Systemy oczyszczania wody projekt

Zakład Oczyszczania Wody


SPIS TREŚCI

1. DANE DO PROJEKTU……………………........................................................................................................................3

1.1 Orzeczenie o jakości wody surowej………………………………………………………………………...3

1.2 Układ technologiczny………………………….............................................................................................3

2.OPIS TECHNICZNY ………………………………………………………………………………………………………………3

3. OBLICZENIA TECHNOLOGICZNE……………………………………………………………………………………….…4

3.1Obliczenie zasadowości M……………………………………………………………………………………….4

3.2Obliczenie utlenialności……………………………………………………………………………………….….4

3.3 Wyznaczenie dawki wapna…………………………………………………………………………………….5

3.5 Niezbędna ilość wapna do związania CO2 agresywnego…………………………………………..6

3.5.1 Parametry wody surowej…………………………………………………………………………………6

3.5.2 Parametry wody surowej po koagulacji……………………………………………………………..6

3.6 Wyznaczenie dawki substancji stosowanej do chlorowania……………………………………..6

4. MAGAZYNOWANIE REAGENTÓW ……………………………………………………………………………………..8

4.1 Maksymalne dobowe zużycie reagentów………………………………………………………………..8

4.2 Zapas reagentów……………………………………………………………………………………………………9

4.3 Powierzchnia magazynów …………………………………………………………………………..............10

5. OBLICZENIA URZĄDZEŃ……………………………………………………………………………………………………11

5.1 Urządzenie do roztwarzania i dawkowania reagentów………………………………………….11

5.2 Urządzenia do przygotowania mleka wapiennego…………………………………………………12

5.3Chloratory…………………………………………………………………………………………………...............14

5.4 Stożkowa komora szybkiego mieszania………………………………………………………………...15

5.5Komora wolego mieszania z mieszadłem mechanicznym ……………………………………...17

5.6 Osadnik o przepływie poziomym………………………………………………………………………….21

5.7 Dobór uziarnienia………………………………………………………………………………………………..28

5.8 Filtry pospieszne grawitacyjne……………………………………………………………………………..32

6. ZBIORNIKI WODY CZYSTEJ………………………………………………………………………………........................37

7. GOSPODARKA ŚCIEKOWO-OSADOWA……………………………………………………………………................38

8. DOBÓR RUROCIĄGÓW………………………………………………………………………………………………………40

8.1 Dopływ wody do ZOW………………………………………………………………………………………….40

8.2Dopływ wody do mieszacza szybkiego…………………………………………………………………..40

8.3 Dopływ wody do mieszacza wolnego……………………………………………………………………41

8.4Dopływ wody do osadnika ……………………………………………………………………………………41

8.5Odpływ wody z osadnika………………………………………………………………………………………42

8.6 Dopływ wody do galerii filtrów………………………………………………..…………………………..42

8.7 Dopływ wody do poszczególnych filtrów……………………………………………………………...43

8.8 Odprowadzenie filtratu z hali filtrów……………………………………………………………………46

8.9 Odprowadzenie filtratu z poszczególnych filtrów………………………………………………….47

8.10 Dopływ wody płuczącej……………………………………………………………………………………..50

8.11 Odpływ popłuczyn w rurociągu………………………………………………………………………….51

8.12 Woda czysta w sieci wodociągowej…………………………………………………………………….51

ZAŁĄCZNIKI

1.Plan sytuacyjny ZOW

2. Przekrój pionowy przez ZOW

1. Dane do projektu

Pochodzenie wody : woda powierzchniowa

Przeznaczenie wody : do spożycia

Wydajność zakładu oczyszczania wody : Q=21700 m3/d

Charakterystyka granulometryczna piasku: d10=0,30m·10-3, WR=1,42

  1. Orzeczenie o jakości wody surowej

Na podstawie Rozporządzenia Ministra Zdrowia z dnia 20.04.2010 stwierdzono, że badana woda charakteryzuje się pH na poziomie 7,5, co wskazuje na odczyn słabo obojętny.

Twardość ogólna równa 15,9 °tw określa wodę jako średnio twardą. Azot amonowy występuje śladowo. Ilość siarczanów równa 74 g/m3 oraz chlorków na poziomie 42 g/m3 nie przekracza dopuszczalnej wartości 250 mg/l dla obu wskaźników. W 1 m3 wody surowej występuje 9 gram zawiesiny ogólnej , 423 g suchej pozostałości , azot azotynowy w ilości mniejszej bądź równej od 0,01 g oraz azot azotanowy na poziomie 2,4 g. Wymienione wskaźniki nie przewyższają dopuszczalnych norm. Przekroczone wskaźniki to: mętność, barwa, utlenialność, ogólny węgiel organiczny. Badana woda surowa nie nadaje się do spożycia przez ludzi i wymaga oczyszczenia.

Układ technologiczny

W układzie technologicznym zostały przedstawione kolejne etapy oczyszczania wody powierzchniowej. Ma to na celu poprawienie jej jakości, tak aby badana woda spełniała dopuszczalne wartości poszczególnych składników i mogła zostać dopuszczona do spożycia przez ludzi.

Elementy układu:

2. Opis techniczny

Dobowa wydajność zaprojektowanego zakładu oczyszczania wody powierzchniowej wynosi 21700 m3. Woda surowa, której parametry zestawione są w analizie zawartej w temacie ćwiczenia projektowego pobierana jest z ujęcia wody powierzchniowej i wpływa do pompowni pierwszego stopnia. Wymiar pompowni wynosi 4 metry na 5 metrów. Dalej woda przepływa grawitacyjnie do budynku chemicznego o wymiarach 15m x 24 m. W budynku chemicznym znajduje się stożkowa komora szybkiego mieszania, komora wolnego mieszania z mieszadłem mechanicznym, zbiorniki zarobowo- roztworowe koagulantu, zbiorniki mleka wapiennego, magazyny koagulantu i wapna, a także pomieszczenia laboratoryjne, socjalne i administracyjne. Stożkowa komora szybkiego mieszania z mieszadłem hydraulicznym o objętości 30,14 m3 ma następujące wymiary: wysokość części stożkowej równa 4,62 m, wysokość części cylindrycznej 1, 24m, średnica cylindrycznej części 3,66 m. Następnie woda wpływa na komory wolnego mieszania z mechanicznymi mieszadłami łopatkowymi. Przyjęto 3 komory o powierzchni 33,75 m2 każda i o wymiarach 4,5m x 7,5m. Objętość komory wolnego mieszania jest równa 301, 39  m3 , głębokość komory 3 m, powierzchnia komory 100,46 m2 . Kolejno woda surowa z budynku chemicznego kierowana jest na osadniki o przepływie poziomym. W projekcie przyjęto 5 osadników. Ich parametry to: głębokość osadnika 3m, długość 45 m, szerokość 4 m , powierzchnia rzeczywista osadnika 180 m2, objętość jednego osadnika 540 m3 , objętość strefy osadów 9,87 m3 . Przyjęto 1-krotne usuwanie osadów. Następnie woda z osadników wpływa do hali filtrów. W hali filtrów znajduje się 5 filtrów o wymiarach 3m x 6m, tj. o powierzchni 18 m2. Filtracja odbywa się przez złoże dwuwarstwowe piasek+ antracyt. Woda płucząca doprowadzana jest do filtru przez drenaż grzybkowy niskooporowy. Woda wypływająca z filtrów przechodzi chlorowanie i już oczyszczona wpływa do dwóch zbiorników wody czystej, każdy o średnicy każdy D = 28 m oraz głębokości 7 m. Ze zbiorników woda czysta doprowadzana jest do pompowni II stopnia. Z pompowni woda oczyszczona pompowana jest do miasta. Na terenie ZOW znajduje się również magazyn chloru, oddalony od pozostałych obiektów o 45 metrów.
Osady, które powstają w procesie sedymentacji oraz popłuczyny z płukania filtrów odprowadzane są rurociągami do odstojników popłuczyn. Przyjęto 2 odstojniki, o objętości ok. 450 m3 i wymiarach: głębokość 2 m, szerokość 15 m, długość 15 m. Następnie osady po zagęszczeniu przekazywane są na 3 laguny o objętości 2460 m3 i o wymiarach: długość 41 m, szerokość 30 m, głębokość 2 m.

3. Obliczenia technologiczne

3.1 Obliczenie zasadowości M

Twardość ogólna T­­WO – 15,9 °tw

Twardość niewęglanowa TWN – 5,6°tw

Twardość węglanowa Tww


Zas M  =  TWW


TWO  =  TWN  + TWW


TWW  =  TWO TWN  =  15, 9  5, 6  =  10, 3tw


$$\text{Zasadowo}sc\ M\ = \ \frac{T_{\text{WW}}}{2,8}\ = \frac{10,3}{2,8} = \ 3,6786\ \text{val}\ /\ m^{3}$$


Zasadowosc M  =  3, 6786 mval / dm3  * 50 g  =  184 g CaCO3 /m3

3.2 Obliczenie utlenialności

Utlenialność= 5,4 g O2/m3


UtlPK = Utl − Utl


Utl = 35%* Utl


$$\text{Utl}_{\text{PK}} = \text{Utl} - \left( 35\%*\ \text{Utl} \right) = 5,4 - (\frac{35}{100}*5,4) = 3,51\ g/m^{3}$$

Utlenialność po koagulacji jest mniejsza od 5 g/m3, z tego wynika że drugą warstwą w filtracji będzie antracyt.

3.3 Wyznaczenie wielkości dawki koagulantu

W projekcie koagulantem jest siarczan glinu, o wzorze sumarycznym Al2(SO4)3 * 18 H2O

Wielkość dawki koagulantu wyznaczono ze względu na:


$$D_{K} = 7*\sqrt{M\ }g/m^{3}$$


$$D_{K} = 7*\sqrt{53} = 50,96\ g/m^{3}$$


$$D_{K} = \left( 6 - 8 \right)*\sqrt{B}\ g/m^{3}$$

Do projektu przyjęto wartość 7 z zakresu od 6 do 8.


$$D_{K} = 7*\sqrt{60} = 54,22\ g/m^{3}\ $$

Z dwóch powyżej wyliczonych wartości wybrano większą, która odpowiada dawce koagulantu.


DK = 54, 22 g/m3 

3.4Wyznaczenie dawki wapna

Konieczność uzupełnienia zasadowości wody sprawdzono według poniższego wzoru:


zas.M < W * DK + 0, 7

zas.M − naturalna zasadowosc wody,  val/m3 


W  wspolczynnik okreslajacy jednostkowe zuzycie zasadowosci naturalnej wody w procesie 


hydrolizy koagulantu

D  dawka koagulantu,   g / m3 


0, 7  zapas zasadowosci naturalnej wody,  warunkujacy wlasciwy przebieg hydrolizy koagulantu ,  

val / m3

Z tabeli 5.1 dobrano wartość współczynnika W dla siarczanu glinu, równą 0,0090.


3, 68 < 0, 0090 * 54, 22 + 0, 7


3, 68 < 1, 19

Powyższa nierówność nie zachodzi, wobec tego stwierdzono iż naturalna zasadowość wody jest wystarczająca i umożliwia całkowitą hydrolizę dawkowanego koagulantu.

3.5 Niezbędna ilość wapna do związania CO2agr obecnego w wodzie po koagulacji dawką D=54,22 g Al2(SO4)3*18H2O/m3

3.5.1 Parametry wody surowej:

pH = 7,5

zas.M=3,68 val/m3 =184 gCaCO3/m3

Z nomogramu równowagi węglanowo – wapniowej dla wody surowej odczytano zawartość dwutlenku węgla:

3.5.2 Parametry wody surowej po koagulacji

Korzystając z jednostkowych wskaźników zmiany zas.M oraz zawartości CO2 , wyznaczono:


 zas. M  =  DK *  0, 45 


 zas. M  =  54, 22 *  0, 45 = 24, 40 gCaCO3/m3


CO2  =  D K •  0, 4 ,   gCO2w/m3


CO2  =  54, 22 •  0, 4 = 21, 69 gCO2w/m3 

Woda po koagulacji zawiera ilość wolnego CO2w


CO2wPK = CO2w + CO2,   gCO2w/m3


CO2wPK = 11, 8 + 21, 69 = 33, 49  gCO2w/m3

Zasadowość M natomiast wynosi


zas.MPK = zas.M −  zas. M,   gCaCO3/m3


zas.MPK = 184 − 24, 40 = 159, 6  gCaCO3/m3

Dla nowej zasadowości M z nomogramu równowagi węglanowo-wapniowej wyznaczono zawartość dwutlenku węgla przynależnego, która wynosi 9,1 g CO2p/m3, ilość dwutlenku węgla agresywnego obecnego w wodzie po koagulacji wynosi więc:


CO2aPK = CO2wPK − CO2 przynalezny,   gCO2a/m3


CO2aPK = 33, 49 − 9, 1 = 24, 39 gCO2a/m3

Obecną w wodzie zawartość agresywnego CO2 należy usunąć. Uzyskuje się to przez dodanie do wody wapna, który reaguje z agresywnym CO2 , zgodnie z równaniem


2CO2a + CaO + H2O = Ca(HCO3)2

Założono , iż związano około 80% masy CO2a.


80%*24, 39 = 19, 51 gCO2a/m3

Ilość wapna wyznaczono z reakcji, z której wynika że na 1 mol CaO przypadają 2 mole CO2a , czyli na


56 gCaO przypada 88g CO2a


x  −                  19, 51g CO2a


$$x = \frac{56*19,51}{88} = 12,42\ \text{gCaO}/m^{3}$$

Po dodaniu wyznaczonej ilości wapna do wody nastąpi wzrost zas.M, która wynosi


$$\text{zas}.M = \frac{12,42}{28}*50 = 22,18\ \text{gCaC}O_{3}/m^{3}$$

Nowa zasadowość M po dodaniu wapna wyniesie więc


zas.M = 159, 6 + 22, 18 = 181, 78 gCaCO3/m3

Dla zas.M´ z nomogramu równowagi węglanowo-wapniowej wyznaczono zawartość


CO2p = 12, 1 gCO2p/m3

Sprawdzenie zawartości agresywnego dwutlenku węgla po dodaniu wapna


CO2a = CO2wPK − CO2z − CO2p


CO2a = 33, 49 − 19, 51 − 12, 1 = 1, 88 gCO2a/m3

Pozostała ilość agresywnego CO2 jest mniejsza od 2 g/m3 , wobec tego związanie 19,51 gCO2a/m3 usunie korozyjny charakter wody.

3.6 Wyznaczenie dawki substancji stosowanej do chlorowania

Wymagana dawka chloru


DCl2 = Cl2poz.+0, 79 * utlpk


$$\text{Cl}_{2}\text{poz}. - ch\text{lor}\ \text{pozosta}ly\ w\ \text{wodzie}\ \text{po}\ \text{czasie}\ \text{kontaktu}\ 30\ \text{minut},\frac{g\text{Cl}_{2}}{m^{3}}\text{.\ }Z\ \text{zakresu}\ 0,1 - 0,3g\ \text{Cl}_{2}$$

 przyjeto 0, 2 g Cl2.

Utlenialność po koagulacji dla antracytu jest równa


utlpk = (1−ηkoag) * utl0


ηkoagulacji dla projektu wynosi : 25%+(10−15%)


Przyjeto ηkoagulacji rowne 25%+10%=35%


utl0 = 5, 4 gO2/m3


utlpk = (1−0,35) * 5, 4 = 3, 51 gO2/m3


DCl2 = 0, 2 + 0, 79 * 3, 51 = 2, 97 gCl2/m3

4. Magazynowanie reagentów

4.1 Maksymalne dobowe zużycie reagentów


Mdmax = Qdmax * Dmax * f,     kg/d


Qdmax − maksymalna dobowa wydajnosc stacji uzdatniania wody,  m3/d

Dmax −  maksymalna dawka reagenta w postaci czystej i ewentualnie bezwodnej,  ustalona

 na podstawie badan technologicznych, kg/m3


f −  wspolczynnik przeliczeniowy masy reagenta w postaci chemicznie czystej i bezwodnej 


na mase produktu technicznego. Dla koagulantu i wapna wynosi od 1, 1 do 1, 3 ; dla chloru 1, 0.


Mdmax = 21700 * 54, 22 * 10−3 * 1, 2 = 1411, 89  kg/d


Mdmax = 21700 * 12, 42 * 10−3 * 1, 3 = 350, 37   kg/d


Mdmax = 21700 * 2, 97 * 10−3 * 1, 0 = 64, 45  kg/d

4.2 Zapas reagentów


Z = Mdmax * Tm,   kg 


Tm −  wymagany czas skladowania,  jest on zalezny od wydajnosci zakladu.

W niniejszym projekcie, dla wydajności zakładu powyższej 20000 m3/d przyjęto wartość Tm równą 30 dni.


Z = 1411, 89 * 30 = 42356, 7 kg 


Z = 350, 37 * 30 = 10511, 1 kg 


Z = 64, 45 * 30 = 1933, 5kg 

4.3Powierzchnia magazynów

Powierzchnię magazynów obliczono według wzoru


$$F = \alpha*\frac{Z}{\rho_{n}*h_{s}},\ \ m^{2}$$


F  −  powierzchnia magazynu,  m2


 −  wspolczynnik zwiekszajacy ze wzgledu na transport wewnetrzny,  rowny 1, 15 − 1, 30


Z − wymagany zapas reagenta,  kg


ρn  gestosc nasypowa reagenta,  kg/m3


hs  dopuszczalna wysokosc skladowania,  m

Gęstości nasypowe oraz dopuszczalne wysokości składowania reagentów odczytano z tabeli 6.2

W projekcie przyjęto wartość równą 1,20.

Z = 42356,7 kg

ρn przyjęto 1200 kg/m3

hs = 2,0 m


$$F = 1,20*\frac{42356,7}{1200*2} = 21,18\ m^{2}$$

Przyjęto powierzchnię magazynu koagulantu 21,5 m2. Wymiary magazynu: 4,3m x 5m.

α= 1,20

Z= 10511,1 kg

ρn przyjęto 1000 kg/m3

hs = 1,5 m


$$F = 1,20*\frac{10511,1}{1000*1,5} = 8,41\ m^{2}$$

Przyjęto powierzchnię magazynu wapna 8,75 m2. Wymiary magazynu: 2,5m x 3,5m.

Liczba butli:


$$n = \frac{Z}{45},\ \text{sztuk}$$


$$n = \frac{1933,5}{45} = 43\ \ \text{sztuki}$$

Powierzchnia magazynowania butli:


F = 1, 5 * n + 20%*(1,5*n),   m2


F = 1, 5 * 43 + 20%*(1,5*43) = 77, 4 m2

Przyjęto powierzchnię magazynu chloru równą 80 m2. Wymiary magazynu: 8m x 10m.

5. Obliczenia urządzeń

5.1 Urządzenia do roztwarzania i dawkowania reagentów


$$V_{1} = \frac{24*100*Q_{g}*a}{1000*1000*b*n} = \frac{0,0024*Q_{g}*a}{b*n},\ \ m^{3}$$


V1  −  objetosc zbiornika zarobowego,   m3


$$Q_{g}\ \ \text{wydajno}sc\ \text{zak}l\text{adu},\ 21700\frac{m^{3}}{d}:24\ h = 904,17\frac{m^{3}}{h}$$


b − stezenie roztworu,  przyjeto 20 %


a  −  dawka koagulantu,  g/m3 


n  −  liczba zarobow w ciagu doby,  przyjeto 2 


$$V_{1} = \frac{0,0024*904,17*54,22}{20\%*2} = 2,94\ m^{3}$$

Przyjęto zbiornik zarobowy dla koagulantu o objętości 2,94 m3 i o wymiarach:

2,94m x 1m x 1m.


$$V_{2} = \frac{0,0024*Q_{g}*a}{b*n},\ \ \ \ \ m^{3}$$

V2- objętość zbiornika roztworowego, m3

b- stężenie roztworu, z zakresu 5-10% przyjęto 10%


$$V_{2} = \frac{0,0024*904,17*54,22}{10\%*2} = 5,88\ \ \ m^{3}$$


Vc = V1 + V2,      m3


Vc = 2, 94 + 5, 88 = 8, 82 m3

Przyjęto zbiornik zarobowo- roztworowy dla koagulantu o objętości całkowitej 8,90 m3 i o wymiarach: długość 4,45m, szerokość 2m, głębokość 1m.

Rys.1. Zbiornik zarobowo- roztworowy

5.2 Urządzenia do przygotowywania mleka wapiennego

W projekcie zużycie wapna wynosi 350,37 kg/d. Wobec tego wapno jest dawkowane do wody w postaci mleka wapiennego, zgodnie z założeniem:

mleko wapienne, gdy D>250 kg CaO/d

woda wapienna, gdy D<250 kg CaO/d


$$V_{3} = \frac{0,0024*Q_{g}*a}{b*n},\ \ \ \ \ m^{3}$$


a  dawka wapna ,  m3

b – stężenie roztworu wapna, przyjęto 5%

n – liczba zarobów w ciągu doby, przyjęto n=2


$$V_{3} = \frac{0,0024*904,17*12,42}{5\%*2} = 2,7\ \ \ m^{3}$$

Całkowita objętość zbiornika zarobowego dla mleka wapiennego wynosi 2,7 m3 .

Przyjęto 4 zbiorniki dla mleka wapiennego. Objętość pojedynczego jest równa

2, 7 : 4 = 0, 68 m3

Korzystając z równania na objętość walca, uzyskano:


$$V = \frac{\pi D^{2}}{4}*H$$

Zakładając że H=D otrzymujemy:


$$V = \frac{\pi D^{3}}{4}$$

Korzystając z tabeli numer 7.1 podstawiono za D kolejne wartości:


$$V = \frac{3,14*1^{3}}{4} = 0,79m^{3}$$


$$V = \frac{3,14*{0,8}^{3}}{4} = 0,40m^{3}$$

Analizując otrzymane wyniki przyjęto zbiornik mleka wapiennego wg BN-71/8966-07 oznaczony nr 4 z tab.7.1, o wymiarach D=1m, H=1m.

Rys.2. Zbiornik mleka wapiennego

5.3 Chloratory


W = D * Q,   gCl2/h


W = 2, 97 * 904, 17 = 2685, 38  gCl2/h

Na podstawie wydatku chloru dobrano chlorator C-32 (c-3) o wydatku minimalnym 100 gCl2/h i wydatku maksymalnym 6000 gCl2/h.

Przyjęto dwa robocze i jedno rezerwowe.

Całkowita powierzchnia chlorowni wyniesie:


13, 1 * 6, 2 = 81, 22 m2 

Rys.3. Chlorownia

5.4 Stożkowa komora szybkiego mieszania


V = Q * t,      m3


Q − wydajnosc zakladu,  m3/s


t − zalozony czas przetrzymania rowny 120 sekund


V = (904, 17 : 3600)*120 = 30, 14 m3


$$f_{g} = \frac{Q}{v_{g}},{\text{\ \ \ \ \ \ \ }m}^{2}\text{\ \ \ \ }$$


vg − pionowa predkosc przeplywu wody w czesci cylindrycznej,  przyjeto vg = 0, 025 m/s


$$f_{g} = \frac{904,17:3600}{0,025} = 10,05\ m^{2}$$


$$D = \sqrt{\frac{{4f}_{g}}{\pi}}$$


$$D = \sqrt{\frac{4*10,5}{3,14}} = 3,66\ m$$


$$h_{1} = \frac{1}{2}\left( D - d \right)\text{ctg}\frac{\alpha}{2},\ \ \ \ \ m$$


d − srednica rurociagu doprowadzajacego wode do mieszacza, przyjeto d = 0, 3 m


α − kat rozwarcia dolnej czesci stozkowej mieszacza,  przyjeto α = 40


$$h_{1} = \frac{1}{2}\left( 3,66 - 0,3 \right)\text{ctg}\frac{40}{2} = 4,62\ m$$


$$V_{1} = \frac{1}{3}{\pi h}_{1}\left\lbrack ({\frac{D}{2})}^{2} + \frac{d*D}{4} + ({\frac{d}{2})}^{2} \right\rbrack,\ \ \ \ \ \ \ m^{3}$$


$$V_{1} = \frac{1}{3}*3,14*4,62*\left\lbrack ({\frac{3,66}{2})}^{2} + \frac{0,3*3,66}{4} + ({\frac{0,3}{2})}^{2} \right\rbrack = 17,63\ m^{3}$$


$$h_{2} = \frac{V - V_{1}}{f_{g}},\ \ \ \ \ \ \ \ m$$


$$h_{2} = \frac{30,14 - 17,63}{10,05} = 1,24\ m$$

Do odprowadzania wody z mieszacza zaprojektowano koryto zbiorcze na obwodzie. Dla założonej prędkości przepływu 0,6 m/s przyjęto koryto o szerokości 0,4 m i wysokości 0,6 m.

Woda do koryta zbiorczego dopływa przez otwory umieszczone na obwodzie mieszacza.


$$\sum_{}^{}f_{o} = \frac{Q}{v},\ \ \ {\text{\ \ \ \ }m}^{2}\text{\ \ }$$


v − predkosc przeplywu wody przez otwory,  przyjeto v = 1, 0 m/s


$$\sum_{}^{}f_{o} = \frac{904,17:3600}{1} = 0,251\ m^{2}$$


$$n = \frac{4*f_{0}}{\pi*d_{0}^{2}},\ \text{sztuk}$$


d0 − srednica otworow,  przyjeto srednice otworow d0 = 0, 1 m


$$n = \frac{4*0,251}{3,14*{(0,1)}^{2}} = 32\ \text{sztuki}$$


$$L = \frac{2*\pi r}{n}\ \ ,\ \ m$$


$$L = \frac{2*3,14*\frac{0,3}{2}}{32} = 0,03\ m$$

Rys.4. Stożkowa komora szybkiego mieszania

5.5 Komora wolnego mieszania z mieszadłem mechanicznym

Q=904,17 m3/h


V = Q * t ,   m3

Q- wydajność zakładu oczyszczania wody, m3/s

t- czas flokulacji, s . Przyjęto czas flokulacji t=1200 s


V = (904, 17 : 3600)*1200 = 301, 39  m3

Przyjęto głębokość komory H= 3,0 m


$$F = \frac{V}{H}\ \ ,\ \ m^{2}$$


$$F = \frac{301,39}{3,0} = 100,46\ m^{2}$$

Przyjęto trzy komory o powierzchni 33,75 m2 każda i o wymiarach 4,5m x 7,5m.

W każdej komorze flokulacji przyjęto dwa mieszadła o osi pionowej.

Przyjęto gradient prędkości G=50s-1

Dla wody o temperaturze 15°C=15+273=288 K η(lepkość dynamiczna) wynosi 1,14*10-3 kg/(m*s). Obliczono zapotrzebowanie mocy na wałach mieszadeł.


$$N = \eta*G^{2}*V,\ \ \ \ \ \text{kg}*\frac{m^{2}}{s^{3\ \ }}$$


$$N = 1,14*10^{- 3}*50^{2}*301,39 = 858,96\ \ \text{kg}*\frac{m^{2}}{s^{3\ \ }}$$

Założono prędkość obwodową łopatek mieszadła vp=0,6 m/s. przyjęto względną prędkość łopatek w wodzie v=0,75*vp, stąd v=0,75*0,6=0,45 m/s

Wymiarowanie mieszacza


V = Q * t,   m3 

Q- wydajność zakładu oczyszczania wody , m3/s

t- czas przetrzymania wody w mieszaczu, s.

Założony czas przetrzymania wody w mieszaczu t=180 s


V = (904, 17 : 3600)*180 = 45, 21 m3

Przyjęto wysokość mieszacza H=3,5 m


$$F = \frac{V}{H}\ \ ,\ m^{2}$$


$$F = \frac{45,21}{3,5} = 12,92\ m^{2} \approx 13\ m^{2}$$

Przyjęto mieszacz cylindryczny. Wymiarowanie mieszacza:


$$D = \sqrt{\frac{4*F}{\pi}},\ \ m$$


$$D = \sqrt{\frac{4*13}{3,14}} = 4\ m$$


$$\text{Przyj}e\text{to}\text{\ \ }\frac{d}{D} = 0,7$$


d = 0, 7 * D


d = 0, 7 * 4 = 2, 8 m


$$\text{Przyj}e\text{to}\ \frac{b}{d} = 0,1$$


b = 0, 1 * d


b = 0, 1 * 2, 8 = 0, 28 m


$$\frac{h}{d} = 0,3$$


h = 0, 3 * d = 0, 3 * 2, 8 = 0, 84 m


Fl = 0, 1 * (H*D),    m2 


Fl = 0, 1 * (3,5*4) = 1, 4 m2


$$n = \frac{F_{l}}{(b*d)},\ \text{sztuk}$$


$$n = \frac{1,4}{(0,28*2,8)} = 1,79 \approx 2\ \text{sztuki}\ $$

Przyjęto dwie łopatki, których sumaryczna powierzchnia wynosi:


f0 = n * b * d


f0 = 2 * 0, 28 * 2, 8 = 1, 57m2


$$\frac{f_{0}}{F}*100\% = \frac{1,57}{13}*100\% \approx 12\%$$

Sumaryczna powierzchnia łopatek stanowi około 12% przekroju komory.

Rys.5. Komora wolnego mieszania

  1. Osadnik o przepływie poziomym

Q: 904,17 m3/h

Barwa: 60 g Pt/m3

Mętność: 53 NTU

Odczyn : 7,5 pH

Zas. M : 3,68 val/m3

Zawiesina: 9 g/m3

Wybór koagulantu i jego dawka

Zastosowano uwodniony siarczan glinu Al2(SO4)3 *18H2O.

Wielkość dawki ze względu na barwę 54,22 g/m3 Al2(SO4)3*18H2O.

Wielkość dawki ze względu na mętność 50,96 g/m3 Al2(SO4)3*18H2O.

Do koagulacji zastosowano większą dawkę równą 54,22 g/m3 Al2(SO4)3*18H2O.


C0 = Cz + KD + 0, 25B + N

Cz-stężenie zawiesin w wodzie surowej

K- współczynnik, przyjęto K=1 dla siarczanu glinu zanieczyszczonego

D-dawka koagulantu, g/m3

B- barwa wody, gPt/m3

N- ilość nierozpuszczalnych związków w reagencie dodawanym do wody w przeliczeniu na g/m3

, przyjęto N=0


C0 = 9 + 1, 0 * 54, 22 + 0, 25 * 60 + 0 = 78, 22 g/m3

Z tabeli 8.4 przyjęto prędkość opadania zawiesin v0=0,4 mm/s

Wymiarowanie osadnika według jego powierzchni


$$\alpha = \frac{v_{0}}{v_{0}*\frac{v_{k}}{30}}$$

v0-prędkość opadania cząstek, przyjęto v0=0,4 mm/s

vk- prędkość przepływu wody w osadniku, vk=k*v0

Z tabeli 8.5 dla stosunku L/H=15 przyjęto k=10


$$\alpha = \frac{0,4}{0,4*\frac{k*0,4}{30}} = \frac{0,4}{0,4*\frac{4}{30}} = 1,5$$


$$F = \alpha*\frac{Q}{v_{0}},\ m^{2}$$

Q- ilość oczyszczanej wody, m3/h

v0-prędkość opadania cząstek, m/h

α- współczynnik sprawności osadnika

0,4 mm/s=0,4*3,6 m/h


$$F = 1,5*\frac{904,17}{0,4*3,6} = 941,84\ m^{2}$$

Przyjęto H=3m.

Dla L/H = 15 długość osadnika L jest równa:


$$\frac{L}{3} = 15$$


L = 45m

Przyjęto B = 4,0 m.


$$n = \frac{F}{\text{BL}},\ \ \text{sztuk}$$


$$n = \frac{941,84}{4*45} = 5,23 \approx 5\ \text{sztuk}$$

Przyjęto 5 osadników.


Frz = B * L,    m2


Frz = 4 * 45 = 180  m2


$$\frac{L}{H} > 10$$


$$\frac{45}{3} = 15$$


15 > 10   − nierownosc jest spelniona


$$\frac{L}{B} > 3$$


$$\frac{45}{4} = 7,5$$


11, 25 > 3   − nierownosc jest spelniona

Obliczenie niezbędnej długości krawędzi przelewowych

Przyjęto obciążenie hydrauliczne przelewów Op=15 m3/(m*h)


$$L_{p} = \frac{Q}{n*O_{p}}\ \ ,\ m$$


$$L_{p} = \frac{904,17}{5*15} = 12\ m\ $$

Wykorzystując wyżej wyliczoną długość krawędzi przelewowych obliczono Lo.


Lp = B + 2 * (B−2*bp) + 2 * y


L0 = y + 2 * bp

B- szerokość osadnika. B=4m

bp-szerokość krawędzi przelewowej (0,3-0,5m). Przyjęto bp równe 0,4 m


12 = 4 + 2 * (4−2*0,4) + 2 * y


12 = 10, 4 + 2 * y


2y = 1, 6


y = 0, 8


L0 = y + 2 * bp


L0 = 0, 8 + 2 * 0, 4 = 1, 6 m


Lc = L + L0


Lc = 45 + 1, 6 = 46, 6 m


V = Frz * H  , m3


V = 180 * 3 = 540 m3


$$T = \frac{V}{\frac{Q}{n}},\ \ \ \ h$$


$$T = \frac{540}{\frac{904,17}{5}} = 3\ h$$


$$V_{0} = \frac{Q*\left( C_{0} - C \right)*T_{e}}{n*\delta},\ {\text{\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ }m}^{3}\text{\ \ \ \ \ }$$

V0-objętość strefy osadów

Q- objętość dopływającej wody w jednostce czasu

Te-czas między kolejnym usuwaniem osadu z osadnika (Te≥8h)

C0,C-stężenie zawiesin w dopływie i odpływie z osadnika

n- liczba osadników

𝛅- stężenie osadów w strefie osadowej, które zależy od stężenia zawiesiny w dopływającej wodzie

C-stężenie zawiesin w odpływie z osadnika równe 10-20 g/m3, przyjęto C=10 g/m3

Z tabeli 8.3 dobrano 𝛅=30000g/m3.

Czas między kolejnym usuwaniem odpadów z osadnika przyjęto jako 24 godziny.


$$V_{0} = \frac{904,17*\left( 78,22 - 10 \right)*24}{5*30000} = 9,87\ m^{3}$$

Lej osadowy

α=45°

b=1m

B=4m


$$\tan{\alpha = \frac{\frac{1}{2}*b}{h}}$$


$$\tan{\alpha = \frac{\frac{1}{2}*1}{h}}$$


$$h = \frac{0,5}{\tan{45}}$$


$$h = \frac{0,5}{1} = 0,5m$$


$$V_{h} = \frac{1}{3}*h*b^{2}$$


$$V_{h} = \frac{1}{3}*0,5*1^{2} = 0,17\ m^{3}$$


$$\tan{\alpha = \frac{\frac{1}{2}*B}{H}}$$


$$H = \frac{\frac{1}{2}*4}{\tan\alpha}$$


$$H = \frac{\frac{1}{2}*4}{1} = 2\ m$$


$$V_{h} = \frac{1}{3}*H*B^{2}$$


$$V_{h} = \frac{1}{3}*2*4^{2} = 10,67\ m^{3}$$


VL = VH − Vh


VL = 10, 67 − 0, 17 = 10, 5 m3


$$K = \frac{\frac{2}{3}*V_{L}}{V_{0}}$$


$$K = \frac{\frac{2}{3}*10,5}{9,87} = 0,71$$

Przyjęto 1-krotne usuwanie osadów.

Rys.6. Osadnik poziomy

Rys.7. Lej osadowy

5.7 Dobór uziarnienia

D10=0,30m *10-3=0,30 mm

WR=1,42


$$WR = \frac{D_{60}}{D_{10}}$$


D60 = WR * D10


D60 = 1, 42 * 0, 3 = 0, 43 mm

D5 piasku odczytane z wykresu jest równe 0,28 mm.

Drugą warstwą jest antracyt:

Gęstość antracytu ρa=1,65 g/cm3

ν=1,31*10-6 m/s

Gęstość wody ρw=1,0 g/cm3


$$s_{\text{sa}} = \frac{\rho_{a}}{\rho_{w}} = \frac{1,65}{1} = 1,65$$

Dla warstwy piasku:

Gęstość piasku ρp=2,65 g/cm3


$$s_{\text{sp}} = \frac{\rho_{p}}{\rho_{w}} = \frac{2,65}{1} = 2,65$$

Założenie:

-strefa mieszania obejmuje 5% materiałów filtracyjnych, WR piasku jest równe WR antracytu


$$\text{cz}_{sr} = {(\frac{g*\left( s_{\text{sp}} - 1 \right)}{\nu^{2}})}^{1/3}*D_{5}$$


$$\text{cz}_{sr} = {(\frac{9,81*\left( 2,65 - 1 \right)}{{(1,31*10^{- 6})}^{2}})}^{1/3}*0,28*10^{- 3} = 5,92$$

Dla obliczonego czynnika średnicy z wykresu 8.60 odczytano czynnik prędkości:


czp = 1, 0


$$\text{cz}_{p} = \frac{V_{5D5p}}{{\lbrack g*\left( s_{s} - 1 \right)*v\rbrack}^{1/3}}$$


$$V_{5D5p} = \text{cz}_{p}*\left\lbrack g*\left( s_{s} - 1 \right)*v \right\rbrack^{\frac{1}{3}}$$


$$V_{5D5p} = 1,0*\left\lbrack 9,81*\left( 2,65 - 1 \right)*1,31*10^{- 6} \right\rbrack^{\frac{1}{3}}$$


$$V_{5D5p} = 0,03\ \frac{m}{s}$$

Prędkość opadania ziaren D5p jest równa prędkości opadania ziaren D95a (II warstwy)


$$\mathbf{\text{cz}}_{\mathbf{p}}\mathbf{=}\frac{\mathbf{V}_{\mathbf{5}\mathbf{D}\mathbf{95}\mathbf{a}}}{{\mathbf{\lbrack g*}\left( \mathbf{s}_{\mathbf{s}}\mathbf{- 1} \right)\mathbf{*v\rbrack}}^{\mathbf{1/3}}}$$


$$\mathbf{\text{cz}}_{\mathbf{p}}\mathbf{=}\frac{\mathbf{0,03}}{{\mathbf{\lbrack 9,81*}\left( \mathbf{1,65 - 1} \right)\mathbf{*1,31*}\mathbf{10}^{\mathbf{- 6}}\mathbf{\rbrack}}^{\mathbf{1/3}}}\mathbf{= 1,48}$$

czynnik średnicy D95a=6,5


$$\text{cz}_{sr} = \lbrack\frac{g*\left( s_{\text{sa}} - 1 \right)}{v^{2}}\rbrack^{\frac{1}{3}}*D_{95a}$$


$$D_{95a} = \frac{\text{cz}_{sr}}{\lbrack\frac{9,81*\left( s_{\text{sa}} - 1 \right)}{v^{2}}\rbrack^{\frac{1}{3}}}$$


$$D_{95a} = \frac{6,5}{\lbrack\frac{9.81*\left( 1,65 - 1 \right)}{{(1,31*10^{- 6})}^{2}}\rbrack^{\frac{1}{3}}} = 4,20*10^{- 4} = 0,42*10^{- 3\ }m$$

D10=0,21 D60=0,30


WRa = WRp


$$WRa = \frac{D_{60a}}{D_{10a}} = \frac{0,30}{0,21} = 1,43 \approx 1,42$$

5.8 Filtry pospieszne grawitacyjne

WR=1,42

D10=0,30 mm

Qdmax=21700 m3/d


$$F = \frac{Q_{\text{dmax}}}{24*v_{f}},\ \text{\ \ \ \ \ \ \ m}^{2}$$

vf- obliczeniowa prędkość filtracji, 8-12 m/h. Przyjęto vf równe 10 m/h.


$$F = \frac{21700}{24*10} = 90,5\ m^{2}$$


$$n = \frac{1}{2}\sqrt{F}$$


$$n = \frac{1}{2}\sqrt{90,5} = 4,76$$

Przyjęto 5 filtrów o wymiarach 3m x 6m, tj. o powierzchni 18 m2.


$$f = \frac{F}{n},\ m^{2}$$


$$f = \frac{90,5}{5} = 18,1\ \ m^{2}$$


$$v = \frac{Q}{n*3*6}\ ,\ \frac{m}{h}$$


$$v = \frac{904,17}{5*3*6} \approx 10\ \ \frac{m}{h}$$

Założenie vf≥v jest spełnione.


$$v = \frac{Q}{\left( n - 1 \right)*3*6},\ \ \frac{m}{h}$$


$$v = \frac{904,17}{\left( 5 - 1 \right)*3*6} = 12,56\frac{m}{h}$$

Przyjęto wysokość złoża filtracyjnego Hzł=1,0 m

Przyjęto wysokość warstwy podtrzymującej równą 0,3 m.


h = Hzl(1+eksp.) + 0, 05,  m


h = 1(1+0,5) + 0, 05 = 1, 55 m

Dla danego uziarnienia złoża przyjęto z tabeli 8.22 płukanie filtru wodą.

Dla złoża o parametrach D10=0,30 mm, WR=1,42 oraz temperatury wody 10°C=283 K intensywność płukania wodą wyznaczono z rysunku 8.61.


qpl = 3, 7 dm3/ (m2 * s)

Obliczenia popłuczyn:


$$Q_{p} = q_{pl}*f,\ \ \frac{m^{3}}{s}$$


$$Q_{p} = 3,7*18 = 66,6\text{dm}^{3}/s = 0,07\ \ \frac{m^{3}}{s}$$

Przyjęto dwa koryta popłuczyn, którego szerokość pojedynczego wynosi:


2x = 0, 49 * q0, 4


2x = 2 * 0, 49 * (0, 07)0, 4 = 0, 35 m

x- $\frac{1}{2}$ szerokości koryta

q- natężenie przepływu popłuczyn, m3/s

Przyjęto szerokość równą 0,5 m

Przyjęto prędkość równą 0,6 m/s.

Dla danej szerokości koryta i prędkości przepływu popłuczyn głębokość koryta wynosi 0,65 m.


$$L = 1,73*\sqrt{\frac{q^{2}}{g*B^{2}}} + 0,2,\ \ \ \ m$$

q- natężenie przepływu popłuczyn w kanale, m3/s

B- szerokość kanału, B=0,6 m

g- przyspieszenie ziemskie


$$L = 1,73*\sqrt{\frac{{0,07}^{2}}{9,81*{(0,6)}^{2}}} + 0,2 \approx 0,3\ m$$

Obliczenie drenażu niskooporowego:

W filtrze zastosowano drenaż grzybkowy niskooporowy. Do celów obliczeniowych przyjęto liczbę grzybków 81szt/1m2 płyty drenażowej. Każdy grzybek ma na obwodzie 24 prostokątne szczeliny o wymiarach 10 mm x 0,6 mm.


f1 = 24 * 0, 01 * 0, 0006 = 1, 44 * 10−4 m2


 N = 18 * 81 = 1458 sztuk


fszcz = N * f1,   m2


fszcz = 1458 * 1, 44 * 10−4 = 0, 21 m2

Stanowi to około 1,17 % powierzchni filtru


$$\frac{0,21}{18}*100\% = 1,17\%$$

Ilość wody płuczącej:


$$Q_{pl} = q_{pl} \bullet F,\ \ \ \ \ \frac{m^{3}}{s}$$


$$Q_{pl} = 3,7*18 = 66,6\frac{\text{dm}^{3}}{s} = 0,067\frac{m^{3}}{s}\ $$

Prędkość wypływu wody ze szczeliny


$$v_{1} = \frac{Q_{pl}}{f_{\text{szcz}}} = \frac{0,067}{0,21} = 0,32\frac{m}{s}$$

Straty ciśnienia


$$h = \frac{1}{\mu^{2}}*\frac{v_{1}^{2}}{2g},\ \ \ m$$


$$h = \frac{1}{{0,65}^{2}}*\frac{{0,32}^{2}}{2*9,81} = 1,24*10^{- 2}m$$


μ − wspolczynnik wydatku,  dla szczelin wynosi 0, 65

Rys.8. Schemat filtru pospiesznego

Rys.9. Filtr pospieszny z wymiarami

6.Zbiorniki wody czystej

Założenia:

-pojemność użytkowa zbiorników wody czystej stanowi 40% wydajności zakładu oczyszczania wody

-głębokość wody w zbiorniku jest równa 7 m

-odstęp między najwyższym położeniem zwierciadła wody w zbiorniku a dolną krawędzią stropu powinien być większy bądź równy 0,3m

Założono 40 % Qd


Vc = 40%*Q,   m3


Vc = 40%*21700 = 8680 m3

Przyjęto 2 zbiorniki wody czystej.


$$V_{1} = \frac{V_{c}}{n},\ \ \ m^{3}$$


n − ilosc zbiornikow,  przyjeto 2 zbiorniki


$$V_{1} = \frac{8680}{2} = 4340\ m^{3}$$


$$F_{1} = \frac{V_{1}}{H},\ \ m^{2}$$


$$F_{1} = \frac{4340}{7} = 620\ \ m^{2}$$


$$D = \sqrt{\frac{4*F_{1}}{\pi}},\ \ \ m$$


$$D = \sqrt{\frac{4*620}{3,14}} = 28,1 \approx 28\ \ \ m$$

Przyjęto średnicę każdego ze zbiorników równą 28 m.


$$F = \frac{\pi*D^{2}}{4},\ \text{\ \ \ \ \ \ \ \ \ m}^{2}$$


$$F = \frac{3,14*28^{2}}{4} \approx 616m^{2}\ $$


 V = F * H,   m3


V = 616 * 7 = 4312  m3

Rys.10. Zbiorniki wody czystej

7.Gospodarka ściekowo-osadowa

W zakładzie przyjęto 5 filtrów o wymiarach 3m x 6m, intensywność płukania wynosi 3,7 dm3/(m2*s), czas płukania 15 minut (900s).

Założono płukanie filtrów 1 raz na dobę.


$$V_{pl} = q*n_{pl}\sum_{}^{}{Ft_{pl}},\ \ \ \ \ \ \ m^{3}$$

Vpł – objętość popłuczyn, m3

q- intensywność płukania

npł – liczba płukań w dobie, Założono npł=1.

tpł – czas płukania, tpł = 15min= 900 s.

∑F- powierzchnia wszystkich filtrów, ∑F=90 m2


Vpl = 0, 0037 * 1 * 90 * 900 = 299, 7  m3

Ilość osadów z osadników wynosi 9,87 m3 co 24 godziny. Liczba osadników wynosi n=5.

Ilość osadów przy ich 2-3 krotnym odprowadzaniu z osadnika wynosi:


od Vos = n • Vo • 2, m3 do Vos = n • Vo • 3,  m3


od Vos = 5 • 9, 87 • 2 = 98, 7 m3 do Vos = 5 • 9, 87 • 3 = 148, 05 m3


V = Vpl + Vos,       m3

Vpł- objętość popłuczyn,

Vos- objętość osadów.


V = 299, 7 + 148, 05 = 447, 75 m3

Przyjęto 2 odstojniki, o objętości ok. 450 m3 i wymiarach: głębokość 2 m, szerokość 15 m, długość 15 m.


Vl = (V1+V2) * t * a ,       m3

V1- ilość osadów powstałych po zagęszczeniu popłuczyn

V2- ilość osadów z osadników po zagęszczeniu w odstojniku

t - czas eksploatacji laguny, t = 1 rok = 365 d

a – współczynnik zmniejszający objętość lagun ze względu na parowanie,

a =0,3(zakres 0,2-0,5)


$$V_{1} = V_{pl}\frac{100 - u_{0}}{100 - u},\ \ \ \ \ m^{3}$$

u0 - uwodnienie początkowe, u0 = 99,9%,

u – uwodnienie końcowe, u = 96,0%,


$$V_{1} = 299,7*\frac{100 - 99,9}{100 - 96,0} = 7,5\ m^{3}$$


$$V_{2} = V_{\text{os}}\frac{100 - u_{0}}{100 - u},\ \ \ m^{3}$$

gdzie: u0 - uwodnienie początkowe, u0 = 99,6%

u – uwodnienie końcowe, u = 96,0%,


$$V_{2} = 148,05*\frac{100 - 99,6}{100 - 96,0} = 14,81m^{3}$$


Vl = (7,5+14,81) * 365 * 0, 3 = 2442, 95 m3

Przyjęto 3 laguny o V= 2460 m3 i o wymiarach: długość 41 m, szerokość 30 m, głębokość 2 m.

8. Dobór rurociągów

8.1Dopływ wody do ZUW.

zalecana prędkość (tab.11.1)

wydajność Q=21700 m3/d = 0,25 m3/s


$$D = \sqrt{\frac{4*Q}{\pi*v}},\ \ \ \ \ \ m$$


$$D = \sqrt{\frac{4*0,25}{3,14*1,2}} = 0,52\ m$$

Dobrana średnica nominalna wynosi 600 mm


$$v_{\text{rz}} = \frac{4*Q}{\pi*D^{2}},\ \ \ \ \ \frac{m}{s}$$


$$v_{\text{rz}} = \frac{4*0,25}{3,14*{0,6}^{2}} = 0,88\ \frac{m}{s}$$

8.2 Dopływ wody do mieszacza szybkiego

zalecana prędkość

wydajność Q=21700 m3/d = 0,25 m3/s


$$D = \sqrt{\frac{4*Q}{\pi*v}},\ \ \ \ \ \ m$$


$$D = \sqrt{\frac{4*0,25}{3,14*1,2}} = 0,52\ m$$

Dobrana średnica 600 mm


$$v_{\text{rz}} = \frac{4*Q}{\pi*D^{2}},\ \ \ \ \ \frac{m}{s}$$


$$v_{\text{rz}} = \frac{4*0,25}{3,14*{0,6}^{2}} = 0,88\ \frac{m}{s}$$

8.3Dopływ wody do mieszacza wolnego

zalecana prędkość

wydajność 1/3Q=1.3*0,25 m3/s=0,08 m3/s


$$D = \sqrt{\frac{4*Q}{\pi*v}},\ \ \ \ \ \ m$$


$$D = \sqrt{\frac{4*0,08}{3,14*1}} = 0,32\ m$$

Dobrana średnica nominalna wynosi 350 mm


$$v_{\text{rz}} = \frac{4*Q}{\pi*D^{2}},\ \ \ \ \ \frac{m}{s}$$


$$v_{\text{rz}} = \frac{4*0,08}{3,14*{0,35}^{2}} = 0,83\ \frac{m}{s}$$

8.4 Dopływ wody do osadnika

zalecana prędkość

wydajność 1/5*Q=1/5* 0,25 m3/s=0,05 m3/s


$$D = \sqrt{\frac{4*Q}{\pi*v}},\ \ \ \ \ \ m$$


$$D = \sqrt{\frac{4*0,05}{3,14*0,6}} = 0,33\ m$$

Dobrana średnica nominalna wynosi 350 mm


$$v_{\text{rz}} = \frac{4*Q}{\pi*D^{2}},\ \ \ \ \ \frac{m}{s}$$


$$v_{\text{rz}} = \frac{4*0,05}{3,14*{0,35}^{2}} = 0,52\ \frac{m}{s}$$

8.5 Odpływ wody z osadnika

zalecana prędkość

wydajność 1/5*Q=1/5* 0,25 m3/s=0,05 m3/s


$$D = \sqrt{\frac{4*Q}{\pi*v}},\ \ \ \ \ \ m$$


$$D = \sqrt{\frac{4*0,05}{3,14*0,6}} = 0,33\ m$$

Dobrana średnica nominalna wynosi 350 mm


$$v_{\text{rz}} = \frac{4*Q}{\pi*D^{2}},\ \ \ \ \ \frac{m}{s}$$


$$v_{\text{rz}} = \frac{4*0,05}{3,14*{0,35}^{2}} = 0,52\ \frac{m}{s}$$

8.6 Dopływ wody do galerii filtrów

zalecana prędkość

wydajność Q=21700 m3/d = 0,25 m3/s


$$D = \sqrt{\frac{4*Q}{\pi*v}},\ \ \ \ \ \ m$$


$$D = \sqrt{\frac{4*0,25}{3,14*1,2}} = 0,52\ m$$

Dobrana średnica nominalna wynosi 600 mm


$$v_{\text{rz}} = \frac{4*Q}{\pi*D^{2}},\ \ \ \ \ \frac{m}{s}$$


$$v_{\text{rz}} = \frac{4*0,25}{3,14*{0,6}^{2}} = 0,88\ \frac{m}{s}$$

8.7 Dopływ wody do poszczególnych filtrów

Rys. 11. Układ otwartych filtrów pospiesznych

zalecana prędkość

wydajność:


Q1 =


$$D = \sqrt{\frac{4*Q}{\pi*v}},\ \ \ \ \ \ m$$


$$D = \sqrt{\frac{4*0,05}{3,14*1}} = 0,25\ m$$

Dobrana średnica nominalna wynosi 250 mm


$$v_{\text{rz}} = \frac{4*Q}{\pi*D^{2}},\ \ \ \ \ \frac{m}{s}$$


$$v_{\text{rz}} = \frac{4*0,05}{3,14*{0,25}^{2}} = 1,02\ \frac{m}{s}$$

zalecana prędkość

wydajność:


Q1 − 2 =


$$D = \sqrt{\frac{4*Q}{\pi*v}},\ \ \ \ \ \ m$$


$$D = \sqrt{\frac{4*0,2}{3,14*1}} = 0,5\ m$$

Dobrana średnica nominalna wynosi 500 mm


$$v_{\text{rz}} = \frac{4*Q}{\pi*D^{2}},\ \ \ \ \ \frac{m}{s}$$


$$v_{\text{rz}} = \frac{4*0,2}{3,14*{0,5}^{2}} = 1,02\ \frac{m}{s}$$

zalecana prędkość

wydajność:


Q2 − 3 =


$$D = \sqrt{\frac{4*Q}{\pi*v}},\ \ \ \ \ \ m$$


$$D = \sqrt{\frac{4*0,15}{3,14*1}} = 0,44\ m$$

Dobrana średnica nominalna wynosi 500 mm


$$v_{\text{rz}} = \frac{4*Q}{\pi*D^{2}},\ \ \ \ \ \frac{m}{s}$$


$$v_{\text{rz}} = \frac{4*0,15}{3,14*{0,5}^{2}} = 0,76\ \frac{m}{s}$$

zalecana prędkość

wydajność:


Q3 − 4 =


$$D = \sqrt{\frac{4*Q}{\pi*v}},\ \ \ \ \ \ m$$


$$D = \sqrt{\frac{4*0,1}{3,14*1}} = 0,36\ m$$

Dobrana średnica nominalna wynosi 400 mm


$$v_{\text{rz}} = \frac{4*Q}{\pi*D^{2}},\ \ \ \ \ \frac{m}{s}$$


$$v_{\text{rz}} = \frac{4*0,1}{3,14*{0,4}^{2}} = 0,8\ \frac{m}{s}$$

zalecana prędkość

wydajność:


Q4 − 5 =


$$D = \sqrt{\frac{4*Q}{\pi*v}},\ \ \ \ \ \ m$$


$$D = \sqrt{\frac{4*0,05}{3,14*1}} = 0,25\ m$$

Dobrana średnica nominalna wynosi 250 mm


$$v_{\text{rz}} = \frac{4*Q}{\pi*D^{2}},\ \ \ \ \ \frac{m}{s}$$


$$v_{\text{rz}} = \frac{4*0,05}{3,14*{0,25}^{2}} = 1,02\ \frac{m}{s}$$

8.8 Odprowadzenie filtratu z hali filtrów

zalecana prędkość

wydajność Q=0,25 m3/s


$$D = \sqrt{\frac{4*Q}{\pi*v}},\ \ \ \ \ \ m$$


$$D = \sqrt{\frac{4*0,25}{3,14*1,3}} = 0,49\ m$$

Dobrana średnica nominalna wynosi 500 mm


$$v_{\text{rz}} = \frac{4*Q}{\pi*D^{2}},\ \ \ \ \ \frac{m}{s}$$


$$v_{\text{rz}} = \frac{4*0,25}{3,14*{0,5}^{2}} = 1,27\ \frac{m}{s}$$

8.9. Odprowadzenie filtratu z poszczególnych filtrów

zalecana prędkość

wydajność:


Q1 =


$$D = \sqrt{\frac{4*Q}{\pi*v}},\ \ \ \ \ \ m$$


$$D = \sqrt{\frac{4*0,05}{3,14*1,3}} = 0,22\ m$$

Dobrana średnica nominalna wynosi 250 mm


$$v_{\text{rz}} = \frac{4*Q}{\pi*D^{2}},\ \ \ \ \ \frac{m}{s}$$


$$v_{\text{rz}} = \frac{4*0,05}{3,14*{0,25}^{2}} = 1,02\ \frac{m}{s}$$

zalecana prędkość

wydajność:


Q1 − 2 =


$$D = \sqrt{\frac{4*Q}{\pi*v}},\ \ \ \ \ \ m$$


$$D = \sqrt{\frac{4*0,2}{3,14*1,3}} = 0,44\ m$$

Dobrana średnica nominalna wynosi 500 mm


$$v_{\text{rz}} = \frac{4*Q}{\pi*D^{2}},\ \ \ \ \ \frac{m}{s}$$


$$v_{\text{rz}} = \frac{4*0,2}{3,14*{0,5}^{2}} = 1,02\ \frac{m}{s}$$

zalecana prędkość

wydajność:


Q2 − 3 =


$$D = \sqrt{\frac{4*Q}{\pi*v}},\ \ \ \ \ \ m$$


$$D = \sqrt{\frac{4*0,15}{3,14*1,3}} = 0,38\ m$$

Dobrana średnica nominalna wynosi 400 mm


$$v_{\text{rz}} = \frac{4*Q}{\pi*D^{2}},\ \ \ \ \ \frac{m}{s}$$


$$v_{\text{rz}} = \frac{4*0,15}{3,14*{0,4}^{2}} = 1,19\ \frac{m}{s}$$

zalecana prędkość

wydajność:


Q3 − 4 =


$$D = \sqrt{\frac{4*Q}{\pi*v}},\ \ \ \ \ \ m$$


$$D = \sqrt{\frac{4*0,1}{3,14*1,3}} = 0,31\ m$$

Dobrana średnica nominalna wynosi 350 mm


$$v_{\text{rz}} = \frac{4*Q}{\pi*D^{2}},\ \ \ \ \ \frac{m}{s}$$


$$v_{\text{rz}} = \frac{4*0,1}{3,14*{0,35}^{2}} = 1,04\ \frac{m}{s}$$

zalecana prędkość

wydajność:


Q4 − 5 =


$$D = \sqrt{\frac{4*Q}{\pi*v}},\ \ \ \ \ \ m$$


$$D = \sqrt{\frac{4*0,05}{3,14*1,3}} = 0,22\ m$$

Dobrana średnica nominalna wynosi 250 mm


$$v_{\text{rz}} = \frac{4*Q}{\pi*D^{2}},\ \ \ \ \ \frac{m}{s}$$


$$v_{\text{rz}} = \frac{4*0,05}{3,14*{0,25}^{2}} = 1,02\ \frac{m}{s}$$

8.10. Dopływ wody płuczącej

zalecana prędkość

wydajność Qpł=0,07 m3/s


$$D = \sqrt{\frac{4*Q}{\pi*v}},\ \ \ \ \ \ m$$


$$D = \sqrt{\frac{4*0,07}{3,14*2,3}} = 0,20\ m$$

Dobrana średnica nominalna wynosi 200 mm


$$v_{\text{rz}} = \frac{4*Q}{\pi*D^{2}},\ \ \ \ \ \frac{m}{s}$$


$$v_{\text{rz}} = \frac{4*0,07}{3,14*{0,2}^{2}} = 2,23\ \frac{m}{s}$$

8.11 Odpływ popłuczyn w rurociągu

zalecana prędkość

wydajność Qpł=0,07 m3/s


$$D = \sqrt{\frac{4*Q}{\pi*v}},\ \ \ \ \ \ m$$


$$D = \sqrt{\frac{4*0,07}{3,14*2,3}} = 0,20\ m$$

Dobrana średnica nominalna wynosi 200 mm


$$v_{\text{rz}} = \frac{4*Q}{\pi*D^{2}},\ \ \ \ \ \frac{m}{s}$$


$$v_{\text{rz}} = \frac{4*0,07}{3,14*{0,2}^{2}} = 2,23\ \frac{m}{s}$$

8.12 Woda czysta w sieci wodociągowej

zalecana prędkość

wydajność Q=21700 m3/d = 0,25 m3/s


$$D = \sqrt{\frac{4*Q}{\pi*v}},\ \ \ \ \ \ m$$


$$D = \sqrt{\frac{4*0,25}{3,14*1,2}} = 0,52\ m$$

Dobrana średnica nominalna wynosi 600 mm


$$v_{\text{rz}} = \frac{4*Q}{\pi*D^{2}},\ \ \ \ \ \frac{m}{s}$$


$$v_{\text{rz}} = \frac{4*0,25}{3,14*{0,6}^{2}} = 0,88\ \frac{m}{s}$$

Tab.1. Zestawienie wyników

Wyszczególnienie Q, m3/s V zalecana, m/s V przyjęta do obliczeń, m/s Obliczona średnica, mm Dobrana średnica, mm V rzeczywisa, m/s
Dopływ wody do ZOW Q = 0,25 0,8 - 1,2 1,2 520 600 0,88
Dopływ wody do mieszacza szybkiego Q = 0,25 1,0 - 1,2 1,2 520 600 0,88
Dopływ wody do mieszacza wolnego 1/3Q = 0,08 0,8 - 1,0 1 560 600 0,83
Dopływ wody do osadnika 1/5Q = 0,05 ≤ 0,6 0,6 730 800 0,52
Odpływ wody z osadnika 1/5Q = 0,05 ≤ 0,6 0,6 730 800 0,52
Dopływ wody do galerii filtrów Q = 0,25 0,8 -1,2 1,2 520 500 0,88
Dopływ do filtrów odcinek 1-2 4/5Q = 0,2 0,8 - 1,2 1 441 500 1,02
Dopływ do filtrów odcinek 2-3 3/5Q = 0,15 0,8 - 1,2 1 382 400 0,76
Dopływ do filtrów odcinek 3-4 2/5Q = 0,1 0,8 - 1,2 1 360 400 0,80
Dopływ do fitrów odcinek 4-5 1/5Q = 0,05 0,8 - 1,2 1 220 250 1,02
Dopływ do 1 filtru odcinek 1-1' 1/5Q = 0,05 0,8 - 1,2 1 220 250 1,02
Dopływ do 2 filtru odcinek 2-2' 1/5Q = 0,05 0,8 - 1,2 1 220 250 1,02
Dopływ do 3 filtru odcinek 3-3' 1/5Q = 0,05 0,8 - 1,2 1 220 250 1,02
Dopływ do 4 filtru odcinek 4-4' 1/5Q = 0,05 0,8 - 1,2 1 220 250 1,02
Dopływ do 5 filtru odcinek 5-5' 1/5Q = 0,05 0,8 - 1,2 1 220 250 1,02
Odprowadzenie filtratu z hali filtrów Q = 0,25 1,0 -1,5 1,3 490 500 1,27
Odprowadzenie filtratu z odcinka 1-2 4/5Q = 0,2 1,0 -1,5 1,3 440 500 1,02
Odprowadzenie filtratu z odcinka 2-3 3/5Q = 0,15 1,0 -1,5 1,3 380 400 1,19
Odprowadzenie filtratu z odcinak 3-4 2/5Q = 0,1 1,0 -1,5 1,3 310 300 1,04
Odprowadzenie filtratu z odcinka 4-5 1/5Q = 0,05 1,0 -1,5 1,3 220 200 1,02
Odprowadzenie filtratu z odcinka 1-1' 1/5Q = 0,05 1,0 -1,5 1,3 220 200 1,02
Odprowadzenie filtratu z odcinka 2-2' 1/5Q = 0,05 1,0 -1,5 1,3 220 200 1,02
Odprowadzenie filtratu z odcinak 3-3' 1/5Q = 0,05 1,0 -1,5 1,3 220 200 1,02
Odprowadzenie filtratu z odcinka 4-4' 1/5Q = 0,05 1,0 -1,5 1,3 220 200 1,02
Odprowadzenie filtratu z odcinka 5-5' 1/5Q = 0,05 1,0 -1,5 1,3 220 200 1,02
Dopływ wody płuczącej Qpł = 0,07 2,0 -2,5 2,3 200 200 2,23
Odpływ popłuczyn w rurociągu Qpł = 0,07 2,0-2,5 2,3 200 200 2,23
Wody czysta w sieci wodociągowej Q = 0,25 1,0 - 1,2 1,2 520 600 0,88

Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
oczyszczanie wody podziemnej projekt Madlen systemy oczyszczania wody podziemnej Madlen projek
,systemy oczyszczania wody, Korozja metali
,systemy oczyszczania wody, ?DANIE FIZYCZNE WODY
SOW, Polibuda, OŚ, Semestr V, Systemy Oczyszczania Wody
UTWobl, Politechnika Wrocławska, Inżynieria Środowiska, II rok, Oczyszczanie wody I, Projekt
,systemy oczyszczania wody, ODCZYN KWASOWOŚĆ I ZASADOWOŚĆ WODY
nasza oczyszcz wody projekt
,systemy oczyszczania wody, TWARDOŚĆ WODY
Wirówki sedymentacyjne, Polibuda, OŚ, Semestr VI, Systemy Oczyszczania Ścieków (projekt)
,systemy oczyszczania wody P, zakład oczyszczania wody
oczyszcz wody projekt, Oczyszczanie wody sem IV
oczycz.wody.projekt.nj, studia pwr- IŚ, 5 semestr, Oczyszczanie wody 2
projekt oczyszczanie wody MP
projekt oczyszczalni - Marcin, Technologia wody i ścieków - Katarzyna Pawęska, Projekt oczyszczalni
projekt jacusia, INŻYNIERIA ŚRODOWISKA, Oczyszczanie Wody
oczyszczanie wody podziemnej projekt Madlen, filtry rury
projekt oczyszczanie wody MP
,systemy oczyszczania ścieków, instalacja odzysku wody ze ścieków miejskich biologicznie oczyszczony

więcej podobnych podstron