Tallinna tehnikaьlikool
Keskkonnatehnika instituut
Kursuseprojekt aines Veevarustus ((
linna veevдrgi projekt
Хppejхud: J. Karu Ьliхpilane:
D.TarkoevArvestatud: № arv.r. 960058
TALLINN 1999
Sisukord
Proektiьlesanne
Veevдrgiarvutusliku toodangu mддramine
Pinnaveehaarde tььbi ja skeemi valik
Veehaarde pхhielementide arvutus
Veehaarde ehitiste vajalike kхrgusmдrkide mддramine
Veepuhastusjaama tehnoloogiaskeemi valik
Veepuhastusseadme arvutus
Veepuhastusjaama kхrgusskeemi arvutus
Uhtevee ja sette vastuvхtu ning tццtlemise kьsimuste lahendamine
Veejaotusvхrgu arvutus
Veetorni kхrguse mддramine
Kasutatud kirjandus
Graafiline osa
veevдrgi arvutusliku toodangu mддramine
Q=?Qmax ццp.+Qt
? – jaama omatarvet arvestav koefitsent; ?=1,04
Qmaxццp.-maksimaalne ццpдevane tarbijatele antav vooluhulk; Qmax ццp.=
100000m3/ццp
Qt – tuletхrje vooluhulk; Qt=5000m3/ццp
Q=1,04*100000+5000=109000m3/ццp=1.26m3/spinnaveehaarde tььbi ja valik
Kдesolev veehaare on projekteeritud ьhildatud veehaardena. Veehaare koosneb
pдisest, kahest isevoolutorust (pikkus 20m, ( 1000mm) ja kaldakaevust.
Pдis on konstrueeritud raudbetoonist, koonus on valmistatud metallist, mis
juhib vee isevoolutorusse. Isevoolutorud asuvad pinnase all. Pдise
sissevooluava ja kalda sissevoolu avade ees on vхred, mis hoiavad дra
suuremate osakeste sattumise isevoolutorusse ja eelkambrisse ja samuti on
tьrjevahehdiks lobjaka vastu.
Kaldakaev on jagatud kaheks sektsiooniks. Mхlemad sektsioonid tццtavad
teineteist sхltumata. Sektsioon jaguneb omakorda kaheks kambriks: eelkamber
ja imikamber. Kambrite vahel on pццrlev sхel. Imikambris asuvad pumpade
imitorud. Pumplas on 3 pumpa(ABS tsentrifugaalpump, seeria )
Pumplast lдheb 2 survetoru (pikkus 20m, ( 1000mm) veepuhastusjaama.veehaarde pхhielementide arvutus
* Kaldakaevu sissevooluakna pindala
A=[pic];
Kus q — veevдrgi toodang; q=109000m3/d=1.26m3/s
v — vee sissevoolukiirus; v=0,22m/s=19008m/d
k – ava kitsendus koefitsient; [pic];
a — varraste vahekaugus; a=0,05m
c – varraste lдbimххt; c=0,01m
[pic]
[pic]
Seega ьhe ava vajalik pindala A=8.6m2
Valin vхre mххtmetega 1700*1700mm.* Pццrleva sхela arvutus
Valin pццrleva sхela TH-1500, mille tootlikkus on 1-5m3/s,
sхela elektrimootor AOC2-41-6,
vхimsus 4kW,
pццrete arv 970p/min,
sхela liikumiskiirus 4m/min.* Isevoolutorustiku arvutus
Isevoolutorus (malmist), pikkusega 20m, voolukiirused ( kategooria puhul
sovit. 0,7…1,5m/s. Veehaarde kasulik lдbilaskevхime Q=0,5m3/s, kahe
isevoolutoru korral [pic].* Isevoolutoru diameetri valik
[pic] ; [pic]
[pic]* Isevoolutoru sissevooluava lдbimххt
[pic]
A-sissevooluava pindalaA=[pic]
1,25 – reostuskoefitsent,
q – veevдrgi arvututuslik toodang; q=21280m3/d=0,246m3/s,
v – vee sissevoolukiirus; v=0,4m/s,
k – kitsenduskoefitsent; k=1,2[pic]
d=[pic]=2.45m ( 2.5m
* Isevoolutoru mudastamise kontroll
Mudastumise kontrollimiseks arvutatakse selline jдrvevee hдgusus, millise
puhul antud tingimustel ((0,11[pic] toimub mudastumine.
( — jдrvevee hдgusus =0,55kd/m3
( — pхhjasetete kaalutud keskmine hьdrauliline terasus =0,015m/s
u – tera settimiskiirus,
V – voolukiirus torus 1,27m/sKui V(1.2m/s, siis (=[pic]; (=[pic]=0,026
Tera settimiskiirus: U=[pic];
kus C – Chezy parameeter C=[pic]; C=[pic]=54,94U=[pic]
((0,11[pic]
Seega hдgusus, mille puhul toimub mudastumine on 1,09kg/m3 ning tingimus
0,55(1,09 on tдidetud ning siit tulenevalt mudastumist ei toimu.Veehaardeehitiste vajalike kхrgusmдrkide mддramine
* Pдis
Jддkatte paksus on max 0,3m. Pдis asub 0,7m sьgavusel jддkihist ja pдise
korgus on 1,75m. Arvestades, et min vee pind asub 18m kхrgusel on pдise
ьlemise serva kхrgusmдrk 17m.* Kaldakaevu pхhi
Pдise alumise osa kхrgusmдrk on 15.25m. Toru lдbimххt 1m. Kaldakaevu pхhja
kхrgusmдrk on: 15.25-1-0,5=13.75m.* Kaldakaevu imi- ja eelkambris.
[pic]
( — hххrdetakistustegur (mддratakse Moody graafikult)
Re=[pic]
V – voolukiirus isevoolutorus; V=1,5m/s
d – isevoolutoru lдbimххt; d = 1m
( — vee kinemaatiline viskoossus; (=1,308*10-6m2/sRe=[pic]1146789 ( 106
[pic]
(C – toru ekvivalentkaredus; (C=0,2
d – toru lдbimххt (mm); d=1000mm.
Seega (=0,0145
l – toru pikkus; l=19m,
d – toru lдbimххt; d=1m,
V – voolukiirus; V=1,5m/s,
( — kohttakistus: kддnak (=1,265
vдljavool (=1,0Vхre puhul [pic]
[pic] ( 0,4m
Seega eelkambri min veepinna kхrgusmдrk on 18,0-0,4=17,6m.
Imikambri puhul lisandub veel ьks sхel mille [pic], seega 17,6-0,1=17,5m.* Isevoolutoru
Isevoolutoru ьlemise serva kхrgusmдrk ьhtib pдise alumise kхrgusmдrgiga,
mis on 15,25m, kuna toru lдbimххt on 0,5m, siis toru alumise serva
kхrgusmдrk on 15.25-0,5=14.25m.* Veepuhastusjaama tehnoloogiaskeemi valik
veepuhastusseadmete arvutus
* Mikrofilter
Mikrofiltreid on 3, millest 1 on reservis. Ьhe mikrofiltri arvutuslik
keskmine toodang on 1600m3/h. Seadme gabariidid (mm): pikkus 5460, kхrgus
4240; kusjuures trumli gabariitmххtmed (D*L)mm=3*3,7 ja pikkus 4600.
Tegelik filtratsiooni pind 17,5m2, trumli pццrlemiskiirus on 1,7 p/min.* Kontaktbassein
Kontaktiaeg kontaktbasseinis on 10 min. Kontaktbasseini min maht:
Wmin=[pic]
Valin kontaktbasseini gabariitideks: pikkus 10,1m, laius 7.5, kхrgus 10m.
Maht 757m3.* Segisti
Segistiks on tiiviksegisti. Vee viibeaeg segistis on 30s. Segisteid on 5:
W=[pic]
Segisti gabariidid on: lдbimххt 2.2m, kхrgus 2m, kiirusgradient G=200s-1,
pццrete arv n = 1 p/s.* Flokulatsioonikamber
Koagulatsiooni II faas toimub mehaanilises flokulatsioonikambris ehk
flokulaatoris. Vee viibeaeg flokulaatoris on 15 min, seega min maht on:
Wmin=[pic]
Valin flokulaatori gabariitideks pikkus 39m, laius 10m, kхrgus 3m. Maht
1170m3. Vee segamine toimub horisontaalsele vхllile asetatud tasapinnaliste
labadega. Labade kogupind ьhes vertikaaltasapinnas on 15% flokulaatori
ristlхike pinnast. Flokulaatori ristlхike pind A=3*10=30m2. Flokulaatori
labade kogupind [pic]
Kuna labasid on 4 siis 4.6/4=1.125m2 – ьhe laba pind. Laba pikkuse suhe
l/b=20, siis laba pikkus on 4.74m ja laius 0,24m.* Horisontaalsetiti
Vee selitamine toimub horisontaalsetitis. Arvestades toorvee omadusi on
arvutuslik settimis kiitus U0=0,5mm/s, setiti pindala:
A=([pic]
( — turbulentsi mхju arvestav tegur; (=1,3
Q – vooluhulk; Q=109000m3/d=4542m3/h
U0 – settimiskiirus; U0=0,5mm/s
A=1,3*[pic]
Settiti sьgavus on 3,0m. Seega maht on W=H*A=3,5*3280=11480m3
Settiti pikkus arvutatav:
L=[pic]
Vk – vee keskmine horisontaalse liikumise kiirus; Vk=7,5mm/s
L=[pic]
Settiti laius b=[pic]
Setiti on pikkudi jagatud vaheseintega ьksteist sхltumatult tццtavateks
sektsioonideks laiusega ( 6m. Sektsioonide arv [pic]* Kiirfilter
Vajalik summaarne filtratsiooni pind
[pic]
Q – veepuhastusjaama toodang
T – jaama tццtundide arv ццpдevas; T=24h
V – arvutuslik filtratsioonikiirus norm. Reziimil; V=8m/h
n – ьhe filtri uhtumiste arv ццpдevas; n=3
q – uhtevee erikulu filtri uhtumisel;
q=0,06(t1
( — uhtumise intensiivsus; (=12l/s*m2
t1 – uhtumise kestvus; t1=6min
q=0,06*12*6=4,3m3/m2
t – filtri uhtumisest tingitud seisuaeg; t=0,33h
[pic]
Filtrite arv N=0,5*[pic], ьhe filtri filtratsiooni pind on 596.3/13=45.9m2.
Filtri mххtmeteks plaanis 7.5*6.2m, seega on filtri pind on 45.9m2.Forseeritud reziimil on filtratsiooni kiirus:
[pic]
N1 –remondisolevate filtrite arv; N=1
[pic]<10m/h
Filtri kihi paksus on 1,5m. Filtri uhtumine toimub veega, mida voetakse
puhtavee reservuaarist. Uhtevett kulub ьhele filtrile quh=A*(
A –filtri pind; A=46.5m2
(– uhtumise intensiivsus; (=12l/s*m2
quh=46.5*12=558l/s=0,558m3/s
Uhtumise toimub pilukuplite abil, mis on kinnitatud keermega filtri
kahekordse pхhja kьlge. Voolukiirus piludes on 1,5m/s, pilude lдbimххt on
0,6mm. Pilukupleid on 40tk/m2, seega ьhel filtril 40*46.5=1860tk.
Ьhtevesi kogutakse дra filtri pinnalt renniga. Rennid on roostevabast
plekist poolringikujulised. Renni servad peavad olema rangelt
horisontaalsed ja ьhes tasapinnas. Renni laius: Br=K*[pic]
K – tegur. Poolringikujulise rennipuhul k=2
qr – renni vooluhulk; qr=0,558m3/s
ar — tegur; ar=1,5
Br=2*[pic]
Renni vertikaalosa kхrgus:
[pic]
Renn paigaldatakse paralleelselt filtri lьhema kьljega. (h=He/100;
H – filtrikihi paksus; H=1,5m
e – filtrikihi paisumise protsent; e=45%.
(h=[pic]
Renni pхhi on languga (i=0,01m) kogumiskanali poole kui filtri kьlg (lьhem)
on 6m, siis renni pхhja kхrguste vahe renni alguses ja lхpus on
0,01*6=0,06m.
Kogumiskanali pхhi asub allpoolrenni pхhja Hkan vхrra:
Hkan=1,73*[pic]
qk – kanali vooluhulk; qk=0,558m3/s
Bk – kanali laius; Bk=0,7m
Hkan=1,73*[pic]
Vee liikumise kiirus kanali lхpus:
Vkan=qkan*Bkan*Hkan=0,558*0,7*0,8=0,3m/s
Uhtevesi pumbatakse puhta vee reservuaarist. Uhtepumba valikuks summeerin
rхhukaod:1) pilukuplites
[pic]
(p – kohttakistustegur; (p=4
Vpilu – vee vдljavoolu kiirus; Vpilu =1,5m/s
hpilu=[pic]
2) filtri kihis hf=(a+b*()*Hfa – tegur; a=0,76
b – tegur; b=0,017
( — uhtumise intansiivsus; (=12l/s*m2
Hf – filtri kihi paksus; Hf=1,5m
Hf=(0,76+0,017*12)1,5=1,45m
3) juurdevoolutorustifus. Kasutan Hazen-Williamsi graafikut ja leian, et
vooluhulgal q=0,558m3/s ja kiirusel V=1,88m/s on toru lдbimххt 600mm ning
rхhukadu 25m/1000m kohta. Toru pikkus l=50m, seega juurdevoolutorustikus
on rхhukadu:
hjv=[pic]
Kogu rхhukadu h=hpilu+hf+hjv=0,46+1,45+1.25=3.16m.
Pumba vajalik tootlikus on 558l/s. Valin pumba 20НДн730, n=73.6мин-1.* Puhta vee reservuaar
Reservuaari maht on arvutatav W=3*Qt+Quh+Q5%
Qt – tuletхrje vooluhulk m3/h; Qt=208.3m3/h
Quh – veehulk filtrite uhtumiseks. Arvestatakse kahe jдrjestikulise
uhtumisega Quh=0.558*2*6*60=402m3
Q5% -puhtavee reservuaari reguleeriv maht on 5% ццpдevasest toodangust:
Q5%=0,05*109000=5450m3
W=3*208.3+402+5450=6477m3
Reservuaari gabariidid: pikkus 44m, laius 30m, kхrgus 5m.REAGENDIMAJANDUS
* Osoon
O3 kogus on 3 mg/l. Seega O3 kulu on 3*109000g/d=327kg/d.
* Koagulant
Koaguleerimiseks kasutatakse Al2(SO4)3 – alumiiniumsulfaati. Koagulant
kogus on
Dk=4[pic]V – toorvee vдrvus; V=60(
Dk=4[pic]=34mg/l
Koagulandi kulu on 34*109000=3706000g/d=3706kg/d. Toimub koagulandi kuiv
Hoidmine ja mдrg annustus. Vajalik koagulandi lao pind on
AL=[pic][pic]
Q – veepuhastusjaama ццpaevana toodang; Q=109000m3/d
Dk – koagulandi kogus; Dk=34mg/lT — koagulandi sдilitamise kestvus; T=30d
( — vahekдikude lisapinda arvestav tegur; (=1,15
pc – veevabakoagulandi sisaldus tehnilises produktis; pc =45%
Go – koagulandi mahu mass; Go=1,1t/m3
hk – koagulandikihi paksus laos; hk=3,5mAL=[pic][pic]
Koagulandi lahustamiseks kasutatakse lahustuspaake, kuhu reagent laaditakse
greiferiga. Paagi maht on:
WL=[pic]n – ajavahemik, milliseks lahus valmistatakse; n=9h
bL – lahuse konsentratsioon paagis; bL=20%WL=[pic]= 2.1m3
Paagi gabariidid 1,3*1.3*1.3m. Lahustuspaake on 3. Lahustuspaagist
suunatakse lahus edasi lahusepaaki, kus see lahjendatakse 12%-ni.
Lahusepaagi maht on:W=[pic]
b – lahuse konsendratsioon lahusepaagis; b=12%
W=[pic]=3.5m3
Lahusepaagi gabariidid 1,55*1.55*1.55m. Paake on 3.
Lahustamiseks nii lahustus- kui lahusepaagis kasutatakse suruхhku.
Arvutuslik хhukulu lahustuspaagile:
qх=a*b*8
a — paagi laius; a=1.3m
b – paagi pikkus; b=1,3m
8 – хhu kogus l/s m2 kohta;
qх=1,3*1,3*8=13.52l/sArvutuslik хhukogus lahusepaagile:
qх=a*b*4
a — paagi laius; a=1,55m
b – paagi pikkus; b=1,55m
4 – хhu kogus l/s m2 kohta;
qх=1,55*1,55*4=9.61l/sKogu хhukulu on 13.52+9.61=23.13l/s.
Reagendi annustamine toimub annustuspumba abil.* Lubi
Lupja (CaO) kasutatakse kelistamiseks.Lubja kogus on arvutatav:
DL=eL*([pic])
eL – lubja aktiivosa ekvivalentmass, eL =28mg/mg*ekv
ek – koagulandi aktiivosa ekvivalentmass; ek =57mg/mg*ekv
Dk – koagulandi kogus; Dk=34mg/l
Lo – toorvee leelisus; Lo=1,1mg*ekv/l
1. — jддkleelisusDL=28*([pic])=16,7mg/l
Lubja kulu on 16.7*109000=18203000g/d=1820kg/d. Lubi saabub veepuhastus
jaama kustutamata tahkel kujul ning teda sдilitatakse laos. Enne vette
lisamist lubi kustutatakse. Kustutamata tьkid ja lisandid eraldatakse
hьdrotsьkloni abil. Puhastatud suspensioon suunatakse lubjapiimapaaki, kus
toimub pidev segamine tsirkulatsioonipumpade abil. Lubjapiima paagi maht:WLP=[pic]
Qt – tunnivooluhulk; Qt =4542m3/h
n – ajavahemik, milliseks lahus valmistatakse; n=3h
DL – vajalik lubja annus; DL =16.7mg/l
bLP – aktiivaine sisaldus lubjapiimas; bLP =5%
(LP – lubjapiima mahumass; (LP =1t/m3WLP=[pic]=4.55m3
Paagi gabariitideks on: diameeter 1,46m, kхrgus 2,7m. Paigaldatud on 3
paaki, millest 1 on reservis. Lubjalahus valmistatakse lubjapiimast
kahekordse kьllastusega saturaatoris. Selitatud ja kьllastunud lubjalahus
kogutakse rennidega kust ta annustuspunba abil lisatakse puhastatavale
veele.* Flokulant
Flokulandina kasutatakse polьakrььlamiidi (PAA). Flokulandi koguseks on 1%
hхljuvaine hulgast 0,75mg/l. Flokulanti kulub
0,75*109000=81750/d=81.75kg/d.
PAA lisatakse vette lahusena, mis valmistatakse tehnilisest produktist
(geel), selle mehaanilise segamise teel veega. Otstarbekas on lisada lahust
ville konsendratsioon ei ьleta 0,1%. Lahjendamine toimub ejektori abil.* Kloor
Kloori normatiivne annus jдrelkloorimisel on 0,75mg/l. Seega arvutuslik
kloori kulu on 0,75*109000=81750g/d=81.75kg/d.* Veepuhastusjaama kхrgusskeemi arvutus
|Seade |Rхhukadu, m |Veepinna |
| | |kхrgusmдrk |
|Mikrofilter |0,6 |9,3 |
|Mikrofiltrist-kontaktbasseini |0,2 | |
|Kontaktbassein |2,0 |8,5 |
|Kontaktbasseinist segistisse |0,2 | |
|Segisti |0,2 |6,3 |
|Segistist-flokulats.kamber/setiti|0,4 | |
|sse | | |
|Flokulats.kamber/setiti |0,8 |5,7 |
|Flok.kamber/setitist |0,6 | |
|kiirfiltrisse | | |
|Kiirfilter |3,5 |4,3 |
|Kiirfiltrist puhtavee reservuaari|0,8 | |
|Puhta vee reservuaar | |0 |* Uhtevee ja sette vastuvхtu ning tццtlemise kьsimuste lahendamine.
Kasutusel on uhtevee korduvkasutuse sьsteem. Filtrite pesuvesi suunatakse
kogumisrennide ja- kanali kaudu ьhte keskendusreservuaari, kus ta osaliselt
setib. Vдljasettinud liivaosakesed ja hхljum suunatakse reservuaarist
kanalisatsiooni. Ьlejaanud osa pesemisveest suunatakse segistisse, kust
algab tema tдielik puhastamine.
Sette massi moodustab horisontaalsetitist vдlja settinud sete. Sette
kogumine toimub mudavдljakule, kuhu toorsete juhitakse rennide abil 0,3m
paksuse kihtidena.vee jaotusvхrgu arvutus
109000m3/d=1261.6l/s
227.1l/s
69.1l/s 126.2l/s1 220m 2
240m 3734.5l/s
661.4l/s250m 250m 250m
300l/s 10l/s
535.2l/s138.8l/s 75.7l/s
315.4l/s4 220m
240m
10l/s
219.8l/s
5. 6250m 250m
151.2l/s
164.1l/s126.2l/s 189.2l/s
220m
7 25l/s 8
|№ |Lдbimххt, mm |Vooluhulk, l/s |Rхhukadu,m |
|1-2 |800 |728,14 | |
|2-3 |800 |654,28 | |
|3-6 |700 |528,08 | |
|1-4 |500 |306,46 |1,735 |
|4-5 |125 |9,37 | |
|2-5 |125 |10,77 | |
|6-5 |450 |212,68 | |
|4-7 |400 |158,29 |1,515 |
|7-8 |200 |32,09 |2,035 |
|5-8 |400 |157,11 | |
|9-1 |1000 |1261,70 | ||№ Punkt |Vooluhulk,l/s |Kхrgusmдrk,m |
|1 |227,10 |43,50 |
|2 |63,10 |42,80 |
|3 |126,20 |41,10 |
|4 |138,80 |39,70 |
|5 |75,70 |39,10 |
|6 |315,40 |38,60 |
|7 |126,20 |36,80 |
|8 |189,20 |36,50 |
|9 |-1261,70 |43,50 |1*10mH2O+3*4=22m
22+(h=22+(1,925+2,15+3,03)-(43,5-36,5)=22,105m –veetorni kхrgus.Kasutatud kirjandus:
1. Справочник проектировщика. (Водоснабжение населённых мест и
промышленных предприятий). Москва 1967г.
2. Н.Н.Абрамов. Водоснабжение. Стройиздат.1982г.
3. Справочник. Очистка природных и сточных вод. Л.Л.Пааль,
Я.Я.Кару,Х.А.Мельдер,Б.Н.Репин. Москва 1994г.
4. Г.Н.Николадзе. Технология очистки сточных вод. Москва 1987г.————————
I
astme
P.J.Mikro-
filterKontakt-
basseinSegisti
Flokulat-siooni-
kamberHorison-
taal-
setitiKiir-
filterPuhta-
vee
reservuarII astme
P.J.Osoon
Koa-
g???????????????????
ulantLubi
Floku-
lantKloor
vt
