Высотная схема и планировка водоочистных сооружений

Высотное расположение очистных сооружений должно обеспечивать самотечное движение воды от наивысшей точки технологической схемы до резервуара чистой воды.

Наивысшей точкой обычно является максимальный уровень воды в микрофильтрах или в смесителях. Отметки уровня воды в сооружениях рассчитывают исходя из потерь напора в сооружениях и в коммуникациях при максимальной производительности станции. Ориентировочные потери напора в сооружениях и коммуникациях приведены в СНиП. За нулевую отметку принимают максимальный уровень воды в резервуаре чистой воды, которая должна быть на 0,25—0,5 м выше поверхности земли. Далее путем последовательного суммирования потерь напора определяют отметки уровней воды в остальных сооружениях (рис. 5.37).

На высотной схеме водоочистного комплекса помимо основных технологических сооружений должны быть показаны реагентное хозяйство, сооружения по обороту промывной воды и обработки осадка, отметки оси промывных насосов или днища бака промывной башни, отметки вакуум-насосов, насосов- дозаторов, кислотных насосов, воздуходувок.

Необходимо определить высоту отдельных сооружений и отметки их дна по отношению к поверхности земли. При привязке очистных сооружений и проектировании высотной схемы учитывают рельеф площадки очистных сооружений, глубину залегания грунтовых вод, максимальный уровень воды в водоеме в период паводка, возможность самотечного отвода сточных вод и осадков с очистных сооружений, условия производства строительно-монтажных работ и их объем, условия работы насосов насосной станции II подъема. Отметки днищ водоочистных сооружений должны назначаться с соблюдением условия минимального объема земляных и бетонных работ и наиболее благоприятных условий производства работ.

Для определения размеров поперечного сечения коммуникаций исходят из следующих скоростей течения воды, м/с: от насосной станции (НС) I подъема к смесителю — 1,0—1,2; от смесителя к камере хлопьеобразования или осветлителю — 0,6— 1,0; от отстойников или осветлителей со взвешенным осадком к фильтрам — 0,8—1,2; от фильтровальных аппаратов к резервуарам чистой воды — 1,2—1,5; в трубопроводах подачи и отвода промывной воды — 1,5—2,0.

Рис. 5.37. Высотно-технологическая схема водоочистного комплекса:

/ — подача промывной воды от фильтров; 2 — песколовка; 3 — гидроэлеватор; 4 — резервуар-усреднитель промывной воды; 5 — насос перекачки промывной воды; 6 — возврат промывной воды на очистные сооружения; 7 — подача осадка от осветлителей; 8 — резервуар приема осадка; 9 — установка медленного перемешивания осадка; 10 — площадка обезвоживания осадка; 11 — колодец для напуска осадка; 12 — насос перекачки сгущенного осадка; 13 — емкость сгущенного осадка; 14 — осадкоуплотнитель; 15 — насосы перекачки сырого осадка; 16 — подача исходной воды; 17 — башня промывной воды; 18 — вихревой смеситель; 19 — осветлитель со взвешенным осадком; 20 — скорый фильтр; 21 — резервуар чистой воды; 22— насос II подъема; 23 — насос подкачки промывной воды; 24 — бочки с хлором; 25 — испаритель; 26, 27 — хлораторы первичного и вторичного хлорирования; 28 — растворно-хранилищный бак коагулянта; 29 — насос перекачки раствора коагулянта; 30 — расходный бак коагулянта; 31 — насос-дозатор раствора коагулянта; 32 — мешалка полиакриламида ПАА; 33 — насос для циркуляции и подачи ПАА в расходный бак; 34 — растворный бак раствора ПАА; 35 — насос-дозатор раствора ПАА

Место строительства станции должно обеспечить компактное расположение всех зданий и сооружений, минимальную длину коммуникаций и удобство эксплуатации. Необходимо зарезервировать запасные площади для расширения станции, вокруг станции должна быть возможность создания зон санитарной охраны.

Основополагающими при решении генплана водоочистного комплекса помимо географических, топографических и геологических условий являются его производительность и состав водоочистных сооружений.

На генплане обозначают все строения и сооружения, наружные коммуникации, дороги, озеленение и ограждение (рис. 5.38). По возможности все очистные сооружения, производственные и вспомогательные помещения, реагентное хозяйство целесообразно сконцентрировать под единой крышей или группировать в нескольких близко расположенных зданиях.

Рис. 5.38. Генеральный план водоочистного комплекса:

/ — блок основных сооружений; 2 — реагентное хозяйство; 3 — котельная; 4 — служебный корпус; 5 — башня промывной воды; 6 — хлораторная; 7— сооружения оборота промывной воды; 8— сооружения обработки осадка; 9 — резервуар чистой воды; 10 — насосная станция II подъема; 11 — водоводы от НС I подъема; 12— проходная; 13 — резервная территория на расширение комплекса

Расположение всех сооружений и помещений в одном здании возможно, как правило, только при небольшой производительности станции.

Расходные склады хлора и аммиака, а также кислот проектируются согласно «Санитарным правилам проектирования оборудования и содержания складов для хранения сильнодействующих ядовитых веществ».

Склады хлора и аммиака располагаются в отдельных зданиях. Расстояние от них до водоисточника и производственных помещений с постоянным пребыванием людей должно быть не менее 30 м.

Хлораторную, совмещенную со складом хлора, размещают в наиболее низкой части территории водоочистного комплекса.

Склады других реагентов должны располагаться вплотную к реагентному цеху, где находятся аппараты для приготовления их растворов и суспензий.

В соответствии с видом реагента и производительностью комплекса предусматривают его сухое или мокрое хранение в виде концентрированных растворов или продуктов, залитых водой. Хранение реагентов в сухом виде осуществляют в закрытых складах навалом или в таре.

Фторсодержащие реагенты и полиакриламид хранят в таре. На крупных водоочистных комплексах раствор коагулянта концентрацией 15—20 % хранят в баках-хранилищах без перемешивания.

К помещению для хранения активного угля предъявляют требования пожарной безопасности, относя реагент к категории В.

На крупных водоочистных комплексах предусматривают песковое хозяйство для хранения, сортировки, промывки и транспортирования материалов, необходимых для периодической догрузки и перегрузки фильтровальных аппаратов.

На станции должен быть аварийный запас песка из расчета 10 % ежегодного пополнения фильтрующей загрузки и запас на перегрузку одного фильтра при общем их количестве до 20. Загрузку фильтрующим материалом следует производить с помощью песковых или водоструйных насосов при скорости движения пульпы 1,2—2 м/с.

При благоприятных климатических условиях часть сооружений (отстойники, осветлители со взвешенным осадком, камеры хлопьеобразования, контактные бассейны хлора) целесообразно устанавливать вне здания. Образующийся ледяной покров не должен препятствовать нормальной эксплуатации сооружений. Для этого сооружения покрывают железобетонными плитами и утепляют слоем земли.

Надежность работы водоочистного комплекса обеспечивается дублированием отдельных технологических сооружений и устройством обводных линий, позволяющих отключать то или иное сооружение или блок, пропуская воду в обход. При этом для водоочистных комплексов с подачей до 10 тыс. м³/сут возможно отключение половины технологических сооружений, а для комплексов большей мощности — до четверти. Кроме того, необходимо предусматривать обводную линию от НС

I подъема непосредственно в резервуары чистой воды.

При проектировании генерального плана водоочистного комплекса необходимо предусматривать минимальную протяженность путей перемещения реагентов; максимально возможную механизацию погрузочно-разгрузочных работ и смены загрузки фильтровальных аппаратов; маневренность эксплуатации как отдельных технологических сооружений, так и целых блоков.

При решении компоновки блока основных сооружений преследуют цель логической последовательности передачи воды от сооружения к сооружению при минимальной протяженности коммуникаций.

Использование технологии обработки воды в осветлителях со слоем взвешенного осадка на водоочистных комплексах производительностью до 50 тыс. м³/сут позволяет разместить в одном здании все основные технологические сооружения, реагентное хозяйство, входные устройства (вариант) и НС

II подъема (рис. 5.39).

При этом смесители, осветлители и фильтры выделены в отдельный зал. При большой производительности водоочистного комплекса служебные помещения выносят в отдельное здание, входные устройства стыкуют с основными сооружениями или размещают в отдельно стоящем здании реагентного хозяйства. Для удобства эксплуатации служебный корпус и реагентный цех проходными галереями соединяют с блоком основных сооружений.

При решении компоновки водоочистных комплексов по одноступенчатой схеме с контактными осветлителями при производительности до 50 тыс. м³/сут входные устройства (микрофильтры, контактные камеры) размещают в отдельном здании, а реагентное хозяйство стыкуют с основными сооружениями либо входные устройства сочетают с реагентным хозяйством и располагают в отдельном блоке. В обоих случаях НС II подъема размещают в блоке основных сооружений.

Рис. 5.39. Пример компоновки водоочистных сооружений:

I — осветлители со взвешенным осадком; 2 — смесители; 3 — скорые фильтры; 4 — расходные баки коагулянта; 5 — растворные баки-хранилища коагулянта; 6 — насосы-дозаторы и воздуходувки; 7 — подача чистой воды потребителю; 8 — мастерские; 9 — насосная станция

II подъема; 10— бытовые помещения; 11 — всасывающие трубопроводы из резервуаров чистой воды; 12 — отвод чистой воды в резервуары; 13 — сброс осадка из осветлителей; 14 — сброс промывной воды

от фильтров; 15 — подача исходной воды

В том случае, когда подача водоочистного комплекса составляет 50 тыс. м³/сут и более, входные устройства размещают по оси здания основных сооружений, а для реагентного хозяйства, служебных помещений и НС II подъема предусматривают отдельные здания.

Контактные осветлители, как правило, располагают в два ряда и устраивают остекленные перегородки, отделяющие зеркало воды в них от остальных помещений.