Совершенствование системы водоснабжения из подземных источников населенного пункта численностью 4000 человек с использованием научных разработок в области обезжелезивания воды

- исключается образование токсичных продуктов, характерных для хлорирования и озонирования;

- простота ввода УФ установок в технологическую схему водоподготовки;

- не значительные капитальные затраты по сравнению с применением окислителей;

- меньшее по сравнению с озонирующими установками электропотребление;

- низкая себестоимость обработанной воды, по сравнению с применением хлорирования и озонирования.

На рисунке 6 изображена принципиальная схема УФ установки.

Рисунок 6 - Принципиальная схема бактерицидной установки

Установка УФ обеззараживание питьевой воды состоит из корпуса, выполненного из нержавеющей стали для пищевого применения. Внутри корпуса, через герметизирующие манжеты, крепятся кварцевые трубы, внутри которых установлены УФ лампы. На корпусе установлен датчик измерения мощности УФ излучения.

Блок управления УФ лампами изготовлен отдельным узлом и соединен кабелем с камерой обеззараживания питьевой воды.

В блоке управления и сигнализации установлена световая или звуковая сигнализация о неисправности работы каждого облучателя или выходе его из строя, электронный счетчик времени работы

УФ-ламп и контрольное устройство, следящее за уровнем интенсивности излучения ламп на частоте 254 нм. Устройство подает световой и звуковой сигнал при снижении интенсивности излучения в случае поступления в камеру загрязненной воды, загрязнения кварцевого чехла, при старении УФ ламп, что позволяет использовать УФ-лампы на более длительном ресурсе, контролировать качество поступающей на установку питьевой воды и эффективнее эксплуатировать установку.

В данном дипломном проекте предусматриваем устройство 2 бактерицидных установок марки УДВ-7А каждая производительностью 150 м3/ч и одной резервной (рисунок 7).



Рисунок 7 - Бактерицидная установка марки УДВ-7А

Вода, проходя через камеру обеззараживания, непрерывно подвергается облучению ультрафиолетом, который убивает все находящиеся в воде микроорганизмы (бактерии, вирусы, простейшие и т.д.) Технические характеристики бактерицидной установки представлены в таблице 4.

Таблица 4 - Технические характеристики бактерицидной установки УДВ - 7А

Наименование показателей	Единицы измерения	Значение
Производительность установки	м3/ч	150
Доза УФ облучения, не менее	мДж/см2	25
Потери напора в установке за счет гидравлического сопротивления	см вод. ст.	107
Условный диаметр входного и выходного патрубков камеры обеззараживания	мм	150
Тип лампы		ДБ 300Н
Количество ламп в камере	шт	7
Срок службы лампы, не менее	ч	12000
Габариты: - камера обеззараживания - насос промывочный	мм	1322x420x470 512x210x345
Потребляемая мощность, не более - камера обеззараживания и пульт управления	кВт	1,960

7.5.4 Запасно-регулирующие резервуары

Регулирующие емкости в системах водоснабжения предназначены для выравнивания режимов работы насосных станций и хранения регулирующих, аварийных, противопожарных объемов, а также воды на собственные нужды систем водоснабжения и водоотведения. Резервуары чистой воды служат для приема очищенной воды после фильтров и регулирования неравномерности поступления и потребления питьевой воды.

Объем запасно-реулирующих резервуаров слагается из регулирующей емкости и неприкосновенного пожарного запаса. Неприкосновенный пожарный запас воды состоит из трехчасового расхода воды на тушение пожара при одновременном максимальном расходе воды на хозяйственно-питьевые и производственные нужды за вычетом пополнения пожарного запаса водозабором в течение трех часов тушения пожара.

Объем резервуара чистой воды WРЧВ, м3, определяется по формуле

, (38)

где - регулирующий объем, м3;

- запас воды на пожаротушение, м3.

Регулирующий объем воды в емкостях должен определяться на основании графиков поступления и отбора воды, а при их отсутствии , м3, определяется по формуле

, (39)

где - максимальный суточный расход в сутки максимального водопотребления, м3/сут;

- отношение максимальной часовой подачи воды в регулирующую емкость к среднему часовому расходу в сутки максимального водопотребления;

- коэффициент часовой неравномерности отбора воды из регулирующей емкости .

Коэффициент Kн определим по формуле

; (40)

;

м3.

Полный неприкосновенный противопожарный объем воды, , м3, вычисляется по формуле

, (41)

где - продолжительность тушения пожара, принимаем 3 часа;

- расход воды на тушение пожаров, л/с, складывается из расхода на тушение одного внутреннего и одного наружнего пожаротушения;

- расчетное число одновременных пожаров, принимаем 2 одновременных пожаров;

- ординаты трёх смежных часов наибольшего водопотребления, %.

м3;

м3.

Принимаем три резервуара вместимостью 1000 м3, с размерами 24Ч12Ч3,6.

7.5.5 Отстойники

Вместимость отстойников системы оборота промывных вод определяется исходя из промывного расхода и продолжительности промывки

м3. (42)

Дно секции отстойника должен иметь уклон 45-50°.Высота слоя воды в отстойнике равна 1.5 м.

Размеры в плане отстойника могут быть 6Ч6, 4,5Ч4,5, 4,5Ч6. При большом объеме отстойника возможно его устройство из 2 или 4 секций, согласно [3].

м2. (43)

Принимается статический, прямоугольный в плане с призматическим днищем отстойник из двух сообщающихся секций с размерами 4.5Ч6 м.

Принимаем следующую схему промывных вод, включающую следующие процессы:

1)подача промывных вод в отстойник;

2)осветление воды в отстойнике;

3)перекачка осветленной воды в исходную воду, поступающей на фильтры;

4)уплотнение осадка в отстойнике;

5)перекачка осадка на площадки для подсушивания.

Продолжительность фильтроцикла 48ч.

Число отстойников определяется по формуле

, (44)

где - количество фильтров на станции;

- расчетное время цикла работы отстойника, ч (включает отстаивание-24

часа и перекачку воды в голову сооружения-12 часов);

- число промывок каждого фильтра в сутки, n=0.5;

- продолжительность работы в течение суток, =24 ч.

?3 отстойника.

Принимая объем воды, подлежащей перекачке в голову сооружения, равным 80% от общего объема промывных вод при промывки одного фильтра. Определяется расход перекачиваемой воды

м3/ч , (45)

Доля, %, объема перекачиваемой воды по отношению к расходу очищаемой воды

, (46)

Подбирается насос для перекачки Wilo TWU 4-0409, со следующими характеристиками N=1кВт, з=53%, Нн = 10м, Qн=6,8м3/ч.

7.5.6 Определение количества осадка

Определение количества осадка осуществляется из условия расчетной производительности станции и содержания железа в воде 2.5 мг/л

кг/сут, (47)

При влажности осадка 96,5 % после 12 часов пребывания в отстойнике его объем в пересчете на Fe(OH)3 составит

м3/сут, (48)

где 3,5 - доля сухого вещества в объеме осадка;

56 - атомный вес железа;

107 - вес молекулы Fe(OH)3.

Осадок первоначально накапливается в течении 14 суток, затем ежесуточно сбрасывается на шламовые площадки.

Объем осадка за 14 суток составит

м3. (49)

7.5.7 Расчет шламовых площадок

Обезвоживание осадка предусматривается на шламовых площадках.

Количество осадка , накопившегося за год составит

м3/год (50)

Общая площадь шламовых площадок составит

м2, (51)

где H - принятая годовая нагрузка на площадки , принимается равной 6 м3/м2 ;

1,2 - коэффициент разбавления осадка.

Период зимнего намораживания осадка для условий РБ принимается 138 дней.

Количество накопившегося осадка за период зимнего намораживания без учета фильтрации определяется по формуле

м3, (52)

Количество намороженного осадка с учетом фильтрации

м3, (53)

где К - коэффициент, определяющий величину фильтрации в период зимнего намораживания в зависимости от грунтовых условий (супесь).

Общее количество осадка составит

м3. (54)

Необходимо предусматривать резервные карты на период весеннего таяния намороженного осадка в размере 25 % от полезной площади, то есть рабочая площадь за период зимнего намораживания составит

 м2, (55)

При этом высота намороженного слоя составит

м, (56)

С учетом дополнительной площади на устройство оросительной и осушительной сети принимается дополнительно увеличение площади на 25 %, то есть

м2, (57)

Количество карт должно быть не менее 3. На площадках необходимо предусматривать распределительное устройство для напуска осадка, устройство для отведения с различных уровней осветленной воды, которая образуется в результате уплотнения свежего осадка гидроксида железа или предварительно промороженного осадка.

7.5.8 Утилизация осадка

Отходы водоочистки по своему составу и свойствам могут быть ценным сырьем для производства химических реактивов, пигментов различного назначения и стройматериалов. Технически возможно и экономически целесообразно получение из осадка хлорида железа (III), концентрата сульфатов щелочно-земельных и тяжелых металлов для использования в стекольной промышленности, при изготовлении пигментов для лаков, красок и при производстве стройматериалов. Основные направления утилизации отходов водоочистки, представленные схематично на рисунке 8.

Использование осадка в технологии изготовления стройматериалов привлекательно для полного решения экологической проблемы, так как по этому пути можно утилизировать большое количество отходов водоочистки. Отходы водоочистки можно применять при изготовлении газобетона как заменителя шлама, так как интенсивное газовыделение и поднятие горбушки происходят в течение 2 ч. Плотность газобетона после тепло-влажностной обработки составляет более 10 кгс/см2, объемный вес - 450 кг/м3. Осадок можно использовать как добавку при изготовлении керамзитового гравия для уменьшения его объемной массы и улучшения теплоизоляционных свойств. Его можно также применять для получения окрашенного бетона и отделочного раствора.

Размещено на http://www.allbest.ru/

7.6 Насосная станция второго подъема

Полный напор определяется

H = Hст + Уh; (58)

Hст = Hг + Hсв; (59)

где Hг - геометрическая высота подъема, м;

Hсв - свободный напор, м .

Hг = Zдикт.точки - Zmin = 122 - 119 = 3 м; (60)

Hсв =14 м;

Hст = 3+ 14 = 17 м; (61)

У h = hвс + h нс+ hн,

где hвс - потери напора во всасывающих трубопроводах, м;

h нс - потери напора в насосной станции, м;

hн - потери в напорных водоводах, м.

hн = hм + hl = 1,1·i·l ; (62)

(hl = i·l и hм = 0,1hl );

где l - длина напорного водовода, l = 2000 м;

hн = 23 м;

hвс +h нс = 2…2,5 м;

У h = 2 + 23 = 25 м;

H = 17 + 25 = 42 м;

По имеющимся параметрам (Q = 59,5 л/с, H = 42 м) выбираем следующий тип насосов и их количество.Насос Wilo TWU 8-8003-B SD (Q = 63,1 л/с, H = 47 м), в количестве 1, плюс 1 резервный.

7.7 Автоматизация работы станции водоподготовки

Специфика систем водоподготовки, состав технологических объектов, степень их влияния на качество конечного продукта и другие характерные признаки позволяют сформулировать требования к проектируемым системам автоматизации объектов водоподготовки [18]. К общим требованиям следует отнести:

- система автоматизации сооружений водоснабжения должна предусматривать: автоматическое управление основными технологическими процессами в соответствии с заданным режимом или по заданной программе; автоматический контроль основных параметров, характеризующих режим работы технологического оборудования и его состояние; автоматическое регулирование параметров, определяющих технологический режим работы отдельных сооружений и их экономичность;

- системы автоматического регулирования и управления должны по возможности охватывать все сооружения объекта водоснабжения;

- контролируемые параметры должны определяться исходя из принятой степени автоматизации сооружений, условий их эксплуатации и требований органов санитарно-эпидемиологической службы к составу и свойствам воды;

- при разработке систем автоматизации, телемеханизации и технологического контроля, как правило, необходимо использовать приборы и оборудование, серийно изготовляемые промышленностью, а также типовые конструкции.

7.7.1 Описание функциональной схемы автоматизации технологического процесса

Произведем автоматизацию цикла водоподготовки от забора ее из скважины до насосной станции второго подъема.

На станцию водоподготовки вода поступает из артскважиы по водоводам насосами станции I подъема. Для автоматизации насосной станции над артскважиной предусматривается установка манометра, контролирующего давление в напорном водоводе, что позволяет регулировать и контролировать подачу насоса. Также предусматривается измерение расхода воды по напорному водоводу.

Далее вода подается на фильтр станции обезжелезивания. Контроль за работой скорого фильтра осуществляется автоматизировано. Проектом предусмотрена установка надежной запорной и регулирующей электроприводной арматуры на скором фильтре, что позволяет выполнить полную автоматизацию управления технологическим процессом фильтрации воды. Наряду с этим, для поддержания заданной скорости фильтрования, на фильтре производится установка системы контроля уровня на базе современных датчиков уровня (измерение гидростатического давления), позволяющих вести технологический учет фильтрованной воды.

Затем обезжелезенная вода поступает на УФ установку для обеззараживания. На корпусе установлен датчик измерения мощности УФ излучения, следящий за уровнем интенсивности излучения ламп на частоте 254 нм. Устройство подает световой и звуковой сигнал при снижении интенсивности излучения в случае поступления в камеру загрязненной воды, загрязнения кварцевого чехла, при старении УФ ламп, что позволяет использовать УФ-лампы на более длительном ресурсе, контролировать качество поступающей на установку питьевой воды и эффективнее эксплуатировать установку.

После обеззараживания вода поступает в резервуар чистой воды. Для поддержания заданных уровней воды в резервуаре устанавливаются датчики уровня.

Из резервуара вода поступает на насосную станцию второго подъема. Для автоматизации насосной станции предусматривается установка манометров, контролирующих давление в напорных трубопроводах, что позволяет регулировать и контролировать подачу насосов. Также предусматривается измерение расхода воды в напорных трубопроводах.

Таким образом, в результате автоматизации станции водоподготовки населенного пункта определен оптимальный режим их работы. В результате чего, повысилась эффективность очистки воды и произошло улучшение культуры труда обслуживающего персонала.

Схема автоматизации работы станции водоподготовки представлена на пятом листе графической части дипломного проекта.

8. Проект производства работ по строительству станции обезжелезивания

8.1 Методы производства строительно-монтажных работ

В данном разделе разрабатывается комплекс документов проекта производства работ по строительству станции обезжелезивания. Проект производства работ для данного сооружения выполняется в следующей последовательности:

- составление ведомости объемов работ;

- определение потребности в строительных конструкциях, материалах и строительных машинах;

- составление календарного графика производства работ;

- составление стройгенплана объекта строительства;

- расчета временных зданий и сооружений;

- расчета складских помещений;

- определения потребности в воде и электроэнергии;

- расчета искусственного освещения строительной площадки.

Перед началом производства земляных работ на строительной площадке выполняется комплекс подготовительных работ: расчистка территории от кустарников, геодезические разбивочные работы.

Производство земляных работ начинается с рекультивации растительного слоя, включающего снятие бульдозерами, погрузку грунта экскаватором в автосамосвалы и вывоз его в отвалы для последующего использования при благоустройстве территории по завершении строительства. Технология производства работ строительству станции обезжелезивания предусматривает работы подготовительного цикла, срезку растительного слоя, разработка траншеи под фундамент, работы подземной и наземной части.

Первым этапом выполнения проекта является определение объемов земляных работ. По известным объемам земляных работ производится подбор строительных машин. Первичные работы на строительной площадке производятся бульдозером. Основные работы по рытью траншеи под фундамент осуществляются экскаватором.

Основные работы по рытью траншеи под фундамент осуществляются экскаватором. Выбор типа экскаватора производится по вычисленным объемам выемки грунта, принятым схемам движения экскаватора, также на выбор типа экскаватора влияют наибольшая глубина и радиус копания, радиус и высота выгрузки. На последнем этапе производится подбор кранового оборудования по массе самого тяжелого монтируемого элемента и геометрическим характеристикам возводимого объекта. Фундамент здания бетонируется при помощи стреловых самоходных кранов. Выполненные расчеты являются основой для составления календарного плана производства работ.

8.2 Определение объемов строительных работ

Объемы земляных работ определяются прямым подсчетом на основании архитектурно-строительных чертежей, согласно плакатам 3 и 4.

В первую очередь, земляные работы по строительству станции обезжелезивания заключаются в срезке растительного слоя с площадки. Объем земляных работ по срезке растительного слоя Vсрез, м3,определяется по формуле

, (63)

где h - высота срезаемого растительного слоя, м;

b - ширина строительной площадки, м;

a - длина строительной площадки, м.

В данном случае объем земляных работ по срезке растительного слоя составит

м3.

Для определения объема грунта при разработке траншеи под фундамент установим размеры траншеи понизу и поверху.

Для определения размеров траншеи по низу, , м, воспользуемся следующей формулой

, (64)

где - ширина фундамента, = 0,4 м.

м.

Ширина траншеи поверху, , м, определяется по формуле

, (65)

где - глубина котлована под фундамент, она превышает значение глубины фундамента на 0,2м, м.

- крутизна откоса траншеи, м, для супеси при глубине траншеи до 1,5 м принимается 0,25.

м.

Объема грунта при разработке траншеи под фундамент , м3, составляет

, (66)

где - общая длина фундамента, равная 109,6 м.

м3.

Объем грунта для обратной засыпки, , м3, равен

, (67)

где - объем фундамента сооружения, м3;

- коэффициент разрыхления грунта, для песка kр = 0,15...0,20. Принимаем kр = 0,17.

Объем фундамента сооружения, , м3, определяется по формуле

, (68)

где - глубина фундамента, м.

м3.

Объем грунта для обратной засыпки составит

м3.

Объема отвозимого грунта , м3, находим по формуле

; (69)

м3.

Для вывоза грунта, разрабатываемого экскаватором, по [22] принимаем автосамосвал КрАЗ-256Б.

8.3 Ведомость объемов работ

Составление ведомости объемов работ ведется на основании рабочих чертежей, выбора технологии производства работ, фактической емкости сооружения и протяженности коммуникаций с обоснованием работ по [6] и сводится в таблицу 10.

Таблица 10- Ведомость объемов работ

Наименование работ	Объем работ	Обоснование по ЕНиР
	единица измерения	количество
Срезка растительного слоя бульдозером	1000 м2	0,30	Е1-21-1
Разработка траншеи под фундамент экскаватором	1000 м3	0,18	Е1-11-2
Зачистка дна траншеи	1000 м2	0,10	Е1-90-1
Монтаж сборных железобетонных фундаментов	100 шт	14,60	Е7-1-2
Монтаж ПЭ труб	км	0,3	Е22-11-8
Устройство гидроизоляции	100м2	0,43	Е8-4-1
Обратная засыпка пазух траншеи	1000 м3	0,16	Е1-21-2
Кладка стен из силикатного камня	м3	394,56	Е8-15-2
Монтаж подкрановых путей	т	1,20	Е9-55-1
Установка подкрановых балок	т	1,10	Е9-24-5
Укладка плит перекрытия	100 шт	1,30	Е7-13-2
Устройство кровли	100м2	5,89	Е7-3-1
Устройство бетонного пола	1м3	117,83	Е4-1-49
Установка дверных блоков	100м2	0,7	Е6-13-1
Установка оконных блоков	100м2	1,3	Е6-24-3
Побелка потолков и штукатурка стен	100м2	4,3	Е8-1-17
Окрашивание поверхности внутри помещения	100м2	3,24	Е8-5-14
Внутренние электромонтажные и сантехнические работы	100м2	3,2	Е8-18-2
Монтаж оборудования	шт	18	Е2-11-8
Наладка и пуск оборудования	шт	18	Е2-12-3

8.4 Потребность в строительных материалах и конструкциях

Потребность в строительных материалах и конструкциях для строительства зданий определяется исходя из объемов работ по объектам с использованием действующих норм расходов строительных материалов.

Расчеты производим в табличной форме таблицы 11.

Таблица 11 - Ведомость потребности в строительных материалах и конструкциях

Наименование работ	Единица измерения	Объём работ	Материалы и конструкции
			Наименование	Единица измерения	Норма на единицу объёма работ	Общее количество
Монтаж сборных железобетонных фундаментов	100 шт	14,60	сборные конструкции	м3	101,5	1481,9
Гидроизоляция фундаментов	100м2	0,43	мастика	т	0,29	0,12
Кладка стен из силикатного камня	м3	394,56	силикатный камень	1м3	2,24	883,81
Устройство бетонного пола	1м3	117,83	бетон	м3	1,02	120,19
Монтаж подкрановых путей	т	1,20	стальные конструкции	т	3,6	4,32
Установка подкрановых балок	т	1,10	стальные конструкции	т	1,0	1,10
Укладка плит перекрытия	100 шт	1,30	плиты	1м3	0,8	1,04
Устройство рулонной кровли	100м2	5,89	материалы рулонные кровельные	м2	126	742,14
Установка дверных блоков	100м2	0,7	дверные блоки	1м2	100	70
Установка оконных блоков	100м2	1,3	оконные блоки	1м2	100	130
Штукатурка стен	100м2	4,3	раствор штукатурки	кг	35	150,5
Окрашивание поверхности внутри помещения	100м2	3,24	краски	кг	30	97,2

8.5 Выбор строительных машин

8.5.1 Выбор марки бульдозера

При планировке площадки земляные работы чаще выполняются бульдозером. Бульдозеры используются обычно в районе малых нулевых работ, где расстояние перемещения грунта не превышает 20-50м. Основным критерием, определяющим целесообразность применения бульдозера на земляных работах, являются показатели трудозатрат разработки, перемещения и укладки грунта.

На область применения бульдозера для выполнения земляных работ влияют размеры строящегося сооружения, наименование грунта и его характеристика, дальность перемещения грунта, объем и сроки выполнения земляных работ.

Срезку растительного слоя грунта следует выполнять бульдозером марки ДЗ-171.1 с поворотным отвалом на базе трактора Т-170.01, согласно [22].

Технические характеристики бульдозера ДЗ-171.1:

- дальность перемещения грунта 20 м;

- высота отвала 1,31 м;

- ширина отвала 4,1 м;

- наибольший подъем отвала над опорной поверхностью гусениц 1,02 м;

- масса бульдозерного оборудования 18,6 т.

8.5.2 Выбор экскаватора

Экскаватор независимо от вида рабочего оборудования, осуществляет разработку котлованов или траншей при непрерывном передвижении их продольной оси. Экскаватор выбирается, исходя из радиуса его движения и глубины копания.

Основными техническими параметрами одноковшового экскаватора является емкость ковша, производительность экскаватора, ширина лопаты, радиус выгрузки и так далее. Одном из важнейших технических параметров, которым руководствуются, при выборе марки экскаватора является радиус выгрузки и радиус копания. Из рисунка 14 видно, что радиус выгрузки, , м, может быть определен по формуле

, (70)

где - ширина кавальера, м;

- расстояние от начала кавальера до экскаватора, м;

- ширина ходовой части экскаватора, м.

Рисунок 14- Схема выемки с односторонним отвалом грунта

Перед выбором марки экскаватора необходимо определить размеры кавальера.

Требуемая площадь кавалера, , м2 определяется по следующей формуле

, (71)

где - максимальная площадь траншеи для участка траншеи с откосами, м2, равная 0,82 м2;

- коэффициент, учитывающий первоначальное разрыхление грунта. принимается .

м3.

В случаи треугольной формы кавальеров высота кавальеров, , при условии односторонней отсыпки

, (72)

где - коэффициент откоса для временных насыпей. Принимаем =2.

м.

Ширина кавальера, , м, может быть определена по следующей формуле

; (73)

м.

Следовательно, радиус выгрузки составит

м;

По полученному радиусу выгрузки и радиусу копания определим марку экскаватора, оборудованного обратной лопатой, на гусеничном ходу [23].

Принимает экскаватор одноковшовый механический на гусеничном ходу марки ЭО-4112А cо следующими техническими характеристиками:

- вместимость ковша - 0,65 м3;

- максимальная глубина копания - 6,8 м;

- максимальный радиус копания - 10 м;

- максимальная высота выгрузки - 5,3 м;

- наибольшая высота выгрузки - 10,5м;

- продолжительность рабочего цикла - 23 с.

8.5.3 Выбор кранового оборудования

Эффективность монтажа строительных конструкций тесно связана с параметрами применяемых монтажных кранов. Эти параметры должны соответствовать геометрическим характеристикам возводимого сооружения и весу сборных конструкций.

Экскаватор выбираем по весу самого тяжелого монтируемого элемента, высоте крана и вылета стрелы монтажного крана.

Из рисунка 15 видно, что высота подъема крана , м, составляет

, (74)

где - высота здания без перекрытия, м;

- запас по высоте, требуется по условиям безопасности, м;

- высота конструкции в монтажном положении, м;

- высота страповки в рабочем положении, м;

- высота крюка, м.

Рисунок 15 - Схема работы крана

м.

Длина вылета стрелы крана , м, составляет

, (75)

где - ширина ходовой части крана, м;

- расстояние от возводимого сооружения до крана, м;

- ширина возводимого сооружения, м;

м.

Требуемую грузоподъемность, т, вычисляемую по формуле

, (76)

где - вес монтируемого элемента (подкрановая балка), принимаемый 1 т;

- вес захватного приспособления (стропы) равный 0,005 т.

т.

Так как требуемая грузоподъемность - 1,005 т, высота подъема крана 12,2 м, длина вылета стрелы 19 м, то по [22] подбираем монтажный кран на гусеничном ходу марки МКГ25бр.

Технические характеристики:

- минимальная грузоподъемность 1,8 т;

- минимальная длина стелы 13,5 м;

- максимальная высота подъема 15,6 м;

- масса 3885 кг;

- длина 10,7 м, ширина 2,5 м, высота 3,55 м.

Опасная зона работы крана , м, определяется по формуле

, (76)

где - максимальный вылет стрелы крана, м;

- длина наиболее тяжелого перемещаемого элемента, м;

- отлет груза при падении от точки подвешивания, м, Sn = 1м.

м.

8.6 Составление календарного плана производства работ

Основным назначением календарного плана является составление графика процесса строительства, в котором указываются отдельные виды работ и их использователи.

Важнейшими расчетными характеристиками календарного плана являются сроки начала и окончания строительства объекта и выполнения отдельных работ с назначением исполнителей.

Разновидностью календарного планирования является календарный график производства работ на данном объекте. Для составления календарного графика необходимо разработать календарный план. Порядок разработки календарного плана следующий:

1) составляется перечень (номенклатура) работ;

2) определяются объемы по каждому виду работ;

3) выбираются методы производства основных работ и ведущие машины;

4) рассчитываются нормативная трудоемкость и машиноемкость;

5) рассчитывается состав бригад;

6) уточняется техническая последовательность выполняемых работ;

7) устанавливается сменность работы;

8) определяется расчетная продолжительность отдельных видов работ;

9) выявляется возможность совмещения этих работ между собой;

10) сравнивается расчетная продолжительность строительства объекта с нормативной;

11) при необходимости график корректируют.

Трудоемкость, рассчитывается по формуле

, (77)

где V - объем работ;

- норма времени;

8,2 - продолжительность рабочей смены, ч.

Продолжительность работы , ч, определяется по формуле

, (78)

где N - число рабочих в смену, чел;

n - число смен в сутки.

Разработанный для данного проекта календарный план сводим в таблицу 13.

В состав календарного плана входит календарный график производства работ и график движения рабочей силы, которые представлены на восьмом листе графической части дипломного проекта.

8.7 Строительный генеральный план объекта

Строительный генеральный план - это часть проекта организации строительства, которая предусматривает рациональную организацию стройплощадки, создает детальные решения по организации той части материально-технической базы строительства, которая непосредственно связана с возведением данного объекта.

Организация строительной площадки представляет собой систему организационных, технических и функциональных мероприятий.

При разработке стройгенплана соблюдены основные принципы:

- временные здания, сооружения, сети размещены на свободных площадках для возможности эксплуатации их без перебазирования на протяжении всего строительства;

- принятые решения отвечают требованиям безопасности ведения работ, производственной санитарии и охране окружающей среды;

Схема движения транспорта и расположения дорог в плане обеспечивают подъезд в зоне действия монтажных и погрузочно-разгрузочных механизмов к складам, бытовым помещениям. Принимаем дорогу с односторонним движением автотранспорта.

Бытовые помещения размещаем вблизи въезда на строительную площадку.

Строительный генеральный план дает детальное решение по организации той части строительного хозяйства площадки, которая непосредственно связанна с возведением данного объекта и охватывает территорию непосредственно примыкающую к нему.

На стройгенплане обозначены места расположения пожарных гидрантов, пожарного щита, направление движения и зоны работы крана.

Потребности строительства во временных зданиях и сооружениях определена для смены с максимальным числом рабочих N = 7 человек.

Для расчета административно-бытовых помещений принято следующее распределение рабочих по категориям

- 83 % рабочие - 7 человек;

- 11 % ИТР - ? 1 человек;

- 3 % служащие - ? 1 человек;

- 1 % МОП и охрана - ? 1 человек.

Итого на смене N = 10 человек.

Затем определяем требуемые площади Sтр, м2, инвентарных зданий санитарно-бытового и административного назначения. Исходными данными служат: распределение рабочих по отдельным категориям, нормативные показатели площади временных помещений на 1 человека, типовые временные здания и унифицированные типовые секции исходя из нормативов площади на одного рабочего, определяется по формуле

Sтр = S•N (79)

где S - соответствующий нормативный показатель площади на одного человека, м2 /чел;

N - расчетная численность рабочих данной категории.

Необходимые площади временных зданий определяются в расчете на общее число рабочих, занятых на строительной площадке с учетом санитарной характеристики производственных процессов.

Необходимые площади временных зданий приведены в таблице 12.

Таблица 12 - Ведомость площадей временных административно-бытовых зданий

Наименование временных зданий	Число человек, пользующихся зданием	Нормативная площадь здания, м2/чел	Расчетная площадь здания, м2	Габаритные размеры, м	Количество зданий
Прорабская	1	4,00	4,0	2,51,6	1
Гардеробная	9	0,90	8,1	2,53,4	1
Охрана	1	1,50	1,5	1,01,5	1

СНБ	Наименование работ	Объём работ	Затраты труда в чел-дни	Треб. машины и мех	Продолж. работы в днях	Число смен	Число рабочих в смену	Состав бригады
		Ед. изм.	Кол-во		Наименование	Количество
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
Е1-21-1	Срезка растительного слоя бульдозером	1000 м2	0,30	0,06	Бульдозер ДЗ-171.1	1	1	2	1	Машинист VI разряда
Е1-11-2	Разработка траншеи под фундамент экскаватором	1000 м3	0,18	7,64	Экскаватор ЭО-4112А	1	5	2	1	Машинист VI разряда
Е1-90-1	Зачистка дна траншеи	1000 м2	0,10	0,12	-	-	2	2	2	Землекопы II р.
Е7-1-2	Монтаж сборных железобетонных фундаментов	100 шт	14,60	15,4	МКГ25бр	1	16	2	7	Монтажники IV р., Монтажники III р. Монтажники II р. Машинист VI разряда
Е22-11-8	Монтаж ПЭ труб	км	0,3	2,1	МКГ25бр	1	2	2	4	Монтажники IV р., Монтажники III р. Машинист VI разряда
Е8-4-1	Устройство гидроизоляции	100м2	0,43	0,7	-	-	2	2	3	Изолировщики IV р., Изолировщики III р. Изолировщики II р.
Е1-21-2	Обратная засыпка пазух траншеи	1000 м3	0,16	0,29	Бульдозер ДЗ-171.1	1	1	2	1	Машинист VI р.
Е8-15-2	Кладка стен из силикатного камня	м3	394,56	8,34	МКГ25бр	1	22	2	4	Монтажники IV р., Монтажники III р. Монтажники II р. Машинист VI разряда
Е9-55-1	Монтаж подкрановых путей	т	1,20	1,8	МКГ25бр	1	2	2	4	Монтажники IV р., Монтажники III р. Монтажники II р. Машинист VI разряда
Е9-24-5	Установка подкрановых балок	т	1,10	1,8	МКГ25бр	1	2	2	4	Монтажники IV р., Монтажники III р. Монтажники II р. Машинист VI разряда
Е7-13-2	Укладка плит перекрытия	100 шт	1,30	3,4	МКГ25бр	1	6	2	4	Монтажники IV р., Монтажники III р. Монтажники II р. Машинист VI разряда
Е7-3-1	Устройство кровли	100м2	0,7	5,62	-	-	2	2	4	Кровельщики III р. Кровельщики II р.
Е4-1-49	Устройство бетонного пола	1м3	117,83	0,48	-	-	4	2	4	Бетонщики III р. Бетонщики II р.
Е6-13-1	Установка дверных блоков	100м2	0,7	5,65	-	-	4	2	2	Монтажники IV р., Монтажники III р. Монтажники II р.
Е6-24-3	Установка оконных блоков	100м2	1,3	1,45	-	-	4	2	2	Монтажники IV р., Монтажники III р. Монтажники II р.
Е8-1-17	Побелка потолков и штукатурка стен	100м2	4,3	0,34	-	-	2	2	4	Маляры, Штукатурщики
Е8-5-14	Окрашивание поверхности внутри помещения	100м2	3,24	0,54	-		2	2	4	Маляры
Е8-18-2	Внутренние электромонтажные и сантехнические работы	100м2	3,2	0,89	-		6	2	4	Электромонтажники IVр., Электромонтажники IIIр. Сантехник.
Е2-11-8	Монтаж оборудования	шт	18	39,10	-		14	2	4	Электромонтажники IVр., Электромонтажники IIр.
Е2-12-3	Наладка и пуск оборудования	шт	18	9,65	-		10	2	4	Электромонтажники IVр., Электромонтажники IIр.
	Сдача объекта						3

Таблица 13- Календарный план производства работ по строительству станции обезжелезивания

8.8 Определение потребности в электроэнергии

Электроэнергия на стройплощадке расходуется в основном на производственные и технологические нужды - электросварку (сварочный трансформатор) - 76 кВт, освещение помещения 30,9 м2, наружное освещение зоны производства земляных и монтажных работ составляет 4850 м2, складские площадки - 20 м, охранное освещение - 10 м2.

Расчетное число прожекторов для освещения строительной площадки в темное время суток n, шт, определяется по формуле

n = , (80)

где m - коэффициент, учитывающий световую отдачу источника света;

Ен - нормативная освещенность горизонтальной поверхности, Ен = 2 лк;

К - коэффициент запаса, К = 1,2;

А - освещаемая площадь, м2;

Рл - мощность лампы, Вт.

n = шт.

Число прожекторов на 1 мачте равно одному. Высоту мачты принимаем конструктивно, равную 15 м. Подключение прожекторов к трансформаторной подстанции производим путем прокладки временных воздушных линий на деревянных опорах. Охранное освещение должно обеспечивать на границах площадки освещенность 0,5 лк с использованием двух прожекторов.

8.9 Проектирование временных дорог и сетей водоснабжения

При проектировании строй генплана для трассирования дорог требуется первоначальная разработка схемы движения транспорта в пределах строй площадки, т.е. должны быть обеспечены подъезды, зоны действия монтажных кранов к складам, бытовым помещениям и т.д.

При этом необходимо максимально использовать существующие и проектируемые к строящемуся сооружению дороги.

На строй площадке необходимо проектировать временные дороги так, чтобы по возможности обеспечить кольцевое движение транспорта избегая тупиков.

Ширина временных дорог при одностороннем движении должна быть 3,5 м, при двухстороннем - 6 м.

Обязательно на строй площадке устраивают места для выгрузки материалов не зависимо от движения машин.

Вода на строительной площадке используется для противопожарных нужд. Для этого устанавливаем пожарный гидрант. Пожарный гидрант присоединяем к сети временного водоснабжения диаметром 100 мм.

8.10 Техника безопасности и охрана труда при производстве работ

Состав и содержание решений по технике безопасности в проекте производства работ разработаны в соответствии с требованиями. При производстве работ необходимо предусматривать такую последовательность, чтобы любая из выполняемых работ не являлась источником производственной опасности для одновременно выполняемых или последующих работ.

Сроки и потребность в трудовых ресурсах установлены с учетом обеспечения безопасной последовательности выполнения работ и времени на обеспечение мероприятий по условиям безопасного производства работ (временное крепление элементов строительных конструкций в проектном положении; установка временных защитных ограждений и др.).

На строительной площадке обозначены опасные зоны вблизи мест перемещения грузов подъемно-транспортным оборудованием, строящегося здания или сооружения, а также воздушной линии электропередачи.

На строительном генеральном плане обозначены места размещения санитарно-бытовых помещений, автомобильных и пешеходных дорог, определенные с учетом опасных зон, расположения источников освещения и ограждений территории строительной площадки.

Санитарно-бытовые помещения, автомобильные дороги и проходы для работающих располагаются за пределами опасных зон.

Временные автомобильные дороги, находящиеся в зоне перемещения краном груза обозначены дорожными знаками, предупреждающими о въезде в опасную зону. Размещение строительных машин должно быть определено таким образом, чтобы обеспечивалось пространство для обзора рабочей зоны и маневрирования при условии соблюдения расстояния безопасности вблизи неукрепленной выемки, штабелей грузов, оборудования.

Основными требованиями, предъявляемыми к ограждениям при возведении надземной части здания, являются возможность многократного использования, удобство установки и демонтажа, надежность узла крепления ограждения к элементам строительных конструкций. Строповка перемещаемых конструкций должна полностью исключить скольжение груза. При организации рабочих мест решен вопрос их оснащения средствами коллективной защиты, рационального технологического оснащения, приспособлениями по обеспечению безопасного производства работ.

8.11 Мероприятия по охране окружающей среды

Строительство объектов водоотведения, как один из процессов воздействия на природу большого количества людей и техники, не может не оказывать влияния на естественную среду. Но при определённых ограничениях этого воздействия и заранее придуманном порядке ведения работ неблагоприятные последствия человеческой деятельности оказываются минимальными, и нарушенное экологическое равновесие восстанавливается [23].

Как известно, специализированные строительные подразделения занимают земли, предоставляемые им во временное пользование на период производства работ. После завершения строительства объектов, необходимость в занятии этих земель отпадает и согласно существующему законодательству строительные организации обязаны за свой счёт выполнить рекультивацию, т.е. привести земли в состояние пригодности для использования их по назначению. Кроме того, ещё до начала строительства должны быть разработаны мероприятия по предотвращению загрязнения воздушного и водного бассейнов, а также почвенного покрова района производства работ, созданию зелёных зон вокруг промышленных объектов и некоторые другие.

В этой связи при проектировании производства работ по возведению объектов водоотведения необходимо разработать соответствующие мероприятия по охране окружающей среды.

Из числа первоочередных мероприятий по охране окружающей среды, разрабатываемых в проекте производства работ, можно отметить следующие:

– предусматриваются работы по рекультивации территории строительных площадок: снятие, хранение и восстановление первоначального растительного слоя грунта и плодородного слоя почвы; засыпка траншей и котлованов, планировка территории, посадка зелёных насаждений;

– при компоновке на генплане строительной площадки всех постоянных и временных сооружений, включая склады, места стоянки всех видов строительных машин, ремонтные базы, заправочные и моечные рекомендуется размещать так, чтобы исключить сток от них в окружающие водоёмы и предупредить возможное загрязнение и отравление;

– предусматривается периодический контроль состояния двигателей внутреннего сгорания строительных машин, механизмов и транспортных средств, с целью обеспечения содержания токсичных примесей в выхлопных газах не выше установленных норм.

Заключение

Целью данного дипломного проекта являлось совершенствование системы водоснабжения населенного пункта. Для качественного результата была произведена следующая работа:

1) выполнен обзор литературных источников известных ученых и инженеров в области водоснабжения, а именно проектирование очистных сооружений из подъемных источников, проектирование и расчет насосных и воздуходувных станций, технологический контроль процессов очистки природных и другие.

2) выполнен патентный поиск для станции обезжелезивания. Рассмотрен ряд патентов по установкам обезжелезивания воды.

3) учтена природно-климатическая характеристика района расположения населенного пункта.

4) рассмотрена краткая характеристика населенного пункта, систем водоснабжения, в том числе существующего водозабора и водопроводной сети города, дана оценка их технического состояния.

Для очистки воды был выбран способ упрощенной аэрации, основонный на способности воды, содержащей двухвалентное железо и растворенный кислород, при фильтровании через зернистый слой выделять железо на поверхности зерен загрузки, образуя каталитическую пленку. Эта пленка активно интенсифицирует процесс окисления и выделения железа из воды. Обезжелезивание воды в заrрузке, покрытой пленкой, является гетерогенным автокаталитическим процессом, в результате чего обеспечивается непрерывное обновление пленки как катализатора непосредственно при работе фильтра. При этом методе не требуется окисление двухвалентноrо железа в трехвалентное и перевод eгo в гидрооксид в связи с чем отпадает необходимость в устройстве дорогостоящих аэрационных сооружений. Упрощенная аэрация осуществляется с помощью несложных приспособлений путем излива воды с небольшой высоты в карман или центральный канал фильтра, либо путем вдувания воздуха в обрабатываемую воду. Отсутствие специальных аэрационных устройств и контактных емкостей упрощает эксплуатацию и снижает стоимость очистки.

На существующих станциях водоподготовки для обеззараживания воды использовался хлор. Но этот относительно простой метод имеет ряд недостатков, главным из которых является способность вступать в реакцию с органическими веществами и образовывать побочные, токсичные для человека вещества. В диплом проекте выбран современный способ обеззараживания - УФ излучение, который является наиболее простым в реализации, не требует специальных мер безопасности, и в тоже время обеспечивает обеззараживание питьевой воды от целого ряда микроорганизмов и исключается образование токсичных продуктов, характерных для хлорирования. Приняты УФ установки марки УДВ-7А (3 рабочие и 1 резервная).

В диплом проекте автоматизирован цикл работы сооружений входящих в состав станции водоподготовки. А так же произведен тендер на поставку и установку скважинного насоса. На основе рассмотренных предложений 4 фирм-аферентов для установки были приняты насосы Wilo K 85-1, так как они наилучшим образом удовлетворяют критериям, предъявленным заказчиком.

Кроме того в дипломном проекте выполнен проект производства работ по строительству станции обезжелезивания, составлен календарный график производства работ и график движения рабочей силы. Определены объемы земляных работ, сделан выбор машин и механизмов для разработки грунта и монтажа конструкций:

- экскаватор марки ЭО-4112А;

- бульдозер на гусеничном ходу марки ДЗ-171.1;

- кран на гусеничном ходу марки МКГ25бр.

Таким образом, в дипломном проекте предложенные мероприятия обеспечивают необходимый уровень очистки воды и надежность работы системы водоснабжения в целом.

Список используемых источников

1 СанПиН 10-124 РБ 99. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. - Мн.: Минздрав Беларуси, 2000. - 132 с.

2 СН 81-80. Инструкция по проектированию электрического освещения строительных площадок. - М.: Стройиздат, 1990. - 124 с.

3 СНБ 4.01.01-03. Водоснабжение питьевое. Общие положения и требования. - Введ. 2003 - 30 - 12. - Мн.: Минстройархитектуры, 2004. - 24 с.

4 СНБ 4.01.02-03. Противопожарное водоснабжение. - Введ. 2003 - 30 - 12. - Мн.: Минстройархитектуры, 2004. - 21 с.

5 СНБ 2.04.05-2000. Строительная климатология. - Введ. 2003 - 30 - 12. - Мн.: Мин. архитектуры и строительства РБ, 2001. - 21 с.

6 СНиП 1 04 03-85. Нормы продолжительности строительства и задела в строительстве предприятий, зданий, сооружений. - М.: Стройиздат, 1985. - 256 с.

7 СНиП IV-2-82. Приложение Т.2. Сборники элементных сметных норм на строительные конструкции и работы. - М: Стройиздат, 1983. - 287 с.

8 СНиП Ш-4-80. Правила производства и приемки работ. Техника безопасности в строительстве. - М: Стройиздат, 1981.- 255 с.

9 СНиП 3.01.01-85. Организация строительного производства. - М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1985. - 56 с.

10 Вдовин, Ю.И. Водозаборно-очистные сооружения и устройства / Ю.И. Вдовин. - М.: ACT, 2003. - 569 с.

11 Гуринович, А.Д. Питьевое водоснабжение из подземных источников: Проблемы и решения / А.Д. Гуринович. - Мн.: Технопринт, 2001. - 302 с.

12 Гуринович, А.Д. Системы питьевого водоснабжения с водозаборными скважинами: планирование, проектирование, строительство и эксплуатация / А.Д. Гуринович. - Мн.: Технопринт, 2004. - 247 с.

13 Журба, М.Г. Водоснабжение: проектирование систем и сооружений / М.Г. Журба. - Вологда - Москва, 2001.- 324 с.

14 Кожинов, В.Ф. Очистка питьевой и технической воды: примеры и расчеты / В.Ф. Кожинов. - М.: Издательство литературы по строительству 1971.- 304 с.

15 Карасев, Б.В. Насосные и воздуходувные станции»/ Б.В. Карасев Учебник для вузов. - Мн.: Вышэйшая школа, 1990. - 326 с.

16 Карелин, В.Я. Насосы и насосные станции / В.Я. Карелин, А.В. Минаев. - М. : Стройиздат, 1986. - 320 с.

17 Карюхина, Т.А. Химия воды и микробиология / Т.А. Карюхина, И.Н. Чурбанова. - М.: Стройиздат, 1995. - 208 с.

18 Невзорова, А.Б. Основы автоматизации систем водоснабжения и водоотведения / А.Б. Невзорова. - Гомель: БелГУТ, 2005. -115 с. 9 Николадзе, Г.И. подготовка воды для питьевого и промышленного водоснабжения : учеб. пособие / Г.И. Николадзе, Д.М Минц, А.А. Кустальский. - М. : Высш. шк., 1984. - 480 с.

20 Старинский, В.П. Технологические, гидравлические и технико-экономические расчеты в водоснабжении / В.П. Старинский. - Мн.: Вышэйшая школа, 1985. - 200 с.

21 Справочник строителя. Земляные работы / А.К. Рейша. - М.: Стройиздат, 1980.- 740 с.

22 Справочник монтажника: Монтаж систем внешнего водоснабжения и водоотведения / А.К. Перешивкин, С.А. Никитин. - М.: ГУП ЦПП, 2001.- 828 с.

23 Шальнов, А.П. Технология и организация строительства водопроводных и канализационных сетей и сооружений / А.П. Шальнов, Г.И. Яковлев. - М.: Стройиздат, 1981. - 312 с.

24 Шевелев, Ф.А. Таблицы для гидравлического расчета водопроводных труб : справочное пособие / Ф.А. Шевелев, А.Ф. Шевелев. - М. : Стройиздат, 1984. - 117 с.

25 Степанов, И.С. Экономика строительства / И.С. Степанов. - М. : Юрайт, 1997. - 416 с.

26 http://www.wilo.by.

Реферат

Дипломный проект содержит 86 листов, 13 таблиц, 15 рисунков, 7 плакатов.

Ключевые слова: обезжелезивание воды, станция водоподготовки, сооружения по забору воды.

Цель работы: совершенствование системы водоснабжения из подземных источников, повышение степени очистки воды от железа.

Получаемый результат: проект станции водоподготовки .

Значимость работы: решения, разработанные в дипломном проекте могут быть применены для совершенствования системы очистки подземных вод от повышенного содержания железа.

Размещено на Allbest.ru