Гидравлический расчет канализационных трубопроводов

                  Гидравлический расчет канализационных  трубопроводов.

 

Расчет выполнен согласно СН РК 4.01-05-2002.

Диаметр канализационного стояка рассчитывается на пропуск расчетного расхода воды из условия устойчивости против срыва гидравлических затворов санитарно-технических приборов, присоединенных к этому стояку. При этом величина разрежения, возникающего в стояке, не должна превышать минимальной высоты гидравлических затворов.

Величину разрежения в вентилируемом канализационном стояке определяем по формуле:

 

где

 ∆р – величина  разрежения в стояке, мм вод.ст.                                                                          

qs –расчетный  расход стоков,м3/с;

α0 – угол присоединения поэтажного отвода к стояку, град.

Dст - диаметр поэтажного отвода стояка, м;

dотв=диаметр  поэтажного отвода, м:

Lст - рабочая  высота стояка, м.

 

                          Расчет произведен для стояка d=110мм. для стояка К1-3

 

Pхол.= 0,125   N=7   NP= 0,875   qо=0.193л/сек    α =0,902     qхол.= 0,87л/сек  

Ргор=  0,122   N=4   NP=0,488    qо=0,133л/сек    α =0,671     qгор.= 0,446л/сек.

qs=0,87+0,446+1.6=2,916л/сек.

   Допустимая  величина разрежения в вентилируемых  канализационных стояках 0,9h3, - где h3 –высота наименьшего гидравлического  затвора.

h3- унитаза=135мм. 0,9х135=121,5мм.

∆р=45,79мм.вод.ст.

qs=2,916л/сек или 0,002916 м3/сек.

α0=45

Dст=0,1036м.

dотв=0,1036м.

Lст=11.5м.

 

 

 

 

                          Расчет произведен для стояка d=110мм. для стояка К1-2

 

Pхол.= 0,125   N=11   NP= 1,375   qо=0.193л/сек    α =1,156     qхол.= 1,116л/сек  

Ргор=  0,122   N=5   NP=0,61    qо=0,133л/сек    α =0,749     qгор.= 0,498л/сек.

qs=1,116+0,498+1.6=3,214л/сек.

   Допустимая  величина разрежения в вентилируемых  канализационных стояках 0,9h3, - где h3 –высота наименьшего сантехнического прибора.

h3- унитаза=135мм. 0,9х55=121,5мм 

∆р=37,3мм.вод.ст.

qs=3,214л/с или 0,003214 м3/с.

α0=90

Dст=0,1036м.

dотв=0,1036м.

Lст=5,5м.

 

 

 

                          Расчет произведен для стояка d=110мм. для стояка К1-1

 

 

Pхол.= 0,125   N=33   NP= 4,125   qо=0.193л/сек    α =2,255     qхол.= 2,176л/сек  

Ргор=  0,122   N=9   NP=1,098    qо=0,133л/сек    α =1,02     qгор.= 0,678л/сек.

qs=2,176+0,678+1.6=4,454л/сек.

   Допустимая  величина разрежения в вентилируемых канализационных стояках 0,9h3, - где h3 –высота наименьшего гидравлического затвора.

h3- душевого поддона=87мм. 0,9х87=78,3мм.

∆р=45,79мм.вод.ст.

qs=4.454л/с или 0,004454 м3/с.

α0=45

Dст=0,1036м.

dотв=0,1036м.

Lст=11.5м.

 

 

 

1.7Обоснование и выбор  технологии водоподготовки и  локальной схемы очистки сточных  вод.

Обеспечение надлежащего качества воды для фармацевтических целей представляет собой значительный интерес, поскольку ее подготовка и получение относятся к наиболее ответственным и сложным, так называемым критическим стадиям технологического процесса. Подземные воды используются для хозяйственно-питьевого водоснабжения и отвечают требованиям указанным в ГОСТ 2874-54 «Вода питьевая» .

В зависимости от качества исходной воды, ее химического состава, возможных примесей в технологической схеме получения воды для инъекций большое значение имеет предварительная подготовка воды, которая может включать несколько стадий, таких как фильтрация, умягчение, ионный обмен, обратный осмос и др.

Выбор технологической схемы получения воды очищенной обусловлен:

· качеством исходной воды;

· выбором конечной стадии получения воды;

· требованиями, предъявляемыми к воде фармакопейными статьями;

· требованиями, предъявляемыми определенными стадиями (например, дистилляцией, обратным осмосом) к качеству подаваемой (исходной) воды;

· стадиями предварительной очистки, направленными на удаление примесей, содержание которых нормируется нормативной документацией или производителем фармацевтической продукции .

 Процесс получения высокоочищенной воды предусматривает несколько этапов. Сначала воду пропускают через несколько видов фильтров: кремниевые, с активированным углем, мембранные - очищают от хлоридов, сульфатов, нитратов, нитритов, тяжелых металлов. Затем при помощи установки обратного осмоса получают стерильную апирогенную воду, в которой отсутствуют не только микроорганизмы и взвешенные частицы, но и какие-либо химические соединения.Производство инфузионных растворов на заводе будет осуществляться в особых, так называемых «чистых» помещениях, где созданы условия соответствующего класса чистоты. Процесс производства сопровождается микробиологическими и химическими исследованиями сырья и промежуточных продуктов. Проводится проверка каждой серии препаратов на токсичность и пирогенность. Уникальность производства состоит в том, что изготовление флаконов, наполнение их раствором и укупорка происходят в одной машине, в замкнутом стерильном пространстве. Совершенные технологии изготовления (фильтрация, химическая и бактериологическая очистка воды, воздуха, вакуумная упаковка) обеспечивают высокое качество, безопасность растворов и длительный срок их хранения - до 3 лет.Одно из важных преимуществ инфузионных растворов, которые будут выпускаться на заводе - современная упаковка, выгодно отличающаяся от привычных стеклянных бутылок. Полипропиленовые контейнеры герметичны, что исключает возможность попадания инородных тел и микроорганизмов в раствор, в том числе мелких частиц стекла, которые могут присутствовать в стеклянной упаковке. При введении раствора из контейнера отсутствует риск развития газовой эмболии. Кроме того, материал контейнера экологически чистый, он не влияет на химический состав раствора.

Источником водоснабжения фармацевтической фабрики служат две скважины, 1рабочая, одна резервная. Со скважин вода поступает  на два резервуара питьевой воды емк.50м3 каждый (объем резервуара рассчитан на суточный запас воды).  Производительность станции водоподготовки -43 ,29м3/сут., в том числе на хозяйственно-питьевые нужды-21.29м3/сут., на технологические нужды-22м3/сут. Необходимый напор =30м.Из резервуаров вода насосной установкой Grundfos HYDRO MULTI -T3 CRE 10-03 производительностью Q=26.0м3/час.(7.23л/сек.х3600/1000=26м3/час.), напором Н=30м, мощностью N=1.1кВт. (два рабочих и один резервный насосы) вода подается на осветлительный фильтр с песчаной загрузкой Дельфин М 21/69-А Д610мм Н=1750мм  с устройством автоматической промывки. Фильтры служат для удаления из воды взвешенных веществ.

Исходная (неочищенная вода) поступает через клапан управления в колонну с фильтрующим материалом. По мере прохождения фильтрующего материала происходит очистка воды от различных примесей, которые оседают в слое фильтроматериала. После этого очищенная вода проходит по ДРС (дренажно-распределительной системе) к клапану управления и через выходной штуцер на клапане управления поступает в трубопровод чистой воды. При обратной промывке фильтра происходит обратный процесс«фильтрации». Вода поступает по ДРС в колонну и взрыхляет слой фильтрующего материала, тем самым вымывая все загрязнения в дренаж через штуцер имеющийся на клапане управления. При промывке смолы в фильтре умягчителе дополнительно происходит регенерация (восстановление свойств) смолы солевым раствором, который готовится в солерастворительном баке. Расход соли на 1 регенерацию данного фильтра 3 кг, первоначально рекомендуемый запас соли 100 кг; 

Устройство осветлительного фильтра с песчаной загрузкой

Далее вода делится на хозяйственно питьевой водопровод и технологический. Хозяйственно питьевой водопровод поступает на хозяйственно-питьевые нужды, а технологический трубопровод подает воду на фильтры умягчения воды с катиообменной смолой Дельфин S-18/65, с автоматической системой регенерации. После умягчения вода поступает в регулирующую емкость 5м3, откуда насосной установкой Grundfos HYDRO MULTI -Е4 CRE1-06 производительностью Q=4.0м3/час, напором Н=35м, мощностью N=1.65кВт. (три рабочих и один резервный ) подается в здание для технологических процессов.

Перед подачей воды в резервуары в трубопровод хозяйственно-питьевой воды и после песчаных фильтров вводится гипохлорит натрия, который изготавливается из поваренной соли в электролизерах. Электролизер мембранный биполярный предназначен для выработки дезинфицирующего агента: хлорной воды или гипохлорита натрия, для обеззараживания природных, питьевых вод.

В электролизере происходит процесс электрохимического разложения поваренной соли с получением дезинфицирующего агента – хлорной воды, содержащей диоксид хлора, а также водорода и раствора щелочи.

Для получения стерильной и апирогенной воды, предложен метод обратного осмоса и ультрафильтраци, на каторых получают стерильную апирогенную воду.  Уничтожение возможно проникающих в воду при ультрафильтрации единичных клеток осуществляется введением озона. Очистка МБ проводится регулярным введением тока насыщ. пара, нагретого до 121º. Отмечается, что ультрафильтрация является экономически выгодным способом получения больших кол-в апирогенной воды.

Требования, предъявлемые к воде очищенной:

Показатель	Значение
рН	5,0-7,0
Сухой остаток, мг/л, не более	10
Окисляемость, мгО2/л	следы
Кальций, мг/л	следы
Хлориды	Отсутствие
Сульфаты	Отсутствие
Кальций	Отсутствие
Тяжелые металлы	отсутствие
Активный хлор, мг/л	отсутствие
Аммиак, мг/л, не более	0,2
Диоксид углерода	отсутствие
Микробиологическая чистота	не более 100 микроорганизмов в 1 мл
Бактерии семейства Enterobacteriacide, Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginos	отсутствие
Остальные показатели должны соответствовать нормативным требованиям, предъявляемым к питьевой воде

Вода для инъекций используется для:

• приготовления стерильных лекарственных средств;
• финишного ополаскивания материалов упаковки.

В производстве при получении воды для инъекций вода очищенная является исходной. Соответственно этому, вода для инъекций должна удовлетворять всем требованиям к качеству воды очищенной по химическим показателям, но и удовлетворять следующим дополнительным требованиям.

Табл. Дополнительные требования, предъявляемые к воде для инъекций:

Показатели	Значение
Методы получения	Дистилляция, обратный осмос
Качество исходной воды	-
Микробиологическая чистота	≤100 м.о./мл при отсутствии сем. Enterоbacteriaceae, Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa
Пирогенность	Апирогенна (биологический метод)
Бактериальные эндотоксины (БЭ)	≤ 0.25 ЕЭ/мл (изменение №1),
Удельная электропроводность	-
ООУ	-
Использование и хранение	Используют свежеприготовленной или хранят при температуре от 5оС до 10оС или от 80оС до 95оС в закрытых емкостях из материалов, не изменяющих свойств воды, защищающих воду от попадания механических включений и микробиологических загрязнений, но не более 24 часов

Фармацевтическая статья ФС 42-2620-97 регламентирует только следующие методы получения воды для инъекций: дистилляция и обратный осмос.

Для подбора установки обратного осмоса необходимы следующие данные:

-суточный расход технологической воды-22.0м3/час,

-часовой расход                                             -4.0м3/час,

-напор                                                             -30м,

- требуемый режим работы оборудования (часов/сутки)-8 часов

   Данные химического анализа исходной воды ГОСТ51232-98 "Вода питьевая".

Основные параметры		Возможные дополнительные данные
рН	6,0-9,0	Общая щелочность, мг-экв/л
Цветность, градусы	Не более20	Фториды, мг/л
Запах, баллы	2	Бор,мг/л
Мутность, мг/дм3	Не более20	Бромиды, мг/л
Жесткость, мг-экв/л	Не более7,0	Натрий, Калий, мг/л
Окисляемость, мгО2/л		Би-, гидро- карбонаты, мг/л
Железо общее, мг/л	Не более0,3	Кальций, мг/л
Марганец, мг/ дм3	Не более0,1	Магний, мг/л
Аммиак, мг/ л	До2	Иодиды, мг/л
Нитраты, мг/ дм3 *При превышении в организме  человека синтезируется нитрозамины, способствующие образованию злокачественных  опухолей, перерастающих в рак	Не более45	Сероводород, мг/л (сульфиды)
Нитриты, мг/ л	До3,3	Кремний, мг/л
Хлориды, мг/ дм3	Не более3500	Нефтепродукты, мг/л
Сульфаты, мг/ дм3	Не более500	ПАВ, мг/л
Сухой остаток мг/дм3 минерализация), мг/л	Не более 1000	Остаточный хлор, мг/л (для водопроводной воды)