доклад прота. Одноступенчатая схема отчистки воды. Эксплуатация сооружений аэробной стабилизации осадков, цели, Эффективность, критерии эффективности работы.

• Название: Одноступенчатая схема отчистки воды. Эксплуатация сооружений аэробной стабилизации осадков, цели, Эффективность, критерии эффективности работы.
• Дата: 17.05.2021
• Размер: 1.91 Mb.
• Имя файла: доклад прота.docx
• Тип: Реферат; #205950

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет»
Факультет инженерной экологии и городского хозяйства

Кафедра водопользования и экологии

РЕФЕРАТ НА ТЕМУ:

«Одноступенчатая схема отчистки воды.

Эксплуатация сооружений аэробной стабилизации осадков, цели,

Эффективность, критерии эффективности работы.»

Выполнила:

студент группы 1-В-4

Коченгина Е.В.

Преподаватель:

Протасовский Е.М.

Санкт-Петербург

2020

Исходные данные

Табл. 1

Обследования и изыскания

Система канализации представляет собой комплекс инженерных со­оружений и устройств, предназначенных для организованного сбора, отведе­ния и обработки сточных вод. Основным принципом удаления сточных вод за пределы объекта является их транспортировка по трубам. Для небольших объектов может применяться вывоз сточных вод в специальных машинах. В зависимости от способа отведения сточных вод различных видов системы подразделяются на общесплавную, раздельную, неполную раздельную, полу­раздельную, комбинированную и вывозную.

Общесплавная– система канализации, в которой все виды сточных вод собираются в одну общую сеть труб и по ней отводятся за пределы объекта на очистные сооружения.

В период сильных ливневых дождей количество дождевых сточных вод может быть в несколько раз больше, чем бытовых и технических. Сброс таких вод на очистные сооружения приведёт к необходимости значительного увеличения их пропускной способности, поэтому в системе предусматрива­ется, в период ливней, выпуск смеси дождевых, бытовых и технических вод, до их поступления на очистные сооружения в водоём через ливнеспуски.
Общесплавную систему канализации с санитарной и технико-экономи­ческой точек зрения целесообразно применять в следующих случаях:

- при наличии водоёма (водотока) для сброса сточных вод;

- если отсутствуют насосные станции перекачки или количество их не превышает трех;

- при минимальной протяженности общего коллектора или возможно­сти устройства в начале его ливнеспуска о коэффициентом разбавления час­тично сбрасываемых дождевых сточных вод, равным 2;

- если допускается сброс в водоём (водоток) части смеси дождевых и бытовых сточных вод после их механической очистки;

- если есть возможность выпуска всего количества сточных вод в во­доём (водоток), без полной биологической очистки.

Выбор площадки очистных сооружений и трассировка сети

Расходы сточных вод, поступающих в канализационную сеть, определяются раздельно для населения и промышленных предприятий.

В свою очередь расходы сточных вод от населения разбиваются на две группы: для населения, постоянно проживающего в городе, и населения, временно пребывающем в городе (гостиницы, прачечные и т.д.).

Кроме того, канализационная сеть работает с расчетным заполнением только в период дождей, а в остальное время недогружена, что приводит к сжижению скорости движения сточных вод и выпадению осадка в трубах. Неравномерность поступления сточных вод отрицательно сказывается и на работе сооружений обработки сточных вод.

Расходы сточных вод от постоянно проживающего населения

Для определения расходов бытовых сточных вод составляется схема площадей стока бытовых сточных вод города. Все микрорайоны нумеруются рядом чисел. Каждый микрорайон разбивается на площади стока биссектрисами, проводимыми из каждого угла и отрезками, соединяющими точки пересечения биссектрис. Каждому элементу присваивается шифр (1а, 2а, 2б и т.д.) и вычисляется его величина.

При определении средних расходов с площадей стока предполагается, что они пропорциональны норме водоотведения q, площади стока F, плотности населения ρ. Результаты вычислений сводятся в Таблицу 2 (см. Приложение).

При определении средних расходов с площадей стока предполагается, что они пропорциональны норме водоотведения q, площади стока F, плотности населения ρ.
Определение числа жителей:



где F – площадь города, га; – плотность населения жителей, чел./га;
Определение среднесуточного расхода бытовых вод города:



В норму водоотведения Q включены все расходы воды на хозяйственно-бытовые нужды в том числе и те, которые расходуются вне дома: в банях, прачечных и других зданиях общественно-бытового назначения данного района. Поэтому для уточнения расчетных расходов воды и определения истинной нормы водоотведения с площади данного района необходимо предварительно определить суточные расходы воды в этих зданиях:



где Q_об – среднесуточные расходы воды от общественно-бытовых зданий (бань, прачечных и т. п.), л/сут; q_об – норма расхода воды (на одного моющегося, на 1 кг сухого белья), принимается по нормам СП 30.13330.2012. Внутренний водопровод и канализация зданий; m – количество посетителей бань (или килограммов сухого белья), принимается по заданию.

По этим данным определяется остаточная норма водоотведения по формуле:



где ∑Q - суммарный расход воды от общественно-бытовых зданий, л/сут;

q_н - среднесуточная норма водоотведения, л/сут-чел, принимается равной среднесуточному водопотреблению в зависимости от заданной степени благоустройства жилых зданий;

Для вычисления среднего расхода с площади стока, прилегающей к рассматриваемому участку сети, называемого в дальнейшем путевым расходом, вводится понятие удельного расхода, или модуля стока.
Определение модуля стока:



После вычисления площадей стока, трассировки сети, выбора места расположения площадки ОС, определения модулей стока для районов города результаты вычисления средних расходов сточных вод сводятся в отдельную ведомость.

Определение среднесуточного расхода бытовых сточных вод:



где – среднесуточная норма водоотведения, принимается равной величине среднесуточного водопотребления в зависимости от заданной степени благоустройства жилых зданий.

Сосредоточенные расходы

Для определения значений расчетных расходов по участкам сети необходимо вычислить значения сосредоточенных расходов, поступающих в расчетные участки от отдельных водопотребителей (промышленных предприятий, бань, прачечных, гостиниц и т. д.).

Все сосредоточенные расходы разбиваются на три группы и определяются раздельно:

- входящие в общую норму водоотведения бытовых сточных вод (бани, прачечные, предприятия общественного питания и т.д.);

- не входящие в эту норму, но поступающие в сеть из зоны жилой за¬ стройки города - гостиницы, мотели, кемпинги, гаражи автомашин и т. д.;

- поступающие от промышленных предприятий.

Сосредоточенные расходы, входящие в общую норму водоотведения

В курсовом проекте такие расходы от бань и прачечных.

Место расположения бань и прачечных на генплане города принимается с учетом градостроительных норм. На плане города указывается их местоположение и обозначается номер в спецификации.

где m_б – пропускная способность бань в процентах от численности населения, согласно исходным данным;

Определение сосредоточенных расходов от промышленного предприятия

Сосредоточенные расходы от промышленных предприятий определяются как сумма расходов производственных и бытовых сточных вод для смен (и часа смены) с максимальным объемом выпуска продукции и наибольшим числом работающих.

q_пп = q_{хоз.-быт.} + q_техн

Определение расходов производственных сточных вод промышленного предприятия

Расходы производствен­ных (технологических) сточных вод определяются по следующим фор­мулам (пример расчета соответствует первой смене холодного цеха):

• 
  в смену (среднесуточный):
  

• 
  максимальный часовой:
  

• 
  расчетный секундный:
  

где: - норма водоотведения на 1 т продукции, л;

П_см - объем выпускаемой продукции в смену, т;

Т_см - продолжительность смены, ч;

- коэффициент часовой неравномерности водоотведения.

Результаты расчета промышленных сточных вод от промышленного предприятия сведены в Таблицу 4 Приложения.

Определение расходов хозяйственно-бытовых сточных вод промышленного предприятия

Расходы бытовых сточных вод предприятия определяются по следующим зависимостям:

• 
  в смену (среднесуточный):
  

• 
  максимальный часовой для каждой смены:
  

• 
  секундный:
  

где n_раб - общее число работающих в сутки или в смену, принимается по СП 30.13330.2012, л/чел; - норма водоотведения в час наибольшего водопотребления, л/чел ∙ ч.

Определение расходов душевых сточных вод промышленного предприятия

Для дальнейших расчетов используется расчетный секундный расход, соответствующий смене с максимальным числом работающих. То есть расход первой смены.

Расчетные расходы на участках сети

Ведомость расчетных расходов

На рабочей схеме сеть разбивается на расчетные участ­ки (1- 2, 2-3, 3-4 и т. д.), длины которых определяются по масштабу. Расход на расчетном участке условно считают постоянным по длине и поступающим в его начальное сечение.

Общий средний расход сточных вод производственно-бытовой сети для каждого расчетного участка определяют, как сумму трех расходов:

-бокового, поступающего от присоединяемых боковых линий сети;

-путевого, поступающего в расчетный участок от жилой застройки, расположенной по его пути;

-транзитного, поступающего от вышерасположенных участков и равного по величине общему среднему расходу предыдущего участка.

Величина общего среднего расхода, поступающего с площадей стока микрорайонов, изменяется по времени.

Расчетный расход определяется как произведение среднего значения на коэффициент неравномерности , принимаемый по нормам СП 32.13330.2012. в зависимости от суммарного среднего расхода с микрорайонов жилой застройки на каждом рассматриваемом участке.

Для систематизации записей исходных данных при определении средних расходов по всем участкам притоков и главных коллекторов за­полняется «Ведомость расчетных расходов»

Гидравлический расчет

Целью гидравлического расчета канализационной сети является определение диаметров и уклонов прокладки трубопроводов, обеспечивающих самотечное движение сточных вод с незаиливающими скоростями на всех участках сети и с наполнением не более расчетных.

При расчете канализационной сети вводятся следующие допущения:

– движение сточной жидкости в трубах равномерное, то есть уклон дна трубы равен гидравлическому уклону;

– весь расчетный расход участка поступает в его начале, причем величина расхода не меняется в пределах расчетного участка;

- местные потери для труб с D менее 500 мм не учитываются.

Для хозяйственно-бытовой канализации: уличные сети имеют минимальный диаметр D_min = 200 мм, i_min = 0,007, допускается 0,005.

Выбранные диаметры и уклоны должны обеспечивать отведение расчетных расходов сточных вод при допустимых значениях скоростей и наполнений h/D в соответствии с Табл. 16 СП 32.13330.2012.



При этом уклоны принимаются с учетом рельефа местности такими, чтобы обеспечить возможно меньшую глубину заложения сети: при плоском рельефе минимальные уклоны, при которых еще обеспечивается движение жидкости с незаиливающими скоростями.

Если на участке расчетный расход q_р < 10 л/с, участок считается безрасчетным.



Высотное положение сети

Определение глубины заложения коллектора в начальной точке производится из условия обеспечения дотекания сточных вод от точки площади стока, максимально удаленной от трассы коллектора с использованием зависимостей.
В данном случае, рациональней принять глубину заложения коллектора равной 2,64 м.
Трубопроводы разных диаметров соединяют по шелыгам. На соседних участках допускается сопряжение труб по расчетным уровням воды. Безрасчетные участки сопрягают с расчетными по отметкам дна безрасчетного и уровня воды расчетного.

Экономически выгодная глубина заложения — не более 6 м. Если глубина заложения превышает 6 м, то устанавливается насосная станция подкачки.

В начале расчетного участка, следующего после насосной станции подкачки, глубина заложения определяется аналогично начальной глубине заложения трубопровода.

Расчет дождевых стоков

Трассировка сети, выбор бассейна стока для проектирования

Территория населенного пункта разбивается на бассейны канализования. Число бассейнов устанавливается в соответствии с рельефом местности, возможными местами выпуска (водоемы, овраги) и планировочным решением.
Трассировка сети каждого отдельного бассейна стока начинается с выбора направления главного коллектора, который целесообразно размещать:

- При выраженном рельефе - в местах понижения рельефа

- При плоском - в середине бассейна стока.

Сеть избранного бассейна стока по длине разбивают на участки между поперечными улицами и местами присоединения дождеприемников.

Трассировка дождевой сети выполнена параллельно производственно-бытовой сети.

Проектируется закрытая дождевая сеть.

Определение расчетных расходов

Расчет дождевых канализационных сетей основан на методе предельных интенсивностей, который формулируется следующим образом: расход дождевых вод в рассматриваемом сечении будет иметь максимальное значение в том случае, когда продолжительность расчетного дождя равна времени протока сточных вод от наиболее удаленной точки площади стока до рассчитываемого сечения.

Первоначально все площади микрорайонов в избранном бассейне стока разбиваются на площади, тяготеющие к отдельным участкам коллектора. Результаты вычислений всех площадей стока (в га) заносятся в ведомости (Табл. 10 Приложения), при этом необходимо учитывать, что площади стока для расчета дождевой сети канализации включают в себя и прилегающие к коллекторам площади уличных магистралей, поэтому площади вычисляются с надбавкой в 10% от площади стока.

Основные расчетные параметры, принятые в зависимости от географического положения объекта канализования по картам и таблицам, приведенным в СП 32.13330.2012:

Для территории РФ расчетная интенсивность дождя определяется по формуле:



где параметр А вычисляется:

346,97
Для определения расходов дождевых стоков, поступающих в канализационную сеть, следует учитывать, что не все количество выпавшей воды попадает в сеть. Часть ее испаряется, часть проникает в почву. Исходя из этого для определения расчетного расхода дождевых вод вводится коэффициент стока φ, меньше единицы.

Кроме того, необходимо учитывать постепенное заполнение свободной емкости канализационной сети в момент транспортирования максимальных расходов дождевых вод, что может быть достигнуто введением в расчетную зависимость дополнительного коэффициента β, определяемого по табл. 11 СП 32.13330.2012.

Для начала следует определить Z_mid – коэффициент, зависящий от рода поверхностных покровов, определяется по табл. 14, 15 п. 7.4.7 СП 32.13330.2012.
Определение среднего значения коэффициента покрытия Z_mid:



где а_i – площади покрытий различного рода, % от общей площади расчетного бассейна стока; z_i – значение коэффициентов покрова для различного рода покрытий в соответствии с табл. 14 СП 32.13330.2012;



Расчетная продолжительность дождя, мин:

t_r = t_con + t_can + t_р ,

t_con-время поверхностной концентрации, принимаемое равным продолжительности протекания дождевых вод до уличного лотка или до уличного коллектора, 3-5 мин, 5 мин;

t_can - время протекания, мин, дождевых стоков по уличным лоткам длиной l со скоростью v_can,

t_r = t_con + t_can + t_p = 5 + 0 + t_p = 5 + t_p

Определение величины удельного стока:

4.1. Расчет ливнеспуска Л2

Параметры подводящего трубопровода D1=900 мм; h/d=1; V1=1,22 м/с;

Параметры отводящего трубопровода D2=630 мм; h/d=1; V2=1,1м/с;



Ливнеспуск представляет собой открытый лоток в бетонной камере, из которого должна излиться вода перед НС во время дождя.

Расчетный напор над гребнем водослива:



м



Коэффициент расхода водослива:

м

Расход сброса: Q_сбр. = Q_общ – (1+n₀₎ Q_сух = 823,34-1,75*134,8 = 587,44 л/с.

Q_{не сбр.} = Q_max – Q_сбр =688,54-587,44=101,1 л/с.

D₃ = 400 мм; h/d = 1; V₃ = 0,95м/c; i = 0,002

Длина водослива определяется по формуле:



𝐻0 – полный напор на водосливе.

𝐻0=𝐻+0,5 = 0,23+0,03=0,25

𝜗р – скорость движения воды в подводящем трубопроводе.

Ширина камеры:

𝐵к≥1,5𝐻+𝑑сбр+0,2 = 1,5*0,23+0,4+0,2 = 0,945 м

где 𝑑сбр – диаметр ливнеотвода (сбросного трубопровода), м.
Частота периодов работы ливнеспуска в течение года:

, где

– период однократного превышения дождя, ;

– климатический коэффициент,

–коэффициент разбавления _=0,75;

S – отношение расхода дождевых вод Q_дожд к расходу сточных вод в сухую погоду Q_сух





Среднегодовая продолжительность работы ливнеспуска:

, где

K’- коэффициент, зависящий от mo, K=36,5 по табл. 14 СНиП II-32-74

T_max – расчетное время протекания дождевых вод по коллектору до ливнеспуска = 22,6 мин;



Среднегодовой объем сброса через ливнеспуск в водоем смеси бытовых, производственных и дождевых вод:

, где

Q_сух – расход бытовых и производственных сточных вод;

=2,6– коэффициент, зависящий от m_о.

м³

Среднегодовой объем сброса через ливнеспуск в водоем хоз-бытовых и производственных сточных вод:

=0,581 - коэффициент, зависящий от m_о.

134,8 22,6 ,581= 1770,0 м³

Суточный объем дождевого стока:

10 17 114,32 0,35 =6802 м³

– коэффициент стока, определяется по формуле:

= 0,16*(12,2^0,2) *(22,6^0,1)=0,35

Hсут – суточный слой осадка, Hсут =17 мм

4.1.1. Построение гидрографов стока Л2

Qmax=688,54 л/с, tmax=22,6 мин

Qрег= Qсух ∙ n0 =134,8∙0,75=101,1 л/с

При увеличении расхода восходящая ветка описывается уравнением:



Нисходящая ветвь описывается уравнением:

, где

– дождевой расход перед ливнеспуском.

4.1.2. Гидрограф стока Л2

Qmax=688,54 л/с, tmax=22,6 мин

n=0,59 - климатический коэффициент для Кировской области,

n0=0,75- коэффициент разбавления стоков,

Q_сбр. = Q_общ – (1+n₀₎ Q_сух = 823,34-1,75*134,8 = 587,44 л/с.

Q_{не сбр.} = Q_max – Q_сбр =688,54-587,44=101,1 л/с.

Q_рег= Qсух ∙ n0 =134,8∙0,75=101,1 л/с




= 869 м³


Список литературы

1.СНиП 2.04.03-85. Канализация. Наружные сети и сооружения. —М, 1986. —72c.

2. СНиП 2.04.02-85 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения. —М, 1985. —131 с.

3.СНиП 2.04.01-85. Внутренний водопровод и канализация зданий. —М, 1986. —55 с.

4.СНиП 23.01.99 Строительная климатология и геофизика. —М, 2003. —137 с.

5. Лукиных, А.А. Таблицы для гидравлического расчета канализационных сетей и дюкеров по формуле акад. Н.Н. Павловского/ А.А. Лукиных, Н.А. Лукиных. —М: Стройиздат, 1974. —160 с

6.Гидравлический расчет сетей водоотведения. Справочное пособие: Ч .1. Закономерности движения жидкости; Ч2. Расчетные таблицы/ М.И. Алексеев, Н. Ф. Кармазинов, А.М. Курганов. —СПБ, 1997.

7. Федоров Н.Ф. Канализационные сети: примеры расчета/Н.Ф. Федоров, А.М. Курганов, М.И. Алексеев. —М: Стройиздат, 1985. —224с.

8. Калицун В.И. Водоотводящие системы и сооружения/ В.И. Калицун. —М: Стройиздат, 1987. —336 с

9. Справочник строителя, монтаж систем внешнего водосн