Мет. водоотведение. Вода, использованная для нужд населения или промышленности и получившая в результате этого дополнительные примеси, изменившие ее физикохимические свойства, называется сточной водой
 Скачать 267.5 Kb.
|
|
процессом самоочищения водоёма. Указанные выше правила устанавливают допустимые нормативы сброса сточных вод для большого количества загрязняющих веществ, из которых рассмотрим только основные. Установлено, что вода водоёмов питьевого и санитарно-бытового водопользования не должна иметь запахов и привкусов интенсивностью более 2 баллов. На поверхности водоёма не должно быть плавающих плёнок, пятен минеральных масел, скопления различных примесей. Окраска воды не должна обнаруживаться для водоёмов питьевого пользования в столбике воды высотой 20 см, для водоёмов санитарно-бытового пользования – высотой 10 см. В соответствии с общими требованиями к составу и свойствам воды водоёмов всех категорий в результате сброса сточных вод реакция среды может изменяться только в пределах 6,5 – 8,5, а температура воды летом не должна повышаться более чем на 3°С по сравнению с наиболее высокой. Чтобы ограничить поступление в водоём сточных вод, содержащих взвешенные вещества, устанавливается норма как на увеличение их количества (на 0,25 и 0,75 мг/л в зависимости от категории), так и на гидравлическую крупность, которая не должна превышать 0,4 мм/с для проточных водоёмов и 0,2 мм/с – для непроточных. Большое значение в процессе самоочищения водоёмов имеет концентрация кислорода в воде, минимально нормативная величина которой устанавливается 4 мг/л в любой период года в пробе воды, отобранной в 12 часов дня. При определении концентрации растворённого кислорода в воде водоёма после спуска сточных вод нужно обязательно учитывать величину реаэрации (поверхностного насыщения воды кислородом воздуха). Наличие растворённого кислорода в воде водоёма при прочих равных условиях находится в прямой зависимости от БПК. Чем больше показатель БПК, тем меньше в воде растворённого кислорода, так как он потребляется на биологические процессы окисления органических веществ. БПКполн. не должна превышать 3 мгО2/л в водоёмах питьевого водопользования и 6 мгО2/л в водоёмах санитарно-бытового водопользования. В соответствии с общими требованиями к составу и свойствам воды водоёмов очищенные стоки не должны содержать возбудителей заболеваний. Контроль за их наличием в воде водоёмов и очищенных сточных водах осуществляется по обобщающему показателю – количеству бактерий кишечной группы. Эти бактерии обладают большой приспосабливаемостью к существованию во внешней среде и поэтому обнаруживаются тогда, когда большая часть патогенных микроорганизмов отмирает. В настоящее время принято считать чистыми водоёмы, в 1 литре воды которых содержится не более 10 тысяч бактерий кишечной группы. Анализ санитарно-химических показателей качества сточных вод и учёт нормативных требований, предъявляемых к воде водоёмов, которые являются приёмниками сточных вод, позволяют определить необходимый состав очистных сооружений и осуществить технико-экономическое сравнение вариантов возможных технологических схем очистки воды. 5.1 Определение количества загрязнений, находящихся в сточных водах Количество загрязнений, находящихся в бытовых сточных водах, по отдельным ингредиентам определяют по таблице 25 СНиП 2.04.03-85. Зная норму водоотведения q, л/сут. и количество загрязнений а, приходящихся на 1 чел./сут., можно вычислить содержание их в единице объёма сточных вод, то есть их концентрацию в мг/л. Р = а · 1000 / q, (5.1) где а – количество загрязнений в бытовых водах в расчёте на одного жителя составляет по взвешенным веществам 65 г/сут. и по БПКполн. – 75 г/сут.; q – норма водоотведения, 300 л/сут. Концентрация по взвешенным веществам: Рв = 65 · 1000 / 300 = 216,67 мг/л Концентрация по БПКполн.: РБПК = 75 · 1000 / 300 = 250 мг/л Сточные воды промышленных предприятий поступают в общую канализационную сеть. Концентрацию загрязнений, содержащихся в сточных водах, поступающих на очистные сооружения, определяют по формуле: Рсм. =  , (5.2)где Рбыт. – концентрация бытовых сточных вод, мг/л; Qбыт. – расход бытовых сточных вод, м3/сут.; Рпр. – концентрация загрязнений производственных сточных вод, мг/л; Qпр. – расход промышленных сточных вод, м3/сут. 5.2 Определение необходимой степени очистки по взвешенным веществам Предельно допустимое содержание взвешенных веществ в сточных водах: m = Р (а · Q ⁄ q) + b, (5.3) где Р – допустимое санитарными нормами увеличение содержание взвешенных веществ в водоёме после спуска сточных вод, 0,75 мг/л; а – коэффициент смешения, 0,75; Q – наименьший среднемесячный расход воды в водоёме 95% обеспеченности, м3/сут.; q – расход сбрасываемых сточных вод, м3/сут.; b – содержание взвешенных веществ в водоёме до спуска в него сточных вод, мг/л. Участок водоёма, в который сбрасываются очищенные сточные воды, относится ко II категории водоёмов питьевого и культурно-бытового водопользования. Степень необходимой очистки по взвешенным веществам вычисляется по формуле: Эв = (Рв - m) 100/Рв , (5.4) где Рв – количество загрязнений, находящихся в сточных водах, мг/л; m – предельно допустимое содержание взвешенных веществ, мг/л. Из расчёта следует, что естественным путём сточные воды от взвешенных веществ могут очиститься на %. 5.3 Определение степени необходимой очистки по БПКполн. Коэффициент турбулентных деформаций Е находится по формуле: Е = Vср. · Нср./200 , (5.5) где Vср – средняя скорость движения воды в реке, м/сек.; Нср. – средняя глубина воды в реке, м. Определим коэффициент, учитывающий гидравлические факторы смешения, λ: λ = ξ · φ  , (5.6)где ξ – 1 – выпуск сточных вод проектируется из берега; φ – 1 – извилистость русла слабая; q – расход сбрасываемых сточных вод, м3/сек. Коэффициент смешения (а) определяем по формуле: а =  , (5.7)где λ – коэффициент, учитывающий гидравлические факторы смешения, 0,34; L – расстояние по фарватеру от места выпуска сточных вод до расчётного створа, 500 м; Q – наименьший среднемесячный расход воды в реке 95% обеспеченности, м3/сек.; q – расход сбрасываемых сточных вод, м3/сек. Вычислим продолжительность перемешивания воды t по формуле: t = L/Vср. =  сут., (5.8)Предельно допустимая по БПКполн. сточной воды определяется по формуле: Lст. =  , (5.9)где kст, kр – константы скорости потребления кислорода сточной и речной воды; Lп.д. – предельно допустимая БПКполн. смеси речной и сточной воды в расчётном створе, для воды питьевого, культурно-бытового водопользования I категории равно 3 мг/л; Lр - БПКполн. речной воды до места выпуска сточных вод, мг/л. Степень необходимой очистки по БПКполн. вычисляется по формуле: ЭБПК = (РБПК – Lст) · 100/РБПК, (5.10) где РБПК – концентрация загрязнений в реке по БПКполн. Из расчёта следует, что естественным путём сточные воды могут очиститься от загрязнений по БПКполн. лишь на %. Из всех приведённых выше расчётов главы выходит, что для полной очистки сточных вод необходимо запроектировать канализационную станцию очистки, которая очищала бы сточные воды по взвешенным веществам на 73,6%, а по БПКполн. – на 97,8%. 6 Сооружения на канализационных сетях 6.1 Колодцы Для осмотра и прочистки канализационной сети на ней сооружают колодцы. В зависимости от места расположения и назначения колодцы подразделяются на: а) линейные – устанавливаемые на прямолинейных участках сети через каждые 40-200 м по её длине (чем больше диаметр труб, тем больше расстояние между колодцами); б) поворотные – устанавливаемые в местах изменения, уклона канализационной линии и её направления в плане; в) узловые – в местах соединения линий; г) контрольные – устраиваемые в местах присоединения внутриквартальных и заводских сетей к уличным в пределах застройки кварталов; д) запорные – устраиваемые в местах отключения трубопровода для прочистки. Колодцы на канализационной сети можно выполнять из кирпича и сборного железобетона. В плане они могут иметь круглую или прямоугольную форму. Канализационный колодец состоит из основания (подготовы, плиты и набивного лотка), цилиндрической рабочей камеры и горловины. Диаметр рабочей камеры круглого колодца должен быть не менее 1 м, а диаметр горловины – не менее 0,7 м. Длина прямоугольного в плане колодца– 1 м, а ширина должна превышать диаметр наибольшей трубы на 0,4 м. 6.2 Аварийный резервуар Аварийный резервуар предназначен для хранения сточной жидкости в случае поломки насосной станции. С его помощью система канализации будет работать в нормальном режиме без выделения сточной жидкости на поверхность через колодцы. Аварийный резервуар устанавливается перед канализационной насосной станцией. Прямоугольный в плане железобетонный резервуар имеет лаз для контроля за поступлением сточной жидкости и внутреннего осмотра. Имеет размеры 12х6, полузаглублённый, дно резервуара имеет уклон в сторону забора 0,005. 6.3 Канализационная насосная станция Устанавливаемое на канализационных насосных станциях оборудование имеет высокую стоимость строительства и эксплуатации. На канализационных насосных станциях, кроме насосного оборудования (решётки, дробилки и др.), которое требует значительных затрат. Механизированные решётки и дробилки задерживают и измельчают отбросы до размеров, которые могут перекачивать центробежный или объёмный насосы. В насосном отделении располагают насосы с арматурой. Насосы обеспечивают три режима: подачу жижи или технической воды из жижесборника к смывочному трубопроводу для очистки продольных каналов и поперечного коллектора; перемешивание в навозосборнике; подачу навозной массы на переработку, утилизацию или на навозохранилище. С целью снижения затрат на сооружение канализационных насосных станций применяют автоматизированные системы и совершенное насосное оборудование. 7 Проектирование и расчёт канализационной насосной станции Наиболее широкое распространение получили насосные станции шахтного типа с наземным павильоном. Насосная станция состоит из машинного отделения, в котором располагаются насосы, и приёмного резервуара. Подземная часть насосных станций выполняется из бетона или железобетона, а надземная – из кирпича. Приёмный резервуар оборудуют решётками и дробилками, которые служат для измельчения отбросов, задерживаемых решётками. Раздробленные отбросы обычно сбрасываются в поток сточной воды перед решёткой. Решётки, выполняемые из стальных стержней сечением 10х60 мм, устанавливают под углом 60º-70º к горизонту. Ширина прозоров между стержнями назначается в зависимости от марки насоса. Канализационные насосы подбирают по требуемому напору и максимальной подаче насосной станции, используя каталог. Число напорных водоводов от канализационной насосной станции с учётом перспективного развития канализации рекомендуется принимать не менее двух. Водоводы устраивают из железобетонных или асбестоцементных труб. В проекте, в колодце №3 проектируется станция перекачки сточной жидкости. Насос должен справляться с подачей Q=18,4 м3/час и с требуемым напором Нтр., который определяется по формуле: Нтр. = Нг. + hпот., (7.1) где Нг. – геометрическая высота подачи воды, м; hпот. – потери напора в напорном и всасывающем трубопроводах, м. Геометрическая высота подачи воды определяется по формуле: Нг. = Z1 – Z2, (7.2) где Z1 – отметка, на которую подаётся вода, м; Z2 – отметка среднего уровня воды в приёмном резервуаре, м. Величина hпот. может быть найдена по формуле Дарси-Вейсбаха: hпот. = R  , (7.3)где R – коэффициент гидравлического трения; l – длина трубопровода, м; d – диаметр трубопровода, мм; V – средняя скорость потока, м/сек.; q – ускорение свободного падения, 9,81. Используя каталог насосов, подбираем насос марки СД 25/14. Характеристика насоса: подача – 16 м3/час.; напор – 10 м; частота вращения – 1450 об./мин.; КПД – 54%; допускаемый кавитационный запас – 2 м; мощность насоса – 0,8 кВт; размер проходного сечения – 25 мм; диаметр рабочего колеса – 184 мм.
Масса, кг: насоса – 84; агрегата – 150. Присоединительные размеры насоса:
Канализационная насосная станция, подающая сточную жидкость на очистные сооружения, пропускает подачу м3/час. Эта подача делится на три насоса с подачей м3/час. По формулам (7.1), (7.2), (7.3) определим требуемый напор для насосов: Используя каталог насосов, подбираем три одинаковых насоса СД 160/10, один из которых является аварийным. Характеристика насосов:
Масса, кг: насоса – 360; агрегата – 542. Присоединительные размеры насоса:
8 Расчёт и проектирование дождевой канализации 8.1 Назначение дождевой канализации При благоприятных топографических условиях дождевые и воды от таяния снега стекают по поверхности земли в ближайшие водоёмы: реки, ручьи, озёра, пруды и т.п. При отсутствии таких условий они застаиваются, образуя заболоченные территории. Заболачивание и затопление территорий населённых мест и промышленных предприятий недопустимо по технико-экономическим причинам и санитарным требованиям, поэтому строят специальные сооружения, позволяющие быстро удалять дождевые воды в ближайшие водные протоки или тальвеги. Территории современных населённых пунктов и промышленных предприятий обычно имеют усовершенствованные водонепроницаемые или маловодопроницаемые покрытия. Если не осуществлять быстрый отвод воды с таких поверхностей, то во время сильных ливней произойдёт их затопление, пострадают также подвальные помещения. В первом случае будет нарушено нормальное пешеходное и транспортное движение, во втором – будет причинён материальный ущерб. Для отведения дождевых и талых вод с поверхности крыш, проездов и других территорий служит |