10. Расчетные данные для определения количества сточных вод

РАСЧЕТНОЕ НАСЕЛЕНИЕ

Под расчетным населением нужно понимать число жителей, которые будут проживать в городе или населенном пункте к концу расчетного периода.

Расчетным периодом (сроком) действия канализации называют промежуток времени, в продолжение которого канализация будет иметь необходимую мощность (пропускную способность) и удовлетворять

своему назначению без реконструкции. Расчетный период действия канализации определяется для городов и поселков проектом планировки (20—25 лет), а для промышленных предприятий — расчетным сроком работы предприятия на полную производительность. Расчетное население Np устанавливают по проекту планировки города на каждый период развития канализации (на расчетный период, на первую очередь) с учетом роста населения. При определении расчетного населения кварталов и микрорайонов города исходят из плотности

населения р, т. е числа жителей на 1 га канализуемой территории. Если при расчетах учитывают селитебную площадь, то такую плотность называют плотностью населения по селитебной территории р(i)с-

Если при исчислении плотности учитывают только площадь застройки жилых кварталов или микрорайонов, то получают плотность населения жилого квартала или микрорайона р(k)к.При составлении проекта, когда определяют расход сточных вод для целого города или для большого района, население исчисляют из плотности по селитебной территории. При разработке рабочих чертежей, когда производят более детальные подсчеты, а также при расчетах наружной сети, когда требуется определи ib расход сточных вод для небольшой площади, прилегающей к рассматриваемому участку канализационной линии, исчисления производят по плотности населения жилого квартала или микрорайона. Плотность населения зависит от размеров юрода, этажности зданий, средней плотности жилого фонда, нормы жилой площади на одного

жителя и принимается по проекту планировки. Зная плотность, определяют расчетное население Np по формуле

Nр = (2.1)

где р—плотность населения: по кварталам р_к или по селитебной территории р_с;

F—площадь с одинаковой плотностью населения: жилых кварталов

F кh или селитебной территории Fсc;

—коэффициент обслуживания канализацией; этот коэффициент учитывается при расчетах, если в кварталах размещают здания общественного назначения (детские, учебные, культурно-просветительные и лечебные учреждения) или если не все здания оборудуются внутренней канализацией.

НОРМЫ ВОДООТВЕДЕНИЯ

Нормой водоотведения называют среднее суточное количество сточных вод на одного жителя, а на промышленных предприятиях —количество сточных вод на единицу вырабатываемой продукции. Нормы среднесуточного водоотведения бытовых сточных вод в районах жилой застройки должны приниматься в соответствии с нормами водопотребления в зависимости от степени благоустройства этих районов,

а также от климатических, санитарно-гигиенических и других местных условий (табл. 2.1).

Таблица 2.1

Нормы водоотведения бытовых сточных вод населенных мест

Степень благоустройства районов жилой застройки Водоотведение на одного жителя среднесуточное(за год), л/сутки

Застройка зданиями, оборудованными внутренним водопроводом

и канализацией, без ванн 125—160

Застройка зданиями, оборудованными внутренними

водопроводом и канализацией и ваннами с местными

водонагревателями 160-230

Застройка зданиями, оборудованными внутренним водопроводом,

канализацией и системой централизованного

горячего водоснабжения , . 250—350

В приведенные нормы водоотведения включены все сточные воды, образующиеся в жилых и общественных зданиях (поликлиниках, банях, прачечных, детских, школьных и культурно-просветительных учреждениях),

за исключением больниц, санаториев, домов отдыха и пионерских лагерей. При необходимости учета сосредоточенных расходов сточных вод от этих объектов их принимают по действующим нормативам

(СНиП П-Г.1-70 «Внутренний водопровод зданий. Нормы проектирования ») . В неканализованных районах нормы водоотведения принимаются из расчета 25 л/сутки на одного жителя за счет сброса в канализацию

сточных вод сливными станциями и коммунально-бытовыми предприятиями (банями, прачечными и др.).

Нормы водоотведения бытовых сточных вод от промышленных предприятий, вспомогательных зданий и обслуживающих зданий общественного назначения принимают равными нормам водоотведения по СНиП

П-Г.1-70 и исчисляют на одного работающего: в цехах с тепловыделениями более 84 кДж/ч на 1 м3 объема помещения — 45 л/смену с коэффициентом неравномерности 2,5 и в остальных цехах и вспомогательных

зданиях — 25 л/смену с коэффициентом неравномерности 3,0. Продолжительность действия душевых принимают 45 мин после каждой смены. Расход душевых вод исчисляют: для групповых душевых — 500 л на одну душевую сетку, а для индивидуальных душей в бытовых помещениях — 40 и 60 л на одну процедуру в зависимости от требований санитарного режима.

Водоотведение с предприятий местной промышленности, а также неучтенные расходы могут приниматься в количестве 5—10% суммарного расхода сточных вод населенного пункта. На перспективное развитие канализации (20—25 лет) количество сточных вод определяют по нормам водоотведения (по табл. 2.1) с коэффициентом неравномерности 1,15.

Нормы и коэффициенты неравномерности водоотведения производственных сточных вод промышленных предприятий и сельскохозяйственных объектов следует принимать на единицу выработанной продукции

или на основании данных, представляемых технологами. В каждом отдельном случае при назначении норм следует учитывать прогресс в технике и технологических процессах производства. Нормы водоотведения значительно снижаются в случае применения повторного использования и оборота воды в производстве и могут составлять 2—10% исходной воды. Поэтому для уменьшения количества производственных сточных вод целесообразно там, где позволяет технологический процесс, применять оборот воды в производстве или повторное использование ее в других цехах и производствах.

РАСЧЕТНЫЕ РАСХОДЫ СТОЧНЫХ ВОД

ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНЫХ РАСХОДОВ СТОЧНЫХ ВОД

Первоочередной задачей при проектировании новых и реконструкции существующих канализаций является правильное определение расчетных расходов сточных вод.

Расчетным называют максимальный расход сточных вод, пропуск которого должны обеспечить канализационные сооружения на расчетный период. Для расчета сооружений определяют средние и максимальные суточные, часовые и секундные расходы. Обычно суточный и часовой расходы Q определяют в кубических метрах, а секундный расход q —в литрах.

Расчетные расходы бытовых сточных вод от населения городов и рабочих поселков определяют для отдельных районов по принятым для них нормам водоотведения по следующим формулам:

Qcp-сут = nN_p /1000 ; (2.3)

Q_ср.час = nNp/24x1000 (2.4.)

q_ср.с = nNp/24x3600 (2.5)

Qмакс.сут = (nN_p /1000) х Ксут 2.3a

Qмакс.час = (nN_p /24х1000) х Кобщ 2.4a

qмакс.с = (nN_p /24х3600) х Кобщ (2.5а)

где п— норма среднего водоотведения на одного жителя, л;

Npp— расчетное население;

Ксут- коэффициент суточной неравномерности водоотведения;

Кобщ—общий коэффициент неравномерности водоотведения (по табл. 2.2).

Максимальный расчетный расход qмакс.c можно определить в зави­симости от среднего секундного расхода qcp.c по рис. 2.1.

Бытовые сточные воды на предприятиях учитывают отдельно. Рас­четные часовые и секундные расходы этих вод определяют по смене с максимальным числом рабочих и с учетом ее продолжительности по следующим формулам:

где N1 и N2,— число работающих в сутки при норме водоотведения со­ответственно 25 и 45 л на одного человека; N3 и N4— число работающих в смену с максимальным числом рабо­чих при норме водоотведения соответственно 25 и 45 л на одного человека; К—коэффициент часовой неравномерности водоотведения; Т— число часов работы смены.

Расчетные расходы душевых сточных вод определяют с учетом характеристики производственных процессов по формулам:

где N₅ и N₆— число пользующихся индивидуальным душем в душевых помещениях в сутки при норме водоотведения 40 и 60 л на одного человека; N₇ и N₈ — число принимающих душ в смену с максимальным чис­лом рабочих при норме водоотведения 40 и 60 л на одного человека. Расчетные расходы производственных сточных вод определяют по производительности оборудования умножением нормы водоотведения на число единиц выпускаемой продукции:

где m— норма водоотведения на единицу продукции, м³;

М — число единиц продукции, выпускаемой за сутки;

М1 — то же, в смену с максимальной выработкой;

Т— число часов работы оборудования.

ГРАФИКИ КОЛЕБАНИЙ РАСХОДОВ (ПРИТОКА) СТОЧНЫХ ВОД

Для определения размеров сооружений канализации необходимо знать ожидаемый приток стопных вод. Обычно поступление воды от отдельных объектов колеблется в течение суток. Дли­тельными наблюдениями ус­тановлено, что колебания притока бытовых вод в сеть в различных городах подчи­няются определенной зако­номерности с незначитель­ными отклонениями.

На так называемом сту­пенчатом графике притока сточных вод (рис. 2.2) по оси абсцисс отложено время суток в часах, а по оси орди­нат отложен реальный часо­вой приток сточных вод в процентах от суточного рас­хода, полученный на основа­нии замеров по часам суток в городе с населением 20 тыс. чел. График составлен с уче­том как суточных, так и ча­совых коэффициентов нерав­номерности водоотведения '.

Если бы приток сточных вод был равномерным в течение суток, то линия притока была бы изображена в виде прямой, параллельной оси абсцисс, а величина часового расхода в процентах от суточного соста­вила бы

Qч= 100:24= 4,17,

На рис. 2.2 максимальный часовой приток составляет 6,5% суточно­го расхода, что соответствует общему коэффициенту неравномерности водоотведеиия

Кобщ = 6,5:4,17 = 1,55 - 1,6,

При Кобщ=1,6 режим поступления сточных вод по часам суток мож­но определить по табл. 2.3, где приводится примерное распределение суточного расхода в городах и поселках при средних секундных расхо­дах сточных вод более 50 л/с и соответствующих им коэффициентах не-савномеоности.

						Т а б л и ц а '2.3
Примерное распределение среднесуточного расхода бытовых сточных вол в процентах по часам суток
		qср.с"л
	50	100 | 200 300 | 500				800	1250 и более
Часы суток		Kобщ
	1,8	1,6 | 1,4		1,35 ) 1,23		1,2 |	1,15
0—1 1—2 2—3	1,25 1,25 1,25	1,55 1,55 1,55	1,65 1,65 1,65	1,85 1,85 1,85	2 2 2	2,25 2,25 2,25	2,6 2,6 2.6
3—4 4—5 5—6	1.25 1,25 3,3	1,55 1,55 4,35	1,65 1,65 4,2	1,85 1,85 4,8	2 2 5,05	2,25 2,25 4,9	2,6 2,6 4,8
6—7 7—8 8—9	5 7.2 7.5	5,95 5,8 6,7	5,8 5,8 5,85	5 5 5,65	5,15 5,15 5,2	4,9 5 5	4,8 4,8 4,8
9—10 10—11 11—12	7,5 7,5 6,4	6,7 6,7 4,8	5,85 5,85 5,05	5,65 5,65 5,25	5,2 5,2 5,1	5 5 5	4,8 4,8 4.8
12—13 13—14 14—15	3,7 3,7 4	3,95 5,55 6,05	4,2 5,8 5,8	5 5,25 5,65	5 5,1 5,2	4,8 5 5	4.7 4.8 4,8
15—16 16—17 17—18	5,7 6,3 6,3	6,05 5,6 5,6	5,8 5,8 5,75	5,65 5,65 4,85	5,2 5,2 5,15	5 5 5	4,8 4,8 4,7
18—19 19—20 20—21	6,3 5,25 3,4	4,3 4,35 4,35	5,2 4,75 4,1	4,85 4,85 4,85	5,1 5,1 5,1	5 5 5	4,8 4,8 4,8
21—22 22—23 23—24	2,2 1,25 1,25	2,35 1,55 1,55	2,85 1.65 1,65	3,45 1,85 1,85	3,8 2 2	4,5 2,4 2,25	4,8 3 2,6
Итого	100	100	100	100	100	100	100

Поступление в канализацию бытовых вод промышленных предприя­тий также характеризуется определенной закономерностью. Повышен­ные расходы наблюдаются в начале смены и перед обеденным переры­вом; наибольшее же повышение расхода, соответствующее коэффициен­ту часовой неравномерности водоотведеиия, равному 3,0 или 2,5, наблюдается в конце смены. В остальные часы расход может быть принят равномерным. Режим поступления производственных вод принимают по данным, представляемым технологами.

СУММАРНЫЕ РАСХОДЫ СТОЧНЫХ ВОД

Суммарные расходы сточных вод от населенных пунктов определяют по периодам развития канализации (первая очередь, расчетный период). Эти расходы подсчитывают раздельно:

а) от населения, проживающего постоянно;

б) от населения, временно проживающего или находящегося в гостиницах и на вокзалах;

в) от работающих на промышленных предприятиях.

Расчетный расход от постоянно проживающего населения может быть определен двумя способами:

1) по числу населения, проживающего в отдельных районах города и в зданиях с различной степенью благоустройства;

2) по удельным расходам или модулям стока. В том и другом случае численность населения принимают по проектам планировки.

По первому способу суммарные расчетные расходы определяют непосредственно по числу населения, нормам водоотведения и коэффициентам неравномерности.

Второй способ основан на допущении, что сточные воды от постоянно проживающего населения поступают пропорционально площади стока, т. е. с каждого квартала или его части. При этом предполагается, что весь расход поступает в начало участка сети (в верхнюю его часть), прилегающего к данной площади стока (части квартала). При таком условии расход сточных вод на этом участке сети оказывается величиной постоянной, что упрощает расчет.

Удельным расходом или модулем стока называют средний расчетный расход q_о (л/с) с 1 га:

q_{o =}

где п— норма водоотведения от одного человека, л/сутки;

р— плотность населения, чел/га.

Модуль стока определяют для каждого района в зависимости от плотности населения и норм водоотведения. Если степень благоустройства жилой застройки бассейна канализования разная, то норму водоотведения принимают как среднюю взвешенную величину. Приведенные методы определения расхода правильны для городов или крупных жилых районов, но для жилых кварталов они дают либо

заниженные, либо завышенные результаты. Обусловлено это тем, что в норму водоотведения п входит и та часть воды п0&, которую население расходует не дома, а в обслуживающих зданиях общественного назначения (в бане, прачечной, учебном заведении, клубе, театре, столовой, поликлинике и др.), расположенных вне данного квартала. Расходы сточных вод в единицу времени из обслуживающих зданий иногда достигают значительных размеров. В целях уточнения расчета (при проверке на пропускную способность участков сети ниже места присоединения) расходы сточных вод

в общественных зданиях следует считать как сумму сосредоточенных расходов Qcocp. Сосредоточенный расход нужно исключить из среднесуточного расхода района, и тогда удельный расход q(о)Q может быть подсчитан по формуле

q_{o =}

или q_{o =}

0 где n _o—остаточная норма водоотведения, л/сутки, на одного человека без сосредоточенных расходов на здания общественного назначения;

Q—среднесуточный расход сточных вод района канализования, м.куб3;

Fр—площадь района канализования с одинаковой степенью благоустройства.

Остаточная норма водоотведения n _o определяется из равенства n_o =n-n_ob (2.14)

Где n_ob =

Определяемые суммарные расходы сточных вод от населения жилых районов, сосредоточенные, от коммунальных и общественных зданий; производственные и бытовые от промышленных предприятий сводят в таблицы, а затем составляют суммарные графики, по которым находят максимальные часовые и секундные расчетные расходы сточных вод, поступающих в канализационные коллекторы и на насосные и очистные станции, с учетом коэффициентов неравномерности (см. табл. 2.2 и 2.3).