- •Водоотведение и очистка сточных вод
- •Мгсу Издательство Ассоциации строительных вузов Москва 2006
- •Предисловие
- •Глава 5; инж. Карпова н.Б. - глава 5.
- •Глава 5; инж. Кожевникова л.М. - глава 5.
- •Введение
- •Раздел I системы водоотведения Глава 1 общие сведения о системах водоотведения
- •1.1. Сточные воды и их краткая характеристика
- •1.2. Основные элементы водоотводящих систем
- •1.3. Системы водоотведения городов
- •1.5. Экологическая и технико-экономическая оценка систем водоотведения
- •1.6. Охрана поверхностных и подземных вод от загрязнения сточными водами
- •Глава 2
- •2.1. Трубопроводы и каналы
- •2.2. Особенности движения жидкости в водоотводящих сетях
- •2.3. Гидравлический расчет самотечных трубопроводов
- •2.4. Гидравлический расчет напорных трубопроводов
- •Раздел II водоотводящие сети Глава 3
- •3.1. Схемы водоотводящих сетей
- •3.2. Расчет и проектирование водоотводящих сетей
- •1. Общие коэффициенты неравномерности притока сточных вод допускается принимать при количестве производственных сточных вод, не превышающих 45 % общего расхода.
- •При промежуточном значении среднего расхода сточных вод общие коэффициенты неравномерности следует определять интерполяцией.
- •Для начальных участков сети, где средний расход менее 5 л/с действует правило для безрасчетных участков, на которых принимают минимально допустимые диаметры и уклоны труб (см. Табл. 2.2).
- •Определение расчетных расходов для отдельных участков сети по удельному расходу на 1 м длины трубопровода
- •3.3. Конструирование водоотводящих сетей
- •Глава 4 водоотводящие сети промышленных предприятий
- •4.1. Схемы водоотводящих сетей
- •4.3. Конструирование водоотводящих сетей
- •Загрязнений
- •Глава 5 водоотводящие сети атмосферных осадков (водостоки)
- •5.1. Формирование стока на городских территориях
- •Величины метеорологических параметров
- •5 .2. Схемы водоотводящих сетей
- •5.3. Расчет и проектирование водоотводящих сетей
- •16. Особенности конструирования водосточных сетей
- •Глава 6
- •6.1. Трубопроводы
- •6.2. Колодцы и камеры
- •6.4. Методы прокладки и реконструкции водоотводящих сетей
- •Раздел III перекачка сточных вод Глава 7 насосные станции
- •7.1. Оборудование насосных станций
- •7.2. Расчет и проектирование насосных станций и напорных водоводов
- •Р ис. 7.12. Принципиальная высотная схема расположения арр по отношению к подводящему каналу нс:
- •7.4. Конструирование насосных станций
- •Раздел IV очистка сточных вод
- •Глава 8
- •8.1. Формирование состава сточных вод
- •8.2. Санитарно-химические показатели загрязнения сточных вод
- •8.3. Влияние сточных вод на водоем
- •8.4. Условия сброса сточных вод в городскую водоотводящую сеть
- •8.5. Условия сброса сточных вод в водоем
- •8.6. Определение необходимой степени очистки сточных вод
- •Глава 9
- •9.1. Анализ санитарно-химических показателей состава сточных вод
- •9.2. Методы очистки сточных вод и обработки осадков
- •9.3. Разработка и обоснование технологических схем очистки сточных вод
- •9.4. Технологические схемы очистки сточных вод
- •Глава 10
- •10.1. Решетки
- •Ширина прозора, мм
- •Характеристика транспортеров
- •Характеристика щелевого сита
- •10.2. Песколовки
- •10.3. Отстойники
- •На радиальной ферме
- •Глава 11
- •Жирные кислоты и глицсрол
- •Масляная кислота ▲
- •11.2. Принципы очистки сточных вод в аэротенках и основные характеристики активного ила
- •11.3. Технологические схемы очистки сточных вод в аэротенках
- •11.4. Конструкции аэротенков
- •11.5. Системы аэрации иловых смесей в аэротенках
- •11.6. Принципы расчета аэротенков и систем аэрации
- •11.7. Основные направления интенсификации работы аэрационных сооружений
- •Р ис. 11.31. Схема работы аэротенка с удалением азота но двухиловой системе
- •11.8. Вторичные отстойники
- •Глава 12
- •12.2. Классификация биофильтров
- •12.4. Системы распределения сточных вод по поверхности биофильтров
- •12.5. Системы вентиляции биофильтров
- •12.6. Расчёт и проектирование биофильтров
- •Параметры для расчета капельных биофильтров
- •Параметры для расчета высоконагружаемых биофильтров
- •12.9. Комбинированные сооружения биологической очистки сточных вод
- •1 2.10. Методы интенсификации работы биофильтров
- •Глава 13 сооружения физико-химической очистки сточных вод
- •13Л. Область применения и классификация сооружений физико-химической очистки сточных вод
- •13.2. Очистка сточных вод флотацией
- •13.3. Очистка сточных вод коагулированием
- •13.4. Сорбционная очистка сточных вод
- •13.5. Очистка сточных вод озонированием
- •13.6. Конструирование сооружений физико-химической очистки сточных вод
- •Глава 14 глубокая очистка и обеззараживание сточных вод
- •14Л. Теоретические основы методов глубокой очистки и обеззараживания сточных вод
- •14.2. Методы глубокой очистки сточных вод от органических загрязнений и взвешенных веществ
- •14.3. Методы глубокой очистки сточных вод от биогенных элементов
- •14.4. Методы удаления из сточных вод отдельных компонентов
- •14.5. Методы обеззараживания сточных вод
- •14.6. Методы насыщения очищенных сточных вод кислородом
- •Раздел V обработка, обеззараживание и утилизация осадков сточных вод
- •Глава 15
- •15Л. Состав и свойства осадков сточных вод
- •15.3. Стабилизация осадков сточных вод и активного ила в анаэробных и аэробных условиях
- •1 5.4. Реагентная и биотермическая обработка осадков сточных вод
- •15.5. Обеззараживание осадков сточных вод
- •Глава 16
- •16.1. Песковые площадки
- •16.2. Иловые площадки и иловые пруды
- •16.3. Механическое обезвоживание осадков сточных вод
- •Эффективность задержания сухого вещества осадка и влажности кека при обезвоживании на центрифугах
- •16.4. Термическая сушка осадков сточных вод
- •16.5. Сжигание осадков сточных вод
- •Глава 17
- •17.1. Утилизация осадков бытовых сточных вод
- •17.2. Депонирование осадков сточных вод
- •Р ис. 17.2. Способы складирования осадков сточных вод:
- •Раздел VI общие компоновочные решения комплексов очистных сооружений
- •Глава 18
- •Проектирование водоотводящих систем и сооружений
- •18.1. Основные положения о проектно-изыскательских
- •18.2. Инженерные изыскания
- •18.3. Проектные работы
- •18.4. Проектирование водоотводящих сетей и комплексов очистных сооружений
- •18.5. Особенности проектирования при реконструкции водоотводящих сетей и сооружений
- •18.6. Сравнение и технико-экономическая оценка вариантов проектных решений
- •Форма для сравнения различных вариантов проектных решений
- •Тыс. КВт Гкал тонн тыс. Т год
- •Глава 19
- •19.1. Общие компоновочные решения очистных сооружений
- •19.3. Примеры очистных сооружений крупных городов
- •19.5. Примеры очистных сооружений малых городов и посёлков городского типа
- •Глава 20
- •20.2. Автоматизация и контроль за работой водоотводящих сетей, насосных станций и очистных сооружений
- •20.3. Структура систем автоматического управления
- •4. Перспективное планирование.
- •Оперативный учет
- •2. Оперативное планирование
- •Связь с диспетчером
- •Краткосрочный прогноз поступления и откачки сточной воды на гнс и рнс
- •20.4. Диспетчерское управление
- •Средства автоматического управления
- •Средства автоматическою управления
- •Глава 21
- •21.1. Теоретические основы надёжной работы водоотводящих систем
- •21.2. Обеспечение надёжной работы самотечной водоотводящей сети
- •Виды нарушений в водоотводящих трубопроводах Краткая характеристика состояния трубопроводов
- •21.3. Обеспечение надёжной работы напорных водоводов и насосных станций
- •Повреждения строителями 4% Износ лотка трубы' 8%
- •21.4. Обеспечение надёжности работы комплексов сооружений по очистке сточных вод и обработке осадков
- •Раздел VII
- •Глава 22
- •22.1. Поля орошения и поля фильтрации
- •Нормы нагрузки осветленных бытовых сточных вод на поля орошения (районы со среднегодовой высотой слоя атмосферных осадков 300-500 м)
- •Нормы нагрузки осветленных сточных вод на поля фильтрации (районы со среднегодовой высотой слоя атмосферных осадков 300-500 мм)
- •Глава 23
- •Параметры работы комплекса
- •23.2.Сооружения для локальной очистки сточных вод
- •Глава 24
- •Раздел VIII системы водоотведения в особых природных и климатических условиях
- •Глава 25
- •25Л. Оценка природных и климатических условий при проектировании и строительстве систем водоотведения
- •25.2. Особенности расчета, проектирования и строительства систем водоотведения в сейсмических районах
- •Глава 26
- •26.1. Особенности расчета, проектирования, строительства и эксплуатации систем водоотведения в просадочных грунтах, на подрабатываемых и подтапливаемых территориях
- •26.3. Системы водоотведения на подтапливаемых территориях
- •26.4. Особенности проектирования сооружений и сетей водоотведения для строительства на просадочных грунтах
- •26.5. Проектирование закрепления грунтов
- •26.7. Проектирование водопонижения
- •26.8. Проектирование водоотводящих систем на просадочных грунтах
- •Глава 27 системы водоотведения в районах с вечномерзлыми грунтами
- •27Л. Выбор строительных площадок и проектных решений
- •27.2. Характеристики вечномерзлых грунтов оснований
- •27.3. Использование вечномерзлых грунтов в качестве оснований для систем водоотведения
- •27.4. Проектирование и строительство систем водоотведения
- •Оглавление
- •Глава 12. Сооружения биологической очистки сточных вод методом биофильтрации 308
- •Глава 13. Сооружения физико-химической очистки
- •Глава 14. Глубокая очистка и обеззараживание сточных вод 396
- •Глава 27. Системы водоотведения в районах с
- •Водоотведение и очистка сточных вод
В
4.3. Конструирование водоотводящих сетей
Таблица 4.1
Значения коэффициента транспортабельности при различных фракциях
Загрязнений
Взвешенные вещества, мм |
0,05-0,1 |
0,1-0,25 |
0,25-0,5 |
0,5-1,0 |
1,0-2.0 |
2-3 |
V |
0,02 |
0,20 |
0,40 |
0,80 |
1,2 |
1,5 |
табл. 4.1 приводятся значения коэффициента транспортабельности при различных фракциях загрязнений.
При проектировании и эксплуатации водоотводящих систем промышленных предприятий различают внутриплощадочную и внеплощадоч-ную водоотводящие сети. К первой относится размещенный на территории промышленной площадки комплекс водоотводящих сетей, сооружений, насосных станций и локальных установок по очистке сточных вод. Водоотводящие сети, коллекторы, сооружения, насосные станции и очистные сооружения, расположенные за территорией промышленной площадки, относятся к внеплощадочной водоотводящей сети. Проектирование строящихся водоотводящих сетей населенных пунктов и промышленных объектов осуществляют на основе утвержденных схем развития отрасли народного хозяйства. Системы и схемы водоотведения учитывают техническую, экономическую и санитарную оценку существующих сооружений и возможную их интенсификацию работы.
Эффективным путем снижения загрязненности производственных сточных вод является извлечение из них ценных веществ. В зависимости от вида промышленности и технологии производства, ценные вещества могут извлекаться непосредственно в цехах при выходе сточных вод из технологических аппаратов или на локальных очистных сооружениях.
На промышленных предприятиях применяют, как правило, полную рмдельную систему водоотведения. Число труб и каналов зависит от дифференциации сточных вод, обусловленной разнообразием состава и способами очистки, а также способами утилизации очищенных и неочищенных сточных вод. Любые производственные сточные воды в той или иной степени воздействуют на материал водоотводящих сооружений. Величина воздействия зависит от состава сточных вод и их температуры. Кислые Сточные воды вызывают коррозию металлов. Большое влияние на скорость Коррозии оказывает кислород воздуха, проникающий через слой грунта к Поверхности трубопровода. Коррозионная активность грунтов повышается в увеличением влажности. Для защиты металлических трубопроводов от Почвенной коррозии применяют покрытие изолирующими материалами ИЛИ катодную защиту. При покрытии стальных труб применяют битум, пек, резину, пластмассы, цемент, силикаты или их смеси. Внутреннюю поверхность стальных труб защищают от коррозии сточными водами асбестоце-Мвнтным покрытием, которое наносится через механическое сопло под действием сжатого воздуха. Защиту бетона от коррозии производят введе-ИИем специальных добавок в рабочую смесь при изготовлении бетонных Изделий, а также нанесением изоляции из различных битумных материалов И эпоксидных смол.
Оптимальная работа водоотводящей сети промышленных предприятий нарушается из-за случайного засорения и постепенного сужения жи-Юго сечения труб и каналов. Во избежание этого производственную водоотводящую сеть укладывают с соответствующими уклонами (см. главу 2). При устранении плотно слежавшихся отложений применяют метод периодической промывки трубопроводов и специальные снаряды для взрыхления. В производственных водоотводящих сетях могут накапливаться различные газообразные продукты (метан, аммиак, сероводород, ацетилен, 6КСИД углерода, пары нефтепродуктов и др.). При этом может создаться Ирывоопасная ситуация, а также возрастает коррозионная активность еточных вод. Сероводород, вступая в реакцию с кислородом, образует на Втенках трубопроводов серную кислоту. Углекислота, сернистый газ, сероводород, оксид азота в сотых долях процента вызывают у обслуживающего Персонала расстройство дыхательных функций. Для удаления газов из сети устраивают вытяжные стояки внутри производственных корпусов. Для вентиляции участков канализационной сети, проложенных по незастроенной территории, устанавливают специальные вытяжные стояки высотой 3-4 м. Специальные вытяжные устройства предусматриваются в местах усиленно-it) газовыделения из сточных вод: входные камеры дюкеров, смотровые колодцы, в которых скорости течения воды резко снижаются, перепадные колодцы при высоте перепада более 1 м и расходе сточной воды более 50 л/с, места присоединения к общезаводской водоотводящей сети цеховых стоков.
В особых случаях, когда естественная вытяжная вентиляция производственной водоотводящей сети не обеспечивает нормальные условия ее
эксплуатации, применяют принудительную искусственную вентиляцию. При этом вентиляционные устройства должны исключать возможность ценообразования во время работы и иметь защиту от коррозии. Это достигается подбором соответствующих материалов или антикоррозионных покрытий.
Для предотвращения проникновения ядовитых газов, огня при взрыве или горящих нефтепродуктов в производственные помещения устраивают гидравлические затворы. Их располагают в местах выпуска сточных вод из производственных зданий, а также в местах присоединения водоотводящих трубопроводов от резервуаров с горючими веществами.
Гидравлический затвор представляет собой дюкер, работающий под напором, который создается разностью отметок уровня воды в начале и конце сооружения.
При большом расходе сточных вод в качестве гидравлического затвора может быть использован участок водоотводящей сети между двумя соседними смотровыми колодцами, работающий под напором. Смотровые колодцы снабжают устройствами, автоматически снижающими давление в трубопроводе при взрыве газовой смеси. Эти же устройства используют для систематического удаления газообразных продуктов. Глубина гидравлического затвора должна быть не менее 10 см.
Трубопроводы и закрытые каналы для транспортирования сточных вод должны удовлетворять следующим требованиям: обладать сопротивлением к внешним нагрузкам, воздействию твердых примесей и иметь антикоррозионную защиту.
При укладке трубопровода для отвода производственных сточных вод особое внимание уделяют выбору материала для заделки стыков (различные битумы и цементы). Если температура сточных вод не выше 40°С, применяют нефтяной битум марки 3. При более высокой температуре -тугоплавкие нефтебитумы марки 4 и 5. Для заделывания кислотоупорных стыков применяют смесь асфальтовой мастики и битума. Недостатком такого стыка является растворимость асфальта в бензине и бензоле.
Для отведения сильнощелочных или кислых производственных сточных вод применяют трубы из специальных сортов стали (18/10) и высококремнистого чугуна. Во всех случаях укладки стальных труб особое внимание необходимо уделять антикоррозионной защите. Стальные трубы соединяют путем сварки или с помощью фланцев.
Отличными эксплуатационными показателями обладают каналы из кирпича. Эти сооружения долговечны, водонепроницаемы, противостоят механическому и химическому воздействию сточных вод. Коллекторы диаметром 600-1000 мм укладывают из специального кирпича. При большом диаметре находит применение обожженный стандартный кирпич. Кирпич иногда используют для футеровки бетонных коллекторов, если по ним протекают производственные сточные воды с повышенной агрессивностью. Строительство кирпичных коллекторов ведут на растворах пуццо-лановых цементов.
Перспективным является применение пластмассовых труб. При производстве ПВХ и ПЭ исходным материалом служит этилен, а при изготовлении ПП - пропилен. ПВХ (поливинилхлорид) является в настоящее время наиболее часто применяемым материалом. Такие трубы применяются для всех типов напорных и самотечных трубопроводов. Однако, в производственных технологических схемах могут применяться при температуре вреды до +45 °С. Трубы из ПЭ (полиэтилена) имеют ту же область применения, что и трубы из ПВХ. В то же время, они используются для подводных трубопроводов. Трубопроводы из ПП (полипропилен) применяют главным образом для внутренних канализационных сетей и для технологических Производственных трубопроводов. Для отвода производственных сточных ВОД в значительно меньшем объеме, чем вышеуказанные, используют другие пластмассы: АБС (акрилнитрилбутадиенстирол), ПБ (полибутан), ПТФЭ (политетрафторэтилен), ПВФ (поливинилфторид), ПЭХ (полиэтилен Пространственной структуры), термореактивные пластики. Последние виды Пластмассовых труб обладают высокой термостойкостью, динамической прочностью, устойчивостью к химическим воздействиям и используются ДО1 отвода производственных сточных вод агрессивных и с высокой темпе-рвтурой. Стеклянные трубопроводы устойчивы к коррозии, долговечны, Явпользуются для транспортирования всех жидкостей, кроме фтористоводородной и фосфорной кислот.
Выбор материала труб для строительства водоотводящих сетей |ромышленных предприятий зависит от гидрогеологических условий и |§става сточных вод.
Лотки смотровых колодцев, по которым протекают кислые сточ-|Ые воды, делают из асфальтобетона, кислотоупорного бетона или кисло-Юупорного кирпича. Внутреннюю поверхность нижней части колодца побывают штукатуркой из кислотостойких материалов. Прямолинейные |0ТКИ диаметром до 500 мм облицовывают половинками керамических tpy6. Люки и крышки смотровых колодцев на водоотводящей сети агрес-|ИВных стоков защищают кислотостойкими покрытиями.
