6.7 Определение расчетных расходов сточных вод от промышленных предприятий
От промышленных предприятий расход сточных вод является сосредоточенным, поступающим в ближайший расчетный участок, и определяется как наибольшая сумма производственных, бытовых и душевых сточных вод в максимальную смену.
В сеть водоотведения попадает 30% сточных вод от суточного расхода на производственные нужды, Qпр.сут.ст, м3/сут:
Qпр.сут.ст
=
Распределение расходов производственных сточных вод по сменам принимается в % от суточного расхода. Для предприятия работающего в три смены максимальный расход в смену составляет 50%, Qмах.см, м3/см:
Qмах.см.=
Максимально секундный расход производственных вод определяем по формуле:
q
где Qmax.см – наибольший расход сточных вод предприятия в смену;
Т – продолжительность смены, ч;
Кчас – коэффициент часовой неравномерности поступления производственных сточных вод (зависит от производства).
При принятом коэффициенте К12=2,0 максимальные расходы производственных сточных вод составят:
q
Максимальные расходы бытовых вод определяются по формуле:
q
где 25 и 45 – удельное водоотведение в смену на одного работающего в холодных и горячих цехах по приложению 3 [4], л/см;
Nхол, Nгор – число работающих в смену с наибольшим числом работающих в холодных и горячих цехах;
Кхол = 3 и Кгор = 2,5 – коэффициенты часовой неравномерности притока сточных вод;
Т – продолжительность смены, ч.
q
Расходы душевых вод от предприятия определяются по формуле:
q
где qдс – расходы воды через одну душевую сетку, равный 500 л/ч [9];
Мдс – число душевых сеток, определяется в зависимости от расчетного числа людей, принимающих душ, на одну душевую сетку и от вида производства.
Для предприятия расчетное число людей на одну душевую сетку для данной категории примем – 5, тогда:
Мдс
,
qmax=
Общий максимальный расход от предприятий при отводе всех категорий сточных вод составит:
q
6.8 Определение расчетных расходов на участках
Расходы сточных вод на расчетных участках сети водоотведения вычисляют как:
qст=[(qбок+qп)+qтр]·Кобщ.мах+qсоср
где qбок,qп,qтр – боковой, путевой и транзитный расходы, поступающие в начало участка с прилегающего квартала;
Кобщ.мах – общий максимальный коэффициент неравномерности притока сточных вод, принимается по таблице 2 [9];
Qсоср – сосредоточенные расходы сточных вод от предприятий бытового назначения и промышленных предприятий
Результаты расчетов сведены в таблице 6.
6.9 Гидравлический расчет бытовой сети водоотведения
Перед началом гидравлического расчета сети водоотведения необходимо определить минимальное заглубление трубопровода в начале каждого расчетного участка.
Глубина заложения защищает трубы от механических повреждений и предохраняет сточные воды в трубопроводе от замерзания.
Минимальную глубину заложения, которая будет отвечать данным условиям, определяем по следующим формулам:
hmin = hпром - е
где hпром – глубина промерзания грунта, м;
е – величина, которая зависит от диаметра труб при d<500 e = 0,3, a при d>500 e = 0,5
hmin = d + 0,7
Глубина промерзания в Архангельской области в соответствие с «Картой промерзания грунтов» (см. приложение А) равна 1,65 м.
hmin = 1,65 - 0,3 = 1,35м,
тогда для труб диаметром до 650 мм, принимаем (для упрощения расчетов) минимальную глубину заложения 1,35 м
Расчет трубопровода выполняется методом подбора. Вначале задаются диаметром и затем проверяют, пропустит ли трубопровод при уклоне, равном уклону поверхности земли, расчетный расход при регламентируемом наполнении. Если пропускной способности недостаточно, то увеличивают диаметр, если наполнение маленькое, то диаметр уменьшают.
Таблица 6 - Расчетные расходы сточных вод
№ расчетных участков |
Индексы площадей стока или номера участков сети для определения средних расходов |
Средние расходы с микрорайонов жилой застройки, л/с |
Коэффициент общей неравномерности |
Расчетные расходы л/с |
|||||||
С микро района квартала |
Сосредоточенные |
Суммарные |
|||||||||
путевые |
транзитные |
путевые |
транзитные |
общие |
собственные |
притоков |
общие |
||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
1-2 |
1,2 |
- |
33,02 |
- |
33,02 |
1,80 |
59,44 |
34,9 |
- |
34,9 |
94,34 |
2-3 |
6а |
1,2 |
14,82 |
33,02 |
47,84 |
1,70 |
81,33 |
- |
34,9 |
34,9 |
116,23 |
3-4 |
6б |
1,2,6а |
7,58 |
47,84 |
55,42 |
1,70 |
94,22 |
- |
34,9 |
34,9 |
129,12 |
7-6 |
13,14 |
- |
42,83 |
- |
42,83 |
1,72 |
73,67 |
1,20 |
- |
1,20 |
74,87 |
6-5 |
7 |
13,14 |
16,93 |
42,83 |
59,76 |
1,70 |
101,59 |
3,33 |
1,20 |
4,53 |
106,12 |
5-4 |
8 |
7,13,14 |
16,10 |
59,76 |
75,86 |
1,68 |
127,45 |
- |
4,53 |
4,53 |
131,98 |
4-8 |
5 |
1,2,6a,6б,7,8,13,14 |
21,09 |
131,28 |
152,37 |
1,58 |
240,75 |
- |
39,43 |
39,43 |
280,18 |
9-8 |
9 |
- |
16,51 |
- |
16,51 |
2,00 |
33,02 |
- |
- |
- |
33,02 |
8-10 |
4б |
1,2,6a,6б,5,7,8,9,13,14 |
5,42 |
168,88 |
174,30 |
1,57 |
273,65 |
- |
39,43 |
39,43 |
313,08 |
12-11 |
3 |
- |
16,51 |
- |
16,51 |
2,00 |
33,02 |
- |
- |
- |
33,02 |
11-10 |
4а |
3 |
5,42 |
16,51 |
21,93 |
1,90 |
41,67 |
- |
- |
|
41,67 |
10-21 |
10 |
1,2,3,4a,4б,5,7,8,9,13,14 |
17,75 |
196,23 |
213,98 |
1,57 |
335,95 |
1,89 |
39,43 |
|
377,24 |
21-22 |
11 |
1,2,3,4a,4б,5,6а,6б,7,8,9,10,13,14 |
21,16 |
213,98 |
235,14 |
1,57 |
369,17 |
- |
41,29 |
41,29 |
410,46 |
22-23 |
18 |
1,2,3,4a,4б,5,6а,6б,7,8,9,10,11,13,14 |
22,74 |
235,14 |
257,88 |
1,56 |
402,29 |
- |
41,29 |
41,29 |
443,58 |
23-24 |
19 |
1,2,3,4a,4б,5,6а,6б,7,8,9,10,11,13,14,18 |
22,21 |
257,88 |
280,09 |
1,55 |
434,14 |
- |
41,29 |
41,29 |
475,43 |
15-14 |
15,22 |
- |
44,99 |
- |
44,99 |
1,70 |
76,48 |
- |
- |
- |
76,48 |
14-16 |
16,21 |
15,12 |
42,30 |
44,99 |
87,29 |
1,61 |
140,54 |
- |
- |
- |
140,54 |
16-17 |
- |
15,16,21,22 |
- |
87,29 |
87,29 |
1,61 |
140,54 |
1,89 |
- |
1,89 |
142,43 |
18-18 |
12 |
- |
20,13 |
- |
20,13 |
1,90 |
38,25 |
28,65 |
- |
28,65 |
66,9 |
18-17 |
17 |
12 |
21,16 |
20,13 |
41,29 |
1,72 |
71,02 |
1,89 |
28,65 |
30,54 |
101,56 |
17-20 |
20 |
12,15,16,17,20,21 |
21,13 |
128,58 |
149,71 |
1,59 |
238,04 |
1,63 |
30,54 |
32,17 |
270,21 |
20-24 |
- |
12,15,16,17,20,21,22 |
- |
149,71 |
149,71 |
1,59 |
238,04 |
- |
32,17 |
32,17 |
270,21 |
24-ОС |
- |
1,2,3,4a,4б,5,6а,6б,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22 |
- |
439,43 |
439,43 |
1,52 |
667,93 |
- |
73,46 |
73,46 |
741,39 |
На начальных участках сети при малых расходах (меньше 10-12 л/с) – участок считают «безрасчетным» и диаметр принимают равным минимальному – 200 мм, а уклон равным уклону поверхности земли, но не менее imin=0,005. Параметры работы трубопровода не принимают во внимание.
Результаты расчета сводятся в таблицу. Вместе с гидравлическим расчетом составляется продольный профиль сети водоотведения.
Гидравлический расчет производят по таблицам для расчета сетей и дюкеров по формуле академика Н.Н. Павловского [8]. Соединение труб в смежных точках расчетных участков выполняется по уровню воды или вверху трубы. Гидравлический расчет с боковыми ответвлениями представлен в таблице 7. Глубина заложения основного коллектора должна обеспечивать прием сточных вод от ответвлений, и она не должна быть меньше глубины соответствующей боковой ветки.
В проекте предлагаем использовать современные материалы труб – безнапорные полиэтиленовые трубы ПЭ 63 ГОСТ 18599-2001.
Для производства пластмассовых труб наиболее широко используют термопластики:
- поливинилхлорид (ПВХ)
- полиэтилен (ПЭ)
- полипропилен (ПП)
Пластмассовые трубы выпускаются напорные и безнапорные; гладкие и гофрированные. Соединения осуществляются посредством муфт или раструбов с уплотнительными резиновыми кольцами. Этот вид прост и не занимает много времени. Наиболее перспективны уплотнительные двухлепестковые кольца с вмонтированными в них пластмассовыми установочными кольцами, которые устойчивы к внутреннему давлению и обеспечивают максимальную плотность соединения. Соединение остается герметичным в течение всего периода эксплуатации.
Таблица 7 - Гидравлический расчет бытовой сети водоотведения
№ участка |
Длина участка, м |
Расчетный расход, л/с |
Диаметр тубы |
Уклон |
Скорость движения воды, м/с |
Наполнение |
Падение напора на участке, м |
Отметки, м |
Глубина заложения, м |
||||||||
земли |
воды |
лотка |
|||||||||||||||
Местности |
Принятый |
В долях |
В метрах, м |
ВН |
ВК |
ВН |
ВК |
ВН |
ВК |
ВН |
ВК |
||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
1-2 |
370 |
94,34 |
450 |
0,004 |
0,0025 |
0,93 |
0,70 |
0,315 |
0,925 |
142,00 |
140,50 |
140,37 |
139,45 |
140,05 |
139,13 |
1,95 |
1,37 |
2-3 |
390 |
116,23 |
450 |
0,001 |
0,0025 |
0,96 |
0,75 |
0,337 |
0,975 |
140,50 |
140,00 |
139,47 |
138,50 |
139,13 |
138,16 |
1,37 |
1,84 |
3-4 |
150 |
129,12 |
450 |
0,010 |
0,003 |
1,05 |
0,75 |
0,337 |
0,450 |
140,00 |
141,50 |
138,50 |
138,05 |
138,16 |
137,71 |
1,84 |
3,79 |
7-6 |
430 |
74,87 |
350 |
0,004 |
0,0035 |
0,94 |
0,75 |
0,262 |
1,505 |
149,00 |
146,70 |
145,97 |
144,47 |
145,71 |
144,21 |
3,29 |
2,49 |
6-5 |
370 |
106,12 |
400 |
0,008 |
0,0035 |
1,04 |
0,75 |
0,300 |
1,295 |
146,70 |
144,03 |
144,51 |
143,21 |
144,21 |
142,91 |
2,49 |
1,39 |
5-4 |
430 |
131,98 |
400 |
0,005 |
0,005 |
1,25 |
0,75 |
0,300 |
2,580 |
144,03 |
141,50 |
142,94 |
140,36 |
142,64 |
140,06 |
1,39 |
1,44 |
4-8 |
480 |
280,18 |
550 |
0,008 |
0,0055 |
1,60 |
0,75 |
0,412 |
2,640 |
141,50 |
137,50 |
138,12 |
135,48 |
137,71 |
135,07 |
3,79 |
2,43 |
9-8 |
320 |
33,02 |
300 |
0,002 |
0,0025 |
0,80 |
0,65 |
0,195 |
0,800 |
137,90 |
137,50 |
136,75 |
135,95 |
136,55 |
135,75 |
1,35 |
1,75 |
8-10 |
440 |
313,08 |
550 |
0,003 |
0,006 |
1,69 |
0,75 |
0,412 |
2,640 |
137,50 |
136,00 |
135,48 |
132,84 |
135,07 |
132,43 |
2,43 |
3,57 |
12-11 |
360 |
33,02 |
300 |
0,003 |
0,0025 |
0,80 |
0,65 |
0,192 |
0,900 |
136,00 |
137,00 |
134,85 |
133,95 |
134,65 |
133,75 |
1,35 |
3,25 |
11-10 |
240 |
41,67 |
300 |
0,004 |
0,003 |
0,80 |
0,70 |
0,210 |
0,720 |
137,00 |
136,00 |
133,96 |
133,24 |
133,75 |
133,03 |
3,25 |
2,97 |
10-21 |
330 |
377,24 |
600 |
0,005 |
0,0055 |
1,71 |
0,75 |
0,450 |
1,815 |
136,00 |
134,20 |
132,88 |
131,07 |
132,43 |
130,62 |
3,57 |
3,58 |
21-22 |
470 |
410,46 |
600 |
0,006 |
0,0055 |
1,72 |
0,80 |
0,480 |
2,585 |
134,20 |
131,00 |
131,10 |
128,52 |
130,62 |
128,04 |
3,58 |
2,96 |
22-23 |
450 |
443,58 |
600 |
0,002 |
0,006 |
1,80 |
0,80 |
0,480 |
2,700 |
131,00 |
129,80 |
128,52 |
125,82 |
128,04 |
125,54 |
2,96 |
4,46 |
23-24 |
450 |
475,43 |
600 |
0,001 |
0,007 |
1,94 |
0,80 |
0,480 |
3,150 |
130,00 |
129,60 |
126,02 |
122,87 |
125,54 |
122,39 |
4,46 |
7,21 |
15-14 |
470 |
76,48 |
300 |
0,012 |
0,010 |
1,44 |
0,70 |
0,210 |
4,070 |
142,00 |
140,04 |
140,86 |
136,16 |
140,65 |
135,95 |
1,35 |
4,09 |
14-16 |
440 |
140,54 |
450 |
0,006 |
0,007 |
1,46 |
0,70 |
0,315 |
3,080 |
140,04 |
137,20 |
136,27 |
133,85 |
135,95 |
132,87 |
4,09 |
4,33 |
16-17 |
500 |
142,43 |
450 |
0,005 |
0,006 |
1,46 |
0,70 |
0,315 |
3,000 |
137,20 |
134,70 |
133,18 |
130,18 |
132,87 |
129,87 |
4,33 |
4,83 |
18-18 |
460 |
66,9 |
300 |
0,008 |
0,009 |
1,13 |
0,75 |
0,225 |
4,140 |
139,00 |
135,00 |
137,88 |
133,74 |
137,65 |
133,51 |
1,35 |
1,43 |
18-17 |
450 |
101,56 |
400 |
0,001 |
0,0045 |
1,17 |
0,70 |
0,280 |
2,025 |
135,00 |
134,70 |
133,79 |
131,77 |
133,51 |
131,49 |
1,49 |
3,21 |
17-20 |
450 |
270,21 |
550 |
0,002 |
0,002 |
1,46 |
0,75 |
0,412 |
0,900 |
134,70 |
134,00 |
130,28 |
129,38 |
129,87 |
128,97 |
4,83 |
5,03 |
20-24 |
450 |
270,21 |
550 |
0,009 |
0,0045 |
1,46 |
0,75 |
0,412 |
2,025 |
134,00 |
129,70 |
129,38 |
127,36 |
128,97 |
126,95 |
5,03 |
2,06 |