Проектирование сооружений для очистки городских сточных вод. механическая очистка и обработка осадков. Журавлева И.В

Федеральное агентство по образованию

Государственное общеобразовательное учреждение высшего профессионального образования

Воронежский государственный архитектурно-строительный университет

ПРОЕКТИРОВАНИЕ СООРУЖЕНИЙ ДЛЯ ОЧИСТКИ ГОРОДСКИХ СТОЧНЫХ ВОД:

механическая очистка и обработка осадков

Учебно-методическое пособие

Рекомендовано в качестве учебного пособия редакционно-издательским советом Воронежского государственного архитектурно-строительного университета для студентов, обучающихся по направлению 270100 «Строительство»

Воронеж2009

УДК 628.32 (075) ББК 38.761 (я7) Ж911

Журавлева, И.В.

Проектирование сооружений для очистки городских сточных Ж911 вод: механическая очистка и обработка осадков: учеб.-метод.

пособие к курсовому и дипломному проектированию/ И.В. Журавлева / Воронеж. гос. арх.-строит. ун-т. - Воронеж, 2009. – 115 с.

ISBN 978-5-89040-232-5

В настоящем учебно-методическом пособии приведены исходные данные для проектирования сооружений для очистки городских сточных вод; состав и объём проекта; даются рекомендации по расчёту расходов и концентраций загрязнений, поступающих на очистку; по подбору и расчёту приёмной камеры, решёток, песколовок, первичных отстойников и сооружений для обработки осадков – метантенков, аэробных стабилизаторов, вакуум - фильтров и термической сушки в зависимости от их производительности и требуемого эффекта очистки. Приведены основные рекомендуемые параметры типовых сооружений, а также основные справочные данные, необходимые для принятия инженерных решений при проектировании сооружений. Предложены методики обработки и табличные формы хранения данных расчётов. Расчётные формулы сопровождаются расчётными схемами, чертежами и рисунками.

Предназначено для студентов, обучающихся по направлению 270100 «Строительство» специальности «Водоснабжение и водоотведение» дневной и заочной форм обучения.

Ил. 23. Табл. 63, Библиогр.: 15 назв.

УДК 628.32 (075) ББК 38.761 (я7)

Рецензенты – кафедра водоснабжения Тольяттинского государственного университета (д.т.н., проф. Ю.И. Вдовин); В.И. Акименко, директор ООО «Воронежпроект - 3»

© Журавлева И.В., 2009

ISBN 978-5-89040-232-5 © Воронежский государственный архитектурностроительный университет, 2009

2

ВВЕДЕНИЕ

Одна из основных задач градостроительства – санитарное благоустройство населённого места, а важнейшим его элементом являются сооружения очистки сточных вод.

Основными загрязнителями сточной воды являются:

-физиологические выделения людей, животных,

-отходы и отбросы, получающиеся после мытья продуктов питания, кухонной посуды, стирки белья, мытья помещений,

-а также технологические потери, отходы и отбросы промышленных предприятий, которые расположены в рассматриваемом населённом пункте и сбрасывают свои сточные воды в городскую систему канализации.

Хозяйственно-бытовые и многие производственные сточные воды содержат значительное количество органических веществ, которые способны быстро загнивать, что ведёт к массовому развитию различных микроорганизмов, в том числе патогенных бактерий. Некоторые производственные сточные воды содержат токсичные примеси, оказывающие пагубное действие на здоровье людей, животных и рыб, при попадании без очистки в водоёмы. Поэтому для предотвращения загрязнений водоёмов сточные воды требуется немедленно удалять с территории населённого пункта за пределы жилой зоны, а перед сбросом

вводоём очищать.

Чтобы сооружения очистки сточных вод функционировали с максимальной эффективностью, необходимо: грамотно выбрать количество элементов станции; рассчитать их технологические параметры; предусмотреть при необходимости резерв ёмкостей на случаи изменения технологических режимов станции, в том числе и при отключении части ёмкостей на ремонт.

Другим важным этапом проектирования является высотная привязка коммуникаций и сооружений с учётом потерь напора не только на линейные потери, но и местные сопротивления при поворотах, внезапных сужениях и расширениях потоков, при подключении боковых подсоединений.

Цель настоящего учебно-методического пособия - научить студентов:

правильно найти расчётные расходы сточных вод, поступающие на очистные сооружения;

выбрать тип сооружений механической очистки сточных вод (решёток, песколовок, первичных отстойников) и обработки осадков (иловых и песковых площадок, метантенков, аэробных стабилизаторов, вакуум-фильтров, термической сушки осадка);

закрепить на практике теорию курса «Водоотведение и очистка городских сточных вод»;

пользоваться справочной, нормативной и технической литературой;

самостоятельно принимать грамотные инженерные решения. Учебно-методическое пособие предназначено для студентов, выполняю-

щих курсовое и дипломное проектирование канализационных очистных станций.

3

Исходные данные для проектирования

Прежде чем приступить к выполнению расчётов основных сооружений, необходимо детально изучить исходные данные к своему проекту по соответствующему варианту (прил. А), заполнить бланк задания (прил. Б) и отдать его на подпись руководителю проекта. Этот бланк прикладывается к проекту как исходный документ.

Студентызаочнойформыобучениядолжнывыбратьисходныеданныепотабл. 1: 1 –побытовымсточнымводампринимаютсяпопервойбуквефамилии; 2 –по производственным сточным водам принимаются по первой букве

имени; 3 –по водоёму – по первой букве отчества.

Таблица 1 Возможные варианты данных в зависимости от первых букв

Состав, объём и оформление проекта

На основании исходных данных требуется разработать проект сооружений для очистки городских сточных вод. Сточные воды от жилых кварталов в городской канализационной сети смешиваются со стоками промышленного предприятия (или нескольких предприятий).

Курсовой проект состоит из пояснительной записки и чертежей. Пояснительная записка должна быть краткой, объём 30 – 40 страниц, и ос-

вещать принятые решения проектируемой станции очистки сточных вод. Титульный лист пояснительной записки следует оформлять в соответствии с ГОСТ 21.101-97. Образец титульного листа приведён в прил. В.

На второй странице следует привести содержание пояснительной записки по этапам проектирования с указанием страниц начала каждого этапа.

Структура пояснительной записки должна содержать введение, ос-

новную часть и приложения.

Во введении приводят краткую характеристику общего санитарного состояния водоёма и влияние на него загрязнений сточных вод. Формулируют цель проекта по очистке городских сточных вод:

4

o необходимость защиты водоемов от загрязнений;

oроль сооружений механической и биологической очистки и обработки осадков;

oиспользование прогрессивных технологий и конструкций сооружений, обеспечивающих высокий эффект и надёжную работу всего технологического комплекса сооружений при минимальных затратах средств и электроэнергии.

Кроме того, необходимо описать, какую роль играют оценка необхо-

димой степени очистки сточных вод и расчёт предельно-допустимого сброса (ПДС) загрязнений с очищенными сточными водами.

В основной части должны быть разработаны разделы, отраженные в содержании (прил. С).

Нумерацию формул следует приводить по правому краю листа в круглых скобках, сама формула должна быть расположена по центру.

Вконце пояснительной записки приводят библиографический список использованной литературы, в тексте записки делают ссылки на использованную литературу в квадратных скобках, например: [1].

Пояснительная записка должна быть напечатана или написана разборчивым почерком. Следует выполнять сквозную нумерацию таблиц, рисунков по всей пояснительной записке. Формулы, таблицы, рисунки следует приводить после упоминания о них в тексте записки.

Результаты расчётов должны быть соответствующим образом обоснованы ссылками на действующие нормативные документы, научную и справочную литературу.

Все рассчитываемые сооружения должны сопровождаться эскизами, выполненными карандашом в одну линию, в соответствующем масштабе и с указанием основных размеров.

Впояснительную записку следует включать только расчёты с необходимыми пояснениями и мотивировками принятых решений, а также сводные таблицы, которыми удобно руководствоваться при дальнейших расчётах. Не следует переписывать из рекомендуемой литературы общие сведения по тому или иному вопросу.

Ориентировочная трудоёмкость выполнения отдельных этапов проекта в процентах, часах и неделях исполнения приведены в табл. 2.

Графическая часть объёмом 2 – 3 листа формата А1 включает следующие элементы:

1)генеральный план очистных сооружений с указанием производительности станции со всеми основными и вспомогательными сооружениями, дорогами, насыпями, выемками, коммуникациями, элементами благоустройства, их экспликацией в масштабе 1:100, 1:500, 1:1000 (в зависимости от производительности станции) с горизонталями через 0,5 или 1 м;

5

Таблица 2 Затраты времени на выполнение этапов проекта по очистке сточных вод

6

Окончание табл. 2

2)профиль движения воды по сооружениям в вертикальном масштабе 1:100 и горизонтальном – как на плане;

7

3) профиль движения сырого осадка; 4) профиль движения активного ила;

5)планы компоновки по этажам блока доочистки;

6)детальную разработку заданного сооружения, которая должна быть выполнена в масштабе 1:50 – 1:100.

Чертежи выполняются на ватмане карандашом или тушью в соответствии с ГОСТом и требованиями ЕСКД. Профили и компоновку блока доочистки в курсовом проекте допускается представлять на миллиметровой бумаге приложением к пояснительной записке. Объём графической части может быть уменьшен при отсутствии в проекте блока доочистки.

Иловые насосные станции, склад реагентов, котельная, административное и лабораторное здания, трансформаторная подстанция и др. подсобные помещения не рассчитываются, но должны обязательно изображаться на генплане очистной станции.

Чертежи и расчётно-пояснительная записка подписываются студентом и руководителем проекта.

1.Определение расчётных расходов сточных вод

иконцентраций загрязнений в них

1.1.Определение расчётных расходов сточных вод

Расход сточных вод, поступающих на очистную станцию, складывается из расходов города по первому и второму районам и расходов промышленного предприятия: хозяйственно-бытовых, производственных (технологических) и после приёма душа работниками данной смены (в следующий за данной сменой час).

В зависимости от способа поступления сточных вод на очистную станцию может быть несколько вариантов расчёта расходов:

1)если все сточные воды от канализуемого населённого пункта самотёком поступают на очистную станцию, то расчётный расход определяется как максимальный часовой суммарный расход от всех потребителей из графы 13 табл. 3;

2)если все сточные воды поступают на главную канализационную насосную станцию (ГКНС), то расчётный расход определяется как максимальный часовой из графы 13 табл. 3 в зависимости от выбранного режима работы насосных агрегатов ГКНС;

3)если часть сточных вод поступает самотёком на очистную станцию, а часть перекачивается насосной станцией, то расчётный расход получают суммированием максимальных расходов самотечной линии и подачи ГКНС. Для этого заполняется табл. 3, а расчётный расход соответствует максимальному часовому суммарному расходу от всех потребителей из графы 13.

8

Последовательность определения расходов такова:

–для каждого района города следует определить средний секундный расход,

приняв из задания суточные расходы сточных вод, м3/сут:

где i – номер района города. i =1…2 (для дипломного проекта i =1…3); Qсутi - суточный расход i–го района города (принимается по заданию); 24 и 3,6 – переводные коэффициенты;

– определить общий коэффициент неравномерности Кgeni .max по табл. 2 [1] или

табл. 9 [2];

– выбрать по табл. 4 ближайшее расчётное значение коэффициента неравномерности из известных статистических и принять для него в графах 2 и 4 табл. 3 распределение расходов бытовых сточных вод по часам суток для каждого рай-

она города в процентах от среднесуточного;

Таблица 4 Распределение расходов бытовых сточных вод по часам суток

в процентах от среднесуточного