Водоотведение и очистка сточных вод водоотводящие сети

qr = 41-16,32 = 670 л/с; qcai = 0,65*670 = 436 л/с;

i = 0,0013; vp = 1,04 м/с; d= 800 мм.

Так как vp = 1,02 (м/с) « vp = 1,04 (м/с) пересчет не производим. На выпуске в водоем рекомендуется устанавливать перепадной коло­

дец с высотой перепада не менее диаметра подводящего коллектора. Поэ­ тому участок 14-В разбит на два: 14-16 и 16-В, где колодец № 16 является перепадным. Результаты расчета участков занесены в табл. 5.1.

По результатам гидравлического расчета выполнен профиль дожде­ вой канализации по направлению 11-12-13-14-15-16-В (рис. 5.12).

5.5.Сооружения на дождевой сети

5.5.7.Особенности устройства колодцев дождевой канализации

По своей конструкции смотровые колодцы дождевой сети, в при­ нципе, аналогичны колодцам хозяйственно-фекальной канализации (см. подразд. 3.3): это подземные камеры с открытыми бетонными ложками, устанавливаются в местах поворота сети, в местах подклю­ чений, а также на прямолинейных участках.

Кроме колодцев для осмотра и прочистки, на дождевой сети пре­ дусматриваются сооружения специального назначения:

-дождеприемные колодцы - для приема дождевых вод с террито­ рии и подачи их в закрытую сеть трубопроводов (см. рис. 5.4; 5.7);

-разделительные камеры, или ливнеспуски, - для разделения об­ щего потока дождевых вод на загрязненную и условно чистую часть (см. рис. 5.14, 5.15).

На дождевой сети, как и на бытовой, для сопряжения трубоп­ роводов, проходящих на разных отметках, устраиваются перепадные колодцы. Поскольку дождевой сток характеризуется высоким содержанием твердых нерастворенных примесей, то конструкции колодцев должны обеспечивать незасоряемость сети. В качестве

примера на рис. 5.13 представлен дождевой перепадной колодец с водобойными плитами.

В России, особенно в средних и небольших городах, технология обезвреживания дождевых вод развивается в направлении самостоя­ тельной очистки дождевого стока, не в смеси с городскими сточными водами. Существует опыт очистки дождевых вод на крупных цент­ рализованных сооружениях: в прудах-отстойниках и биологических прудах. Но в большинстве населенных пунктов целесообразно проек­ тировать локальные сооружения очистки дождевого стока. Они рас­ полагаются на выпусках дождевых вод в водоем. Это, как правило, со­ оружения механической очистки: решетки, песколовки, отстойники.

Существует документ, который регламентирует проектирование этих сооружений, - «Временная инструкция по проектированию со­ оружений для очистки поверхностных сточных вод» - СН 496-77 (ут­ верждена Госстроем СССР в 1977 г.). В настоящее время специалиста­ ми НИИВодгео (г. Москва) разработан новый документ в дополнение к существующему - «Рекомендации по расчету систем сбора, отведе­ ния и очистки поверхностного стока с селитебных территорий городов, промышленных предприятий и расчету условий выпуска его в водные объекты» [17]. Основными загрязняющими компонентами дождевых вод являются взвешенные вещества и нефтепродукты (табл. 5.2).

Дождевые воды с промышленных площадок содержат еще мас­ су специфических загрязнений. Поэтому перед сбросом в городской коллектор они должны пройти предварительную локальную очистку на заводских сооружениях.

Важной особенностью поверхностного стока является большая неравномерность его поступления в сеть и на очистные сооружения. Это касается и расходов, и концентраций загрязнений. Во-первых, дождевая сеть работает всего 6-7 месяцев в году и только во время дождя. Но даже в течение одного дождя поверхностный сток не рав­ номерен: основная масса загрязнений поступает в сеть в первые 10-15 мин, с первыми порциями дождя. Затем загрязненность стока резко падает, т.е. большая часть дождевых вод является относительно чистой. Этот вывод положен в основу технологии отведения и очист­ ки дождевых вод. На очистные сооружения отводится только первая, наиболее загрязненная часть поверхностного стока. Пиковые расходы наиболее интенсивной части дождя сбрасываются в водоем без очис­ тки. Для разделения дождевых вод на загрязненные и условно чистые на устьевых коллекторах дождевой канализации предусматриваются разделительные камеры.

При такой схеме отведения удается обеспечить очистку 70-75% годового объема дождевых вод - это для районов со средней влажнос­ тью (д20= 70...80 л/ста). В засушливых районах (q2Q= 20 л/ста) очища­ ется 96 % годового стока. В областях с влажным климатом очищается 50 % годового объема дождевых вод.

5.5.3. Разделительные камеры

При полной раздельной системе канализации ливнеспуски уста­ навливаются на коллекторах дождевой сети перед очистными соору­ жениями. Они предназначены для разделения общего потока дожде­ вых вод на загрязненную и условно чистую части. Первые, наиболее загрязненные порции дождя направляются на очистку; последующие, наиболее интенсивные по расходам, но загрязненные в значительно меньшей степени, сбрасываются в водоем без очистки. Разработаны разделительные камеры различных конструкций (рис. 5.14,5.15). В ка­ честве примеров представлены схемы ливнеспусков с разделительной стенкой и с боковым прямолинейным водосливом и односторонним сбросом дождевых вод.

К2

Рис. 5.15. Разделительная камера с боковым прямолинейным водосливом и односторонним сбросом дождевых вод: 1 - подводящий трубопровод; 2 - отвод загрязненных дождевых вод на очистку; 3 - отвод чистых дождевых вод в водоем без очистки; 4 - открытый бетонный лоток; 5 - гребень водо­ слива;. Qr- расчетный расход дождевых вод на участке сети перед камерой; Qhm- предельный (максимально возможный) расход дождевых вод, подавае­

мых на очистку; Qc- расход условно чистых вод дождевых вод

Регулирование стока дождевых вод предусматривается, когда необходимо уменьшить или выровнять расход вод, поступающих на очистные сооружения или насосную станцию. Для регулирования стока проектируют пруды или резервуары.

Регулирующие пруды устанавливают в следующих местах:

1.Перед канализационными очистными сооружениями при обще­ сплавной или полураздельной системе канализации.

2.На дождевой сети перед коллекторами большой протяженнос­ ти. Это позволяет уменьшить их диаметры. В регулирующие емкости направляют дождевые воды через разделительные камеры только при возникновении больших расходов.

Таким образом, в пруд попадают только условно чистые порции дождевых вод при сильных дождях. Весь загрязненный сток от частых дождей малой интенсивности, а также все талые воды пускают в обход пруда, по коллектору. Затем в сухую погоду вода из резервуара посте­ пенно сбрасывается в нижние участки дождевой сети (рис. 5.16).

3. На территории промышленных предприятий, если дождевой сток подвергают очистке, могут быть установлены аккумулирующие

где А ,-слой осадков, рекомендуется принимать 2,5-5 мм; F-площадь промпредприятия, га; zmiJ- коэффициент покрова.

Аккумулирующий пруд может использоваться для предваритель­ ной очистки дождевых вод. Тогда предусматривается оборудование для удаления мусора, осадка и плавающих загрязнений.

5.5.5.Перекачка дождевых вод

Кперекачке следует прибегать лишь в крайних случаях. Это по­ нятно, потому что продолжительность работы дождевой насосной

Рис. 5.16. Схема подачи дождевых вод в регулирующий пруд

станции составляет всего несколько дней в году, а стоимость ее весьма велика. Станции перекачки дождевых вод по устройству практически не отличаются от станций городских сточных вод. Для уменьшения размеров станции число насосных агрегатов принимается не более 3. При определении объема приемного резервуара учитывается емкость пруда-аккумулятора.

5.5.6. Выпуск дождевых вод

Выпуски дождевых вод проектируют незатопленными. При не­ укрепленных берегах рек и оврагов устраивают выпуски с оголовка­ ми в форме стенки с открылками. При наличии набережной выпуск проектируют в виде отверстия в подпорной стенке. По возможности, на выпуске устраивают перепад: такая конструкция удобнее в работе (см. рис. 5.12).

5.6. Определение расхода дождевых вод,

поступающих на очистку

Для расчета разделительной камеры и сооружений очистки дож­ девых вод необходимо знать предельный расход дождевых вод, посту­ пающих на очистку, qUm(л/с).

Расход стока от предельного дождя qhm (л/с) определяется при периоде однократного превышения расчетной интенсивности пре­ дельного дождя P'lim= 0,5...0,1 года. F Пт- это период времени в годах, в течение которого один раз часть дождевых вод будет сбрасываться

где qr- расход дождевых вод в сети перед разделительной камерой;

по табл. 13 [1]. (Поскольку Kdnв табл. 12 приводится не для фактичес­ ких значений п и /.(мин), а для t= 20 мин ип = nUm, то вводится попра­ вочный коэффициент.)

Пример определения расхода дождевых вод, поступающих на очистку.

Исходные данные: район строительства - Пермский край; расход дождевых вод в сети перед разделительной камерой (из расчета сети) q =670 л/с; продолжительность добегания дождевых вод от наиболее удаленной точки водосборного бассейна до разделительной камеры (из расчета сети) /г = 24,4 мин; Ры = Р —период однократного пре­ вышения расчетной интенсивности дождя, принимаемый при расчете

сети; Рса= Р = 1 год.

Решение. Из табл. 4 СНиП [1] выписываем климатические па­ раметры для западного склона Урала: т= 150; у - 1,54; при Р > 1

п = 0,71; при Р < 1 п = nljm= 0,59.

р 1 - период времени в годах, в течение которого один раз часть дождевых вод будет сбрасываться в водоем без очистки, принимается

Р'п =0,1 года.

(и - nlim) = (0,71-0,59) = 0,12 и при 1= 24,4 мин поправочный коэффи­ циент равен 1. Поэтому Кл = 0,31.

По формуле (5.15)

qlln = Kdiv q = 0,31-670 = 207,7 (л/с).

Этот расход дождевых вод подается через разделительную камеру на очистные сооружения.

Расход условно чистых дождевых вод, сбрасываемых в водоем без очистки, составляет q = q - q = 670 - 207,7 = 462,3 (л/с).

5.7. Расчет разделительной камеры с боковым прямолинейным водосливом и односторонним сбросом

Расчет камеры состоит в определении длины и высоты гребня во­ дослива: и h . Расчет ведется по формуле (см. рис. 5.15)

В формуле обозначено:

qc - расход условно чистых дождевых вод, сбрасываемых в водо­ ем без очистки, м3/с;

Н - расчетный напор в камере: Н = А,- А^ (м); А ,- глубина воды на входе в камеру, т.е. абсолютное наполнение в подводящей трубе. Поскольку дождевая канализация работает полным сечением, то на­ полнение равно диаметру подводящей трубы: А,= rf,; А = А2 + C^/lg; A2глубина воды (абсолютное наполнение) в трубе, отводящей дождь

127

на очистку. При полном наполнении h = dr (у/2g = Им- местное со­ противление на входе в трубу, эту величину можно сразу определите

по таблицам для расчета дюкера в зависимости от скорости в отводя­ щем коллекторе v2;

т —экспериментальный коэффициент расхода, т = 0,38 + 0,03 H/h Из формулы (5.17) определяется длина гребня водослива / , а за­

Ш ирина разделительной камеры Як(м) определяется по формуле:

Я > \,5 H + d c + 0,2-

*«*=207,7 (л/с); - расход условно чистых дождевых вод, сбрасываемых в водоем

без очистки, составляет q = 462,3 (л/с).

И=й2 + £v72g = 0,5 + 0,0447 к 0,55 (м).

3.Определяется напор в камере:

Я = h - h^ = 0,8 - 0,55 = 0,25 (м).