Водоотведение и очистка сточных вод водоотводящие сети

2.ГО РО ДСКАЯ ВОДООТВОДЯЩ АЯ СЕТЬ.

ПРО ЕКТИ РО ВАН ИЕ

2.1. Исходные данные для проектирования городской водоотводящей сети

По городской водоотводящей сети транспортируется смесь хо­ зяйственно-фекальных сточных вод от жилых кварталов и производс­ твенных сточных вод от промышленных предприятий. Основным исходным документом при проектировании сети является генплан населенного пункта. Необходимы также сведения о количестве жите­ лей в населенном пункте, о степени коммунального благоустройства города, а также данные о количестве производственных сточных вод и режиме их отведения.

Расчетное количество жителей 7Vp определяют по проекту пла­ нировки города. TVp - количество жителей, которое будет проживать в населенном пункте к концу расчетного периода действия канализа­ ции Г (это период времени в годах, в течение которого канализация будет обеспечивать пропускную способность без реконструкции). Рас­ четное число жителей 7Vp (чел.) может быть определено по плотности населения р (чел/га) и площади застройки F (га):

квартала. При определении селитебной площади учитывается вся тер­ ритория, отведенная под застройку, включая дороги, площади, зеле­ ные зоны. Площадь жилого квартала - это площадь застройки внутри красной линии. Расчет хозяйственно-фекальной канализации ведут по площади жилого квартала, а дождевой - по селитебной площади.

От степени коммунального благоустройства населенного пункта зависит количество образующихся сточных вод. Нормы водоотведения для населенных мест и промышленных предприятий регламентируются СНиП 2.04.03-85 «Канализация. Наружные сети и сооружения» [1].

Для населенных пунктов удельное среднесуточное за год отведе­ ние бытовых вод, или норма водоотведения #ж, находится в пределах

от 125 до 550 л/сут*чел. В районах, где нет наружной канализационной сети и сточные воды собираются в выгребных ямах, а затем вывозятся на очистные станции ассенизаторскими машинами, #ж = 25 л/сут-чел. Проектировщики предпочитают принимать нормы водоотведения бо­ лее точно по СНиП 2.04.01-85 «Внутренний водопровод и канализа­ ция зданий» [2]. При застройке зданиями, оборудованными внутрен­ ним водопроводом и канализацией, принимаются следующие значе­ ния #ж, л/сут*чел:

-без ванн.............................................................................. 125-160

-с ваннами и местными водонагревателями.............. 160-230

-с централизованным горячим водоснабжением.....230-350

Все сточные воды промышленных предприятий, которые попада­ ют в городскую водоотводящую сеть, принято делить на три группы: бытовые, душевые, производственные.

Удельное отведение бытовых сточных вод предприятия измеряет­ ся в литрах в смену от каждого рабочего и составляет:

-в холодных цехах qж = 25 л/см-чел;

-в горячих цехах <7ж = 45 л/см чел.

Норма отведения сточных вод от принятия душа ддуш = 500 л/ч от каждой душевой сетки. Расчетная продолжительность принятия душа рабочими одной смены составляет 45 мин; весь расход душевых вод данной смены поступает в сеть в первые 45 мин следующей сме­ ны.

По расчетному количеству жителей и по норме водоотведения можно определить среднесуточный за год расход сточных вод насе­

ленного пункта {2сугД (м3/сут). Но приток сточных вод в канализацию не постоянен во времени, он меняется в течение года, суток и даже часа, поэтому для расчета канализационных сетей необходимо знать не только нормы, но и режим водоотведения. Он характеризуется ко­ эффициентами неравномерности водоотведения: суточным Ксут, часо­ вым К и общим К „ .

Суточный коэффициент неравномерности Кс^ учитывает нерав­ номерность притока сточных вод в канализацию в течение года:

бытовых помещений промпредприятий Ксуг=1; Часовой коэффициент неравномерности водоотведения Кчасучи­

тывает неравномерность отведения сточных вод в течение суток:

от 1,2 до 2,0; при отведении бытовых вод от цехов промпредприятий Кчас = 3 - для холодных цехов, Кцас= 2,5 - для горячих цехов.

Неравномерность поступления стока в канализацию наблюдается даже в течение одного часа, но в расчете сетей она не учитывается. Канализационная сеть способна принимать залповые внутричасовые поступления, поскольку она работает неполным сечением.

Общий коэффициент неравномерности Кобщ учитывает нерав­ номерность поступления сточных вод в канализацию в течение года и в течение суток. Существует понятие максимального и минимально­ го общего коэффициента неравномерности: К™* и К^ .

где Q™™час - максимальный часовой расход сточных вод в сутки мак­

симального водоотведения, м3/ч; б с°рбсд час - средний часовой расход сточных вод в сутки среднего водоотведения, м3/ч;

определяется по табл.2 СНиП [1], в зависимости от средне­ го секундного расхода сточных вод <?сс£ д (л/с). С увеличением расхода сточных вод коэффициент неравномерности притока уменьшается.

ходимо, знать, например, при расчете насосной станции и очистных сооружений.

где Qmln нас ~ минимальный часовой расход в сутки наименьшего во­

висимости от q ^ a (л/с) и находится в пределах от 0,38 до 0,71. Нормы и режим отведения производственных сточных вод зада­

ются технологами промышленных предприятий или принимаются по аналогии с существующими предприятиями данной отрасли про­ мышленности. Норма отведения производственных сточных вод - это количество сточных вод, приходящееся на единицу вырабатываемой продукции или на единицу перерабатываемого сырья. Норма измеря­ ется в м3/т, м3/шт., м3/м3, м3/м или в других единицах, в зависимости от вида выпускаемой продукции. Режим отведения производственных сточных вод может быть охарактеризован коэффициентами неравно­ мерности или представлен в виде графиков или таблиц притока по ча­ сам суток.

Нормы водоотведения и коэффициенты неравномерности необхо­ димы для определения расчетных расходов сточных вод.

2.2. Характеристика населенного пункта

Работа над проектом начинается с изучения генплана населенного пункта, геологических и климатических условий строительства.

В пояснительной записке к проекту описывается место распо­ ложения населенного пункта с указанием административной об­ ласти, величина объекта: расчётное население, площадь застройки, наличие промышленности, степень благоустройства. Кроме этого, необходимо привести геоклиматические характеристики района строительства: зимние и летние температуры воздуха, глубину промерзания грунта, преобладающие направления ветров теплого периода года [4].

2.3. Трассировка сети. Оформление генплана

Следующим этапом проектирования является начертание водо­ отводящей сети в плане, или трассировка. Трассировка выполняется по плану местности с горизонталями. Участки стараются проложить так, чтобы как можно большую площадь охватить самотечной сетью и избежать значительных заглублений сети.

Различаются три схемы начертания канализационной сети в плане:

-по пониженным граням;

-объемлющая;

-чересквартальная.

Трассировка по пониженным граням применяется при выражен­ ном падении рельефа местности к водоему. Уличные участки сети прокладывают вдоль пониженных граней кварталов, они принимают сточные воды от дворовых сетей (рис. 2.1).

При плоском рельефе, большой площади и периметровой застрой­ ке кварталов применяется объемлющая схема трассировки; квартал охватывается сетью со всех сторон (рис. 2.2).

Чересквартальная трассировка применяется в исключительных случаях, если не удается применить две другие схемы. При чересквартальной трассировке уличная сеть прокладывается прямо по кварта­ лам жилой застройки. Это создает неудобства при монтаже и эксплуа-

При трассировке рекомендуется сначала показать расположе­ ние главного коллектора, затем бассейновых коллекторов, а по­ том - уличных сетей. При выраженном рельефе местности грани­ цы канализования проходят по линиям водоразделов; при трасси­ ровке трубы прокладывают так, чтобы направление течения воды совпадало с падением рельефа. Участки территорий с плоским рельефом разбивают так, чтобы как можно большую площадь ох­ ватить самотечной сетью. Рекомендуется длину самотечных учас­ тков, прокладываемых параллельно горизонталям, не проектиро­ вать более 500-700 м, особенно это касается участков с расходами сточных вод до 12 л/с.

При начертании водоотводящей сети необходимо соблюдать пра­ вила, приведенные в подразд. 3.1.

На генплане площади кварталов жилой застройки и террито­ рия промпредприятия должны быть отмыты. Кварталы с разной плотностью населения отмываются разными цветами. Площадь предприятия обычно отмывается серым или коричневым цветом. На схеме каждого квартала должны быть указаны его номер и пло­ щадь. На генплан должны быть нанесены жирными линиями сети хозяйственно-фекальной и дождевой канализации. На линиях-вы­ носках для каждого участка сети указываются его диаметр, длина и уклон. На генплане должны быть обозначены насосные станции, напорные коллекторы, территория очистных сооружений с вы­ пуском очищенных сточных вод в водоем. Очистные сооружения располагаются ниже города по течению реки, с подветренной сто­ роны. Должны соблюдаться размеры санитарной зоны между го­ родом и очистной станцией, указанные в СНиП [1]. Цепочка очис­ тных сооружений располагается по рельефу местности, поэтому приемную камеру очистных сооружений рекомендуется размещать на расстоянии от реки примерно 400-600 м, на отметке, превыша­ ющей отметку уровня воды в реке, на 6-10 м.

Для лучшего восприятия материала автором составлен пример расчета городской водоотводящей сети. Далее в тексте будут даны ссылки на таблицы и рисунки примера.

Образец оформления генплана приведен на рис. 2.8.

2.4. Расчетные расходы сточных вод в системе канализации

Расходы сточных вод в системе канализации необходимо знать для определения диаметров и уклонов участков сети, для выбора обо­ рудования насосных станций, для расчета сооружений очистки сточ­ ных вод.

Расчетные расходы хозяйственно-фекальных сточных вод от жилых кварталов населенного пункта:

- среднесуточный расход за год, м3/сут:

- среднечасовой расход (определяется для суток среднего водоот­ ведения), м3/ч:

- максимальный часовой расход в сутки наибольшего водоотве­ дения, м3/ч:

- средний секундный расход (определяется для суток среднего во­ доотведения), л/с:

- максимальный секундный расход в сутки наибольшего водоот­ ведения, л/с:

- минимальный секундный расход в сутки наименьшего водоот­

ведения, л/с:

Вформулах:

-7Vp - расчетное количество жителей в населенном пункте (чел.),

-цжнорма водоотведения (л/сут чел),

-Кчк, К ™ , К™ - коэффициенты неравномерности водо­ отведения: суточный, часовой, общий максимальный и общий мини­ мальный соответственно.

Расчетные расходы бытовых вод от промышленного предпри­ ятия:

-суточный расход, м3/сут:

- средний часовой расход, м3/ч:

- максимальный часовой расход, м3/ч:

- средний секундный расход, л/с:

-максимальный секундный расход, л/с:

С: =(25-Л^н-3+45•Л^и -2,5)/(7’-3600); (2.19)

Вформулах:

~К п » ^ ~ количество работающих в сутки в холодных и го­ рячих цехах соответственно, чел.;

-,, N rc2» ~ количество работающих в смену с максимальным числом рабочих в холодных и горячих цехах соответственно, чел.;

-25 и 45 - нормы отведения бытовых вод в холодных и горячих цехах соответственно, л/чел-смен;

-3 и 2,5 - коэффициенты часовой неравномерности водоотведе­ ния в холодных и горячих цехах соответственно;

-Г-продолж ительность смены, ч.

Расход сточных вод от принятия душа на промышленном предприятии: Душевые расходы определяются по количеству уста­ новленных душевых сеток п и по нормативному расходу воды на одну душевую сетку qm м= 500 л/ч:

Расходы производственных сточных вод. Суточный расход про­

где qrrpOH1B- норма отведения производственных сточных вод на едини­ цу сырья или продукции, м3/ед; Mcyt - количество продукции, выпус­ каемой за сутки, ед/сут;

Часовой и секундный расходы производственных сточных вод оп­ ределяются в зависимости от режима водоотведения; режим задается технологами предприятия.

При расчете систем канализации необходимо знать общий (сум­ марный) расход всех сточных вод населенного пункта; он, как пра­ вило, не равен простой арифметической сумме отдельных расходов вследствие различных режимов водоотведения. Для определения фак­ тического расхода строятся графики или таблицы поступления сточ­ ных вод в систему канализации отдельно для каждого вида. Графики и таблицы строятся на основании опыта эксплуатации систем водоот­ ведения. Пример построения таблицы притока сточных вод в систему канализации приведен в подразд. 4.2 (см. табл. 4.3).