Водоотведение и очистка сточных вод водоотводящие сети
..pdfработе: Ah = 1,93 м, затем - отметка уровня воды на выходе из дюкера
|
= 70,83 (м). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Далее сооружение |
проверяется |
на работу |
в аварийном |
ре |
||||
жиме. При |
выключении из работы |
одной |
из трех ниток |
рас |
|||||
ход |
по каждой из двух |
оставшихся возрастет |
в 1,5 раза |
(а не в 2, |
|||||
как |
в случае |
с двумя нитками), |
следовательно, |
потери |
возрастут |
||||
в(1,5)2=2,25 |
раза: Д^авар= 2,25- |
ДА = 2,25 1,93 = 4,34(м). |
Требуемая |
||||||
отметка уровня воды в мокром отделении входной камеры составит вх.вод.авар _ 7Q;83 + 4,34 = 75,17 (м) и тоже превысит отметку земли
увхода в дюкер °хлемп: 75,17>74,5 м.
5.Не рекомендуется пытаться запроектировать дюкер в четыре нитки: это очень редкий случай в практике работы систем водоотве дения. Если нельзя обеспечить работу дюкера в три нитки, то целе сообразно запроектировать дюкер с одной рабочей и одной резервной ниткой. В этом случае при аварии на рабочей нитке вместо нее влючается резервная, т.е. сооружение при нормальной работе и при аварии работает в одинаковом режиме.
При q =200 л/с d = 450 мм, v = 1,3 м/с, i = 0,0049. Потери в дю
кере Ah = 0,81 м. Отметка уровня воды на выходе из дюкера мхцкщ = рвоа _ Ah = 72,76 - 0,81 = 71,95 (м).
3.4.2. Эстакады
Эстакада представляет собой мост на металлических или железо бетонных опорах. Трубы прокладываются по этому мосту в коробах, на подставках-лежаках. Чтобы избежать промерзания трубопроводов, предусматривают их теплоизоляцию: пространство между трубой и ко робом заполняется утеплителем: шлаком, минеральной ватой, пенобе тоном или другим. С точки зрения гидравлики эстакада работает как обыкновенный самотечный участок. Трубы могут быть металлические или неметаллические. До и после эстакады устанавливаются смотро вые колодцы. Для прочистки данного участка сети на эстакаде предус матриваются ревизии; расстояние между ними принимается таким, как между линейными смотровыми колодцами для труб соответствующих диаметров. Для канализационных сетей переход типа «эстакада» приме-
69
няется редко, только в южных районах. Поверхностная прокладка сетей в районах с даже суровыми климатическими условиями может повлечь за собой их промерзание, несмотря на то, что трубы утеплены.
3.4.3. Переходы под железными и автомобильными дорогами
При пересечении самотечного трубопровода с автомобильной и железной дорогой в выемке устраивается переход типа «дюкер». В целом, дюкеры под железными и автомобильными дорогами проек тируются аналогично дюкерам через реки и овраги. Отличие состоит в том, что трубопроводы под дорогами прокладываются в футлярах металлических или железобетонных. Диаметр футляра превыша ет диаметр трубопровода на 200 мм. Пространство между футляром и трубой заполняется бетоном. Верхняя и нижняя камеры дюкера рас полагаются на расстоянии не менее 3 м от бровки выемки дороги.
Если дорога располагается на насыпи и трубопроводы канализа ции проходят ниже, то пересечение выполняется в виде самотечного трубопровода из усиленных стальных или железобетонных труб, уло женных в футлярах, непроходных каналах или проходных тоннелях. До и после пересечения, на расстоянии не менее 5 м от низа насыпи, устраиваются смотровые колодцы с отключающими устройствами.
Глубина заложения переходов в обоих случаях должна быть не ме нее 1 м при открытом способе производства работ и не менее 1,5 м - при закрытом, считая до верха футляра или тоннеля. Длина футляра определяется исходя из размеров препятствия. Поперечные размеры футляра и тоннеля зависят от способа производства работ и диаметра трубопровода.
Кожухи и тоннели предназначены для предохранения рабочего трубопровода от нагрузок, возникающих при движении транспорта над ним. Одновременно кожух предохраняет дорогу от разрушения в случае аварии трубопровода. Футляры должны устраиваться с про тивокоррозионной изоляцией: торкрет-бетонным армированием, би
тумно-резиновым или |
полимерным покрытием, а также |
с защитой |
от электрохимической |
коррозии - катодной поляризацией |
с протек |
торными установками. |
|
|
4. К А Н А Л И ЗА Ц И О Н Н Ы Е Н АСО СН Ы Е СТА Н Ц И И
4.1. Особенности устройства канализационных насосных станций
Сточные воды населенного пункта подаются главным самотеч ным коллектором на главную канализационную насосную станцию.
Она предназначена для перекачки общего расхода сточных вод насе ленного пункта на городские очистные сооружения.
Канализационные насосные станции (КНС) устраиваются обычно совмещенными с приемным резервуаром, в плане - круглые. Все под водящие коллекторы перед насосной станцией должны быть объеди нены, и на общем участке устанавливается сухой колодец (рис. 4.1).
Насосная станция
В нем предусматривается задвижка, которую в случае серьезной ава рии на насосной станции можно закрыть. До устранения поломки сточ ные воды будут накапливаться в сети, заполняя свободную емкость трубопроводов и колодцев. На время аварии подача воды в населен ный пункт прекращается. Такое решение является наиболее приемле мым, но имеет последствием засорение сети. Поэтому, хотя СНиП [1] исключает устройство аварийных выпусков в водоем, в ряде случаев идут на нарушение норм (рис. 4.2). Аварийный выпуск предусматри вается строго по согласованию с органами санитарного надзора.
Приемные резервуары насосных станций играют роль регули рующих емкостей, сглаживают неравномерность притока и откач ки сточных вод. Объем приемного резервуара определяется путем сравнения графиков притока и откачки. Вместимость резервуара должна быть не менее пятиминутной максимальной подачи од ного из насосов. Рабочая глубина - 2-2,5 м. Для защиты насосов от засорения в приемных резервуарах насосных станций устанав ливаются реш етки с механизированной очисткой или решетки - дробилки. Чтобы осадок не скапливался в приемном резервуаре,
I
Аварийный выпуск в водоем
Рис. 4.2. Схема аварийного выпуска сточных вод
предусмотрено устройство для его взмучивания и обмыва резерву ара - промывной трубопровод со спрысками. Дну резервуара при дается уклон I - 0,1 в сторону осадочного приямка. Приемный ре зервуар должен быть оборудован приточно-вытяжной вентиляцией с 5-кратным обменом воздуха в час.
Машинный зал должен |
быть отделен от приемного резервуа |
ра водогазонепроницаемой |
перегородкой и иметь отдельный вход. |
На существующих станциях для перекачки бытовых и близких к ним по составу производственных сточных вод применяются отечествен ные центробежные насосы марок: СД, СДС, ЦМФ, ЭКЦ, ЭЦК и СМ. В последние годы отдается предпочтение насосам зарубежных произ водителей: WiLo и GrundFos.
Канализационные насосы имеют широкий диапазон подачи: от 7 до 9000 м3/ч; создаваемые напоры - от 8 до 100 м. Насосы обычно устанавливаются «под залив»; погружные - непосредственно в при емном резервуаре.
Допускаемая частота включения насосов в 1 час: не более 3 раз — при ручном управлении, не более 5 раз - при автоматическом управ лении.
Кроме рабочих, предусматриваются резервные агрегаты. Их количество зависит от типа сточных вод, от количества рабо чих агрегатов и от категории насосной станции. Для городских сточных вод рекомендуемое количество резервных насосов пред ставлено в табл. 4.1.
Таблица 4.1
|
Количество резервных насосов |
|||
Число рабочих |
Число резервных насосов при категории рабочей |
|||
|
|
станции |
||
насосов |
|
|
||
I |
II |
III |
||
|
||||
1 |
2 |
1 |
1 |
|
2 |
2 |
1 |
1 |
|
Более 3 |
2 |
2 |
1+1 на складе |
|
Категория насосной станции определяется по СНиП [1]:
I категория - не допускается перерыв или снижение подачи сточ
ных вод;
Пкатегория—допускается перерыв подачи сточных вод не более 6 ч; III категория - допускается перерыв подачи сточных вод не более
суток.
В машинном зале, кроме рабочих и резервных насосов, устанав ливаются вспомогательные агрегаты: для подачи воды на технические нужды; вакуум-насосы (если основные насосы не под заливом); насо сы доя удаления дренажных вод.
Кроме насосов и электродвигателей, в зале устанавливаются кон трольно-измерительные приборы, запорно-регулирующая арматура, подъемно-транспортные устройства и т.д.
Напорные коллекторы, идущие от насосной станции, выполня ются из труб железобетонных (ГОСТ 12586-83), асбестоцементных (ГОСТ 539-80), чугунных (ГОСТ 9583-75) или полиэтиленовых (ГОСТ 18599-2001). В сложных грунтовых условиях допускает применение стальных труб (ГОСТ 10704-92). Число напорных коллекторов с уче том перспективного расхода рекомендуется принимать не менее двух; для станций II и 1П категорий СНиП [1] допускает один трубопровод. Глубина заложения напорных коллекторов назначается на 0,5 м боль ше глубины промерзания грунта.
На напорных коллекторах предусматриваются камеры переклю чения. Переключения необходимы для того, чтобы в случае аварии направлять сточные воды мимо поврежденных участков коллекторов в рабочие. Необходимое число переключений определяется расчетом.
При аварии на коллекторах допускается вклю чение резерв ных насосов станции. В повышенных (перелом ны х) точках про филя на напорных коллекторах устраиваю тся колодцы с ванту зами для выпуска воздуха. В пониженных точках устраиваю тся выпуски с задвижками для опорожнения коллектора при аварии или ремонте. Диаметры напорных коллекторов назначаю тся ис ходя из экономичной скорости движ ения сточны х вод в них. Скорости во всасывающих трубопроводах приним аю тся равны ми 0,7-1,5 м/с, в напорных - 1-1,25 м/с. П ринимать скорость
74
в напорном коллекторе менее 1 м/с не рекомендуется, так как в этом случае не будет соблюдаться условие самоочищ ения.
Насосные станции производительностью до 50 тыс. м3/сут следует располагать на расстоянии не менее 20 м от жилых зданий или обще ственных зданий, станции большей производительности - не менее 30 м. Вокруг станций устраиваются зеленые зоны шириной не менее 10 м.
Разработаны типовые проекты канализационных насосных стан ций. На рис. 4.3-4.7 представлены план и разрезы насосной станции.
Оборудование насосной |
станции: ТХ. 1 |
- насос центробежный |
с электродвигателем, ТХ.2 - |
решетка; ТХ.З - |
дробилка, ТХ.4 - транс |
портер скребковый, ТХ.5 - затвор щитовой электрифицированный, ТХ.6, ТХ.7 - задвижки параллельные, ТХ.21, ТХ .22—краны подвес ные, ТХ.23, ТХ.24 - тали, ТХН.1 - шандор, ТХН.2, ТХН.4 - затворы щитовые, ТХН.8 —сортировочный стол.
4.2. Расчет канализационных насосных станций
Расчет канализационной насосной станции выполняется в следу ющей последовательности:
1. Составляется таблица притока сточных вод к насосной станции; по таблице определяется максимальный часовой рас ход <2Г (м3/ч).
2. По экономичной скорости подбираются диаметры напорных коллекторов и определяется требуемый напор насосов Нндля пропус ка максимального часового расхода . Подбираются насосы (рабо чие и резервные).
3.Строится график совместной работы насосов и напорных кол лекторов в нормальном режиме.
4.Проверяется система на работу в аварийном режиме. Опреде ляется необходимое количество переключений на напорных трубопро водах для обеспечения работы сооружений в аварийном режиме; оп ределяется необходимость включения резервных насосов при аварии. Строится график совместной работы насосов и напорных коллекторов
ваварийном режиме, при аварии система должна пропускать 100 % расхода сточных вод.
L 30QQ
9 0 0 0
Рис. 4.3. План на отметке (-5,60) в осях В-Д
Рис. 4.4.План на отметке (-5,60) в осях А-В
Рис. 4.5. Разрез в осях В—Д