Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Водоотведение и очистка сточных вод водоотводящие сети

..pdf
Скачиваний:
25
Добавлен:
15.11.2022
Размер:
6.44 Mб
Скачать

Рис. 4.6. Разрез 1-1 в осях А-В

-о чо

5. Определяется емкость приемного резервуара аналитическим путем. Уточняется результат графическим путем - строится интег­ ральный график притока и откачки сточных вод.

Пример расчета главной канализационной станции населенного пункта

Исходные данные принимаются по расчету городской водоотво­ дящей сети (см. подразд. 2.6.4):

- приток сточных вод от промышленного предприятия по часам суток - по табл. 2.2 (графа 8);

- средний секундный расход сточных вод от жилых кварта­ лов на последнем самотечном участке сети перед насосной станци-

ей

(л/с) -

по табл. 2.3 (графа 6), участок (4-НС).

 

 

9«кЛ необходим для определения суточного расхода сточных вод

от кварталов

:

 

 

QZ = (4 с Г -86400)/1000 (м3/сут),

 

 

0™ = (10,56-86400)/1000 = 912,384 = 912,4 (м3/сут).

 

 

Общий коэффициент неравномерности водоотведения на участ­

ке перед насосной станцией определяется по СНиП [1]: К

= 2,1.

Он необходим

для определения режима поступления на насосную

станцию сточных вод от кварталов по часам суток. Распределение су­ точного расхода по часам суток (табл. 4.2) следует принимать по су­ ществующим статистическим данным [5,6,16,20]. Если в книгах

не найдено распределение расходов для данного значения

К ™ , то его

следует принять по ближайшему большему значению

Сведения

заносятся в графы 2,3 табл. 4.3. Часовые расходы от предприятия при­ водятся в графе 4 табл. 4.3. Если проектом предусмотрена районная насосная станция, то приток от нее учитывается как сосредоточенный (графа 5).

Таблица 4.2 Распределение расхода бы товы х вод по часам суток

Часы

Общий коэффициент неравномерности притока

 

 

сточных вод ATnfim

 

 

суток

 

 

 

 

2,5

2,0

 

1,8

1,6

L4

 

 

0-1

1,2

1,25

 

1,25

1,55

1,65

1-2

1,2

1,25

 

1,25

1,55

1,65

2-3

1,2

1,25

 

1,25

1,55

1,65

3-4

1,2

1,25

 

1,25

1,55

1,65

4-5

1,2

1,25

 

1,25

1,55

1,65

5-6

3,1

з,з

 

3,5

4,35

4,2

6-7

4,8

5,0

 

5,25

5,95

5,8

7-8

7,4

7,2

 

7,0

5,8

5,8

8-9

7,95

7,5

 

7,1

6,7

5,85

9-10

7,95

7,5

 

7,1

6,7

5,85

10-11

7,95

7,5

 

7,1

6,7

5,85

11-12

6,3

6,4

 

6,5

4,8

5,05

12-13

3,6

3,7

 

3,8

3,25

4,2

13-14

_ 3,6

3,7

 

3,8

5,55

5,8

14-15

3,8

4,0

_

4,2

6,05

5,8

15-16

5,6

5,7

 

5,8

6,05

5,8

16-17

6,2

6,3

 

6,4

5,6

5,8

17-18

6,2

6,3

 

6,4

5,6

5,75

18-19

6,2

6,3

 

6,4

4,30

5,2

19-20

5,25

5,25

 

5,3

4,35

4,75

20-21

3,4

3,4

 

3,4

4,35

4,1

21-22

2,2

2,2

 

2,2

2,35

2,85

22-23

1,25

1,25

 

1,25

1,55

1,65

23-24

1,25

1,25

 

1,25

1,55

1,65

Итого

100

100

 

100

100

100

Примечание. Таблица приводится по данным: В.Н. Зацепин, Г.Г. Шигорин, М.В. Зацепина. Канализация. Л., 1976.

Сведения о распределении расхода приводятся также в справочном по­ собии: Жуланов П.И., Новиков С.В. Таблицы колебания расхода воды по ча­ сам суток в населенных пунктах. Пермь, 2005.

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 4.3

 

 

 

П риток сточных вод к ГНС

 

 

Часы

Приток

Приток

Приток

Общий приток Приме-

от кварталов

от про-

от районной

суток

%

м3

мпредпри-

насосной

м3

%

чание

 

 

ятия, м3

станции

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

3

4

5

6

7

8

0 1

1,9

17,3

10,0000

-

27,3

2,4

 

 

 

1

2

1,9

17,3

-

-

17,3

1,5

min

 

 

23

1,9

17,3

-

-

17,3

1,5

min

 

 

3 4

1,9

17,3

-

-

17,3

1,5

min

 

 

4 5

1,9

17,3

-

-

17,3

1,5

min

 

 

5 6

2,7

24,6

-

-

24,6

2,2

 

6 7

4,4

40,1

-

-

40,1

3,5

 

 

 

 

7 8

7,2

65,7

-

-

65,7

5,8

 

 

 

 

8 9

8,8

80,3

16,1620

-

96,5

8,5

max

 

9 10

8,5

77,7

15,6310

-

93,3

8,2

 

 

 

10 11

8,3

75,7

15,6310

-

91,3

8,0

 

 

 

11

12

5,8

52,9

15,6310

-

68,5

6,0

 

 

 

12 13

3,0

27,4

16,7430

-

44,1

3,9

 

 

 

13 14

3,0

27,4

15,6310

-

43,0

3,8

 

 

 

14 15

3,1

28,3

15,5310

-

43,8

3,9

 

 

 

15 16

5,0

45,6

18,2390

-

63,8

5,6

 

 

 

16 17

5,7

52,0

21,8250

-

73,8

6,5

 

 

 

17 18

5,8

52,9

7,9600

-

60,9

5,4

 

 

 

18 19

5,6

51,1

7,9600

-

59,1

5,2

 

 

 

19 20

4,8

43,9

7,9600

-

51,9

4,6

 

 

 

20 21

3,0

27,4

8,7375

-

36,1

3,2

 

21 22

2,0

18,3

7,9600

-

26,3

2,3

 

 

 

22 23

1,9

17,3

7,9600

-

25,3

2,2

 

 

 

23 24

1,9

17,3

9,7500

-

27,1

2,4

 

 

 

 

 

100,0

912,4

219,3115

 

1096,0

100,0

 

Все данные заносятся в табл. 4.3, и определяется общий приток к насосной станции от кварталов, от промышленного предприятия и от районной насосной станции. Определяется расход сточных вод в час максимального притока:

(?™“ = 96,5 м3/ч = 26,8 л/с.

Требуемый напор насосов Я н (м) для пропуска максимального ча­

сового расхода определяется по формуле

где

Л r+h,J+(hL+KJ (м)>

(4-1)

- геометрическая высота подъема воды, Нпт равна разности

отметок поверхности земли у приемной камеры очистных сооружений (ОС) и воды в приемном резервуаре насосной станции (КНС) (рис. 4.8). Для предварительных расчетов отметку воды в приемном резервуаре насосной станции можно принять на 1 м меньше отметки уровня воды в подводящем самотечном коллекторе, Я том= 108,0 -98,65 = 9,35 м;

Авт - потери во всасывающих трубопроводах насосов; Ант - потери в напорных трубопроводах внутри насосной станции.

Для предварительных расчетов можно принять Ит= Аи=2м;

h - запас напора на излив воды в приемную камеру очистных сооружений, А = 1 ...2 м;

А, - потери напора по длине в наружных напорных коллекторах, hLможно определить двумя путями:

1)по формуле h = i-L, где гидравлический уклон / определяется по таблицам [7] при полном наполнении (hld= 1) и экономичной скоро­ сти движения сточных вод Vjbib= 0,7...1,2 м/с;

2)по формуле hL=A-L-Q1, где А удельное сопротивление напор­ ного коллектора, с2/м® (табл.4.4); L —длина одной нитки напорного кол­

лектора, м; Q - расчетный расход, Q= (м3/с);

hM - потери в местных сопротивлениях, составляют примерно

10 % от потерь по длине, hH= 10% hL(м).

При работе насосной станции в нормальном режиме по каждому

из двух чугунных напорных

коллекторов будут транспортироваться

сточные воды, расход которых

/2 = 26,8/2 = 13,4 л/с. По таблицам

СНиП [7] подобран коллектор d= 125 мм :h/d= \,q~ 14,0 л/с,v - 1,14м/с,

Рис. 4.8. Определение геометрической высоты подъема воды

i = 0,025. Сопротивление коллектора равно А = 130 с2/мб. (Диаметр кол­ лектора может быть определен и просто по формулеd = -у/4- Q /n -v ).

После определения диаметра коллекторов строят графики их ра­

боты HIQ.

Сначала, задаваясь

произвольно величинами расходов

от Q = 0 до

Q ~ (1,2-1,4)-

и определяя требуемые напоры для

их пропуска, строят график 1d9а затем путем сложения по оси абсцисс двух графиков Id получают график 2d (рис. 4.9).

Таблица 4.4 Удельное сопротивление напорных коллекторов,

транспортирую щ их городские сточные воды

d, мм

А, с2/м6

df мм

А, с2/м6

100

427

350

0,5

125

130

400

0,26

150

50

450

0,14

200

10

500

0,08

250

3,2

600

0,03

300

1,2

700

0,01

Рис.4.9. График совместной работы насосов и коллекторов

По = 96,5 м3/ч и Н = 43,60 м подобран насос фирмы Wilo, марки FA 10.78-410Z/T24-4/36 погружной, Н = 59,11 м; Q = 54,39 м3/ч;

^раб„ л = 4 Ю мм; 1 рабочий и 2 резервных.

В случае аварии на одном из коллекторов расход по другому уве­ личится в 2 раза, следовательно, потери в системе увеличатся в 4 раза. Обеспечить работу насосной станции при аварии можно, в принципе, двумя путями:

1) уменьшить аварийные потери в коллекторах за счет организа­ ции перемычек (разбить коллекторы на ремонтные участки);

2) увеличить напор насосов одним из следующих способов: а) включить резервный насос параллельно, б) включить резервный на­

сос последовательно, в) применяя изначально насос с частотным регу­ лятором, увеличить число оборотов рабочего колеса, при этом увели­ чится создаваемый насосом напор.

В данном примере для обеспечения работы насосной станции при аварии на напорных коллекторах устраиваются ремонтные переклю­ чения и включается один резервный насос (параллельно). Расстояния между переключениями, т.е. длина аварийного участка, предваритель­ но определяется по формуле

L ' = L -l,3 3 3 (L -h /(A < ? )\

(4.2)

где L - общая длина одной нитки коллектора, м; А -

удельное со­

противление напорного канализационного коллектора данного диаметра, с2/м6; Q - расчетный расход сточных вод, м3/с; h - вели­ чина располагаемых потерь напора при пропуске максимального часового расхода в случае включения резервных насосов, м; h оп­ ределяется по рис. 4.9.

В последующем расчете результаты вычислений могут быть уточ­ нены. (Формула применима только при двух параллельных трубопро­ водах одинакового диаметра).

В примере: L — 1100 м, Q = 26,8 л/с = 0,0268 м3/с, при диаметре трубопровода d = 125 мм А = 130 с2/м6; h = (59 - 15,35)=

= 43,65

(м). Длина аварийного участка по формуле (4.2)

//= 1 1 0 0 -

1,333 (1 1 0 0 - 43,65/(130*0,02682)) = 259,35 (м). Количество

ремонтных участков к = L/L' = 1100/259,35 = 4,2 ~ 5 шт. Фактическая длина ремонтного участка L ' = 1100/5 = 220 м. Количество ремонтных переключений (перемычек) равно (Л-1) = (5-1) = 4 шт.

После определения количества ремонтных участков строится гра­ фик работы напорных коллекторов при аварии на одном из участков. График строится по аналогии с кривой 1 d. При построении рекомен­ дуется пользоваться схемой, приведенной на рис. 4.10.

Требуемый напор для подачи расхода Q

= 96,5 м3/ч = 26,8 л/с

при аварии Н рассчитывается по формуле

 

Я =(Я + h + А + й )+(AL

-(Q/2)2-l,l+ A -L - 0 4 ,1 );

Я цир= 15,35 + 130-(220-4)-(0,0268/2)4,1 + 130-220-0,02682-1,1 =60,55 м.

На рис. 4.9 видно, что даже при включении резервного агре­

гата насосы не смогут обеспечить напор //= 6 0 ,5 5 м при пропуске

п о

Q/2

Участки нормальной работы:

Авар,

уч-к:

Ак,р«= 220*4 = 880 м;

L ^ = 220 м;

Q =13,4 л/с;

*/=125 мм; у4=130с2/м6;

6 = 2 6 ,8 л/с;

v= 1,14 м/с;

Л|юры= 22,6 м

*/=125 мм;

 

 

v=2,15 м/с;

 

 

h =22,6 м

Рис. 4.10. Схема работы напорных коллекторов при аварии

Q ™^=96,5 м3/ч (смогут только Н = 59 м). Поэтому необходимо уве­ личить количество ремонтных участков до 6, а количество перемычек соответственно до 5 шт. Тогда длина ремонтного участка составит L '=£/6= 1100/6=184 м. При уточненных данных производится пересчет требуемого напора для подачи расхода Q ™асх = 96,5 м3/ч = 26,8 л/с при аварии Я юр:

Я

авар

= (Я

+ h

в.т

+h

н т

+ h )+(A-L

норм

(Q/2)2 \,\ + A-L

О Ч ,1);

 

 

v геом

 

 

игл7 4

7

авар ^

5 79

#^= 15,35 + 130(184-5)(0,0268/2)2-1,1 + 130-184-0.02684,1 = 57,87

м.

Для построения графика работы напорных коллекторов при ава­ рии недостаточно двух точек HIQ: 15,35/0 и 57,87/96,5. Поэтому сле­ дует нанести на график еще несколько точек, «пропуская» по данной аварийной системе произвольные расходы и определяя требуемые на­ поры для их пропуска (см. рис. 4.9).

Вместимость приемного резервуара канализационной насосной станции назначается исходя из условия обеспечения 5-минутной мак­ симальной подачи одного насоса Q'H, которая определяется в нормаль­ ном режиме работы при двух работающих коллекторах. Q'H(м3/ч) явля-

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]