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

книги из ГПНТБ / Калицун В.И. Основы водоснабжения и канализации учеб. пособие для техникумов

.pdf
Скачиваний:
47
Добавлен:
24.10.2023
Размер:
9.75 Mб
Скачать

ется в водоем без очистки через специальные устройства — лив­ неспуски, располагаемые обычно на главном коллекторе вблизи водоема (рис. 77). Величина сбрасываемого расхода опреде­ ляется мощностью водоема, а также санитарными и экономи­ ческими соображениями.

Рис.

77. Схема общесплавной системы

канализации

 

 

 

/ — уличная сеть; 2 дождеприемники; 3 главный

коллектор;

4

ливнеспуск;

5

лив ­

неотвод;

6 — нагорная канава; 7 — заводская

сеть;

8

выпуск

 

 

 

Рис.

78.

Схема полной раздельной

 

 

 

 

системы

канализации

 

 

/ — бытовая

 

сеть;

2 —

производствен­

 

но - дождевая

сеть;

3 — н а п о р н ы е

трубо­

 

проводы;

4 — в ы п у с к очищенных

быто­

 

вых

 

и

производственных

сточных

вод;

 

5

выпуски

атмосферных

и условно-чи­

 

стых

производственных

сточных

вод;

 

6 — граница

города;

Г Я С — г л а в н а я на­

 

сосная

станция;

ОС — очистные

соору­

 

жения;

ПП — промышленное

предприя­

 

 

 

 

 

 

 

 

тие

 

 

 

Раздельной называется такая система канализации, у кото­ рой отдельные виды сточных вод, содержащих загрязнения раз­ личного характера, отводятся по самостоятельным канализаци­ онным сетям. При полной раздельной системе канализации

(рис. 78) устраивается не менее двух сетей. Сеть для отвода бытовых сточных вод называется бытовой. Сеть для отвода ат­ мосферных сточных вод называется дождевой или водосточной. Единая сеть для отвода атмосферных и условно-чистых произ­ водственных сточных вод называется производственно-дож­ девой.

Производственные сточные воды, загрязнения которых ана­ логичны загрязнениям бытовых сточных вод, сплавляются по

140

бытовой сети. Если характер загрязнений производственных сточных вод таков, что совместная очистка их с бытовыми сточ­ ными водами невозможна, они отводятся по самостоятельным сетям. В случае если отдельные цехи промышленных предприя­ тий дают сточные воды с загрязнениями, требующими разных

Рис. 79.

Полураздельная

система

канализации

я — схема

системы; б — во­

досбросная камера; /—быто­ вая сеть; 2— производствен­ но - дождевая сеть; 3 напор­ ные трубопроводы; 4— вы­ пуск очищенных сточных вод;

5 — в о д о с б р о с н ы е

камеры;

6 — ливнеотводы;

7—граница

города;

ГНС — главная на­

сосная

станция;

ОС — очист­

ные сооружения;

ПП — про­

мышленное предприятие

методов очистки, для каждого из цехов устраивается своя ка­ нализационная сеть. Неполная раздельная система канализа­ ции обычно является промежуточной стадией строительства полной раздельной системы канализации. При неполной раз­ дельной системе дождевая сеть не устраивается. Атмосферные сточные воды стекают в водоемы по лоткам, кюветам и кана­ вам.

Полураздельной (рис. 79, а) называется такая система ка­ нализации, у которой в местах пересечения самостоятельных канализационных сетей для отвода различных видов сточных вод имеются водосбросные камеры, позволяющие перепускать наиболее загрязненные дождевые воды при малых расходах в бытовую сеть и отводить их по единому коллектору на очи­ стные сооружения, а при ливнях сбрасывать сравнительно чи­ стые дождевые воды непосредственно в водоем. Схематический чертеж водосбросной камеры представлен на рис. 79,6.

Каждая из систем канализации имеет свои достоинства и не­ достатки.

Протяженность сети общесплавной системы канализации на 30—40% меньше протяженности двух самостоятельных сетей полной раздельной системы канализации. Однако затраты на строительство насосных станций и очистных сооружений при общесплавной системе больше, чем при полной раздельной си­ стеме. Строительство общесплавных систем канализации целе­ сообразно в случаях, когда требуется очистка сточных вод толь­ ко от грубых механических примесей, и возможно при наличии мощных водоемов.

Полураздельная система канализации благодаря сбросу ат­ мосферных вод непосредственно в водоем только при сильных дождях и отводе сравнительно загрязненных атмосферных вод при малом расходе на очистные сооружения' с точки зрения са-

141

нитариого благополучия населенных мест имеет определенные преимущества. Однако вследствие высокой стоимости она не получила широкого распространения. Выбор той или иной си­ стемы канализации должен приводиться с учетом всех конкрет­ ных условий проектирования, включая как санитарные, так и технико-экономические соображения.

В нашей стране наибольшее распространение получила пол­ ная раздельная система канализации. Для промышленных

1 I 3

Рис. 80.

Схема

раздельной

си­

Рис. 81. Схема полной раздельной систе­

мы канализации с использованием про­

стемы канализации

с местными

изводственных сточных вод для оборот­

очистными

установками

 

 

 

ного

водоснабжения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/ — атмосферные

сточные

воды;

1 атмосферные

сточные

воды;

2 — бытовые

сточные

воды;

3 — производственные

сточные

2 — бытовые

сточные

воды;

3—про­

воды; 4 — д о ж д е в а я сеть;

5 — бытовая

сеть;

изводственные

сточные

воды;

6 сеть

загрязненных

производственных

вод:

4—дождевая

 

сеть; 5 — сеть

услов­

 

7 — сеть

производственных

сточных

вод,

ис­

но-чистых

вод; 6 — бытовая

н

про­

пользуемых для

оборотного водоснабжения;

изводственная

сеть: МОС — местные

ОС — очистные

 

сооружения;

НС—насосная

очистные

сооружения;

ОС — очист­

 

станция:

МОС

местные

очистные

или

охла­

 

ные

сооружения

 

 

 

 

 

 

дительные

сооружения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

предприятий применяют общесплавные или раздельные системы канализации.

На рис. 80 показана схема раздельной системы

канализа­

ции с местными очистными сооружениями. Местные

очистные

сооружения необходимы для предварительной очистки сточных вод, смешение которых с другими производственными или бы­ товыми сточными водами недопустимо. Предварительной очи­ стке должны подвергаться сточные воды:

а) содержащие токсические

вещества, кислоты

и щелочи

в больших концентрациях или

другие загрязнения,

которые мо­

гут привести к разрушению труб и сооружений или нарушить работу основных очистных сооружений;

б) из которых возможно выделение нерастворимых загряз­ нений, ядовитых или взрывоопасных газов и паров, могущих

вызвать аварии на канализационной сети;

 

в) при смешении которых с другими сточными водами

мо­

гут образовываться вещества, указанные в пп. «а» и «б».

 

На рис. 81 показана схема полной раздельной системы

ка-

142

нализации с частичным использованием очищенных сточных вод для оборотного водоснабжения и раздельной очисткой бы­ товых и производственных вод. Раздельная очистка сточных вод обусловливается в основном разными методами их очистки.

Большое разнообразие производственных сточных вод it их

сочетаний не

позволяет

классифицировать и описать

возмож­

ные схемы

раздельных

систем

канализации

промышленных

предприятий.

 

Выбор системы

и схемы канализации

должен

производиться

на основе тщательного изучения состава и свойств

сточных вод,

их количества и местных условий

проектирования

(наличия и пропускной способности канализации населенного места, мощности водоема и необходимой степени очистки сточ­ ных вод).

§ 35. Основные сведения о нормах,

режиме водоотведения и расчетных расходах

Одним из наиболее важных требований, предъявляемых к канализации, является обеспечение пропуска через канализа­ ционные сети и сооружения с заданными условиями расчетного расхода сточных вод, установленного на конец расчетного пе­ риода. Для определения расчетного расхода необходимы дан­ ные о численности населения и подробные сведения о промыш­ ленных предприятиях.

Расход бытовых сточных вод зависит от числа жителей, пользующихся канализацией, и от нормы водоотведения быто­ вых вод. Расход производственных сточных вод зависит от ко­ личества выпускаемой продукции и нормы водоотведения про­ изводственных вод. Нормой водоотведения называется расход сточных вод в лісутки на одного жителя, пользующегося кана­ лизацией, или количество сточных вод в м.3 на единицу продук­ ции, выпускаемой предприятием. Норма водоотведения равна норме водопотребления и для населенных мест может прини­ маться по табл. 1.

Сточные воды поступают в сеть неравномерно в течение го­ да и в течение суток. Неравномерность их поступления может характеризоваться ступенчатым или интегральным графиком, аналогичным соответствующему графику водопотребления (см. рис. 6 и 7).

Для вычисления расчетных расходов кроме коэффициентов суточной /Ссут и часовой Кчас неравномерности (см. § 4) исполь­ зуют общий коэффициент неравномерности:

тг

К

К

Фмаксчас

Аобщ — Асут^чао

пУср.час і

г Д е Фмакс.часмаксимальный

часовой

расход в сутки с максимальным во-

доотведением;

 

 

 

Qcp.час— средний часовой

расход

в сутки со средним водоотведением.

143

Общий коэффициент неравномерности бытовых сточных вод

зависит

от их среднего

расхода:

 

 

 

 

 

 

Средний

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

расход

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в л/сек

• .

5

15

30

50

100

200

300

500

800

1250 и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

более

 

Л ' о б щ • . .

3,1

2,2

1,8

1,7

1,6

1,4

1,35

1,25 1,2

1,15

 

Расходы сточных вод могут быть определены по следующим

формулам:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

для

бытовых сточных вод от города

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Nu

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1000

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Nn

Ts

:

 

 

 

 

 

 

 

 

<7макс.сек

24

3600

ш ЛіСеК>

 

 

 

для

производственных

сточных вод

 

 

 

 

 

 

 

 

Qcp-сут

= Mm

м3/сутки;

 

 

 

 

 

 

 

 

__

MCMm-1000

 

Л:СеК,

 

 

 

 

 

7макс.сек —

j , gg^^

Ачас

 

 

 

где

N — численность населения;

 

 

 

 

 

 

п п m — нормы

водоотведення

соответственно бытовых

вод от

города

 

 

и

производственных вод;

 

 

 

 

 

 

M и у И с м

количество

выпускаемой

продукции

соответственно за

сутки

 

 

и за смену продолжительностью Т ч;

 

 

 

 

Кобщ — общий коэффициент неравномерности

бытовых вод;

 

/Счас коэффициент

часовой

неравномерности

производственных вод.

Г л а в а с е д ь м а я

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Н А Р У Ж Н А Я К А Н А Л И З А Ц И О Н Н А Я

СЕТЬ

 

 

 

 

 

§ 36. Схемы канализационных сетей

Схемы канализационных сетей составляют на первой ста­

дии проектирования при разработке технического

проекта. Ис­

ходными материалами для составления

схемы

канализацион­

ных сетей города и промышленного предприятия

служат

соот­

ветственно

проект

генерального плана

города

в масштабе

1 : 5000—1

: 10 000

(цервая очередь — на срок 8—10 лет и

пер­

спектива—на срок 20—25 лет) и генеральный план предприя­ тия в мастшабе 1 : 500—1: 2000 с горизонталями через 0,5—2 м.

Канализационные сети работают при самотечном режиме с частичным наполнением сечения трубопровода. Поэтому ре­ шение схемы канализационной сети зависит в основном от рельефа местности, грунтовых условий и расположения водое­ мов. Канализационные сети трассируют в такой последователь-

144

ности: вначале, разделив линиями водоразделов территорию канализуемого объекта на'бассейны канализования, трассиру­ ют по их пониженным местам коллекторы бассейнов канализо­ вания; затем, перехватывая коллекторы бассейнов канализова­ ния, в направлении к очистным сооружениям трассируют глав­ ные и загородные коллекторы и, наконец, в последнюю очередь

Рис. 82. Схемы канализационных сетей

а — перпендикулярная; б — пересеченная;

в — параллельная; г — з о н н а я ;

д — радиальная;

/ — к о л л е к т о р ы

бассейнов

канализования;

2 — главный

коллектор;

3— граница канализу­

емого объекта;

'/—границы

бассейнов канализования;

5 — напорный

трубопровод; 6 — вы­

пуск;

7— главный коллектор верхней зоны;

8 то ж е , нижней

зоны

трассируют уличные сети к коллекторам с таким расчетом, что­ бы каждая ветка уличной сети имела минимальную длину. Ме­ ста расположения насосных станций определяют при расчете сети. Наиболее целесообразно располагать их в тех местах, где. отдельные коллекторы, подходящие к насосной станции, имеют одинаковую глубину заложения.

Решение схемы канализационной сети (ее трассирование) — важнейший этап проектирования канализации, так как от него зависит стоимость канализации в целом.

Разнообразие местных условий не позволяет рекомендовать типовые решения схем канализационных сетей. Встречающиеся на практике схемы могут быть классифицированы следующим образом.

1. Перпендикулярная схема (рис. 82, а)—коллекторы бас­ сейнов канализования трассируются перпендикулярно направ­ лению течения воды в водоеме. Такую схему в основном приме­

няют для спуска

атмосферных

сточных вод, не

нуждающихся

в очистке.

 

 

 

2. Пересеченная

схема (рис. 82, б)—коллекторы бассейнов

канализования трассируются

перпендикулярно

направлению

10—814

145

течения воды в водоеме и перехватываются главным коллекто­ ром, трассируемым параллельно реке. Такую схему применяют при плавном падении рельефа местности к водоему и необходи­

мости очистки сточных вод.

 

 

3. Параллельная

(веерная) схема (рис. 82,

в)—коллекторы

бассейнов

канализования трассируются

параллельно пли под

небольшим

углом

к направлению течения

воды в водоеме и пе-

Рис. 83.

Схемы

трассирования

уличных

сетей

а — о б ъ е м л ю щ а я ;

б — по

понижен ­

ной стороне

квартала; о — чрезквар-

тальнзя;

/ — кварталы;

? — д о м а

рехватываются главным коллектором, транспортирующим сточ­ ные воды к очистным сооружениям перпендикулярно направ­ лению течения воды в водоеме. Эту схему применяют при рез­ ком падении рельефа местности к водоему, так как она позволяет

исключить в коллекторах бассейнов

канализования

повышен­

ные

скорости

движения,

вызывающие

разрушение

трубопрово­

дов.

Зонная

(поясная)

схема (рис. 82, г) — канализуемая тер­

4.

ритория разбивается на две зоны: с верхней сточные воды отво­ дятся к очистным сооружениям самотеком, а с нижней они перекачиваются насосной станцией. Каждая из зон имеет схему, аналогичную пересеченной схеме. Зонную схему применяют при значительном или неравномерном падении рельефа местности к водоему и отсутствии возможности канализования всей терри­ тории (например, нижней зоны) самотеком.

5. Радиальная схема (рис. 82, д) — очистка сточных вод осу­ ществляется на двух или большем числе очистных станций. При этой схеме сточные воды отводятся с канализуемой территории децентрализованно. Такую схему применяют при сложном рель­ ефе местности и канализовании больших городов.

Приведенная классификация схем канализационных сетей весьма приближенна.

146

Важное значение имеет правильное трассирование уличных канализационных сетей. Различают три следующие схемы трас­ сирования уличных канализационных сетей.

1. Объемлющая

трассировка

(рис. 83, а)—уличные

сети

опоясывают квартал со всех четырех

сторон. Эту схему

приме­

няют при плоском

рельефе местности,

больших кварталах и от­

сутствии внутри них застройки.

 

 

 

2. Трассировка

по пониженной

стороне квартала (рис. 83,6) —

уличные сети прокладывают лишь с пониженных сторон обслу­

живаемых кварталов. Эту схему применяют

при значительном

падении рельефа местности.

 

 

 

3. Чрезквартальная

трассировка

(рис 83,в) —уличные

сети

прокладывают внутри

кварталов.

Эта схема

позволяет

значи­

тельно сокращать протяженность сети, однако затрудняет ее эк­ сплуатацию.

На схеме канализационной сети не указывают все колодцы, но обязательно указывают расчетные точки, в которых изменяются расходы, уклоны и диаметры труб.

При решении схемы канализационной сети и схемы канали­ зации в целом следует учитывать очередность строительства.

Обычно при разработке схем намечается ряд возможных вариантов, удовлетворяющих санитарным требованиям. Оконча­ тельный выбор того или иного варианта производится на основа­ нии технико-экономического сравнения, выполняемого при раз­

работке технического проекта

(при двухстадийном

проектирова­

нии) .

 

 

 

 

На второй стадии

проектирования — выполнении

рабочих

чертежей — составляют

планы

канализационных

сетей в мас­

штабе 1:500. На них наносят

все смотровые колодцы,

располо­

жение которых уточняется засечками от углов зданий или иных

закрепленных

точек.

 

 

Канализационные линии необходимо

прокладывать

прямо­

линейно; в местах поворотов сети, в местах изменения

уклона

линии и диаметра труб, а также в местах

соединения несколь­

ких линий необходимо устраивать колодцы.

 

Повороты

линии и присоединения следует выполнять под уг­

лом, равным

или меньшим 90°.

 

 

§ 37. Основные сведения о гидравлическом расчете канализационных сетей

Гидравлический расчет канализационных сетей выполняется по расходам сточных вод с учетом рельефа местности. Расходы сточных вод при расчете канализационных сетей удобно вычис­ лять, используя понятие модуля стока, определяемого по форму­ ле

а„ — — рп

л, сек • га,

1 0

24-3600

 

10*

 

147

где р—плотность населения на 1 га;

п— норма водоотведения бытовых вод. Расчетный расход

С м а к е . с е к =

^ О ^ ^ о б щ і

где F—площадь кварталов в жилой зоне

канализуемой территории.

Расчетные расходы для отдельных участков канализацион­ ной сети определяются как суммы расходов: транзитного, боко­ вого, попутного и сосредоточенного от промышленного предприя­ тия. Боковой расход-—расход, поступающий в расчетный учас­ ток из боковой ветки сети; попутный расход — расход, поступа­ ющий в расчетный участок от зданий прилегающего квартала.

Бытовую канализационную сеть рассчитывают на частичное наполнение труб. Это позволяет:

1)создать лучшие.условия для транспортирования взвешен­ ных загрязнений;

2)обеспечить вентиляцию сети для удаления вредных и опа­ сных газов, выделяющихся из жидкости;

3)создать некоторый резерв в сечении труб для пропуска расхода, превышающего расчетный.

Степень наполнения труб характеризуется отношением h:d (см. далее рис. 84).

Для гидравлического расчета сети используют формулы уста­ новившегося равномерного движения:

Q = Cûf;

 

 

 

.

 

Х_

xfi_

 

 

 

 

 

 

1

~

4R '

2g

'

 

 

где

Q—расход сточных вод;

 

 

 

 

 

 

 

со—площадь

живого сечения;

 

 

 

 

 

V — средняя скорость движения;

 

 

 

 

і — гидравлический

 

уклон,

равный

при равномерном движении

 

уклону лотка труб;

 

 

 

 

 

 

R =

^ — коэффициент гидравлического трения;

периметр);

a>l%—гидравлический

радиус

(здесь

%—• смоченный

 

g — ускорение силы тяжести.

 

 

 

 

Коэффициент гидравлического

трения

К рекомендуется опре­

делять по формуле Н. Ф. Федорова:

 

 

 

 

1

=

—21g/—

с о n

j _

 

 

 

 

 

 

°

1

i n

1

 

 

 

y Y

 

° \

13,68/?

Re

 

 

 

 

 

где

Аэ —эквивалентная

шероховатость;

 

 

 

а2 — коэффициент,

зависящий от состояния стенок трубопрово­

 

дов и свойств жидкости;

 

 

 

 

 

AvR'

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Re =

—-— — число

Рейнольдса

(здесь ѵ — коэффициент

кинематической

вязкости).

Значения Аэ и а2 следует принимать по табл. 11. Гидравлический расчет канализационной сети можно выпол­

нять и по формуле Шези, в которой коэффициент С определяет­ ся по формуле Павловского.

148

 

 

 

 

Т а б л и ц а 11

Значения эквивалентной шероховатости

Л5> коэффициента а2

и коэффициента

шероховатости п для труб, каналов и лотков из различных

материалов

Трубы, каналы и лотки

д э > мм

а.

к

 

 

1,35

90

0,013

Бетонные

и железобетонные . .

2

100

0,014

Асбестоцементные

0,6

73

0,012

 

 

1

83

0,013

Стальные

 

0,8

79

0,012

Бетонные

и железобетонные, ошту­

0,8

50

0,013

катуренные

с гладкой затиркой . .

Кирпичные

3,15

110

0,015

Практически расчеты выполняют по таблицам или номограм­ мам, составленным по приведенным формулам.

Формы сечений труб, применяемых при строительстве кана­ лизационных сетей, показаны на рис. 84. Наиболее часто исполь­ зуют трубы с сечением круглой формы, как обладающие лучшей пропускной способностью и более простые и экономичные в изго­ товлении. Остальные формы сечений труб могут быть разделены на сжатые и вытянутые. Трубы со сжатой формой сечения при прочих равных условиях требуют меньшего заглубления. При устройстве открытых каналов применяют сечения прямоуголь­ ной и трапецеидальной формы.

Минимальные диаметры труб для уличных сетей установле­ ны в зависимости от системы канализации: при полной раздель­ ной 200 мм для бытовой сети и 250 мм для дождевой сети, при общесплавной 250 мм.

Расчетное наполнение в трубопроводах бытовой канализаци' онной сети рекомендуется принимать в зависимости от диаметра труб:

Диаметр труб d в мм

150—300

350—450

500—900

>900

hid, не более . . .

0,6

0,7

0,75

0,8

В трубопроводах дождевой канализационной сети полной раздельной системы и в трубопроводах сети общесплавной сис­ темы следует принимать полное наполнение.

Сточные воды сильно загрязнены различными примесями. Нерастворенная их часть может иметь как органическое, так и неорганическое происхождение. Примеси органического проис­ хождения, обладающие малым удельным весом, хорошо тран­ спортируются по канализационным сетям, а примеси неоргани­ ческого происхождения (песок, шлак, бой стекла и др.) тран-

149

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ