6569
.pdfМинистерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»
О.В. Кащенко, В.А. Земскова, М.О. Жакевич
ПРОЕКТИРОВАНИЕ СООРУЖЕНИЙ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД НАСЕЛЕННЫХ ПУНКТОВ
Учебно-методическое пособие
по выполнению курсового и дипломного проектов по дисциплине «Очистка сточных вод»
для обучающихся по направлению подготовки 08.03.01 Строительство, профиль Теплогазоснабжение, вентиляция, водоснабжение и водоотведение зданий, сооружений и населенных пунктов
Нижний Новгород ННГАСУ
2016
2
УДК 628.3
Кащенко О.В. Проектирование сооружений механической очистки сточных вод населенных пунктов [Электронный ресурс]: учеб. - метод. пос. / О.В. Кащенко, В.А. Земскова, М.О. Жакевич; Нижегор. гос. архитектур. - строит. ун - т – Н. Новгород: ННГАСУ, 2016. – 54 с; ил. 1 электрон. опт. диск (CD-RW)
Приведены указания по выполнению курсового и дипломного проектов по дисциплине «Системы и сооружения водоснабжения и водоотведения». В работе приведены расчетные параметры, нормативы, вспомогательные таблицы и изложены методики расчета решеток, песколовок и первичных отстойников различных типов, получивших распространение в практике проектирования и строительства канализационных очистных сооружений.
Предназначено обучающимся в ННГАСУ по направлению подготовки 08.03.01 Строительство, профиль Теплогазоснабжение, вентиляция, водоснабжение и водоотведение зданий, сооружений и населенных пунктов.
©О.В. Кащенко, В.А. Земскова, М.О. Жакевич, 2016
©ННГАСУ, 2016.
|
3 |
|
|
|
ОГЛАВЛЕНИЕ |
|
|
Условные обозначения ………………………………………………….. |
|
5 |
|
1. Общие указания к проектированию сооружений механической |
|
||
|
очистки сточных вод ………………………………………………… |
. |
9 |
2. |
Решетки, дробилки и решетки-дробилки …………………………… |
9 |
|
|
2.1. Основные требования к проектированию ……………………… |
9 |
|
|
2.2. Технические характеристики решеток и действующие типо- |
|
|
|
вые проекты ………………………………………………… |
.……. |
10 |
|
2.3. Пример расчета решетки ………………………………………… |
|
12 |
|
2.4. Пример расчета дробилки ……………………………………….. |
|
14 |
|
2.5. Пример расчета решеток-дробилок……………………………... |
15 |
|
3. |
Песколовки ……………………………………………………………. |
|
16 |
|
3.1. Основные требования к проектированию ……………………… |
16 |
|
|
3.2. Пример расчета горизонтальной песколовки с круговым дви- |
|
|
|
жением жидкости ………………………………………………… |
|
17 |
|
3.3. Пример расчета аэрируемой песколовки ………………………. |
20 |
|
|
3.4. Пример расчета системы гидравлического удаления песка в |
|
|
|
аэрируемых песколовках ………………………………………… |
|
25 |
|
3.5. Пример расчета гидроэлеватора для аэрируемой песколовки ... |
26 |
|
4. |
Первичные отстойники |
|
28 |
|
4.1.Основные требования к проектированию первичных отстой- |
28 |
|
|
ников |
|
|
|
|
|
|
|
4.2.Пример расчета горизонтального отстойника |
30 |
|
|
4.3.Пример расчета первичного радиального отстойника |
35 |
|
|
4.4.Пример расчета отстойника с |
вращающимся сборно- |
39 |
|
распределительным устройством |
|
|
|
|
|
|
|
4.5.Отстойники с тонкослойными блоками |
44 |
|
|
4.6.Реконструкция отстойников путем |
установки тонкослойных |
45 |
|
модулей |
|
|
|
|
|
|
|
4.7.Пример расчета радиального отстойника при необходимости |
|
|
|
увеличения его производительности и эффективности осажде- |
46 |
|
|
ния |
|
|
ПРИЛОЖЕНИЯ
4 |
|
|
Приложение 1. Основные параметры горизонтальных песколовок с |
49 |
|
круговым движением жидкости |
||
|
||
Приложение 2. Таблицы для гидравлического расчета подводящих и |
|
|
отводящих лотков прямоугольного сечения в песколовках с круго- |
|
|
вым движением жидкости по формуле Н.Ф. Федорова ……………….. |
51 |
|
Список литературы ………………………………………………………. |
52 |
5
Условные обозначения
ωs
bcan
Bgr
bn
Bs
bsc
Dmid
Ds
g
H gr
hcan
hmax
Hr
hs
Hs
hр
I
i
K gen. max
K gen. min
Kh
L s
l sc
Lд
Lк.с.
Nr
–площадь живого сечения песколовки, м2;
–ширина лотка, мм;
–ширина решетки, м, мм;
–ширина прозоров решетки, мм, м;
–ширина песколовки, м, мм;
–ширина пескового лотка, м;
–средний диаметр песколовки, м;
–наружный диаметр песколовки, м;
–ускорение свободного падения, м/с2;
–глубина воды в месте установки решетки, м, мм;
–наполнение лотка, м;
–высота слоя осадка в лотке аэрируемой песколовки, м;
–рабочая глубина песколовки, м;
–высота конической части песколовки до лотков, м;
–расчетная глубина песколовки, м, мм;
–потери напора в решетке, м;
–интенсивность аэрации, м3/м2×ч;
–уклон лотка, трубы;
–общий коэффициент неравномерности притока, максимальный;
–общий коэффициент неравномерности притока, минимальный;
–коэффициент часовой неравномерности поступления отбросов;
–длина песколовки, м;
–длина пескового лотка, м;
–длина диффузора гидроэлеватора, м;
–длина камеры смешения гидроэлеватора, м;
–расчетное число жителей, тыс. чел., чел;
q d
q mid
q min
q r
Qa
qmax.s
Qmud
qmud
Qmud d
qo
Qw
r
Rmid
T uo v s
vcan
vd
vgr
vh
vmin
vr
6
–среднесуточный расход сточных вод, м3/сут.;
–среднесекундный расход сточных вод, л/с;
–минимальный секундный расход сточных вод, л/с;
–расчетный расход сточных вод, л/с;
–расход воздуха на аэрацию в аэрируемой песколовке, м3/м2×ч;
–максимальный секундный расход сточных вод, л/с;
–количество песка задерживаемого в песколовках, м3/ч, м3/сут;
–количество отбросов, снимаемых с решетки, л/год на 1 чел.;
–количество песка, задерживаемого в песколовках, л/(чел×сут);
–суточное количество отбросов, снимаемых с решетки в сутки, м3/сут
–удельный расход технической воды, подаваемый на дробление отбросов, м3/т;
–количество воды, подаваемой к дробилке, м3/ч;
–радиус нижнего основания песколовки, м
–средний радиус песколовки, м
–время хранения песка в бункерах, сут.;
–гидравлическая крупность песка, мм/с;
–скорость движения сточных вод в песколовке, м/с;
–скорость движения сточных вод в канале, м/с;
–скорость воды в смывном трубопроводе системы гидравлического удаления песка в аэрируемых песколовках, м/с;
–скорость движения сточных вод в прозорах решетки, м/с;
–восходящая скорость смывной воды в лотке при гидромеханическом удалении песка из песколовки, м/с;
–минимальная скорость поступательного движения воды в песколовке, м/с;
–скорость движения сточных вод в песколовке при максимальном притоке, м/с;
Wb
Wmud d
Wmud h
Ws
μlab
μpr
Bset
den
Cen
h1
Hset
Kset
n2
P mud
qd
qf
qmax h
qmid h
Qmud
q set
ren
Rset
tset
tf
uo
vtb
vf
7
–емкость пескового бункера, м3;
–вес снимаемых отбросов, кг/сут., т/сут.;
–максимальное часовое количество отбросов, снимаемых с решетки, кг/ч;
–объем осадочной части песколовки, м3;
–вязкость воды в лабораторных условиях;
–вязкость воды в производственных условиях;
–ширина секции, отделения отстойника, м
–диаметр выпускного устройства, м;
–концентрация взвешенных веществ в воде, поступающей на очистку, мг/л
–высота цилиндра, в котором производят отстаивание в лаборатории, мм, м
–рабочая глубина отстойника, м
–коэффициент использования объема проточной части отстойника;
–показатель степени, зависящий от агломерации взвеси в процессе осаждения;
–влажность осадка, %;
–среднесуточный расход сточных вод, м3/сут.;
–фактическая нагрузка на 1 м2 поверхности отстойника, м3/ч
–максимально-часовой расход сточных вод, м3/ч;
–среднечасовой расход, м3/ч;
–количество осадка, выделяемого при отстаивании, м3/ч, м3/сут;
–производительность одного отстойника, м3/ч;
–радиус выпускного устройства, м;
–радиус радиального отстойника, м
–продолжительность отстаивания, с, соответствующая заданному эффекту очистки и полученная в лабораторном цилиндре в слое h1.
–фактическое время отстаивания, ч;
–гидравлическая крупность, мм/с;
–турбулентная составляющая скорости движения воды в отстойнике, мм/с;
–фактическая скорость движения воды в отстойнике, мм/с;
|
|
8 |
vw |
– |
скорость рабочего потока в отстойнике, мм/с; |
Wset |
– |
объем зоны отстаивания, м3; |
Э |
– |
эффект осветления, % |
9
1. ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ К ПРОЕКТИРОВАНИЮ СООРУЖЕНИЙ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД
1.1.Расчетные расходы сточных вод определяются по суммарному графику притока как при подаче насосами, так и при их самотечном поступлении на очистные сооружения, п. 6.7 [1].
1.2.При совместной биологической очистке бытовых и производственных сточных вод допускается их совместная или раздельная механическая очистка. Раздельную механическую очистку надлежит предусматривать для взрывоопасных производственных сточных вод, а также при необходимости использования химической или физико-химической очистки производственных сточных вод и при различных методах обработки осадков производственных и бытовых сточ-
ных вод, п. 6.9 [1].
1.3.В составе очистных сооружений должны предусматриваться (п. 6.13 [1]):
–устройства для равномерного распределения сточных вод и осадка между отдельными элементами сооружений, а также для отключения сооружений, каналов и трубопроводов на ремонт, для опорожнения и промывки;
–устройства для измерения расходов сточных вод и осадка, а также аппаратура и лабораторное оборудование для контроля качества поступающих и очищенных сточных вод.
1.4.Каналы и лотки очистных сооружений канализации надлежит рассчитывать на максимальный секундный расход с коэффициентом 1,4 (Ki), п. 6.14 [1].
2.РЕШЕТКИ, ДРОБИЛКИ И РЕШЕТКИ-ДРОБИЛКИ
2.1.Основные требования к проектированию.
2.1.1.Использование решеток и решеток-дробилок в составе очистных сооружений предусматривается в соответствии с п. 6.16 [1];
2.1.2.Число резервных решеток и решеток-дробилок с механизированными граблями принимается по табл. 22, п. 5.12 [1];
2.1.3.Скорость движения сточных вод в канале перед решеткой рекомендуется принимать не менее 0,7 м/с и не более 1,0 м/с;
2.1.4.Скорость движения сточных вод в прозорах решеток при максимальном притоке следует принимать 0,8-1,0 м/с, решеток-дробилок – 1,2 м/с, п. 5.14 [1];
2.1.5.Дробленые отбросы следует сбрасывать в лотки перед решеткой или направлять на совместную переработку с осадками очистных сооружений. Ре-
10
зервная дробилка предусматривается при количестве отбросов более 1 т/сут.
п.п. 5.15, 6.19, 6.20 [1];
2.1.6.Количество отбросов, задерживаемых решетками из бытовых сточных вод определяется в соответствии с п. 5.13 [1];
2.1.7.Потери напора в решетках принимаются в 3 раза большими, чем для чистых решеток п. 6.24 [1].
2.2.Технические характеристики решеток и действующие типовые проекты.
Таблица 2.1. Технические характеристики решеток и сит [2].
Параметры |
|
|
|
Тип решетки (сита) |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
МГ |
РМН |
РМУ |
RS-16 |
RS-35 |
РГД |
РСФ-01 |
СЗС |
|||
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
Ширина решетки |
2100 |
2100 |
840- |
|
1200 |
1900 |
1200 |
1455 |
3000 |
|
(Bgr), мм |
|
|
2535 |
|
|
|
|
|
|
|
Ширина |
|
728; |
600- |
|
|
|
|
|
|
|
фильтрующей |
810 |
|
850 |
1500 |
950 |
950 |
2560 |
|||
810 |
2000 |
|
||||||||
части, мм |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Высота от дна, |
4500 |
4500 |
2532- |
|
3300 |
3500 |
2500 |
3252 |
3000 |
|
мм |
3660 |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Длина, мм |
2600 |
2660 |
|
|
1800 |
1800 |
1800 |
1480 |
6680 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Высота выгрузки |
900 |
900 |
|
|
450 |
450 |
1500 |
2070 |
800 |
|
от пола, мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Максимальная |
|
|
800- |
|
|
|
|
|
|
|
глубина канала, |
3000 |
3000 |
|
1000 |
3000 |
1000 |
1000 |
4200 |
||
2500 |
|
|||||||||
мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ширина |
16; |
10; 6 |
16±2 |
|
5 |
3 |
10 |
4 |
1,4 |
|
прозоров, мм |
12 |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Толщина |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
фильтрующих |
10 |
10 |
6 |
|
3 |
3 |
10 |
3 |
|
|
пластин, мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Масса, кг |
4500 |
3750 |
650- |
|
900 |
4300 |
2100 |
2400 |
|
|
1850 |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|