14 Ковальчук Очистка стічних вод

24.Рубчак И.Ю., Сирота М.Н. Сооружения для обработки осадков городских сточных вод: (Проектирование, строительство и эксплуатация). - М., Стройиздат, 1978. - 116 с.

25.Вейцер Ю.И., Минц Д.М. Высокомолекулярные флокулянты в процессах очистки природных и сточных вод. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Строй-

издат, 1984. - 200 с.

26.Обработка и утилизация осадков производственных сточных вод/С.В. Яковлев, Л.С.Волков, Ю.В.Воронов, В.Л.Волков. - М.: Химия, 2000. - 448 с.

27.Сушка осадков сточных вод в сушилке с псевдоожиженным слоем/Терещук А.И., Стецюк А.В. - Львов: Издательское объединение «Вища школа», 1976. - 64 с.

28.Примеры расчетов канализационных сооружений: Учеб. пособие для вузов/Ю.М.Ласков, Ю.В.Воронов, В.И.Калицун. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1987. - 255 с.

29.Проектирование сооружений для очистки сточных вод (Справочное пособие к СНиП)/ВНИИ ВОДГЕО. - М.: Стройиздат, 1990. - 192 с.

591

Розділ 15

ЗАГАЛЬНІ СХЕМИ СТАНЦІЙ ДЛЯ ОЧИСТКИ СТІЧНИХ ВОД

15.1. Генеральний план майданчика очисних споруд

Майданчик очисних споруд розміщується на незатоплюваній паводковими водами території з підвітряної сторони по відношенню до житлової забудови, нижче населеного пункту за течією річки.

Від межі житлової забудови очисні споруди повинні бути відділені санітарно-захисною зоною, розміри якої залежать від витрати очищуваних стічних вод, ефективності очистки, складу споруд для очистки стічних вод і обробки осадів (табл. 15.1). У випадку розміщення житлової забудови з підвітряної сторони по відношенню до очисних споруд санітарно-захисну зону допускається збільшувати, але не більше ніж у 2 рази. За наявності сприятливої рози вітрів санітарно-захисну зону можна зменшити на 25 %. При відсутності мулових майданчиків на території очисних споруд продуктивністю більше 0,2 тис. м3/добу розмір зони скорочують на 30 %. Розміри санітарнозахисних зон слід приймати рівними: 100 м - від полів фільтрації площею до 0,5 га і від споруд механічної та біологічної очистки на біофільтрах продуктивністю до 50 тис. м3/добу; 15 м - від полів підземної фільтрації продуктивністю менше 15 м3/добу; 25 м - від фільтруючих траншей і піщано-гравійних фільтрів; 5 і 8 м - відповідно від септиків і фільтруючих колодязів; 50 м - від аераційних установок повного окислення з аеробною стабілізацією мулу продуктивністю до 700 м3/добу; 300 м - від зливних станцій.

При розрахунковій продуктивності очисних споруд більше 280 тис. м3/добу і при застосуванні технологій очистки стічних вод, відмінних від перелічених у табл. 15.1, розміри санітарно-захисних зон узгоджуються із головним санітарно-епідемічним управлінням Міністерства охорони здоров’я.

Генплан очисної станції складається у масштабі 1:500. В окремих випадках при великій продуктивності станції можливе використання масштабу 1:1000. На генплан наносять очисні й допоміжні споруди, лотки та трубопроводи різного призначення, а також дороги, огорожі, зони озеленення та ін. Генплан повинен проектуватися з урахуванням санітарних вимог, протипожежних і заходів з техніки безпеки.

Розташування очисних споруд у плані повинно забезпечити самопливний рух стічних вод при мінімальному об’ємі земляних робіт і по найкоротшим відстаням. Споруди повинні розміщуватися по природному похилу місцевості. Одночасне складання разом з генпланом повздовжніх профілів руху по спорудам для очистки стічних вод та обробки осадів (профілів «по

592

Таблиця 15.1

Розміри санітарно-захисних зон каналізаційних споруд [1]

воді» та «по мулу») дозволить, враховуючи висотне розташування окремих споруд, правильно розмістити їх у плані, встановити розміри виїмок і насипів та максимально використати можливості рельєфу місцевості.

Слід прагнути до симетричного розміщення споруд і скорочення шляхів руху води та осадів. Раціональне використання території досягається за умови, якщо основні споруди вписуються в квадрат чи близький до нього прямокутник.

Розміщення споруд, лотків і трубопроводів повинно забезпечувати автоматичний розподіл води між окремими спорудами. Для рівномірного розподілу води по спорудам, окрім їх симетричного розташування, використовують розподільні чаші чи камери, аеровані канали або інші пристрої. Розподільні чаші чи камери обов’язкові перед відстійниками та метантенками з безперервним завантаженням. Як розподільний пристрій перед аеротенками використовують аеровані канали.

Споруди розміщуються як можливо ближче одна до одної для скорочення довжини комунікацій та площі займаної території. При цьому розглядаються можливі варіанти об’єднання споруд (блокування), наприклад, об’єднання преаераторів із первинними відстійниками; первинних відстійників, аеротенків і вторинних відстійників тощо.

При проектуванні генплану необхідно врахувати ширину проекції насипів та виїмок, що виконуються в залежності від виду грунту з похилом від

593

1:1 до 1:1,5. Потрібно передбачити також проходи та проїзди між спорудами й краями насипів та виїмок. Компонування споруд повинно забезпечити можливість черговості будівництва та розширення станції у випадку збільшення припливу стічних вод. На генплані станції необхідно передбачити резервні території для розширення окремих споруд і не слід розміщувати на цих територіях капітальні споруди, будівлі та комунікації.

У складі очисних споруд повинні бути передбачені пристрої для виключення з роботи, спорожнення та промивки споруд і трубопроводів при їх ремонті або очистці, а також трубопроводи чи лотки для аварійного скиду стічної рідини до споруд механічної очистки стічних вод та після них.

При розміщенні на одній площині з відносно спокійним похилом розриви між окремими спорудами в плані попередньо можуть намічатися наступними: між групами однойменних споруд - 2-3 м; між групами різнойменних споруд (з невеликим перепадом висоти між ними) - 5-10 м; між спорудами та муловими майданчиками - 25-30 м.

Газгольдери (при місткості кожного не більше 1000 м3) повинні розміщатися на відстані: 15 м - від внутрішньомайданчикових доріг; 20 м - від виробничих та підсобних будівель; 35 м - від складів палива, 65 м - від житлових і громадських будівель, базисних складів палива та від джерел відкритого вогню. Відстань між сусідніми газгольдерами приймається рівною півсумі їх діаметрів.

Слід враховувати, що для правильної роботи водомірних лотків Паршаля ділянка каналу на відстані 15 м вище місця встановлення лотка повинна бути прямолінійною в плані.

Всі будівлі та споруди повинні бути забезпечені під’їзними та пішохідними доріжками. На очисних спорудах ширина доріг приймається разом з шириною проїжджої частини не меншою 3,5 м при загальній ширині з обочинами 5,5 м. Розміри майданчиків, що забезпечують розворот автомашин, повинні призначатися не меншими 12х12 м; заокруглення при сполученні доріг повинні бути не меншими 8 м, рахуючи по внутрішньому радіусу.

Окрім основних виробничих споруд на території станції розміщуються допоміжні та обслуговуючі об’єкти: котельна, майстерні, насосні станції, повітродувна станція, трансформаторні підстанції, склад хлору, прохідна, адміністративний корпус, лабораторії та ін. Склад, кількість та площі обслуговуючих приміщень встановлюються в залежності від продуктивності очисної станції й інших чинників [1, 2]. Доцільно блокувати споруди, наприклад, насосні станції з хлораторною та повітродувною станцією, гараж із майстернею та складами і т.д. Допоміжні споруди слід розміщувати по можливості в одному блоці.

При розміщенні допоміжних споруд у плані слід враховувати, що котельню зручно розмістити в центрі зони обслуговування теплоспоживачів, але

594

не ближче 35 м від метантенків. Склад хлору повинен розміщуватися з урахуванням максимальних розривів між ним і найближчими будівлями: від адміністративних та побутових будівель очисної станції - не ближче І00 м; від виробничих будівель, в яких постійно знаходиться обслуговуючий персонал, - 50 м; від виробничих будівель і споруд, в яких обслуговуючий персонал буває періодично, - 30 м.

На плані підземних комунікацій слід показати колодязі: на самопливних лініях - у місцях повороту, приєднання інших ліній, зміни похилу; на напірних лініях - у місцях встановлення запірної та іншої арматури.

На кресленні генплану потрібно помістити таблицю умовних позначок та експлікацію споруд. Позначення трубопроводів і каналів повинні відповідати діючим стандартам.

Умовне позначення трубопроводу складається з умовного графічного позначення трубопроводу (у вигляді лінії) та літерно-цифрового, яке характеризує призначення й вид транспортованого середовища. Літерно-цифрове позначення трубопроводів виконується згідно ГОСТ 21.205-93. Видимі ділянки проектованого трубопроводу позначають суцільною лінією, невидимі (підземні, у перекритих каналах тощо) - штриховою лінією такої ж товщини.

На генплані повинні бути вказані розміри основних споруд (діаметр, ширина, довжина), а також відстані між окремими спорудами та комунікаціями - так звані «прив’язочні» розміри.

На межі майданчика очисних споруд слід передбачити посадку зеленої захисної зони смугою 5-10 м, а на самому майданчику - озеленення доріг на всіх вільних територіях.

Територія очисних споруд повинна бути загороджена огорожею висотою не менше 1,2 м. Окрім цього, окремі споруди повинні бути загороджені у відповідності до правил техніки безпеки [3].

15.2. Схема висотного розміщення очисних споруд

Для визначення взаємного висотного розташування окремих споруд очисної станції складаються профілі руху води та мулу. Одночасно визначаються розміри каналів і трубопроводів, які зв’язують ці споруди.

Для складання профілю «по воді» шлях руху її по комунікаціям і спорудам розбивається на розрахункові ділянки за ознакою постійної витрати. Для побудови профілю вибирається найдовший шлях руху води. Довжина кожної ділянки (в метрах) визначається за генпланом очисних споруд. Отримані таким чином довжини розрахункових ділянок служать основою для побудови профілю, горизонтальний масштаб якого приймається однаковим з масштабом генплану, а вертикальний - 1:100.

При побудові профілю руху води необхідно враховувати наступне.

595

На мережі каналів і трубопроводів, яка зв’язує окремі споруди очисної станції, є диктуючі точки, до яких відносяться: розподільні чаші та камери з незатопленими водозливами; збірні водозливи первинних та вторинних відстійників; вимірювачі витрати води, що працюють за принципом незатоплених водозливів; водозливи-стабілізатори швидкості води у піскоуловлювачах; зрошувальні системи біологічних фільтрів; вільні перепади рівнів води між спорудами, що утворюються при крутому рельєфі місцевості тощо. У кожній диктуючій точці приймається запас на вільний вилив, рівний 10-15 см і більше при пропусканні розрахункової витрати стічних вод.

Гідравлічні втрати у системах каналів і трубопроводів доцільно визначати проти течії рідини, починаючи з визначення напору в диктуючій точці.

При визначенні висотного розміщення основних споруд слід звернути увагу на те, щоб вони спирались на природній грунт. На підсипці дозволяється розміщати приймальні камери, решітки та піскоуловлювачі.

Слід прагнути до того, щоб об’єми насипів та виїмок збігалися. Це забезпечує скорочення робіт по транспортуванню грунту. З цією ж метою споруди, які мають велику висоту (вертикальні відстійники, двоярусні відстійники та ін.), розміщують наполовину вище рівня землі.

Для визначення висотного розміщення основних споруд враховують розрахункові втрати напору в кожному з них, у каналах і трубопроводах по шляху руху стічних вод, мулу й осадів. Втрати напору в окремих спорудах станції допускається приймати без спеціального розрахунку (табл. 15.3).

Визначення розмірів каналів і трубопроводів та гідравлічних втрат

596

напору в них здійснюється у відповідності до п. 6.13 СНиП 2.04.03-85 за максимальною секундною витратою стічних вод із коефіцієнтом 1,4. Швидкості потоку рекомендується приймати в межах (м/с): 0,9-1,0 - для неочищених стічних вод; 0,7-1,0 - для стічних вод після піскоуловлювачів; 0,6-1,0 - для освітлених стічних вод; 0,5-1,0 - для очищених стічних вод.

При розрахунку відкритих каналів відношення глибини потоку до ширини каналу приймають у межах 0,5-0,75; запас від горизонту води до бортів каналу - 0,2-0,3 м при його ширині до 1 м і 0,3-0,4 м при ширині каналу більше 1 м.

Гідравлічний розрахунок каналів та трубопроводів здійснюється за таблицями для розрахунку каналізаційних мереж [4].

При проектуванні самопливних прямокутних каналів необхідно дотримуватися наступних рекомендацій.

На ділянках, які підводять воду до споруд, швидкості повинні залишатися постійними чи трохи зменшуватись із зменшенням витрати стічних вод. Наповнення каналів бажано зберігати постійним чи зменшувати за течією рідини за рахунок втрат на місцеві опори. Перетини каналів повинні змінюватись по можливості за рахунок зменшення їх ширини. Швидкості руху рідини на відвідних ділянках повинні зростати чи залишатися постійними. Із збільшенням витрат рідини перетини відвідних каналів збільшують як за глибиною, так і за шириною.

При гідравлічному розрахунку комунікацій важливо правильно встановити втрати напору на місцеві опори. Значення коефіцієнтів місцевих опорів і розрахункові формули приймаються за різними довідними виданнями з гідравліки.

Для побудови профілю руху води результати розрахунку комунікацій очисної станції зводять у таблицю (табл. 15.3).

Таблиця 15.3

Форма таблиці гідравлічного розрахунку комунікацій очисної станції

Продовження табл. 15.4

597

Рис. 15.1. Генплан очисної станції продуктивністю 70 тис. м3/добу (мулові майданчики й електромережі умовно не показані):

1 - приймальна камера; 2 - будівля решіток; 3 - горизонтальні піскоуловлювачі з коловим рухом рідини; 4 - лоток Вентурі; 5 - піскові бункери; 6 - розподільна камера первинних відстійників; 7 - первинні радіальні відстійники; 8 - насосна станція сирого осаду первинних відстійників; 9 - колодязь для плаваючих домішок; 10 - трикоридорні аеротенки-витиснювачі; 11 - вторинні радіальні відстійники; 12 - розподільна камера вторинних відстійників; 13 - мулова камера; 14 - лоток Паршаля; 15 - контактний резервуар; 16 - насосна станція ущільненого надлишкового активного мулу; 17 - мулозгущувачі; 18 - хлораторна з складом хлору; 19 - резервуар активного мулу; 20 - резервуар технічної води; 21 - резервуар господарсько-побутової каналізації; 22 - насосноповітродувна станція; 23 - блок виробничих і побутових приміщень; 24 - насосна станція метантенків; 25 - метантенки з інжекторними; 26 - котельня; 27 - газовий кіоск; 28 - газгольдери; умовні позначки мереж: К1 - господарсько-побутова каналізація; К1Н - напірний трубопровід господарсько-побутової каналізації; К1.1 - спорожнення споруд; К1.2 - обвідний трубопровід; К4.2 - піщана пульпа; К4.3 - сирий осад первинних відстійників; К4.4 - дренажна вода; К5.1 - активний мул; К.5.2 - надлишковий активний мул; К5.3 - ущільнений надлишковий активний мул; К5.4 - зброджена суміш сирого осаду первинних відстійників і активного мулу; К5.5 - зворотний активний мул; К5.6 - мулова вода; В1 - господарсько-протипожежний водопровід; В3 - технічний водопровід; АО - повітропровід; Х - хлорна вода; ТО - тепломережа; Т7 - подаючий паропровід; Г1 - газопровід до газгольдерів; Г2 - газопровід до котельної

При самопливному надходженні стічних вод на майданчик очисних споруд і відомій відмітці рівня води у підвідному колекторі побудову профілю руху води доцільно проводити в напрямку руху води, поступово знижуючи рівень води на величину втрат напору на кожній розрахунковій ділянці.

При подачі води на очисні споруди по напірному трубопроводу та у випадках, коли при самопливному надходженні води перепад між відміткою води в колекторі та максимальним рівнем води в річці невеликий, побудову профілю слід розпочинати від випуску стічних вод у водойму в напрямку, протилежному напрямку руху стічних вод. В усіх випадках необхідно, щоб витікання води з оголовка випуску відбувалося з напором не меншим 1,5-2,0 м.

Профіль «по мулу» повинен відображати висотну схему руху осаду від первинних відстійників до мулової насосної станції, далі до метантенків і від них - до мулових майданчиків чи інших споруд для обробки осадів. Від мулових майданчиків будують профіль трубопроводу дренажних вод до місця скиду їх у приймальну камеру очисних споруд. Як і при побудові профілю «по воді», шлях руху вибирається найдовшим. Розрахунки мулопроводів зводяться в таблицю за формою таблиці 15.4. Під профілем по «мулу» розміщують таку ж таблицю основних даних, як і під профілем «по воді».

599

Рис. 15.2. Висотна схема руху води по очисним спорудам

600