Ю. М. Ласков , Ю. В. Воронов,
В. И. Калиц н
ПРИМЕРЫ
РАСЧЕТОВ
КАНАЛИЗАЦИОННЫХ
СООРУЖЕНИЙ
Третье издание, стереотипное
«допущено Министерством высшего и среднего специального образо вания СССР в качестве учебного пособия для студентов высших учеб ных заведений, обучающихся по специальностям «Водоснабжение и канализация» и «Водоснабжение и водоотведение»
Альянс
2008
УДК 628.2.001.2.(075.8) ББК 38.761.2
л 263
Рецензент - кафедра водоснабжения и канализации Горь
ковекого инженерно-строительного института им. В. П. Чка
лова (зав. кафедрой д-р техн. наук проф. В. В. Найденко)
\Ласков Ю. М.Jидр.
Л 26 Примеры расчетов канализационных сооружений:
Учеб. пособие для вузов/jЮ. М. Ласков!, Ю. В. Воро нов,\В. И. Калицунl.- 3-е изд., перераб. и доп.- М.:
ИД «Альянс», 2008.- 255 с.: ил.
Приведены примеры рас'!ета необходимой степени о'!истки сточных
вод на основе современных проектных решений и достижений. Расчеты произведены с учетом действующих нормативных документов. Примеры
охватывают пра((Тически все виды задач, встречающихся при прое((Тиро
вании канализационных очистных сооружений. Настоящее издание пере
работано в соответствии с новыми 1юрмативными документами.
Для студентов строительных вузов, обучающихся по специальностям «Водоснабжение и канализация» и «Рациональное использование водных ресурсов и обезвреживание nромышленных стоков>>.
ББК 38.761.2
\SBN 978-5-903034-32-l |
© ИД «АJ!ЬЯНС)), 2008 |
ПРЕДИСЛОВИЕ
Большое внимание охране nрироды, в том числе водных ресур· сов, уделено в Основных наnравлениях экономического и социаль· иоrо развития СССР на 1986-1990 годы и на период до 2000 года, nринятых на XXVII съезде КПСС.
В nостановлении Верховного Совета «0 соблюдении требований
законодательства об охране nрироды н рациональном исnольэова· нии nриродных ресурсов)>, nринятом в июле 1985 r., намечен коми· леке мероnриятий, направленных иа защиту водоемов от загрязне·
иия и истощения, на внедрение малоотходных технологических nро
цессов, а также на разработку новых методов и сооружений по
очистке производственных и городских сточных вод.
Будущие сnециалисты по очистке городских н пронэводсrвеиных
сточных вод должны обладать глубокими знаниями и способностью
самостоятельно решать сложные задачи no рациональному исnоль
зованию водоемов и предупреждению их от загрязнения и истоще
ния. Основное назначение учебного nособияnомочь студентам,
обучающимся по сnециальностям «Водоснабжение и канализация» и
«Рациональное использование водных ресурсов и обезвреживание nромышленных стоков:., выработать навыки применекия теории в
решении конкретных задач и тем самым освоить методику расчетов
иеобходимоА стеnени очистки сточных вод и самих каналиэацион·
ных очистных сооружений.
Учебное пособие содер]КИТ разнообразные по тематике и слож· нос:ти nримеры, охватывающие основные разделы дисциnлин сВодо·
отвед~ние и очистка сточных вод>>, «Водоотводящие системы nро мышленных nредnриятий» и «Технология очистки сточных вод».
Предисловие, гл. 1 и 6 наnисаны д-ром rехн. наук, nроф.
\Ю. М. Ласковым;\ гл. 3 и 4 - канд. техн. наук, доц. Ю. В. Вороно вым; rл. 2 н 5 - канд. техn. наук, доu.\В. И. Калицуном.j
Авторы приносят свою благодарность заведующему кафедрой nодоснабжения и канализации Горьковекого инженерио-строитель·
ного института им. В. П. Чкалова, д-ру техн. наук В. В. Найденко,
а также сотрудникам этой кафедры эа полезные советы, сделан
ные nри рецензировании рукоnиси.
3
ГЛАВА 1. СОСТАВ СТОЧНЫХ ВОД И РАСЧЕТ
НЕОБХОДИМОЯ СТЕПЕНИ ИХ ОЧИСТКИ
§ 1. Виды сточных вод и состав загрязнений
Сточные воды подразделяют на бытовые, производет венные и атмосферные (дождевые).
Загрязнения, содержащиеся в сточных водах, бывают
минерального, органического и бактериального проис
хождения и могут находиться в растворенном, коллоид
ном и нерастворенном состояниях. Степень загрязненно
сти сточных вод определяют по ряду показателей сани
тарно-химического анализа.
Для оценки работы сооружений механической очистки основными показателями являются БПК, ХПК, перман
ганатная окисляемость, содержание биогенных элемен
тов, реакция среды, температура.
Известно, что для одних и тех же сточных вод ХПК
всегда больше БПК. При этом, если отношение
БПК/ХПК>О,5, сточные воды следует направлять на
сооружения биологической очистки. В противном случае их подвергают физико-химической обработке.
Для нормального хода процесса биологической очист
ки необходимо присутствие в водах биогенных элемен
товазота и фосфора. По СНиП 2.04.03-85 содержание азота и фосфора должно удовлетворять соотношению
БПК: N: Р= 100: 5: 1. Для контроля за ходом процесса
очистки в случае необходимости определяют содержание
вводе токсичных веществ, которые не должны превы
шать предельно допустимых концентраций (ПДК). К та
ким веществам относят ртуть, свинец, кадмий, цианиды,
ПАВ и др.
Чтобы предотвратить нарушение кислородного режи
ма в водоеме в результате сброса очищенных сточных
вод, определяют содержание растворенного кислорода в
воде водоема, которое регламентируется «Правилами ох
раны поверхностных вод от загрязнения сточными вода
ми» [5].
Количество загрязнений, находящихся в бытовых
сточных водах, по отдельным ингредиентам определяют
4
по табл. 25 СНиП 2.04.03-85. Зная норму водоотведения
q, лjсут, и |
количество загрязнений а, nриходящихся на |
||
1 челjсут, |
можно вычислить |
содержание их |
в единице |
объема сточных вод, т. е. их |
концентрацию в мгjл: |
||
|
Р = a·IOO/q. |
(1.1) |
|
В современных городах сточные воды промышленных
предприятий nоступают в городскую канализационную
сеть, поэтому в городах вбды обычно смешанныесмесь
бытовых и nроизводственных. Концентрацию загрязне ний, содержащихся в городских сточных водах, постуnа
ющих на очистные сооружения, оnределяют по уравне
нию
t
РбытQбыт+ ~РпрQпр
Рем = |
1 |
(1.2) |
-----------1~-------- |
||
|
|
Qбыт+ ~Qпр
1
где Рбwт, Qбwтконцентрация загрязнений и расход бытовых сточ
ных вод, гjм1; Рпр, Qпрконцентрация заrризнениА и расход про· изводственных сточных вод отдельных nредлриятиА, rjм3•
§2. Расчет разбавления в реках, озерах
иводохранилищах
Для расчета разбавления в средних н больших реках
наибольшее распространение nолучил метод Фролова Родзиллера. Коэффициент смешения определяют по фор·
муле
|
|
~г |
|
|
1 _ e-av L |
|
|
|
а= -------3--- ' |
(1.3) |
|
|
1 + (Q/q)e-aY~ |
|
|
где Q- расход |
воды (при 95 %-ной |
обеспеченности) в створе |
реки |
у места выпуска |
сточных вод, м3jс; |
q - расход сточных вод, |
м1jс; |
L - длина русла от места выпуска сточных вод до расчетного ство
ра, м; c:t- коэффициент, зависящий от гидравлических условнА сме
шения .
Коэффициент а вычисляют по формуле
~/- |
(1.4) |
|
c:t = ~<р v |
Е/q , |
|
где С- коэффициент, учитывающий |
место расположения |
выпуска |
(для берегового выпуска С=1, для руслового ~-1,5); <р- коэффи
циент извилистости русла, опредепиемый как отношение дпииы рус·
Б
ла от выпуска до расчетного створа по фарватеру к расстоянию меж
ду этими сечениями по прямой; Е- коэффициент турбулентной диффузии, который находят по формуле
Е= Ucp Нср/200; |
(1.5) |
здесь Vcp -средняя скорость течения воды в реке на участке меж
ду выnуском 11 расчетным створом, мjс; Нерсредняя глубина ре
ки на том же участке, и.
Для определения кратности разбавления в расчетных
створах следует применять формулу |
|
n = (aQ +q)/q. |
(1.6) |
Соrласно «Правилам охраны поверхностных вод от
загрязнения сточными водами» расчетным створом на
зывают створ, расположенный на проточных водоемах
на 1 км выше по течению от ближайшего пункта водо nользования (водозабор для хозяйственно-питьевого во
доснабжения, места купания и организованного отдыха, территория населенноrо пункта и т. п.), а на непроточных
водоемах и водохранилищахстворы на расстоянии в
1 км в обе стороны от пункта водопользовани~ {5].
Для расчета разбавления сточных вод в озерах и во дохранилищах можно пользоваться методами М. А. Руф
феля и Н. Н. Лапшева.
Метод Н. Н. Лапшева применим для рассеивающих и
сосредоточенных выпусков при скорости истечения сточ
ных вод более 2 мjс. По этому методу предполагается,
что выпуск находится на некотором удалении от берега, а глубина в месте устройства выпуска составляет более
30 диаметров выпускного отверстия. Наименьшее разбав
ление, наблюдающееся на расстоянии от места выпуска
сточных вод в озеро или водохранилище, определяют по
формуле
(1. 7)
где А- параметр, определяющий изменение разбавления при при
менении рассеивающего выпуска (при сосредоточенном выnуске
А= 1); L - расстояние от места выпуска до расчетного створа; d0 - диаметр выпускного отверстия; Р- параметр, зависящий от сте
пени проточности водоема и нагрузки сточных вод на него; S - nа раметр, опредепеямый относительной глубиной водоема.
Если известна скорость течения в озере или в водо
хранилище, то |
|
Р = Vn/(0 ,000015v0 +Vn), |
(1.8) |
где vn- скорость течения в проточном озере или |
водохранилище, |
мjс; vo- скорость истечения из выnуска, м;с.
б