Система водоотведения

 

Введение.

 

 

Под канализацией принято понимать комплекс санитарных мероприятий и инженерных сооружений, обеспечивающих сбор и быстрое удаление за пределы населенных мест и промышленных предприятий загрязненных сточных вод, их очистку, обезвреживание.

Для поддержания санитарного благополучия населенных мест необходимо немедленно удалять отбросы и сточные воды с территории населенных пунктов, чтобы не загрязнять окружающую местность и водоемы. В различных условиях и в различные периоды эти задачи решались по –разному.

В России первые канализационные каналы построили в 14 веке в Москве и Новгороде. Широкое строительство канализации в России в сравнении с другими станами началось значительно позднее в связи с поздним становлением страны на путь промышленного развития. К 1917 году в России канализацию имели всего 18 городов, а протяженность канализационных сетей составляла лишь 1500 километров.

Главная роль в развитии водопроводно – канализационного дела и разработке его научных основ принадлежит отраслевым научно- исследовательским институтам, проектным организациям и высшим учебным заведениям. Российский научно- исследовательские и проектные организации и высшие учебные заведения разрабатывают экономные и эффективные методы очистки воды и новые конструкции очистных сооружений.

 

 

1. Система водоотведения.

 

 

Сточные воды транспортируют по трубам и каналам канализационной сети за пределы города в основном самотекам.

В зависимости от поступления сточных вод в сеть и транспортирования по ней различных категорий вод применяют раздельную, неполную раздельную, общесплавную, полураздельную и комбинированную системы канализации. Если в одну канализационную сеть поступают сточные всех трех категорий – бытовые, производственные, атмосферные, то такая система носит название общесплавной. Если же все перечисленные воды отводят по самостоятельным сетям или устраивают две сети, то система носит название раздельной, Раздельные системы в свою очередь подразделяются на полные и неполные. Если одновременно строят все сети (производственную, бытовую, дождевую), то система называется полной раздельной. Если строят одну из них, сеть бытовых, а атмосферные воды неорганизованно поступают в водоем, то система называется неполной раздельной.

При полураздельной системе обязательно строят две сети: одну – для отведения бытовых и производственных вод, другую - для атмосферных.

Комбинированная система канализации представляет собой сочетание общесплавной и раздельной системы. Объясняется это тем, что с ростом города в общесплавную систему сбрасывают бытовые производственные воды новых районов города, и ливневые воды по самостоятельной водосточной сети направляют в ближайшие водоемы. При такой системе часть районов города имеет общесплавную систему, а другая часть (новые районы) – раздельную.

 

1.1 Расчетные расходы сточных вод по кварталам.

 

 

Расчетным расходом сточных вод называется то количество сточных вод, на пропуск которых должны быть запроектированы канализационные сооружения.

Определить расчетные расходы населенного пункта по данному ситуационному плану, если известно плотность населения r=420 чел/га, норма водоотведения qб =190 л/с. Расчет проводим по табличной форме.

 

Расчет среднего расхода от населенного пункта.   Таблица №1

№ квартала	Площадь, (га)	Плотность, чел/га	Число жителей, чел.	Норма в/о,  л/с	Qmid, м3/сут	qmid(m), м3/ч	qmid (s) л/с
1	2	3	4	5	6	7	8
1	3,45	420	1449	0,19	275,3	11,5	3,2
2	4		1680		319,2	13,3	3,7
3	4,08		1714		325,7	13,6	3,8
4	3,45		1449		275,3	11,5	3,2
5	3,22		1352		256,9	10,7	3,0
6	2,86		1201		228,2	9,5	2,6
7	3,12		1310		248,9	10,4	2,9
8	7,5		3150		598,5	24,9	6,9
9	2,75		1155		219,5	9,1	2,5
10	3,53		1483		281,8	11,7	3,3
11	2,3		966		183,5	7,6	2,1
12	2,53		1063		202,0	8,4	2,3
13	2,53		1063		202,0	8,4	2,3
14	2,53		1063		202,0	8,4	2,3
15	6,525		2741		520,8	21,7	6,0
16	6,16		2587		491,5	20,5	5,7
			∑=25426

 

 

1.2 Определение расхода бытовых сточных вод:

 

 

1. Школа -100 чел.
2. Детский сад -70 чел.
3. Больница -1000 чел.

, м3/сут. (1.1)

где gб – норма водоотведения на одного жителя, пользующегося канализацией, л/сек.

N – Расчетное население;

Qmid – расход в сутки;

 

, м3/ч.         (1.2)

где qmid(m) – часовой расход.

,

, л/сек.  (1.3)

где qmid(S) – секундный расход.

 

 

 

1.3. Расчетные расходы сточных вод от коммунальных

предприятий.

 

 

Расчетные расходы производственных сточных вод определяют по данным технологов, а в некоторых случаях по удельным расходам, т.е. по количеству сточной жидкости, приходящийся на 1 тонну продукции, на 1 агрегат и по количеству выпускаемой продукции или числу установленных агрегатов.

Расход сточны2х вод от промышленных предприятий (количество рабочих – 1500). Количество смен – 2. Количество рабочих в max смену в процентах от Qсут. – 60%. Количество рабочих, принимающих душ, в процентах, от общего числа работающих по сменам – 40%. Количество производственных сточных вод – 2700 м3/сут.

где К2’ – коэффициент неравномерности;

Т – продолжительность смен в часах.

где 900 – 60% от 1500 чел.

где 600 – 40% во II смену.

где 360 – 40% в душе от 900

где 240 – 40% от 600.

 

2. Выбор системы водоотведения.

 

 

Выбирают ту или иную систему канализации, учитывая все местные условия, определяющие выгодность ее применения в санитарном и экономическом отношениях.

Система канализации промышленного предприятия зависит от расхода и состава сточных вод, специфики предприятия, а также от геологических, географических и других условий. При этом учитывается также возможность спуска сточных вод в городскую канализацию, мощность водоема и необходимая степень очистки.

Чаще всего на промышленных предприятиях устраивают полную раздельную систему канализации.

Иногда при соответствующем - технико–экономическом обосновании устраивают общесплавную систему.

Некоторые предприятия пищевой и других отраслей промышленности имеют состав производственных вод, близкий к бытовым, и тогда сети производственных и бытовых вод объединяют. Атмосферные воды в этом случае отводят по сети ливневой канализации.

Наиболее благоприятна в санитарном отношении - общесплавная система канализации, при которой основная масса вод проходит очистку. Однако при поступлении всей массы атмосферных вод на очистные сооружения эта система оказывается дорогостоящей и невыгодной, т.к. в этом случае неоправданно увеличивается размеры очистных сооружений и отводных каналов. В таком виде общесплавная система не получила распространения.

Полную раздельную систему канализацию применяют, если можно сбрасывать ливневые воды в черте города с числом районных насосных станций более трех и при полной биологической очистки.

Систему канализации выбирают на основании технико-экономических и санитарно – гигиенических сравнений вариантов.

 

2.1 Определение  расчетных расходов для отдельных  участков сети водоотведения.

 

 

Для этого составим таблицу №2.

При составлении таблицы подсчитаем для каждого расчетного участка сети сумму секундных расходов от каждого квартала, попутного, бокового, транзитного. По количеству общего расхода выбираем коэффициент неравномерности по СНиП 2.04.03-85.

К общему расходу, умноженному на коэффициент и, записываем полученный расход. Транзитным расходом называется тот расход, который поступает свыше расположенного участка.

Боковой расход – тот, который поступает с боковой ветки.

Сосредоточенный расход – расход от промышленного предприятия.

Попутный расход – тот, который попадает на пути. Он определяется по формуле:

где qo – модуль стока (л/сек×га).

F – площадь квартала (га).

Расчетный расход сточных вод на отдельном участке (л/сек) определяется по формуле:

где Р – плотность населения;

qб – норма водоотведения.

 

Расчетные расходы для отдельных участков сети.  Таблица №2

№ уч-ка	№ кв-ла			F, га.	qo, л/с	qб+qn л/с	qтр×S л/с	qmid×S л/с	Кдеп.max	qmax×S	Сосредот расход		Расчет. расход
											мест	тран
1	2			3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
I КОЛЛЕКТОР
1-2		3	4,08		0,9	3,7	-	3,7	2,5	9,25	-	-	9,25
2-3		7-6	5,98			5,4	3,7	9,1	2,1	19,11	-	-	19,11
3-4		11-10	5,83			5,3	9,1	14,4	1,9	27,36	-	-	27,36
4-5		14-13а	3,80			3,4	14,4	17,8	1,9	33,82	-	-	33,82
5-6		13б-16а	4,35			3,9	17,8	21,7	1,7	36,89	-	-	36,89
6-7		16б	3,08			2,8	21,7	24,5	1,7	41,65	-	-	41,65
II КОЛЛЕКТОР
8-9		2-1	7,45		0,9	6,7	-	6,7	2,1	14,07	-	-	14,07
9-10		4-5	6,67			6,0	6,7	12,7	1,9	24,13	-	-	24,13
10-11		9	2,75			2,5	12,7	15,2	1,9	28,88	-	-	28,88
11-12		12-8а	6,28			5,7	15,2	20,9	1,7	35,53	-	-	35,53
12-13		15-8б	10,28			9,3	20,9	30,2	1,7	51,34	-	-	51,34
ГЛ. КОЛЛЕКТОР
7-13		-	-		0,9	-	24,5	24,5	1,7	41,65	-	-	41,66
13-НС		предп	-			-	24,5	24,5	1,7	41,65	38,59	-	80,24

 

 

2.2 Выбор материалов  труб системы водоотведения.

 

 

Канализационные трубы должны быть прочными, водонепроницаемыми, химически стойкими, неистираемыми, термостойкими, гладкими.

Материал труб выбирают с учетом назначения коллекторов, состава и свойств сточных вод и местных условий. Широкое применение получили трубы: керамические; бетонные; железобетонные; асбестоцементные; чугунные ; пластмассовые; стальные и другие. Перечисленные виды материалов труб можно применять для отвода бытовых и производственных сточных вод, нейтральных и слабощелочных. При слабокислых стоках можно применять керамические и асбестоцементные, для сточных вод средне - и сильно - кислотных  - керамические, фаолитовые, полиэтиленовые, винипластовые, стеклянные ; при pH -4-10 и температуре стоков до 60° - фаолитовые или полипропиленовые трубы, для напорных канализационных коллекторов применяют чугунные, стальные, железобетонные, асбестоцементные трубы.

Для своего варианта выбрала железобетонные трубы.

 

2.3 Гидравлический  расчет и построение коллекторов.

 

 

Целью гидравлического расчета является определение диаметров и уклона трубопровода на отдельном участке сети.

Выбранный диаметр и уклоны трубопровода, должны обеспечивать отведение расчетных расходов сточных вод при допустимых скоростях, наполнений и уклона в соответствии со СНиП 2.04.03-85. Уклоны принимаются в соответствии рельефу местности. При гидравлическом расчете используются следующие формулы:

Уравнение неразрывности потока:

;(2.3)

Уравнение Шези:

А – смоченный периметр.

Для упрощения гидравлического расчета производим по таблицам Лукиных. Расчетный участок при расходе менее 10 л/с считается безрасчетным и принимается диаметр уличной сети 200мм., i=0,005.

Находим наименьшую глубину заложения уличной сети:

 

 

2.4 Устройство водоотводящей сети и сооружения на ней.

 

 

На канализационных сетях сооружают колодцы и камеры. Колодцы по своему назначению могут быть смотровыми, соединительными, поворотными,  перепадными, линейными, контрольными, промывными. Их устанавливают; в местах изменения диаметров, уклонов, направления, присоединения притоков , при устройстве перепадов.

Камеры сооружают на всех системах канализации в местах соединения нескольких канализационных линий больших диаметров в один коллектор Камеры из сборного ЖБ могут быть круглыми и прямоугольными.