Проект на побудову каналізаційної насосної станції

4. Розрахунок конструкцій забруднень стічних вод

4.1 Концентрації забруднень побутових СВ

Концентрації забруднень в побутових стічних водах по завислим речовинам, БПК повн і ПАР визначаємо по формулі:

 мг/л (4.1)

де а   - кількість забруднень у розрахунку на 1-го жителя;

- завислі речовини 65 г/добу;

- БПК повн освітленої води 40 г/добу;

- ПАР 2,5 г/добу [2, табл. 2.5];

NC    - число жителів, що проживають в каналізованих районах NC=255605чол.

 мг/л;

 мг/л;

 мг/л;

,м3/доб

Середню концентрацію забруднень в суміші побутових і виробничих вод приймаємо для розрахунку очисних споруд.

4.2. Концентрації забруднень промислових підприємств

4.2.1 Концентрації забруднень молокозаводу

Згідно [3,стор.489] на підприємствах молочної промисловості утворюються два види виробничих стічних вод: забруднені і незабруднені.

Забруднені стічні води утворюються при митті обладнання, технологічних трубопроводів, автомобільних та залізодорожних цистерн, фляг, склотари, підлоги.

Незабруднені води утворюються при охолодженні молока та молочних продуктів та обладнання і, як правило потрапляють в систему оборотного водопостачання або на повторне використання для миття обладнання, пари та інших цілей.

Температура стічних вод в холодну пору року 15-18 оС, а в теплу пору 20-25оС.

Забруднені стічні води мають таку характеристику:

- зважені роговини 350 мг/л;

- БСКп – 1200 мг/л.

На підприємствах молочної промисловості, як правило, передбачають влаштування двох самостійних мереж каналізації: - для виробничих забруднених та побутових стічних вод і для незабруднених дощових стічних вод.

На підприємствах невеликої потужності стічні води піддають суміжній очистці з побутовими стічними водами населеного пункту. Самостійні очисні споруди будують миті при відсутності можливості технічної, або економічній доцільності подачі стічних вод на загальні очисні споруди.

На території молокозаводу перед скидом стічних вод в каналізаційну мережу розміщують слідуючи споруди:

- усереднювачі по витраті відпрацьованих мийних розчинів, що забезпечують приймання залпового скиду забруднених стічних вод з послідовним та рівномірним його випуском;

- грязевідстійники з бензомаслоутворювачами біля майданчиків мийки автомобілів;

- мазутоуловлювачі біля мазутного господарства.

На заводі влаштовано жироуловлювачі на випусках з цехів з високо жирною продукцією (масло, вершки, сметана).

4.2.2 Концентрації забруднень станко будівельного заводу

Стічні води станкобудівельного заводу підрозділяють на категорії вод ІІІ к [3.табл.54.1] ст.472 забруднені кислотами, лугами, з’єднаннями хрому, ціану та іншими хімічними розчинами. Ці води в свою чергу підрозділяють на:

Стічні води доцільно обробляти реагентами в камерах проточного типу з обов’язковим автоматичним регулюванням процесу очистки. Воду попередньо усереднюють.

Для локальної очистки використовують такі методи:

- для хромозабруднених стічних вод – використовують сірчану кислоту, бісульфіт або сульфат Na. Для очистки стічних вод хром VІ можливе примінення реагентів залізомістких розчинів, залізний купорос, відпрацьовані правильні розчини, залізна стружка);

- для ціан забруднених стічних вод - використовують луги ( вапняне молоко), рідкий хлор, гипохлорит натрію, гипохлорит кальцію, хлорне вапно. Після реагентної обробки, відстоювання. Якщо потрібно – фільтрування стічної води скидають в побутову каналізацію.

Локальна очистка розрахована на 100% ліквідацію хрому VІ. Процес очистки відбувається в спец спорудах – біовідновлювачах при відсутності кисню та повітря в потрібних пропорціях стічних вод, забруднених хром VІ та побутових стічних вод.

Приймаємо, що з станкобудівельного заводу поступають в каналізацію води лише механічно забруднені С дв.рег – 0,3 г/л = 300 мг/л.

СПАР, СБПК – в виробничих стічних водах після локальної очистки відсутні.

4.2.3 Концентрації забруднень шарикопідшипного заводу

Згідно [3, табл.54.1 стор.472] стічні води заводу віднесено до ІVк – відпрацьовані змазочні речовини, або емульсії. Очистку таких стічних вод, які мають такі забруднення:

Концентрація забруднень г/л                           стічні води

- механічні домішки                                          0,05-0,2

- масла та нафтопродукти                                 10-80

- загальна солемісткість                                    до 1

- рН                                                           9,5-11

Перед скидом в міську каналізацію виконують на самостійних очисних спорудах. Для розрушення відпрацьованих емульсій приміняють реагентно-фломаційний, реагентно-сепараційний, електрокоогуляційний та гіперфільтраційний методи. В даному випадку приміняємо електрокоогуляційну очистку, яку доцільно виконувати в електролізерах з приміненням алюмінієвих електродів по такій схемі:

- попереднє відстоювання та усереднення стічних вод видалення осаду вільних масел;

- підкислення до рН = 56;

- обробка в електролізері з видаленням піни;

- відстоювання;

- фільтрування.

При очистці по такій схемі остаточний вміст маси в стічні води складає 15-20 мг/л. Стічні води можуть бути випущені в побутову каналізацію.

Приймаємо С зв.реч. = 200 мг/л. Концентрації масел не перевищують концентрації в побутових стічних водах, тому будуть вловлені жирозбірниками на міських очисних спорудах.

4.3 Середні концентрації забруднень в суміші побутових і виробничих стічних вод

Середню концентрацію забруднень в суміші побутових і виробничих стічних вод визначаємо за формулою:

,мг/л          (4.2)

Qind = 720 + 495 +1280 = 2495 м3/добу;

де Сdom , Cind – концентрація забруднень, відповідно в побутових і виробничих стічних водах, мг/л;

Qdom , Qind – витрати, відповідно побутових і виробничих стічних вод, м3/добу;

мг/л;

мг/л;

мг/л.

Приведені концентрації використовуємо для розрахунку очисних споруд.

Зведене число жителів по завислим речовинам і БПК визначаємо за формулою:

Nг = Nс + Nеg                                                                (4.3)

мг/л;

мг/л;

де Nеg - еквівалентне число жителів тобто таке їх число, що вносить таку ж кількість           забруднень, що і зазначені витрати виробничих стічних вод.

Еквівалентне число жителів по:

- БПК  (4.4)

- по завислим речовинам  (4.5)

Приведене число жителів:

 чол;

чол;

5. Розрахунок необхідного ступеня очистки стічних вод

5.1 Розрахунковий коефіцієнт змішування стічних вод з водою річки

Величину коефіцієнта змішування, що визначає частину витрати річки, яка реально може брати участь у розбавленні стічних вод у розрахунковому створі, визначаємо по методу В.А.Фролова – І.Д.Родзіллера.

Коефіцієнт турбулентної дифузії дорівнює:

                                     (5.1)

де Vmid – середня швидкість течії води у річці між випуском стічних вод і розрахунковим створом, 0,015 м/с;

Hmid – середня глибина річки на тій же ділянці, 1,8 м

Коефіцієнт, що враховує гідравлічні умови змішування стічних вод з водою річки:

 (5.2)

 - коефіцієнт звивистості річки  = 2,4;

 - коефіцієнт який залежить від місця і конструкції випуску стічних вод у водоймище, берегові = 1;

q- середня витрата стічних вод, що скидаються у водоймище, = 0,839 м3/сек;

.

Коефіцієнт змішування з річковою водою дорівнює:

 (5.3)

Q – розрахункова витрата води в річці, мз/сек; 4,9 м3/сек по завданню

L - відстань по фарватеру від місця випуску стічних вод до розрахункового створу, L= 8000 м по завданню$

Для рибогосподарських водоймищ L = 8000м із завдання:

 (5.4)

Коефіцієнт розбавлення:

.

5.2 Розрахунок необхідного ступеня очистки стічних вод по допустимій БПК

Допустима біохімічна потреба в кисні стічних вод, що скидаються у водоймище, виходячи з умов забезпечення у розрахунковому створі річки БПК не більше допустимої, буде складати:

, мг/л (5.5)

де Lw – БПКповн стічних вод, яка повинна поступати в водойму після очистки мг/л;

Lm – гранично допустиме значення БПКповн. у розрахунковому створі водойми;

Lmp =6 мг/л

Lч – БПКпов річкової води до випуску стічних вод у мг/л; Lг = 2,8 мг/л по завданню;

К – константа швидкості споживання кисню суміші стічної і річкової води в річці в літній період

При tº = 20º С; К = 0,1

t – тривалість руху води від місця випуску стічних вод до розрахункового створу, діб;

доби;

мг/л.

5.3 Визначення необхідного ступеня очистки по завислим речовинам

Гранично допустима концентрація завислих речовин в очищених стічних водах, що скидаються у водойму:

, мг/л (5.6)

де Р – допустиме збільшення концентрацій завислих речовин у водоймищі після випуску стічних вод, мг/л; 75 мг/л для ІІк риб.госп.вод.

Сг – концентрація завислих речовин у воді водоймища до випуску стічних вод, 45,9 мг/л;

мг/л.

Необхідний ефект очистки:

.

5.4 Розрахунок необхідного ступеня очистки, по розчиненому у воді водоймища кисню

Необхідна оптимальна концентрація розчиненого кисню у воді водоймища для літніх умов буде забезпечена, якщо БПКпов стічних вод, що скидаються, не буде перевищувати величину:

, мг/л (5.8)

де Q2 – концентрація розчиненого кисню у річковій воді до місця випуску стічних вод, Q2 = 8,1 мг/л

Qmin - найменша концентрація кисню, яка повинна бути забезпечена у водоймищі , Qmin = 4,0 мг/л [3, таб.41];

, мг/л

Будуємо очисні споруди на повну біологічну очистку тому за розрахункову приймаємо БПК пов = 15 мг/л.

6. Опис і розрахунок основних споруд для відведення і очистки стічних вод

6.1 Мережі і колектори

6.1.1 Розрахункові витрати стічних вод на ділянки колекторів

Розрахункові витрати стічних вод на ділянках колекторів побутової мережі визначаємо по формулі:

, л/с (6.1)

де  - коефіцієнт загальної нерівномірності поступання побутових стічних вод від житлових кварталів. Визначаємо з [2.табл.2] в залежності від сумарної витрати стічної води житлових кварталів, яка поступає на дому ділянку, включаючи транзитні^

qn – середня витрата, яка поступає з суміжної площадки кварталу, л/с$

qmp – транзитна витрата, витрата тих ділянок мережі, з яких вода безпосередньо поступає на розрахунковий участок, л/с;

 – сума зосередженої витрати, яка поступає на дану ділянку від громадських будівель, комунальних промислових підприємств, як безпосередньо так і транзитом.

Зосереджена витрата стічної води від промислових підприємств др. л/сек визначається як сумарна витрата всіх категорій стічних вод в годину максимального водовідведення:

, л/с (6.2)

 – витрата технологічних стічних вод, м3/год. за max.год;

Qпобут – витрату побутових стічних вод, м3/год. в той же час;

Qдуш – витрата душевих стічних вод, м3/год. в той же час.

Розрахункові витрати стічних вод від громадських будівель і комунальних підприємств визначаємо по формулі:

 л/с (6.3)

 – максимальна годинна витрата стічної води, м3/год.

Визначення розрахункових витрат виконано в схематичній формі див.мал.2.

Згідно [2,п.2.10] самопливні ділянки слід перевіряти на пропуск контрольної витрати, враховувати додатковий прилив поверхневих і ґрунтових стічних вод в період дощів і таїння снігів через не герметичність люків колодязів і за рахунок інфільтрації ґрунтових вод:

, (6.4)

L – загальна довжина трубопроводів мережі від її початку до розрахункового вузла, км;

md – величина максимальної добової кількості осадів md =106.

Визначаємо з [8, додаток 3] для львівської області md = 106

.

Контрольні витрати стічної води на ділянках мережі визначаємо по формулі:

, л/с (6.5)

6.1.2 Вибір матеріалу труб для каналізаційної мережі

Для прокладки каналізаційних мереж застосовуємо керамічні безнапірні труби по ГОСТ-286-82 та з/бетонні по ГОСТ 200-54-82.

Для напірних каналізаційних трубопроводів використовуємо напірні азбестоцементні труби по ГОСТ-539-80.

6.1.3 Гідравлічний розрахунок колекторів

Метою розрахунку являється вибір діаметра і похилу трубопроводу, який забезпечує пропуск розрахункової витрати при самопливній умові, швидкості і наповненні, які регламентовані нормами.

Вихідними даними для гідравлічного розрахунку являється: розрахункові і контрольні витрати стічні води на окремих ділянках мережі, а також генплан міста з нанесеною мережею водовідведення, по якому визначаються довжини ділянок відмітки і похили поверхні землі.

Найменьший діаметр труб для вуличних мереж 200 мм [2.п.2.33], найбільші швидкості руху стічних вод слід приймати.

Найменший похил для труб

d = 200 мм 0,007

при обґрунтуванні – 0,005.

При перевірці ділянки на пропуск контрольної витрати наповнення h/d не повинно перевищувати 0,95.

В цьому випадку діаметр труби не збільшується в іншому діаметр збільшується, доки не буде виконуватись ця умова.

Гідравлічний розрахунок ділянок мережі ведеться одночасно з висотною ув’язкою труб в колодязях. В інженерній практиці використовується два методи з’єднання трубопроводів менша з меншою і “по рівню води”.

При виконанні висотної ув’язки виключається можливість підтоплення ділянок трубопроводів, розміщених вище розрахункової ділянки (тобто відмітка горизонту води в відводящому трубопроводі не повинна перевищувати відмітку горизонту води в підводному трубопроводі). Це правило відноситься і до лотків труб в іншому випадку в розміщеному вище трубопроводі буде відкладатись осад.

При висотній ув’язці визначаємо відмітки лотків горизонту води труб початковому і кінцевому колодязі кожної ділянки мережі.

Мінімальне заглиблення трубопроводів призначається виходячи із умов:

1. Виключення промерзання труб

h min = hпр – а, м

де hпр – глибина промерзання грунту

hпр = 0,8 [8, дод.1]

а – величина, що залежить від діаметра трубопроводу і а = 0,3 м

h min = 0,8 – 0,3 = 0,5 м;

2. Виключення руйнування труб під дією зовнішніх навантажень:

h min = 0,7 + d, м

де d – діаметр труби, м

h min = 0,7 + d = 0,7 +0,2 = 0,9 м;

3. Забезпечення приєднання до трубопроводів внутрішньоквартальних мереж.

Мінімальне заглиблення лотка труби у диктуючій точці не повинна бути меншим, ніж визначене за формулою:

, м

h min = 0,9 м;

іmin – мінімальний похил трубопроводу внутрішньоквартальної мережі ;

l – довжина внутрішньоквартальної мережі, м

Zn, Zк – відмітки поверхності землі на початку і в кінці внутрішньоквартальної мережі.

 - розрахункова глибина води у великому колекторі.

м.

Зв’язок між одноіменними відмітками в початковому і кінцевому колодязях одної ділянки здійснюється через перевищення.

, м;

де іmр – похил трубопроводу;

lд – довжина ділянки, м.

Результати гідравлічного розрахунку і висотна ув’язка представлені на мал.3.

Профіль представлено на листі №2 або на міліметровому папері мал.6,3.

6.2 Насосна станція

6.2.1 Напірні водогони

Насосна станція розташовується в пониженому місці рельєфу міста, куди самопливом надходять стічні води від басейнів водовідведення. На території міста влаштовується одна насосна станція – головна, яка перекачує стічні води на очисні споруди.

Напірні водогони належить прокладати у 2 нитки з влаштуванням між ними переключень.

Розрахунок напірних водогонів полягає у визначенні їх діаметрів і втрат напору в них. При повному заповненні перетину труби (h/d = 1) діаметр водогону можна визначити за формулою:

     (6/1)

де Q – розрахункова витрата стічних вод, м3/с;

V - швидкість руху води в напірних водогонах, приймаємо 1,0 – 1,5 м/с.

Загальні витрати напору визначають за формулою:

де Iвод – довжина однієї нитки водогону (з генплану), м;

Ів – гідравлічний похил трубопроводу.

Розрахунок напірного водогону від ГНС до приймальної камери очисних споруд довжиною 1000 м.

м3/год=0,64 м3/с.

Приймаємо V=1,5 м/с, тоді:

м.

Отже приймаємо d = 800 мм. З таблиць визначаємо         ів = 0,0027; V= 1,28 м/с.

Отже, приймаємо d = 800 мм. З таблиць визначаємо

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11