Проектирование систем водоотведения и очистки сточных вод железнодорожной станции и населенного пункта г.Кошрабад Самаркандской области

Строительство новых жилых и общественных зданий и сооружений, объектов производственного и культурно-бытового назначения, а также реконструкция и расширение существующих строительных объектов требуют проведения большого объема работ по инженерной подготовке территорий и, в первую очередь, по проектированию систем водоснабжения и водоотведения...

2015-07-16

825.13 KB

6 чел.


Поделитесь работой в социальных сетях

Если эта работа Вам не подошла внизу страницы есть список похожих работ. Так же Вы можете воспользоваться кнопкой поиск


ТАШКЕНТСКИЙ ИНСТИТУТ ИНЖЕНЕРОВ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

Допускается к защите

Зав. кафедрой «Инженерные коммуникации и системы»

__________ Мусаев О.М.

« ___ » _____________ 2012г.

Кафедра «Инженерные коммуникации и системы»

на тему: «Проектирование систем водоотведения и очистки сточных вод железнодорожной станции и населенного пункта г.Кошрабад Самаркандской области»

КВАЛИФИКАЦИОННАЯ ВЫПУСКНАЯ РАБОТА

Автор: студентка группы KQ-8

             Рахимова У.Р.

Руководитель: к.т.н., доцент         Охременко И.М.

Рецензент: Култасова  Г.А.

ТАШКЕНТ – 2012


ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКЦИОНЕРНАЯ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНАЯ КОМПАНИЯ

«ЎЗБЕКИСТОН ТЕМИР ЙЎЛЛАРИ»

Ташкентский институт инженеров железнодорожного транспорта

кафедра

«Инженерные коммуникации и системы»

Строительный факультет, группа KQ-8, Рахимова  У.Р.

Приложение к заданию выпускной квалификационной работы на тему:

«Проектирование систем водоотведения и очистки сточных вод железнодорожной станции и населенного пункта г.Кошрабад Самаркандской области»

  1.  Строительство ведётся в Самаркандской области.
  2.   Плотность населения: 1  район: Р1=245 чел/га;

2 район: Р2=250 чел/га.

  1.  Состав грунта: супеси.
  2.  Грунтовые воды на глубине 3 м.
  3.  Глубина промерзания грунтов 1,5 м.
  4.  Сейсмичность района 7-8 баллов.
  5.  Сброс сточных вод предусмотрен в реку Зарафшан

 Глубина воды в водоёме,

Н, м

Расход воды в водоёме 95% обеспеченности,

Q, м3 /сек

Скорость течения воды,

V, m/c

Содержание взвешенных веществ в водоёме,

мг/л

БПК20

Количество растворённого кислорода,

О2, мго/л

Температура воды,

t0, C

4,5

5,9

1,92

41

2

5,4

14

  1.  Ситуационный план железнодорожной станции и населённого пункта  в  масштабе 1:25 000.
  2.  Генплан железнодорожной станции и населённого пункта  в

     масштабе 1:5 000

  1.  Горизонтали проведены через каждые 5 м.


Промышленные и железнодорожные предприятия

Наименование предприятия

Единица измерения

Кол-во продукции

Число смен

Коли-чество рабочих

Нормы сточных вод

Характеристика сточных вод

Кс.тех

Mоб

mтех

mх-б

Взвешенные вещества

БПК20

Температура

ХПК

рН

1

Ремонтно-экипировочное депо

1 вагон

21

2

285

3,14

2,80

0,34

35,00

45,00

25

50,00

10

3

2

Пассажирское здание

смена

50

3

100

0,00

0,00

0,00

50,00

45,00

22

50,00

5

1,5

3

Производство сахарного песка

1 т перерабатываемой свеклы

15

2

90

0,50

0,30

0,20

10700

240,00

18

6000

7,7

2,5

4

Шелкоткацкая фабрика

1 т  шелка сырца

3

2

325

88,92

86,16

2,76

250,00

480,00

38

800

7,5

2,5

5

Заводы строительного  машиностроения

1 т веса продукции

15

2

137

3,19

2,62

0,57

150,00

150,00

12

0,00

10

2,5

6

Хлебозавод

1 т готовой продукции

38

3

63

1,40

0,60

0,80

1000,00

280,00

19

420,00

7

3,5


СОДЕРЖАНИЕ

Введение

6

1.

КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ О ПРИРОДНЫХ УСЛОВИЯХ

8

1.1.Природно-климатические условия

8

1.2. Геологические и гидрогеологические условия

8

1.3.Роза ветров

9

1.4. Сейсмичность района строительства

9

  1.  Мероприятия по сейсмичности

9

2.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

10

2.1.Выбор схемы и системы канализации

10

2.2. Проектирование сети канализации

11

2.3. Определение расчётных расходов

11

      2.3.1. Определение числа жителей и площади города 

11

2.3.2. Определение расчётных расходов от объектов,     входящих в норму водоотведения

11

2.3.3. Определение расчётных расходов от населённого пункта

17

2.3.4. Определение расчётных расходов от железнодорожных и промышленных предприятий

17

2.3.5. Определение расчётных расходов по участкам сети

22

2.4. Гидравлический расчёт сети водоотведения

29

2.4.1. Гидравлический расчёт на программе Sb-1

29

2.5. Проектирование профиля сети

34

2.6. Выбор материала труб и оснований

35

3.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНЫХ РАСХОДОВ СТОЧНЫХ ВОД

35

4.

ГЛАВНАЯ КАНАЛИЗАЦИОННАЯ НАСОСНАЯ СТАНЦИЯ

40

4.1. Подбор канализационной насосной станции

40

4.1.1. Определение расчётных режимов работы канализационной насосной станции

40

4.2. Подбор типа и количества насосов для КНС                                        

44

5.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНЦЕНТРАЦИИ ЗАГРЯЗНЕНИЙ СТОЧНЫХ ВОД

55

5.1.Концентрация взвешенных веществ в сточных водах

55

5.2.Концентрация органических загрязнений биологического происхождения

56

5.3.Эквивалентное и приведенное число жителей

56

6.

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

57

6.1.Условия выпуска сточных вод в водоем и определение необходимой степени очистки

57

7.

ВЫБОР МЕТОДОВ И СООРУЖЕНИЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД

61

8.

РАСЧЁТ СООРУЖЕНИЙ КАНАЛИЗАЦИОННОЙ ОЧИСТНОЙ СТАНЦИИ

62

8.1. Расчет сооружений механической очистки

62

       8.1.1. Расчет решеток-дробилок.

62

      8.1.2.Выбор и расчет песколовок.

64

               8.1.2.1.Расчет песколовок

64

        8.1 .2.2.Расчет песковых бункеров

65

     8.1.3.Выбор и расчет первичных отстойников

66

8.2. Расчет сооружений биохимической очистки

67

      8.2.1. Расчёт  аэротенков

67

      8.2.2.Расчёт  вторичных отстойников

74

8.3.Доочистка сточных вод

75

     8.3.1. Расчёт биологических прудов

75

8.4. Обеззараживание сточных вод

78

       8.4.1. Хлорирование

78

       8.4.2.Расчёт смесителя

79

       8.4.3. Контактный резервуар

80

9.

ВЫСОТНОЕ РАСПОЛОЖЕНИЕ СООРУЖЕНИЙ ПО «ВОДЕ»

81

10.

РАСЧЕТ СООРУЖЕНИЙ ОБРАБОТКИ ОСАДКОВ

84

10.1. Расчёт количества осадка

84

10.2. Расчет метантенка

86

10.3. Расчет илоуплотнителя

87

10.4. Расчет иловых площадок

88

11.

ВЫСОТНОЕ РАСПОЛОЖЕНИЕ СООРУЖЕНИЙ ПО «ИЛУ»

90

Литература

92

Введение

С приобретением независимости в Республике Узбекистан происходят коренные изменения во всех сферах жизни общества.

В Постановлении Президента Республики Узбекистан от 21.12.2010 г. № ПП-1446 «Об ускорении развития инфраструктуры, транспортного и коммуникационного строительства в 2011-2015 годах» определены следующие основные приоритеты развития инфраструктуры, транспортного и коммуникационного строительства в 2011-2015 гг.:

  •  ускоренное развитие и модернизацию железнодорожного транспорта республики, проведение реконструкции железнодорожных путей, обустройство и введение в эксплуатацию высокоскоростной железнодорожной линии Ташкент-Самарканд, осуществление электрификации железнодорожных участков до городов Бухара и Карши, обновление подвижного состава современными высокопроизводительными локомотивами, грузовыми и пассажирскими вагонами;
  •  расширение строительства, модернизации и реконструкции в регионах республики, особенно в сельской местности, инженерно-коммуникационных сетей – систем водоснабжения, канализации, электрификации и другие, повышение на этой основе уровня и качества обеспечения населения и хозяйствующих субъектов водой и электроэнергией, улучшение санитарно-эпидемиологической обстановки в городах и населённых пунктах.

     Строительство новых жилых и общественных зданий и сооружений, объектов производственного и культурно-бытового назначения, а также  реконструкция и расширение существующих строительных объектов требуют проведения большого объема работ по инженерной подготовке территорий и, в первую очередь, по проектированию систем водоснабжения и водоотведения.    

Выпускная квалификационная работа посвящена проектированию и расчёту систем водоотведения железнодорожной станции и населенного пункта г.Кошрабад Самаркандской области.

Выпускная квалификационная работа содержит следующие разделы:

  •  Введение;
  •  краткие сведения о природных условиях;
  •  технологическая часть;
  •  определение расчетных расходов сточных вод;
  •  главная канализационная насосная станция;
  •  определение концентрации загрязнений сточных вод;
  •  экологические характеристики;
  •  выбор методов и сооружений очистки сточных вод;
  •  расчёт сооружений канализационной очистной станции;
  •  высотное расположение сооружений по «воде»;
  •  расчет сооружений обработки осадков;
  •  высотное расположение сооружений по «илу».

А также следующие чертежи:

  •  ситуационный план М 1:25000;
    •  генплан с сетями водоотведения М 1:5000;
    •  продольный профиль: горизонталь М 1:5000;

    вертикаль     М 1:100;

  •  главная насосная станция М 1:100;
  •  генплан очистных сооружений М 1:100;
  •  высотная схема очистных сооружений «по воде»;

    высотная схема очистных сооружений «по илу».

.

 

1.КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ О ПРИРОДНЫХ УСЛОВИЯХ

  1.  Природно-климатические условия

Самаркандская область расположена в центральной части Узбекистана. По численности населения и валовой промышленной продукции Самаркандская область стоит после Ташкентской и Ферганской областей.     По физико-географическому расположению она находится посередине Зарафшанской долины, с севера ее обрамляют Нуратинские, с северо-востока - Туркестанские горы, а с востока и юго-востока - отроги Зарафшанского хребта.

Основная река долины - Зарафшан, берущая начало с ледника, питается снеговыми и ледниковыми водами. Поэтому водный режим реки довольно устойчивый, что обеспечивает равномерную работу гидроэлектростанций на протяжении года и устраняет опасность наводнений. Для более эффективного использования воды в среднем течении Зарафшана построено Каттакурганское, а в нижнем - Куюмазарское водохранилища. По каналу Эскианхор воды Зарафшана поступают в Кашкадарьинскую область. По степени использования воды ни одна река Средней Азии не может сравниться с Зарафшаном - 90% их расходуется на орошение. Подземные воды в районе находятся близко к поверхности, и хотя в их составе солей немного, все же они не годятся для питья.

В городах Самарканда сосредоточена основная промышленность области – шелкомотальные и швейные фабрики, ремонтно-механические заводы и т.д.

Климат в Самаркандской области резко континентальный. Среднегодовая температура воздуха  +12 – 140С. Наиболее холодный месяц январь, с минимальной температурой  -260С, наиболее жаркий месяц июль с максимальной температурой  +420С.  Количество осадков в году  202-414 мм.

  1.  Геологические и гидрогеологические условия

Основной водной артерией Самаркандской области как мы уже сказали является река Зарафшан. Из нее берут начало крупные каналы  - Даргом, Янгиарык и др. Сбросными каналами являются Карасу, Сиаб, Янги Даргом и др.

По геоморфологическому строению грунты представлены суглинками с линзами песка и гравия мощностью от 2 до 40 м; под которым залегают водонасыщенные галечники. Суглинистые грунты относятся к I и II типам просадочности.

Грунтовые воды залегают на глубине от 3 до 5 м, в отдельных районах более 10-20м. Питание грунтовых вод происходит за счет инфильтрации вод орошения и атмосферных осадков.

  1.  Роза ветров

Повторяемость направлений ветра

Месяц

С

СВ

В

ЮВ

Ю

ЮЗ

З

СЗ

Штиль

Январь

20/1,6

12/1,9

16/2,5

3/1,7

10/2,2

14/3,4

10/3,6

13/3,3

41

Июль

22/2,9

28/1,2

15/2,8

2/1,9

4/2,3

3/2,9

7/3,4

19/3,8

21


1.4. Сейсмичность района строительства

Сейсмичность Самаркандской области относится к 7-8 балльной зоне.   

  1.  Мероприятия по сейсмичности.

При  проектировании системы канализации для района с такой сейсмичностью должны выполняться следующие требования:

  1.  надлежит предусматривать  мероприятия исключающие затопление  территории сточными водами в случае повреждения канализационных трубопроводов и сооружений;
  2.  при выборе схемы канализации надлежит предусматривать децентрализованное размещение канализационных сооружений, если это не вызовет значительного усложнения и удорожания работ, а также расчетов, следует принимать разделение технологических элементов очистных сооружений на отдельные секции;
  3.  для коллекторов и сетей безнапорной и напорной канализации надлежит принимать все виды труб с учетом назначения трубопроводов, требуемой прочности труб, компенсационной способности стыков, а также результатов технико-экономических при этом глубина заложения всех видов труб в любых грунтах не нормируется.

  1.  ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

  1.  Определение расчётных расходов

2.1.1. Определение числа жителей и площади города 

Число жителей определяется по формуле (на каждый район):

, чел.

где  - плотность населения, []=[чел/га];

- площадь, []=[га].

 

Все расчёты сведены в таблицу 2.1.

Расчет площади города и числа жителей

Таблица 2.1

I район

II район

Плот-ность

Площадь

Коли-чество населения (чел)

Плот-ность

Площадь

Коли-чество населе

ния (чел)

м2

га

м2

га

1

245

2142

5,4

1312

25

250

1223

3,1

764

2

245

1187

3,0

727

26

250

1072

2,7

670

3

245

567

1,4

347

27

250

754

1,9

471

4

245

1445

3,6

885

28

250

2014

5,0

1259

5

245

1210

3,0

741

29

250

1293

3,2

808

6

245

853

2,1

522

30

250

1240

3,1

775

7

245

1593

4,0

976

31

250

1747

4,4

1092

8

245

656

1,6

402

32

250

995

2,5

622

9

245

1203

3,0

737

33

250

787

2,0

492

10

245

1120

2,8

686

34

250

1718

4,3

1074

11

245

1458

3,6

893

35

250

1973

4,9

1233

12

245

1141

2,9

699

36

250

642

1,6

401

13

245

1211

3,0

742

37

250

1600

4,0

1000

14

245

1332

3,3

816

38

250

1700

4,3

1063

15

245

701

1,8

429

39

250

607

1,5

379

16

245

1098

2,7

673

40

250

1096

2,7

685

17

245

770

1,9

472

41

250

1318

3,3

824

18

245

1369

3,4

839

42

250

1627

4,1

1017

19

245

1116

2,8

684

43

250

1001

2,5

626

20

245

772

1,9

473

44

250

1119

2,8

699

21

245

771

1,9

472

45

250

2382

6,0

1489

22

245

2019

5,05

1237

46

250

2104

5,3

1315

23

245

1269

3,2

777

47

250

1432

3,6

895

I район

II район

Плот-ность

Площадь

Коли-чество насе

ления (чел)

Плотность

Площадь

Коли-чество населения (чел)

м2

га

м2

га

24

245

1325

3,3

812

48

250

790

2,0

494

 

 

 

17351

49

250

2273

5,7

1421

 

 

 

70,8

 

50

250

1762

4,4

1101

90,7

22668

ВВсего

40019

2.1.2. Определение расчётных расходов от объектов, входящих в норму водоотведения

Прачечная

Количество белья определяется по формуле (на 2 района):

, кг

где - норма продукции на 1000 человек.

Расход воды в среднем в сутки определяется по формуле:

, м3/час

где - норма водоотведения на 1000 человек, л/кг сухого белья.

Расход воды в среднем за 1 час определяется по формуле:

, м3/час

где - время работы прачечной, час.

Расход воды в среднем за 1 секунду определяется по формуле:

, л/с.

Максимальный секундный расход воды определяется по формуле:

, л/с

где - коэффициент неравномерности.

Все расчёты производятся на 2 района.

Школа

Количество мест в школе определяется по формуле:

, шт

где - норма продукции на 1000 человек.

Расход воды в среднем в сутки определяется по формуле:

, м3/час

где - норма водоотведения на 1000 человек.

Расход воды в среднем за 1 час определяется по формуле:

, м3/час

где - время работы школы, час.

Расход воды в среднем за 1 секунду определяется по формуле:

, л/с.

Максимальный секундный расход воды определяется по формуле:

, л/с

где - коэффициент неравномерности.

Все расчёты производятся на 2 района.

Больница

Количество коек в больнице определяется по формуле:

, шт

где - норма продукции на 1000 человек.

Расход воды в среднем в сутки определяется по формуле:

, м3/час

где - норма водоотведения на 1000 человек.

Расход воды в среднем за 1 час определяется по формуле:

, м3/час

где - время работы больницы, час.

Расход воды в среднем за 1 секунду определяется по формуле:

, л/с.

Максимальный секундный расход воды определяется по формуле:

, л/с

где - коэффициент неравномерности.

Все расчёты производятся на 2 района.

Баня

Количество мест в бане определяется по формуле:

, шт

где - норма продукции на 1000 человек.

Расход воды в среднем в сутки определяется по формуле:

, м3/час

где - норма водоотведения на 1000 человек.

Расход воды в среднем за 1 час определяется по формуле:

, м3/час

где - время работы бани, час.

Расход воды в среднем за 1 секунду определяется по формуле:

, л/с.

Максимальный секундный расход воды определяется по формуле:

, л/с

где - коэффициент часовой неравномерности.

Все расчёты производятся на 2 района и сведены в таблицу 2.2.


 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2.2

 

Расходы от объектов, входящих в норму водоотведения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Наименование объектов

Население

Норма продукции на 1000 человек

Количество продукции

Единица измерения

Режим работы

Норма водоотведе-ния

Расходы

Qср.сут

Qср.час

qсек

Kч

qmax.c

 

 

 

1 район

 

 

 

 

 

Прачечная(2)

17351

80

1388

сухое белье(кг)

16

75

208,2

13,0

3,6

1,0

3,6

Школа (5)

17351

180

6246

ученик

16

11,5

86,3

10,8

3,0

1,5

4,5

Больница(1)

17351

12

208

койка

24

200

41,6

1,7

0,5

2,5

1,2

Баня  (2)

17351

6

104

место

24

230

23,9

1,0

0,3

2,5

0,7

 

 

 

 

 

 

360,0

26,5

7,4

 

10,0

 

 

 

2 район

 

 

 

 

 

Прачечная(2)

22668

80

1813

сухое белье(кг)

16

75

272,02

17,00

4,72

1

4,72

Школа (6)

22668

180

8160

ученик

16

11,5

103,50

12,94

3,59

1,5

5,39

Больница(1)

22668

12

272

койка

24

200

54,40

2,27

0,63

2,5

1,57

Баня (2)

22668

6

136

место

24

230

31,28

1,30

0,36

2,5

0,91

 

 

 

 

 

 

461,20

33,51

9,31

 

12,59


2.1.3. Определение расчётных расходов от жилых кварталов

Расчётный участок состоит из суммы следующих расходов:

  •  собственный;
  •  транзитный (выше расположенные по данному коллектору);
  •  боковой;
  •  сосредоточенный (от БПК и объектов, входящих в нормы водоотведения).

Общий расход от населённого пункта без учёта промышленных предприятий определяется по формуле:  

, м3/сут.

где - норма водоотведения на одного жителя, (л/сут*чел);

- число жителей, чел.

Расход воды в среднем за 1 час определяется по формуле:

, м3/час.

Расход воды в среднем за 1 секунду определяется по формуле:

, л/с.

Расход воды от жилого квартала определяется по формуле:

, м3/сут.

Средний секундный суточный расход от жилого квартала определяется по формуле:

, л/с.

Удельный расход определяется по формуле:

, л/с.

Все расчёты производятся на 2 района и сведены в таблицу 2.3.

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2.3

Расходы от жилых кварталов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Район

Норма водоотведения

Qср.сут

Qср.час

qсек

Qжил.кв

qср жил.кв

F (га)

qуд

1 район

230

2 498,5

104,1

28,9

2 138,5

24,8

70,8

0,3

2 район

160

4 692,3

195,5

54,3

4 231,1

49,0

90,7

0,5

2.1.4. Определение расчетных расходов от объектов не входящих в норму водоотведения (от промышленных предприятий)

Расчётные расходы всех предприятий рассчитываются одинаково.

Суточный расход воды определяется по формуле:

, л/сут

где  - общая норма водоотведения на единицу продукции;

- количество продукции, производимое в сутки.

Суточный расход технической воды определяется по формуле:

, л/сут

где  - норма водоотведения на технические нужды.

Суточный расход воды на хозяйственно-бытовые нужды определяются по формуле:

, л/сут.

Расход технической воды в среднем за 1 секунду определяется по формуле:

, л/с.

Максимальный секундный расход технической воды определяется по формуле:

, л/с

где - коэффициент часовой неравномерности при потреблении воды на технические нужды.

Расход воды на хозяйственно-бытовые нужды в среднем за 1 секунду определяется по формуле:

, л/с.

Так как на предприятиях существуют душевые кабинки для работников, следует определить расход воды на душевые расходы в холодном и горячем цехах. Для холодных цехов душевой расход составляет 30% от расхода воды на хозяйственно-бытовые нужды, а для горячих – 45%.

Максимальный секундный расход воды на хозяйственно-бытовые нужды определяется по формуле:

, л/с.

Максимальный секундный расход воды на душевые нужды определяется по формуле:

, л/с.

Общий секундный расход воды на предприятии определяется по формуле:

, л/с.

для холодных цехов  qдуш=30%         Кч=3

для горячих цехов      qдуш=45%         Кч=2.5

К3;       К3=1

qмах =

Эти расходы также можно вычислить по следующей формуле:

где  25 – норма воды в холодных цехах;

45 – норма в горячих цехах.

Чтобы знать расход воды на душевых кабинах надо знать общее число работников в цеху, общее количество душевых сеток и т.д. Например, в машиностроении пользователи душем 25% рабочих, а в пищевой промышленности  75% рабочихпользуются душем.

Продолжительность пользования душем составляет 45 минут.

Железнодорожная станция

                                       Пассажирское здание (вокзал)

Пассажирское здание работает круглосуточно (24 часа).  В

пассажирском здании также располагаются следующие помещения:

1.Касса;

2.Столовая (приготовления пищи, мойка посуды и т.д.);

3.Туалет;

4.Уборка помещений.

        Расчитываеться следующим образом:

Сточные воды содержат только бытовые стоки.

mоб=0.53 м3 ;     mтех = 0.33 м3 ;     mх.б=0.2 м3 ,     К ч.тех= 1, 15

Ремонтно-экипировочное депо (РЭД)

Технология производства на большинстве заводов включает процессы обмывки подвижного состава, очистки его узлов и деталей, нанесение лакокрасочных и гальванических покрытий, охлаждение оборудования, мокрую очистку пылевых выбросов и др. В этих процессах расходуется большое количество воды и образуются стоки, сильно загрязненные нефтепродуктами (до 500 мг/л) и взвешенными веществами (до 1000 мг/л) .

mоб=0.65 м3 ;     mтех = 0.45 м3 ;     mх.б=0.2 м3 ,     Кч.тех= 1

Промышленные предприятия

Хлебозавод

 

Все сточные воды направляются в городскую канализацию. Производственные сточные воды загрязнены в основном мучными примесями.

mоб=3.6 м3 ; mтех = 2.8 м3 ;     mх.б=0.8,    К ч.тех= 1

Предприятие сахарной промышленности

Производство сахарного песка

Производственные сточные воды подвергаются естественной (на биопрудах, полях орошения, полях фильтрации) или искусственной (в биофильтрах или аэротенках) биологической очистки.

mоб=0.85 м3 ;     mтех = 0.8 м3 ;     mх.б=0.05 м3 ,     К ч.тех= 1

Завод шелковых изделий

В состав загрязнений сточных вод входят: при отварке изделий из натурального шелка – серецин, мыло и др; при отварке тканей из искусственного шелка – мыло, сода, поверхностно-активные вещества; при крашении, печатании и отделке – отходы красителей, органические и минеральные кислоты, поваренная соль; синтетические поверхностно-активные вещества и т.п. Все сточные воды подвергаются усреднению и флотации.

mоб=24.16  м3 ;     mтех = 1.76 м3 ;     mх.б=22.4 м3

Завод строительного машиностроения

Для отвода сточных вод предусматривают следующие канализационные сети:

  1.  Стоков, загрязненных механическими примесями;
  2.  Шламовых вод;
  3.  Кислотно- щелочных стоков;
  4.  Цианосодержащих  стоков;
  5.  Дождевых и условно-чистых вод;
  6.  Бытовых стоков.

После локальной очистки производственные стоки объединяют и направляют на доочистку.

Характеристика сточных вод

Производственные сточные воды содержат взвешенные вещества до 500 мг/л,  нефтепродуктов до 300 мг/л и выше, а также различные соли металлов. Химически загрязненные стоки (из цехов металлопокрытий) содержат кислоты, щелочи, хром, циан, медь, никель и другие тяжелые металлы.

mоб=13.1 м3 ;     mтех = 10.8 м3 ;     mх.б=2.3 м3

Все расчёты сведены в таблицу 2.4.


Таблица 2.4

Расходы от железнодорожных и промышленных предприятий

Наименование объектов

ед. измерения

количество продукции

число смен

число работающих в смену

время работы

норма водоотведения

расходы

на технологические нужды

на хозяйственно -бытовые

Душевые

Σq max

Mобщ

Mтех

Mх-б

Qсут

Qсм

Qчас

qсек ср

qmax сек

Qсут

Qсм

Qчас

qсекср

qmax сек

Qчас

qсек

1

Шелкоткацкая фабрика

1 т  шелка сырца

3,00

2

325

16

24,1

1,76

22,4

5,28

2,64

0,33

0,092

1

0,092

67,2

33,60

4,20

1,16

2,

2,917

1,768

0,41

3,49

2

Хлебзавод

1 т готовой продукции

8,00

3

63

24

1,40

0,60

0,80

4,80

1,60

0,20

0,056

1

0,056

6,40

2,133

0,26

0,07

2

0,148

1,641

0,45

0,65

3

Заводы строительного машиностроения

1 т веса продукции

15,00

2

137

16

0,36

0,24

0,12

3,60

1,80

0,22

0,063

1

0,063

1,80

0,900

0,11

0,03

2,

0,078

5,063

1,40

1,54

4

Производство сахарного песка

1 т перерабатываемой свеклы

15,00

2

90

16

1,40

0,60

0,80

9,00

4,50

0,56

0,156

1

0,156

12,0

6,000

0,75

0,20

2,

0,521

1,406

1,40

2,08

5

Пассажирское здание

смена

 

3

50

24

 

 

 

 

 

 

 

 

 

50,0

16,66

2,08

0,57

1,

0,868

 

 

0,86

6

Ремонтно-экипировочное депо

вагон

21,00

2

285,

16

3,14

2,80

0,34

58,8

29,4

3,67

1,021

1

1,021

7,14

3,570

0,44

0,12

3

0,372

0,375

0,10

0,37

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

81,4

39,9

4,99

1,387

1,387

144,

62,87

7,85

2,18

4,904

3,86

9,02


2.2 Выбор схемы и системы водоотведения

      Выбор системы канализации производится на основании технико-экономических соображений и  санитарных требований, зависящих от совокупности местных условий.

    В проекте предусматривается объединение стоков от промышленных предприятий и жилых комплексов (кварталов):  2 железнодорожных зданий, т.е. пассажирское здание и ремонтно-экипировочное депо, а также 4 промышленных предприятий – хлебозавод, производство сахарной продукции, комбинат шелковых тканей и завод строительного машиностроения.

  Схема канализации населённого пункта определяется рельефом территории и намеченным местом для размещения очистных станций.

   В данной выпускной квалификационной работе централизованная схема водоотведения. При централизованной схеме сточные воды всех бассейнов водоотведения поступают по коллекторам на естественную для всего населённого пункта очистную станцию, расположенную ниже города по течению реки.

Уличная водоотводящая сеть спроектирована внутриквартальной и с пониженной стороны квартала.

Схема водоотводящей сети с пониженной стороны квартала  выполняется в местности с явно выраженным уклоном в определённом направлении. В этом случае сеть трассируется с одной или с двух сторон квартала.

Относительно жилых кварталов привлечена схема водоотводящей сети по пониженной грани квартала, так как при расчёте уклона земли получили следующее неравенство: i=0,006  iземли=0,007, то есть 0,006 < 0.007.

Внутриквартальная схема применяется при благоприятной внутриквартальной планировке и выраженном рельефном уклоне местности в сторону следующего квартала.

При проектировании водоотводящей сети была выбрана неполная раздельная система. Так как данная система применяется для отвода только наиболее загрязнённых бытовых и производственных сточных вод. Атмосферные сточные воды стекают естественным путём по открытым люкам, канавам и тальвегам.

Недостатки: загрязнение водоёма дождевыми водами и затопление проездов и подземных помещений во время интенсивных дождей при спокойном рельефе местности.

  1.  Проектирование сети канализации

При трассировании канализационной сети стремятся к тому, чтобы сточная вода от населённого пункта отводилась на очистные сооружения самотечным и по возможности кратчайшим путём.

Трассирование пути начинается с нанесения на план главного коллектора, который прокладывается, начиная от самого отдалённого квартала до очистных сооружений. После выбора трассы главного коллектора на плане наносят уличные коллекторы.

Кроме того, трассировка должна быть выполнена с учётом безопасности производства строительных и ремонтных работ, в соответствии с геологическими и гидрогеологическими условиями.

2.3.5. Определение расчётных расходов по участкам сети

Расчетные расходы по участкам сети содержат в себе сосредоточенные расходы от жилых кварталов и сосредоточенные расходы от промышленных предприятий и железнодорожной станции.

Коб–коэффициенти неравномерности

Коэффициент неравномерности зависит от  количества расхода сточных вод.

Если расход равен q=5л/с, тогда будет Коб=2,5. Если расход равен  q>5 л/с, тогда коэффициент Коб–берется по следующей таблице:

Расходы, q

5

10

20

50

100

300

500

1000

q>1000

Коэффициет, Коб

2,5

2,1

1,9

1,7

1,6

1,55

1,5

1,47

1,44

Все расчёты сведены в таблицы 2.5 и 2.6.

Расчётные  расходы  по участкам сети

                                                                                 Таблица 2.5.

Участки

Длины

Площадь

qуд.
л/с

qуч.
л/с

1-2

513,10

5,4

0,35

1,87

2-3

126,10

-

0,35

0,00

3-4

99,20

-

0,35

0,00

4-5

204,20

-

0,35

0,00

5-6

147,00

-

0,35

0,00

6-7

363,00

3,4

0,35

1,20

7-8

154,95

2,7

0,54

1,45

8-9

150,70

2,0

0,54

1,06

продолжение таблицы таблица 2.5

Участки

Длины

Площадь

qуд.
л/с

qуч.
л/с

9-10

288,00

2,5

0,54

1,34

10-11

132,75

2,50

0,54

1,35

11-12

176,00

2,80

0,54

1,51

12-13

191,75

5,96

0,54

3,22

13-14

138,15

5,26

0,54

2,84

14-15

211,10

4,41

0,54

2,38

15-75

49,40

0,00

-

0,0

16-2

369,90

0,00

0,35

0,00

17-3

78,75

2,13

0,35

0,75

18-19

196,35

2,97

0,35

1,04

19-4

335,40

3,98

0,35

1,39

20-5

151,50

3,01

0,35

1,05

21-5

164,70

2,75

0,35

0,96

22-23

155,50

1,75

0,35

0,61

23-6

165,35

1,93

0,35

0,67

24-25

192,85

2,80

0,35

0,98

25-26

239,70

0,00

0,35

0,00

26-7

110,85

0,00

0,35

0,00

27-25

154,55

3,65

0,35

1,28

28-26

236,70

2,79

0,35

0,98

29-30

422,15

0,00

0,35

0,00

30-31

228,95

0,00

0,35

0,00

31-32

187,65

0,00

0,35

0,00

32-33

270,65

1,93

0,35

0,67

33-34

25

1,93

0,35

0,68

34-8

208,40

0,00

0,54

0,00

35-30

94,25

1,42

0,35

0,50

36-31

243,45

3,61

0,35

1,26

37-32

176,85

2,85

0,35

1,00

38-39

193,80

3,31

0,35

1,16

39-40

146,90

3,06

0,54

1,65

40-41

235,35

4,37

0,54

2,36

41-42

182,40

1,61

0,54

0,87

42-10

51,55

0,00

0,54

0,00

43-10

189,15

3,30

0,54

1,78

44-45

166,75

3,03

0,35

1,06

45-46

232,40

0,00

0,35

0,00

46-47

116,70

3,03

0,35

1,06

47-48

190,60

5,05

0,35

1,77

48-49

280,50

5,04

0,54

2,72

49-50

169,80

0,00

0,54

0,00

50-13

376,9

0,00

0,54

0,00

51-52

279,05

1,64

0,35

0,57

52-46

335,70

3,33

0,35

1,17

53-54

190,30

1,89

0,54

1,02

54-55

176,70

0,00

0,54

0,00

55-50

190,30

4,30

0,54

2,32

56-57

177,45

3,17

0,35

1,11

57-58

201,50

3,23

0,54

1,75

58-59

151,75

3,10

0,54

1,67

59-60

133,90

0,00

0,54

0,00

60-61

167,00

4,93

0,54

2,66

61-62

266,25

0,00

0,54

0,00

62-63

174,50

0,00

0,54

0,00

63-14

185,50

0,00

0,54

0,00

64-62

154,30

4,00

0,54

2,16

65-62

228,25

4,25

0,54

2,29

66-63

220,95

3,58

0,54

1,93

67-68

185,80

1,52

0,54

0,82

68-69

222,50

0,00

0,54

0,00

69-70

155,60

0,00

0,54

0,00

70-71

173,15

0,00

0,54

0,00

71-15

575,15

5,68

0,54

3,07

72-68

210,40

2,74

0,54

1,48

73-69

225,05

4,07

0,54

2,20

74-70

213,90

1,98

0,54

1,07

161,49

73,74


2.4. Гидравлический расчёт сети водоотведения

2.4.1. Гидравлический расчёт на программе Sb-1

Гидравлический расчёт сети водоотведения может быть произведён при помощи ЭВМ на программе Sb-1. Для расчёта должны быть известны длины участков в метрах, отметки земли у всех узлов, сосредоточенные расходы от железнодорожных, промышленных, социально-культурных, бытовых предприятий, а также площади кварталов, примыкающих к этому участку. Должны быть известны количество участков, узлов, общее число жителей. Средняя норма водоотведения рассчитывается по формуле:

, л/сут*чел

где   и - норма водоотведения для I и II районов, л/сут*чел;

 и  - население I и II районов, чел.

Минимальная глубина заложения лотка определяется по следующей формуле:

, м

где   - наименьшая глубина заложения дворовой или уличной сети, м;

и  - уклоны и длины участков внутриквартальной сети от её наиболее удалённого колодца до места подключения к уличной сети;

- отметки поверхности земли, м;

- диаметры труб, мм.

Исходные данные сведены в таблицу 2.7.

Все расчёты сведены в таблицу 2.8.


Таблица 2.7

Исходные данные для гидравлического расчёта

№ узла

отметка

№ узла

отметка

№ узла

отметка

№ узла

отметка

№ узла

отметка

№ узла

отметка

№ узла

отметка

№ узла

отметка

1

401,49

11

389,09

21

396,56

31

400,22

41

392,16

51

398,01

61

390,37

71

385,46

2

399,84

12

388,95

22

398,34

32

398,16

42

390,82

52

397,33

62

390

72

390,76

3

398,82

13

388,77

23

396,78

33

396,88

43

391,12

53

394,53

63

389,8

73

388,74

4

398,47

14

388,66

24

398,39

34

396,55

44

399,32

54

395,64

64

392,4

74

389,64

5

396,58

15

386,05

25

397,99

35

402,66

45

398,22

55

393,64

65

387,9

75

385,19

6

395,33

16

402,58

26

395,23

36

401,72

46

397,00

56

396,57

66

386,61

7

394,11

17

399,24

27

398,93

37

399,13

47

396,68

57

394,43

67

391,06

8

393,94

18

402,95

28

396,40

38

397,43

48

393,80

58

392,32

68

390,00

9

393,78

19

401,73

29

404,09

39

395,52

49

393,19

59

392,06

69

388,45

10

390,37

20

397,59

30

401,20

40

394,05

50

392,53

60

390,51

70

386,88


2.5. Проектирование профиля сети

Одновременно с гидравлическим расчётом самотечной водоотводящей сети составляется её продольный профиль. В установленных масштабах по трассам, проектируемых сетей вычерчивается профиль поверхности земли. На профиль с плана переносятся расчётные точки, определяется длина расчётных участков.

По профилю определяется начальное заглубление сети и участки с наибольшим и наименьшим заглублением коллектора. Затем на профиль наносятся все данные расчёта и по вычисленным отметкам вычерчивается схема трубопровода с расстановкой колодцев.

При построении профиля в дипломной квалификационной работе на нём показываются все колодцы, а лишь наносятся расчётные точки, в которых изменяются расходы, уклоны и диаметры.

Способ соединения труб в колодце по высоте принимается в зависимости от отметок уровня воды, чтобы не допустить подпора в вышележащих участках сети.

Трубы разных диаметров соединяются в колодцах, как правило, по шелыгам и только в отдельных случаях по воде.

В рабочих чертежах профиль строится с указанием отметок планировки, материала труб, оснований под трубы, типа покрытия, данных о расположении трассы, углов поворота, разрезов грунтов со скважинами, координаты точек, камера колодцев.

На профиле показывается размещение всех подземных сооружений, пересекающих трассу водоотводящей сети и отметки их заложения.

Приводятся сведения об общей длине коллектора по профилю и спецификации.

2.6. Выбор материала труб и оснований

В дипломной квалификационной работе принимается пластмассовые трубы. Они изготавливаются из поливинилхлорида (ПВХ), полиэтилена (ПЭ), полипропилена (ПП), ещё изготавливаются стеклопластиковые трубы. Наиболее экономически выгодные из этих труб – трубы из ПВХ. Все эти трубы используют для транспортировки воды с температурой до +45°С.

Пластмассовые трубы выпускаются напорные и безнапорные, гладкие и гофрированные. Сопряжение труб либо муфтовое, либо раструбное с уплотнительными резиновыми кольцами.

Для напорных и самотечных трубопроводов большого диаметра применяются трубы из стекловолокнистого полистирола.

Основание для пластиковых труб искусственное. На основной грунт обязательно устраивается песчаная подушка, как правило толщина подушки в два раза больше диаметра трубы. Также основание может быть гравийное. Естественное основание может быть использовано для керамических, железобетонных и металлических труб.

3. Определение расчетных расходов сточных вод по часам суток

Для проектирования очистных сооружений необходимо иметь данные о количестве сточных вод и режиме их поступления по часам суток.

В задании даны расходы сточных вод от промышленных предприятий Qпр и железнодорожной станции Qжд. Дано число жителей в поселке N и норма водоотведения в л/сут на одного жителя n, зная которые можно легко подсчитать суточный расход бытовых вод от поселка Qбыт в м3/сут по формуле

 

Общий суточный расход сточных вод, поступающих на очистные сооружения Qсут, составит

, м3/сут

где  - суточный расход сточных вод от жилых кварталов и объектов, входящих в норму водоотведения, м3/сут;

 - суточный расход сточных вод от промышленных предприятий, м3/сут;

 - суточный расход сточных вод от железнодорожных предприятий, м3/сут.

Все расчёты сведены в таблицу 3.1.


                                                                            Распределение расчетных расходов по часам суток                                                                        Таблица 3.1  

Часы.

Население

Баня

Прачечная

Школа

Больница

Вокзал

Кч=1,51

Кч=1

Кч=1

Кч=1,5

Кч=1,5

Кч=1,5

%

расход

%

расход

%

расход

%

расход

%

расход

%

расход

0 - 1                     (3-смена)

1,65

148,9

12,5

1,15

 

 

 

 

0,70

0,7

1,60

0,80

1 - 2

1,65

148,9

12,5

1,15

 

 

 

 

0,70

0,7

1,60

0,80

2 - 3

1,65

148,9

12,5

1,15

 

 

 

 

1,30

1,2

1,60

0,80

3 - 4

1,65

148,9

12,5

1,15

 

 

 

 

2,30

2,2

1,60

0,80

4 - 5

1,65

148,9

12,5

1,15

 

 

 

 

3,70

3,6

1,60

0,80

5 - 6

4,2

379,1

12,5

1,15

 

 

 

 

3,60

3,5

4,28

2,14

6 - 7

5,8

523,5

12,5

1,15

 

 

 

 

4,60

4,4

5,88

2,94

7 - 8

5,8

523,5

12,5

1,15

 

 

 

 

10,30

9,9

5,80

2,90

8 - 9      

(1-смена)

5,85

528,0

12,5

1,15

12,5

15,01

12,5

11,9

8,90

8,5

6,28

3,14

9 - 10

5,85

528,0

12,5

1,15

12,5

15,01

12,5

11,9

6,60

6,3

6,28

3,14

10 - 11

5,85

528,0

12,5

1,15

12,5

15,01

12,5

11,9

4,20

4,0

6,28

3,14

11 - 12

5,05

455,8

12,5

1,15

12,5

15,01

12,5

11,9

4,20

4,0

4,93

2,46

12 - 13

4,2

379,1

12,5

1,15

12,5

15,01

12,5

11,9

3,60

3,5

4,08

2,04

13 - 14

5,8

523,5

12,5

1,15

12,5

15,01

12,5

11,9

3,60

3,5

5,68

2,84

14 - 15

5,8

523,5

12,5

1,15

12,5

15,01

12,5

11,9

2,30

2,2

5,93

2,96

15 - 16

5,8

523,5

12,5

1,15

12,5

15,01

12,5

11,9

6,30

6,1

5,93

2,96

16 - 17                 (2-смена)

5,8

523,5

12,5

1,15

12,5

15,01

 

 

10,50

10,1

5,70

2,85

17 - 18

5,75

519,0

12,5

1,15

12,5

15,01

 

 

9,50

9,1

5,68

2,84

18 - 19

5,2

469,3

12,5

1,15

12,5

15,01

 

 

7,30

7,0

4,75

2,38

19 - 20

4,75

428,7

12,5

1,15

12,5

15,01

 

 

1,70

1,6

4,55

2,28

20 - 21

4,1

370,0

12,5

1,15

12,5

15,01

 

 

1,60

1,5

4,23

2,11

21 - 22

2,85

257,2

12,5

1,15

12,5

15,01

 

 

1,10

1,1

2,60

1,30

22 - 23

1,65

148,9

12,5

1,15

12,5

15,01

 

 

0,70

0,7

1,60

0,80

23 - 24

1,65

148,9

12,5

1,15

12,5

15,01

 

 

0,70

0,7

1,60

0,80

Итого: 

100

9025,3

300

27,59

200

240,11

100

94,9

100

96,0

100

50


Хлеб завод

Производство сахарного песка

Шелкоткацкая фабрика

Тех, Кч=1

Хоз-быт, Кч=2,5

душ

Тех, Кч=1

Хоз-быт, Кч=2,5

душ

Тех, Кч=1

Хоз-быт, Кч=2,5

душ

%

расход

%

расход

%

расход

%

расход

%

расход

%

расход

12,50

5,205

12,5

1,1567

1,65

 

 

 

 

 

 

 

 

12,50

5,205

8,12

0,7514

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12,50

5,205

8,12

0,7514

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12,50

5,205

13,65

1,2631

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12,50

5,205

8,12

0,7514

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12,50

5,205

8,12

0,7514

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12,50

5,205

8,12

0,7514

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12,50

5,205

28,25

2,6141

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12,50

5,205

19,5

1,8044

1,65

12,5

24,50

19,5

1,90

2,5313

12,5

0,1188

12,5

1,1625

0,883929

12,50

5,205

8,12

0,7514

 

12,5

24,50

8,12

0,79

 

12,5

0,1188

6,25

0,58125

 

12,50

5,205

8,12

0,7514

 

12,5

24,50

8,12

0,79

 

12,5

0,1188

6,25

0,58125

 

12,50

5,205

13,65

1,2631

 

12,5

24,50

13,65

1,33

 

12,5

0,1188

18,75

1,74375

 

12,50

5,205

8,12

0,7514

 

12,5

24,50

8,12

0,79

 

12,5

0,1188

6,25

0,58125

 

12,50

5,205

8,12

0,7514

 

12,5

24,50

8,12

0,79

 

12,5

0,1188

6,25

0,58125

 

12,50

5,205

8,12

0,7514

 

12,5

24,50

8,12

0,79

 

12,5

0,1188

6,25

0,58125

 

12,50

5,205

29,25

2,7066

 

12,5

24,50

29,25

2,85

 

12,5

0,1188

37,5

3,4875

 

12,50

5,205

19,5

1,8044

1,65

12,5

24,50

19,5

1,90

2,5313

12,5

0,1188

12,5

1,1625

0,883929

12,50

5,205

8,12

0,7514

 

12,5

24,50

8,12

0,79

 

12,5

0,1188

6,25

0,58125

 

12,50

5,205

8,12

0,7514

 

12,5

24,50

8,12

0,79

 

12,5

0,1188

6,25

0,58125

 

12,50

5,205

13,65

1,2631

 

12,5

24,50

13,65

1,33

 

12,5

0,1188

18,75

1,74375

 

12,50

5,205

8,12

0,7514

 

12,5

24,50

8,12

0,79

 

12,5

0,1188

6,25

0,58125

 

12,50

5,205

8,12

0,7514

 

12,5

24,50

8,12

0,79

 

12,5

0,1188

6,25

0,58125

 

12,50

5,205

8,12

0,7514

 

12,5

24,50

8,12

0,79

 

12,5

0,1188

6,25

0,58125

 

12,50

5,205

28,25

2,6140

 

12,5

24,50

28,25

2,76

 

12,5

0,1188

37,5

3,4875

 

300

124,92

300

27,76

4,95

200

392

205

20

5,06

200

1,9

200

18,6

1,77


  Заводы строительного машиностроения

Ремонтно-экипировочное депо

Суммарный расход

Тех, Кч=1

Хоз-быт, Кч=2,5

душ

Тех, Кч=1

Хоз-быт, Кч=3

душ

%

расход

%

расход

%

расход

%

расход

%

расход

 

 

 

 

 

 

 

 

7,605

1,6196

167,1557

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,5260

157,4954

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,5316

158,0717

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,5459

159,5438

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,5539

160,3768

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3,7959

391,7629

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5,2121

537,9278

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5,2828

545,2276

12,5

5,7375

19,5

1,455

0,820313

12,5

3,675

12,5

0,4463

 

6,0032

619,5761

12,5

5,7375

8,12

0,606

 

12,5

3,675

6,25

0,2231

 

5,8878

607,6646

12,5

5,7375

8,12

0,606

 

12,5

3,675

6,25

0,2231

 

5,8654

605,3595

12,5

5,7375

13,65

1,019

 

12,5

3,675

18,75

0,6694

 

5,1891

535,5549

12,5

5,7375

8,12

0,606

 

12,5

3,675

6,25

0,2231

 

4,4063

454,7661

12,5

5,7375

8,12

0,606

 

12,5

3,675

6,25

0,2231

 

5,8132

599,9706

12,5

5,7375

8,12

0,606

 

12,5

3,675

6,25

0,2231

 

5,8023

598,8470

12,5

5,7375

29,25

2,183

 

12,5

3,675

37,5

1,3388

 

5,9327

612,3044

12,5

5,7375

19,5

1,455

0,820313

12,5

3,675

12,5

0,4463

7,605

5,9303

612,0552

12,5

5,7375

8,12

0,606

 

12,5

3,675

6,25

0,2231

 

5,7095

589,2621

12,5

5,7375

8,12

0,606

 

12,5

3,675

6,25

0,2231

 

5,2036

537,0476

12,5

5,7375

13,65

1,019

 

12,5

3,675

18,75

0,6694

 

4,7867

494,0280

12,5

5,7375

8,12

0,606

 

12,5

3,675

6,25

0,2231

 

4,1860

432,0324

12,5

5,7375

8,12

0,606

 

12,5

3,675

6,25

0,2231

 

3,0804

317,9237

12,5

5,7375

8,12

0,606

 

12,5

3,675

6,25

0,2231

 

2,0225

208,7361

12,5

5,7375

28,25

2,108

 

12,5

3,675

37,5

1,3388

 

2,1131

218,0870

200

91,8

205

15,3

1,64

200

58,80

200

7,14

15,21

100

10 320,7766


4. ГЛАВНАЯ КАНАЛИЗАЦИОННАЯ НАСОСНАЯ СТАНЦИЯ

4.1. Подбор канализационной насосной станции

В данной выпускной квалификационной работе канализационная насосная станция совмещена с приёмным резервуаром, в который поступают стоки от населённого пункта и железнодорожных и промышленных предприятий.

В приёмном резервуаре установлены решётки-дробилки для удаления из перекачиваемой жидкости крупных плавающих предметов.

Расчёт насосной станции начинается с построения графика почасового притока сточных вод (в сутки максимального водопотребления).

График водоотведения приведён ниже.

В данной квалифицированной выпускной работе канализационная насосная станция относится к I категории, так как в данной области не допускается перерыв или снижение подачи сточной жидкости.

Переход от часового расхода к секундному осуществляется формуле:

, л/сек.

Расчетная подача насосной станции должна быть или немного превосходить максимальный секундный приток стоков:

Qmax=619.92 м3/час=172,2 л/с

Насосы могут по этап но отключатся на некоторое время, в течении которого стоки накапливаются в приемной резервуаре. Включение и отключение насосов происходит по сигналам от датчиков уровней сточной жидкости в приемном резервуаре.

Приемные резервуар представляет собой регулирующую емкость, которая позволяет обеспечить продолжительную равномерную режим при неравномерном притоке сточных вод.

При не включении насоса или в случае аварийной ситуации приемный резервуар должен принять 5-ти минутный расход одного насоса в час максимального водопотребления.

Сравнивая выше приведенные расчеты принимается минимальная емкость приемного резервуара 80 м3.

При круглой форме здания насосной станции и радиус здания 6 м, и площадь будет равна  

Т.к. под приемный резервуар используется половина площади

S : 2 = 28.26 : 2 = 14.13 м2

При необходимой емкости резервуара в 24 м3 получаем

высота заполнения до минимального уровня приемного резервуара. Суммарное время работы насосов в течении суток составляет

Несрабатываемый уровень стоков в приемном резервуаре (1м) при

При двух водоводах м аварийном выпуске во время аварии на одном водоводе второй обеспечивает 70% расчётной подачи.

 Все расчёты сведены в таблицу 4.2 и 4.3.

График почасового притока сточных вод к канализационной насосной станции

Таблица  4.2.

Часы суток

%

Q m3/ч

Q л/с

0-1 3смена

1,62

167,16

46,43

1-2

1,53

157,50

43,75

2-3

1,53

158,07

43,91

3-4

1,55

159,54

44,32

4-5

1,55

160,38

44,55

5-6

3,79

391,76

108,82

6-7

5,21

537,93

149,42

7-8

5,28

545,23

151,45

8-9

1смена

6,00

619,92

172,20

9-10

5,89

607,91

168,86

10-11

5,86

605,61

168,22

11-12

5,19

535,99

148,89

12-13

4,41

455,01

126,39

13-14

5,81

600,22

166,73

14-15

5,80

599,09

166,41

15-16

5,94

613,03

170,29

16-17 2смена

5,93

612,40

170,11

17-18

5,71

589,51

163,75

18-19

5,20

537,29

149,25

19-20

4,79

494,46

137,35

20-21

4,19

432,28

120,08

21-22

3,08

318,17

88,38

22-23

2,02

208,98

58,05

23-24

2,12

218,81

60,78

∑Сумма

100,00

10326,24

2868,40


Таблица 4.3

Таблица расчета притока и расхода сточных вод из резервуара КНС. Расчет количества почасовых включений насосов

Часы суток

Приток сточных вод m3/ч

Объем сточных вод в резервуаре в начале часа

Подача насосов

Остаток сточных вод в резервуаре

Процентное время работы насосов в течении часа

Время работы насосов в течении часа (в минутах)

Количество постоянно работающих насосов

Количество включений насосов в час

1

222,59

143,14

328,51

95,204

0,87

52,3

0,0

1,56

2

213,70

143,14

328,51

70,559

0,65

39,0

0,0

1,49

3

214,22

143,00

328,51

141,779

0,65

39,1

0,0

1,99

4

215,68

143,00

328,51

71,459

0,66

39,4

0,0

2,50

5

216,68

143,00

328,51

73,680

0,66

47,0

0,0

2,01

6

573,16

143,00

739,14

60,590

0,78

45,0

1,0

1,42

7

789,76

143,00

739,14

134,190

0,53

47,0

1,0

2,94

8

788,88

143,00

739,14

133,310

0,19

55,0

2,0

2,07

9

981,12

143,00

934,60

72,053

0,15

60,0

2,0

2,50

10

1035,85

143,00

934,60

126,782

0,15

9,2

2,0

2,89

11

1027,71

143,00

934,60

118,642

0,15

51,0

2,0

2,83

12

914,52

143,00

934,60

5,452

0,15

9,2

2,0

2,04

13

691,64

143,00

739,14

36,070

0,19

49,0

1,0

2,25

14

979,14

143,00

934,60

70,072

0,15

52,0

2,0

2,49

15

975,26

143,00

934,60

66,192

0,15

47,0

2,0

2,46

16

1073,56

143,00

934,60

21,492

0,15

40,0

2,0

3,15

17

884,37

143,00

739,14

85,800

0,19

34,0

2,0

2,74

продолжение таблицы 4.3.

Часы суток

Приток сточных вод m3/ч

Объем сточных вод в резервуаре в начале часа

Подача насосов

Остаток сточных вод в резервуаре

Процентное время работы насосов в течении часа

Время работы насосов в течении часа (в минутах)

Количество постоянно работающих насосов

Количество включений насосов в час

18

934,68

143,00

934,60

25,612

0,15

60,0

2,0

2,18

19

803,94

143,00

739,14

5,370

0,19

56,0

1,0

3,04

20

845,67

143,00

739,14

47,100

0,19

11,6

1,0

3,33

21

676,53

143,00

739,14

20,960

0,19

46,0

1,0

2,15

22

510,55

143,00

739,14

18,939

0,19

60,0

1,0

0,99

23

384,61

143,00

328,51

136,489

0,44

60,0

0,0

2,69

24

472,52

143,00

328,51

15,755

0,44

60,0

0,0

3,30

сумма

2256,32

 

 

 

 

 

 

 


4.2. Подбор типа и количества насосов для КНС

Выбор типа насосов и их количества производится на основании совместной работы насосов, очередности в воде действия объектов. При выборе насосов следует обеспечить минимальную величину избыточных напоров, развивающих насосами при нормальной и аварийном типах работ. Это может быть достигнуто регулированием частоты вращающегося рабочего колеса насоса, изменением количества работающих насосов, и т.д.

Подбор насосов осуществляется программой WinCAPS 7.90.23  компании GRUNDFOS и приложен.

Рис. 3.  График водоотведения и режима работы насосов

Применены насосы фирмы GRUNDFOS и марки S1264AM3C511

Гидравлический расчет трубопроводов

Выбор материала, количества всасывающих и напорных трубопроводов

Всасывающие и напорные трубопроводы, находящиеся в помещении машинного зала могут быть выполнены из чугунных, фланцевых или стальных труб. При монтаже всасывающих и напорных коммуникаций в машинном зале стальные трубы соединяют сваркой.

Сварные соединения на стыках обеспечивают высокую степень герметичности и надежности. Фланцевые соединения при применении стальных труб делают только в местах установки задвижек, обратных клапанах монтажных патрубков.

На КНС всасывающие трубопроводы, как правило, подведен отдельно  к каждому насосу, даже при раздельном расположении машинного зала и приемного резервуара.

Приемные клапаны на всасывающих трубопроводах не устанавливают, так как результате попадания на клапаны загрязнений, содержащихся в сточной жидкости, засоряется входное отверстие.

Выбор диаметров и расчет всасывающих и напорных трубопроводов

Диаметр всасывающих трубопроводов назначают с учетом экономичной стороны движения жидкости, которая рекомендуется 0,7-1,5 м/с.

Диаметр входа воды (Dвх) воронки принимают равным (1,3-1,5) D0, где D0– диаметр всасывающего трубопровода, а высоту воронки принимают равной (1,3÷1,7) D0. На данной КНС перекачиваются расход 155 л/с двумя рабочими насосами, следовательно

172 л/с : 2 = 86 л/с на одну всасывающую линию.

При Q= 86 л/с  рассчитывается по таблицам Шевелева [3], при Ø377х5 м, V = 0,8 м/с при длине всасывающей линии l= 7 м, в котором напор составляет nвс = 0,015 м.

Для всасывающей воронки расчетные параметры будут следующими: Dвх = 1,5 * 367 = 551 мм.

Высота воронки D0 = 367 мм ≈ 368 мм.

Диаметр напорных трубопроводов в пределах КНС различают в зависимости от рекомендуемых скоростей движения сточной жидкости в них: обычно наиболее экономически выгодной принимают скорость 1,2-2,0 м/с. В данном случае каждый насос имеет свою напорную  линию подающую сточную жидкость сразу в песколовку канализационных очистных сооружений т.к. КНС  находится на территории канализационных очистных сооружениях.

Рассчитываемая КНС относится к сооружениям I категории надежности. И в установке принято 3 рабочих и 2 резервных насосов {1} следовательно

Qнап.тр.= Qнс/2 = 172 л/с : 2= 86 л/с

При Q=86 л/с имеет: при Ø377 х 5мм (365) V=0,822 м/с, при длине напорного участка l=20 м, потери напора hнап=0,015 м.

Схема расположения напорных и всасывающих линий КНС.

Определение требуемой высоты подъема насоса.

Требуемая высота подъема насоса складывается из высоты подъема (геометрической) и суммы всех напоров:

H=Hг+∑h,    м

Высотная схема подачи канализационной насосной станции

Hг=Zдна  приемного резервуара + Zизлив = 8,0+5,0=13

h=hвс+hнап+ hн.с = 0,015+0,074+2=2,089 м

hвс=0,015 – потери напора во всасывающих линиях.

hнап= 0,074 – потери напора в напорных линиях.

hн.с= 2,0 м – потери напора в здании насосной станции (принимаем)

Итого

H=13+2,089=15,1 м

Принимается   H=16 м.

5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНЦЕНТРАЦИИ ЗАГРЯЗНЕНИЙ СТОЧНЫХ ВОД

Сточные воды подразделяются на бытовые, производственные и атмосферные.

Загрязнения, содержащиеся в сточных водах, бывают минерального, органического и бактериального происхождения и могут находиться в растворенном, коллоидном и нерастворенном состояниях. Степень загрязненности сточных вод определяется по ряду показателей санитарно-химического анализа.  

Для выбора методов и сооружений очистки сточных вод  основными показателями являются: концентрация взвешенных веществ, БПК, ХПК, перманганатная окисляемость, рН среды, температура сточных вод, наличие ПАВ, содержание биогенных элементов - азота, фосфора  и т.д.

Степень загрязнения бытовых сточных вод определяется количеством загрязняющих веществ, вносимых одним человеком  в сточные воды при пользовании санитарно-техническими приборами. Для бытовых сточных вод установлено следующее количество загрязняющих веществ на одного жителя, г/сут [3]:

     Следует иметь в виду, что для одних и тех же сточных вод ХПК всегда больше БПК. При этом, если отношение БПК / ХПК 0.5, сточные воды следует направлять на сооружения биохимической очистки. В противном случае их подвергают физико - химической очистке.

Для нормального хода процесса биохимической очистки необходимо присутствие в водах биогенных элементов – азота и фосфора. По [3] содержание азота и фосфора должно удовлетворять соотношению БПК20 : N : P  = 100 : 5 : 1.

  1.  . Концентрация взвешенных веществ в сточных водах

Концентрация взвешенных веществ, сбрасываемых от жилых кварталов и объектов, входящих в норму водоотведения, определяется по формуле:

Cn = , мг/л

где   a – концентрация взвешенных веществ, сбрасываемых одним человеком в сутки;

           n – норма водоотведения [3] .

Концентрация взвешенных веществ, сбрасываемых со сточными водами от промышленных предприятий, принимается либо по предприятию - аналогу, либо по данным анализов состава сточных вод, либо по [2]. В данной выпускной квалификационной работе принимаются по предприятию – аналогу.

Общая концентрация взвешенных веществ в сточных водах, поступающих на очистные сооружения определяется по формуле:

Cen = ;

где Сen и Q1 – концентрация взвешенных веществ и средний суточный расход  сточных вод, поступающих от жилых кварталов и объектов, входящих в нормы водоотведения;

    - концентрации взвешенных веществ, поступающих от объектов, невходящих в нормы водоотведения;

  - общие средние суточные расходы сточных вод объектов, не входящих в нормы водоотведения.

5.2. Концентрация органических загрязнений биологического происхождения

     

Концентрация органических загрязнений определяется по БПК20 

             

, мг/л

где  b – БПК неосветленной жидкости на 1 чел. в сутки.

;

где - концентрация по БПК сточных вод, поступающих от жилых кварталов и объектов, входящих в нормы водоотведения;

        - концентрация сточных вод по БПК, поступающих  от объектов, не входящих в нормы водоотведения.

При обработке смеси бытовых и производственных сточных вод для расчета очистных сооружений используются так называемые эквивалентные и приведенные числа жителей.

5.3. Эквивалентное и приведенное число жителей

Эквивалентное число жителей  Nekw –  это условное количество жителей, которое вносит такую же  массу загрязнений, как и данный расход производственных сточных вод и определяется по формуле:

- для взвешенных веществ

,

где Qp – среднесуточный расход промышленных сточных вод отдельных предприятий;

      Ср – концентрация взвешенных веществ промышленных сточных вод, г/м3;

              

- для БПК                                                  ,

где  Lp -  БПК промышленных сточных вод  ;

      b1 -   БПК очищенных сточных вод на 1 чел. В сутки.

Приведенное число жителей  N = N + Nekv.

Все расчёты сведены в таблицу 5.1.

 

Таблица 5.1

Состав сточных вод

Наименование

Qсут

Cen

Len

ХПК

От населения

9 483,93

309,52

357,14

404,76