ВОДООТВЕДЕНИЕ u СИСТЕМА ВОДООТВЕДЕНИЯ комплекс инженерного

ВОДООТВЕДЕНИЕ

u СИСТЕМА ВОДООТВЕДЕНИЯ – комплекс инженерного оборудования, сетей и сооружений, предназначенных для организованного приема и удаления по трубопроводам за пределы населенных пунктов загрязненных сточных вод, а также для их очистки и обезвреживании перед сбросом в водоем. СТОЧНАЯ ЖИДКОСТЬ – вода, которая в процессе жизнедеятельности человека и работы промышленных предприятий получила дополнительные загрязнения, изменившие ее химический состав и физические свойства.

Комплекс инженерных сооружение выполняет следующие задачи: u Прием сточных вод всех видов в места их образований; u Транспортировка сточных вод на очистные сооружения; u Очистка и обеззараживание сточных вод; u Утилизация полезных веществ, содержащихся в сточной воде и в их осадках; u Спуск очищенных вод в водоем.

В зависимости от происхождения и качественной характеристики примесей сточные воды делятся: u БЫТОВЫЕ – воды от кухонь, туалетных комнат, душевых, бань, больниц и т. д. - фекальные - хозяйственные. Бытовые сточные воды характеризуются содержанием органических загрязнений в разных фазово-дисперсных состояниях. u ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ – воды, использованные в технологическом процессе. - загрязненные - условно-чистые. Производственные сточные воды характеризуются разнообразным составом и концентрацией загрязнений. Они зависят от характера производства и типа выпускаемой продукции. u АТМОСФЕРНЫЕ – (дождевые) содержат преимущественно минеральные примеси (песок), а также различные вещества, смываемые с дорог, тротуаров. Отличительная особенность дождевого стока –неравномерность расхода и концентрации загрязнений. u

Системы канализации В зависимости от того, как отводятся отдельные виды сточных вод системы канализации подразделяют на: - общесплавные; - раздельные (полные и неполные); - полураздельные.

Общесплавная система канализации 1 - главный коллектор; 2 - ливнеспуски; 3 производственно-бытовая сеть; 4 - ливневая сеть; 5 - пром. предприятие; 6 - граница города; 7 очистные сооружения; 8 - главная насосная станция.

Полная раздельная система 9 - разделительные камеры; 10 - локальные очистные сооружения поверхностного стока; 11 - регулирующий бассейн; 12 - насосная станция ливневых вод; 13 очистные сооружения поверхностного стока.

Неполная раздельная система Обычно являетсяомежуточной стадией строительства полной раздельной системы канализации. При этой системе не устраивают дождевой сети трубопроводов. Атмосферные осадки стекают в водоемы по лоткам, кюветам, канавам.

Полураздельная система Предусматривает устройство двух сетей – производственно-бытовой и дождевой, в местах пересечения которых устраивают разделительные камеры.

Элементы городской канализации 3 4 5 6 7 8 9 - районные коллекторы с насосными станциями перекачки; городской (главный) коллектор с насосными станциями перекачки; дюкеры с насосными станциями перекачки; главная канализационная насосная станция перекачки; загородный напорный трубопровод; очистные сооружения канализации; выпуск в водоём.

Коллекторы Коллекторами называются участки канализационной сети, собирающие сточные воды с одного или нескольких бассейнов канализования. Коллекторы подразделяются на виды: 1) Коллекторы бассейнов канализования, собирающие сточные воды с отдельных бассейнов; 2) Главные коллекторы, принимающие и транспортирующие сточные двух и более коллекторов канализования; 3) Загородные коллекторы, отводящие сточные воды транзитом за пределы объекта канализования к насосным станциям, очистным сооружениям или месту их выпуска в водоем.

Коллекторы обычно трассируют по пониженным участкам местности для обеспечения прокладки присоединяемых к ним вышележащих участков уличной сети с минимальной глубиной. Пересечение коллекторов с реками, оврагами и дорогами выполняют путем устройства дюкеров. При большой глубине заложения коллекторов и отсутствия из-за этого самотечного транспортирования сточных вод к очистным сооружениям прибегают к устройству насосных станций.

Очистные сооружения Очистными называют сооружения, предназначенные для очистки сточных вод и переработки их осадка. Очистные сооружения должны располагаться ниже по течению реки относительно населенного пункта или промышленного предприятия. После очистки сточные воды через устройства, называемыми выпусками, сбрасываются в водоем.

СХЕМЫ КАНАЛИЗАЦИИ ГОРОДОВ Схемой канализации называется план канализуемого объекта с нанесенными на нем элементами канализации (сетями, насосными станциями, очистными сооружениями и т. д. ). u Централизованная – сточные воды всех бассейнов канализования направляют по одному или нескольким коллекторам на очистную станцию города, которая расположена по течению реки, ниже города. u Децентрализованная – применяется при канализовании крупных городов в условиях как сильнопересеченного, так и очень плоского рельефа местности. u Региональная – применяется для нескольких близко расположенных и густозаселенных пунктов и промышленных предприятий. Предусматривается одна очистная станция большой производительности вместо нескольких малых. При такой схеме снижаются капитальные и эксплутационные затраты на очистку сточных вод, обеспечивается защита водоемов и рационально используются водные ресурсы.

Схемы водоотводящих сетей Схема водоотводящей сети зависит в основном от рельефа местности, планировочных решений городской застройки, расположения водоема, размещения очистных сооружений и выпуска очищенных сточных вод. Классификация схем: u u u Перпендикулярная схема – коллекторы бассейнов канализования трассированы перпендикулярно направлению движения воды в водоеме; Пересеченная схема - коллекторы бассейнов канализования трассированы перпендикулярно направлению движения воды в водоеме и перехвачены главным коллектором, трассированном параллельно реке; Параллельная (веерная) - коллекторы бассейнов канализования трассированы параллельно направлению движения воды в водоеме или под небольшим углом к нему и перехвачены главным коллектором, трассированном перпендикулярно направлению движения воды в водоеме; Зонная – канализуемая территория разбита на две зоны: с верхней сточные воды отводятся самотеком, а с нижней – перекачиваются насосной станцией; Радиальная схема – очистка сточных вод осуществляется на двух или большем числе очистных сооружений. При этой схеме сточные воды отводятся децентрализовано.

Перпендикулярная схема Применяют в основном для спуска атмосферных сточных вод, не нуждающихся в очистке. Применение схемы предполагает наличие равномерного и умеренного уклона местности.

Пересеченная схема Применяют при плавном падении рельефа местности к водоему и необходимости очистки сточных вод.

Параллельная схема Применяется при резком падении рельефа местности к водоему, т. к. она позволяет исключить в коллекторах бассейнов канализования повышенные скорости движения сточных вод.

Зонная схема Применяют в городах со значительной разницей отметок поверхности земли. Каждая из зон имеет схему, аналогичную пересеченной схеме.

Радиальная схема Применяется при сложном рельефе местности и канализовании больших городов.

Схемы трассировки канализационных сетей Объемлющая трассировка u u Уличные сети опоясывают каждый квартал с четырех сторон. Применяется при плоском рельефе местности и больших кварталах.

Трассировка по пониженной стороне квартала u u Уличные сети проложены лишь с пониженных сторон обслуживаемых кварталов. Применяют при значительном падении местности.

Внутриквартальная трассировка u Уличные сети проложены внутри кварталов.

Смотровые колодцы подразделяются на: u Линейные; u Поворотные; u Узловые; u Специальные (контрольные, промывные, колодцы с гидрозатвором, колодцыдождеприемники). Отдельная группа смотровых колодцев – перепадные.

Линейные колодцы Устраивают на прямолинейных участках сети. В зависимости от диаметра труб расстояние между линейными колодцами составляет: 150 200450 500600 700900 35 50 75 1000 - 1500 - > 1400 2000 150 200 250

Поворотные колодцы Устраивают в местах поворота трассы коллектора. Лоток поворотного колодца имеет в плане криволинейное очертание с минимальным радиусом, равным 1, 5 диаметра трубы. Угол поворота должен быть не более 90 о.

Узловые колодцы Устанавливают в местах бокового присоединения к основной сети. 1 – чугунный люк с крышкой; 2 – кольцо регулировочное; 3 – кольцо опорное; 4, 6 – ж/б кольца; 5 – плита; 7 – регулировочные блоки; 8 – основание; 9 – подготовка; 10 – скобы.

Колодцы с гидрозатвором Применяют на производственных водоотводящих сетях, когда сточные воды содержат легковоспламеняющи еся и взрывоопасные вещества.

Дождеприемные колодцы 1 – дождеприемная решетка; 2 – бетонный борт; 3 – колодец; 4 – лоток; 5 – песчаная подушка; 6 – основание; 7 – заделка бетоном.

ПЕРЕПАДНЫЕ КОЛОДЦЫ Устраивают в следующих случаях: - в местах бокового присоединения сетей к более глубоко заложенным коллекторам; - На коллекторах, расположенных по крутым склонам местности, когда скорости движения сточных вод близки к максимально допустимым; - При пересечении коллектора неглубокого заложения с подземными сооружениями и коммуникациями; - При затопленных выпусках в последнем перед водоемом колодце.

Расчет канализационных сетей

Расчетные расходы Потребление воды, а следовательно, поступление всех видов сточных вод существенно колеблется по дням и по часам суток. Расчетные расходы сточных вод можно определить с помощью коэффициентов неравномерности. Коэффициенты неравномерности: - суточный; - часовой; - общий. Общий коэффициент неравномерности равен; Кобщ=Ксут • Кч Общие коэффициенты неравномерности зависят от среднего расхода сточных

Расчетные расходы бытовых сточных вод от города или района можно определить: 1. По численности населения и норме водоотведения. 2. По модулю стока.

Гидравлический расчет самотечных сетей заключается в определении диаметров труб, уклонов, скоростей течения и степени наполнения в зависимости от максимальных секундных расходов сточных вод.

Степень наполнения труб Степенью наполнения труб h/d называют максимально допустимое отношение рабочей глубины потока сточных вод h к диаметру поперечного сечения d. Из экономических и гидравлических соображений не рекомендуется принимать для любых диаметров труб (кроме начальных участков) h/d < 0, 5. Максимальная степень наполнения назначается в D, мм зависимости 300 -400 150 -250 от диаметра трубопровода: и более 450 -900 1000 h/d 0, 6 0, 75 0, 8 В общесплавной и дождевой системах водоотведения расчетное наполнение обычно принимают полным.

Скорости и уклоны Расчет водоотводящих сетей должен производиться с учетом допустимых минимальных ( незаиливающих) и максимальных (неразрушающих) скоростей протока сточной жидкости. Минимальной (самоочищающей) скоростью называют наименьшую усредненную по сечению трубы скорость, при которой в результате совместного действия поперечных пульсаций и продольного движения жидкости обеспечивается устойчивый транспорт легких и смыв осевших примесей. Максимальной называют наибольшую усредненную по сечению трубы скорость, допустимую по соображениям сохранения механической прочности труб от истирания. Назначаются в зависимости от материалов труб и типа систем. Принимают для металлических труб 8, для неметаллических – 4, для дождевой сети соответственно 10 и 7 м/с. u

Минимальные и максимальные уклоны для самотечных трубопроводов наиболее точно определяются с помощью формулы Дарси после подстановки в нее значений минимальной скорости (самоочищающей) Vmin и максимальной (неразрушающей) скорости Vmax R – гидравлический радиус трубы при расчетном наполнении; λ – коэффициент сопротивления для безнапорного течения.

Расчет водоотводящих сетей производят из условия равномерного движения жидкости в трубах. Для гидравлического расчета водоотводящих сетей наибольшее распространение получили таблицы, составленные А. А. Лукиных и Н. А. Лукиных по формуле акад. Н. Н. Павловского С = (1/n) Rу С – коэффициент сопротивления трения по длине; R – гидравлический радиус; у – степень, зависящая от коэффициента шероховатости трубопроводов.

Насосы для перекачки сточных вод К насосам, перекачивающим сточную воду предъявляются следующие требования: u они не должны засоряться отбросами, содержащимися в сточной воде; u конструкция их должна обеспечивать возможность прочистки рабочего колеса, корпуса и патрубков. С учетом этого канализационные насосы имеют ряд конструктивных особенностей: 1. насосы строят только одноколесные и без направляющих аппаратов; 2. рабочие колеса имеют всего 2 – 4 лопасти; 3. на корпусе насоса и на входном патрубке устраивают люки-ревизии.

Для перекачки сточных вод выпускаются динамические центробежные насосы типа СД и СДВ, а также насосы, рассчитанные на перекачку жидкостей с большим содержанием взвешенных веществ: грунтовые, песковые, шнековые и др.

Динамические насосы для сточной жидкости Насосы типа СД и СДВ предназначены для перекачивания бытовых и производственных сточных вод и других неагрессивных жидкостей с плотностью 1050 кг/м 3 с р. Н 6 – 8, 5; температурой до 80 о С и содержанием абразивных частиц размером до 5 мм не более 1% по массе. Интервал подач – 1, 9 – 3000 л/с; Напор – 5, 5 – 110 м; КПД - 45 – 83%. Насосы типа СД применяют на малых и средних, а насосы типа СДМ на больших насосных станциях.

Классификация насосных станций систем водоотведения По роду перекачиваемой жидкости - для для перекачки хозяйственно- бытовых стоков; производственных стоков; ливневых стоков; ила.

По расположению в системе водоотведения - - - главные (размещают на главном коллекторе и служат для перекачки ст. вод на очистные сооружения); районные (перекачивают ст. воды в главный или близлежащий коллектор с части канализуемой территории); сетевые; местные (перекачивают ст. воды от отдельны объектов).

По конструкции - заглубленного типа; - шахтного типа; - совмещенные с приемным резервуаром; - раздельные (при специальном обосновании с учетом санитарных, местных, геологических и др. условий). По характеру управления - автоматические; - с ручным управлением.

Главные канализационные насосные станции I – машинное отделение; II – приемный резервуар. 1 – подводящий коллектор; 2 – всасывающие трубопроводы; 3 – насос; 4 – напорный трубопровод.

Сетевые канализационные насосные станции Сетевая канализационная насосная станция, оборудованная шнековыми насосами. 1 – подводящий трубопровод; 3 – насос; 5 – отводящий коллектор.

Насосные станции для перекачивания атмосферных вод Предусматриваются в тех случаях, когда невозможно обеспечить транспортировку и выпуск дождевых вод самотеком. Такие станции оборудуются осевыми или крупными центробежными насосами 2 – всасывающий трубопровод; 3 – насос; 4 – напорный трубопровод.

При проектировании насосных станций бытовой системы водоотведения приемный резервуар, отделение решеток, машинный зал, подсобно-производственные и бытовые помещения обычно размещают в одном здании. Подземная часть здания разделяется водонепроницаемой глухой стенкой. По одну сторону стенки размещается приемный резервуар и расположенное над ним помещение решеток, а по другую – машинный зал. Насосы обычно располагают в один ряд вдоль стенки, отделяющей машинный зал от приемного отделения. Насосы устанавливаются под залив.

Приемный резервуар представляет собой регулирующую емкость. Минимальная вместимость приемного резервуара должна приниматься не менее максимальной подачи одного из насосов в течение 5 минут, что соответствует не более трем включений насосов в час. Глубина резервуара принимается в пределах 1, 5 – 2, 5 м. Дно резервуара устраивается с уклоном не менее 0, 1 в сторону приямков всасывающих труб. К всасывающей трубе каждого насоса подводится трубопровод для взмучивания осадка.