Учебное пособие 1964

– рассчитать для каждого часа суток часовой расход Qj, м3/ч (графы 3 и 5), табл. 3, с учётом известного распределения:

где j – номер часа суток, j =1…24; pj – процент расхода сточных вод в j–й час;

– определить три категории расходов промышленных предприятий согласно данным задания о производственных сточных водах:

а) технологические (производственные) стоки

- для одной смены (часы с 800 до 1600 – дневная смена):

Qcут = Qсм, м3,

Qmax см= Qсм Ксм, м3/ч, Qmin см= Qсм /Ксм, м3/ч,

где Qсм – расход производственных сточных вод в максимальную смену;

Qmax см – максимальный часовой расход производственных сточных вод. Если нет дополнительных указаний в задании, принимается в первый, второй и шестой часы смены;

Qmin см – минимальный часовой расход производственных сточных вод. Если нет дополнительных указаний в задании, принимается в четвёртый, пятый и

Qmid см – средний часовой расход производственных сточных вод. Принимается в оставшиеся третий и седьмой часы смены;

- для двух смен (вторая смена с 1600 до 2400):

QII=Qcут – Qmax см, м3/смен. (1.7)

Для первой смены производственный расход, м3/смен, определяются по формуле (1.3), а часовые расходы по формулам (1.4 – 1.6), для второй смены производственный расход, м3/смен, определяются по формуле (1.7), а часовые расходы по формулам (1.4 – 1.6) при условии Qсм = QII.;

- для трёх смен:

если нет дополнительных данных в задании, то

QIII =QII=(Qcут – Qmax см)/2, м3/смен. (1.8)

Распределение производственных расходов в третьей смене выполняется аналогично второй смене;

б) хозяйственно-бытовые сточные воды

рассчитываются от цехов предприятия с повышенным выделением тепла и пыли (горячего) и холодного. Распределение расходов в каждой смене следует принимать по табл. 7 [2] и вносить в графы 8 и 10 табл. 3.

Средний суточный хозяйственно-бытовой расход промышленного пред-

где N1 и N2 – число работников в сутки в холодном и горячем цехах, человек.

11

В максимальную смену хозяйственно-бытовой расход промышленного предприятия определяется по формуле

N3 и N4 – число работников в максимальную смену соответственно в холодном и горячем цехах, человек.

Максимальный секундный расход определяется по формуле

в) расчётный расход душевых вод

В зависимости от группы производственного процесса по санитарной характеристике определяют количество человек на одну душевую сетку, n, по табл. 5 или [8, табл. 3.3].

Таблица 5 Количество человек, обслуживаемых одной душевой сеткой

Примечание: При устройстве закрытых кабин расчётное количество человек на одну душевую сетку следует уменьшить на 30 %.

Количество душевых сеток определяется по формулам:

где xгi , xxi - количество принимающих душ рабочих в i-ю смену.

Суточный расход душевых сточных вод предприятия определяется по формуле

где Робщ – коэффициент вероятного действия приборов, принимается Робщ=0,95. Расход душевых сточных вод предприятия в максимальную смену опреде-

ляется по формуле

где yгmax и yxmax - количество душевых сеток, необходимых для помывки рабо-

чих соответственно горячего и холодного цеха в максимальную смену. Душевые воды поступают в систему канализации в час, следующий за

концом смены. Так, после максимальной смены душевые стоки приходятся на 1600 – 1700, второй смены - 000 – 100, третьей - 800 – 900.

После расчётов все категории расходов промышленного предприятия следует занести в табл. 3.

По окончании расчётов суммарных расходов, поступающих на очистную станцию в целом от города, основные расчётные показатели расходов следует

12

свести в табл. 6. Они потребуются для выбора состава сооружений очистной станции и расчётов каждого её элемента.

Таблица 6 Расходы сточных вод, поступающих на станцию очистки сточных вод

1.2. Определение концентраций загрязнений в смеси сточных вод, поступающих на очистную станцию

Для оценки степени очистки сточных вод необходимо знать концентрации загрязнений сточных вод:

здесь 65 – нормативное количество абсолютно сухого вещества загрязнений, вносимых одним человеком за сутки в граммах;

ni – норма водоотведения, л/(сут чел.), i-го района города;

- смеси стоков, поступающих на очистку:

где К1 и К2 – концентрации взвешенных веществ 1-го и 2-го районов города, г/м3; Q1 и Q2 – суточный расход сточных вод соответственно 1-го и 2-го районов

города, м3/сут; Кпр – концентрация взвешенных веществ производственных сточных вод

промышленного предприятия, г/ м3;

Qпр – суточный расход производственных сточных вод промышленного предприятия, м3/сут.

Если количество районов города и промышленных предприятий больше, то учитываются все загрязнители за счёт добавления аналогичных данных в числитель и знаменатель формулы (1.16):

б) по БПКполн

БПКполн бытовых неосветлённых сточных вод определяется по формуле

13

здесь 75 – нормативное количество граммов кислорода, необходимого для окисления органических веществ, вносимых в сточную воду одним человеком в сутки.

Величина БПКполн смеси бытовых и производственных сточных вод опре-

деляется по формуле

здесь Li – биохимическая потребность в кислороде (БПКполн) в бытовых сточных водах города i-го района, г/м3;

Lпрj - БПКполн производственных сточных вод от j-го промышленного

предприятия;

Qi - суточный расход сточных вод i -го района города, м3/сут;

Qпрj – суточный расход производственных сточных вод j-го промышленного предприятия, м3/сут.

1.3. Определение приведенного числа жителей

Очистные сооружения рассчитываются на приведенное количество жителей, которое будет равняться сумме расчётного числа жителей городских районов и эквивалентного числа жителей –Nэкв промышленного предприятия.

Расчётное число жителей в каждом i-м районе города определяется по формуле

Эквивалентное число жителей промышленного предприятия следует рассчитывать по взвешенным веществам и БПКполн. В дальнейших расчётах учитывается наибольшая из расчётных величин:

по взвешенным веществам

Приведённое число жителей определяется суммированием расчётного числа жителей по районам города и расчётного эквивалентного числа жителей

14

промышленного предприятия. Расчёт концентраций загрязнений и приведённого числа жителей удобно свести в табл. 7.

Таблица 7 Показатели загрязнений сточной воды, поступающей на очистную станцию

2. Определение необходимой степени очистки сточных вод

На основании найденного расчётного расхода, концентраций смеси сточных вод, поступающих на очистную станцию, следует рассчитать необходимую степень очистки сточных вод по взвешенным веществам, БПКполн, растворённому кислороду.

Подробная методика и программа расчёта на ЭВМ приведена в [3].

3. Выбор количества и типа сооружений для комплекса очистной станции

После определения концентраций загрязнений на выпуске сточных вод с очистной станции в водоём необходимо выбрать состав сооружений, которые обеспечат требуемый эффект очистки сточных вод.

Наибольшую опасность для водоёма представляют органические вещества. Поэтому главным показателем, влияющим на выбор типа сооружений, является

допустимая величина БПКполн очищенных сточных вод.

Если БПКполн больше 20 г/м3, то достаточно предусмотреть частичную биологическую очистку. При БПКполн=15...20 г/м3 требуется полная биологическая очистка. И при БПКполн меньше 15 г/м3 следует предусматривать сооружения по доочистке сточных вод.

Вторым показателем для выбора сооружений является суточная производительность станции, м3/сут.

Рекомендации по выбору состава очистных сооружений приведены в [7, § 2.5]. В зависимости от среднесуточного расхода сточных вод станции, тыс. м3/сут, выбор сооружений следует выполнять из табл. 4 [3], а при дипломном проектировании - из табл. 2.4 [7].

Для принятия грамотного инженерного решения целесообразно оценить и взвесить достоинства и недостатки каждого сооружения, прежде чем принять окончательное решение.

В дипломном проекте целесообразно также выполнить техникоэкономический расчёт вариантов проектируемой станции с обоснованием преимуществ принятых в проекте решений по составу сооружений.

После выбора состава сооружений необходимо выполнить последовательный расчёт всех сооружений, установить их габаритные размеры, технологические па-

15

раметры и размеры подводящих и отводящих трубопроводов и каналов, дюкеров, а такжеустановитьрежимихэксплуатации (безнапорный, напорный и т.п.).

Сооружения необходимо рассчитывать на расчётный расход и при необходимости проверять технологические параметры эксплуатации при средних и минимальных секундных расходах.

Для надёжности функционирования станции в процессе эксплуатации некоторые сооружения и всё электрическое оборудование проектируются с резервом. Для наглядности и удобства компоновки генплана очистной станции и дальнейшей экспертизы проекта следует заполнить сводную таблицу (табл. 8).

Состав сооружений назначают при выборе схемы станции, её элементов и их типа на основании показателей БПК и производительности станции. Марка,

16

габариты сооружений и их число, в том числе количество рабочих и резервных ёмкостей, определяют в результате дальнейших расчётов. К табл. 8 следует возвращаться после расчёта каждого элемента, чтобы заполнить графы 2 – 5.

4. Проектирование сооружений механической очистки

После того, как произведен выбор метода очистки сточных вод и установлена схема очистной станции, приступают непосредственно к расчету сооружений. Расчёт сооружений, входящих в состав очистной станции, производится по формулам и данным, указанным в рекомендуемой литературе. При этом надо стремиться к использованию типовых проектов, разработанных Водоканалпроектом, Гипрокоммунводоканалом, Мосводоканалтпроектом и другими проектными организациями. В этом случае геометрические размеры выбранного типового сооружения известны и расчёт сводится только к уточнению нагрузок, скоростей, уровней и продолжительности пребывания в нём сточной воды.

При использовании типовых проектов очистных сооружений фактические

ипредусмотренные типовым проектом расходы воды могут не совпадать. Поэтому сооружения следует подбирать с большей производительностью, при этом скорость движения жидкости должна быть не менее самоочищающей.

Очистные сооружения, в соответствии с учебной программой, рассчитываются в следующем порядке: сначала сооружения механической очистки по ходу воды – решётки, песколовки, отстойники. Затем рассчитываются сооружения для обработки осадка — метантенки, иловые площадки или установки механического обезвоживания и термической сушки; при варианте с подачей влажного осадка на сельскохозяйственные поля производится расчёт иловой станции. Далее рассчитываются сооружения по ходу воды – сооружения биологической очистки, вторичные отстойники, илоуплотнители, обеззараживающие сооружения и выпуск очищенных сточных вод в водоём. Наконец, производится выбор воздуходувок и рассчитываются воздуховоды.

Если выбран вариант почвенной очистки, то соответственно рассчитываются площади полей фильтрации и орошения, оросительные трубопроводы, сеть и насосные станции перекачки.

При расчёте очистных станций следует число отдельных сооружений или секций выбирать одинаковой кратности и по возможности чётным для всей станции, это облегчает их взаимное расположение.

Например, 2 песколовки, 4 первичных отстойника, 2 аэротенка, 4 вторичных отстойника и т.д. Конструкция распределительных чаш должна обеспечивать равномерное и автоматическое распределение сточной воды по количеству

исоставу между отдельными сооружениями. Если подбирать крупные по производительности сооружения, то их будет немного. Это даёт экономию строительных и эксплуатационных расходов, но вызывает перегрузки при авариях.

Выбор схемы и конструкции отдельных сооружений очистной станции должен быть технически и экономически обоснован с учётом местных условий. Например, при высоком уровне грунтовых вод или в скальных грунтах нецелесообразно применение вертикальных отстойников (при их заглубленном поло-

17

4.1. Расчёт решёток

Необходимость установки решёток на очистных сооружениях определяется СНиПом [1]. Расчёт решёток следует производить по максимальному секундному притоку стоков и проверять их технологические параметры по среднему и минимальному притокам. Цель - определить необходимое количество рабочих решеток в процессе эксплуатации.

Для расчёта из табл. 6 выписать параметры расходов: qmin s; qmid s; qmax s. Найти коэффициент неравномерности между максимальным и минималь-

ным расходами К= qmax s/qmin s, он и будет предварительным ориентиром в выборе количества решёток.

Решётки следует предварительно подбирать по табл.10 – 13.

Таблица10

Техническая характеристика решёток типа МГТ (к рис.2) с прозорами 16 мм и толщиной стержней 8 мм

19

Таблица 11 Технические характеристики решёток типа РМУ (з-д «Водмашоборудование»,

г. Воронеж) с прозорами 16 мм, толщиной стержней 6 мм (к рис. 3)