Задачи для решения на практических занятиях

Задача № 1

Начальная концентрация загрязнений по БПК_полн=150 г/м³, требуемая конечная БПК_полн =15 г/м³, температура сточной жидкости летом 18С, зимой = 9С. Расход сточной воды Q=500 м³/сут. Подобрать для биологической очистки капельные биофильтры и вторичные отстойники.

Задача № 2

Начальная концентрация загрязнений по БПК_полн=100 г/м³, требуемая конечная БПК_полн =20 г/м³, температура сточной жидкости летом 18С, зимой = 9С. Расход сточной воды Q=5000 м³/сут. Подобрать для биологической очистки аэрофильтры и вторичные отстойники.

Задача № 3

Начальная концентрация загрязнений по БПК_полн=200 г/м³, требуемая конечная БПК_полн =20 г/м³, температура сточной жидкости летом 18 С, зимой = 9 С. Расход сточной воды Q=15000 м³/сут. Подобрать для биологической очистки биофильтры с пластмассовой загрузкой и вторичные отстойники.

Задача № 4

Для условий задачи № 3 подобрать аэротенк-отстойник и найти технологические параметры.

Задача № 5

При исходной БПК_полн=250 г/м³, необходимо очистить сточную воду БПК_полн =20 г/м³, температура сточной жидкости летом 18 С, зимой = 15С. Расход сточной воды Q=25000 м³/сут. Подобрать для биологической очистки тип аэротенка, обосновать и их найти основные технологические параметры. Выбрать тип вторичных отстойников и рассчитать их.

Задача № 6

Рассчитать аэротенк с регенератором для исходных параметров: расход сточных вод 60 000 м³/сут, коэффициент неравномерности 1,2, начальная концентрация загрязнений по БПК_полн=250 г/м³, конечная БПК_полн =15 г/м³, температура сточной жидкости 15С. Выбрать тип вторичных отстойников и рассчитать их. Выбрать и рассчитать илоуплотнители.

Задача № 7

Рассчитать аэротенк-отстойник при исходной концентрации загрязнений по БПК_полн=200 г/м³ и конечной БПК_полн =15 г/м³. Расход сточных вод 25 000 м³/сут.

Задача № 8

Запроектировать флотационный илоуплотнитель для повышения концентрации активного ила до С_к=4 % по сухому веществу. Объём ила Qил=1000 м³/сут, начальная концентрация активного ила, поступающего на уплотнение С₀=4,6 кг/м³. Снижение содержания твёрдой фазы в активном иле 85 %.

Задача № 9

Объём осадка зависит от его влагосодержания – с уменьшением влажности он резко уменьшается за счёт удаления иловой воды. При удалении из осадков свободной воды изменение объёма осадка зависит от его концентрации. Заполнить предлагаемую таблицу и проанализировать её данные.

Влажность осадка, %	99,6	99,5	99,4	98	97	95	94	80	60
Объём осадка, м3	1765

Задача № 10

Рассчитать аэротенки и вторичные отстойники при исходной концентрации загрязнений по БПК_полн=200 г/м³ и конечной БПК_полн =15 г/м³. Расход сточных вод 25 000 м³/сут. Сравнить результат расчёта с результатом расчёта задачи 7. Сделать экономическое сравнение вариантов по укрупнённым нормам [3].

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. СНиП 2.04.03 – 85. Строительные нормы и правила. Канализация. Наружные сети и сооружения. – М.: ЦИТП, 2005. – 72с.

2. Журавлева И.В. Проектирование сооружений для очистки городских сточных вод: механическая очистка и обработка осадков: учеб.-метод. пособие к курсовому и дипломному проектированию/ И.В. Журавлева /Воронеж. гос. арх.-строит. университет. – Воронеж, 2009. – 115 с.

3. Канализация населенных мест и промышленных предприятий: Справочник проектировщика/ И.И. Ларин [и др.]; под общ. ред. В.Н. Самохина – 2-е изд. ‑ М.: Стройиздат, 1981. – 639 с.

4. Журавлев В.Д. Механическая очистка городских сточных вод: учеб. пособие/В.Д. Журавлев, И.В. Журавлева; Воронеж. гос. арх.-строит. ун-т. – Воронеж, 2008. – 220 с.

5. Примеры расчетов канализационных очистных сооружений: учеб. пособие для вузов/ Ю.М. Ласков, Ю.В. Воронов, В.И. Калицун – 3-е изд. - М.: ИД «Альянс», 2008. – 255 с.

6. Федоров Н.Ф. Гидравлический расчёт канализационных сетей. (Расчётные таблицы)/ Н.Ф. Федоров, Л.Е. Волков. – 4-е исправл. изд. ‑ Л.: Изд-во. лит-ры по строительству, 1986. – 252 с.

7. Яковлев С.В. Водоотведение и очистка сточных вод: учебник для вузов/ С.В. Яковлев, Ю.В. Воронов. ‑ Изд. 4-е, доп. и перераб. – М.: Изд. Ассоциация строительных вузов, 2006. – 704 с.

8. Яковлев С.В. Канализация: учебник для вузов/ С.В. Яковлев, Я.А. Карелин, А.И.Жуков, С.К. Колобанов. ‑ М.: Стройиздат, 1975 – 632 с.

Приложение А

Пример компоновки станции очистки сточных вод

54

Приложение В

Пример экспликации зданий и сооружений станции очистки сточных вод

1. Приёмная камера

2. Здание решёток

3. Песколовки

4. Первичные отстойники

5. Аэротенки

6. Вторичные отстойники

7. Здание доочистки

8. Измерительное устройство

9. Контактные резервуары

10. Песковые площадки

11. Метантенки

12. Газгольдеры

13. Илоуплотнители

14. Иловая насосная станция

15. Цех механического обезвоживания

16. Иловые площадки

17. Цех термической сушки осадка

18. Воздуходувная станция

19. Ремонтно-механический цех

20. Котельная

21. Гараж

22. Склад для хранения оборудования и имущества

23. Трансформаторная подстанция

24. Проходная

25. Административный корпус

26. Лаборатория

27. Хлораторная

28. Дренажная насосная станция

29. Насосная станция для перекачки сырого осадка

30. Приёмный резервуар активного ила

31. Приёмный резервуар для осадка из контактных резервуаров

32. Приёмный резервуар для осветлённой сточной жидкости от вторичных отстойников и аэротенков на случай аварийного опорожнения

33. Насосная станция для перекачки уплотнённого ила, иловой воды

34. Насосная станция для перекачки дренажной воды после цеха механического обезвоживания и иловых вод

35. Насосная станция для перекачки хозяйственно-фекальных внутриплощадочных сточных вод

Приложение Г

Примерная экспликация трубопроводов и инженерных коммуникаций

1. Каналы или трубопроводы для распределения сточных вод между сооружениями

2. Самотечный трубопровод технической воды

3. Напорный трубопровод технической воды

4. Трубопровод для отвода осадка из песколовок

5. Дренажный трубопровод песковых карт

6. Напорный трубопровод дренажной воды

7. Самотечный трубопровод для отвода сырого осадка

8. Самотечный трубопровод отвода плавающих веществ

9. Напорный трубопровод отвода сырого осадка

10. Трубопровод загрузки метантенков

11. Трубопровод сброженного осадка

12. Трубопровод сжатого воздуха

13. Трубопровод отвода ила

14. Напорный трубопровод для подачи циркуляционного ила в аэротенк

15. Напорный трубопровод избыточного неуплотнённого ила

16. Напорный трубопровод иловой воды

17. Трубопроводы опорожнения вторичных отстойников и аэротенков

18. Напорный трубопровод опорожнения сооружений биологической очистки

19. Самотечный трубопровод для отвода шлама

20. Напорный трубопровод для отвода шлама

21. Трубопровод для подачи хлорной воды на дезинфекцию

22. Трубопровод для отвода газа метана (р=2 МПа)

23. Трубопровод для подачи пара (р=0,5 МПа)

24. Тепловые сети

25. Трубопровод питьевой воды

26. Самотечный трубопровод дренажной воды

27. Внутриплощадочная ливневая канализация

28. Напорный трубопровод для перекачки хозяйственно-бытовых, ливневых и дренажных вод

29. Силовой электрический кабель

30. Электрический кабель

31. Электрическая сеть

32. Электрическая сеть для наружного освещения территории очистной станции

33. Телефонная сеть

34. Радиосеть

35. Система автоматизации

36. Аварийный канал для сброса сточных вод

37. Трубопровод природного газа (р=0,3…0,6 МПа)

Приложение Д

Значения коэффициентов местных сопротивлений

Наименование местного сопротивления		Графическое пояснение	Значение 
Внезапное сужение (вход в трубу)			0,5
Внезапное расширение (выход из трубы в колодец, распределительную чашу, сооружение)			1,0
Колено, 90:	закругленное		0,3
	прямое		1,1
Переход			0,08
Тройники:	прямой или косой на проход		0,25
	с плавным ответвлением на проход		0,18
	в ответвление		1,5
	с плавным ответвлением		0,7
	в противоток		3,0
	противоток закруглённый		1,5
Задвижка при полном открытии			0,12

58

Приложение Е

Пример гидравлического расчёта высотной схемы движения воды по сооружениям

№ учас-тка	Длина, м	Расход ст. вод, л/с		Сечение, м	Уклон i	Скорость , м/с	Наполнение		Сумма коэффициентов местных сопротивлений 	Потери, м			Примечание
		qрасч.	qав.				h/d	h, м		на трение	местные	суммар-ные
0 – 1	-	892	-	1,4	0,001	1,05	0,44	0,61	1,5	-	0,084	0,084	Подводящий канал
1- 2	3	892	-	1,8	0,001	1,00	0,26	0,47	1,5	0,003	0,076	0,079	Приёмная камера
2 -3	7,5	446	-	0,6	0,001	0,82	1,53	0,92	2,55	0,0075	0,087	0,095	Канал перед решёткой
3 – 4	1,81	446	-									0,006	решётка
4 – 5	5,5	446	-	0,6	0,001	0,82	1,53	0,92	1,5	0,0055	0,051	0,057	Отводящий канал
5 – 6	1	-		1	-	0,7			1,5		0,035	0,035	Сборный лоток
6 – 7	2,5	446		0,6	0,008	0,74	1,67	1	1,5	0,022	0,042	0,044	Канал перед песколовкой
7 – 8	1,0	223		0,6	0,001	0,73	0,88	0,53	2,54	0,001	0,069	0,07	Распред. канал песколовки
8 – 9	18	446						0,55	1,5		0,006	0,006	Песколовка
9 – 10	3,3	446		1	0	0,27			3		0,011	0,011	Канал после песколовки
10 – 11	1,0	446		1	0	0,27			1,5		0,006	0,006	Сборный лоток
11 – 11’	1,0	892							3		0,011	0,011	Сборный лоток
11’ - 12	7,0	892		1,1	0,001	0,94	1	1,1	4,5	0,007	0,203	0,21	Сборный лоток
12 – 13	1,5	223	297						3		0,135	0,135	Распределит. чаша
13 – 14	32	223	297	0,65	0,0017	0,92	1	0,65	4,5	0,054	0,19	0,244	Дюкер
14 – 15	15	223	297									0,5	Отстойник
15 – 16	19	223	297	0,75	0,0008	0,73	0,85	0,64	1,5	0,015	0,041	0,056	Трубопровод
16 – 17	26	446	297	0,85	0,001	0,89	0,83	0,71	2,55	0,026	0,103	0,129	Трубопровод
17 – 18	15	892	-	1,5	0,0004	0,77	0,63	0,95	1,5	0,006	0,045	0,051	Трубопровод самотечный
18 – 19	51	892	-	1,5	0	1			1,5		0,076	0,076	Общий канал аэротенка
19 – 20	10,5	446	594	1,5	0	1			3		0,153	0,153	Верхний канал аэротенка
20 – 21	18	223	297	1,5	0	1			1,5		0,076	0,076	Верхний канал аэротенка
21 – 22	91,5	223	297									0,5	Аэротенк
22 – 23	6	298	398	0,75	0,0016	0,9	1	0,75	1,5	0,0096	0,062	0,072	Дюкер
23 – 24	18,5	298	398	2,0	0	1			3		0,153	0,153	Нижний канал аэротенка
24 – 25	4,8	596	797	2,0	0	1			1,5		0,076	0,076	Нижний канал аэротенка
25 – 26	57,5	1195,3	-	1,4	0,0005	0,75	1	1,4	3	0,029	0,084	0,113	Сборный лоток
26 – 27	2,5	298	398						3		0,084	0,113	Распределительная чаша

Окончание табл.

№ учас-тка	Длина, м	Расход ст. вод, л/с		Сечение, м	Уклон i	Скорость , м/с	Наполнение		Сумма коэффициентов местных сопротивлений 	Потери, м			Примечание
		qрасч.	qав.				h/d	h, м		на трение	местные	суммар-ные
27 – 28	23	298	398	0,85	0,0008	0,7	1	0,85	7,5	0,018	0,187	0,205	Дюкер
28 – 29	15,5	298	398									0,5	Отстойник вторичный
29 – 30	20	223	297	0,75	0,0008	0,73	0,85	0,64	1,5	0,016	0,041	0,057	Самотечный трубопровод
30 – 31	20,5	446	297	0,85	0,001	0,89	0,83	0,71	2,55	0,021	0,103	0,124	Самотечный трубопровод
31 - 32	20	892	892	1,25	0,008	1	0,7	0,88	1,5	0,016	0,076	0,092	Сборный т/п осветлённой воды

Приложение Ж

59

Таблица Ж.1

Наименьшие скорости движения ила в илопроводах

Влажность ила, %	Скорость движения ила, м/с, при диаметре илопровода, мм
	150 - 200	250 - 400
92	1,4	1,5
93	1,3	1,4
94	1,2	1,3
95	1,1	1,2
96	1,0	1,1
97	0,9	1,0
98	0,8	0,9

Приложение Ж

Таблица Ж.2

Потери напора в илопроводах при перекачке коллоидных осадков бытовых сточных вод (по результатам исследования А.З. Евилевича)

Диаметр илопровода, мм	Q, л/с	, м/с	Потери напора, м, на 100 м трубопровода при влажности ила, %
			94	95	96	97	98
150	5 10 15 20 25	0,28 0,57 0,85 1,13 1,42	1,2 1,33 1,56 1,94 2,42	0,86 1,0 1,3 1,74 2,3	0,6 0,77 1,09 1,55 2,16	0,4 0,6 0,9 1,4 2,05	0,2 0,4 0,78 1,3 1,98
200	20 30 40 50 60 70 80	0,64 0,96 1,27 1,59 1,91 2,22 2,54	0,77 0,89 1,1 1,4 1,72 2,05 2,4	0,59 0,74 1,0 1,36 1,73 2,1 2,48	0,42 0,62 0,93 1,32 1,74 2,16 -	0,33 0,55 0,89 1,3 1,75 2,23 -	0,28 0,5 0,85 1,28 1,8 2,36 -
250	30 40 50 60 70 80 90 100	0,61 0,81 1,02 1,23 1,43 1,63 1,83 2,04	0,41 0,46 0,54 0,65 0,76 0,89 1,02 1,15	0,32 0,39 0,5 0,63 0,77 0,92 1,07 1,22	0,28 0,35 0,47 0,62 0,78 0,96 1,13 1,3	0,23 0,32 0,45 0,62 0,8 1,0 1,22 1,43	0,2 0,29 0,44 0,62 0,82 1,06 1,3 1,6
300	40 50 60 70 90 110 130 150	0,57 0,71 0,85 0,99 1,28 1,56 1,84 2,12	0,29 0,32 0,36 0,4 0,51 0,65 0,79 0,94	0,23 0,26 0,31 0,36 0,51 0,67 0,83 1,01	0,18 0,22 0,28 0,35 0,52 0,7 0,9 1,11	0,15 0,19 0,26 0,34 0,52 0,74 0,99 1,24	0,13 0,18 0,25 0,34 0,53 0,78 1,08 1,4
400	80 100 120 140 160 180 200 220 240	0,64 0,8 0,96 1,12 1,28 1,44 1,6 1,76 1,91	0,15 0,18 0,21 0,26 0,3 0,35 0,4 0,45 0,5	0,13 0,17 0,21 0,27 0,32 0,38 0,44 0,51 0,57	0,12 0,16 0,22 0,28 0,35 0,42 0,5 0,58 0,66	0,11 0,17 0,23 0,3 0,39 0,47 0,56 0,66 0,77	0,11 0,18 0,25 0,34 0,44 0,55 0,66 0,78 0,91

Приложение К

Состав и площади лабораторий и вспомогательных помещений [3]Помещение		Площадь помещений, м2, при пропускной способности очистной станции, тыс. м3/сут
		от 1,4 до 10	более 10 до 50	более 50 до 100	более 100 до 250	более 250
Физико-химическая лаборатория по контролю сточных вод		20	25	25	40 (20х2 комнаты)	50 (25х2 комнаты)
То же, осадков сточных вод		-	-	15	15	20
Весовая		-	6	8	10	12
Бактериологическая лаборатория		-	20	22	33 (18+15)*	35 (20+15)*
Моечная и автоклавная		-	10	12	15	15
Склад для хранения посуды и реактивов		6	6	12	15	20
Кабинет заведующего лабораторией		-	10	12	15	20
Комната дежурного персонала		8	15	20	25	25
Библиотека и архив		-	-	10	20	30
Кабинет начальника станции		10	15	15	25	25
Мастерская текущего ремонта мелкого оборудования		10	15	20	25	25
Склад для пробоотборников		-	-	6	8	8
Мастерская приборов		15	15	15	20	20
Склад для хозяйственного инвентаря		-	-	6	8	8
Комнаты для технического персонала		10	15	20	25 (10+15)*	30 (15х2)*

61

Примечание: * допускается предусмотреть либо одно большое, либо две комнаты с площадью, указанной в скобках

Приложение Л

Таблица Л.1

Перечень эксплуатационного оборудования и механизмов для сооружений канализации [3]

Вид эксплуатационных и ремонтных работ		Оборудование и механизмы (техническая характеристика)	Число единиц оборудования и механизмов при пропускной способности, тыс. м3/сут
			10 – 25		25 – 50		50 – 100		100 – 200		200 и более
			число	загрузка машино-см/год	число	загрузка машино-см/год	число	загрузка машино-см/год	число	загрузка машино-см/год	число	загрузка маш-см/год
Перевозка людей (при отсутствии городского транспорта и удалённости площадки) и грузов, оперативная служба		Автомобиль легковой	1	-	1	-	1	-	1	-	2	-
		Автобус (23 места)	1	-	1	-	1	-	1	-	1	-
		Автомобиль грузовой (грузоподъёмность 3 т)	1	100	1	200	1	300	1	400	2	600
		Самосвал грузовой (грузоподъёмность 4,5 т)	1	150	1	200	1	300	2	600	2	800
		Мотоцикл грузовой	-	-	-	-	1	300	1	300	1	300
Обслуживание и ремонт инженерных сетей и сооружений		Илососная машина					1	100	1	200	1	300
		Аварийно-ремонтная канализационная машина					1	150	1	200	1	300
		Автовышка (высота подъёма 16 м)					1		1		1
		Компрессор	1		1		1		1		1
		Насос НЦС	1		1		2		2		2
		Насос «Гном»	1		1		1		1		2
		Электроручной вентилятор	1		1		1		1		1
		Таль ручная передвижная (Грузоподъёмность 1т, высота подъёма 3 м)	1		1		1		1		1
		Лебёдка ручная (грузоподъёмность 0,5 и 1,2 т)	2		2		2		2		2

62

Окончание табл. Л.1

Вид эксплуатационных и ремонтных работ		Оборудование и механизмы (техническая характеристика)	Число единиц оборудования и механизмов при пропускной способности, тыс. м3/сут
			10 – 25		25 – 50		50 – 100		100 – 200		200 и более
			число	загрузка машино-см/год	число	загрузка машино-см/год	число	загрузка машино-см/год	число	загрузка машино-см/год	число	загрузка маш-см/год
Обслуживание внутренних систем электроосвещения и мытья окон		Платформа гидравлическая подъёмная (грузоподъёмность 250 кг, высота подъёма 6,5 м)			1		1		1
		Сварочный агрегат	1		1		1		2		2
Для стационарных мастерских		Ацетиленовый генератор (производительность 1,25 м3/ч)	1		1		1		2		2
Уборка осадка с иловых площадок: работы при ремонте инж. сетей		Экскаватор (объём ковша 0,65 м3)	1	110	1	220	1	440	2	880	3	1320
		Бульдозер	1	290	1	580	2	1160	5	2320	7	3480
Погрузочно-разгрузочные работы		Автокран (грузоподъёмность 6,3 т)					1	100	1	180	1	300
		Автопогрузчик (грузоподъёмность 5 т)			1	200	1	200	1	400	2	600
		Конвейер ленточный передвижной (производительность 40 -45 т/ч)					1		2		2
Благоустройство и уборка территории		Поливочная машина					1		1		1
		Газонокосилка					1		1		1

63

Приложение М

64

Приложение Н

65

Приложение Р

66

Учебное издание

Журавлева Ирина Владимировна