1. Введение.

     Водоотведение и очистка сточных вод являются необходимым условием охраны водоёмов от загрязнения и сохранения экологического равновесия в окружающей среде.

     Каждый  город и промпредприятия имеют  комплекс подземных самотечных трубопроводов, очистных и других сооружений, с  помощью которых осуществляется отвод использованных и отработавших вод (сточных вод), очистка и обеззараживание  их, а также обработка и обезвреживание образующихся при этом осадков с  одновременной утилизацией ценных веществ. Такие комплексы называются системами водоотведения.

     Законы  об основах Водного законодательства и защите окружающей среды от загрязнения  - основополагающие документы, которыми руководствуются при разработке проектов систем водоотведения городов  и промышленных предприятий. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2. Общая часть.

Технико-экономическое  обоснование выбора системы водоотведения.

При выборе системы водоотведения городов  и промышленных предприятий необходимо учитывать:

• Возможность сокращения объемомзагрязненных сточных вод за счет устройства замкнутых систем;
• Возможность последовательного использования воды в различных технологических процессах с различными требованиями к ее качеству;
• Необходимость очистки наиболее загрязненной части поверхностного стока, образующегося в период выпадения дождей, таяния снега и мойки дорожных покрытий в количестве 70% годового стока для селитебных территорий и всего объема стока для площадок предприятий, имеющих выбросы токсичных органических веществ.

     Наиболее  эффективной и экономически целесообразной для данного проекта является полу раздельная система водоотведения, которая имеет две водоотводящие сети – производственно – бытовую и дождевую. В местах пересечения этих сетей устраиваются разделительные камеры. При малых расходах воды в дождевой сети камеры перепускают весь расход дождевых вод в главный общесплавной коллектор производственно – бытовой сети. При больших расходах камеры перепускают в производственно – бытовую сеть наиболее загрязненную часть воды, протекающей по трубам в донной части. Таким образом, на очистку направляются наиболее загрязненные дождевые воды, образующиеся в начальный период дождя, и донные слои воды, имеющие наиболее высокие концентрации загрязнений. При больших расходах воды в дождевой сети менее загрязненные дождевые воды отводятся в водоем без очистки.

     Принципы  составления схем ливневой сети аналогичны принципам составления схем бытовой  сети. Коллекторы и уличная сеть ливневой сети трассируются в соответствии с рельефом местности (направление  течения воды в трубопроводах  должно совпадать с уклоном поверхности  земли). При этом обеспечиваем минимальное  заглубление трубопроводов. 

     Суммарные расходы сточных вод в отдельные  часы суток получаем путем составления  сводной таблицы и графика  притока сточных вод.

       Так как отсутствует информация  о неравномерности отвода сточных  вод по часам, принимаем его  условно равномерным в течении  часов работы смены.

Трассировка водоотводящей сети.

     При трассировании водоотводящей сети следует обеспечивать по возможности  самотечное отведение сточных вод  без перекачки их насосными станциями. С этой целью при наличии городских  территорий, имеющих достаточное  превышение по отношению к очистным сооружениям, город разбивается  на 2 зоны: верхнюю с перекачивающей насосной станцией и нижнюю – с  подачей стоков на очистные сооружения самотёками.

     Главный коллектор города трассируется по пониженной части обслуживаемой территории, а при расположении города у реки он почти всегда идёт вдоль её берега. Во избежание затруднений при  производстве работ следует избегать заглубления коллектора вдоль реки ниже горизонта грунтовых вод, особенно в песчаных и супесчаных грунтах  с большим коэффициентом фильтрации.

     Уличная водоотводящая сеть трассируется по кратчайшему пути к коллекторам  бассейнов водоотведения или  главному коллектору. Не следует трассировать длинные, малонагруженные параллельные участки уличной сети, которые  при малых расходах стоков и минимально допустимом диаметре требуют больших  уклонов, а также более часто  подвержены засорению.

       
 
 
 
 
 

Определение расчетных расходов сточных вод.

Определение расчетных расходов бытовых и производственных сточных вод.

Для определения  расчетных расходов бытовых вод  от города вычисляем площади кварталов  и заносим результаты в таблицу:

 
 

Для I района  210на человека,

Для II района 240на человека.

1. Средний суточный расход.

 

расчетное население;

площадь района,

плотность населения,

норма водоотведения; 
 
 
 
 
 
 

2. Средний секундный  расход.

 
 
 
 
 
 
 

3. Модуль стока.

 
 
 
 
 

4. Средний и максимальный часовые расходы и максимальные секундные расходы.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Расчетные расходы бытовых  вод от промышленных предприятий.

Расходы производственных сточных вод, средние за сутки  и в час, будут равны: 
 

Средний и максимальный часовые расходы в каждую смену  будут равны: 
 
 
 

Максимальный секундный  расход производственных вод составит: 

Расход бытовых  вод за сутки от промпредприятия  составляет:

,

25 –  норма л/чел  в смену (холодные цеха),

45 – норма л/чел  в смену (горячие цеха),

  количество рабочих  в сутки в холодных  и горячих цехах  соответственно. 
 

– коэффициенты часовой  неравномерности; установлено, что он одинаков для  разных отраслей промышленности и его значение рекомендуется принимать: для горячих 

цехов – 2,5, для холодных цехов – 3. 

Максимальный часовой  расход: 

Расчетные расходы от душевых. 

– количество душевых  сеток. Определяется как сумма сеток  холодных и горячих цехов. Норма  на одну душевую сетку в холодных цехах 20 чел. Норма на одну душевую  сетку в горячих цехах 7 чел.

500   - расход воды через одну душевую сетку

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3.2. Определение расчётных  расходов для отдельных  участков сети.

3.3. Гидравлический расчёт коллекторов №1 и №2 и главного коллектора.

Определение минимальной глубины  заложения.

Минимально  допустимая глубина заложения сети в начальной точке определяется по формуле: 
 
 

  глубина заложения  выпуска из самого  удалённого здания  квартала,

  отметка поверхности  земли в начальной  точке уличной сети,

 уклон внутриквартальной  сети,

 суммарная  длина внутриквартальной сети  и соединительной ветки,

отметка поверхности земли  у выпуска,

 разница в  диаметрах внутригородской и  внутриквартальной сетей. 

       
 
 
 
 
 
 
 

 

 
 
 

таблица 

    Диаметр напорных водоводов подбирается  по секундному максимальному расходу:

    737,47 л/с

    Напорные  водоводы в соответствии с требованиями прокладываются как минимум в  две нитки. Определяем расход, приходящийся на одну нитку:

    /2 368,74 л/c

    Подбор  водоводов производим по таблицам Лукиных. К проектированию примем две нитки напорных водоводов: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Устройство  трубопроводов и  коллекторов.

     Трубопроводы  диаметром 150 – 400 мм выполняют из керамических труб по ГОСТ 282 – 82. Покрытие внутренней и внешней поверхности труб глазурью снижает их водопроницаемость и шероховатость, повышает их устойчивость против истирания.

     Керамические  трубы достаточно прочны и устойчивы  против действия слабоагрессивных вод  и температурных воздействий, водонепроницаемы, имеют сравнительно гладкие стенки и долговечны. Главное же их достоинство  заключается в том, что они  изготовляются из недефицитных материалов. Недостатками этих труб являются малая  длина и хрупкость. Поэтому при  строительстве трубопроводов из них требуется выполнение большого числа стыковых соединений.

      Трубопроводы  диаметром 400 мм и более выполняют из железобетонных труб нормальной и повышенной прочности по ГОСТ 6482.1–79. 

      Для сохранности труб и коллекторов  под ними устраиваются основания, конструкция  которых зависит от несущей способности  и свойств грунтов, диаметра и  глубины заложения. В глинистых  грунтах трубы следует укладывать на песчаную подушку. При слабых грунтах  керамические трубы укладывают на бетонное основание. Под железобетонные трубы  также требуется устройство оснований. Специальные конструкции оснований  делают на очень слабых, водонасыщенных и скальных грунтах. Это могут  быть сваи, длиной до 5 метров, с железобетонными  плитами сверху. 
 
 
 
 
 
 
 

     

     

     Подбор  насоса.

      Подбор  насосов осуществлялся в зависимости  от максимально-часового расхода и  напора насосов. 

    Напор определяется по формуле: 

где  статический напор , определяемый как: глубина заложения главного коллектора в конечной точке перед насосной станцией плюс 4 м;

           потери напора по длине, 
 
 

     потери напора на нагнетание, м; 
 

      запас на излив. 
 

    Подбираем однотипные насосы марки C3306 немецкого производителя FLYGT.

    Подача одного насоса будет равна:

    Q_н = Q_расч/2 = л/с.

    Число рабочих насосов равно двум. Число резервных насосов равно двум.

    По  расчетному расходу трубопровода определяем диаметр напорных трубопроводов  D, скорость движения воды в них V и гидравлический уклон I, пользуясь таблицами Лукиных. 

    

      
 
 

    Принимаем для расхода 840,2 (л/с):

    D = 800мм

    V = 0,85 м/с

    i = 0,001

    Строим  график совместной работы насосов и  водоводов: система «насос-трубопровод» рассматривается как единая система, а выбор насосного оборудования и трубопроводов решается на основании  расчета совместной работы составляющих элементов системы.

    Насосы  в системе работают в соответствии с характерной для них зависимостью, т.е. график работы насоса определяется по характеристике Q-H.

    Число ремонтных участков n=1

    α = (n + 3)/n = 4

    S_н = ∆h/Q² = 2,1/0,42² = 11,9 
 

 
 
 

 

3.4. Расчёт дождевой  водоотводящей сети.

Основываясь на метеорологических  параметрах, построим зависимость интенсивности  дождя от его продолжительности  по следующей формуле: 

где по действующему в настоящее время СНиП 2.04.03-85 величина определяется по формуле:

, 

Где интенсивность дождя, на 1 Га для дождей продолжительностью 20 минут при год, определяется по СНиП: Н.Новгородской области 

показатель степени, определяется по СНиП:  

среднее количество дождей за год, определяется по СНиП:  

период однократного превышения расчетной интенсивности  дождя, принимается по СНиП: года 

 показатель  степени по СниП:  
 
 
 
 
 

Средневзвешенное  значение коэффициента покрытия. 

 

Вычисленные значения в зависимости от значений приведены ниже: 

 
 
 

 площадь стока,Га;

где коэффициент, учитывающий неравномерность выпадения дождя по площади (п.2.14 СниП 2.04.03-85), ;

 коэффициент,  учитывающий заполнение свободной  емкости в момент возникновения  напорного режима, . 
 
 
 

 

 

Гидравлический  расчёт и расчёт продольного  профиля дождевой сети.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Список  использованной литературы:

1. В.И. Калицун. Водоотводящие системы и сооружения. М.: Стройиздат , 1987.
2. С.В.Яковлев, Ю.В.Воронов. Водоотведение и очистка сточных вод, Издательство АСВ, 2002 г.
3. Лукиных А.А., Лукиных Н.А. Таблицы для гидравлического расчёта канализационных сетей и дюкеров по формуле акад. Н.Н. Павловского.  М.:Стройиздат, 1986
4. Лекции по предмету «Водоотводящие сети». Лектор Чижик К.И.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

 
 
 
 
 
 

     Содержание

 

Задание на проектирование

   1.Введение1

2.Общая часть2 

3.1 Определение расчётных  расходов бытовых 

и производственных сточных  вод4

3.2. Определение расчётных  расходов для отдельных  участков сети.

10

3.3. Гидравлический расчёт  коллекторов №1  и №2 и главного  коллектора11

   3.4. Расчёт дождевой водоотводящей сети19

4. Литература23 
 
 
 

Перечень  графического материала:

Лист 1. Схема водоотводящей сети города.

Лист 2. Продольный профиль главного коллектора.

Лист 3. Продольный профиль коллекторов №1,2,3 

Лист 4. Продольный профиль дождевого коллектора.