Водоотводящие сети

Размещено на http://www.allbest.ru

Министерство образования и науки РФ

Казанский государственный архитектурно-строительный университет

Кафедра водоснабжения и водоотведения

Расчетно-графическая работа

по дисциплине «Водоотведение»

Выполнила ст. гр. 15-301:

Мингазова Н. Ф.

Проверил:

Каюмов И. А.

Казань 2011



Содержание

1. Исходные данные для расчета

2. Водоотводящие сети

2.1 Выбор схемы водоотведения и трассировка сети

2.2 Расходы сточных вод от постоянно проживающего населения

2.3 Определение расчетных расходов, входящих в норму водоотведения

2.4 Определение расчетных расходов, не входящих в общую норму

2.5 Определение расчетных расходов сточных вод, поступающих от промышленных предприятий

2.6 Определение расчетных расходов по участкам сети

2.7 Гидравлический расчет водоотводящей сети

2.8 Построение продольного профиля главного коллектора

3. Очистные сооружения

3.1 Определение средних концентраций загрязнений общего стока

3.2 Определение коэффициентов смещения

3.3 Определение необходимой степени очистки сточных вод по взвешенным веществам

3.4 Расчет необходимой степени очистки сточных вод по ПБКполн

3.5 Выбор метода очистки и схемы очистной станции

водоотведение коллектор очистной



1. Исходные данные для расчета

Таблица 1

Плотность населения (чел./Га)	200
Степень благоустройства района	ЦГВ
Сосредоточенные расходы, входящие в норму водоотведения
Школа-интернат	Кол-во учащихся(уч.)	200
Больница	Кол-во коек	190
Прачечная	Проп спос (кг/см)	900
	Число смен	2
Столовая	Количество блюд	1900
	Часы работы	7-23
Сосредоточенные расходы, не входящие в норму водоотведения
Гостиница	Кол-во мест	190
Промышленное предприятие
Технологические расходы, м3/см	1. 8-16	100
	2. 16-24	80
	3. 24-8	60
Общее число работающих на предприятии по сменам	В холодных цехах
	1. 8-16	440
	2. 16-24	300
	3. 24-8	150
	В горячих цехах
	1. 8-16	240
	2. 16-24	150
	3. 24-8	60
Кол-во работающих, пользующихся душем, %	В холодных цехах	30
	В горячих цехах	50
Данные для расчета очистных сооружений
Категория водоема	1
Минимальный расход в водоеме при 95% обеспеченности (м3/с)	4,5
Средняя глубина водоема, м	2
Средняя скорость течения воды, м/с	0,31
Концентрация взвешенных веществ водоема, мг/л	4
Концентрация растворенного кислорода мг/л	7,0
Концентрация органических загрязнений в воде водоема, мг/л ПБКпол	2,2
Температура речной воды	18
Расстояние до расчетного створа	По прямой	4,0
	По фарватору	4,5

2. Водоотводящие сети

2.1 Выбор схемы водоотведения и трассировка сети

Приступая к выбору схемы водоотводящей сети, мы изучили особенности рельефа местности. С учетом местных условий наметили границы бассейнов водоотведения. Выбрана схема начертания сети по пониженной грани. Наметили подключение коллекторов к главному коллектору и отвод сточных вод к насосной станции.

2.2 Расходы сточных вод от постоянно проживающего населения

Численность жителей, проживающих в районе:

N=с*F=200*12,96=2592 чел.

Расчет площадей стока по кварталам ведем в табличной форме.

№ квартала	Площадь стока	Модуль стока, л/с*Га	Средний расход с площади стока, л/с
1	1,08	0,575	0,61
2	1,08	0,575	0,61
3	1,08	0,575	0,61
4	1,08	0,575	0,61
5	1,08	0,575	0,61
6	1,08	0,575	0,61
7	1,08	0,575	0,61
8	1,08	0,575	0,61
9	1,08	0,575	0,61
10	1,08	0,575	0,61
11	1,08	0,575	0,61
У	12,96		6,71

Среднесуточный расход бытовых сточных вод:

Qср.сут.=N*q/1000=2592*300/1000=777,6 м3/сут.

Среднесуточный расход бытовых сточных вод:

qср.=N*q/24*3600=2592*300/86400=9 л/с

Удельный расход сточных вод:

qуд.=(Qср.сут.-УQсоср.)*1000/F*24*3600=(777,6-(21,8+14+67,5+30,4))*1000/ (12,96*24*3600)=0,575 л/с*Га

2.3 Определение расчетных расходов, входящих в норму водоотведения

Среднесуточные расходы сточных вод от предприятий общественно-бытового назначения определяется по формуле:

q=(m*q*T)1000, м3/сут;

где m - соответственно число посетителей бань, число килограмм сухого белья, число коек в больнице и число обучающихся в школах;

q - нормы расхода воды, соответственно, на одного моющегося, на один килограмм сухого белья, на одну койку и на одного учащегося в литрах по нормам;

T - время работы.

Больница: qбол.=190*115/1000=21,8 м3/сут.;

Школа-интернат: qшк=200*70/1000=14 м3/сут.;

Прачечная: qпрач.=900*75/1000=67,5 м3/сут.;

Столовая: qстол.=1900*16/1000=30,4 м3/сут.

2.4 Определение расчетных расходов, не входящих в общую норму

Сосредоточенные расходы, не входящие в норму водоотведения бытовых сточных вод, определяется аналогично расходам, входящим в установленные нормы.

Гостиница:

qгост.=190*230/1000=43,7 м3/сут.

2.5 Определение расчетных расходов сточных вод, поступающих от промышленных предприятий

Общий расход сточных вод от промышленных предприятий складывается из производственных, хозяйственно-бытовых и душевых расходов:

Qоб=Qпр+Qх.б.+Qдуш

Расходы производственных сточных вод по сменам:

Qсм/с= (Qсм*1000)/(Т*3600)*К, л/с;

где Qсм - количество производственных сточных вод в данную смену, м3;

К - коэффициент неравномерности водоотведения;

Т - число часов работы в смену.

Qсм=100*1000/8*3600*1=3,47 л/с;

Qсм=80*1000/8*3600*1=2,78 л/с;

Qсм=60*1000/8*3600=2,08 л/с.

Расходы бытовых сточных вод предприятия:

Qсм=(25*N1+45*N2)/1000, м3/сут;

Qmax.c.=(25*N3*K1+45*N4+K2)/3600*T, л/с;

где N1, N2 - количество работающих в смену;

N3, N4 - число работающих в сменах с наибольшим числом рабочих;

K1, K2 - коэффициент часовой неравномерности (горячий цех - 2,5; холодный - 3);

Qсм=(25*440+45*240)/1000=21,8 м3/сут.;

Qсм=(25*300+45*150)/1000=14,25 м3/сут.;

Qсм=(25*150+45*60)/1000=6,45 м3/сут.;

Qmax.c.=(25*440*3+45*240*2,5)/3600*8=2,08 л/с.

Расчетные расходы душевых сточных вод:

Q=(qс*nд*45)/(1000*60), м3/см;

где qс - норма расхода воды на одну душевую сетку;

nд - число душевых сеток;

nд=Nmax/Nпр, шт;

где Nmax - число работающих, пользующихся душем в смену;

Nпр - количество рабочих на одну душевую сетку.

1 смена. Холодный цех:

nд = 440*0,3/15=8 шт.;

Q=(300*8*45)/1000*60=1,8 м3/см;

Горячий цех:

nд = 240*0,5/7=17 шт.

Q = (300*17*45)/1000*60=3,82 м3/см;

2 смена. Холодный цех:

nд =300*0,3/15=6 шт.;

Q=(300*6*45)/1000*60=1,35 м3/см;

Горячий цех:

nд =150*0,5/7=11 шт.;

Q=(300*11*45)/1000*60=2,47 м3/см;

3 смена. Холодный цех:

nд =150*0,3/15=3 шт.;

Q=(300*3*45)/1000*60=0,67 м3/см;

Горячий цех:

nд =60*0,5/7=4 шт.;

Q=(300*4*45)/1000*60=0,9 м3/см;

Общий производственный расход:

Q=(100+80+60)+(21,8+14,25+6,45)+(1,8+3,82+1,35+2,47+0,67+0,9)=

293,5 м3/см.

Составляем сводную ведомость притока сточных вод по часам суток (таблица 3).

2.6 Определение расчетных расходов по участкам сети

Для расчета берется самый удаленный коллектор бассейна канализования от ГНС и разбивается на расчетные участки. Расчет представлен в табличной форме (таблица 4).

2.7 Гидравлический расчет водоотводящей сети

Целью гидравлического расчета является определение диаметров труб, скоростей, потерь напора на отдельных участках сети и глубины заложения труб. Уклоны приняты с учетом рельефа местности так, чтобы обеспечить минимальную глубину заложения сети. Минимальный уклон принят по приближенной зависимости: imin=1/d.

Гидравлический расчет представлен в табличной форме (таблица 5).

2.8 Построение продольного профиля главного коллектора

Построение продольного профиля ведется одновременно с гидравлическим расчетом сети. Вертикальный масштаб М1:100, горизонтальный М1:5000.

Таблица 3 Сводная ведомость притока сточных вод по часам

Часы суток	Расход от населения города	Сосредоточенные расходы	Расх. без сосред.	Производственные стоки	Общ. расх. по городу
		Входящие в норму	Не вход. в норму		Техн. расч.	Хоз-быт	Душев.	Общ. расх. по пред
		Больница	Школа	Прачеч.	Столовая	Гостин.			Хол. цех	Гор. цех	Х.ц.	Г. ц.
	%	м3	%	м3	%	м3	%	м3	%	м3	%	м3	м3	м3	%	м3	%	м3	%	м3	м3	м3
0-1	1,25	9,72	0,2	0,04	1,1	0,15	-	-	-	-	0,6	0,26	9,53	4,95	12,5	0,46	12,5	0,33	0,67	0,9	7,31	17,1
1-2	1,25	9,72	0,2	0,04	1,1	0,15	-	-	-	-	0,6	0,26	9,53	7,5	6,25	0,23	8,13	0,21			7,94	17,73
2-3	1,25	9,72	0,2	0,04	1,1	0,15	-	-	-	-	1,2	0,52	9,53	7,5	6,25	0,23	8,13	0,21			7,94	17,99
3-4	1,25	9,72	0,2	0,04	1,1	0,15	-	-	-	-	2	0,87	9,53	9	18,7	0,70	15,6	0,42			10,12	20,52
4-5	1,25	9,72	0,5	0,11	1,1	0,15	-	-	-	-	3,5	1,52	9,46	9	6,25	0,23	8,13	0,21			9,44	20,42
5-6	3,5	27,23	0,6	0,13	2,9	0,40	-	-	-	-	3,5	1,52	26,7	9	6,25	0,23	8,13	0,21			9,44	37,66
6-7	5	38,9	3	0,65	5,6	0,78	-	-	12	3,64	4,5	1,96	33,83	7,5	6,25	0,23	8,13	0,21			7,94	43,73
7-8	7,2	55,98	5	1,09	5	0,7	6,25	4,22	3	0,91	10,2	4,45	49,06	5,25	37,5	1,40	31,2	0,84			7,49	61
8-9	7,5	58,32	8	1,74	8	1,12	6,25	4,22	1	0,30	8,8	3,84	50,94	8,25	12,5	1,37	12,5	1,35	1,8	3,82	16,59	71,37
9-10	7,5	58,32	10	2,18	8,2	1,14	6,25	4,22	18	5,4	6,5	2,84	45,38	12,5	6,25	0,68	8,13	0,87			14,05	62,27
10-11	7,1	55,21	6	1,31	7	0,98	6,25	4,22	18	5,47	4,1	1,79	43,23	12,5	6,25	0,68	8,13	0,87			14,05	59,07
11-12	6,4	49,77	10	2,18	7	0,98	6,25	4,22	2	0,60	4,1	1,79	41,79	15	18,7	2,06	15,6	1,68			18,74	62,32
12-13	3,7	28,77	10	2,18	5,3	0,74	6,25	4,22	1	0,34	3,5	1,52	21,29	15	6,25	0,68	8,13	0,87			16,55	39,36
13-14	3,7	28,77	6	1,31	5	0,7	6,25	4,22	1	0,30	3,5	1,52	22,24	15	6,25	0,68	8,13	0,87			16,55	40,31
14-15	4	31,11	5	1,09	4,2	0,58	6,25	4,22	4	1,21	2	0,87	24,01	12,5	6,25	0,68	8,13	0,87			14,05	38,93
15-16	5,7	44,32	8,5	1,85	5	0,7	6,25	4,22	4	1,21	6,2	2,7	36,34	8,75	37,5	4,12	31,2	3,37			16,24	55,28
16-17	6,3	48,99	5,5	1,20	6,1	0,85	6,25	4,22	4	1,21	10,4	4,54	41,51	6,6	12,5	0,93	12,5	0,84	1,35	2,47	12,19	58,24
17-18	6,3	48,99	5	1,09	6,5	0,91	6,25	4,22	6	1,82	9,4	4,10	40,95	10	6,25	0,46	8,13	0,54			11	56,05
18-19	6,3	48,99	5	1,09	5,5	0,77	6,25	4,22	3	0,91	7,3	3,19	42	10	6,25	0,46	8,13	0,54			11	56,19
19-20	5,2	40,82	5	1,09	4,8	0,67	6,25	4,22	6	1,82	1,6	0,69	33,02	12	18,7	1,40	15,6	1,05			14,45	48,16
20-21	3,4	26,44	2	0,43	4,5	0,6	6,25	4,22	7	2,12	1,6	0,69	19,07	12	6,25	0,46	8,1	0,54			13	32,76
21-22	2,2	17,11	4,3	0,93	1,8	0,25	6,25	4,22	10	3,04	1	0,43	8,67	12	6,25	0,46	8,13	0,54			13	22,1
22-23	1,25	9,72	0,3	0,06	1,3	0,18	6,25	4,22	-	-	0,6	0,26	5,26	10	6,25	0,46	8,13	0,54			11	16,52
23-24	1,25	9,72	0,5	0,10	1,3	0,18	6,25	4,22	-	-	0,6	0,26	5,22	7	37,5	2,81	31,2	2,10			11,91	17,39
У	100	777,6	100	21,8	100	14	100	67,5	100	30,4	100	43,7	644		300		300				293,5	981,21

Таблица 4 Расчетные расходы сточных вод

Расч. уч-ки сети	Номер кварт.	Площадь стока	Модуль стока л/с*Га	Расход кварталов	Коэф. нерав-ти	Расходы, л/с	Общ. расч расх, л/с
	По- пут.	Бо- ков.	Тран зит.	По- пут	Бо- ков	Тран зит.		По- пут	Бо- ков	Тран зит	Об- щий		Макс. расх от жил. кварт	Сос- ред. мест	Сос- ред. тран- зит.
1-2	1,5	1	-	2,16	-	-	0,575	1,24	-	-	1,24	3	3,72	14		17,72
2-3	9	9	1,5	1,08	-	2,16	0,575	0,62	-	1,24	1,86	3	5,58	67,5	14	87,08
3-4	-	-	1,5,9	-	-	3,24	0,575	-	-	1,86	1,86	3	5,58	-	81,5	87,08
4-5	-	-	1,5,9	-	-	3,24	0,575	-	-	1,86	1,86	3	5,58	-	-	92,66
5-6	2,6,10	-	1,5,9	3,24	-	3,24	0,575	1,86	-	1,86	3,72	3	11,16	-	-	103,82
6-7	3,7,11	7	1,5,9,2, 6,10	3,24	-	6,48	0,575	1,86	-	3,73	5,59	2,5	13,97	21,85	81,5	185,32
7-ГНС	4,8,12	4,12	1,5,9,2, 6,10,3,7,11	3,24	-	9,72	0,575	1,86	-	5,59	7,45	2,5	18,62	74,1	103,35	288,67

Таблица 5 Ведомость гидравлического расчета

№ Уч.	Расч. расх	Дли- на учас	Диа метр	Ук лон	Ско-рость	Наполнение	Па-де-ние ук лона	Отметки	Глубина залож-я
						h/d	h,м		Пов-ти земли	Пов-ти воды	Дна трубы
	л/с	l,м	мм	i	V,м/с			i*l	нач	кон	нач	кон	нач	кон	нач	кон
1-2	17,72	300	300	0,0024	0,6	0,6	0,18	0,72	63.000	64.000	63.100	62.380	61.600	62.200	1,4	1,8
2-3	87,08	300	400	0,0024	0,7	0,6	0,24	0,72	64.000	64.200	62.380	63.040	62.200	62.800	1,8	1,4
3-4	87,08	200	400	0,0024	0,7	0,6	0,24	0,48	64.200	63.000	63.040	62.040	62.800	61.800	1,4	1,2
4-5	92,66	250	450	0,002	0,6	0,6	0,27	0,5	63.000	62.000	62.040	60.870	61.800	60.600	1,2	1,4
5-6	103,82	240	450	0,002	0,7	0,6	0,27	0,48	62.000	62.000	60.870	61.370	60.600	61.100	1,4	0,9
6-7	185,32	250	550	0,002	0,7	0,7	0,38	0,5	62.000	61.000	61.370	59.980	61.100	59.600	0,9	1,4
7-ГНС	288,67	200	700	0,002	0,65	0,7	0,49	0,4	61.000	61.000	59.980	58.190	59.600	57.700	1,4	3,3

3. Очистные сооружения

Сточные воды, отведенные с территории города бытовой водоотводящей сетью, спускаются в водоем ниже границы застройки по течению реки. Причиной загрязнения водоемов является органические бактериальные и токсические загрязнения сточных вод. Чтобы избежать неблагоприятных явлений, сточные воды должны подвергаться соответствующей очистке.

Степень и методы очистки определяются расчетом на основании исходных данных о водоеме, сточных водах, местных условиях.

3.1 Определение средних концентраций загрязнений общего стока

Концентрация загрязнений бытовых стоков по взвешенным веществам и БПКполн определяется по формуле:

К=а*1000/qн ,

где qн - средняя норма водоотведения, л/сут на чел;

а - норма загрязнений.

К=65*1000/300=216,67 мг/л;

КПБК=40*1000/300=113,33 мг/л.

Средняя концентрация загрязнений общего стока:

Кср=(К*Qгор + Кпр*Q пр) /(Qгор + Qпр), мг/л;

Кср=(216,67*972+113,33*411)/(972 +411)=185,96 мг/л.



3.2 Определение коэффициента смешения

Коэффициент извилистости реки:

ц=Lф/ Lпр=4,5/4=1,12;

Коэффициент турбулентной диффузии:

Е=(Vср*Нср)/200=0,31*2/200=0,0031;

Коэффициент, зависящий от гидравлических условий смещения:

а= ц * о * = 1,12*1* = 0,53;

Коэффициент смешения:

б= = = 0,078

3.3 Определение необходимой степени очистки сточных вод по взвешенным веществам

Предельно допустимое содержание взвешенных веществ:

m=p(б*Q/q+1)+b=0,75*(0,078*4,5/0,03+1)+4=13,5 мг/л;

Необходимая степень очистки сточных вод по взвешенным веществам:

Э=(185,96-13,5)/185,96*100=92,7%

3.4 Расчет необходимой степени очистки сточных вод по БПКполн

Допустимая БПКполн сточной жидкости:

Lсм= ;

t= = 4,5/0.31*86400=0,00016;

Lсм=36,48 мг/л.

Необходимая степень очистки сточных вод по БПКполн:

Э = (185,96-36,48)/185,96*100%=80%

3.5 Выбор метода очистки и схемы очистной станции

По результатам расчетов необходимой степени очистки выбираем следующий метод очистки: механическая очистка.

Размещено на Allbest.ru