Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

водоснабжение город технологический

В проекте рассмотрены вопросы водоснабжения и водоотведения города с населением 96 тыс. жителей. В городе находится два района с различной степенью санитарного благоустройства зданий, а также расположены два промышленных предприятия. В районе А: плотность населения составляет 135 чел./га, здания оборудованы водопроводом, канализацией, централизованным горячим водоснабжением с ваннами. В районе В: плотность населения составляет 280 чел./га, здания оборудованы водопроводом, канализацией, централизованным горячим водоснабжением с душевыми.

Город снабжается водой из поверхностного источника со следующими характеристиками: средний расход реки Q_r = 8,5 м³/сутки, средняя скорость реки v_r= 0,25 м/с, средняя глубина реки h_r= 1,9 м, концентрация загрязняющих веществ по БПК L_r= 1,85 мг/л, концентрация взвешенных веществ b_r= 35 мг/л, среднее содержание кислорода в воде О₂= 5,95 мг/л, средняя температура воды 17°С, расчетный створ находится на расстоянии от места выпуска сточных вод по прямой 0,6 км, по фарватеру 0,9 км. В проекте принят водозабор берегового типа.

Водозаборное сооружение расположено вверх по течению реки на расстоянии 3 км от границы жилой застройки (Лист 1). В проекте произведена трассировка кольцевой водопроводной сети. В разделе «Водоотведение города» произведена трассировка самотечной канализационной сети и выбрано месторасположение канализационных очистных сооружений (Лист 1). На канализационные очистные сооружения поступает сток в объеме 20753 м³/сутки с концентрациями загрязняющих веществ: взвешенные вещества b_en= 300 мг/л, по БПК L_en= 282 мг/л, СПАВ К_en= 9 мг/л, бензолы z_en= 15,7 мг/л.

В проекте произведен расчет требуемой степени очистки сточных вод перед выпуском их в водоем. В результате расчета определены концентрации загрязнений, которые допустимы при сбросе сточных вод в водоем: взвешенные вещества b_ех= 38,5278 мг/л и показатель БПК L_eх= 18,4333 мг/л.

На основании выше изложенного построена схема канализационных очистных сооружений.

В проекте детально разработан внутренний водопровод и дворовая канализация 5-этажного здания, расположенного в районе А.

В результате гидравлического расчета были определены диаметры труб. Внутренний водопровод прокладывается из стальных оцинкованных водопроводных труб диаметром 15-40 мм. В проекте построена аксонометрия схемы внутреннего водопровода и продольный профиль дворовой канализации на стадии рабочих чертежей.

Проект выполнен в соответствии с заданием на проектирование и действующими на территории Республики Беларусь строительными нормами и правилами.



1 Водоснабжение. Расчет и проектирование водоснабжения города

Объектом водоснабжения является город, расположенный на левой стороне реки. В городе два промышленных предприятия, получающие воду из городского водопровода. Отметки поверхности меняются от 204-216, преобладающие в году ветры - северо-западные.

1.1 Определение расходов водопотребления

Расходы водопотребления складываются из расходов на хозяйственно-питьевые нужды населения города и расходов на промышленные предприятия.

Определение расходов на питьевые и хозяйственные нужды населения

Для того чтобы определить расходы на питьевые и хозяйственные нужды населения необходимо рассчитать количество жителей в городе.

Расчетное число жителей N, определяется по формуле:

,

где p - плотность населения, чел./га;

F - площадь жилой застройки, га.

В городе два района с различной плотностью населения (см. генплан города №2), плотность района А=135 чел./га, плотность района В=280 чел./га. В соответствии с генпланом города FА=402,2 га., а площадь района В равна FВ=147,35 га.

Население района А составит:



Население района В составит:

Население города составит:

Среднесуточный расход водопотребления Q_ср.сут, м³/сут, определяется по формуле:

, м³/сут,

где q_n - среднесуточная норма водопотребления принимаемая по таблице А.1 [1], в зависимости от степени санитарного благосостояния зданий, л/чел. сутки.

В районе А здания оборудованы водопроводом, канализацией, централизованным горячим водоснабжением с ваннами, q_n района А=210 л/чел. сутки. В районе В здания оборудованы водопроводом, канализацией, централизованным горячим отоплением с душами, q_n района В=280 л/чел. сутки.

Суточный расход города составит:

Расчетный коэффициент неравномерности К_расч., определяется по формуле:

,

где К_сут = 1,1 ч 1,3;

б = 1,2 ч 1,4;

в - по таблице №.

Определение коэффициента в

Коэффициент	Число жителей, тыс. чел.
	До 0,1	0,15	0,2	0,3	0,5	0,75	1	1,5	2,5	4	6	10	20	50	100	300	1000 и более
вmax	4,5	4	3,5	3	2,5	2,2	2	1,8	1,6	1,5	1,4	1,3	1,2	1,15	1,1	1,05	1
вmin	0,01	0,01	0,02	0,03	0,05	0,07	0,1	0,1	0,1	0,2	0,25	0,4	0,5	0,6	0,7	0,85	1

Принимаем К_сут = 1,25; б=1,35; в = 1,1; К_табл = 1,9; отсюда коэффициент неравномерности составит:

Для распределения водопотребления по часам суток принимается ближайшее значение коэффициента неравномерности = 1,9 [2].

Суммарное водопотребление города

На основании принятых распределений расходов воды между отдельными потребителями составляют таблицу суммарного водопотребления, приложение А и определяют суммарный максимальный суточный расход по городу:



На основании данных приложения А строится ступенчатый график водопотребления города, по оси ординат которого откладываются часовые расходы водопотребления в%, а по оси абсцисс - часы суток.

Определение расходов водопотребления предприятия

Хозяйственно-питьевое водопотребление промпредприятия

Расход водопотребления на хозяйственно-питьевые нужды в смену определяется по формуле:

Где q_x, q_г - норма водопотребления на одного рабочего в смену, соответственно в холодных и горячих цехах:

q_x = 25 л/см на 1 рабочего;

q_г = 45 л/см на 1 рабочего;

N_x и N_г - число рабочих соответственно в холодных и горячих цехах.

Ориентировочно распределение расхода воды на хозяйственно-питьевые нужды рабочих на промпредприятиях по часам смены можно принимать по таблице №

Потребление воды на хозяйственно-питьевые нужды на предприятиях по данным С.Б. Тикунова (для 8-часовой смены)

В горячих цехах Кг = 2,5	В холодных цехах Кх = 3,0
Часы смены	Расход воды от полного расхода за смену, %	Часы смены	Расход воды от полного расхода за смену, %
0-1	12,05	0-1	6,25
1-2	12,05	1-2	12,5
2-3	12,05	2-3	12,5
3-4	12,05	3-4	18,75
4-5	12,05	4-5	6,25
5-6	12,05	5-6	12,5
6-7	12,05	6-7	12,5
7-8	15,65	7-8	18,75
За смену	100	За смену	100

Максимальный часовой расход определяется по формуле:

Где K_x и K_г - коэффициенты часовой неравномерности потребления воды на хозяйственно-питьевые нужды соответственно в холодных и горячих цехах: K_x = 3; K_г = 2,5;

T - продолжительность смены в часах (T = 8 ч).

Предприятие 1. На предприятии работают 14 тыс. человек, распределение по сменам: 35%, 35%, 30%: I, II смена - 4900 человек; III смена - 4200 человек.

Из них в горячих и холодных цехах работают: I, II смена - 1225 в горячих цехах, 3675 в холодных цехах; III смена - 1050 в горячих цехах, 3150 в холодных цехах.

Расход на хозяйственно-питьевые нужды в смену:

Максимальный часовой расход:

Предприятие 2. На предприятии работают 16 тыс. человек, распределение по сменам: 50%, 50%: I, II смена - 8000 тыс. чел.

Из них в горячих и холодных цехах работают: I, II смена - 1600 в горячих цехах, 6400 в холодных цехах.

Расход водопотребления на хозяйственно-питьевые нужды в смену:

Максимальный часовой расход:

Водопотребление на прием душа

Расход воды на прием душа зависит от количества рабочих и служащих, принимающих душ в каждой смене. Душ принимается в течение 45 мин в первый час последующей смены.

Максимальный часовой расход воды на душевые нужды определяется по количеству установленных душевых сеток, принимая расход на одну душевую сетку 500 л.

Расходы на душевые нужды определяются по формуле:

Где n - количество душевых сеток.

Определение количества душевых сеток производится по формуле:

Где N_душ. - количество рабочих, принимающих душ соответственно в горячих и холодных цехах в смену;

n_n - количество человек, обслуживаемых одной душевой сеткой, принимается в зависимости от категории производства по таблице №

Нормативное число рабочих на одну душевую сетку

Группы производственных процессов	Санитарные характеристики производственных процессов	Количество человек на одну душевую сетку nn
I	А) не вызывающее загрязнение одежды, рук	15
	Б) вызывающее загрязнение одежды, рук	7
II	В) с применением воды	5
	Г) с выделением больших количество пыли, либо особо загрязняющих веществ	3

Предприятие 1. Душем пользуются в горячих цехах - 70%, в холодных - 15%. Количество человек, пользующихся душем посменно: I, II смена - 857 в горячих цехах, 551 в холодных цехах; III смена -735 в горячих цехах, 472 в холодных.

Предприятие по категории производства относится к предприятиям на котором на одну душевую сетку приходится семь человек. Определяем количество душевых сеток в смену:

Определяем расходы на душевые нужды:



Предприятие 2. Расходы на душевые нужды. Душем пользуются в горячих цехах - 78%, в холодных - 24%. Определяем количество человек, пользующихся душем посменно: I, II смена - 1536 в горячих цехах, 1248 в холодных цехах.

Предприятие по категории производства относится к предприятиям на котором на одну душевую сетку приходится семь человек. Определяем количество душевых сеток в смену:

Определяем расходы на душевые нужды:

Определение расходов водопотребления на технологические нужды

По заданию на предприятии суточный расход на технологические нужды составляет:

- Первое предприятие: 5000 м³/сут;

- Второе предприятие: 7000 м³/сут.

Распределение технологических сточных вод по часам равномерное. Определяем расходы в смену:

- Q_{техн.I,II} = 1750 (первое предприятие);

- Q_техн.III = 1500 (первое предприятие);

- Q_{техн.I,II} = 7000 (второе предприятие).

Определяем среднечасовые расходы:

- q_ср.час = 219 (I, II смена), 188 (III смена) - первое предприятие;

- q_ср.час = 876 (I, II смена) - второе предприятие.

Суммарные расходы воды по отдельным предприятиям сводят в таблицу водопотребления предприятий.

1.2 Выбор источника водоснабжения и основных водопроводных сооружений

Водозаборные сооружения должны обеспечивать бесперебойное снабжение потребителя водой возможно лучшего качества. Решение этой задачи достигается правильным выбором их места расположения типа и конструкции.

Место расположения сооружения в плане следует выбирать как можно ближе к потребителю, на устойчивом участке водоема, в районе наименьшего загрязнения водоема (на реках выше населенных пунктов, промышленных предприятий и мест сброса сточных вод), вне участков ледяных заторов и интенсивного движения донных наносов.

В данном проекте в качестве источника водоснабжения предусматривается водоток, протекающий в городе. В связи с этим необходимо запроектировать (принять и описать целесообразность выбора в зависимости от соотношения уровней верхних и нижних вод в реке) речной водозабор.

Речные водозаборные сооружения подразделяются на два основных вида:

- водозаборные сооружения берегового типа;

- водозаборные сооружения руслового типа.

При наличии вблизи берега глубин, обеспечивающих требуемые условия забора воды, и при достаточно крутом береге применяются водозаборы берегового типа (УВВ - УНВ = 145ч140 = 5,0>3 м). Их располагают на склоне берега с приемом воды непосредственно из русла реки. Согласно генплану города разница уровней воды в реке УВВ - УНВ = 186,10 - 183,50 = 2,6<3 м. Поэтому в данном проекте принимаем водозабор руслового типа.

Насосная станция I подъема может быть совмещена с водоприемным колодцем, а может располагаться в отдельно стоящем здании. По этой причине различают два вида водозаборов берегового типа - раздельный и совмещенный. В данном проекте принимаем береговой водозабор совмещенного типа.

Береговой водозабор совмещенного типа представлен на рисунке №. Он представляет собой колодец - 1 (обычно железобетонный). Вода поступает в водозабор через водоприемные окна - 2, перекрытые решетками для предотвращения попадания внутрь водозабора плавающих веществ и крупного мусора. Далее вода проходит через сетки - 4, установленные в перегородке - 5, разделяющей водозаборный колодец на два отделения: приемное и всасывающее. На сетках задерживается значительная часть загрязнений (водоросли, мелкий сор). Вода, прошедшая через сетки сквозь всасывающие трубы - 3, забирается насосами - 7. Над водозаборным колодцем надстраивается служебное помещение - 6. Насосная станция - 8 совмещена с водозабором, в ее состав входит насос - 9 и напорный трубопровод - 10.

Водозаборный колодец обычно разделяется продольными перегородками на несколько параллельных секций. Количество секций определяется числом насосов, секции независимы друг от друга, что позволяет обеспечить бесперебойную работу в случае очистки или ремонта водозаборного устройства.

При благоприятных условиях экономически целесообразно устройство береговых водозаборов совмещенного типа.



Береговой водозабор совмещенного типа

1 - береговой колодец; 2 - водоприемные окна; 3 - сороудерживающие решетки; 4 - затворы (шиберы) для закрытия окон; 5 - плоские сетки; 6 - мостик для обслуживания решеток; 7 - колонка управления затворами; 8 - насосная станция; 9 - насос; 10 - напорный трубопровод.

1.3 Трассировка водопроводной сети

Водопроводная сеть состоит из основных элементов:

- водопроводы;

- распределительная сеть: магистральная линия и распределительная линия.

Распределительная сеть может быть:

- тупиковой;

- кольцевой.

В данном курсовом проекте принята кольцевая распределительная сеть.



2. Расчет и проектирование водоотведения города

2.1 Трассировка канализационной сети

Для уменьшения строительных и эксплуатационных затрат на сети транспортирование сточных вод должно быть по возможности самотечным и с наименьшей глубиной заложения трубопроводов. При трассировке сети вначале определяются бассейны канализования и намечаются их коллекторы, затем определяется трасса главного коллектора, места расположения насосных станций, очистных сооружений и место выпуска сточных вод в водоем.

Коллекторы бассейнов канализования трассируются по пониженной части бассейна, а главные коллектора - по набережным рек. Следует избегать прокладки длинных участков малого диаметра и параллельных линий с малыми расходами сточных вод. Уклон всех коллекторов нужно стремиться назначать равным уклону местности, сводя к минимуму число пересечений трубопроводов с естественными и искусственными препятствиями.

На трассировку канализационной сети влияют следующие факторы:

- рельеф местности;

- место расположение очистных сооружений;

- расположение подземных коммуникаций, автострад, железно-дорожных путей;

- места расположения промышленных предприятий;

- конфигурация кварталов;

- грунтовые условия.

В данном курсовом проекте принята тупиковая, самотечная распределительная сеть. Сеть запроектирована по пересеченной схеме, т.е. сточные воды города по главному коллектору направляются на главную канализационную насосную станцию, которая перекачивает сточные воды на очистные сооружения. Главный коллектор проходит вдоль реки по левому берегу. Расстояние от главной насосной станции до очистных сооружений составляет 600 м.

Схема трассировки объемлющая, т.е. кварталы со всех сторон окружены канализационной тупиковой сетью. Схема канализации города см. лист №1.

2.2 Определение расчетных расходов сточных вод и концентрации загрязняющих веществ

Определение расчетных расходов сточных вод

Среднесуточные, среднечасовые и среднесекундные расходы сточных вод определяются аналогично этим видам расходов при определении водопотребления города. Повтор по определению этих видов расходов в данных методических указаниях приведен с той целью, что в нормативно-правовых актах [1,10] по водоснабжению и по канализации нет единого обозначения символики расходов.

Суточный расход сточных вод по аналогии расчета водопоптребления города составляет , соответственно среднечасовой расход составляет:

Соответственно среднесекундный расход:

По таблице №, ТКП-63 определяем коэффициент общей неравномерности.



Коэффициенты неравномерности притока сточных вод

Общий коэффициент неравномерности притока сточных вод	Средний расход сточных вод, л/с
	5	10	20	50	100	300	500	1000	5000 и более
Kgenmax	2.5	2.1	1.9	1.7	1.6	1.55	1.5	1.47	1.44
Kgen min	0.38	0.45	0.5	0.55	0.59	0.62	0.66	0.69	0.71

Для коэффициент неравномерности равен . На основании данного коэффициента строиться таблица распределение расхода сточных вод, приложение Б.

Процентное распределение по часам смены бытовых сточных вод на промпредприятиях рекомендуется принимать по графикам Тикунова, приведенным в таблице №.

Распределение расхода бытовых сточных вод от промпредприятий по часам смены

Часы смены	Приток сточных вод в%
	Холодные цеха	Горячие цеха
0-1	12.5	12.5
1-2	6.25	8.12
2-3	6.25	8.12
3-4	6.25	8.12
4-5	18.75	15.65
5-6	37.5	31.25
6-7	6.25	8.12
7-8	6.25	8.12
8 час	100%	100%

Таблица составляется для определения максимального часового расхода сточных вод, поступающих на главную насосную станцию, по которому в последующем и производится подбор насосного оборудования.

По данным таблицы строится ступенчатый или интегральный график водоотведения, на который затем накладывается график работы насосов главной канализационной насосной станции.

Определение концентрации загрязняющих веществ

По заданию на проектирование - концентрация загрязненителей промышленных сточных вод, сбрасываемых в сеть хозяйственно-бытовой канализации следующие:

- Для первого предприятия: взвешенные вещества b_пр.1=270 мг/л; БПК₅ L_пр.1=300 мг/л;

- Для второго предприятия: взвешенные вещества b_пр.2=300 мг/л; БПК₅ L_пр.2=285 мг/л.

Концентрация загрязняющих веществ поступающих на очистные сооружения определяется по формуле:

Где С^А и С^Б - концентрации загрязнений;

С_пр.1 и С_пр.2 - концентрации загрязняющих веществ, сбрасываемых в составе промышленных сточных вод;

Q_w^A и Q_w^Б - суточный расход районов города, который составляет 14375 - для района А и 14375 - для района Б;

Q_пр.1 и Q_пр2 - расход предприятия, равный 5428 м³/ч - на первом предприятии и 7870 м³/ч - на втором предприятии.

Для бытовых стоков загрязнения определяются по их количеству приходящемуся на одного жителя, и принимается по таблице №.

Нормы загрязняющих веществ

Показатель	Количество загрязняющих веществ на 1-го жителя, г/сут.
1. Взвешенные вещества	65
2. БПК5 неосветленной жидкости	60

Концентрация взвешенных веществ в хозяйственно-бытовых сточных водах определяется по формуле:

Где q_n - среднесуточная норма водопотребления равная 210 л/чел. сут - для района А и 280 л/чел. сут - для района Б.

Отсюда находим, что концентрация взвешенных веществ в районе А составляет 309,5 мг/л, а в районе Б - 232,1 мг/л.

Концентрация взвешенных веществ в сточных вода, поступающих на очистные сооружения вычисляется по формуле:

Концентрация по БПК₅ хозяйственно-бытовых сточных вод определяется по формуле:

Отсюда находим, что концентрации по БПК₅ в районе А равна 285,7 мг/л, а для района Б - 214,3 мг/л.

Концентрации веществ по БПК₅ в сточных водах поступающих на очистные сооружения определяется по формуле:

Влияние производственных сточных вод на состав общего стока учитывается по величине эквивалентного числа жителей , человек, которое определяется по БПК₅ по формуле:



Определение требуемой степени очистки сточных вод

В соответствии с пунктом 5.1.2 [11], нормативы допустимых сбросов загрязняющих веществ по показателю БПК₅, показателю ХПК, взвешенным веществам, аммоний-иону, азоту общему, фосфору общему устанавливаются, исходя из допустимых концентраций загрязняющих веществ, приведенных в таблице 5.1 [11], в зависимости от массы органических веществ, содержащихся в сточных водах, поступающих на очистные сооружения, выраженной по эквивалентному населению (N_экв) или по показателю БПК₅, (кг/сут). (таблица №).

Допустимые концентрации загрязняющих веществ в очищенных сточных водах в зависимости от массы органических веществ в составе сточных вод

Эквивалентное число жителей, Nэкв (М БПК5,)	ХПК, мгО2/дм3	БПК5, мгО2/дм3	Взвешенные вещества, мг/дм3	Аммоний-ион, мгN /дм3	Азот общий, мг/дм3	Фосфор общий, мг/дм3
До 500 (до 30 кг/сут)	125	35	40	н/н	н/ н	н/н
501-2000 (от 30 до 120 кг/сут)	120	30	35	20	н/н	н/н
2001-10000 (от 120 до 600 кг/сут)	100	25	30	15	н/н	н/н
10001-100000 (от 600 до 6000 кг/сут)	80	20	25	н/н	20	4,5
Более 100001 (более 6000 кг/сут)	70	15	20	н/н	15	2,0
Примечания: н/н - показатель не нормируется

На основании суточного расхода сточных вод Q_w=42333,1 м³/сут и показателей требуемой степени очистки взвешенные вещества - 20 мг/л; БПК₅ = 15 мгО₂/л принимается состав канализационных очистных сооружений. Так как в состав сточных вод входят хозяйственно-фекальные сточные воды, то в соответствии с ТКП 202, принимается полная биологическая очистка сточных вод, так как Q_w=42333,1 м³/сут > 10000 м³/сут, к проектированию могут быть приняты сооружения биологической очистки с аэротенками. В состав сооружений войдут:

Размещено на Allbest.ru