>

Общий коэффициент неравномерности притока сточных вод показывает. Расчет коэффициентов часовой, суточной и общей неравномерности. Минимальные диаметры и уклоны

размер шрифта

КАНАЛИЗАЦИЯ- НАРУЖНЫЕ СЕТИ И СООРУЖЕНИЯ- СНиП 2-04-03-85 (утв- Постановлением Госстроя СССР от 21-05-85 71) (ред от 20-05-86)... Актуально в 2018 году

Удельные расходы, коэффициенты неравномерности и расчетные расходы сточных вод

2.1. При проектировании систем канализации населенных пунктов расчетное удельное среднесуточное (за год) водоотведение бытовых сточных вод от жилых зданий следует принимать равным расчетному удельному среднесуточному (за год) водопотреблению согласно СНиП 2.04.02-84 без учета расхода воды на полив территорий и зеленых насаждений.

2.2. Удельное водоотведение для определения расчетных расходов сточных вод от отдельных жилых и общественных зданий при необходимости учета сосредоточенных расходов следует принимать согласно СНиП 2.04.01-85 .

2.7. Расчетные максимальные и минимальные расходы сточных вод следует определять как произведения среднесуточных (за год) расходов сточных вод, определенных по п.2.5, на общие коэффициенты неравномерности, приведенные в табл.2.

Таблица 2

Общий коэффициент неравномерности притока сточных вод Средний расход сточных вод, л/с
5 10 20 50 100 300 500 1000 5000 и более
Максимальный К_gen.max 2,5 2,1 1,9 1,7 1,6 1,55 1,5 1,47 1,44
Минимальный K_gen.min 0,38 0,45 0,5 0,55 0,59 0,62 0,66 0,69 0,71

3. При промежуточных значениях среднего расхода сточных вод общие коэффициенты неравномерности следует определять интерполяцией.

2.8. Расчетные расходы производственных сточных вод промышленных предприятий следует принимать:

Для наружных коллекторов предприятия, принимающих сточные воды от цехов, - по максимальным часовым расходам;

Для общезаводских и внеплощадочных коллекторов предприятия - по совмещенному часовому графику;

для внеплощадочного коллектора группы предприятий - по совмещенному часовому графику с учетом времени протекания сточных вод по коллектору.

2.9. При разработке схем, перечисленных в п.1.1, удельное среднесуточное (за год) водоотведение допускается принимать по табл.3.

Объем сточных вод от промышленных и сельскохозяйственных предприятий должен определяться на основании укрупненных норм или имеющихся проектов-аналогов.

Таблица 3

Примечания: 1. Удельное среднесуточное водоотведение допускается изменять на 10 - 20% в зависимости от климатических и других местных условий и степени благоустройства.

2. При отсутствии данных о развитии промышленности за пределами 1990 г. допускается принимать дополнительный расход сточных вод от предприятий в размере 25% расхода, определенного по табл.3.

2.10. Самотечные линии, коллекторы и каналы, а также напорные трубопроводы бытовых и производственных сточных вод следует проверять на пропуск суммарного расчетного максимального расхода по пп.2.7 и 2.8 и дополнительного притока поверхностных и грунтовых вод в периоды дождей и снеготаяния, неорганизованно поступающего в сети канализации через неплотности люков колодцев и за счет инфильтрации грунтовых вод. Величину дополнительного притока q_ad, л/с, следует определять на основе специальных изысканий или данных эксплуатации аналогичных объектов, а при их отсутствии - по формуле

q_ad = 0,15L кв.корень (m_d), (1)

Где L - общая длина трубопроводов до рассчитываемого сооружения (створа трубопроводов), км;

m_d - величина максимального суточного количества осадков, мм, определяемая согласно СНиП 2.01.01-82.

Проверочный расчет самотечных трубопроводов и каналов поперечным сечением любой формы на пропуск увеличенного расхода должен осуществляться при наполнении 0,95 высоты.

3. ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И РАСЧЕТА ВОДООТВОДЯЩИХ СИСТЕМ

Системы водоотведения подразделяются на внеплощадочные, уличные, внутриквартальные и внутренние (внутри здания).

Внеплощадочная водоотводящая система состоит из коллекторов с сооружениями на них, насосных станций, очистных сооружений и выпусков сточных вод в водоемы.

При проектировании трубопроводов необходимо снижать их металлоемкость за счет максимального сокращения применения стальных и чугунных труб, заменяя на напорные железобетонные, полиэтиленовые, асбестоцементные и применять защиту внутренних и внешних поверхностей стальных труб от коррозии. Очистные сооружения и насосные станции проектируются по возможности из унифицированных изделий. Применять размеры сооружений необходимо кратными 3 м, а по высоте 0,6 м. В практике проектирование емкостных сооружений предусматривается сборно-монолитным: днище монолитное; стены, колонны – сборными. Имеются "Унифицированные сборные железобетонные конструкции водопроводных и канализационных сооружений".

До начала проектирования систем водоотведения необходимо провести инженерные изыскания, которые подразделяются на топографические, гидрологические, геологические и гидрогеологические. Топографические – съемка участка, площадки сооружений, коллектора. Геологические и гидрогеологические изыскания определяют геологическое строение трасс водоводов и коллекторов, площадок сооружений; физико-механические свойства грунтов; положение уровня грунтовых вод; дают сведения об агрессивности грунтов и грунтовых вод по отношению к металлу и бетону; определяют сейсмичность района, оползневые явления. От качества и полноты изысканий зависит и качество проектных работ и дальнейшая эксплуатация сооружений.

Поэтому инженерным изысканиям уделяется особое внимание.

Изыскания состоят из полевых, лабораторных и камеральных работ. Для их выполнения создаются экспедиции и партии.

При проектировании водоотводящих сетей требуется выполнять расчеты большого количества отдельных участков трубопроводов с различными условиями работы. Поэтому для расчета самотечных трубопроводов используют различные таблицы: таблицы для гидравлического расчета канализационных сетей и дюкеров по формуле академика Н.Н.Павловского, Лукиных А.А. и Лукиных Н.А. и таблицы Федорова Н.Ф. и Волкова Л.Е. – Гидравлический расчет канализационных сетей. Таблицы Лукиных составлены с использованием формул Шези и Павловского, а таблицы Федорова – по формулам Дарси и постоянства расхода. В этих таблицах приведены расходы сточных вод, скорости при различных наполнениях трубопроводов для всех возможных в инженерной практике диаметров и уклонов труб.

Следовательно, при проектировании водоотводящих сетей в первую очередь необходимо определить расходы сточных вод. Уклоны трубопроводов принимают с учетом уклона поверхности земли, а расчет трубопроводов по таблицам сводится к подбору диаметров трубопроводов, обеспечивающих пропуск расчетного расхода при наполнении и скорости, удовлетворяющих требованиям табл. 16 .

Таким образом, для проектирования водоотводящих систем необходимы следующие исходные данные:


  • генеральный план города в масштабе 1:5000 или 1:10000 с горизонталями через 1-2 м; расчетная плотность населения, чел/га, по пятнам застройки;

  • удельные нормы водоотведения от населения по пятнам застройки;

  • данные о водоотведении от наиболее водоемких предприятий;

  • глубина промерзания грунта в районе укладки коллекторов;

  • инженерная геология и гидрогеология по трассам сетей, коллекторов и площадкам расположения насосных станций.

^ 3.1. Расходы сточных вод

Расчет водоотводящей сети и сооружений производится на расчетные расходы.

Под расчетным расходом сточных вод подразумевается наиболее возможный расход, который может поступить на сооружения и зависит он от удельного водоотведения, коэффициента неравномерности, плотности застройки и площади населенного пункта.

^ Удельное водоотведение бытовых сточных вод от города – это среднесуточный расход сточных вод в л/сут, отводимый от одного человека, пользующегося системой водоотведения. Зависит удельное водоотведение от степени благоустройства зданий, т.е. степени оборудования зданий санитарно-техническими устройствами (холодным и горячим водоснабжением, ваннами и т.д.).

Чем выше степень благоустройства, тем выше удельное водоотведение. Кроме того, удельное водоотведение зависит еще и от климатических условий: в южных районах с более теплым климатом оно выше, чем в северных.

Обычно удельное водоотведение практически равно удельному водопотреблению в соответствии с табл. 1 . Удельное водоотведение приведено в табл. 3.1.

Таблица 3.1 – Удельное водоотведение бытовых сточных вод от города

В удельном водоотведении на 1 человека учитывается не только количество стоков, поступающих из жилых зданий, но и количество бытовых стоков, поступающих от общественно-бытовых объектов (бани, прачечные, больницы, школы и т.д.).

В районах, не оборудованных сплавными системами, удельное водоотведение принимается 25 л/сут. на одного жителя. В период дождей и снеготаяния наблюдается неорганизованное поступление в водоотводящую сеть дождевых и талых вод. Поэтому следует определять дополнительный расход сточных вод, поступающих в водоотводящую сеть, по формуле

(3.1)

Где L - длина водоотводящей сети, км;

- максимальное суточное количество осадка в мм, которое определяется по СНиП 2.01.01-82.

Проверочный расчет самотечных трубопроводов на пропуск увеличенного расхода должен осуществляться при наполнении 0,95 высоты.

^ 3.2. Коэффициенты неравномерности

Так как приток сточных вод в водоотводящую сеть колеблется по суткам и по часам в сутки, то важной характеристикой этого колебания является коэффициент неравномерности, с помощью которого определяются наибольшие возможные расходы, т.е. расчетные.

1) ^ Для населенных мест

Коэффициент суточной неравномерности :



,
(3.2)

где
,
- максимальный и средний суточный расход за год, м 3 /сут.

Коэффициент суточной неравномерности применяется для оценки колебаний притока только бытовых сточных вод от города. В зависимости от местных условий он равен 1,1-1,3.

Коэффициент часовой неравномерности :

С учетом зависимостей (3.1) и (3.2) общий коэффициент неравномерности будет:



,
(3.5)

где
– среднечасовой расход в сутки со средним водоотведением.

Следовательно, общий коэффициент неравномерности представляет собой отношение максимального часового притока в сутки с максимальным водоотведением к среднечасовому притоку в сутки со средним водоотведением. Причем, с увеличением среднего расхода максимальный коэффициент неравномерности уменьшается, а минимальный увеличивается.

Общий минимальный коэффициент неравномерности:



,
(3.6)

где
– минимальный часовой расход в сутки с минимальным водоотведением, м 3 /ч.

Таблица 4.2 – Общие коэффициенты неравномерности притока бытовых сточных вод города


Общий коэффициент неравно-мерности
Средний расход сточных вод, л/с

5
10
20
50
100
300
500
1000
> 5000




2,5
2,1
1,9
1,7
1,6
1,55
1,5
1,47
1,44




0,38
0,45
0,5
0,55
0,59
0,62
0,66
0,69
0,71

2) ^ Для промышленных предприятий

Неравномерность поступления сточных вод с территории промышленных предприятий в течение суток учитывается с помощью коэффициента часовой неравномерности –
; понятие о суточном коэффициенте неравномерности в этом случае отсутствует (считается, что предприятие по суткам в течение года должно работать равномерно).

Значение коэффициента часовой неравномерности поступления производственных сточных вод следует получать у технологов производства.

Значение коэффициента часовой неравномерности поступления бытовых сточных вод с территории промышленных предприятий зависит от удельного водоотведения n (л/см на 1 чел.), вида цеха и составляет:

При n = 45 л/см на 1 чел. (горячий цех) – = 2,5;

При n = 25 л/см на 1 чел. (холодный цех) – = 3,0.

^ 3.3. Определение расходов бытовых и производственных сточных вод

3.3.1. Расход сточных вод от населения

Среднесуточный расход , м 3 /сут

Расчетный расход , л/с


,
(3.9)

где N – расчетная численность населения:
, человек;

Р – плотность населения, чел./га;

F – площадь жилых кварталов, га;

– удельное водоотведение, л/сут. на одного жителя;

– общий максимальный коэффициент неравномерности притока сточных вод.

Для упрощения расчета притоков сточных вод в сети водоотведения в инженерной практике используют понятие "модуль расхода" или модуль стока .

Модуль стока определяется для селитебных территорий (для каждого района или квартала с различными плотностями населения и удельными нормами водоотведения). Модуль стока – расход сточных вод с единицы площади жилых кварталов, определяется по формуле

Если модуль стока умножить на соответствующую площадь квартала, то получится средний приток сточных вод с этого квартала, л/с:

где N 1 , N 2 – число работающих в сутки соответственно в холодных и горячих цехах;

25 и 45 – удельное водоотведение бытовых сточных вод в л/см. на 1 работающего соответственно в холодных и горячих цехах.

Расчетный расход , л/с



,
(3.13)

где N 3 , N 4 – число работающих в максимальную смену с удельным водоотведением соответственно 25 и 45 л на одного человека в смену;

К 1 , К 2 – коэффициенты часовой неравномерности водоотведения, равные 3 и 2,5 при удельном водоотведении соответственно 25 и 45 л/смену на одного работающего;

Т – продолжительность смены в часах.

^ 3.3.3. Расход душевых сточных вод

Душ должен работать 45 мин.

Максимальный расход за смену, м 3 /см

где – расход воды через одну душевую сетку, равный 500 л в час;

– число душевых сеток, зависит от количества рабочих, пользующихся душами в максимальную смену. Количество человек, обслуживаемых одной душевой сеткой, принимается по табл. 6 в зависимости от санитарной характеристики производственных процессов.

Таблица 4.3 – Количество человек, обслуживаемых одной душевой сеткой

^ 3.3.4. Расход производственных сточных вод

Средний суточный расход сточных вод от технологических процессов , м 3 /сут

где М и M 1 – количество единиц выпускаемой продукции соответственно в сутки и в максимальную смену;

– удельное водоотведение, м 3 , на единицу продукции;

К 1 – коэффициент часовой неравномерности сброса производственных сточных вод.

К атегория: Водоснабжение и канализация

Нормы водоотведения и коэффициенты неравномерности

Норма водоотведения - это среднесуточное количество сточной воды, которое приходится на одного жителя, пользующегося канализацией. Она назначается в зависимости от степени благоустройства районов жилой застройки, а также климатических, санитарно-гигиенических и других местных условий по СНиП 2.04.03-85.

Расчетное удельное среднесуточное (за год) отведение бытовых сточных вод жилых зданий допускается принимать равным расчетному среднесуточному (за год) водопотреблению без учета расхода воды на полив территорий и зеленых насаждений в соответствии с требованиями СНиП на проектирование систем наружного водоснабжения.

Расчетные среднесуточные расходы производственных сточных вод от промышленных и сельскохозяйственных предприятий определяют па основе технологических данных, предусматривая обоснованное технико-экономическими расчетами рациональное использование воды за счет применения маловодных технологических процессов, оборота н повторного использования воды и т. п.

Удельное водоотведенпе в неканализованных районах следует принимать 25 л/сут на одного жителя за счет сброса в систему отведения сточных вод сливными станциями п коммунально-бытовыми предприятиями.

От промышленных предприятий в канализацию могут поступать бытовые и производственные сточные воды. Нормы расхода бытовых вод для работающих на промышленных предприятиях установлены также СНиП 2.04.03-85. Нормы отведения бытовых сточных вод от промышленных предприятий (в расчете на одного работающего) в цехах с тепловыделением 20 ккал (23,2 Вт) на 1 м3/ч - 45 л/смену, а менее 20 ккал на 1 м3/ч - 25 л/смену.

Водопотребление и количество сточных вод промышленных предприятий следует определять по имеющимся проектам, анализируя балансовые схемы крупных предприятий в отношении увеличения водооборота, повторного использования воды и использования очищенных сточных вод; по предприятиям-аналогам; по Укрупненным нормам расхода воды и количества сточных вод на единицу продукции или сырья.

Нормы отведения производственных сточных вод исчисляются с единицы выпускаемой продукции или с одного установленного агрегата (машины), требующего подачи воды. Эти нормы, а также сведения о размещении агрегатов, от которых отводится вода, обычно берут из соответствующих технологических проектов. На основании данных технологов о нормах сточных вод на единицу продукции или на один установленный агрегат и сведений о количестве выпускаемой продукции или числе агрегатов определяют расход производственных сточных вод от цеха или предприятия в целом.

Для расчета канализационных сетей и очистных сооружений необходимо знать не только среднесуточный расход поступающих на них сточных вод, но и колебания расходов по часам суток, т.е. режим водоотведения. Особенно важно знать максимальные суточные и часовые расходы, которые характеризуются соответственно коэффициентом суточной неравномерности КСут - отношением максимального суточного расхода сточных вод к среднесуточному расходу за год и коэффициентом часовой неравномерности Кч - отношением максимального часового расхода к среднесуточному расходу сточных вод в сутки с максимальным водоотведением.

Изменение суточных расходов зависит от времени года. Так, в жаркое время в сутки расходуется больше воды, чем в холодное время года. Колебания расходов воды по часам суток зависят от режима суточного водо-потребления: ночью воды расходуется меньше, чем днем. Отведение сточных вод может быть неравномерным и в течение 1 ч, однако минутные и секундные колебания при проектировании не учитываются.

Расчетные общие максимальные и минимальные расходы сточных вод определяют как произведения среднесуточных (за год) расходов сточных вод на коэффициенты общей неравномерности.

При средних расходах не более 100 л/с допускается принимать уменьшенную до 95% обеспеченность расчетного расхода в зависимости от характера и значимости объекта канализации и надежности работы сетей. При этом максимальные коэффициенты неравномерности можно принимать по табл. 2.3. Общие минимальные коэффициенты неравномерности даны для определения расчетного расхода 15%-ной обеспеченности, характеризующего средние ночные расходы сточных вод (с 1 до 5 ч).

Общие коэффициенты неравномерности водоотведения следует применять при расходе производственных сточных вод промышленных предприятий, не превышающем 45% общего объема. При количестве промышленных сточных вод более 45% коэффициенты неравномерности нужно определять с учетом неравномерности отведения бытовых и промышленных сточных вод по часам суток по данным фактического водоотведения и эксплуатации аналогичных объектов.

При средних расходах сточных вод менее 5 л/с расчетные максимальные расходы следует определять в соответствии с указаниями СНиП на проектирование внутренних систем канализации. При промежуточных значениях расхода сточных вод коэффициент неравномерности определяют интерполяцией. Коэффициенты неравномерности водоотведения для производственных сточных вод колеблются в очень значительных пределах в зависимости от вида производства и технологического процесса. При проектировании канализации эти коэффициенты следует принимать по аналогии с коэффициентами неравномерности на существующих предприятиях.

Расчетные расходы производственных сточных вод промышленных предприятий следует принимать: – для наружных коллекторов, в которые поступают сточные воды от цехов - по максимальным часовым расходам; – для общезаводских и внеплощадочного коллекторов предприятия - по совместному почасовому графику; – для внеплощадочного коллектора группы предприятий - по совмещенному почасовому графику с учетом времени протекания сточных вод по коллектору.



- Нормы водоотведения и коэффициенты неравномерности

4 Расчет очистных сооружений

4.1 Определение расхода сточных вод поступающих на очистные сооружения и коэффициента неравномерности

Расчет пропускной способности очистных сооружений выполняем по фор-мулам СНиП 2.04.03-85 с учетом характеристик поступающего стока:

среднесуточный приток сточных вод – 4000 м 3 /сут, максимальный суточный приток сточных вод – 4500 м 3 /сут, коэффициент часовой неравномерности – 1,9.

Среднесуточный расход составляет 4000м 3 /сут. Тогда, среднечасовой расход

где Q срсут – среднесуточный расход,


Максимальный часовой расход составит

Q max =q ср ·К ч.max (6)

где К ч max – максимальный часовой коэффициент неравномерности, прини-маемый согласно нормам

К ч. max =1,3·1,8=2,34

Максимальный коэффициент суточной неравномерности

К сут. max =1,1.

Тогда максимальный суточный расход

Q сут.max =4000·1,1=4400 м 3 /сут.

Максимальный часовой расход

.

4.2 Определение расходов сточных вод от населенного пункта и местной промышленности (сырзавода)

Проектная мощность сырзавода составляет 210 т/сут. Суточный расход сточных вод от сырзавода определяем по его фактической мощности равной 150 т переработки молока в сутки.

Нормативный расход сточных вод равен 4,6 м 3 на 1 т переработанного молока . Тогда суточный расход сточных вод от сырокомбината составляет

Q сут.комб =150·4,6=690 м 3 /сут.

Концентрация загрязнений сточных вод (БПК полн.комб) для сырзавода согласно составляют 2400 мг/л. Количество загрязнений, поступающих со сточными водами на очистные сооружения от сырзавода, составят

БПК полн.комб =2400·690=1656г/сут.

Расход сточных вод от населенного пункта можно определить как разницу между максимальным суточным расходам, поступающих на очистные сооружения стоков и суточным расходом сточных вод от сырокомбината

Q сут. max – Q сут.комб =4400-690=3710 м 3 /сут.

Согласно норм количество загрязнений от одного человека БПК полн =75 г/сут. Число жителей в населенном пункте принимаем 16000 человек.

Общее количество загрязнений

БПК полн.гор =75·16000=1200 г/сут.

Определим количество загрязнений смеси бытового и производственного стоков

БПК полн.см. =(1656+1200)/4400=649 мг/л.

4.3 Расчет песколовок и песковых площадок

Песколовки предназначены для задержания минеральных примесей (глав-ным образом песка), содержащихся в сточной воде, во избежание выпадения их в отстойниках совместно с органическими примесями, что могло бы создать значи-тельные трудности при удалении осадка из отстойников и дальнейшего его обез-воживания.

Для нашего стока рассчитаем песколовку с круговым движением воды, показанную на рисунке 1.

1 – гидроэлеватор; 2 – трубопровод для отвода всплывающих примесей

Рисунок 1- песколовка с круговым движением воды

Движение воды происходит по кольцевому лотку. Выпавший песок через щели попадает в конусную часть, откуда периодически откачивается гидроэлева-тором.

Среднесуточный расход стоков, поступающих на очистные сооружения, составляет 4000 м 3 /сут.

Секундный расход q ср.сек, м 3 /с, определяется по формуле

q ср.сек =, (7)

q ср.сек = (м 3 /с)

Общий коэффициент неравномерности водоотведения равен 1,73 , следовательно, максимальный расчетный расход сточных вод, поступающих на очистные сооружения, равен

q max .с =0,046·1,73=0,08 м 3 /с=288 м 3 /ч.

Длину песколовки определим по формуле 17

Ls= (8)

где Ks – коэффициент, принимаемый согласно таблицы 27 , Ks=1,7;

Hs-расчетная глубина песколовки, м;

Vs-скорость движения сточных вод, м/с, принимаем по таблице 28 ;

Uo- гидравлическая крупность песка, мм/с, принимаемая в зависимости от требуемого диаметра задерживаемых частиц песка.

Ls = м

Расчетную площадь живого сечения кольцевого лотка одной песколовки найдем по формуле 2,14

, (9)

где q max . c - максимальный расчетный расход сточных вод, равный 0,08м 3 /с;

V- средняя скорость движения воды, равная 0,3;

n – количество отделений.

м 2

Расчетную производительность одной песколовки определяем