Нормы и режимы водоотведения. Коэффициент часовой неравномерности горячей воды Проектированию бытовой сети

Рассчитываю расходы душевых сточных вод от промышленного предприятия:

Среднесуточный Q душ сут = (40N 5 + 60N 6)/1000, м 3 /сут, (4.12)

Часовой после каждой смены Q душ час = (40N 7 + 60N 8)/1000, м 3 /ч, (4.13)

Секундный q душ сек = (40N 7 + 60N 8)/45 * 60, л/с, (4.14)

где N 5 , N 6 – соответственно число пользующихся душем в сутки с нормой водоотведения на 1 человека в холодных цехах 40 л и 60 л в горячих цехах;

N 7 , N 8 – соответственно число пользующихся душем в смену с максимальным водоотведением в холодных и горячих цехах.

Q душ сут = (40 * 76,8 + 60 * 104,5)/1000 = 9,34 м 3 /сут,

Q душ час = (40 * 48 + 60 * 66,5)/1000 = 5,91 м 3 /ч,

q душ сек = (40 * 48 + 60 * 66,5)/45 * 60 = 2,19 л/с.

Заполняем форму 4.

При правильном заполнении формы 4, вычисленное по формуле (4.11) значение секундного расхода бытовых стоков должно равняться сумме наибольших расходов из 7-го столбца;

q быт max = 0,43 л/с и (0,16 + 0,27) = 0,43 л/с.

А значение секундного расхода душевых стоков (4.14) – сумме наибольших расходов из последнего столбца;

q душ сек = 2,19 л/с и (0,71 + 1,48) = 2,19 л/с.

Определяю расчетный расход от промышленного предприятия:

q n = q пром + q быт max + q душ сек, л/с,

q n = 50,3 + 0,43 + 2,19 = 52,92 л/с.

Расчет расходов на участках.

Водоотводящую сеть разбиваю на расчетные участки, каждому узлу (колодцу) сети присваиваю номер. Затем заполняю столбцы 1-4 формы 5.

Расход на каждом расчетном участке определяю по формуле:

q cit = (q n + q бок + q mp)K gen . max + q соср, л/с, (4.16)

где q n – путевой расход, поступающих в расчетный участок от жилой застройки, расположенной по пути;

q бок – боковой, поступающий от боковых присоединений

q mp – транзитный, поступающий от вышерасположенных участков и равной по величине общему среднему расходу предыдущих участков;

q соср – сосредоточенный расход от зданий общественного и коммунального назначения, а также промпредприятии, расположенных выше расчетного участка;

K gen . max – общий максимальный коэффициент неравномерности.

Значение средних расходов (столбцы 5-7 формы 5) беру из ранее заполненной формы 1. Общий расход (столбец 8) равен сумме путевого, бокового и транзитного расходов на участке. Можно сделать проверку общий расход (из столбца 8) должен быть равен среднему расходу с площади (форма 1,столбец 3).

Для определения коэффициента неравномерности строю плавный график изменения значения коэффициента в зависимости от среднего расхода сточных вод. Точки для графика беру из табл. 4.5. При средних расходах менее 5 л/с расчетные расходы определяю согласно СНиП 2.04.01-85. Общий максимальный коэффициент неравномерности для участков с расходом менее 5 л/с будет равен 2,5.

Определенные по построенному графику значения общего максимального коэффициента неравномерности заношу в столбец 9 формы 5.

Таблица 4.5

Общие коэффициенты неравномерности притока бытовых вод.

Умножаю значения в столбцах 8 и 9, получаю расчетный расход с квартала. В столбцах 11 и 12 сосредоточенные расходы, которые можно отнести или к боковым (расходы, направляемые в начало участка) или к транзитным (расходы от вышерасположенных зданий). Сосредоточенные расходы можно тоже проверить, их сумма равна расчетным секундным расходам из формы 2.

В последнем столбце суммирую значения из столбцов 10,11,12.

График определения коэффициента неравномерности (он на миллиметровой бумаге). Этот лист убрать потом, он нужен для нумерации страниц.


№ -участка Шифры площадей стока и номера участков сети Средний расход, л/с Общий максималь-ный коэффи-циент неравно-мерности Расчетный расход, л/с
Путе-вой Боко-вой Транзит-ный Путевой Боковой Транзит-ный Общий С кварта-лов Сосредоточенный Сум-марный
Боковой Тран-зит-ный
1-2 - - 3,96 - - 3,96 2,5 9,9 0,26 - 10,16
2-3 - 1-2 4,13 - 3,96 8,09 2,16 17,47 2,23 0,26 19,96
3-4 - 2-3 3,17 - 8,09 11,26 2,05 23,08 0,33 2,49 25,9
4-5 - 3-4 3,49 - 11,26 14,75 1,94 28,62 1,4 2,82 32,84
6-7 - - 0,80 - - 0,80 2,5 2,0 - - 2,0
7-8 - 6-7 3,58 - 0,80 4,38 2,5 10,95 0,37 - 11,32
8-9 - - 7-8 - - 4,38 4,38 2,5 10,95 - 0,37 11,32
9-14 8-9 - 1,33 4,38 - 5,71 2,42 13,82 - 0,37 14,19
12-13 - - 1,96 - - 1,96 2,5 4,9 - - 4,9
13-14 - 12-13 0,90 - 1,96 2,86 2,5 7,15 - - 7,15
14-15 9-14 13-14 1,44 5,71 2,86 10,01 2,1 21,02 - 0,37 21,39
10-15 - - 3,05 - - 3,05 2,5 7,63 0,33 - 7,96
15-16 - 10-15 14-15 - 3,05 10,01 13,06 2,0 26,12 - 0,7 26,82
11-16 - - 1,13 - - 1,13 2,5 2,83 - - 2,83
16-21 15-16 11-16 0,81 13,06 1,13 15,0 1,96 29,4 - 0,7 30,1
21-26 - 16-21 4,01 - 15,0 19,01 1,90 36,12 - 0,7 36,82
20-25 - - 2,39 - - 2,39 2,5 5,98 2,23 - 8,21
28-25 - - 2,44 - - 2,44 2,5 6,1 0,26 - 6,36
25-26 - 28-25 20-25 - - 2,44 2,39 - 4,83 2,5 12,08 - 2,49 14,57
26-27 25-26 21-26 2,60 4,83 19,01 26,44 1,6 42,3 0,33 3,19 45,82
5-27 - 4-5 - - 14,75 - 14,75 1,96 28,91 - 4,22 33,13
27-34 5-27 26-27 2,67 14,75 26,44 43,86 1,71 75,0 - 7,74 82,74
30-29 - - 2,44 - - 2,44 2,5 6,1 1,28 - 7,38
29-34 - 30-29 - - 2,44 - 2,44 2,5 6,1 - 1,28 7,38
33-34 - - 2,39 - - 2,39 2,5 5,98 - - 5,98
34-35 33-34 29-34 27-34 3,92 2,39 2,44 43,86 52,61 1,68 88,38 0,37 9,02 97,77
35-36 - 34-35 - - 52,61 - 52,61 1,68 88,38 - 9,39 97,77
36-37 - 35-36 3,92 - 52,61 56,53 1,66 93,84 7,78 9,39 111,01
37-38 - 36-37 - - 56,53 - 56,53 1,66 93,84 52,92 17,17 163,93
38-40 - 37-38 2,87 - 56,53 59,4 1,62 96,23 0,26 70,09 166,58
19-18 - - 2,39 - - 2,39 2,5 5,98 - - 5,98
18-24 19-18 - 2,44 2,39 - 4,83 2,5 12,08 0,40 - 12,48
24-23 - 18-24 - - 4,83 - 4,83 2,5 12,08 - 0,40 12,48
17-22 23,17 - - 3,12 2,57 - - 5,69 2,42 13,77 8,11 - 21,88
22-23 - 17-22 2,78 - 5,69 8,47 2,19 18,55 1,4 8,11 28,06
23-31 13, 12 24-23 22-23 5,3 1,80 4,83 8,47 20,4 1,88 38,35 2,23 9,91 50,49
32-31 - - 2,07 - - 2,07 2,5 5,18 - - 5,18
31-39 - 32-31 23-31 - - 2,07 20,4 - 22,47 1,85 41,57 - 12,14 53,71
39-40 - 31-39 - - 22,47 - 22,47 1,85 41,57 - 12,14 53,71
40-ГНС - 39-40 38-40 - 22,47 59,4 81,87 1,62 132,63 - 82,49 215,12

Гидравлический расчет и высотное проектирование бытовой сети.

После того как я определил расчетные расходы, следующим этапом в проектировании водоотводящей сети является ее гидравлический расчет и высотное проектирование. Гидравлический расчет сети заключается в подборе диаметра и уклона трубопровода на участках таким образом, чтобы значения скорости и наполнения в трубопроводе соответствовали требованиям СНиП 2.04.03-85. Высотное проектирование сети состоит из расчетов, необходимых при построении профиля сети, а также для определения величины минимального заложения уличной сети. При расчете гидравлической сети пользуюсь таблицами Лукиных.

Требования к гидравлическому расчету и высотному

Проектированию бытовой сети.

При гидравлическом расчете пользуюсь следующими требованиями:

1. Весь расчетный расход участка поступает в его начало и не меняется по длине.

2.Движение в трубопроводе на расчетном участке является безнапорным и равномерным.

3.Наименьшие (минимальные) диаметры и уклоны самотечных сетей принимаются согласно СНиП 2.04.03-85 или табл. 5.1.

4. Допустимое расчетное наполнение в трубах при пропуске расчетного расхода не должно превышать нормативного и в соответствии с СНиП 2.04.03-85 приведено в табл. 5.2.

5. Скорости течения в трубах при данном расчетном расходе должны быть не меньше минимальных, которые приведены согласно СНиП 2.04.03-85 в табл.

6. Максимально допустимая скорость течения для неметаллических труб – 4 м/с, а для металлических – 8 м/с.

Таблица 5.1

Минимальные диаметры и уклоны

Примечание: 1. В скобках указаны уклоны, которые допускается применять при обосновании. 2. В населенных пунктах с расходом до 300 м 3 /сут допускается применение труб диаметром 150 мм. 3. Для производственной канализации при соответствующем обосновании допускается применение труб диаметром менее 150 мм.

Таблица 5.2

Максимальные наполнения и минимальные скорости

7. Скорость движения на участке должна быть не менее скорости на предыдущем участке или наибольшей скорости в боковых присоединениях. Только для участков, переходящих от крутого рельефа к спокойному, допускается убывание скорости.

8. Трубопроводы одинакового диаметра соединяют (сопрягают) « по уровню воды», а разных «по шелыгам».

9. Диаметры труб от участка к участку должны возрастать, исключения допускаются при резком увеличении уклона местности.

10. Минимальную глубину заложения следует принимать как наибольшую из двух величин: h 1 = h пр – a , м,

h 2 = 0,7 + D , м,

где h пр – нормативная глубина промерзания грунта для данного района, принимается по СНиП 2.01.01-82, м;

а – параметр, принимаемый для труб диаметром до 500 мм – 0,3 м, для труб большего диаметра – 0,5 м;

D – диаметр трубы, м.

Нормативная глубина промерзания Республики Мордовии 2,0 м.

h 1 = 2,0 – 0,3 = 1,7;

h 2 = 0,7 + 0,2 = 0,9;

Минимальная глубина заложения для данного района 1,7 м.

Среднюю глубину залегания грунтовых вод принимаем равной 4,4 м.

12. Участки с расходами, меньшими 9 – 10 л/с, рекомендуется принимать «нерасчетными», при этом диаметр и уклон трубы равен минимальному, скорость и наполнение – не рассчитываются.

Расчет бытовой сети

В таблицу по форме 6 я заношу результаты расчета каждого самотечного участка. Сначала заполняю столбцы с исходными данными – столбцы 1, 2, 3, 10 и 11(расходы – из последнего столбца формы 5, длины и отметки земли – по генплану города). Затем производим гидравлический расчет последовательно каждого участка в следующем порядке:

Таблица 5.3

№ участка Длина, м Отметки земли, м
в начале в конце
1-2 10,16
2-3 19,96
3-4 25,9
4-5 32,84
6-7 2,0 162,5
7-8 11,32 162,5
8-9 11,32
9-14 14,19
12-13 4,9 162,5
13-14 7,15
14-15 21,39 161,8
10-15 7,96 161,8
15-16 26,82 161,8 160,2
11-16 2,83 160,3 160,2
16-21 30,1 160,2
21-26 36,82
20-25 8,21 163,5 162,5
28-25 6,36 162,5
25-26 14,57 162,5
26-27 45,82
27-34 82,74
30-29 7,38 162,7
29-34 7,38
33-34 5,98 162,5
34-35 97,77
35-36 97,77
36-37 111,01
37-38 163,93
38-40 166,58
19-18 5,98 163,5 163,3
18-24 12,48 163,3
24-23 12,48 162,4
17-22 21,88 162,5 162,5
22-23 28,06 162,5 162,4
23-31 50,49 162,4 161,4
32-31 5,18 162,3 161,4
31-39 53,71 161,4 160,5
39-40 53,71 160,5
40-ГНС 215,12

1. Если участок – верховой, то глубину заложения трубопровода в начале участка h 1 принимаю равной минимальной h min , причем ориентировочный диаметр принимаю равным минимальному для принятого вида сети и системы водоотведения (табл. 5.1). Если участок имеет примыкающие к нему вышерасположенные участки, то начальную глубину ориентировочно принимаю равной наибольшей глубине заложения в конце этих участков.

2. Рассчитываю ориентировочный уклон трубопровода:

i o = (h min – h 1 + z 1 – z 2)/l, (5.1)

где z 1 и z 2 – отметки поверхности земли в начале и конце участка;

l – длина участка.

В результате может получиться и отрицательное значение уклона.

3. Подбираю трубопровод с необходимым диаметром D, наполнением h/D, скоростью течения v и уклоном i по известному расчетному расходу. Трубы подбираю по таблицам Лукиных А.А. Подбор начинаю с минимального диаметра, постепенно переходя к большим. Уклон должен быть не менее ориентировочного i 0 (и, если диаметр трубы равен минимальному, не менее минимального уклона – табл. 5.1). Наполнение должно быть не больше допустимого (табл. 5.2). Скорость должна быть, во-первых, не менее минимальной (табл. 5.2), во-вторых, не меньше наибольшей скорости на примыкающих участках.

Если расход на участке менее 9-10 л/с, то участок можно считать нерасчетным: диаметр и уклон принимаю минимальными, а наполнение и скорость – не подбираю. Заполняю столбцы 4, 5, 6, 7, 8 и 9.

Падение рассчитываю по формуле: ∆h=i·l, м

где, i – уклон,

l – длина участка, м.

Наполнение в метрах равно произведению наполнения в долях на диаметр.

4. Из всех примыкающих к началу участков выбираю участок с наибольшей глубиной заложения, который и будет сопряженным. Затем принимаю тип сопряжения (в зависимости от диаметра труб на текущем и сопряженном участках). Затем рассчитываю глубины заложения и отметки в начале участка, при этом возможны следующие случаи:

а) Если сопряжение – «по воде», то отметка воды в начале участка равна отметке воды в конце сопряженного участка, т.е. значения из столбца 13 переписываю в столбец 12. Затем вычисляю отметки дна в начале участка, которая равна, отметка земли в начале участка минус глубина заложения в начале участка и записываю результат в столбец 14.

б) Если сопряжение – «по шелыгам», то вычисляю отметка дна в начале участка: z д.нач. =z д.сопр. +D тр.сопр. - D тр.тек.

где, z д.сопр. - отметка дна в конце сопряженного участка, м.

D тр.сопр. – диаметр трубы на сопряженном участке, м.

D тр.тек. – диматр трубы на текущем участке, м.

Эту величину записываю в столбец 14. Затем вычисляю отметку воды в начале участка, которая равна сумме отметки дна в начале участка z д.нач. и глубины заложения в начале участка и записываю в столбец 12.

в) Если участок не имеет сопряжения (т.е. верховой или после насосной станции), то отметка дна в начале участка равна разнице отметки поверхности земли в начале участка и глубины заложения в начале участка. Отметку воды в начале участка определяю аналогично предыдущему случаю, или, если участок – нерасчетный, принимаю равной отметке дна, а в столбцах 12 и 13 ставлю прочерки.

В первых двух случаях глубину заложения в начале участка определяю по формуле: h 1 =z 1 - z 1д.

5. Рассчитываю глубину заложения и отметки в конце участка:

Отметка дна равна разнице отметки дна в начале участка и падения,

Отметка воды равна сумме отметки дна в конце участка и наполнения в метрах или разнице отметки дна в начале участка и падения,

Глубина заложения равна разнице отметок поверхности воды и дна в конце участка.

Если глубина заложения окажется больше максимальной глубины для заданного вида грунта (в моем случае максимальная глубина 4,0 м.), то в начале текущего участка ставлю районную или местную насосную станцию, глубину в начале участка принимаю равной минимальной, и расчет повторяю, начиная с пункта 3 (скорости на примыкающих участках при этом не учитываю).

Заполняю столбцы 13, 15 и 17. В столбце 18 можно записываю тип сопряжения, сопряженный участок, наличие насосных станций и т.д.

Гидравлический расчет самотечной канализационной сети представляю в форму 6.

По результатам гидравлического расчета водоотводящей сети строю продольный профиль главного коллектора одного из бассейнов водоотведения. Под построением продольного профиля главного коллектора понимается вычерчивание его трассы на разрезе местности по участкам до ГНС. Продольный профиль главного коллектора представляю в графической части. Я принимаю керамические трубы, так как грунтовые воды агрессивны к бетону.


№ учас-тка Рас- ход, л/с Дли- на, м Ук-лон Па-де- ние, м Диа- метр, мм Ско- рость, м/с Наполне- ние Отметки, м Глубина При-ме- ча- ние
земля вода дно
доли м в нача- ле в кон- це в на- чале в кон- це в нача- ле в кон- це в на- чале в конце
1-2 10,16 0,005 1,3 0,68 0,49 0,10 158,4 157,1 158,3 1,7
2-3 19,96 0,004 1,32 0,74 0,55 0,14 157,09 155,77 156,95 155,63 3,05 4,37 Н.С.
3-4 25,9 0,003 0,39 0,73 0,50 0,15 158,45 158,06 158,3 157,91 1,7 2,09
4-5 32,84 0,003 0,93 0,78 0,58 0,17 158,08 157,15 157,91 156,98 2,09 3,02
6-7 2,0 0,007 1,05 - - - 162,5 - - 161,3 160,25 1,7 2,25
7-8 11,32 0,005 1,45 0,70 0,52 0,10 162,5 162,6 158,9 160,25 158,80 2,25 3,2
8-9 11,32 0,005 0,55 0,70 0,52 0,10 158,9 158,35 158,8 158,25 3,2 3,75 Н.С.
9-14 14,19 0,005 1,4 0,74 0,60 0,12 160,42 159,02 160,30 158,9 1,7 4,1 Н.С.
12-13 4,9 0,007 1,89 - - - 162,5 - - 160,8 158,91 1,7 4,09 Н.С.
13-14 7,15 0,007 0,84 - - - - - 161,3 160,46 1,7 2,54
14-15 21,39 0,004 1,12 0,75 0,57 0,14 161,8 161,44 160,32 161,3 160,18 1,7 1,62
10-15 7,96 0,007 1,96 - - - 161,8 - - 160,3 158,34 1,7 3,46
15-16 26,82 0,003 0,24 0,75 0,52 0,16 161,8 160,2 158,4 158,16 158,24 3,56 2,2
11-16 2,83 0,007 1,82 - - - 160,3 160,2 - - 158,6 156,78 1,7 3,42
16-21 30,1 0,003 0,45 0,76 0,55 0,17 160,2 156,85 156,4 156,68 156,23 3,52 3,77
21-26 36,82 0,003 1,65 0,76 0,51 0,18 156,36 154,71 156,18 154,53 3,82 5,47 Н.С.
20-25 8,21 0,007 2,52 - - - 163,5 162,5 - - 160,8 158,28 1,7 4,22 Н.С.
28-25 6,36 0,007 2,59 - - - 162,5 - - 161,3 158,71 1,7 3,79
25-26 14,57 0,004 1,16 0,69 0,46 0,12 162,5 160,92 159,76 160,8 159,64 1,7 0,36
26-27 45,82 0,003 1,08 0,79 0,58 0,20 159,74 158,66 159,54 158,46 0,46 1,54
27-34 82,74 0,002 0,76 0,84 0,60 0,27 158,63 157,87 158,36 157,6 1,64 2,4
30-29 7,38 0,007 2,87 - - - 162,7 - - 158,13 1,7 4,87 Н.С.
29-34 7,38 0,007 1,75 - - - - - 161,3 159,55 1,7 0,45
33-34 5,98 0,007 2,59 - - - 162,5 - - 160,8 158,21 1,7 1,79
34-35 97,77 0,002 0,86 0,87 0,67 0,30 157,9 157,04 157,6 156,74 2,4 3,26
35-36 97,77 0,002 0,5 0,87 0,67 0,30 157,04 156,54 156,74 156,24 3,26 3,76
36-37 111,01 0,002 0,42 0,87 0,63 0,32 156,51 156,09 156,19 155,77 3,81 4,23 Н.С.
37-38 163,93 0,002 0,42 0,91 0,71 0,39 158,69 158,27 158,3 157,88 1,7 2,12
38-40 166,58 0,002 0,46 0,91 0,72 0,40 158,28 157,82 157,88 157,42 2,12 2,58
19-18 5,98 0,007 2,94 - - - 163,5 163,3 - - 161,8 158,86 1,7 4,44 Н.С.
18-24 12,48 0,005 1,3 0,71 0,55 0,11 163,3 161,71 160,41 161,6 160,3 1,7 2,7
24-23 12,48 0,005 0,9 0,71 0,55 0,11 162,4 160,41 159,51 160,3 159,4 2,7
17-22 21,88 0,004 0,48 0,75 0,58 0,15 162,5 162,5 160,95 160,47 160,8 160,32 1,7 2,18
22-23 28,06 0,003 0,69 0,75 0,53 0,16 162,5 162,4 160,43 159,74 160,27 159,58 2,23 2,82
23-31 50,49 0,003 0,9 0,82 0,62 0,22 162,4 161,4 159,65 158,75 159,43 158,53 2,97 2,87
32-31 5,18 0,007 2,17 - - - 162,3 161,4 - - 160,6 158,43 1,7 2,97
31-39 53,71 0,003 0,9 0,83 0,65 0,23 161,4 160,5 158,61 157,71 158,38 157,48 3,02 3,02
39-40 53,71 0,003 0,36 0,83 0,65 0,23 160,5 157,71 157,35 157,48 157,12 3,02 2,88
40-гнс 215,12 0,002 0,1 0,91 0,60 0,42 157,19 157,09 156,77 156,67 3,23 3,33

Сюда вставить поперечный профиль реки, который на миллиметровке

Расчет дюкера.

При гидравлическом расчете и проектировании дюкера следует соблюдать следующие условия:

Количество рабочих линий – не менее двух;

Диаметр труб из стали – не менее 150 мм.;

Трасса дюкера должна быть перпендикулярна фарватеру;

Боковые ветви должны иметь угол наклона к горизонту α – не более 20º;

Глубина укладки подводной части дюкера h – не менее 0,5 м, а в пределах фарватера – не менее 1 м.;

Расстояние между дюкерными линиями в свету b, должно быть 0,7 – 1,5 м.;

Скорость в трубах должна быть, во-первых, не менее 1 м/с, во-вторых, не менее скорости в подводящем коллекторе (V д. ≥ V к.);

За отметку воды во входной камере принимается отметка воды в самом глубоком коллекторе, подходящем к дюкеру;

Отметка воды в выходной камере ниже отметки воды во входной камере на сумму потерь напора в дюкере, т.е. z вых. = z вх. - ∆h.

Порядок проектирования и гидравлического расчета дюкера:

1. На миллиметровой бумаге строю профиль реки в месте прокладки дюкера в одинаковых горизонтальном и вертикальном масштабах. Намечаю ветви дюкера и определяю его длина L.

2. Расчетный расход в дюкере определяю аналогично расходам на расчетных участках (т.е. беру из формы 5).

3. Принимаю расчетную скорость в дюкере V д. и количество рабочих линий.

4. По таблицам Шевелева подбираю диаметр труб по скорости и расходу в одной трубе, равному расчетному расходу, поделенному на количество рабочих линий; нахожу потери напора в трубах на единицу длины.

5. Рассчитываю потери напора в дюкере, как сумму:

где - коэффициент местного сопротивления на входе =0,563;

Скорость на выходе из дюкера, м/с;

- сумма потерь напора на всех поворотах в дюкере;

Угол поворота, град.;

Коэффициент местного сопротивления в колене поворота (табл. 6.1)

Таблица 6.1

Коэффициенты местного сопротивления в колене (при диаметре до 400 мм.)

6. Проверяю возможность пропуска всего расчетного расхода по одной линии при аварийном режиме работы дюкера: при ранее заданном диаметре находят скорость и потери напора в дюкере ∆h авар.

7. Должно соблюдаться неравенство: h 1 ≥ ∆h авар. - ∆h,

где, h 1 – расстояние от поверхности земли до воды во входной камере

Если это соотношение не соблюдается, то увеличивают диаметр линий до тех пор, пока условие не будет выполнено. Находят скорость течения при этом диаметре и нормальном режиме работы дюкера. Если скорость будет меньше 1 м/с, то одну из линий принимают как резервную.

8. Рассчитывается отметка воды в выходной камере дюкера.

В нашем случае дюкер длиной 83 м. с расчетным расходом 33,13 л/с. К дюкеру подходит один коллектор (4-5) диаметром 300 мм., и скоростью течения 0,78 м/с., скорость в трубопроводе за дюкером –0,84 м/с. Дюкер имеет в нижней и в восходящей ветвях по два отвода с углом - 10º. Уровень воды во входной камере –157,15 м., расстояние от поверхности земли до воды – 2,85 м.

Принимаем 2 рабочих линии дюкера. Пользуясь таблицей Шевелева, принимаем при расходе 16,565 л/с стальные трубы диаметром 150 мм., скорость воды 0,84 м/с, потери напора на 1 м. – 0,0088 м.

Рассчитываем потери напора:

По длине: ∆h 1 =0,0088*83=0,7304 м.

На входе: ∆h 2 =0,563*(0,84) 2 /19,61=0,020 м.

На выходе: ∆h 3 =(0,84 -0,84) 2 /19,61=0 м.

На 4-ех поворотах: ∆h 4 =4*(10/90)*0,126*(0,84) 2 /19,61=0,002 м.

Общие: ∆h=0,7304 +0,020 +0 +0,002 =0,7524 м.

Проверяем работу дюкера при аварийном режиме: при расходе 33,13 л/с и диаметре труб 150 мм. Находим скорость – 1,68 м/с и единичные потери напора – 0,033. Пересчитываем потери напора:

По длине: ∆h 1 =0,033*83=2,739 м.

На входе: ∆h 2 =0,563*(1,68) 2 /19,61=0,081 м.

На выходе: ∆h 3 =(0,84-1,68) 2 /19,61=0,036 м.

На 4-ех поворотах: ∆h 4 =4*(10/90)*0,126*(1,68) 2 /19,61=0,008 м.

Общие: ∆h авар. = 2,739 +0,081 +0,036 +0,008 =2,864 м.

Проверяем условие: 2,85 ≥ (2,864-0,7524 =2,1116 м). Условие выполняется. Проверяю трубопровод на пропуск расхода при нормальном режиме работы: при расходе 33,13 м/с и диаметре 150 мм. скорость составит 1,68 м/с. Так как получившаяся скорость больше 1 м/с, то обе линии принимаю как рабочие.

Рассчитываем отметку воды на выходе из дюкера:

z вых. = z вх. - ∆h= 157,15 - 2,864=154,29 м.

Заключение.

Выполняя курсовой проект, рассчитали по исходным данным водоотводящую сеть города, которая представлена в расчетно-пояснительной записке и по расчетам сделали графическую часть.

В данном курсовом проекте была спроектирована водоотводящая сеть населенного пункта в республике Мордовии с общей численностью населения 35351 чел.

Выбрали для данного региона полураздельную систему водоотведения, так как расход воды 95 % обеспеченности 2,21 м 3 /с, что меньше 5 м 3 /с. Также выбрали для данного населенного пункта централизованную схему водоотведения, так как численность населения меньше 500 тыс. чел. и пересеченную схему, потому что прокладка главного коллектора предусматривается по пониженной грани территории объекта, вдоль водного протока.

Для описания характеристик неравномерности «горячего» водопотребления вводится коэффициент часовой неравномерности потребления горячей воды, который в формуле обозначается как Кч и влияет на:

  • предпочтительный метод регуляции отпуска тепла,
  • итоговую формулу расчётов объёмов водоснабжения.

Формула Кч (Kh) и её составляющие

Значение коэффициента для разных интервалов времени определяется как отношение минимального или максимального водопотребления к среднему. Так для часового интервала (м3/ч) соответствуют

  • qч max = Kч max*Qсут max/24
  • qч min = Kч min*Qсут min/24,

где Кч водопотребления определяют как результат выражений:

  • Kч max = amax * bmax
  • Kч min = amin * bmin

В качестве составляющих формул:

  • a – соответствует коэффициенту, учитывающему степень благоустройства различных зданий (amin = 0,4-0,6, amax = 1,2-1,4). При этом для высокой степени благоустроенности зданий принимаются меньшее значение amax и большие amin.
  • b – соответствует коэффициенту, учитывающему число жителей населенного пункта.

В вычислении фактического Кч с учётом суточного и часового водорасхода на ГВС по формуле:

Кч = 24 * G max час/ G ср. сут. = Q max ГВС/ Q ср. ГВС

  • G max час – максимально-часовая нагрузка горячего водоснабжения т/час – расход воды, который рассчитывается, исходя из расчётной нагрузки на жилой район Q max ГВС,
  • G ср. сут. – усреднённый водорасход на ГВС в т/сутки в том месяце, для которого производятся вычисления.

Фактический Кч может заметно отличаться от табличных значений. Кроме этого, нормативный, указанный в таблице коэффициент часовой неравномерности потребления горячей воды, различается в разы для различного вида и назначения зданий, режима работы, степени благоустроенности жилых сооружений, числа жителей, местных условий, и др.. (Наличие различного вида экономителей расхода – например, http://water-save.com/ – в расчёт не принимается). Так, например, Кч для жилых сооружений квартирного типа приблизительно равен 2,0, а для промышленных предприятий – 9,6.

В нормах по проектированию в качестве среднего рекомендуемого значения используется Кч = 2,4. Однако если в качестве объекта расчёта представлена большая группа зданий коэффициент 2,4 желательно применять как минимально возможный. В зависимости числа жителей его значения в жилых зданиях могут колебаться от 2,25 (10000 человек) до 4,45 (150 человек).

Приведённые ниже таблицы наглядно демонстрируют эту разницу:

Исходя из графиков отношения максимально-часового к среднечасовому расходу, а также на основании численности населения, норм водопотребления, определяется полное расчётное количество ресурса, которое необходимо подать во время потенциально-наибольшего водопотребления.

Методика вычисления Кч (Kh) горячей воды

При несвязанном регулировании теплоподачи на ГВС и отопление теплообменные аппараты и трубопроводы наружных теплосетей рассчитываются на часовые расходы горячей воды и теплоты в максимальных значениях. С помощью Кч (K h) этот водорасход определяется через среднесуточное нормативное водопотребление. Поскольку следующие зависимости не требуют обращения к существующим справочным таблицам, они могут с пользой применяться в практике проектирования.

Кh = Кnp (q h ru/q h hr,m)

В этом выражении:

Кnp = A*

  • при NP<100 A = 0,979+0,21/(NP) 0,5
  • при NP>100 A = 1
  • q h ru – л/ч, водорасход при ГВС на 1 потребителя для часового интервала наибольшего водопотребления,
  • q h hr, m – л/ч, среднечасовой водорасход при ГВС на 1 потребителя в недельном интервале отопительного периода,
  • q h hr, mh = q h um /24, в котором q h um – л/сут., водорасход при ГВС на 1 потребителя средний в недельном интервале отопительного периода.

В целом для объекта найти произведение NP, применяющееся в качестве математического ожидания числа включенных одновременно сантехнических приборов, позволяет выражение:

NP = q h ru U / q o , hr

В этом выражении:

  • N – общее число сантехнических приборов на объекте,
  • P – вероятность включения для водоразборных устройств,
  • U – число на объекте водопотребителей горячей воды,
  • q o, hr – величина л/ч, которая показывает часовой водорасход одним сантехническим прибором (т. н. диктующим).

Вероятность того, что, в этом случае, фактический расход будет не больше произведения водорасхода одним сантехническим прибором на параметр NP равняется 0,5. Однако для определения Кч (коэффициента часовой неравномерности) прямого значения величины P и N не имеют, а имеет значение их произведение NP , которое входит в расчетные соотношения. При существующих в данный момент нормативных расходах горячей воды, величина P, как правило, не превышает 0,1. При этом значения N<200 встречаются чаще на небольших объектах нежилого назначения.

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.

РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВОДООТВОДЯЩИХ СЕТЕЙ

Расчет водоотводящих сетей состоит в определении диаметров и уклонов трубопроводов, обеспечивающих при наиболее благоприятных гидравлических условиях пропуск расходов сточных вод в любой момент времени. Поскольку самотечное движение сточных вод в энергетическом отношении является наивыгоднейшим, то основная задача при проектировании заключается в построении продольного профиля коллекторов, определяющего объемы земляных работ и положения водоотводящих трубопроводов в подземной части относительно других инженерных коммуникаций. Основой для определения диаметров трубопроводов является расчетный расход, зависящий от удельной нормы водоотведения бытовых вод от города, - среднесуточный (за год) расход воды, л/сут, отводимой от одного человека.

Удельная норма водоотведения зависит от уровня санитарнотехнического оборудования зданий и в определенной степени от климатических условий.

В табл. 2.1 показано влияние степени благоустройства зданий на величину удельного водоотведения.

Таблица 2.1

Удельное водоотведение бытовых сточных вод от города

В отдельных микрорайонах в зданиях с повышенным комфортом удельные нормы могут достигать 500-1000 л/(чел сут). Российский опыт показывает, что обычно удельное водоотведение равно удельному водопотреблению. Действие рыночных отношений в коммунальном хозяйстве будет влиять на удельное водоотведение, поэтому его следует постоянно изучать и уточнять.

Удельное водоотведение бытовых вод промышленных предприятий приведено в табл. 2.2.

Таблица 2.2

Удельное водоотведение бытовых вод от промышленных предприятий

Расходы воды от душей и ножных ванн определяются по часовым расходам воды, равным: на одну душевую сетку - 500 л/ч; на одну ножную ванну со смесителем - 250 л/ч. Продолжительность водной процедуры равна для душа 8 мин, для ванны - 16 мин. Продолжительность пользования душем и ванной - 45 мин с равномерным водопотреблением и водоотведением. Удельное водоотведение производственных сточных вод - это количество воды, м 3 , отводимое на единицу выпускаемой продукции. Величина удельного водоотведения зависит от вида производства и степени совершенства водной технологии. Самые совершенные - непрерывные производственные процессы с повторно-оборотным использованием воды имеют самые низкие значения удельного водоотведения. В период дождей и снеготаяния наблюдается значительное поступление в водоотводящую сеть дождевых и талых вод. В связи с этим возникло требование о проведении проверочных расчетов водоотводящих сетей на пропуск максимального расхода с учетом дополнительного притока дождевых и талых вод. Дополнительный расход

где? - общая длина водоотводящей сети, км; т с1 - максимальное суточное количество осадков, мм, определяемое по СНиП 2.01.01-82.

Надежный прием и отведение сточных вод в указанный выше период могут быть обеспечены снижением расчетного наполнения коллекторов, не превышающим h/d = 0,7, что, естественно, удорожает строительство водоотводящих сетей. Опыт эксплуатации водоотводящих сетей Москвы выявил другой, более эффективный способ повышенного водоотведения в паводковые периоды и дни интенсивных дождей.

Новая технология зарегулирования притока сточных вод реализуется с использованием авариино-регулирующих резервуаров, позволяющих значительно снизить пиковую гидравлическую нагрузку на основные сооружения водоотведения, снизить величину коэффициента неравномерности поступления стоков на насосные станции и очистные сооружения, что существенно повышает стабильность их работы.

Коэффициенты неравномерности. Приток сточных вод колеблется по суткам в пределах года и по часам суток.

Коэффициент суточной неравномерности поступления сточных вод

где (?, (? 2 - максимальный и средний суточные расходы за год.

Коэффициент суточной неравномерности используют при анализе колебаний бытовых сточных вод от города. В зависимости от местных условий он равен 1,1 -1,3.

Коэффициент часовой неравномерности

К 2 = я { /ц 2 , (2.3)

Общий максимальный коэффициент неравномерности

К=К { к г (2.4)

С учетом зависимостей (2.2) и (2.3) общий максимальный коэффициент имеет вид

К = (24^/24^)^,/^),

К=я х /я, (2.5)

где я - среднечасовой расход в сутки со средним поступлением сточных вод.

Общий коэффициент неравномерности есть отношение максимального часового расхода в сутки с максимальным поступлением сточных вод к среднечасовому расходу в сутки со средним водоотведением.

Многочисленными исследованиями установлено, что общий коэффициент неравномерности зависит от величины среднего расхода сточных вод.

Для надежности действия некоторых сооружений водоотведения необходимо знать минимальные расходы, т.е. значения общего минимального коэффициента неравномерности

где я - минимальный часовой расход в сутки с минимальным водоотведением.

В табл. 2.3 показаны значения коэффициентов неравномерности от среднесекундного расхода, с помощью которых вычисляют значения расчетных максимальных и минимальных расходов сточных вод.

Приток бытовых вод от промышленных предприятий характеризуется максимальным коэффициентом часовой неравномерно- с ™ к 7ш

Общие коэффициенты неравномерности притока бытовых сточных вод от города

Примечания:

  • 1. Общие коэффициенты неравномерности притока сточных вод допускается принимать при количестве производственных сточных вод, не превышающих 45% общего расхода.
  • 2. При промежуточном значении среднего расхода сточных вод общие коэффициенты неравномерности следует определять интерполяцией.
  • 3. Для начальных участков сети, где средний расход менее 5 л/с, действует правило для безрасчетных участков, на которых принимают минимально допустимые диаметры и уклоны труб (см. табл. 2.2).
  • 4. При более значительном количестве производственных сточных вод, чем указано в примечании 1, расчетные расходы устанавливают по графикам и таблицам суммарного притока сточных вод от города и промышленного предприятия по часам суток.

^бьп ^тах /

где q max и q mid - максимальным и средним расходы в час за смену. Многочисленными наблюдениями установлено, что коэффициент часовой неравномерности притока бытовых сточных вод практически одинаков для различных отраслей промышленности.

Режим отведения бытовых вод промышленного предприятия

Холодный цех, 25 л/(см-чел)

Горячий цех, 45 л/(см-чел)

Часы смены

Значение К^ п при

^деп.тах °

Расходы, %

Значение /С^ |Т при

К _ р с;

^деп.тах,и

Расходы, %

Всего за смену

МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАСЧЕТНЫХ РАСХОДОВ БЫТОВЫХ И ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ СТОЧНЫХ ВОД

Под расчетным расходом подразумевается расход, являющийся лимитирующим при расчете сооружений водоотведения.

Для расчета водоотводящих сооружений используются средние и максимальные суточный, часовой и секундный расходы.

Расчетные расходы бытовых вод от города определяют по следующим формулам:

где N - расчетное население к концу расчетного периода действия водоотводящей сети - 25 лет.

Максимальный секундный расход удобно определять по формуле

где Р - селитебная площадь кварталов, га; q () - модуль стока, л/(с га) - обобщенный показатель расхода с единицы площади жилых кварталов, определяемый по формуле

Р/24 3600, (2.15)

где Р - плотность населения, чел/га.

Нормами водоотведения бытовых вод от города не учитываются расходы воды, поступающие от домов отдыха, санаториев, профилакториев и др. Эти расходы воды определяются и учитываются отдельно.

Расчетные расходы бытовых вод от промышленных предприятий

определяются по формулам:

С тМ = (25УУ, + 45ЛУ/1000, м 3 /суг; (2.16)

(2 тах. с „ = (25/У 3 + 45Лу/1000, м 3 /сут; (2.17)

Ят ах, = К 6 г)/Г? 3600, л/с, (2.18)

где /V, и УУ 2 - число работающих в сутки при удельном водоотведении соответственно в холодных и горячих цехах 25 и 45 л/см на одного работающего (см. табл. 2.4); УУ 3 и /У 4 - то же в смену с максимальным числом работающих при удельном водоотведении соответственно 25 и 45 л/см на одного работающего; 0 т[й - среднесуточный расход; (2 тах см - расход в смену с максимальным числом работающих; К бх = 3 и К 6 г = 2,5 - коэффициенты часовой неравномерности при удельном водоотведении соответственно 25 и 45 л/см на одного работающего; t - продолжительность смены, ч.

Расчетные расходы душевых вод с учетом их равномерного образования в течение 45 мин последнего часа смены можно определять по формулам:

Стах,™ = «д Л? 45/1000 ? 60, м 3 /см; (2.19)

60)^ си ^ тт), м 3 /см; (2.20)

тахд = ?д.с т д/ 3600 - Л / С >

где т }х - число душевых сеток; /У см и N max - число рабочих, пользующихся душем, соответственно в рассчитываемую и максимальную смены; 45 - продолжительность работы душа в последний час смены, мин.

Число душевых сеток

т д = Л"тах "Л- ШТ -

где t n = 9 - продолжительность водной процедуры одним пользующимся душем, мин; / = 45 - продолжительность работы душа, мин.

Расход душевых вод можно определить по формулам:

где УУ 5 и N 1 - число пользователей душем в холодных и горячих цехах с удельной нормой 40 л/чел; Л^ 6 и УУ 8 - то же в горячих цехах с удельной нормой 60 л/чел.

Расчетные расходы производственных сточных вод определяют по формулам:

0, ш = Ч„м, м 3 /сут; (2.26)

бтаххм = «,Аш> м> / см ’

«тах.х = «Аах*„Л" 3,6), л/с, (2.2В)

где М и М тах - количество выпускаемой продукции соответственно в сутки и смену с наибольшей производительностью; К п - коэффициент часовой неравномерности притока производственных сточных вод; Г - продолжительность смены (технологического процесса), ч.

Коэффициент К п зависит от отрасли промышленности, вида выпускаемой продукции и степени совершенства технологического процесса.

При проектировании коэффициент К п следует принимать на основании опыта работы аналогичных промышленных предприятий или по рекомендациям технологов.

Расчет, выполненный по приведенным выше формулам, позволяет установить экстремальные часовые расходы сточных вод и расходы за другое время.

Для удобства расчетов водоотводящих сооружений полученные результаты определения расходов целесообразно сводить в ведомости. Форма сводной ведомости приведена в табл. 2.5.

Ведомость суммарных расходов сточных вод

Обслужива-емый объект

Расходы сточных вод

среднесуточные,

мР/сут

максимальные часовые, м 3 /ч

максимальные секундные, л/с

бытовых и душевых

производ

ственных

бытовых и душевых

производ

ственных

бытовых и душевых

производ

ственных

Промышленное

предприятие

Режим водоотведения сточных вод по часам суток. Распределение расхода сточных вод по часам суток удобно представлять в виде ступенчатого графика (рис. 2.1). По оси абсцисс откладывается время суток, а по оси ординат - часовые расходы в м 3 или в % от суточного расхода.

8 10 12 14 16 18 20 22 24

Часы суток

Рис. 2.1. Ступенчатый график притока сточных вод:

  • 1 - реальный приток; 2 - равномерный приток
  • 9, % 6

Отклонение от значения среднечасового расхода, равного 100/24 = 4,17%, зависит от среднесекундного расхода и соответствующего ему коэффициента неравномерности водоотведения.

Такие графики наглядны и более точны, если строятся при заполнении суммарной таблицы притока сточных вод от города и промышленных предприятий с учетом распределения бытовых и производственных сточных вод от промышленного предприятия по часам смены.

Расчетные участки трубопроводов и коллекторов - это отдельные расчетные участки, в пределах которых расход считают условно

постоянным. Определять суммарные (максимальные) расчетные расходы сточных вод различного происхождения с учетом графиков их притока для всех участков сложно, так как эти пиковые расходы не совпадают по времени, что способствует созданию некоторого запаса. Этот запас наиболее ощутим лишь на нескольких начальных участках, когда так называемый сосредоточенный расход бытовых, душевых и производственных сточных вод от промышленных предприятий соизмерим с расходом бытовых вод от города, отводимым по коллекторам наибольшего сечения.

Опыт проектирования водоотводящих сетей подтверждает возможность указанного выше метода определения расчетных (суммарных) расходов.

При расчете насосных станций, аварийно-регулирующих резервуаров и очистных сооружений необходимо иметь распределение суточных и сменных расходов по часам суток и смен.

Суммарные расходы сточных вод в отдельные часы суток получают путем составления суммарной таблицы притока сточных вод, форма которой представлена в табл. 2.6.

Таблица 2.6

Ведомость суммарного почасового притока сточных вод от города и промышленных предприятий

Часы

суток

Бытовые воды от города

Воды от промышленного предприятия № 1

Суммарные

расходы

бытовые

душе

производственные

  • 23-24

Максимальный часовой расход по табл. 2.6 будет меньше суммы максимальных расходов отдельных видов сточных вод, получаемой с помощью табл. 2.5, так как пиковые расходы не совпадают по времени.

Расчет с использованием табл. 2.6 исключает запас, и этот расход ближе к действительному.

В значениях удельного водоотведения бытовых вод учтены расходы не только от жилых домов, но и от административных зданий и коммунально-бытовых предприятий. Формулы (2.14) и (2.15) предполагают равномерное отведение сточных вод с площади кварталов. При размещении на этой площади административных и коммунальных объектов этот принцип нарушается.

На участках, отводящих воду от таких объектов, следует проверять трубопроводы на пропуск сосредоточенных расходов от них. Эти расходы устанавливают по соответствующим действующим нормативам.

В то же время расходы воды на других участках сети могут быть меньше вычисленных по формулам (2.14) и (2.15). В этом случае для района, где расположены административные здания и коммунальные предприятия, модуль стока следует определять без учета расходов воды от указанных выше объектов по формуле

«Эти-10:)-"000 ?/’ 86400

Л/(с га),

где 0 тЫ - среднесуточный расход сточных вод от рассматриваемого района водоотведения, м 3 /сут, с суммарной площадью кварталов?/ г, га; Ха - сумма сосредоточенных расходов от объектов нежилого назначения, м 3 /сут.

Удельное водоотведение без учета расходов от нежилых объектов д" 6 может быть определено по формуле

Р » л /(чел С У Т)-

Определение расчетных расходов сточных вод для отдельных участков сети. Расчетный расход для расчетного участка сети можно определить по тяготеющим площадям и удельному расходу на единицу длины трубопровода. Первый метод «площадей» широко применяется в инженерной практике, второй - метод «длин» - применяется реже, преимущественно при расчете сети с использованием ЭВМ.

При определении расчетного расхода по тяготеющим площадям используются понятия транзитного, бокового, попутного и сосредоточенного расходов.

На рис. 2.2 представлены модели, иллюстрирующие методику определения расхода

Транзитный расход д с - сосредоточенный расход от нежилого объекта.


I - трассировка сети по пониженной грани; II - то же по объемлющей схеме; а-г- части кварталов, тяготеющие к прилегающим веткам

При определении расчетного расхода общий коэффициент неравномерности может быть введен только на общий средний расход q i ^.

q i = q 0 ?F j , л/с, (2.31)

где q 0 - модуль стока, вычисляемый по формуле (2.15); - общая

площадь кварталов, тяготеющая к данному расчетному участку.

По схемам на рис. 2.2 видно, что попутный расход

Сосредоточенный расход q c от нежилого объекта определяют как сумму расчетных расходов сточных вод различного происхождения (например, бытовых, душевых и производственных), каждый из которых вычисляют соответственно по формулам (2.18), (2.21) и (2.28). Различают местный и транзитный сосредоточенные расходы.

I. Местный сосредоточенный расход - расход от промышленного предприятия, расположенного на прилегающем квартале или его части (при трассировке сети по пониженной стороне квартала), показан на рис. 2.2, г.

II. Транзитный сосредоточенный расход - расход от промышленного предприятия, попадающий в сеть выше расчетной точки 21 (рис. 2.2, б).

Таким образом, расчетный расход на отдельном участке сети ^21-22 0П Р е Д еляется ПО формуле

«21-22 = ««поп + «6ок> + «тр] ? К + «С’ Л / С -

В целях упрощения расчеты осуществляют по определенной форме.

6.1.3 Расчет коэффициентов часовой, суточной и общей неравномерности

Из-за длительности процессов обработки меховой овчины наблюдается колебание расхода сточных вод по суткам. Исходные данные по поступлению сточных вод на очистные сооружения представлены в таблице 6.

Таблица 6 – Исходные данные по поступлению сточных вод на очистные сооружения

В данной таблице описывают неравномерность поступления сточных вод на очистные сооружения в различные часы суток. Сбрасываемый объем также отличается в разные часы и дни. Это объясняется особенностью технологических процессов при выработке меховой овчины. Т.е. водоотведение объясняется способностью кожевой ткани поглощать раствор, определенной влажностью сырья.

Поэтому, для каждого дня недели рассчитывается коэффициент часовой неравномерности по формуле (6):

К час = Q max сут / Q ср час, (6)

где: К час – коэффициент часовой неравномерности; Q max - максимальный объем притока сточных вод в течение суток, м 3 ; Q ср – среднечасовой приток сточных вод, м 3 .

Среднечасовой приток сточных вод определяют по формуле (7):

Q ср = ∑Q i / 24, (7)

где: Q i – приток сточных вод на очистные сооружения в i – час; 24 – количество часов в сутки.

Коэффициент суточной неравномерности определяется отношением максимального суточного расхода к среднему суточному по формуле (8):

К сут = Q max нед / Q ср нед, (8)

Общий коэффициент неравномерности водоотведения на предприятиях рассчитывают по формуле (9):


К общ = К час ×К сут, (9)

Пример расчета:

День недели-вторник

а) Расчет среднесуточного притока сточных вод:

Q ср = (2,863+0,026+2,753+2,863+0,032+2,753+2,753+2,753+2,753+ 2,753+0,031+ +0,02)/24=0,93

б) Расчет коэффициента часовой неравномерности:

К час = 2,863/0,93 = 3,1

в)Расчет коэффициента суточной неравномерности:

К сут = 2,863/((2,863+0,026+2,753+ 2,863+0,032+2,753+2,753+2,753+2,753 +2,753+ + 0,031+0,012)/7) = 0,23

г) Общий коэффициент неравномерности:

К общ = 3,1×0,23=0,713

Аналогичный расчет ведется для каждого дня недели, полученные данные заносятся в таблицу 7.

Таблица 7 - Коэффициенты неравномерности поступления сточной воды на очистные сооружения в течении недели

Коэффициент неравномерности Дни недели
понедельник вторник среда четверг пятница суббота
3,1 3,1 3,1 3,1 3,1 3,1
0,23
0,713 0,713 0,713 0,713 0,713 0,713

6.1.4 Расчет удельного водопотребления и водоотведения на единицу выпускаемой продукции

Одним из показателей, характеризующих уровень воздействия предприятия на окружающую среду является оценка удельного водопотребления и водоотведения на единицу выпускаемой продукции.

Фактический расход воды при выделке меховой овчины определяется по следующим показателям:

На производственные нужды 75-85%

На хозяйственно-бытовые нужды 5-6%

Воды, образующиеся после осадков или ливневые воды 2-3%

Условно чистые воды, используемые для охлаждения оборудования или в холодильниках, вентиляторах, компрессорных установках 6-18%

Исходные данные:

Мощность предприятия 10000 шт.овчин в год

Количество рабочих дней 250

Объем сточных вод составляет:

Производственные 75%

Хозяйственно-бытовые 6%

Условно-чистые 16%

Ливневые 3%

Объем водоотведения с учетом производственных и хозяйственно-бытовых нужд при переработке овчины составляет: 23,84 м 3 /сут или 5960 м 3 /год из них:

Производственные 17,88 м 3 /сут или 4470 м 3 /год

Хозяйственно-бытовые 1,43м 3 /сут или 357,5 м 3 /год

Условно-чистые 3,81м 3 /сут или 952,5 м 3 /год

Ливневые 0,72 м 3 /сут или 180 м 3 /год

Известно, что в процессе выполнения технологических операций в среднем потери воды на производственные нужды не превышает 6%, тогда общий объем водопотребления составит:

23,84+(23,84×0,06) = 25,27 м 3 /сут или 6317,5 м 3 /год

Определим удельный объем водопотребления и водоотведения на единицу выпускаемой продукции:

а) удельный объем водопотребления на единицу выпускаемой продукции

Фактический объем водопотребления составит 6317,5 м 3 /год

Мощность предприятия в год 10000шт овчины

Тогда, 6317,5 м 3 /год - 10000 шт

Х м 3 /год - 1 единица вып.продукции, Х = 0,63 м 3 /год

б) удельный объем водоотведения на единицу выпускаемой продукции

Фактический объем водоотведения составляет 5960 м 3 /сут

5960 м 3 /год - 10000шт.овчин

Х м 3 /год -1 ед.прод., Х = 0,6 м 3 /год


Информация о работе «Изучение свойств бактериальной суспензии и ее применение в подготовительных процессах переработки мехового сырья»