Проектирование водозаборных сооружений

1.4 Проектирование водозаборных сооружений

В данном проекте в качестве источника водоснабжения предусматривается река, протекающая в городе. В связи с этим необходимо запроектировать речной водозабор.

Водозаборные сооружения бывают берегового и руслового типа.

При наличии вблизи берега глубин, обеспечивающих требуемые условия забора воды, применяют водозаборы берегового типа. Водозаборы руслового типа применяют при относительно пологом береге, когда требуемые для забора воды глубины в реке находятся на значительном расстоянии от берега.

Согласно заданию на курсовое проектирование уровень верхних вод УВВ = 22.0 м, а уровень нижних вод УНВ = 18.0м. Так как разница между УВВ и УНВ равна 4 метрам, то принимаем русловой водозабор раздельного типа представленный на рисунке 2.

Рисунок 2 – Русловой водозабор раздельного типа.

  1.5 Проектирование очистных водопроводных сооружений

Согласно заданию на проектирование характеристика загрязненности поверхностного источника следующая:

Мутность = 30 мг / л;

Цветность = 50 градусов.

В соответствии с таблицей 3.1.9 [1, стр. 27] и производительностью станции водоподготовки, т.е. суммарному водопотреблению города, равной 31 400 м³ принимаем сооружение станции водоподготовки в следующем составе:

Для обработки воды с применением коагулянтов и флокулянтов используем скорые фильтры и горизонтальные отстойники.

Для обеззараживания, т.е. для уничтожения содержащихся в воде бактерий, применяем хлорирование.

Состав очистных сооружений представлен на рисунке 3.

1.6 Зоны санитарной охраны

Проектом зон санитарной охраны водопровода должны быть определены границы поясов зоны источников водоснабжения, зоны и полосы водопроводных сооружений и полосы водоводов.

Границы зон санитарной охраны поверхностных источников водоснабжения.

Границы первого пояса для водотоков должны устанавливаться на следующих расстояниях от водозабора:

-   вверх по течению реки – не менее 200 м.;

-   вниз по течению реки – не менее 100 м.;

-   по прилегающему к водозабору берегу – не менее 100 м от уреза воды при летне-осенней межени;

-   в направлении к противоположному берегу полоса акватории шириной не менее 100 м.

Границы второго пояса зоны водотока надлежит устанавливать:

-   вверх по течению реки – исходя из скорости течения воды;

-   вниз по течению – не менее 250 м.;

-   боковые границы – на расстоянии от уреза воды при летне-осенней межени 500 м.

Границы третьего пояса зоны поверхностного источника водоснабжения должны быть вверх и вниз по течению, такими же как и для второго пояса, боковые границы – по водоразделу, но не более 3-5 км от водотока.

Площадки водопроводных сооружений.

Граница первого пояса зоны водопроводных сооружений должна совпадать с ограждением площадки сооружений и предусматриваться на расстоянии: от стен резервуаров фильтрованной воды и фильтров – не менее 30 м.; от стен остальных сооружений – не менее 15 м.

2 Проектирование водоотведения города

 

2.1 Определение расчетных расходов сточных вод   2.1.1 Расчетные расходы сточных вод от населения города

Для определения расчетных расходов сточных вод определяется расчетное население для каждого района города по формуле 2.

Для каждого района города, а затем и для города в целом определяются суточные, часовые и секундные расходы сточных вод по следующим формулам:

Q_w = , м³ / сут; (24)

Q_h =  , м³ / час; (25)

q_w =  =  , л/с (26)

Произведя расчеты по вышеуказанным формулам, полученные данные сводим в таблицу 4.

Таблица 4 – Расчетные расходы сточных вод от населения города.

	Район А	Район В	Город
Расчетное количество жителей, чел.	40160	30240	70400
Среднесуточный расход сточных вод Qw, м3 / сут.	8674	7620	16294
Среднечасовой расход сточных вод Qh , м3 / час.	361.4	317.5	678.9
Среднесекундный расход сточных вод qw , л/с.	100.4	88.2	188.6

По величине среднесекундного расхода сточных вод на основании таблицы 3.2.1 [1, стр. 35] определяем величины коэффициентов общей неравномерности:

К_gen.max. = 1,58 К_gen.min. = 0,60

Вычисляем максимальные и минимальные часовые и секундные расходы сточных вод по следующим формулам:

Q = К_gen.max. · Q_h Q = 1 073 м³ / час

Q = К_gen.min. · Q_h Q = 407.3 м³ / час

q = К_gen.max. · q_w q = 298 л / с

q = К_gen.min. · q_w q = 113.2 л / с

2.1.2 Расчетные расходы сточных вод от промпредприятий

Расчетные расходы сточных вод от промпредприятий складываются из расходов бытовых, душевых и производственных сточных вод.

Расчет данных расходов аналогичен расчету, представленному в разделе 1.1.3 Определение расходов воды на промпредприятии. Принимаем полученные данные и заносим в таблицу 5.

Максимальный секундный расход бытовых сточных вод определяется по следующей формуле:

q_см = , л/с (27)

где К – коэффициенты часовой неравномерности поступления бытовых сточных вод.

Для горячих цехов К = 2,5;

Для холодных К = 3.

Т – продолжительность смены в часах, Т = 8 часов.

Данные, полученные подстановкой в формулу 27 также заносим в таблицу 5.

Таблица 5 – Расчетные расходы сточных вод от промпредприятий

	1 предприятие		2 предприятие		Суммарный расход
	1 смена	2 смена	1 смена	2 смена	1 смена	2 смена
Расход бытовых сточных вод в холодных цехах, м3 / см.	84	56	42	28	126	84
Расход бытовых сточных вод в горячих цехах, м3 / см.	37.8	25.2	18.9	12.6	56.7	37.8
Максимальный секундный расход бытовых сточных вод, л/с	5.9	8	6	8.12
Расход душевых сточных вод, м3 / см.	57	68.4	78	93.6	135	162
Количество технологических сточных вод, м3 / см.	2 280	1520	3 120	2080	5 400	3 600
Часовой расход технологических сточных вод, м3 / час.	285	190	390	260	675	450

2.2 Составление таблицы притока сточных вод по часам суток

Процентное распределение хозяйственно-бытовых сточных вод от населения города по часам суток принимается по типовым графикам водоотведения, представленным в приложении 2 [1, приложение 2].

Распределение бытовых сточных вод на промпредприятиях по часам суток производится согласно таблицы 3.2.2 [1, стр. 36]

Душевые сточные воды расходуются в первый час последующей смены.

Технологические сточные воды распределяются посменно равномерно по часам суток.

На основании вышеизложенного и согласно данным пункта 2.1 составляем таблицу распределения расхода сточных вод по часам суток для города в целом Приложения 4.

2.3 Выбор системы и схемы отведения

В данном курсовом проекте предусматривается разработка неполной раздельной системы канализации города. Схема канализации пересеченная централизованная.

2.4 Трассировка сети водоотведения

В курсовом проекте принята объемлющая схема трассировки. Главный коллектор проложен вдоль реки с восточной части города и самотеком доставляет сточные воды на главную канализационную насосную станцию. Уличные сети проложены с наиболее высокой точки в наиболее низкую.

Очистные канализационные сооружения расположены вниз по течению реки в западную часть города, от главной канализационной насосной станции.

Сточные воды подаются на очистные сооружения минимум по двум ниткам напорных водоводов.

Ввиду того, что преобладающие в году ветра южного направления, то предусматриваем защитную зеленую полосу, между жилой застройкой и очистными канализационными сооружениями. Расстояние от границы жилой застройки до очистных канализационных сооружений в соответствии с СНиП должно составлять не менее 400 м.

2.5 Проектирование канализационных очистных сооружений   2.5.1 Определение основных расчетных параметров очистной станции

Расчетными параметрами очистной станции являются:

1.  Расходы сточных вод;

2.  Концентрация различных видов загрязнений;

3.  Показатели требуемой степени очистки сточных вод.

2.5.1.1 Определение расчетных расходов сточных вод

Для данного курсового проекта расчетные расходы сточных вод, поступающих на очистную станцию, определяются из таблицы притока сточных вод по часам суток.

Суммарный суточный расход сточных вод, поступающих на станцию:

Q_w = 27 818,5 м³ / сут.

Среднесуточный расход бытовых сточных вод от населения города:

Для района А Q = 8674.5 м³ / сут.

Для района В Q = 7620 м³ / сут.

Для города Q = 16295 м³ / сут.

Суточный расход сточных вод от промпредприятий:

Q_пр = 26420 – 16295 = 10125 м³ / сут.

Среднечасовой расход сточных вод станции составляет:

Q_h =  = 26420 / 24 = 1 101 м³ / час;

Среднесекундный расход сточных вод станции составляет:

q_w =  = 1101 / 3,6 = 305.8 л/с

Максимальные и минимальные часовые и секундные расходы сточных вод составляют:

Q = 1321.2 м³ / час

Q = 880.8 м³ / час

q = 367.0 л / с

q = 244.64 л / с

2.5.1.2 Определение концентраций загрязненных сточных вод

Концентрация загрязнений промышленного стока принимается по заданию на проектирование:

Концентрация взвешенных веществ – b_enпр. = 400 мг/л

БПК полное – L _enпр. = 330 мг/л

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

b  = , мг/л (28)

где 65 г/сут – норма взвешенных веществ на одного жителя в сутки согласно таблицы 3.2.4 [1, стр. 40];

q_n – норма среднесуточного отведения воды на одного жителя согласно таблицы 3.1.1 [1, стр. 11]

При 5 степени q_А = 180 л / сут на 1 жителя

При 6 степени q_В = 210 л / сут на 1 жителя

Сделав подстановку в формулу 28 получим:

Для района А b  =  = 361 мг/л

Для района В b  =  = 309 мг/л

Концентрация взвешенных веществ в общем стоке определяется по следующей формуле:

b_en = , мг/л (29)

b_en =361*8674,5+309*7620+330*10125/16295+10125 = 334.1 мг/л

Концентрация по БПК полному в хозяйственно-бытовых сточных водах определяется по формуле:

L  = , мг/л (30)

Где 64 г/сут – норма БПК полного осветленной воды на одного жителя в сутки согласно таблицы 3.2.4 [1, стр. 40];

Сделав подстановку в формулу 30 получим:

Для района А L  =  = 355 мг/л

Для района В L  =  = 305 мг/л

Концентрация БПК полного в общем стоке определяется по следующей формуле:

L_en = , мг/л (31)

L_en = 379 мг/л

2.5.2 Выбор и обоснование метода очистки сточных вод и состава очистных сооружений

Выбор метода очистки сточных вод и выбор состава сооружений очистной станции производится в зависимости от суточной производительности станции и показателей требуемой степени очистки сточных вод.

Так как пропускная способность очистной станции Q_w = 27 818,5 м³ / сут., а требуемая степень очистки сточных вод по взвешенным веществам и по БПК полному не превышает 15 мг/л, то принимаем следующий состав очистных канализационных сооружений в соответствии с рекомендациями таблицы 3.2.5 [1, стр. 43].

Механическая очистка состоит из:

- приемная камера;

- здание решеток;

- песколовки;

- бункеры для песка;

- первичные радиальные отстойники.

Биологическая очистка включает:

- аэротенки;

- вторичные радиальные отстойники.

Обеззараживание состоит из:

- хлораторная;

- смеситель;

- контактные резервуары.

Обработка осадка производится на:

- илоуплотнителях;

- цехах механического обезвоживания осадка;

2.5.3 Выбор места расположения канализационных очистных сооружений

Санитарно-защитные зоны от канализационных очистных сооружений до границ жилой застройки принимаются в зависимости от производительности очистной станции по таблице 3.2.6 [1, стр. 45].

Для сооружений механической и биологической очистки с термомеханической обработкой осадков в закрытых помещениях и с иловыми площадками принимаем санитарно-защитную зону – 400 м.

Ввиду того, что преобладающие в году ветра южного направления, то предусматриваем защитную зеленую полосу, между жилой застройкой и очистными канализационными сооружениями.

Список использованной литературы

1.  Кулешова Л.В. Водный менеджмент. Методические указания к курсовому проекту. – Мн.: БНТУ, 2007. – 55с.

2.  Абрамов Н.Н. Водоснабжение. – М. : Стройиздат, 1982. – 440с.

3.  Яковлев С.В. Канализация 5-е изд., перераб. и дополн. – М.: Стройиздат, 1985.

4.  СНБ 4.01.01-03 Водоснабжение питьевое. Общие положения и требования. – Мн.: Минстройархитектура РБ, 2004. – 24 с.

5.  СНБ 4.01.02-03 Противопожарное водоснабжение. – Мн.: Минстройархитектура РБ, 2004. – 21 с.

6.  СНиП 2.04.02-84. Строительные нормы и правила. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения. – М.: Стройиздат, 1984.

7.  СНиП 2.04.03-85. Строительные нормы и правила. Канализация. Наружные сети и сооружения. – М.: Стройиздат, 1985.

Приложения

Часы суток	Хозяйственно-питьевые нужды населения			Суммарные расходы на промышленных предприятиях		Суммарное водопотребление города
	Кчтип	Кчрасч	м3/ч	1 - е	2 - е	м3/ч	% от
	% Q сут. средн.	% Q сут. средн.		м3/ч	м3/ч
0-1	0,90	0,91	148,28	131,00	13,00	292,28	1,13
1-2	0,90	0,91	148,28	0,00	0,00	148,28	0,57
2-3	0,90	0,91	148,28	0,00	0,00	148,28	0,57
3-4	1,00	1,00	162,95	0,00	0,00	162,95	0,63
4-5	2,35	2,35	382,93	0,00	0,00	382,93	1,47
5-6	3,85	3,85	627,36	0,00	0,00	627,36	2,42
6-7	5,20	5,20	847,34	0,00	0,00	847,34	3,26
7-8	6,20	6,20	1 010,29	0,00	0,00	1 010,29	3,89
8-9	5,50	5,50	896,23	294,80	396,52	1 587,55	6,11
9-10	4,85	4,85	790,31	300,05	398,49	1 488,85	5,73
10-11	5,00	5,00	814,75	300,05	398,49	1 513,29	5,83
11-12	6,50	6,50	1 059,18	305,30	400,46	1 764,94	6,80
12-13	7,50	7,47	1 217,24	294,80	396,52	1 908,56	7,35
13-14	6,70	6,70	1 091,77	300,05	398,49	1 790,31	6,89
14-15	5,35	5,35	871,78	300,05	398,49	1 570,32	6,05
15-16	4,65	4,65	757,72	306,67	401,83	1 466,22	5,65
16-17	4,50	4,50	733,28	392,54	283,85	1 409,67	5,43
17-18	5,50	5,50	896,23	200,04	265,66	1 361,93	5,24
18-19	6,30	6,30	1 026,59	200,04	265,66	1 492,29	5,75
19-20	5,35	5,35	871,78	203,54	266,97	1 342,29	5,17
20-21	5,00	5,00	814,75	196,54	264,35	1 275,64	4,91
21-22	3,00	3,00	488,85	200,04	265,66	954,55	3,68
22-23	2,00	2,00	325,90	200,04	265,66	791,60	3,05
23-24	1,00	1,00	162,95	204,44	267,88	635,27	2,45
Сумма	100,00	100,00	16 295	4 329,99	5 347,98	25 972	100,00