Водохозяйственные расчеты при проектировании канализации

Размещено на http://www.allbest.ru/

ВВЕДЕНИЕ

Вода, использованная для нужд населения или промышленности и получившая в результате этого дополнительные примеси, изменившие ее физико-химические свойства, называется сточной водой. При использовании воды в нее вносятся загрязнения в виде физиологических и производственных отбросов органического и минерального происхождения. Присутствующие в сточной воде различные химические соединения, в том числе ядовитые вещества, способны отравить животных и растительный мир водоемов. Накопление сточной воды на поверхности и в глубине почвы, а также в водоемах приводит к загрязнению среды обитания, исключает возможность использования водоемов для хозяйственных целей и часто является источником возникновения инфекционных заболеваний. В зависимости от условий образования и качественного состава примесей сточные воды делятся на: бытовые (хозяйственно-фекальные), производственные и атмосферные (дождевые).[8]

Состав и количество загрязнений бытовых сточных вод почти постоянны, в связи с постоянством физиологических процессов человека. Наоборот, производственные сточные воды отличаются разнообразием. Они могут содержать органические, минеральные и смешанные загрязнения, а также ядовитые и вредные вещества. В зависимости от видов производственных процессов и обрабатываемого сырья, количество загрязнений в этих водах резко изменяется. Для атмосферных сточных вод характерна большая неравномерность поступления в канализацию. Атмосферные воды сбрасываются в водоем в основном без очистки.[5]

Бытовые воды содержат крупные нерастворенные вещества - остатки пищи, овощей, фекалии, песок, загрязнения органического и минерального происхождения в дисперсном, коллоидном и растворенном состоянии, а также различные патогенные бактерии. Степень загрязненности сточной воды характеризуется количеством примесей, содержащихся в единице объема сточной воды, то есть концентрацией, которая измеряется в мг/л или г/м³ и биохимической потребностью в кислороде, выражаемой в граммах на 1 м³ сточной воды.

К производственным сточным водам относятся воды, использованные в процессах производства и загрязненные теми или иными примесями.

Атмосферные сточные воды образуются вследствие выпадения осадков в виде дождя или снега, которые сливают загрязнения на территории населенных пунктов или производственных предприятий. Атмосферные сточные воды содержат преимущественно минеральные загрязнения и в меньшем количестве органические.

Обеспечение надлежащего санитарного благополучия населенных пунктов и промышленных предприятий возможно только при своевременном отведении с занимаемых ими площадей сточных вод с последующей их надлежащей очисткой и обеззараживанием.

Под канализацией принято понимать комплекс санитарных мероприятий и инженерных сооружений, обеспечивающих своевременный сбор сточных вод, образующихся на территории населенных пунктов и промышленных предприятий, быстрое удаление (транспортирование) этих вод за пределы населенных пунктов, а также их очистку, обезвреживание и обеззараживание.

Бытовые и многие производственные сточные воды содержат значительное количество органических веществ, способных быстро загнивать и служить питательной средой, обусловливающей возможность массового развития различных микроорганизмов, в том числе патогенных бактерий.

Некоторые производственные сточные воды содержат токсические примеси, оказывающие пагубное действие на людей, животных и рыб. Все это представляет серьезную угрозу для населения и требует немедленного удаления сточных вод за пределы жилой зоны и их очистки.

Задачи по удалению и ликвидации бытовых отбросов на различных этапах развития общества решались по-разному.[3]

Наиболее простыми и удовлетворяющими санитарным требованиям является удаление (отведение) сточных вод по трубопроводам за пределы населенных мест (сплавная система). Такой способ применяется с давних времен. Эти сооружения требовали значительных затрат труда и материалов и обязательного подведения воды, то есть устройства водопроводов.

При малой плотности населения (25-50 чел./га) и отсутствии водопровода отбросы удаляли путем устройства выгребов или вывозили их ассенизационным транспортом (вывозная система), частично отбросы использовали на приусадебных участках.

При слаборазвитой промышленности сточные воды выпускались непосредственно в водоемы, на берегах которых обычно и строились предприятия, что облегчало снабжение чистой водой и сброс сточных вод. Загрязнение водоемов этими водами воспринималось как неизбежное зло, поскольку методы очистки сточных вод не были разработаны.

Одной из важнейших положительных сторон устройства канализации (при одновременной организации надлежащего водоснабжения) является значительное улучшение санитарных условий жизни населения, а также более эффективное использование городских земельных участков, так как при устройстве централизованного водоснабжения и канализации плотность населения и этажность застройки практически не ограничиваются.

Устройство канализации в населенных местах является крайне важным фактором градостроительства, позволяющим по-новому решать вопросы планировки и застройки городов.



1. ЕСТЕСТВЕННО ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ

1.1 Климат

Климат района ультра континентальный с чертами муссоности, характеризуются следующими данными. Среднегодовая температура воздуха составляет 0,5єС. Господствующее направление зимних ветров северо-западное, летних - восточное. Максимальной скорости ветры достигают в зимние период и составляют 16 м/сек, при средней многолетней 3,2 м/сек. Максимальная влажность воздуха равна 27,8 мм ртутного столба. Среднее многолетнее количество осадков составляет 633 мм. Максимальная высота снежного покрова составляет 39 см (январь), глубина промерзания достигает 3 м.

В геологическом отношении территория г. Райчихинск Бурейского района Амурской области расположена в пределах Зейско-Бурейской впадины с мощностью осадочного чехла более 2000 м и сложенного осадочными рыхлыми породами меловой, неогеновой и четвертичных свит

1.2 Геологическое строение

Геологический разрез района расположения участков водозаборов сложен породами мелового, палеогенового, неогенового и четвертичного возрастов, залегающими на кристаллическом фундаменте Амуро-Зейского артезианского бассейна. Перечисленные стратиграфические подразделения изучены здесь на глубину до 300-400м, единичными скважинами - до 640м.

Верхний мел. Завитинская свита (K₂zv). Породы свиты вскрыты скважинами на глубинах 360-400м. Залегают они на размытой поверхности туфо осадочных и эффузивных пород. Представлены чередующимися более или менее выдержанными по простиранию слоями аргиллитов, алевролитов и песчаников с подчиненными прослоями конгломератов, известняков и сидеритов. Вскрытая мощность отложений свиты - 270м.

Нижнецагаянская подсвита (K₂Cg₁). В пределах характеризуемого района отложения подсвиты залегают на глубине 240-3 Юм. Абсолютные отметки кровли - (-88) - (- 94)м. Мощность подсвиты выдержана по простиранию и изменяется от 110 до 125м. Сложена она чередующимися линзами и прослоями песков, песчаников, алевролитов и аргиллитов. Мощность линз составляет 2-Зм, мощность прослоев изменяется от 3 до 25м, иногда 48м. Пески представлены уплотненными разностями, песчаники - от слабосцементированных до средней плотности, серые, с широкой фациальной неоднородностью от одного слоя к другому. Размеры частиц варьируют от мелкозернистых до средне-крупнозернистых гравелистых с примесью гальки, характерно постоянное присутствие пылевато-глинистого материала до 9-17 %. Состав песков кварц-полевошпатовый (кварц 6,2-14,1 %, полевой шпат- 86-93,2 %). Алевролиты и аргиллиты представляют собой серые и темно-серые, плотные и очень плотные породы с включением обугленного растительного детрита, иногда с плоскостями скольжения, появившимся вероятно в процессе литогенеза скольжений. Нижняя часть разреза подсвиты сложена песчаниками разнозернистыми, местами гравелистыми, с тонкими прослоями плотных алевролитов.

Среднецагаянская подсвита (K₂Cg₂) залегает на глубине 110-180м и представлена чередованием гравийно-галечников, песков, песчаников (чаще всего слабосцементированных), алевролитов и аргиллитоподобных глин.

Гравийно-галечники, переходящие в отдельных интервалах в гравийники и пески гравелистые, образуют в разрезе подсвиты три пачки мощностью от 7 до 36м. Гравийногалечные разности сложены обломками кварца, халцедона, гранодиоритов, роговиков с размерами галек 10-70 мм, гравия 2-10 мм; степень окатанности их средняя и хорошая. Заполнителем являются разнозернистые кварц-полевошпатовые пески с заметной (9-13 %) примесью каолина. Иногда встречаются линзы алевролитов и песков мелкозернистых. Наиболее мощная пачка описанных отложений залегает в подошве подсвиты, прослеживается она на всей площади района и характеризует древнюю поверхность размыва.

Практическое значение подземных вод горизонта для хозяйственно-питьевых нужд невелико ввиду высокого содержания железа и неудовлетворительного санитарного состояния.

Водоносный палеоценовый верхнецагаянский горизонт (Р₁сg₃). Описываемый горизонт залегает вторым от поверхности на абсолютных отметках 145-162м. Водовмещающими являются песчано-гравийные разности пород, образующие прослои и пачки мощностью от 8 до 60м, суммарная их мощность достигает 90м. Водоупоры представлены слабопроницаемыми песчаниками, глинами и алевролитами, залегающими в виде невыдержанных по простиранию прослоев мощностью от 2 до 14м. Это обуславливает взаимосвязь между отдельными водоносными слоями.

Уровни водоносного горизонта устанавливаются на абсолютных отметках 168,5- 172,4м, что указывает на слабонапорный (напор около 15м) характер подземных вод.

По данным опробования разведочно-эксплуатационных скважин дебиты их изменяются от 3,7 до 13,3 л/с, удельные дебиты от 0,8 до 3,5 л/с, водопроводимость составляет 246- 875 м /сутки.

Температура подземных вод горизонта 4-8°. По химическому составу воды гидрокарбонатные кальциево-натриевые, pH - 5,6-6,7, жесткость - 0,2-2,65 мг.экв/л, слабоминерализованные, сухой остаток - 0,04-0,31 г/л, с повышенным содержанием железа (3-15 мг/л).

Питание горизонта происходит за счет перетекания из вышележащих отложений кивдинской свиты, разгрузка осуществляется в долинах современной речной сети за пределами района.

В настоящее время воды горизонта используются для хозяйственно-питьевых и производственно-технических нужд. На участках водозаборов ООО «Райчихинская Коммунальная Компания» на водоносный палеоценовый верхнецагаянский горизонт оборудовано пять скважин, глубиной 104-190м. Совместно на верхнецагаянский горизонт и среднецагаянский комплекс оборудована одна скважина, глубиной 245м на участке водозабора в п.Новорайчихинск.

При согласовании выбора участков разведки и водоносных подразделений для водоснабжения г.Райчихинска (1983г.) санитарно-эпидемиологической службой (ГорСЭС г.Райчихинск) рекомендовано исключить из эксплуатации кивдинский и верхнецагаянскш горизонты из-за недостаточной их защищенности и высокого содержания железа в воде.

Водоносный верхнемеловой среднецагаянский комплекс (K₂Cg₂) залегает третьим, от поверхности. В составе комплекса выделяются три основных водоносных горизонта разделенных прослоями аргиллитоподобных глин и алевролитов мощностью 8-15м. Линзы водоупорных пород осложняют также внутреннее строение горизонтов.

Верхний водоносный горизонт имеет абсолютные отметки кровли 30-41м и сложен прослоями мощностью 7-12м песков и песчаников разнозернистых с примесью гравия и мела.

1.3 Гидрогеологические условия района и участков водозаборов

водозабор канализация очистной насосный

Гидрогеологические условия участков водозаборов обусловлены геологическим строением района в целом и имеют характерные особенности, присущие Амуро-Зейскому артезианскому бассейну. По условиям формирования и движения подземных вод, характеру залегания водоносных пород в соответствии со стратиграфическим делением в разрезе района выделены следующие водоносные горизонты и комплексы:

-водоносный современный аллювиальный горизонт (aQ_Н);

-водоносный палеоценовый кивдинский горизонт (P₁kv);

-водоносный палеоценовый верхнецагаянский горизонт (P₁cg₃);

-водоносный верхнемеловой среднецагаянский комплекс (K₂Cg₂);

-водоносный верхнемеловой нижнецагаянский комплекс (K₂Cg₁);

-водоносный верхнемеловой завитинский комплекс (K₂ZV).

Водоносный горизонт современных аллювиальных отложений (aQ_н). Отложения этого возраста в пределах участка имеют незначительное распространение и мощность. Водоотдача слагающих их мелкозернистых песков крайне низкая, поэтому практического интереса для водоснабжения они не имеют.

Водоносный палеоценовый кивдинский горизонт (P₁kv). На площади участка горизонт имеет повсеместное распространение и совместно с горизонтом современных аллювиальных отложений, с которым он имеет гидравлическую связь, залегает первым от поверхности.

Водовмещающими являются гравийники, разнозернистые пески с прослоями гравийно-галечниковых отложений общей мощностью 10-55м, при этом мощность водоносного горизонта не превышает 8-34м. Уровни грунтовых вод устанавливаются на абсолютных отметках 168-180м. Глубина залегания уровня от поверхности земли изменяется от 0,5 до 27,6м.

При совместном опробовании кивдинского водоносного горизонта и верхнецагаянского комплекса удельный дебит скважин достигает величины 3,5 л/с. Вода имеет повышенные (около 6 мг/л) концентрации железа и неудовлетворительное санитарное качество (коли- титр >43, коли-индекс <23).

Питание горизонта происходит за счет инфильтрации атмосферных осадков, а также, вероятно, путем перетекания из нижележащего горизонта верхнецагаянской подсвиты, т. к. выдержанный водоупор между ними отсутствует. Амплитуда колебания уровня в годовом разрезе составляет 0,7-2м. Разгрузка подземных вод горизонта происходит в долинах современной речной сети.

На участках водозаборов ООО «Райчихинская Коммунальная Компания» водоносный палеоценовый кивдинский горизонт не эксплуатируется. Буровато-серые плотные породы, иногда с включением обугленного растительного детрита или с микрослоистого косого и горизонтального типов. Глины представлены буроватозелеными или желтовато-бурыми плотиками аргиллитоподобными разностями. Общая мощность подсвиты 90-110 м.

Кивдинская свита (P₁kv) слагает большую часть поверхности в пределах характеризуемого района. Причем, здесь представлена лишь нижняя, подугольная ее часть. Верхняя часть разреза свиты либо уничтожена четвертичным врезом, либо переведена в отвалы при выемке угольного пласта. При этом сохранившаяся часть разреза свиты представлена гравийниками, глинами песчанистыми, песками.

В целом в разрезе свиты доминирующее значение имеют гравийники, мелко-, крупнозернистые, представленные обломками кварца, халцедона, гранит-порфиров, роговиков с прожилками кварца, метосоматических биотит-кварц-полевошпатовых пород, средней и плохой степени окатанности. Заполнитель представлен крупнозернистыми кварц полевошпатовыми (кварц-40%, полевой шпат-60%) песками, содержание глинистой фракции не превышает 2,1%, выделяются маломощные (около 0,7м) прослои песков тонкозернистых глинистых. Иногда содержание гравийной фракции уменьшается и тогда описываемая часть разреза представлена песками разнозернистыми с примесью гравия и 1-2 прослоями гравийно-галечниковых отложений мощностью до 4м. Мощность гравийников и песков 54- 20м. В подошве свиты залегает прослой алевролитов буровато-серых мощностью 1-0,5м. Мощность кивдинской свиты в пределах описываемого района изменяется от 10 до 55м.

К делювиальным относятся склоновые образования, представленные супесями, суглинками, реже песками, мощность их изменяется от 0,5 до Зм, подстилаются они породами кивдинской свиты.

Техногенные отложения представлены отвалами отработанных глин, песков, реже алевролитов угольной и надугольной части кивдинской свиты. Для глин и песков характерно значительное (до 60%) содержание пылеватых частиц. Мощность техногенных отложений от 3-5 до 25 и более метров.

Все описанные выше отложения от верхнемелового до четвертичного возраста в пределах участка залегают практически горизонтально.



2. ВОДОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ РАСЧЁТЫ ТЕРРИТОРИИ

2.1 Нормы водоотведения

При проектировании системы водоотведения необходимо знать расчётные расходы бытовых сточных вод, которые диктуются заданным числом жителей в канализируемом населённом пункте на конец расчётного периода.

Нормы водоотведения зависят от норм водопотребления. Норма водопотребления зависит от характера санитарно-технического оборудования зданий и местных климатических условий. Она учитывает расход воды на хозяйственно-питьевые и бытовые нужды в жилых и общественных зданиях.

В настоящее время действующим СНиП II-31-74 предусмотрены среднесуточные расходы на хозяйственно-питьевые нужды на одного жителя.[5]

Для районов застройки зданиями, в которых водопользование осуществляется из водоразборных колонок, среднесуточная (за год) норма водопотребления на одного жителя принимается 30-50 л/сутки. Если на благоустройство территории населённых пунктов и промышленных предприятий используется вода из централизованной системы водоснабжения, то необходимо её учитывать по нормам. Для определения общего расхода воды в населённом пункте на хозяйственно-питьевые нужды необходимо дополнительно учитывать расходование воды рабочими в период их пребывания на производстве. Потребление воды на производственные нужды зависит от характера и объёма производства, а также технологии производства.

Различные производственные потребители предъявляют различные требования к нормам водопотребления. Определяются эти нормы на основании технологических расчётов. Они могут быть также приближенно определены по укрупнённым удельным нормам расходования воды на единицу продукции в различных отраслях промышленности. Эти нормы определяются на основании опыта эксплуатации и технологических расчётов.[3]

Система водоотведения должна удовлетворять потребности населения в любые сутки, в том числе в сутки наибольшего (максимального) водоотведения. Для этого вводится коэффициент неравномерности, К. Суточная неравномерность потребления воды характеризуется коэффициентами суточной неравномерности и Максимальный коэффициент суточной неравномерности представляет собой отношение суточного расхода в дни наибольшего водопотребления к среднему суточному расходу за год:

(2.1)

Минимальный коэффициент суточной неравномерности - это отношение суточного расхода в дни наименьшего водопотребления к среднему суточному расходу за год:

(2.2)

Эти коэффициенты, учитывающие уклад жизни населения, режим работы предприятий, степень благоустройства зданий, принимаются равными:

К_сут ;.



2.2 Расход сточных вод по кварталам населённого пункта

На хозяйственно-питьевые и бытовые нужды населения средние суточные расходы воды м³/сут. равны:

, (2.3)

где - средний за год расчётный расход воды на одного жителя, принимаемый в соответствии с действующим СНиП П-31-74. л/сутки

(застройка зданиями, оборудованными внутренним водопроводом и канализацией с ваннами, с централизованным горячим и холодным водоснабжением);[4]

- расчётное число жителей.

Удельный расход л/с определяется по формуле:

, (2.4)

Максимальный секундный расход л/с определяется по формуле:

, (2.5)

где - общий коэффициент неравномерности, равен 3.

Максимальный секундный расход является основным расчётным расходом, на который должна быть рассчитана система водоснабжения. Расчёт сточных вод по кварталам сводится в таблицу2.1.



Таблица 2.1-Определение расхода сточных вод населенного пункта по кварталам

№ квартала	Обозначение квартала	ПлощадьF, га	Плотность населенияP, чел/га	Количество населения N, чел	Норма водоотведения, л/сут	среднесуточный расход , м3/сут	Удельный расход, л/с	Максимальный расход, л/с
1	2	3	4	5	6	7	8	9
I	А	3,12	22	69	300	2,07	0,024	2,462
	Б	3,12	22	69	300	2,07	0,024	2,462
II	А	8,75	22	192	300	5,76	0,067	2,591
	Б	8,75	22	192	300	5,76	0,067	2,591
III	А	22,3	22	491	300	14,73	0,17	2,9
	Б	22,3	22	491	300	14,73	0,17	2,9
IV	А	7,03	22	155	300	4,65	0,054	2,552
	Б	7,03	22	155	300	4,65	0,054	2,552
V	а б	5,36 5,36	22 22	118 118	300 300	3,54 3,54	0,041 0,041	2,513 2,513
VI	а б	10,87 10,87	22 22	239 239	300 300	7,17 7,17	0,083 0,083	2,639 2,639
VII	а б	2,4 2,4	22 22	53 53	300 300	1,59 1,59	0,018 0,018	2,444 2,444
VIII	а б	2,75 2,75	22 22	61 61	300 300	1,83 1,83	0,021 0,021	2,453 2,453
IX	а б	2,6 2,6	22 22	57 57	300 300	1,71 1,71	0,02 0,02	2,45 2,45
X	а б	1 1	22 22	22 22	300 300	0,66 0,66	0,008 0,008	2,414 2,414
XI	а б	1,38 1,38	22 22	30 30	300 300	0,9 0,9	0,01 0,01	2,42 2,42
XII	а б	2,5 2,5	22 22	55 55	300 300	1,65 1,65	0,019 0,019	2,447 2,447
XIII	а б	0,86 0,86	22 22	19 19	300 300	0,57 0,57	0,007 0,007	2,411 2,411
XIV	а б	0,96 0,96	22 22	21 21	300 300	0,63 0,63	0,0073 0,0073	2,412 2,412
XV	а б	2,1 2,1	22 22	46 46	300 300	1,38 1,38	0,016 0,016	2,438 2,438
XVI	а б	2,89 2,89	22 22	64 64	300 300	1,92 1,92	0,022 0,022	2,397 2,397
XVII	а б	1,89 1,89	22 22	42 42	300 300	1,26 1,26	0,015 0,015	2,435 2,435
XVIII	а б	1,52 1,52	22 22	33 33	300 300	0,99 0,99	0,011 0,011	2,423 2,423
XIX	а б	3,12 3	21 21	65 63	300 300	1,95 1,89	0,023 0,022	2,459 2,456
XX	а б	1,64 1,64	22 22	36 36	300 300	1,08 1,08	0,013 0,013	2,429 2,429
XXI	а б	0,77 0,83	21 21	16 17	300 300	0,48 0,51	0,005 0,006	2,405 2,408
XXII	а б	2,85 5,04	21 21	60 105	300 300	1,8 3,15	0,021 0,036	2,641 2,686
XXIII	а б	2,16 1,53	21 21	45 32	300 300	1,35 0,96	0,016 0,01	2,438 2,42
XXIV		6,24	21	131	300	3,93	0,046	2,528
116,9

2.3 Расчётный расход производственных сточных вод

Сточные воды от промышленных предприятий зависят от технологического процесса каждого предприятия и распределяются по часам смены.

Количество бытовых и душевых сточных вод предприятий определяется по количеству рабочих, занятых на производстве и пользующихся душами в горячих и холодных цехах. В соответствии со СНиП, расходование воды рабочими во время их пребывания на производстве:

- в цехах со значительным тепловыделением - 45 л;

- в остальных цехах - 25 л на каждого рабочего в смену.

Норма водоотведения от душевых:

- в цехах со значительным тепловыделением - 60 л;

- в остальных цехах - 40 л на каждого рабочего или должен быть предусмотрен расход воды из расчёта 500 л/час на одну душевую сетку в течение 45 минут.[5]

Таблица 2.2 -Определение притока бытовых и душевых сточных вод промышленных предприятий

№ предприятия	Смена	Часы работы каждой смены	Цехи	Бытовые сточные воды	Сточные душевые воды
				Количество рабочих пользующихся душем	Норма водоотведения на 1 рабочего в смену	расход, м3	Количество рабочих пользующихся душем	Норма водоотведения на 1 рабочего в смену	расход, м3
						№ цеха	В смену			№ цеха	В смену
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
I	1	8-16	гор. хол.	50 50	45 25	2,25 1,25	3,5	40	60 40	2,4 1,6	4
II	1 2	8-20 20-8	гор. хол. гор. хол.	2 3 2 3	45 25 45 25	0,09 0,075 0,09 0,075	0,165 0,165	2 2	60 40 60 40	0,12 0,08 0,12 0,08	0,2 0,2

Общий расход производственных сточных вод определяется по формуле

, (2.6)

где - расход бытовых сточных вод, м /сут;

- расход душевых сточных вод, м³/сут;

- расход производственных сточных вод, м³/сут.

м³/сут = 41,75 л/с.

м³/сут= 8,28 л/с.



3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ И СХЕМЫ ВОДООТВЕДЕНИЯ

3.1 Система канализации

Основной этап проектирования канализации - составление схемы канализации, то есть плана канализируемого объекта с нанесёнными на нём элементами канализации (сетями, насосными станциями, очистными сооружениями и др.)

При составлении схемы канализации необходимо учитывать ряд факторов:

а) конфигурацию и размеры канализируемого объекта;

б) мощность и расположение близлежащих водоёмов, которые могут служить местом сброса сточных вод после очистки;

в) рельеф местности;

г) грунтовые условия;

д) экономические и санитарные соображения и др.

Большое разнообразие указанных факторов не позволяет применить какие-либо типовые схемы канализации или общие положения их составления.[8]

В населенном пункте выбрана для проектирования централизованная схема. По этой схеме сточные воды всех бассейнов канализирования направляют по одному коллектору на единственную для всего посёлка очистную станцию, которая расположена по течению реки, ниже посёлка.

В зависимости от того, как отводятся бытовые, производственные и атмосферные сточные воды, было принято решение запроектировать неполную раздельную систему канализации, которая является промежуточной стадией строительства полной раздельной системы. По этой системе дождевая сеть не устраивается. Отвод атмосферных вод в водоём осуществляется по открытым лоткам, кюветам и канавам.

3.2 Трубы канализации

Для канализационной сети были выбраны чугунные, безнапорные трубы, применяемые для устройства самотечных коллекторов, длиной 5 метров (ГОСТ 6942). Эти трубы имеют следующие преимущества:

· Современные чугунные трубы для наружной канализации отличаются высокой прочностью и надежностью.

· Трубы из чугуна могут долговременно выдерживать воздействие горячей воды, а также частые перепады температур.

· По сравнению со стальными трубами, изделия из чугуна, изготовленные по современным технологиям, отличаются устойчивостью к коррозии.

· Несомненным преимуществом является доступная цена.

· Экологическая безопасность и устойчивость к огню.

Популярность трубам из чугуна обусловлена их долговременным сроком эксплуатации. Так, срок службы труб канализации чугунных составляет 80-100 лет, что является абсолютным рекордом среди труб, выполненных из других материалов.

Существует два метода соединения труб из чугуна:

1.Зачеканиевание стыков каболкой или другим материалом. В этом случае соединение герметизируется при помощи пеньковой нити (каболки), пропитанной раствором саморасширяющегося цемента.

2. Заливка соединения расплавом серы.[12]

При соединении труб используются раструбы и муфты.

К недостаткам использования труб из чугуна следует отнести высокую сложность монтажа. Во-первых, чугун - это материал, имеющий солидный вес. Следовательно, для погрузки потребуется использование строительной техники. Во-вторых, достаточно сложно осуществить соединения деталей в чугунном трубопроводе.

Но несмотря на сложности монтажа, чугунные трубы для строительства канализации продолжают пользоваться популярностью. Объясняется это их надежностью и долговечностью.

3.3 Схема водоотведения

Трассировка канализационных сетей зависит, в основном, от рельефа местности, грунтовых условий и расположения водоёмов. Проектирование сетей осуществляется в такой последовательности:

1) территорию канализируемого объекта разделяют линиями водоразделов на бассейны канализирования;

2) по пониженным местам трассируют коллекторы бассейнов канализирования;

3) трассируют главные и загородные коллекторы, перехватывая коллекторы бассейнов канализирования в направлении к очистным сооружениям;

4) трассируют уличные сети к коллекторам с таким расчётом, чтобы каждая ветка уличной сети имела минимальную длину.[8]

При расчёте сети определяют места расположения насосных станций. Наиболее целесообразно размещать их в тех местах, где отдельные коллекторы, подходящие к насосной станции, имеют одинаковую глубину заложения.

Трассировка канализационной сети является важнейшим этапом проектирования канализации, так как от неё зависит стоимость канализации населённого пункта или промышленного предприятия в целом.

Ввиду вышесказанного, в части жилой застройки г. Райчихинска была принята параллельная схема. Коллекторы бассейнов канализирования трассированы параллельно направлению движения воды в реке или под небольшим уклоном к нему, и перехвачены главным коллектором, транспортирующим сточные воды к очистным сооружениям перпендикулярно направлению движения воды в водоёме. Эту схему приняли ещё и из-за резкого падения рельефа местности к водоёму.

Она позволяет исключить (в коллекторах бассейна канализирования) повышенной скорости движения, вызывающей разрушение трубопроводов.

При проектировании рассмотренной схемы требуется соблюдать следующие общие условия:

а) при трассировке канализационных сетей стремятся к тому, чтобы отвести большее количество сточных вод из населённого пункта по трубам и каналам самотёком по кратчайшему направлению, при наименьших глубинах заложения;

б) сети и коллекторы, как правило, следует трассировать вне проезжей части с соблюдением нормативных расстояний от фундаментов зданий и сооружений, железных и автомобильных дорог, подземных инженерных коммуникаций и деревьев в соответствии со СНиП II М 1-71;

в) по улицам и проездам сеть трассируется параллельно их осям;

г) расчётные скорости в главном коллекторе должны, по возможности, возрастать;

д) расчётные скорости в бытовых присоединяемых сетях не должны превышать расчётные скорости в соответствующем участке основного коллектора;

е) повороты линий и присоединение к ним следует выполнять под углом, равным или меньше 90є;

ж) линии канализационной сети следует прокладывать прямолинейно, в местах изменения, уклона линии или диаметра труб, поворотов сети, а также в местах соединения нескольких линий необходимо утраивать колодцы.[5]

В проекте была принята трассировка по пониженной стороне квартала, то есть уличные сети проложены с пониженных сторон обслуживаемых кварталов. Эту схему используют при значительном падении местности.



4. ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ СЕТИ КАНАЛИЗАЦИИ

4.1 Определение расчетных расходов сточных вод на участках главного коллектора

Общий расход определяется как сумма попутного, транзитного и бокового расходов воды.

Расчёт расходов сточных вод сводится в таблицу 3

Таблица 4.1 -Определение расчётных расходов сточных вод

№ участков	№ кварталов	Площадь, га	Максимальный расход, л/с	Транзитный расход	Боковой расход	Общий расход	Сосредоточенный расход	суммарный расход, л/с
							Местный расход	Транзитный расход
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
4-5	XXIб	0,83	2,408	-	-	2,408
6-5	XXIа	0,77	2,405	-	-	2,405
5-7	XVIIIб	1,52	2,423	2,408	2,405	7,236
8-7	XVIIIа	1,52	2,423	-	-	2,423
7-9	XVб	2,1	2,438	7,236	2,423	12,097
10-9	XVа	2,1	2,438	-	-	2,438
9-11	XIIIб	0,86	2,411	12,097	2,438	16,946
12-11	XIIIа	0,86	2,411	-	-	2,411
11-13	Xб	1	2,414	16,946	2,411	21,771
14-13	Xа	1	2,414	-	-	2,414
13-15	VIIб	2,4	2,444	21,771	2,414	26,629
16-15	VIIа	2,4	2,444	-	-	2,444
15-17	IVб	7,03	2,552	26,629	2,444	31,625	8,28		39,905
18-17	IVа	7,03	2,552	-	-	2,552
17-32	Vа	5,36	2,513	31,625	2,552	36,69		8,28	44,97
19-20	XXIIб	5,04	2,686	-	-	2,686
21-20	XXIIа	2,85	2,641	-	-	2,641
20-22	XIXб	3	2,456	2,686	2,641	7,783
23-22	XIXа	3,12	2,459	-	-	2,459
22-24	XVIб	2,89	2,3966	7,783	2,459	12,6386
25-24	XVIа	2,89	2,3966	-	-	2,3966
24-26	XIVб	0,96	2,4119	12,6386	2,3966	17,4471
27-26	XIVа	0,96	2,4119	-	-	2,4119
26-28	XIб	1,38	2,42	17,4471	2,4119	22,279
29-28	XIа	1,38	2,42	-	-	2,42
28-30	VIIIб	2,75	2,453	22,279	2,42	27,152
31-30	VIIIа	2,75	2,453	-	-	2,453
30-32	Vб	5,36	2,513	27,152	2,453	32,118
32-46	VIа	10,87	2,639	32,118	36,69	71,447
33-34	XXIIIб	1,53	2,42	-	-	2,42
35-34	XXIIIа	2,16	2,438	-	-	2,438
34-36	XXб	1,64	2,429	2,42	2,438	7,287
37-36	XXа	1,64	2,429	-	-	2,429
36-38	XVIIб	1,89	2,435	7,287	2,429	12,151
39-38	XVIIа	1,89	2,435	-	-	2,435
38-40	-	-	-	12,151	2,435	14,586
40-41	XIIб	2,5	2,447	-	14,586	17,033
42-41	XIIа	2,5	2,447	-	-	2,447
41-43	IXб	2,6	2,45	17,033	2,447	21,93
44-43	IXа	2,6	2,45	-	-	2,45
43-45	-	-	-	21,93	2,45	24,38
45-46	VIб	10,87	2,639	-	24,38	27,019
46-3	IIIб	22,3	2,9	27,019	71,447	101,366	41,75	8,28	151,396
47-48	Iб	3,12	2,462	-	-	2,462
49-48	Iа	3,12	2,462	-	-	2,462
48-1	-	-	-	2,462	2,462	4,924
50-51	IIб	8,75	2,591	-	-	2,591
52-51	IIа	8,75	2,591	-	-	2,591
51-2	-	-	-	2,591	2,591	5,182
1-2	XXIV	6,24	2,528	4,924	-	7,452
2-3	IIIа	22,3	2,9	5,182	7,452	15,534
3-0	-	-	-	101,37	15,534	116,9		50,03	166,93

4.2 Гидравлический расчет канализационного коллектора

Гидравлический расчёт канализационной сети состоит в том, чтобы по известному расходу воды подобрать диаметр труб и придать сети такие уклоны, при которых скорость движения потока была бы достаточной для транспортирования загрязнений, движущихся с потоком. Эта скорость должна обеспечивать сброс потоком сточных вод взвешенных частиц, находящихся в воде, и при выпадении которых возникает опасность заливания труб и каналов. Движение сточных вод по канализационным сетям может быть напорным и безнапорным.[6]

Для расчёта необходимо определить расходы на отдельных её участках. Эти данные сводятся в таблицу 4. Общий расход воды определяется как сумма попутного (от прилегающих кварталов), транзитного (от вышерасположенных участков) и бокового (от примыкающих сбоку участков) расходов воды.

Глубину заложения канализационных труб по экономическим соображениям следует принимать по возможности наименьшей. Глубина заложения сети определяется из следующих условий:

- защиты труб от механического повреждения;

- присоединения канализируемых объектов;

- предохранение сточных вод в трубах от замерзания;

- создание необходимых самоочищающих скоростей.

Кроме того, следует учитывать возможность механизации земляных работ.

Наименьшую глубину заложения канализационных труб рекомендуется принимать на основании опыта работы канализации, находящейся в дан-ном районе или в аналогичных условиях. Уменьшать глубину заложения лотка труб против принятой в данном районе допускается при утеплении труб или при температуре сточных вод, исключающей необходимость утепления труб.

Минимальная глубина заложения лотка должна приниматься на 0,3 м ниже максимальной глубины промерзания грунта, но не менее 0,7 м до верха труб, считая от планировочных отметок на защищённых проездах и 1 м - не незащищённых.[10]

Максимальная глубина заложения трубопроводов канализационной сети зависит от способа производства работ (открытый или закрытый) и грунтовых условий. При открытом способе производства работ глубина заложения трубопроводов в сухих грунтах не должна превышать 7-8 м, в водонасыщенных - 5-6 м.

На территории прохождения коллектора почвы представлены суглинком нормальной влажности, следовательно, максимальная глубина заложения не должна превышать 7-8 м.[4]

Начальную глубину заложения трубопровода главного коллектора с учётом присоединения уличной и внутриквартальной сети определяют по формуле:

,м (4.1)

где - наименьшая глубина заложения канализационных трубопроводов от поверхности земли до его лотка в наиболее удалённом колодце внутри квартальной сети, м;

- уклон трубопровода внутриквартальной сети;

- длина внутриквартальной канализационной сети от наиболее удалённого колодца до места присоединения её к уличной сети;

- отметки поверхности земли соответственно у более удалённого колодца внутриквартальной сети и у места присоединения этой сети к уличной, м;

- разница в диаметрах трубопроводов главного коллектора и уличной сети.

м

Движение сточных вод по канализационным сетям рассчитывают на неполное заполнение труб сточными водами. Отношение высоты слоя воды (, м) к диаметру труб (, мм) называют её наполнением и назначают 0,6 - 0,8 в зависимости от диаметра.[6]

Это позволяет создать наиболее выгодные гидравлические условия транспортирования взвешенных веществ, обеспечить вентиляцию сети для удаления образующихся в ней вредных и взрывоопасных газов, а также создать некоторый объёмный резерв в сечении труб для пропуска дополнительного расхода воды, не учитываемого коэффициентами неравномерности поступления сточных вод.

Максимальная допустимая скорость движения сточных вод принимается для неметаллических труб - 4 м/с.

Минимальная скорость называется самоочищающей, при которой осуществляется полное взвешивание загрязнённых частиц потока (избавление от осадка).

Уклон трубопровода должен быть больше минимального.

, (4.2)

где - диаметр трубопровода.

В трубопроводе бытовой канализационной сети расчётное наполнение рекомендуется принимать в зависимости от диаметра труб:

, мм: 150-300 350-450 500-900 >900

(не более): 0,6 0,7 0,75 0,8

В зависимости от диаметра бытовой канализационной сети принимают следующие значения самоочищающей скорости:

, мм: 150-250 300-400 450-500 600-800

V, м/с: 0,7 0,8 0,9 1

Соединение труб одинакового диаметра при разном расчётном наполнении, а также разного диаметра выполняем по уровню воды.

Учитывая вышеизложенное, вводим гидравлический расчёт в таблицу 4.2[6]

Таблица 4.2 -Гидравлический расчёт главного коллектора

Номер участка	Длина участка, м	Расчётный расход,л/с	Диаметр, мм	Уклон лотка трубы	Скорость, м/с	Наполнение	Глубина слоя воды,м	Паде-ние, м	Отметки
									Земли	Поверхности воды	Лотков труб
									В начале участка	В конце участка	В начале участка	В конце участка	В начале участка	В конце участка
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
1-2	525	7,452	400	0,001	0,38	0,2	0,08	0,5	192,6	195,2	189,16	186,01	189,07	188,6
2-3	675	15,534	400	0,001	0,48	0,3	1,2	0,6	195,2	196,2	186,02	179,27	188,6	188
3-0	200	166,93	500	0,0014	0,8	0,8	0,4	0,3	196,2	192,9	179,47	176,67	188/ 187,8	187,7/187,5

5. ПРОЕКТИРОВАНИЕ И РАСЧЁТ КАНАЛИЗАЦИОННОЙ НАСОСНОЙ СТАНЦИИ

Канализационные насосные станции сооружают для перекачки сточной жидкости из коллекторов, имеющих большое заглубление, на очистные сооружения, а также для подъёма воды из коллекторов глубокого заложения в коллекторы с меньшим заложением.

В первом случае станции называют главными; во втором - станциями подкачки (перекачки).

Учитывая неравномерность притока сточной жидкости, при насосных станциях строят приёмные резервуары, размещаемые в нижней подземной части здания станции. Насосная станция, кроме приёмного резервуара, состоит из машинного зала, насосного оборудования, коммуникаций всасывающих и нагнетательных труб, вспомогательных устройств и помещений.

Машинное отделение является основной частью насосной станции. Размеры его в плане определяются количеством и габаритами насосных агрегатов и схемой размещения трубопровода.

Наиболее широкое распространение получили насосные станции шахтного типа с наземным павильоном. Насосная станция состоит из машинного отделения, в котором располагаются насосы, и приёмного резервуара. Подземная часть насосных станций выполняется из бетона или железобетона, а надземная - из кирпича.[4]

Приёмный резервуар оборудуют решётками и дробилками, которые служат для измельчения отбросов, задерживаемых решётками. Раздробленные отбросы обычно сбрасываются в поток сточной воды перед решёткой. Решётки, выполняемые из стальных стержней сечением 10x60 мм, устанавливают под углом 60°-70° к горизонту. Ширина прозоров между стержнями назначается в зависимости от марки насоса.

Канализационные насосы подбирают по требуемому напору и максимальной подаче насосной станции, используя каталог. Число напорных водоводов от канализационной насосной станции с учётом перспективного развития канализации рекомендуется принимать не менее двух. Водоводы устраивают из железобетонных или асбестоцементных труб. В проекте, в колодце №3 проектируется станция перекачки сточной жидкости. Насос должен справляться с подачей Q=15,5м³/час и с требуемым напором =4,2м

Используя каталог насосов, подбираем насос марки СД 25/14.

Характеристика насоса:

подача - 16 м³/час.;

напор - 10 м;

частота вращения - 1450 об./мин.;

КПД -54%;

допускаемый кавитационный запас - 2 м;

мощность насоса - 0,8 кВт;

размер проходного сечения - 25 мм;

диаметр рабочего колеса - 184 мм.

L= 1015 мм; L₁ = 645 мм; В₁=134 мм;

В = 382 мм; L₂ = 150мм; В₃=168мм;

Н = 415мм; L₃ = 210мм; В₃=118мм;

Н₁ = 480 мм; L₄ = 95 мм; В₄=236 мм;

Н₂ = 230 мм; L₅ = 675 мм; В₅=240 мм;

d= 1 9 мм; L₆ = 480 мм; В₆=200 мм.

Масса, кг: насоса - 84;

агрегата- 150.

Присоединительные размеры насоса:

Всасывающий патрубок, мм: Напорный патрубок, мм:

D = 65; D₃ = 50;

D₁ = 145; D₄=125;

D₂=180; D₅=160;

d =18; d₁ = 18;

n = 4. n = 4.

Канализационная насосная станция, подающая сточную жидкость на очистные сооружения, пропускает подачу600,9 м³/час. Эта подача делится на четыре насоса с подачей 150,2 м³/час и напором Н=5,2м[12]

Используя каталог насосов, подбираем четыре одинаковых насоса СД 160/10, один из которых является аварийным.

Характеристика насосов:

L= 1755 мм; L₁ = 1120 мм; В₁=236 мм;

В = 616 мм; L₂ = 195мм; В₃=262мм;

Н = 683мм; L₃ = 373мм; В₃=179мм;

Н₁ = 763 мм; L₄ = 275мм; В₄=369 мм;

Н₂ = 350 мм; L₅ = 1245 мм; В₅=465 мм;

d= 19 мм; L₆ = 890 мм; В₆=415 мм.

Масса, кг: насоса - 360; агрегата - 542.

Присоединительные размеры насоса:

Всасывающий патрубок, мм: Напорный патрубок, мм:

D = 150; D₃ = 125;

D₁ = 225; D₄=200;

D₂=260; D₅=235;

d =18; d₁ = 18;

n = 8. n = 8.



6. УСЛОВИЯ ВЫБРОСА СТОЧНЫХ ВОД В ВОДОЕМ

Условия спуска сточных вод в водоемы определяются «Правилами охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами» и «Правилами санитарной охраны прибрежных районов морей». В соответствии с этими правилами различают водоемы питьевого и культурно-бытового водопользования и водоемы, используемые для рыбохозяйственных целей.

Водоемы питьевого и культурно-бытового водопользования. Нормативы качества воды на используемых участках этих водоемов устанавливаются по двум видам водопользования: первый -- для централизованного и нецентрализованного питьевого водоснабжения, а также водоснабжения предприятий пищевой промышленности, BTfрой--для купания, спорта и отдыха населения. Ко второму Bi д, водопользования относятся также участки водоемов, расположенные в черте населенных пунктов.

Установлены следующие нормативные показатели качества воды водоема.

· Растворенный кислород. Количество растворенного в воде водоема кислорода после смешивания с ней сточных вод в любой период года в пробе, отобранной в 12 ч дня, не должно быть меньше 4 мг/л.

· Биохимическая потребность в кислород е. Величина БПК20 Для водоемов первого вида водопользования не должна превышать 3 мг/л, а для водоемов второго вида водопользования -- 6 мг/л.

· Взвешенные вещества. Содержание взвешенных веществ в воде водоема после спуска в него сточных вод не должно увеличиваться больше чем на 0,25 мг/л для водоемов первого вида водопользования и на 0,75 мг/л для водоемов второго вида водопользования

· Активная реакция воды. Активная реакция воды водоема (рН) после смешивания с ней сточных вод должна быть не ниже 6,5 и не выше 8,5.

Для воды водоемов установлены также нормативные показатели по окраске, наличию ядовитых веществ, плавающих примесей, возбудителей заболеваний, запахам и привкусам, минеральному составу и температуре. Ядовитые вещества не должны содержаться в концентрациях, которые могут оказать прямо или косвенно вредное воздействие на здоровье населения.

Рыбохозяйственные водоемы. Существуют два вида использования таких водоемов: первый -- для воспроизводства и сохранения ценных видов рыб, второй -- для всех других рыбохозяйственных целей. [8]

Показатели качества воды рыбохозяйственных водоемов должны соответствовать нормативам, установленным для водоемов питьевого и культурно-бытового водопользования. В то же время по некоторым показателям к воде рыбохозяйственных водоемов предъявляют более высокие требования. Зимой количество кислорода, растворенного в воде рыбохозяйственных водоемов первого вида использования, не должно быть меньше 6 мг/л, а растворенного в воде водоемов второго вида использования -- 4 мг/л. Биохимическая потребность в кислороде БПК_ПОЛН не должна превышать 3 мг/л.

После искусственной полной или частичной очистки и дезинфекции сточные воды спускаются в водоемы. В воде водоемов содержится определенный запас растворенного кислорода, который может способствовать окислению органических веществ сточных вод. Эти запасы кислорода, расходуемые на биохимические процессы окисления органических веществ, восстанавливаются путем поглощения его из атмосферы водным зеркалом (реаэрации) и при усвоении водными растениями углерода из углекислоты. Наименьшие количества растворимого кислорода в воде водоемов бывают в жаркое время года, когда теплая вода теряет кислород, и зимой при отсутствии реаэрации из-за покрытия зеркала водоема льдом. Поэтому мощный водоем, имеющий большие количества воды и запасы кислорода в ней, обладает некоторой самоочищающей способностью.

Правильное использование этой способности самоочищения водоемов для очищения органических загрязнений сточных вод дает возможность снизить степень искусственной очистки сточных вод на очистных сооружениях перед сбросом в водоем и резко снизить стоимость обработки.[10]



7. ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД

Загрязнения сточных вод бывают минеральными, органическими и бактериальными. К минеральным загрязнениям относятся песок, глина, шлак, растворы минеральных солей, кислот и щелочей. Органические загрязнения бывают растительного и животного происхождения (остатки плодов, овощей, растений, физиологические выделения людей и животных, различны бактерии и т.д.). В сточных водах могут находиться патогенные бактерии и вирусы - возбудители таких заболеваний, как полиомиелит, сибирская язва-дизентерия, брюшной тиф, вирусный энцефалит и др.[5]

При поступлении в водоём сточных вод, содержащих загрязняющие вещества, качество воды в нём изменяется, поэтому устанавливаются специальные санитарно-химические нормативы в зависимости от категории водоёмов. Все водоёмы разбиты на три категории: для хозяйственно-питьевого водоснабжения, для санитарно-бытового водопользования (отдых, купание, спорт), рыбохозяйственного назначения. Концентрация поступающих в водоём загрязняющих веществ регламентируется разбавлением и прохождением комплекса химических, физико-химических и биологических процессов пре вращений и деструкции этих веществ, который называется процессом самоочищения водоёма. Указанные выше правила устанавливают допустимые нормативы сброса сточных вод для большого количества загрязняющих веществ, из которых рассмотрим только основные. Установлено, что вода водоёмов питьевого и санитарно-бытового водопользования не должна иметь запахов и привкусов интенсивностью более 2 баллов. На поверхности водоёма не должно быть плавающих плёнок, пятен минеральных масел, скопления различных примесей. Окраска воды не должна обнаруживаться для водоёмов питьевого пользования в столбике воды высотой 20 см, для водоёмов санитарно-бытового пользования - высотой 10 см. В соответствии с общими требованиями к составу и свойствам воды водоёмов всех категорий в результате сброса сточных вод реакция среды может изменяться только в пределах 6,5 - 8,5, а температура воды летом не должна повышаться более чем на 3°С по сравнении: с наиболее высокой. Чтобы ограничить поступление в водоём сточных вод, содержащих взвешенные вещества, устанавливается норма как на увеличение их количества (на 0,25 и 0,75 мг/л в зависимости от категории), так и на гидравлическую крупность, которая не должна превышать 0,4 мм/с для проточных водоёмов и 0,2 мм/с - для непроточных.

Большое значение в процессе самоочищения водоёмов имеет концентрация кислорода в воде, минимально нормативная величина которой устанавливается 4 мг/л в любой период года в пробе воды, отобранной в 12 часов дня. Наличие растворённого кислорода в воде водоёма при прочих равных условиях находится в прямой зависимости от биологической потребности в кислороде (ВПК). Чем больше показатель ВПК, тем меньше в воде растворённого кислорода, так как он потребляется на биологические процессы окисления органических веществ. не должна превышать 3 мг/л кислорода в водоёмах питьевого водопользования и 6 мг/л кислорода в водоёмах санитарно-бытового водопользования.[8]

Анализ санитарно-химических показателей качества сточных вод и учёт нормативных требований, предъявляемых к воде водоёмов, которые являются приёмниками сточных вод, позволяют определить необходимый состав очистных сооружений и осуществить технико-экономическое сравнение вариантов возможных технологических схем очистки воды.

7.1 Методы очистки сточных вод

Для очистки сточных вод используют механический, химический, физико-химический и биологический методы.

Механическую очистку применяют для удаления из сточных вод взвешенных и частично коллоидальных веществ. Для механической очистки используют решётки, песколовки, отстойники, септики, осветлители-перегниватели и другие сооружения.

Химическая очистка заключается в выделении из сточных вод загрязнений путём проведения реакции с помощью реагентов, вызывающих процесс коагуляции. В результате коагуляции увеличивается процент извлечения из воды нерастворённых веществ, в том числе и органических. Наряду с этим могут протекать реакции окисления и восстановления, при которых образуются нерастворимые, быстро оседающие соединения.[3]

Биологическая очистка применяется для удаления из сточных вод нерастворённых и растворённых органических веществ путём их окисления с помощью микроорганизмов. Биологическая очистка сточных вод производится в естественных и искусственных условиях. В первом случае очистка происходит на полях орошения, полях фильтрации и в биологических прудах, во втором - на биологических фильтрах, в аэротенках, на аэрофильтрах, в компактных установках с механическим аэрированием и др.

Физико-химические методы очистки сточных вод основаны на использовании коагуляции, флотации, сорбции, экстракции, электролиза и др.

Обеззараживание сточных вод осуществляют обработкой хлорной известью или электролизом. Обработка воды хлорной известью происходит в контактных резервуарах, конструкции которых аналогичны конструкции отстойников.

7.2 Определение количества загрязнений, находящихся в сточных водах

Количество загрязнений, находящихся в бытовых сточных водах, по отдельным ингредиентам определяют по таблице 25 СНиП 2.04.03-85. Зная норму водоотведения , л/сут. и количество загрязнений , приходящихся на 1 чел./сут., можно вычислить содержание их в единице объёма сточных вод, то есть их концентрацию в мг/л.

, (7.1)

где где - норма водоотведения, 300 л/сут;

- количество загрязнений в бытовых водах в расчёте на одного жителя составляет по взвешенным веществам 65 г/сут. и по БПК -75 г/сут.

Концентрация по взвешенным веществам:[3]

мг/л

мг/л

Концентрация по :

мг/л

мг/л

Сточные воды промышленных предприятий поступают в общую канализационную сеть. Концентрацию загрязнений, содержащихся в сточных водах, поступающих на очистные сооружения, определяют по формуле:[4]

, мг/л (7.2)

Суммарная концентрация по взвешенным качествам:

мг/л

Суммарная концентрация по :

мг/л

7.3 Определение необходимой степени очистки по взвешенным вещеставам

Предельно допустимое содержание взвешенных веществ в сточных водах:

, (7.3)

где - допустимое санитарными нормами увеличение содержание взвешенных веществ в водоёме после спуска сточных вод, 0,75 мг/л;

- коэффициент смешения, 0,75;

- наименьший среднемесячный расход воды в реке 95% обеспеченности, мі/с;

- расход сбрасываемых сточных вод мі/с.;

- содержание взвешенных веществ в водоеме до спуска в него сточных вод, мг/л.

Участок водоёма, в который сбрасываются очищенные сточные воды, относится ко II категории водоёмов питьевого и культурно-бытового водопользования.[5]

мг/л

Степень необходимой очистки по взвешенным веществам вычисляется по формуле:

, (7.4)

где - количество загрязнений, находящихся в сточных водах, мг/л;