ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 02.12.2019
Просмотров: 1395
Скачиваний: 1
4.3. Системи водовідведення промислових підприємств
На промислових підприємствах утворюються виробничі, побутові і атмосферні (дощові, талі) стічні води. Відповідно до цього системи водовідведення умовно розділяють на загальносплавну і роздільні. Роздільні системи, у свою чергу, можуть мати декілька самостійних виробничих мереж від різних цехів, а також передбачати повторне використання, частковий або повний оборот різних видів стічних вод. Загальносплавна система водовідведення (мал. 4.2, а) застосовується на підприємствах з невеликими витратами води, поверхневий стік з територій яких зіставимо з витратою виробничих і побутових стічних вод, а характер виробничих забруднень дозволяє направляти їх на міські очисні споруди, не удаючись до локального очищення. Роздільна система водоотведеиия з локальними очисними спорудами доцільна при високих концентраціях виробничих забруднень, а також в тих випадках, коли виробничі стічні води містять цінні відходи. Це відноситься, наприклад, до стічних вод м'ясопереробної промисловості, що містять харчові жири, які підлягають утилізації. Роздільна система водовідведення з частковим оборотом виробничих вод (мал. 4.2, би) застосовується за наявності разом із забрудненими умовно чистих (нагрітих) стічних вод, повернення яких у виробництво можливе після охолоджування і часткового очищення. • Роздільна система водовідведення з повним оборотом виробничих вод (мал. 4.2, в) застосовується при їх значній витраті, а також при недостатньому дебіті джерел природної води. Дощові води підприємств даного типу очищаються окремо або спільно з дощовими стоками міста на локальних очисних спорудах. • Роздільні системи водовідведення з повним оборотом всіх видів стічних вод (безстічні) доцільні на крупних промислових підприємствах, що використовують водоємні технологічні процеси, а також при браку води в річці для технічного водопостачання. Основною проблемою при очищенні і повторному використанні дощових вод є необхідність їх збору, накопичення і рівномірної подачі на очищення, що вимагає значних площ. Очищені поверхневі стоки і побутові стічні води можуть задовольняти більше 50 % потреби промисловості у воді, тому безстічні системи водокористування з урахуванням високих екологічних показників мають велику перспективу. Ефективність системи промислового водоотведеиия оцінюється за допомогою коефіцієнта використання оборотної води "о = С/об/(С/об + <7св) і коефіцієнта використання свіжої води
kCB = (<7св — <7сб) /с/св
де <7об <?св, <7сб — витрати відповідно оборотній, свіжіше
(подпиточной) і води, що скидається у водоймище. Чим ближче за значення коефіцієнтів до одиниці, тим вище ефективність використання води в системах промислового водовідведення. У нашій країні коефіцієнт k0e на підприємствах чорної і кольорової металургії, хімічній і целюлозно-паперовій промисловості складає 0,6...0,8 і має тенденцію до подальшого збільшення.
Лекція №14
Т14. Трасування ятерів водовідведення
Схема водовідведення визначається головним чином рельєфом місцевості, характером водоймища, планувальними вирішеннями міської забудови, а також наміченим для розміщення очисних споруд н випуску очищених стічних вод. Загальна схема водовідведення складається з розгалужених самотечных мереж (внутрішньо квартальні, вуличні, районні і головні колектори), оглядових колодязів, насосних станцій
Рис 4 3. Схеми незамкнутих водовідвідних мереж:
/ — колектори басейнів водовідведення, 2 — межі обслуговуваного об'єкту
3 — камера гасіння натиску, 4 — насосна станція, 5 — межа басейнів водо-
відведення j
напірних трубопроводів, дюкерів, переходів, очисних споруд і випусків. Схеми каналізаційних мереж залежно від видів стічних вод можуть бути незамкнуті н замкнуті (пересічені). Незамкнуті схеми використовуються для відведення у водоймище без очищення або після локального очищення поверхневих стічних вод міста і промислового підприємства, а також умовно чистих виробничих стічних вод. Залежно від топографічних і планувальних особливостей міста незамкнуті схеми по зображенню в плані підрозділяються на перпендикулярні, паралельні, віялові, радіальні, зонні (мал. 4.3).
Перпендикулярна схема (рнс. 4.3,а), по якій стічні води найкоротшим шляхом прямують у водоймище, припускає наявність рівномірного і помірного ухилу місцевості. Ця схема набула найбільшого поширення. Паралельна (мал. 4.3,6) і віялова (мал. 4.3, в) схеми застосовуються за наявності крутого ухилу місцевості до річки і дають можливість зменшити максимальні швидкості в трубопроводах, не удаючись до пристрою численних перепадных колодязів. Радіальна схема (мал. 4.3, грам) використовується при розташуванні міста на піднесеності, охоплюваним річковим закрутом. Зонна схема застосовується за наявності прямого і зворотного ската місцевості з вододілом між ними. Водовідведення із зворотного ската здійснюється за допомогою насосних станції дощової води, забезпечених басейнами для усереднювання витрати дощових вод. • Замкнуті (пересічені) схеми відрізняються від незамкнутих наявністю головного (що перехоплює) колектора використовуються для відведення на міські очисні споруди побутових і забруднених виробничих стічних вод. Залежно від конкретних умов замкнуті схеми підрозділяються на перпендикулярні, паралельні, віялові, зонні і радіальні (мал. 4.4). Сфери застосування схем, показаних на мал. 4.4, а, би, в, же, в цілому аналогічні схемам на мал. 4.3, й, би, в, р. Зонні схеми (мал. 4.4, грам, д, е) застосовуються в містах із значною різницею відміток поверхні землі, коли стічні води з низько розташованої зони (тераси) перекачуються у верхню зону або безпосередньо на очисні споруди. Перекачування стічних вод збільшує експлуатаційні витрати, і тому слід прагнути відводити самоплив води на очисні споруди навіть з меншої частини міської території. Схема на мал. 4.4, грам застосовується при значному віддаленні очисних споруд від міста, а також при невеликих витратах стічних вод в нижній зоні. Схема на мал. 4.4, д доцільна при значних витратах стічних вод в нижній зоні і невеликому видаленні очисних споруд від міста. Переваги даної схеми зростають, коли насосна станція обладнана гратами-дробарками, що дозволяє значно зменшити розмір грат на міській очисній станції. Схема на мал. 4.4, е доцільна, коли територія міської забудови витягнута уздовж річки, і для того, щоб зменшити глибину заставляння насосної станції, її встановлюють в середній частині головного колектора нижньої зони. Подача додаткової витрати стічних вод в головний колектор верхньої зони дозволяє зменшити його ухили і глибину заставляння. Радіальна схема (мал. 4.4,з) (децентрализованная) застосовується при складному рельєфі місцевості у великих містах, де історично склалося очищення стічних вод на двох (або більш) очисних станціях. Їх кількість може бути зменшене за рахунок пристрою насосних станцій і розширення головних очисних споруд міста.
Лекція №16
Т16. Санітарно-технічне обладнання окремих споруд
Оглядовим колодязем або камерою називають шахту круглої або прямокутної в плані форми, якої труба або колектор замінені відкритим лотком, що розташовується над трубопроводами. Залежно від призначення оглядові колодязі підрозділяють на лінійних, поворотних, вузлових і спеціальних. До спеціальних відносяться контрольні, промивні, колодязі з гідро засувом, колодязі-дощоприймачі. Окрему групу оглядових колодязів складають перепад ні колодязі. Лінійні оглядові колодязі влаштовують на прямолінійних ділянках мереж. Залежно від діаметру d, мм, відстані між лінійними колодязями /, м, приймають рівними: 35 при d= 150, 50 при 200...450, 75 при d = 500...600, 100 при d = 700...900, 150 при d= 1000... 1400, 200 при d= 1500...2000, = 250...300 при d > 2000.
При обґрунтуванні допускається збільшення відстаней між колодязями на 15...20%. На глибоких заміських колекторах великого діаметру при швидкостях руху не менше 1,5 м/с можна збільшити відстані між колодязями до 500 м. Діаметри D робочої частини круглих лінійних колодязів, м, залежать від діаметрів d труб, мм, таким чином: 1 — 150...200; 1,25 — 500...600; 1,5 — 800; 2—1000. При діаметрах трубопроводів понад 1000 мм лінійні колодязі, як правило, виконують прямокутними в плані. Поворотні оглядові колодязі встановлюють в місцях повороту траси колектора. Лоток поворотного колодязя на відміну від лотка лінійного колодязя має в плані криволінійний контур з мінімальним радіусом викривлення, рівним 1,5 діаметру труб. Кут повороту має бути не більш 90°. Зовнішня кромка лотка поворотного колодязя залежно від швидкості перебігу стічних вод має бути на 5... 15 см вище за його внутрішню кромку. Різновидом поворотного колодязя колодязь, який служить для позначення місць повороту на напірних лініях, у зв'язку з чим його глибина 0,6...0,8 м не зависну від глибини заставляння труб. Вузлові колодязі (мал. 11.1) встановлюють в місцях бічного приєднання до основної мережі однієї або двох додаткових ліній. Вузол лотків з метою скорочення гідравлічних втрат виконують у вигляді плавних зв'язаних кривих. Вузлові колодязі на крупних колекторах називають сполучними камерами. Типові вирішення вузлових колодязів розроблені для приєднань діаметром до 500 мм при діаметрі основної лінії до 1000 мм (таблиця. 11.1). При висотному сполученні трубопроводів у вузловому колодязі по рівню рідини нижчий за течією край лотка має бути додатково опущений на 1.5...3 см щоб уникнути підпору, що викликається приєднаннями. При сполученні трубопроводів по шелыгам додаткового ухилу не потрібний. • Колодязі з гідро засувом (мал. 11.2) застосовують на виробничих
Таблиця 111 Основні розміри, мі, нижня частина типових вузлових
колодязів із збірного залізобетону
водовідвідних мережах, коли стічні води містять легкозаймисті або вибухонебезпечні компоненти. Пристрій такого колодязя локалізує можливе займання або вибух легкозаймистих речовин, захищаючи ділянки. У ряді випадків колодязі даного типу доцільно забезпечувати вентиляційним пристроєм додатковими пристосуваннями для видалення плаваючих забруднень і осаду. • Дощоприймачі (мал. 11.3) служать для прийому дощових (талих) вод, що стікають по лотках, кюветах або мостових, і відведення їх в закриту водовідвідну мережу. Дощоприймач — колодязь, що складається із знімних грат, круглої або прямокутної шахти і днища з лотком іноді приямком). Довжина приєднання (вітки) від дощоприймача до колектора не більше 25 м, мінімальний діаметр труби 200 мм. При діаметрі колектора більше 600 мм дождеприемные грат (на одній вітці не більше чотирьох грат) можна приєднувати без колодязя при довжині вітки не більше 15 м і ухилі труб не менше 0,01. Розрізняють дві основні схеми (мал. 11.4) розташування дощоприймачів: Щ в знижених місцях, де дождеприемная грати приймають весь поверхневий потік; Щ на транзитних ухилах, де дождеприемная грати приймають частину поверхневого потоку, а частина «проскакує» мимо неї. Ефект роботи дождеприемной грат значно підвищується, якщо вона встановлена на 3...5 см поверхні мостової, що нижче примикає до неї. Рекомендуються наступні відстані між дощоприймачами залежно від подовжніх ухилів вулиць: до 0,004 — 50 м, 0,004...0,006 — 60 м; 0,006... ...0,01—70 м; більше 0,01 —80 м. Глибина шаруючи води ho, см, перед гратами дощоприймача розміром в плані 0,8X0,4 м і відповідна їй пропускна спроможність qy л/с, наступні:
Слідує, проте, враховувати що при ^>100 л/с з урахуванням часткового засмічення грат можливий нестабільний режим її роботи (режим «захлинання»), чого слід уникати.
11.2. Перепад ні колодці
Перепадниє колодязі на водовідвідних мережах влаштовують в наступних випадках: у місцях бічного приєднання мереж до більш глибоко закладених колекторів (мал. 11.5, а), Щ на колекторах, розташованих по крутих схилах місцевості, коли швидкості руху стічних вод близькі до максимально допустимим (рис 115,6), Ц при перетині колектора неглибокого заставляння з підземними спорудами і комунікаціями (мал. 11.5, в), Щ при затоплених .выпусках в останньому перед водоймищем колодязі (мал. 11 5, грам) Типи перепадных колодязів залежно від їх конструктивних особливостей і умов застосування: линейно-перепадные — на трубопроводах діаметром до 600 мм з висотою перепаду до 0,5 і до 1,0 м на мережах дощової каналізації (основний елемент, що сполучає, — прямолінійний лоток підвищеного ухилу), В поворотно-перепадные — в аналогічних умовах (основний елемент, що сполучає, — поворотний, лоток підвищеного ухилу); Ц із стояком з металевих труб і з коліном в нижній частині (без водобойного приямка) — залежно від діаметру трубопроводу; допустимі наступні значення перепадів:
До 150 мм включно . не більше 6 м, 200 мм - 4 м 250 400 мм 400 .600 мм » 2 м
Із стояком з азбестоцементних і залізобетонних труб (за наявності водобойного приямка з металевою плитою в підставі); для трубопроводів діаметром 300 ..500 мм — при перепаді до 6 м; діаметр стояка приймають не менше діаметру трубопроводу, що підводить, в колодязях над стояком необхідно передбачати приймальну воронку; | з водобойной стінкою-відбивачем і водобойным приямком (колодязь шахтного типу малої висоти) —для трубопроводів діаметром 150...500 мм; висота перепаду не повинна перевищувати 6 м при діаметрі трубопроводу 150. .200 мм, 4 м при діаметрі 250...300 мм і 2 м при діаметрі трубопроводу 400...500 мм; | з водобойными гратами — з одними гратами з водобойных балок (плит) при перепаді 1.. 3 м, з двома водобойными гратами при перепаді 3...4 м на мережах дощової каналізації; | з водозливом практичного профілю і зв'язаним экра відвідний трубопровід, перепадный, 1 — препятнированием лотком — для трубопроводів діаметром 500... 1600 мм при величині перепаду' до 3 м; | із ступінчастими перепадами — для трубопроводів і каналів діаметром понад 1600 мм при перепаді понад 3 м; шахтного типу з ярусними перегородками-гасителями, спіральними водозливами і тому подібне — при перепаді понад 6 м і обмежених умовах будівництва. Типові проекти перепадных колодязів розглянутих модифікацій розраховані на перепад до 4 м при яак.:иьальном заглибленні колодязя 7 м. У всіх останніх слуiasx інструкції перепадных колодязів підлягають розрахунку і приймаються по індивідуальних проектах. 'J Колодязі з трубчастими перепадами влаштовують без водоГоГных приямков (мал. 11.6) і з водобойными приямками (мал. J.7.). У колодязі над стояком зазвичай влаштовують приймальню 3jpoHKy. Діаметр стояка має бути не менше діаметру подюдящего трубопроводу, оскільки стояки часто засмічуються. Оскільки із збільшенням витрати зазвичай більше і діаметр стояка, для гасіння кінетичної енергії падаючого струменя при пристрої перепадів з водобойными приямками глибина останніх; залежно від висоти перепаду може бути прийнята від 0,75 до 2 діаметрів стояка. Перепадниє колодязі даного типу зазвичай виконують із збірного або монолітного залізобетону, рідше за нз бетон і цеглину, круглими илн прямокутними в плані. Основні розміри типових колодязів даного типу (мал. 11.7) представлені в таблиці. 11.2. •
Колодязі з водобойной стінкою-відбивачем найбільш прості по конструкції і за наявності водобойной подушки забезпечують ефективне гасіння надмірної енергії при діаметрах колектора, що підводить, не менше 500 мм в широкому діапазоні перепадів. Колодязі даного типу зазвичай прямокутні в плані Водобойная стінка-відбивач ділить об'єм шахти колодязя на дві частини: водопропускну (мокру) і експлуатаційну (суху). Експлуатаційна частина обладналася підвісними скобами, сходами; у ній при необхідності можуть бути встановлені щитові затвори (шиберы) для провідного і відвідного трубопроводів. Водобойную стенку-отражатель слід розташовувати в плані так, щоб ширина водопропускної шахти (відстань від вихідного перетину трубопроводу, що підводить) в середньому в 1,5 разу перевищувала глибину потоку в колекторі, що підводить. За цих умов виключається підпір в трубопроводі і забезпечується рівномірне розтікання рідини по всій ширині водобойной стінки-відбивача, що полегшує умови роботи водобойного колодязя. При великій висоті перепаду (понад 4 м) і швидкості потоку в колекторі, що підводить, понад 1,5 м/с ширина потоку рідини, що ударяє у водобойную стенку-отражатель, зазвичай перевищує ширину стінки і рівномірність розподілу витрати по ширині стікаючого потоку порушується. В цьому випадку частина рідини в нижній частині водобойной стінки буде витиснена на бічні поверхні шахти і падаючий потік замість плоскої підковоподібної форми набуде просторової П-образную форми. Враховуючи наявність у складі стічних вод механічних і хімічних компонентів, а також гідродинамічна дія потоку, водобойную стенку-отражатель в мокрій частині колодязя і водобойный колодязь доцільно облицьовувати металом. Якщо перепадной колодязь даного типу застосовувати з урахуванням викладених вище за рекомендації, то глибина водобойного колодязя з умови створення затопленого (насуненого) гідравлічного стрибка не перевищує 0,3 м. • Колодязі з водобойными гратами (мал. 11.8) зазвичай влаштовують прямокутної, рідше круглої форми в плані. Водобойниє грат мають в своєму розпорядженні яруси на деякій відстані один від одного. При висоті перепаду до 3 м влаштовують один ярус грат, при висоті перепаду понад 3 м — два яруси однакової висоти При падінні потоку і роздробленні його на гратах відбуваються інтенсивне гасіння кінетичної енергії, гасіння залишкової енергії і сполучення б'єфів відбувається у водобойном приямке. Типові проекти перепадных колодязів даного типу із збірного залізобетону розроблені для труб діаметром 500... ...1600 мм при висоті перепаду до 4 м. Плиту підстави водобойного колодязя посилено армують. Перепадниє колодязі даного типу слід застосовувати в основному на дощових мережах, коли в стічній воді відсутні крупні включення, здатні засмічувати грати. Колодязі з водозливом практичного профілю складаються з параболічного водозливу і водобойного колодязя в його підставі Основна енергія потоку гаситься в результаті затоплення гідравлічного стрибка. Криволінійний водозлив і водобойный колодязь слід виконувати з монолітного залізобетону. Застосування колодязя даного типу практично не обмежене по діаметру мережі, але не рекомендується при перепаді понад 3 м. При значних перепадах слід встановлювати два або більше число перепадных колодязів даного типу. Перепадниє колодязі з водозливом практичного профілю набули широкого поширення. У ряді випадків такий колодязь проектують таким, що складається з двох паралельних робочих секцій. При виході на ремонт кожна секція вимикається з роботи за допомогою щитових затворів, встановлених в кінці тих, що підводять і початку відвідних трубопроводів. Приклад розрахунку перепадного колодязя з водозливом практичного профілю (рис 11.9) На пропуск розрахункової витрати стічної води qmax = 850 л/с (0,85 м3/с) прийнято перепад з водозливом практичного профілю. Діаметри і ухили колекторів, що підводять і відвідного, рівні d = 1000 мм, i -^ O.OOtST а абсолютні відмітки їх лотка у перепаду відповідно 101,10 м і 98,10 м. Висота перепаду Н = 3 м. Потрібно визначити глибину водобойного колодязя Л„, довжину водобойной частини /к, загальну довжину L, а також контури параболічної поверхні водозливу. По розрахункових таблицях (см Додаток 8) знаходимо наповнення, глибину Л і швидкість потоку в колекторі на підході до перепаду і на виході з нього, h/d = 0,8; Л = 0,8 м, v = = 1,26 м/с