Расчет самотечной канализации

Содержание.

 

1. Принцип расчета системы самотечной канализации………..…..стр. 2
2. Глубина закладывания канализационных труб………………….стр. 4
3. Основные методы очистки сточных вод…………………...…….стр. 6
4. Принцип работы очистных сооружений…………………………стр. 9
5. Влияние рельефа на высотное проектирование самотечной системы канализации……………………………………………...………..стр. 11
6. Где и для чего устанавливаются насосные станции перекачки сточных вод…………………………………………………..стр.
7. Список используемой литературы……………..……………стр.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Принцип расчета системы самотечной канализации.

 

Принцип расчета  самотечной канализации  основан на подборе  определенного уклона канализационных  труб при укладке трубопровода, то есть стоки движутся к отстойнику под действием естественной силы тяжести.

Степень наклона труб зависит  от их диаметра. Если сделать наклон излишне пологим, то твердые отходы станут оседать в пространстве трубы, забивая ее. Но и при излишне  крутом угле наклона возможно нарушение  движения стоков,  и колодец-отстойник  придется располагать на слишком  большой глубине.

Существует целый ряд  методик — как рассчитать уклон  канализации.

Можно производить этот расчет по формулам, приведенным в СНиП, или же воспользоваться таблицами  определения уклона безнапорного канализационного трубопровода.

При этих расчетах необходимо учитывать определенный ряд параметров:

1. минимальную необходимую скорость течения потока нечистот (в СНиП принята скорость 70 сантиметров в секунду. Именно при подобной или большей скорости потока вода переносит частицы песка и труба не заиливается. Эта скорость еще называется скоростью самоочищения);
2. материал, из которого изготовлена канализационная труба (от материала зависит сила трения между фракциями текущей жидкости и материалом стен трубы. Чем больше шероховатость трубы, тем больший минимальный уклон мы получим при расчете);
3. диаметр трубы (чем больше диаметр, тем меньший уклон необходим для получения требуемого заполнения трубы и скорости потока сточных вод);
4. наполнение трубы — отношение высоты потока сточных вод, измеренное от дна трубы, к диаметру трубы (канализационные трубы эффективно отводят нечистоты при наполнении, составляющем от 0,3 и до 0,6. При наполнении более, чем 0,6 нарушается вентиляция канализации в частном доме и возможно выделение газов и неприятных запахов. При наполнении менее, чем 0,3 воды в потоке будет недостаточно для переноса твердых фракций).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глубина закладывания канализационных труб.

 

Наименьшая глубина укладки  канализационных труб принимается  на основе эксплуатационного опыта  сетей в данной местности.

При отсутствии необходимых  данных, минимальная глубина закладки лотка канализационного трубопровода может приниматься, для труб диаметром  до 0,5м — на 0,3 м; для трубопроводов  диаметром более 0,5 м — на 0,5  м меньше глубины проникновения  в грунт нулевой температуры, и не менее 0,7  м считая от поверхности  земли.

Минимальная глубина заложения канализации  зависит от нескольких характеристик:

1. близости грунтовых вод;
2. качественных характеристик и состава грунта;
3. протяженности участков с наибольшими глубинами;
4. методов и условий выполнения работ.

При проектировании считается, что в водонасыщенных, скальных и  иловых грунтах можно прокладывать канализацию на глубине 4 м, а в  сухих грунтах на глубине от 4 до 7 м.

Трубопроводы, проложенные  на глубине меньшей 0,7 м, должны иметь  охранную зону канализации и быть оборудованы системой защиты от разного  рода механических повреждений. При  выполнении проектирования, также обязательно  нужно учитывать высотный рельеф местности.

С учётом возможного экономического эффекта, минимальная глубина заложения  канализации должна по возможности  уменьшаться.

Достигается это при выполнении некоторых  условий:

1. путём выявления возможности подсыпки грунта в некоторых точках трассы;
2. необходимо применять трубопроводы с наибольшими прочностными характеристиками;
3. проводить мероприятия, которые позволят заложить сеть на меньших глубинах (возможность установки перекачивающей насосной станции).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Основные  методы очистки сточных вод.

 

Сточные воды подвергают очистке различными способами:

1. механической,
2. химической,
3. механохимической,
4. физико-химической,
5. биохимической (или биологической).

Механическую  очистку применяют для удаления из сточных вод взвешенных веществ и частично загрязнений, находящихся в коллоидном состоянии. Для механической очистки используют решетки, песколовки, отстойники, жироловки, нефтеловушки, маслоотделители, гидроциклоны, фильтры и другие сооружения. Решетки служат для улавливания крупных загрязнений (тряпья, мочалы, бумаги и др.), песколовки - для улавливания нерастворенных минеральных примесей (песка, шлака, боя стекла и др.), отстойники - для очистки сточных вод от взвешенных веществ.

Решетки, песколовки и отстойники являются непременными составными частями  комплекса сооружений, применяемых  для очистки бытовых сточных  вод.

Для очистки производственных сточных вод от большого количества жиров, нефти и масел используют жироловки, нефтеловушки и маслоотделители. Эти сооружения аналогичны отстойникам, но имеют оборудование для удаления большого количества всплывающих загрязнений. Одновременно они служат и для  очистки воды от оседающих веществ.

Для очистки производственных сточных вод от взвешенных веществ, имеющих большой удельный вес (минеральные  загрязнения), могут применяться  гидроциклоны. Корпус их имеет цилиндроконическую форму. Вода подводится к корпусу  аппарата по касательной с большими скоростями. Выделение взвесей происходит под действием центробежной силы. Для очистки производственных сточных вод от мелкодисперсных взвешенных веществ используют тканевые, сетчатые или песчаные фильтры.

Химическая  очистка заключается в выделении из сточных вод загрязнений путем проведения реакций между ними и вводимыми в воду реагентами. Такими реакциями являются реакции окисления и восстановления, реакции образования соединений, выпадающих в осадок, и реакции, сопровождающиеся газовыделением. Химическая очистка применяется для очистки только некоторых производственных сточных вод.

Механохимическую  очистку применяют для выделения из сточных вод нерастворенных загрязнений. Сущность ее состоит в том, что в воду добавляют коагулянты, которые способствуют удалению из нее загрязнений в процессе ее механической очистки.

К физико-химическим методам очистки сточных вод относятся сорбция, экстракция, эвапорация, коагуляция, флотация, электролиз, ионный обмен, кристаллизация и др.

Биохимическая (биологическая) очистка заключается в окислении остающихся в воде после механической очистки органических загрязнений с помощью микроорганизмов, способных в процессе своей жизнедеятельности осуществлять минерализацию органических веществ. Биохимическая очистка сточных вод может происходить в условиях, близких к естественным (поля орошения,  поля фильтрации и биологические пруды), и в искусственно созданных условиях (биологические фильтры и аэротенки).

Поля орошения, биоплато и поля фильтрации представляют собой  специально подготовленные и спланированные земельные участки, которые периодически заливаются сточными водами. В верхнем  слое земли или щебня развивается  микробиальная жизнь. Образующаяся на частицах земли, щебня биологическая  пленка из микроорганизмов адсорбирует  и минерализует органические вещества. Кислород, необходимый для жизнедеятельности  микроорганизмов, проникает в почву  из воздуха или через корни  растений, например, камыша, тростника. Поля орошения используются одновременно для очистки сточных вод и для агрикультурных целей (для выращивания сельскохозяйственных культур) и разделяются на коммунальные и сельскохозяйственные поля орошения. Поля фильтрации служат только для очистки сточных вод. В биологических прудах очистка сточных вод осуществляется также микроорганизмами-минерализаторами, а кислород, необходимый для их жизнедеятельности, поступает из воздуха через поверхность воды в водоеме.

Очистка сточных вод на полях орошения, биоплато и полях  фильтрации происходит довольно медленно. Значительно интенсивнее осуществляется она на биологических фильтрах и  в аэротенках.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Принцип работы очистных сооружений.

 

Принцип работы  очистных сооружений, основывается на биохимическом  устранении микроорганизмов и разнообразных  органических веществ. Сточная вода прошедшая подобную очистку, уже  никогда не будет гнить, а напротив, станет экологически безопасной для  человека и окружающей среды.

Первым делом вода по водостоку  попадает в септическую зону. Именно здесь, происходит первоочерёдный процесс  её очистки, в котором отсеиваются  различные вещества, держащиеся на поверхности воды, плёнки и т.д. Как  правило, вещества особой твердости, которые  попали в септическую зону с водой, сосредотачиваются осадком на дне, а вещества, находящиеся на воде - образуют своеобразную корку.

В дальнейшем, вода покидает данную зону и направляется в место  анаэробного сбраживания, через  специальные отверстия. Подобные перегородки, как правило, размещаются выше уровня осадка и ниже плавающей корки.

Своеобразная конструкция  очистных сооружений, даёт возможность  обеспечивать в метантенке анаэробный процесс очистки.

Когда заканчивается очередной  процесс осветления воды, она ограниченными  партиями направляется в биофильтр.  В  нём, происходит равномерное распределение  воды по поверхности загрузки.

На загрузке, в первые несколько недель работы, благодаря  наличию в исходной воде разного  рода бактерий, появляется биоплёнка. С каждым новым проходом воды через  загрузку, осуществляется окисление  водорода и углерода, и ряд других химических преобразований.  Для  обеспечения максимально быстрого образования в очистном сооружении биоплёнки, могут применяться разнообразные  биологические добавки.

Очищенная вода из биофильтра может попадать в:

1. специализированный накопительный стальной резервуар для очищенной воды, из которой посредством дренажного насоса она автоматически откачивается либо в дополнительную систему доочистки, либо на рельеф. Так же вода может отправляться в предусмотренную проектом канализационную систему.
2. водоприёмный колодец, колодец, оборудованный специальными фильтрами, или же в систему канализации, если она предусмотрена проектом.

Для обеспечения максимального  удобства в эксплуатации, на крышках  очистных сооружений зачастую устанавливаются  камеры обслуживания из железобетона, оборудованные чугунным люком. А  для эффективного окисления, которое  обеспечивается циркуляцией воздушных  потоков, в биофильтре используются дополнительные трубы.

После завершения всех стадий обработки, вода, для окончательного осветления направляется в специально оборудованный отстойник, в котором  процесс её очистки благополучно завершается.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Влияние рельефа на высотное проектирование самотечной системы канализации.

 

 

 

 

Где и для чего устанавливаются насосные станции перекачки сточных вод.

 

В системах канализации нередко приходится прибегать к подъему (перекачке) сточных вод. Для подачи бытовых и производственных сточных вод на очистные сооружения служат главные насосные станции; для подъема сточных вод из заглубленного коллектора и транспортирования их в верхний коллектор канализуемой территории предназначены районные насосные станции.

Иногда возникает необходимость  устройства насосных станций для  перекачки дождевых вод, если отметки  уровня воды в водоеме, в который  должны быть отведены эти воды, выше отметок канализуемой территории и  поэтому возможность удаления дождевой воды самотеком исключается.

В некоторых случаях станции  перекачки строят для уменьшения глубины заложения коллектора и, следовательно, уменьшения его строительной стоимости. Такое решение может  дать значительную экономию, в особенности  в водоносных грунтах или в  плывунах, где прокладка труб на большой глубине связана со значительными  затруднениями и расходами.