Расчет системы водоснабжения города

Для второго предприятия:

, м³/см

, м³/см

Часовой расход воды определяют по формуле

, м³/ч,

где T - продолжительность смены в часах, T= 8 ч.

Предприятие А.

Q_{1 см} =40% ∙ 4500= 1800 м³/см

Q_{2 см} = 30% ∙ 4500 = 1350 м³/см

Q_{3 см} = 30% ∙ 4500 = 1350 м³/см

Предприятие В.

Q_{1 см} = 50% ∙ 6000 = 3000 м³/см

Q_{2 см} = 50% ∙ 6000 = 3000 м³/см

Суммарные расходы воды по отдельным предприятиям вношу в таблицу 1 приложения 1.

2.4 Суммарное  водопотребление города

Суммарный максимальный суточный расход по городу определяю по формуле

 м³/сут.

% макс = 4,17 · К _ч^расч  = 4,17 · 1,7 =7,09

Полученные данные вношу в таблицу 2 приложения 2.

На основании данных приложения 2 строю ступенчатый график водопотребления города. График представлен в приложении 3.

3 ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ ВОДОСНАБЖЕНИЯ ГОРОДА

3.1 Проектирование водозаборных сооружений

Согласно заданию на курсовое проектирование уровень верхних  вод УВВ = 186,1 м, а уровень нижних вод УНВ = 183,5 м. Так как разница между УВВ и УНВ равна 2,6 метра, то принимаем русловой водозабор раздельного типа.

Рисунок 2 Русловой водозабор  раздельного типа

1 – водоприемные окна с решетками; 2 – оголовок; 3 – самотечные трубопроводы; 4 – береговой колодец; 5 – плоские съемные сетки; 6 – поперечная перегородка; 7 – колонка управления задвижками; 8 – всасывающие трубопроводы;  9 – насосная станция; 10 – напорные трубопроводы; 11 – камера переключения;12 – задвижки; 13 – обратные клапаны; 14 – горизонтальные центробежные насосы.

3.2 Проектирование  очистных водопроводных сооружений

Согласно заданию на проектирование поверхностный источник (река) обладает следующими характеристиками:

Мутность = 30 мг/л

Цветность = 50 градусов.

Река по показателям мутности относится к маломутным источникам, а по показателям цветности – к источникам средней цветности.

Для осветления и обесцвечивания поверхностных вод используем одноступенчатое фильтрование с помощью скорых напорных фильтров.

3.3 Зоны санитарной охраны

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.

4 ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНЫХ РАСХОДОВ СТОЧНЫХ ВОД

4.1 Расчетные  расходы сточных вод от населения  города

Для определения расчетных  расходов сточных вод используем данные из п. 1.1.

Q_w = 4860,8 + 5864,4 = 10725,2 м³/сут

 

Среднечасовой расход сточных вод Q_h, определяется по формуле

, м³/ч

 Среднесекундный расход  сточных вод q_w, определяется по формуле:

, л/с

По величине q_w определяются величины коэффициентов общей неравномерности K_gen.max, K_gen.min , после чего вычисляются максимальные и минимальные часовые и секундные расходы сточных вод.

_{Кgen.max = 1,55}

_{Кgen.min = 0,62}

Q

= К_gen.max · Q_h

Q

= 1,55 · 446,88 = 692,7 м³/ч

Q

= К_gen.min · Q_h

Q

= 0,62 · 446,88 = 277,1 м³/ч

q

= К_gen.max · q_w

q

= 1,55 · 124,1 = 192,3 л/с

q

= К_gen.min.·q_w

q

=0,62 · 124,1 = 76,9 л/с

4.2 Расчетные расходы сточных вод от промпредприятий

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

 а) Расходы бытовых  сточных вод определяются для  холодных и горячих цехов каждой смены в отдельности по формуле:

, м³/см

где q_i – норма водоотведения бытовых сточных вод для данного вида цехов, л/чел. см (принимается равной 45 л/чел. см – для горячих цехов; 25 л/чел. см - для холодных цехов),

N_i – число работающих в данных цехах в смену, чел.

Максимальный секундный  расход бытовых сточных вод определяется по формуле:

, л/с

где К – коэффициенты часовой неравномерности поступления  бытовых сточных вод ( для горячих цехов – 2.5, для холодных – 3 ).

Предприятие А

Предприятие В

 б) Расходы душевых  сточных вод определяются по  норме 500 л воды на одну душевую  сетку. Время приема душа – первый час последующей смены. Душевой расход определяется по формуле:

, м³/см , м³/ч

где m – количество душевых сеток, шт.

 

 

 

 

Предприятие А

Q_1см = 0,5 ∙ 332,6 = 166,3 м³/сут

Q_2см = 0,5 ∙332,6 = 166,3 м³/сут

Q_3см = 0,5∙ 285 = 142,5 м³/сут

м³/сут

Предприятие В

Q_1см = 0,5 ∙ 348,3 = 174,2 м³/сут

Q_2см = 0,5 ∙ 285 = 142,5 м³/сут

м³/сут.

4.3 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 таблице А.2 приложения по ближайшему значению коэффициента общей неравномерности К_табл наиболее приближенному к расчетному значению К_{gen max}.

% макс = 4,17 · К_{gen max} = 4,17 · 1,55 = 6,46

Полученные данные свожу в таблицу 3 приложения 4. По данным таблицы 8 строю ступенчатый график. График представлен в приложении 5.

 

 

4.4 Выбор системы  и схемы водоотведения

В проекте предусматривается  разработка неполной раздельной системы  канализации города. Хозяйственно-бытовые  и производственные сточные воды отводятся по единой сети труб. Производственно-бытовая сеть проектируется по пересеченной схеме.

4.5 Трассировка сети водоотведения

Расстояние от границы  жилой застройки до очистных канализационных  сооружений в соответствии с СНиП должно составлять не менее 500 м.

5 ПРОЕКТИРОВАНИЕ КАНАЛИЗАЦИОННЫХ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ

5.1 Определение  расчетных расходов сточных вод

Общий (суммарный) суточный расход сточных вод, поступающих  на станцию:

Q_W = 22269 м³/сут.

Среднесуточный расход бытовых сточных вод от населения  города:

= 10725,2 м³/сут.

Суточный расход сточных  вод от промпредприятий:

, м³/сут.

Q_пр = 22269 – 10725,2 = 11543,8 м³/сут.

Среднечасовой расход сточных  вод станции составит:

Q_h= Q_W/24 м³/ч

Q_h = 22269/24 = 927,88 м³/ч

Среднесекундный расход сточных вод составит:

q_w = Q_h/3.6 л/с,

q_w = 927,88 /3,6 = 257,74 л/с

Q_{h мах} = 1496,59м³ /ч

Q_{h min} = 349,66м³ /ч

q_{w max} =

л/с

q_{w min} =

л/с

5.2 Определение концентраций загрязненных сточных вод

 Концентрация  загрязнений промышленного стока принимается по заданию на проектирование: концентрация взвешенных веществ b_{en пр} = 410 мг/л;

БПК полное L_{en пр} =320 мг/л.

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

, мг/л;

где 65 г/сут – норма взвешенных веществ на одного жителя в сутки;

q_n – норма среднесуточного отведения воды на одного жителя, л/чел. сут.

Для района А:

b

= = 464,3 мг/л

Для района В:

b

= = 361,1 мг/л

Концентрация взвешенных веществ в общем стоке определяется по формуле:

, мг/л;

мг/л

Концентрация  по БПК полному хозяйственно-бытовых  сточных вод определяется по формуле:

, мг/л;

где 64г/сут –  норма  БПК полное осветленной воды на одного жителя.

Для района А:

L

= = 457 мг/л.

Для района В:

L

= = 355,5 мг/л.

Концентрация  БПК  полн. в общем стоке определяется по формуле:

, мг/л

 мг/л

5.3 Определение  коэффициента смешения и степени  разбавления сточных вод водами  водоема

Коэффициент смешения а, определяется по методу Родзиллера и Фролова по формуле:

;

а – коэффициент смешения.

е – основание натурального логарифма е = 2.72.

α – коэффициент, учитывающий  гидравлические факторы смешения и  определяется по формуле:

;

где – коэффициент извилистости реки, определяемый через расстояния от места выпуска сточных вод до расчетного створа по прямой L_пр и по фарватеру L_ф, в м.

ξ – коэффициент, зависящий  от места сброса сточных вод в  водоем.

ξ = 1 – у берега;

ξ= 1,5 – в устье.

Е – коэффициент турбулентной диффузии.

где V_ср   – средняя скорость течения реки, м/с;

_.Н_ср – средняя глубина реки, м;

Qr – расход реки 95 % обеспеченности, м³/с;

q_w – расход сбрасываемой сточной воды, м³/с.

 

Кратность разбавления перед расчетным створом определяется по формуле:

;

5.4 Определение необходимой степени очистки сточных вод по взвешенным веществам

Согласно санитарным требованиям предельно допустимое содержание взвешенных веществ в воде сбрасываемой в водоем определяется по формуле:

, мг/л;

где b_ex – допустимая концентрация взвешенных веществ в очищенном стоке, мг/л;

Р - допустимое увеличение концентрации взвешенных веществ в водоеме после сброса сточных вод для первого вида водопользователей P = 0.25 мг/л;

 br - концентрация взвешенных веществ в воде водоема до сброса сточных вод.

мг/л

5.5 Определение необходимой степени очистки сточных вод по БПК полное смеси сточных вод и вод водоема.

Концентрация загрязнений  в сточных водах удовлетворяющая  санитарным требованиям при сбросе их в водоем определяем по формуле:

где L_ex – БПК полное очищенных сточных вод ;

L_r – БПК полное речной воды до места сброса сточных вод ;

Lnp.дon. - предельно допустимое  значение БПК полное смеси  речной и сточной воды в  расчетном створе, L_np-доп. =3;

К_w, К_r. – константы скорости потребления кислорода сточной и речной воды, К_cт. =0,15; К_р. = 0,1

Т – продолжительность течения речной воды от места выпуска сточных вод до расчетного створа

 

 

 

сут

 

, мг О₂/л

 

 

5.6 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:

- пропускная способность  очистной станции – Q_w = 22269 м³/сут;

- требуемая степень  очистки сточных вод по:

взвешенным веществам - b_eх = 30,38 мг/л;

БПК_полн - L_eх = 69,214 мг/л;

Для очистки сточных  вод содержащих в своем составе  хозяйственно-бытовые сточные воды применяются сооружения полной биологической  очистки сточных вод. Сооружения полной биологической очистки сточных вод снижают концентрации загрязнений по взвешенным веществам и БПК до 15 мг/л.