Конспект лекций по дисциплине "Сети водоотведения города"

 

Лекция№3.

7.Системы водоотведения                                         промышленных предприятий.

Системы  водоотведения  промышленных  предприятий зависят от q (расхода) и состава  сточных  вод,  специфики предприятия, а также геологических, климатических, географических и других условий. При этом учитываются возможности сброса сточных  вод  в  городскую  водоотводящую  сеть,  мощность водоёма и необходимая степень  очистки.  Чаще  всего на промышленных предприятиях устраивают полную раздельную  систему водоотведения. Иногда при соответствующем технико-экономическом обосновании (ТЭО) устраивают общесплавную систему.

Системы водоотведения промышленных предприятий должны предусматривать повторное или последовательное  использование  технической воды в технологических операциях с предварительной очисткой или без неё, а также оборот охлаждающей  воды.  При выборе схемы и системы канализации промышленного предприятия необходимо  рассматривать возможность создания безводных и безотходных технологических  процессов.  Необходимо рассматривать возможность применения воздушных методов охлаждения, создание локальной очистки сточных вод цехов с  целью  их  повторного использования и извлечения ценных компонентов. Также необходимо  рассматривать  возможность  использования в производстве  биологически очищенных  городских  сточных  и  дождевых  вод  для создания систем водного хозяйства   предприятия без сброса или с минимальным сбросом сточных вод в водоём.

Производственные  сточные  воды  некоторых  предприятий пищевой промышленности   по  составу  близки к бытовым сточным водам, поэтому бытовые и производственные стоки отводят по одной сети, а атмосферные воды – по сети ливнёвой  канализации.  Если  нельзя объединять сети бытовых и производственных стоков, то  необходимо  устройство местных очистных установок: шерстеуловители, нейтрализаторы, жироловушки. После очистки на этих установках производственные сточные воды могут быть смешаны с бытовыми сточными водами.

 

8.Санитарно-техническая  оценка                              систем водоотведения при их                                            выборе.

Выбор  той  или иной системы следует производить по технико-экономическим и санитарно-гигиеническим показателям, а также по местным условиям, характеру и очерёдности  развития  канализуемых  объектов.  Этому  выбору  придают  огромное значение,  так как он влияет на чистоту водоёмов и стоимость систем водоотведения. По предварительным  данным,  для районов с часто повторяющимися интенсивными дождями  (более 80[л/с]  на  1га)  или  для местностей, где необходимо перекачивать дождевую  воду  на  расстояние  более  1км  и  на  высоту  более  40м, общесплавная система окажется менее целесообразной, чем раздельная система водоотведения.

Во  всех случаях  применяемая  система  канализации должна иметь соответствующие технико-экономические обоснования и отвечать требованиям защиты водоёмов и водотоков от загрязнения сточными водами.

С  санитарно-гигиенической  точки  зрения  самой  лучшей  является  полураздельная система водоотведения, так  как  при  ней не только бытовые, но и самые загрязнённые  первые  порции дождевых  вод попадают на очистку. Учитывая повышенные  требования к сохранению чистоты воды в водоёмах, полу раздельной системе в большинстве случаев следует отдавать предпочтение перед другими системами.

Полная  раздельная и общесплавная система в санитарно-гигиеническом отношении  примерно равноценны, поскольку при первой из них дождевые воды часто  вообще не очищаются, а при второй часть смеси бытовых, производственных и дождевых вод иногда попадает в водоём без очистки.

При полной раздельной системе равномерная работа главных коллекторов насосной  станции и очистных сооружений является удовлетворительной в санитарном отношении.

Недостатки:

— необходимость строительства 2-х раздельных сетей;

— сброс всех дождевых вод в водные протоки в черте населённых пунктов.

При неполной раздельной системе сравнительно небольшие капитальные вложения и материальные затраты дают возможность отводить наиболее загрязнённые и опасные бытовые воды на очистные сооружения.

Общесплавная  система  водоотведения по сравнению с раздельной системой более  экономична  для городов с многоэтажной застройкой и в санитарном отношении тоже.

Однако  практически  невозможно принимать протяжённые коллекторы, насосные станции и очистные сооружения на пропуск сточных вод при интенсивных дождях, так как это приведёт к резкому удорожанию строительства и усложнению эксплуатации сооружений. В таком виде общесплавная система не получила распространения,  поэтому её проектируют и строят с частичным сбросом дождевых вод во время  дождя  через  ливнеспуски в  водоём.  В  связи с этим снижаются санитарные преимущества  общесплавной канализации, но зато значительно сокращаются затраты на её строительство.

Обычно  протяжённость  общесплавной сети на 35-40% больше протяжённости сетей полной раздельной системы.

Неполную  раздельную систему водоотведения следует рассматривать только как первую очередь строительства полной раздельной системы водоотведения.

С  экономической  точки  зрения самой  дорогой раньше считалась полураздельная  система,  а самой дешёвой – неполная раздельная. Однако последние экономические  подсчёты  утверждают, что разница в стоимости полураздельной и полной  раздельной  систем сравнительно невелика, в частности для самих сетей эта разница   составляет ~ 6%. Более существенно возрастает стоимость насосных станций и очистных сооружений при переходе к полураздельной системе.

В тех случаях, когда требуется очистка дождевого стока, полураздельная система обычно получается самой экономичной.

Общесплавная система по капитальным затратам дороже полной раздельной в основном за счёт стоимости устройства ливнеспусков и увеличения размеров очистных   сооружений,  но  дешевле  по  эксплуатационным  расходам,  поскольку  трубы  больших  диаметров засоряются реже. По санитарно-гигиеническим условиям применение такой системы  не  всегда  допустимо.  В  основном вопрос о выборе оптимальной системы водоотведения должен решаться экономическим сравнением вариантов  для конкретных  условий, с обеспечением наиболее высокого санитарного состояния обслуживаемого объекта и водоёма.

Применение за рубежом.

В  странах  Западной  Европы  и  в США в основном применяют общесплавную систему водоотведения. В США – при числе жителей в городе 10-25тысяч человек, а во Франции и Германии при числе жителей – 1-3тысячи человек. В Германии, Франции,  США  достаточно широко распространена комбинированная система водоотведения.

 

Лекция№4.

9.Условия приёма  сточных вод

в сеть водоотведения.

При  приёме  сточных  вод  в сеть водоотведения необходимо соблюдать ряд требований:

1) Сточные  воды  должны поступать в бытовую и производственную сеть через санитарные  приборы,  имеющие гидравлические затворы, а в дождевую сеть – через дождеприёмники-колодцы.

2) Не  следует  допускать  сброса  бытовых  и  загрязнённых  производственных сточных  вод  в  дождевую или ливнёвую сеть. При минимальной норме водоотведения 100[л/сутки] за  год от одного человека, образуется 36м3 стоков, а при наличии ванн в 2-3раза больше.

3) Совместное  отведение  бытовых  и  производственных сточных  вод  должно быть  экономически  оправданно их совместной механической и биологической очисткой.

4) Совместное  отведение  различных видов производственных сточных вод целесообразно, если они нуждаются в совместной очистке и если взаимодействие этих вод не приведёт к образованию в сети водоотведения токсичных или взрывоопасных газов и паров, либо к выделению большого количества осадков.

5) Не  допускается использовать сеть водоотведения для сброса в неё продуктов производства   при   неполадках   или  авариях  (на  предприятии  для  этих  ситуаций должны быть предусмотрены аварийные ёмкости).

6)В целях снижения общей загазованности в сети водоотведения сброс сточных вод с t>40°C не рекомендуется.

7) Выпуск  производственных  сточных  вод в городскую сеть водоотведения не должен  приводить  к  образованию  соединений,  вызывающих  нарушение процесса последующей биологической очистки.

8) Выпуск  сточных  вод, содержащих жиры, масла, смолы, бензин и нефтепродукты,  тяжёлые нерастворимые примеси и волокнистые вещества, засоряющие сети  и  затрудняющие  работу  насосных станций, без предварительной очистки в городскую водоотводящую сеть не допускается.

9) В  городскую   сеть  водоотведения  бытовых  или  производственно-бытовых сточных  вод  (исключая сеть общесплавной системы водоотведения) не допускается выпуск  сточных  вод  от  мытья  автомобилей  в  гаражах; эти воды после локальной очистки необходимо отвести в дождевую сеть или использовать в системе оборотного водоснабжения того же технологического процесса.

10) Сточные  воды  мясокомбинатов, кожевенных заводов, птицефабрик и некоторых  других  предприятий  подлежат  предварительной обработке и обеззараживанию  на  предприятиях  во избежание  попадания  в  городскую  сеть  водоотведения патогенных бактерий.

11) Выпуск  производственных  сточных  вод  с  минеральными загрязняющими веществами, не  требующими биологической очистки, в городскую сеть водоотведения   сбрасывать   не   допускается.   После   соответствующей  очистки  на  местных очистных сооружениях эти воды отводятся через производственно-дождевую сеть.

12) В  городскую  сеть водоотведения нельзя сбрасывать агрессивные (кислотосодержащие)  сточные  воды,  которые  после  смешения  оказывают коррозирующее действие  на  материал  труб,  конструкцию  сооружений или на оборудование. Такие сточные воды подвергают нейтрализации.

Общие  требования  к  производственным  сточным  водам, направляемым в городскую сеть водоотведения, подлежат уточнению со службами эксплуатации.

 

10.Использование сети  водоотведения                            для сплава снега, жидких и                                                                измельчённых отбросов.

Сети  водоотведения  бытовых  и  загрязнённых производственных сточных вод могут быть использованы для сплава снега, жидких и измельчённых отбросов (мусора).

На  специальных  сливных  станциях жидкие отбросы разбавляют водой в 2-х и 3-х кратном объёме и пропускают через решётки и песколовки.

Хозяйственные  отбросы после извлечения утиля предварительно размельчаются в дробилках до крупности частиц 2-3мм, разбавляют 8-10 кратным по массе количеством воды и пропускают через песколовки. Количество отбросов поступающих  в  сеть  водоотведения в пересчёте на сухое вещество достигает 70-100[г/сутки] на одного жителя.

Сплав свежевыпавшего снега допускается по коллекторам всех видов Æ>300мм при  их  заполнении сточной водой в пределах 0,5-0,8Æ (h/d = 0,3¸0,5(0,3¸0,6)) и при  скорости  потока  не менее самоочищающейся скорости (0,7[м/с]). Воду после снеготаялок,  прошедшую  песколовку, позволительно сбрасывать в любую сеть водоотведения. До  поступления  сточных  вод  на очистные  сооружения должно произойти полное таяние снега.  При гидравлическом расчёте сети объём снега не учитывается, а при расчёте очистных сооружений необходимо учитывать объём талых вод.

Наибольшее  количество снега QСН, [т/ч], которое можно сбросить в сеть водоотведения определяется по формуле:

Qсн =

где Q – расход сточных вод в сети водоотведения, [м3/ч];

      tН – начальная температура сточных вод в сети до сброса снега, [°C];

      tК – минимально допустимая температура сточных вод, [°C];

      tСН – температура  снега,  [°C],  (может  приниматься равной отрицательной температуре наружного воздуха);

      KСН – скрытая теплота плавления снега, [кДж/кг];

      r – плотность сточных вод, [кг/м3];

      CСН – теплоёмкость снега, [Дж/ (кг*К)];

      CВ – теплоёмкость сточных вод, [Дж/ (кг*К)];

Если  сточные воды из сети водоотведения поступают на очистные сооружения, то   допустимо  временное  снижение  их  температуры  до 3-4°C  при механической очистке и не менее 6°C при биологической очистке.

Использование  сети  водоотведения  для  снегосплава  даёт  снижение затрат на 30-50%   по  сравнению  с  затратами  при  вывозе  автотранспортом,  но  необходимо соблюдать  следующее условие: по сетям водоотведения можно сплавлять только чистый, свежевыпавший снег, плотностью приблизительно r = 0,3[т/м3].

 

11.Трассировка водоотводящих                                        уличных сетей.

Трассировка – начертание сетей на генплане. Трассировка имеет огромное значение. Различают три схемы трассирования уличных сетей водоотведения:

1)Объемлющая  схема трассировки.

При  этой  схеме  трассирования  уличные  сети опоясывают квартал со всех 4-х сторон. Эту схему применяют при плоском рельефе местности, больших кварталах и отсутствии застройки внутри них. Сеть прокладывают по проездам, а уклон поверхности земли составляет от 0,005 до 0,007.

2)Трассировка  сетей по пониженной стороне  квартала.

Уличные   сети   прокладывают   лишь   с  пониженных  сторон  обслуживаемых кварталов. Эта схема применима при значительном падении местности в определённом   направлении.  Сеть  прокладывается   в   зелёной  зоне  улиц  или  с  2-х  сторон кварталов. Уклон больше 0,008-0,01.

3)Чрезквартальная  трассировка (внутриквартальная).

Уличные  сети  прокладывают внутри кварталов. Рельеф имеет уклон в сторону следующего  квартала.  Эта  схема  позволяет  значительно сократить протяжённость сетей, однако затрудняет её эксплуатацию.

Линии  водоотведения следует прокладывать прямолинейно в местах поворотов сети, изменения уклонов или диаметра труб. В местах соединения нескольких линий необходимо устраивать колодцы. Повороты линий и присоединения следует выполнять под углом £ 90°.

 

12.Материалы для  проектирования                          протяжённых систем водоотведения.