ВОДОСНАБЖЕНИЕ, ВОДООТВЕДЕНИЕ

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Петербургский государственный университет путей сообщения» ________________________________________________________________

Кафедра «Водоснабжение, водоотведение и гидравлика»

Е.В. Постнова

ВОДОСНАБЖЕНИЕ, ВОДООТВЕДЕНИЕ

И ОХРАНА ВОДНЫХ РЕСУРСОВ

Водоотведение

Часть П

 

 

УЧЕБНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

ДЛЯ СТУДЕНТОВ ЗАОЧНОГО ОБУЧЕНИЯ СПЕЦИАЛЬНОСТИ

06.08.00 «Экономика и управление на предприятии (железнодорожное строительство)»

 

Санкт-Петербург

УДК 628.1

Постнова Е.В.

Библиогр.: 8 назв. Ил. 32. Прилож. 1.   Приведены основные сведения о системах и сооружениях, предназначенных для очистки сточных вод и выпуска их в…

Введение

Учебные материалы составлены в соответствии с рабочей программой дисциплины «Водоснабжение, водоотведение и охрана водных ресурсов» для студентов специальности 06.08.00 «Экономика и управление на предприятии (железнодорожное строительство)».

В состав учебных материалов входят три части: Водоснабжение. Часть I, Водоотведение. Часть П, Охрана водных ресурсов. Часть Ш.

Основное назначение учебных материалов оказать помощь студентам заочного обучения в освоении курса дисциплины и выработки навыков применения теории в решении практических вопросов по проектированию и устройству сооружений систем водоотведения населенных пунктов и предприятий железнодорожного транспорта.

Учебные материалы рассчитаны на 18 часов аудиторных занятий и 36 часов самостоятельной работы.

Для более эффективного изучения лекционного материала и проверки полученных знаний студентами в Приложении 1 приведен перечень контрольных вопросов по дисциплине «Водоснабжение, водоотведение и охрана водных ресурсов». Водоотведение. Часть П.

По данной части дисциплины предусмотрено выполнение практического задания по индивидуальным вариантам. Рекомендации и варианты для практического задания приведены в методических указаниях «Расчет системы водоотведения населенного пункта» (авторы Смирнов Ю.А., Постнова Е.В.)

 

 

ВОДООТВЕДЕНИЕ

Системы и схемы водоотведения

Назначение водоотведения и виды сточных вод

Сточные воды (стоки) –образуются в населенных пунктах, городах, на промышленных предприятиях, железнодорожных станциях в результате использования… Сточные воды делятся на три группы: бытовые- образуются в жилых домах и общественных зданиях, а также в прачечных, банях и т.д. Эти воды в основном…

Системы водоотведения

При полной раздельной системе водоотведения укладывают две сети труб (рис. 1а). При одной из них 1 бытовые и производственные сточные воды поступают… При неполной раздельной системе водоотведения бытовые и производственные… При общесплавной системе водоотведениявсе сточные воды: бытовые, производственные и дождевые отводятся на очистные…

Схемы водоотведения

При перпендикулярной схеме водоотведения коллекторы трассируются по направлению к водоему (рис. 4а). Эту схему применяют для отведения атмосферных… Пересеченная схема водоотведенияотличается от перпендикулярной наличием… Параллельная или веерная схема водоотведения(рис. 4в) применяется в тех же случаях, что и пересеченная, но при…

Рис. 4. Схемы начертания коллекторов водоотведения

Основные элементы водоотведения

В состав водоотведения входят приемники сточных вод, внутридомовые, внутриквартальные, уличные сети, колодцы, насосные станции, переходы через реки… При внутридомовом и внутриквартальном водоотведении (рис. 5) сточные воды из…  

Сооружения сети водоотведения

Трубы для устройства сети водоотведения

Применяемые для устройства сети водоотведения материалы труб, должны обладать достаточной прочностью, водонепроницаемостью, устойчивостью к коррозии… Керамические трубыизготавливают из пластичной огнеупорной глины и покрывают… Бетонные и железобетонные трубы изготавливают напорными и безнапорными. Напорные трубы такие же, как применяемые в…

Рис. 7. Устройство водоотводного лотка

 

Канализационные колодцы

На сетях водоотведения устраивают канализационные колодцы различного назначения. Для наблюдения за работой сетей водоотведения, а также для их прочистки и… Для сопряжения трубопроводов, уложенных на разных отметках, применяют перепадные колодцы.

Переходы под железными и автомобильными дорогами

При устройстве переходов обычно применяют закрытые бестраншейные способы сооружения кожухов путем продавливания, горизонтального бурения и при… На рис. 10 приведена схема перехода под железнодорожной насыпью на перегоне.… Общая длина перехода Lпер складывается из длины кожуха Lк и длины ремонтного участка, принимаемой равной не менее 10…

Проектирование и расчет сети водоотведения

 

В качестве исходных данных для проектирования сети водоотведения необходимо иметь проект планировки объекта и план в горизонталях прилегающей местности. Кроме того, необходимы подробные гидрологические данные о водоеме, степени его загрязнения, характеристике грунтов и глубине промерзания.

 

Нормативные данные для проектирования сети водоотведения

В [ 4 ] нормируются данные для проектирования сети водоотведения: размеры труб и каналов, скорости течения в них жидкости, уклоны и глубины… Наименьший диаметр труб уличной производственно-бытовой сети принимается 200… Расчетное наполнение труб h должно быть при диаметрах труб:

Рис. 11. Определение наименьшей глубины заложения уличной сети

 

 

 

Рис. 12. Схема определения начальной глубины заложения уличной сети

 

При пересечении с трубопроводами хозяйственно-питьевого назначения канализационные трубы должны прокладываться, как правило, ниже их с расстоянием между трубами в свету по вертикали не менее 0,4 м. При меньшем расстоянии или в случае прокладки канализационных труб выше водопроводных должны предусматриваться специальные защитные устройства, например, укладку водопровода в футляре. На рис. 13 показана схема размещения подземных сетей с двух сторон улицы [ 2 ].

 

 

Рис. 13. Схема размещения подземных сетей с двух сторон улицы:

К – канализация; В – водопровод; Г – газопровод; Т – телефонный кабель; Э - электрокабель

КТ – кабель троллейбуса; Вс – водосток с проезжей части дороги.

Нормы водоотведения и коэффициенты неравномерности

Под нормой водоотведения понимается объем стоков, отводимых от одного человека или от единицы продукции промышленного предприятия. Для бытовых сточных воднормы водоотведения равняются нормам водопотребления. … Для промышленного производства нормы водоотведения зависят от технологического процесса, наличия оборотного…

Расчетные расходы сточных вод

Под расчетными расходами понимают расходы сточных вод, по которым определяются основные размеры сооружений водоотведения. Среднесуточный расход сточных вод от жилых кварталов населенного пункта… Qсут.ср = , м3/сут, ( 7 )

Трассирование сети водоотведения

Под трассированием сети водоотведения в период ее проектирования понимается нанесение осей канализационных труб на план объекта (населенного пункта… В основу трассирования положен принцип самотечного отведения стоков с… Трассирование начинают с нанесения на план главного коллектора, который располагается в самом низком месте, обычно на…

Перекачка сточных вод

Классификация канализационных насосных станций

 

В тех случаях, когда рельеф местности не позволяет отводить сточные воды к месту очистки самотеком, устраивают канализационные насосные станции. В зависимости от расположения в общей схеме канализования и выполняемых функций насосные станции подразделяются на главные, районные и местные.

Главные насосные станции устраивают для перекачки сточных вод всего канализуемого объекта на очистные сооружения или в главный коллектор.

Районные насосные станции служат для перекачки сточных вод от отдельных районов канализования из нижерасположенных коллекторов в вышерасположенные.

Местные насосные станциипредназначены для перекачки сточных вод от отдельных объектов (промышленных предприятий, ж.д. станций и т.д.).

Канализационные насосные станции классифицируются по следующим признакам.

По роду перекачиваемой жидкости различают станции для перекачки бытовых, производственных и дождевых сточных вод, также существуют станции для перекачки осадка.

По расположению приемного резервуара относительно машинного зала выделяют станции с раздельным расположением резервуара и совмещенные,когда в одном здании размещаются приемный резервуар, решетки и машинный зал.

По расположению насосных агрегатов относительно поверхности земли различают станции незаглубленные (глубиной до 4 м), полузаглубленные(глубиной до 7 м), шахтные(глубиной свыше 7 м).

По форме здания насосной станции в плане существуют станции круглойипрямоугольной формы.

По типу установленных насосных агрегатов подразделяются станции с вертикальными, горизонтальными и осевыми насосами.

По характеру управления насосными агрегатами различают станции полуавтоматизированные, автоматизированные с местным диспетчерским пунктом и автоматизированные с управлением насосными агрегатами с помощью средств телемеханики.

Насосные станции состоят из помещений, расположенных выше и ниже уровня земли. Подземные части насосной станции выполняются из железобетона и должны быть водонепроницаемыми. Гидроизоляция устраивается на 0,5 м выше наивысшего уровня грунтовых вод.

В случае аварии на насосной станции (повреждение арматуры, трубопровода, насосов) устраивается аварийный выпуск в одном из ближайших к станции колодцев. При этом на коллекторе между станцией и аварийным выпуском предусматривается затвор или задвижка.

Устройство канализационной насосной станции

   

Насосы для перекачки сточных вод

Канализационные насосные станции оборудуются в основном центробежными вертикальными или горизонтальными насосами [ 6 ]. Насосы для перекачки сточных… К центробежным канализационным насосам предъявляются некоторые особые… насосы не должны засоряться отбросами, содержащимися в сточной жидкости;

Очистка бытовых сточных вод

Состав и свойства сточных вод

Минеральные загрязнения – это частицы песка, глины, шлака грунта. Органическиезагрязнения бывают растительного происхождения (остатки овощей, фруктов, бумага, растительные масла и др.) и животного происхождения (физиологические выделения людей…

Условия спуска сточных вод в водоемы

Поступающие в канализацию сточные воды в большинстве случаев сбрасываются в водоемы. Сброс загрязненных стоков приводит к нарушению естественного… Чтобы предохранить водоемы от загрязнения, сбрасываемые в них сточные воды… Самоочищение водоемов происходит в результате сложных физических, химических и биохимических процессов. Физические…

Методы очистки бытовых сточных вод

Механическая очистка предназначена для удаления из сточной жидкости основной массы нерастворенных загрязнений минерального и органического… Методы механической очистки основаны на процессе отстаивания сточных вод в… Механическая очистка позволяет удалить из бытовых сточных вод до 50…70% нерастворенных примесей.

Сооружения для механической очистки сточных вод

Решетки и сита -применяются при процеживании сточных вод для задержания крупных загрязнений (тряпки, бумага, волокна, остатки овощей и фруктов и… Решетки, как правило, устанавливаются в приемных резервуарах насосных станций…

Сооружения для биологической очистки сточных вод

Биологическая очистка применяется для удаления из сточных вод основной массы коллоидных и растворенных примесей органического происхождения. Биологическая очистка может производиться в естественных и искусственных… Для биологической очистки в естественных условиях применяют поля орошения, поля фильтрациии биологические пруды.…

Сооружения для обработки и обезвоживания осадка сточных вод

При отстаивании сточных вод на сооружениях образуется большое количество осадка. Осадок состоит из твердой фазы и воды и называется «сырым». В твердой фазе осадка бытовых сточных вод содержится до 80% органических… Анаэробное сбраживание осадка - это перегнивание осадка при воздействии анаэробных бактерий при отсутствии кислорода.…

Сооружения для обеззараживания сточных вод и их выпуска в водоемы

Обеззараживание сточных вод может осуществляться различными способами: хлорированием, ультрофиолетовым излучением, электролизом, озонированием,… Хлорирование сточных вод осуществляется жидким хлором или раствором хлорной… В настоящее время на практике начинают применять установки для обеззараживания ультрофиолетовым излучением.…

Устройство очистных канализационных станций

Очистные канализационные станции располагают вниз по реке от канализуемого объекта, при этом соблюдают установленные размеры санитрно-защитных зон. На практике для устройства очистных канализационных станций применяют различные сооружения по составу и компоновке. На рис. 29 приведены примеры технологических схем станций для биологической очистки сточных вод.

Схема I применяется для полной биологической очистки при расходах сточных вод, поступающих на канализационную станцию более 10 тыс. м³/сут. При этой схеме (рис. 29) сточные воды последовательно проходят сооружения механической очистки: решетки 1, песколовки 3, первичные отстойники 4, после чего поступают на сооружения биологической очистки – аэротенки 6. В аэротенках сточная вода смешивается с активным илом и подвергается аэрации воздухом, подаваемым компрессорной установкой 5. Из аэротенков сточные воды направляются во вторичные отстойники 7 для задержания вынесенного активного ила. Затем осветленные сточные воды смешиваются в смесителе 9 с хлором, поступающим из хлораторной 8. Дезинфекция сточных вод осуществляется в контактном резервуаре 10, затем по выпуску 11 стоки отводятся в водоем. Сбраживание осадка из первичных отстойников и уплотненного избыточного активного ила из аэротенков производится в метантенках 13. Обезвоживание сброженного осадка происходит на иловых площадках или вакуум-фильтрах 14. Песок из песколовок направляется на песковые площадки для подсушивания 2.

 

 

 

Рис. 29. Схемы очистных канализационных станций

 

Схемы П и Ш применяют при расходах сточных вод, поступающих на канализационную станцию до 10 тыс. м³/сут, (рис.29).

При схеме П сточные воды проходят механическую очистку на решетках 1, песколовках 3 и двухъярусных отстойниках 4. Затем сточные воды подвергаются биологической очистке в высоконагружаемых биофильтрах 15. При выходе из биофильтров стоки смешиваются в смесителе 9 с хлором, подаваемым из хлораторной 8 и поступают во вторичные отстойники 7 для дезинфекции. Также во вторичных отстойниках улавливается биопленка, вынесенная из биофильтров со сточными водами. Уловленная биопленка направляется в септическую часть двухъярусных отстойников 4 для процесса сбраживания. Из вторичных отстойников по выпуску 11 сточные воды отводятся в водоем. Обезвоживание осадка происходит на иловых площадках 16, сушка песка - на песковых площадках 2.

При схеме Ш сточные воды проходят очистку на решетках 1, песколовках 3, двухъярусных отстойниках 4, полях орошения или фильтрации 17 и затем выпускаются в водоем. Сушка сброженного осадка и песка производится соответственно на иловых площадках 16 и песковых площадках 2.

 

Эксплуатация канализационных очистных сооружений

При приемке сооружений в эксплуатацию комиссия устанавливает соответствие их проекту, проверяет размеры, наличие приборов и оборудования, качество… Эксплуатации очистных сооружений предшествует пусковой период. В пусковой… Для решеток, песколовок, отстойников, хлораторных, иловых и песковых площадок требуется непродолжительный пусковой…

Очистка производственных сточных вод предприятий железнодорожных станций

Производственные стоки образуются в результате обмывки локомотивов и вагонов, очистки и промывки деталей и узлов в моечных машинах, от мытья полов и… Основными видами загрязнений производственных сточных вод являются… В целях защиты водоемов от загрязнения производственные стоки должны подвергаться очистке на местных очистных…

Приложение 1

Контрольные вопросы по дисциплине

«Водоснабжение, водоотведение и охрана водных ресурсов»

Водоотведение. Часть П

2. Системы водоотведения. Виды и назначение. 3. Схемы водоотведения. 4. Основные элементы водоотведения.

Очистка производственных сточных вод предприятий

железнодорожного транспорта……………………………………………41

Библиографический список……………………………………………………… 45

Приложение 1……………………………………………………………………. 46

Содержание……………………………………………………………………….. 47

 

 

Учебные материалы

ВОДОСНАБЖЕНИЕ, ВОДООТВЕДЕНИЕ И ОХРАНА ВОДНЫХ РЕСУРСОВ

Водоотведение. Часть П

 

Доцент, кандидат технических наук

Постнова Елена Владимировна

 

УЧЕБНЫЕ МАТЕРИАЛЫ ПО ДИСЦИПЛИНЕ

«ВОДОСНАБЖНЕНИЕ, ВОДООТВЕДЕНИЕ И ОХРАНА ВОДНЫХ РЕСУРСОВ»

ДЛЯ СТУДЕНТОВ ЗАОЧНОГО ОБУЧЕНИЯ СПЕЦИАЛЬНОСТИ

06.08.00. «Экономика и управление на предприятии (железнодорожное строительство)»

 

Публикуется в авторской редакции

 

Подписано в печать с оригинала макета …..2006

Формат 60х84 1/8. Бумага для множ. апп. Печать офсетная.

Усл.печ.л. 3,5. Уч.изд.л 3,5. Тираж .

Заказ . Цена .

Петербургский государственный университет путей сообщения.

190031, СПб, Московский пр.9.