5.2. Определение расчетных расходов сточных вод

Расчетным расходом сточных вод является максимальный секундный расход, на пропуск которого рассчитывается большинство канализационных сетей и сооружений. В расчетах также используются средние, максимально суточные, часовые и секундные расходы. Обычно суточные QcyT и часовые ^ч расходы определяют в м3/сут или м^/ч, а секундные расходы qc — в л/с. При больших расходах и секундные расходы выражают в м3/с. Расчетные расходы бытовых сточных вод от города или района определяют по следующим формулам: средние расходы максимальные расходы Qcp сут = nN/1000; (5.7) QmaxcyT = nNKcyr/1000; (5.8) qcp4 = nN/(24-1000); (5.9) qma*4 = nNK4/(24. 1000); (5.10) ?cpc = «#/(24-3600); (5.11) ?„,,« = nMUu/(24.3600), (5.12) где qcp с — среднесуточный расход в час со средним водопотреблением, л/с; qmaxc — максимальный секундный расход, л/с. Аналогичным образом могут быть определены минимальный часовой <7тшч и минимальный секундный qmmc расходы: <7т>пч = nNK'4/(24-1000), (5.13)

qminc = пМКо6щ/(24-ЗШ). (5.14) Максимальный секундный расход от города может быть также определен с помощью модуля стока qa, л/с с 1 га, следующим образом: <7maxc= qoFKo6ui, (5.15) <7о = пр / (24-3Q00), (5.16)

где F — площадь жилых кварталов, га; р — плотность населения, чел/га. Определение средних расходов сточных вод по кварталам города выполняют по расчетной численности населения N (табл. 5.3) либо по модулю стока q0 (табл. 5.4). • Расчетные расходы бытовых сточных вод от промышленных предприятий определяют по формулам: для холодных цехов для гоРнч"* Чехов Qcyr-25^/1000; (5.17) </»«, = -^~^; (5.19)

QCM = 25^/1000; (5.18) _ 25^чТвыт) ,Rom

Таблица 5.3. Определение расходов сточных вод по кварталам города

(но расчетной численности населения)

Квартал

№

136

площадь

F, га

Население

плотность

р, чел/га

числен-

ность N,

чел.

Норма

водоотве-

деиия л,

л/(чел-сут)

Средний" расход

суточный

Qcp сут,

м /сут

секундный

9срс,

л/с

Таблица 5.4. Определение расходов сточных вод по кварталам города

(по модулю стока)

№ квартала

города

Площадь

квартала F,

<?о

Удельный расход

или модуль стока

пр

86400

, л/с с 1 га

Средний секундный

расход

4cpc~q«F, л/с

QcyT = 45#2/Ю00; (5.21)

Qcm = 45#4/Ю00; (5.22)

^/гпахч —

*?тахс —

45^4/(чТбыТ)

Т-1000

45#6Кч%ыт)

Т-3600

(5.23)

(5.24)

где N\, N2 — число работающих в сутки в холодных и горячих цехах соответственно; N3, N* — то же, в смену; Ns, N& — то же, в смену с максимальным числом работающих; Qc — расход за смену, м3/см; /СЧвыт» = 3, /К°&ыт) = 2,5 — коэффициенты часовой неравномерности; Т= 8 — продолжительность смены, ч. Расчетные расходы душевых вод определяем по формулам Qmaxc = ^45/(1000-60); (5.25) Qc = </д/п45/(1000-60Х^е-/^п.„«); (5.26) <7п,ахс = <7дт/3600, (5.27) где <7д = 500 л/ч — расход воды через одну душевую сетку; rfi — число душевых сеток; NlH, Млахс — число рабочих, пользующихся душем соответственно в рассчитываемую максимальную смену. Суточный расход сточных вод от душевых равен сумме расходов воды за все рабочие смены. Расчетные расходы производственных вод определяют по формулам QcyT = Af<7„p; (5.28) QCM = Mifa; (5.29)<7maxc = M2qnfK4w/(T-3,6), (5.30) где M, Mi, M2 — количество выпускаемой продукции соответственно в суткн, в смену, в максимальную смену; q„v — удельное водоотведение производственных сточных вод. Максимальные расходы бытовых, душевых и производственных вод от промышленного предприятия суммируются и образуют так называемый сосредоточенный расход сточных вод qc, используемый в гидравлическом расчете сети. Дополнительные расходы сточных вод поступают в сеть в период дождей и снеготаяния. Для сокращения неорганизованного притока атмосферных вод рекомендуется проводить ремонтно-профилактические мероприятия по герметизации основных элементов водоотводящей сети бытовых вод (люки, стенки колодцев, стыки труб и др). Дополнительный расход проверяют по формуле

Яжоп = 0,15LV^7, (5.3I)

где L — общая длина водоотводящей сети в зоне затопления атмосферными водами, км; Лсут — максимальное количество осадков, мм/сут. Количество сточных вод от малых предприятий города, а также неучтенные расходы принимают в размере 5 % суммарного расхода бытовых вод города. 5.3. Графики колебаний расходов (притока) сточных вод Практикой эксплуатации водоотводящих систем, а также специальными исследованиями установлено, что неравномерность притока бытовых сточных вод по часам суток особенно велика в городах с малым числом жителей, при отсутствии крупной промышленности и при более низком уровне благоустройства жилого фонда, что в целом соответствует небольшим расходам сточных вод. И, наоборот, в крупных промышленных городах с высокой степенью благоустройства жилого фонда неравномерность притока сточных вод значительно меньше. Это объясняется тем, что наступление максимальных расходов бытовых вод в водоотводящую сеть города по времени не совпадает с поступлением максимальных расходов сточных вод от промышленных предприятий. Распределение среднесуточного расхода сточных вод по часам уток обычно представляют в виде ступенчатого графика (рис. 5.1) или в табличной форме (табл. 5.5), что делает применяемые методы расчетов более наглядными. При равномерном поступлении сточных вод в течение суток приток за 1 ч составляет 100 % : 24 = 4,17%. Тогда, например, при ^ср с == 50 л/с, /Собщ = 1,7 и /(общ = 0,55 (см. табл. 5.2) максимальный приток за 1 ч равен 4,17-1,7=7,1%, а минимальный приток — 4,17 %-0,55 = 2,3 %, что соответствует данным табл. 5.5. При промежуточных значениях qCp с распределение среднесуточного расхода определяется интерполяцией с помощью табл. 5.5 таким образом, чтобы значения Кобщ и /Собщ соответствовали данным интерполяции по табл. 5.2, а сумма часовых распределений за сутки была равна 100%. Опыт показывает, что характер колебания притока бытовых сточных вод от предприятий различных отраслей промышленности в отличие от городов более постоянен. Можно принять следующий режим поступления: в первый час работы смены /Сч(быт) = /Сч°(6ыт) = 1, в середине СМеНЫ Ач(быт)= 1,0, Лч(быт) = 1,25, в последний час работы смены /Сч°быт) = 3, /Сч0(бЫт) = 2,5. При равномерном поступлении в каждый час смены поступает 100 : 8= 12,5 %. Тогда в первый час поступит 1-12,5=12,5%; в середине смены 1,5-12,5 = = 18,75% (холодные цехи), 1,25-12,5=15,62% (горячие цехи); в последний час работы смены поступит 3-12,5=37,5% (холодные цехи), 2,5-12,5 = = 31,25% (горячие цехи). Следовательно, за три рассмотренных характерных часа смены от холодных цехов поступит 12,5+ + 18,75+37,5=68,75%, а за каждый из пяти оставшихся часов — (100-68,75)/5= 6,25 %. Аналогичным образом от горячих цехов за три характерных часа смены поступит 12,5 + 15,62 + 31,25=59,37%, а за каждый из пяти оставшихся ча,сов(100-59,37)/5 = 8,13%. При семичасовом рабочем дне расчет производится аналогичным образом по среднему притоку 100:7= 14,3 %. Душевые стоки поступают в течение 45 мин после каждой смены. Технологические стоки промышленных предприятий в течение смены поступают со среднечасовым расходом 100:8 = 12,5%. Можно принять следующий режим поступления: во второй, третий и седьмой часы работы Кч{пр) = 1, что соответствует расходу 1-12,5=12,5%; в четвертый, пятый и шестой часы работы Кч{аР) = 1,2, что соответствует расходу 1,2-12,5= 15%. Тогда в первый и последний часы смены расходы составят 100—(12,5 X ХЗ)-(15-3)/2 = 8,75%. В табл. 5.6 приведено распределение расходов бытовых, душевых и поизводственных сточных вод от промышленного предприятия в течение одной смеиы. При расчете водоотводящей сети расчетные расходы в отдельные часы суток определяют путем суммирования максимальных расходов сточных вод и сведения их в табл. 5.7. Графы 10, 11 соответствуют ступенчатому, 139 Таблица 5 5. Распределение средпесуточпого расхода бытовых сточпых вод по часам суток

Ступенчатые графики притока

городских сточных вод'

а графы 12, 13 — интегральному графикам общего притока городских сточных вод в течение суток.

Таблица 5 6. Распределение сточных вод, %, от промышлеппых

предприятий по часам смены

100%

Таблица 57 Суммарный приток сточных вод от города и промышленного предприятия

Т16. Санітарно-технічне обладнання окремих споруд

Смотровым колодцем или камерой называют располагаемую над трубопроводами шахту круглой или прямоугольной в плане формы, внутри которой труба или коллектор заменены открытым лотком. В зависимости от назначения смотровые колодцы подразделяют на линейные, поворотные, узловые и специальные. К специальным относятся контрольные, промывные, колодцы с гидрозатвором, колодцы-дождеприемники. Отдельную группу смотровых колодцев составляют перепадные колодцы.• Линейные смотровые колодцы устраивают на прямолинейных участках сетей. В зависимости от диаметра труб d, мм, расстояния между линейными колодцами /, м, принимают равными: 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 обосновании допускается увеличение расстояний между колодцами на 15...20%. На глубоких загородных коллекторах большого диаметра при скоростях движения не менее 1,5 м/с можно увеличить расстояния между колодцами до 500 м. Диаметры D рабочей части круглых линейных колодцев, м, зависят от иаметров d труб, мм, следующим образом: 1 — 150...200; 1,25 — 500...600; 1,5 — 800; 2—1000. При диаметрах трубопроводов свыше 1000 мм линейные колодцы, как правило, выполняют прямоугольными в плане. Поворотные смотровые колодцы устанавливают в местах поворота трассы коллектора. Лоток поворотного колодца в отличие от лотка линейного колодца имеет в плане криволинейное очертание с минимальным радиусом искривления, равным 1,5 диаметра труб. Угол поворота должен быть не более 90°. Внешняя кромка лотка поворотного колодца в зависимости от скорости течения сточных вод должна быть на 5... 15 см выше его внутренней кромки. Разновидностью поворотного колодца является ложноповоротный колодец, который служит для обозначения мест поворота на напорных линиях, в связи с чем его глубина 0,6...0,8 м не зависну от глубины заложения труб. Узловые колодцы (рис. 11.1) устанавливают в местах бокового присоединения к основной сети одной или двух дополнительных линий. Узел лотков с целью сокращения гидравлических потерь выполняют в виде плавных сопряженных кривых. Узловые колодцы на крупных коллекторах называют соединительными камерами. Типовые решения узловых колодцев разрабоаны для боковых присоединений диаметром до 500 мм при диаметре основной линии до 1000 мм (табл. 11.1). При высотном сопряжении трубопроводов в узловом колодце по уровню жидкости нижний по течению край лотка должен быть дополнительно опущен на 1.5...3 см во избежание подпора, вызываемого боковыми присоединениями. При сопряжении трубопроводов по шелыгам дополнительного уклона не требуется. • Колодцы с гидрозатвором (рис. 11.2) применяют на производственных

Таблица 111 Основные размеры, ми, нижней части типовых узловых

колодцев из сборного железобетона

водоотводящих сетях, когда сточные воды содержат легковоспламеняющиеся или взрывоопасные компоненты. Устройство такого колодца локализует возможное воспламенение или взрыв легковоспламеняющихся веществ, защищая со

седние участки. В ряде случаев колодцы данного типа целесообразно снабжать вентиляционным устройством, а тсжже дополнительными приспособлениями для удаления плавающих загрязнений и осадка. • Дождеприемники (рис. 11.3) служат для приема дождевых (талых) вод, стекающих по лоткам, кюветам или мостовым, и отведения их в закрытую водоотводящую сеть. Дождеприемник — колодец, состоящий из съемной решетки, круглой или прямоугольной шахты и днища с лотком (иногда с осадочным приямком). Длина присоединения (ветки) от дождеприемника до коллектора не более 25 м, минимальный диаметр трубы 200 мм. При диаметре коллектора более 600 мм дождеприемные решетки (на одной ветке не более четырех решеток) можно присоединять без колодца при длине ветки не более 15 м и уклоне труб не менее 0,01. Различают две основные схемы (рис. 11.4) расположения дождеприемников: Щ в пониженных местах, где дождеприемная решетка принимает весь поверхностный поток; Щ на транзитных уклонах, где дождеприемная решетка принимает часть поверхностного потока, а часть «проскакивает» мимо нее. Эффект работы дождеприемной решетки значительно повышается, если она установлена на 3...5 см ниже примыкающей к ней поверхности мостовой. Рекомендуются следующие расстояния между дождеприемниками в зависимости от продольных уклонов улиц: до 0,004 — 50 м, 0,004...0,006 — 60 м; 0,006... ...0,01—70 м; более 0,01 —80 м. Глубина слоя воды ho, см, перед решеткой дождеприемника размером в плане 0,8X0,4 м и соответствующая ей пропускная способность qy л/с, следующие:

Следует, однако, учитывать что при ^>100 л/с с учетом частичного засорения решетки возможен нестабильный режим ее работы (режим «захлебывания»), чего следует избегать.