Водоотведение поселка Песочное с доочисткой сточных вод

|Обозн.|Длина |лотков или | |Потери|Фактические отметки, м |

| | |труб, м | | | |

|участк|участк|Шир. |Глуб. |Уклон |напора|Поверхности |Дно лотка или|

|а |а |или d |осадка| |h, м |воды или ила |трубы |

| | | | | | |Начало|Конец |Начало|Конец |

|1 |2 |3 |4 |5 |6 |7 |8 |9 |10 |

|ПЕРВИЧНЫЙ ОТСТОЙНИК |68.26 |68.26 |( |( |

|30-31 |37 |d=0.2 |0.2 |0.01 |0.37 |66.86 |66.49 |66.66 |66.29 |

|31-32 |83 |d=0.2 |0.2 |0.01 |0.83 |66.49 |65.66 |66.29 |65.46 |

|32-33 |НАСОСНАЯ СТАНЦИЯ |

|33-34 |49 |d=0.2 |0.2 |НАПОРНЫЙ ТРУБОПРОВОД |

|МЕТАНТЕНК |69.50 |69.50 |( |( |

|34-35 |160 |d=0.2 |0.2 |0.01 |1.6 |68.00 |66.40 |( |66.20 |

|35-36 |66 |ИЛОВЫЕ ПЛОЩАДКИ |( |( |63.8 |( |

1. Расчет местных потерь напора в подводящих сифонах первичных отстойников.

Местные потери напора в сифоне составят:

1. резкий поворот сифона на 90(:

V12 0.912

hм = ( * (( = 1.19 * ((( = 0.05 м;

2 * g 2 * 9.81

2. внезапное сужение потока при входе воды из лотка в трубу:

w2 ( * d22 3.14 * 0.452

( = ((( = ((((( = 0.80 м ( ( = 0.15

w1 4*B1*H1 4*0.6*0.33

V22 1.122

hм = ( * (( = 0.15 * ((( = 0.01 м;

2 * g 2 *

9.81

3.увеличение скорости при входе в трубу:

V22 - V12 1.122 - 0.912

hм = ((( = ((((( = 0.022 м

2 * g 2 * 9.81

4.два плавных поворота на 90(:

hм = 2 * ( * V22/(2 * g) = 2 * 0.29 * 1.122/(2 * 9.81) =

0.037 м;

Сумма местных потерь напора в подводящем сифоне первичного отстойника

составит:

(hм1 = 0.05 + 0.01 + 0.022 + 0.037 = 0.12 м

2. Расчет местных потерь напора в отводящих сифонах первичных отстойников.

Местные потери напора составят:

1 -4 см. п. 4.6.1.

5.внезапное расширение потока при входе воды из трубы в лоток:

(V1 - V2)2 (1.12 - 0.91)2

hм = (((( = ((((( = 0.002 м;

2 * g 2 * 9.81

Сумма местных потерь напора в отводящем сифоне первичного отстойника

составит:

(hм2 = 0.05 + 0.01 + 0.022 + 0.037 + 0.002 = 0.12 м

3. Расчет местных потерь напора в распределительной чаше вторичных

отстойников.

Q1 = 536 л/с; V1 = 0.9 м/с; B1 = 0.80 м; H1 =

0.75 м;

Q2 = Q1 = 536 л/с; V2 = 1.39 м/с; d2 = 0.70 м;

Q3 = Q1 = 536 л/с; V3 = 0.68 м/с; d3 = 1 м;

Q4 = Q1 = 536 л/с; V4 = 0.17 м/с; Dч = 1.25 м; Hч = 0.80 м;

Q5 = Q1/2 = 268 л/с; V5 = 1 м/с; B5 = 0.46 м; H5 = 0.45

м.

Местные потери:

1.Резкий поворот потока на 90(:

V12 0.92

hм = ( * (( = 1.19 * ((( = 0.049 м.

2 * g 2 * 9.81

2.Внезапное сужение потока при входе воды из лотка в трубу:

w2 ( * d2 3.14 * 0.72

(( = ((((( = (((((( = 0.64 м. (( = 0.23

w1 4 * B1 * H1 4 * 0.8 * 0.75

V2 1.392

hм = ( * (( = 0.2 * ((( = 0.023 м.

2 * g 2 * 9.81

3.Увеличение скорости при входе в трубу:

V22 - V12 1.392 - 0.92

hм = (((( = ((((( = 0.057 м.

2 * g 2 * 9.81

4.Два плавных поворота на 90(:

hм = 2 * ( * V22/(2 * g) = 2 * 0.29 * 1.392/(2 * 9.81) =

0.057 м

5.Постепенное расширение потока:

(V2 - V3)2 (1.39 -

0.68)2

hм = K * (((( = 0.9 * ((((( = 0.023 м.

2 * g 2 *

9.81

6.Внезапное расширение потока при входе в чашу:

Qч 0.536

Vч = ((((( = ((((((( = 0.17 м/с;

( * Dч * Hч 3.14 * 1.25 * 0.8

(V3 - V4)2 (0.68 - 0.17)2

hм = (((( = (((((( = 0.013 м.

2 * g 2 * 9.81

7.Внезапное сужение потока при выходе воды из чаши в лоток:

3 * w5 3 * B5 * H5 3 * 0.6 * 0.45

((( = ((((( = ((((((( = 0.26 м; (( = 0.4

w4 ( * D4 * H4 3.14 * 1.25 * 0.8

V52 12

hм = ( * (( = 0.4 * ((( = 0.02 м.

2 * g 2 * 9.81

8.Увеличение скорости при входе в лоток:

V52 - V42 12 - 0.172

hм = (((( = ((((( = 0.049 м.

2 * g 2 * 9.81

Сумма местных потерь напора в распределительной чаше:

(hм =0.049+0.023+0.057+0.057+0.023+0.013+0.02+0.049=0.29 м.

3.6.4. Расчет местных потерь напора в подводящих сифонах вторичных

отстойников.

Местные потери напора в сифоне составят:

1. резкий поворот сифона на 90(:

V12 12

hм = ( * (( = 1.19 * ((( = 0.06 м;

2 * g 2 * 9.81

2. внезапное сужение потока при входе воды из лотка в трубу:

w2 ( * d22 3.14 * 0.72

( = (((( = (((((( = 0.64 м(( = 0.23

w1 4 * B1 * H1 4 * 0.8 * 0.75

V22 1.392

hм = ( * (( = 0.23 * ((( = 0.023 м;

2 * g 2 * 9.81

3.увеличение скорости при входе в трубу:

V22 - V12 1.392 - 0.92

hм = (((( = ((((( = 0.057 м;

2 * g 2 * 9.81

4.два плавных поворота на 90(:

hм = 2 * ( * V22/(2 * g) = 2 * 0.29 * 1.392/(2 * 9.81) =

0.057 м.

Сумма местных потерь напора в подводящем сифоне вторичного отстойника

составит:

(hм1 = 0.049 + 0.023 + 0.057 + 0.057 = 0.19 м.

3.6.4. Расчет местных потерь напора в отводящих сифонах вторичных

отстойников.

Определение местных потерь напора в отводящем сифоне вторичного отстойника

см.п.3.6.2. (hм4 = 0.12 м.

3.7. План очистной станции.

План ОС представлен в масштабе 1:500. На нем изображены основные и

вспомогательные ОС, трубопроводы различного назначения и дороги. На

территории станции предусмотрено озеленение, границы обозначены забором.

Расположение сооружений очистки принято наиболее компактным, что уменьшает

площадь ОС, протяженность лотков и труб, а следовательно и стоимость

строительства.

ОС расположены группами. Разрывы между группами сооружений приняты

минимальными по санитарным и противопожарным требованиям, но

обеспечивающими возможность очередности строительства и проезда транспорта.

При компоновке ОС, некоторые из них находятся в одном здании: иловая НС

конструктивно совмещена с хлораторной; здание НС и фильтровальные установки

находятся вместе с барабанными сетками.

План ОС и высотная установка решена с учетом обеспечения самотечного

движения воды. Для равномерного распределения сточных вод по сооружениям

предусмотрены распределительные чаши и камеры.

Высотное расположение выполнено с учетом требования баланса земляных работ.

Предусмотрены выемки и насыпи, при этом вокруг сооружений расположены

площадки для прохода обслуживающего персонала шириной 2.0 м.

ГЛАВНАЯ НАСОСНАЯ СТАНЦИЯ

Введение

Главная насосная станция предназначена для перекачки сточных вод на

очистные сооружения после предварительной очистки на решетках-дробилках.

Конструкция ГНС представлена на листе 4.

Надземная часть станции - прямоугольная, размером 12 ( 21 м. В надземной

части насосной станции расположены: бытовые помещения, КТП, вентиляционные

камеры, тепловой ввод, механическая мастерская, кладовая. Подземная часть -

круглая в плане (глубина подводящего коллектора - 7.23 м). Подземная часть

ГНС разделена глухой водонепроницаемой перегородкой на два отсека; в одном

из них расположены решетки-дробилки, приемный резервуар, в другом -

машинный зал. Во избежании затопления на подводящем коллекторе

устанавливаются две задвижки с гидроприводами для отключения станции во

время аварии. Управление задвижками - механическое от аварийного уровня

воды в резервуаре. Ввод коллектора в станцию предусматривается по двум

трубопроводам диаметром 700 мм. На подводящем коллекторе установлена камера

разделения потока на два трубопровода.

Вода на хозяйственно-питьевые и производственные нужды подается из

городского водопровода по одному вводу. Стоки от санитарных приборов

сбрасываются непосредственно в канал приемного резервуара перед решетками-

дробилками. Теплоносителем для системы горячего водоснабжения и отопления

служит перегретая вода с параметрами 70 - 150(C. Система отопления принята

горизонтальная, проточная.

В проекте предусмотрена приточно-вытяжная вентиляция. В помещении решеток

дробилок и резервуаров запроектирована механическая вентиляция в размере

пятикратного воздухообмена. Причем 80% воздуха удаляется из канала решеток,

и 20% из верхней зоны. Вытяжная система снабжена резервным вентилятором,

включающимся автоматически при выключении основного. В машинном зале

вентиляция запроектирована из расчета превышения температуры в летнее время

в рабочей зоне на 10% выше наружной, т.к. пребывание в нем людей

кратковременно. В бытовых помещениях предусмотрена механическая приточная

вентиляция, вытяжка - естественная через дефлектор.

4.1. Приемный резервуар.

Емкость приемного резервуара подсчитана по формуле:

0.25 * Qнас 0.25 * 918.9

Wрез = ((((( = ((((( = 46 м3,

n1 5

где Qнас - производительность насосов м3/ч;

n1 - количество включений насосов в час.

Дно приемного резервуара имеет уклон i = 0.1 к приямку, в котором

расположены воронки всасывающих трубопроводов. Приемный резервуар

оборудован трубопроводами для взмучивания осадка и смыва его со стенок и

днища. Подача воды на взмучивание и обмыв регулируется задвижками с ручным

приводом. Спуск в приемный резервуар осуществляется через специальные люки

по стремянкам.

2. Помещение решеток-дробилок.

Решетки-дробилки представляют собой комбинированный механизм,

предназначенный для задержания и подводного дробления крупных отбросов,

находящихся в сточной жидкости и исключающий ручные работы по обработке

отбросов.

К установке принимается две решетки-дробилки РД-600 (1 рабочая и 1

резервная).

Технические характеристики:

Пропускная способность по воде, м3/сут..........................48000

Диаметр барабана,

мм...........................................................625

Частота вращения барабана, 1/мин........................................24

Мощность электродвигателя, кВт............................................1

Частота вращения электродвигателя, об/мин.....................1500

Передаточное отношение редуктора......................................60

Масса,

кг..........................................................................

.....1800

Размеры, мм

высота.....................................................................

.............2170

длина......................................................................

..............1340

ширина.....................................................................

..............810

4.3. Машинное отделение.

В машинном зале размещены три основных технологических насоса 8НФ (2

рабочих и 1 резервный); два насоса для подачи воды на уплотнение сальников

основных насосов 3К-6 (1 рабочий и 1 резервный) и два дренажных насоса НСЦ-

3 (1 рабочий и 1 резервный). Насосы 8НФ монтируются каждый на общей плите с

электродвигателем, насос на раме комплексно с электродвигателем и щитом

управления.

Насосы 8НФ установлены под залив. Работа их автоматизирована в зависимости

от уровня сточных вод в приемном резервуаре.

При не включении или аварийной остановке любого насоса, а также при

аварийном уровне сточных вод в приемном резервуаре, предусмотрено

автоматическое включение резервного насоса.

Диаметры всасывающих и напорных трубопроводов приняты в соответствии с

производительностью насосов и допустимых [2] скоростей движения сточных

вод:

во всасывающих трубопроводах V = 0.7 - 1.5 м/с;

в напорных трубопроводах V = 1.0 - 2.5 м/с.

Для уменьшения износа валов основных насосов предусмотрено гидравлическое

уплотнение сальников водопроводной водой, подаваемой под давлением,

превышающем давление, развиваемое основным насосом на 0.3 - 0.5 кг/см2.

Для обеспечения разрыва струи воды, подаваемой из сети хозяйственно-

питьевого водопровода на технические нужды, установлен бак разрыва струи W

= 180 л.

Для сбора воды от мытья полов машинного отделения предусмотрен сборный

лоток, заканчивающийся приямком.

Для монтажа и демонтажа насосов с электродвигателями и арматуры и для

производства работ в машинном зале предусмотрены:

в надземной части - таль электрическая ТЭ 320-52120-00, грузоподъемностью

3.2 т;

в подземной части - кран мостовой ручной 3.2-5.1, грузоподъемностью 3.2 т,

и таль червячная - 3.2 т.

4.4. Расчет насосной станции для перекачки сточных вод.

Максимальный часовой приток к насосной станции:

Q1 = 918.87 м3/ч.

По данной максимальной производительности насосной станции Q1 назначаем

количество напорных трубопроводов n = 2.

Расход по каждому трубопроводу q1, л/с, найден по формуле:

1000 * Q1

q1 = ((((, л/с

(4.1)

3600 * n

1000 * 918.87

q1 = (((((( = 127.62 л/с.

3600 * 2

При известном расходе q1, исходя из экономических соображений и

рекомендуемой скорости движения сточных вод в напорных трубопроводах Vн=1 -

2.5 м/с, [2], назначаем диаметр труб d=400мм.

При этом V = 1.02 м/с; i = 0.004.

Потери напора в наружных напорных трубопроводах hн, м, определены по

формуле:

hн = 1.05 * iн * lн, м

(4.2)

где iн - гидравлический уклон, определен по [16];

lн - длина напорных линий, м;

1.05 - коэффициент, учитывающий местные сопротивления.

hн = 1.05 * 0.004 * 2225 = 9.35 м.

Требуемый напор насосов определен по формуле:

H = Hг + hнс + hн + hзап, м,

(4.3)

где Hг - геометрическая высота подъема жидкости, м.

Геометрическая высота подъема Hг определена как разность между отметкой L2,

на которую производится подъем сточной жидкости, и расчетной отметкой

жидкости в приемном резервуаре L1.

L1 = Lк - a = 55.87 - 2 = 53.87 м,

где Lк - отметка дна подводящего коллектора;

Lк = 55.87 м;

a = 2 м - расстояние от дна коллектора до среднего уровня жидкости в

резервуаре.

Hг = L2 - L1 = 70.19 - 53.87 = 16.32 м.

hнс - потери напора в пределах насосной станции; hнс = 2м;

hзап - запас на излив жидкости из трубопровода; hзап = 1м.

H = 16.32 + 2 + 9.35 + 1 = 28.67 м.

В данном проекте предусмотрена установка трех однотипных насосов: 2 рабочих

и 1 резервный.

Подбор рабочих насосов осуществлен на расход:

Q1 918.87

(( = ((( = 459.4 м3/ч

2 2

и на H = 28.7 м.

По [ ] выбран насос 8НФ со следующими характеристиками:

Q = 864 м3/ч;

H = 29 м;

Частота вращения n = 960 об/мин;

КПД = 60%;

Мощность электродвигателя 115 кВт;

Диаметр рабочего колеса 540 мм;

Масса 1000 кг.

Возможны следующие режимы работы насосной станции:

A) Нормальный режим работы - наружные трубопроводы и оборудование станции

исправны. Производительность насосной станции Qнс = Q1 = 918.87 м2/ч.

Расчетный расход во всасывающей и напорной линиях каждого насоса равен

соответственно qвс1 и qн1:

1000 * Q1 1000 * 918.87

qвс1 = qн1 = (((( = ((((( = 127.62 л/с.

3600 * m 3600 * 2

Расчетный расход в наружных напорных трубопроводах:

qр1 = q1 = 127.62 л/с,

H1 = 28.7 м.

B) Аварийный режим работы насосной станции - авария на одном из наружных

напорных трубопроводов.

Производительность насосной станции Q2 = Q1 = 918.87 м3/ч.

При аварии на одной из напорных линий и ее отключении, расход, проходящий

по другой линии изменится, вследствие чего изменятся скорости движения, и,

следовательно, местные потери и потери по длине. Поэтому выполнен

перерасчет величины требуемого напора H2 для случая аварии.

H2 = Hг + hнс + hна + hни + hзап, м

где hна - потери напора на аварийном участке напорных трубопроводов,

рассчитаны по формуле:

hна = 1.05 * ia * la = 1.05 * 0.012 * 750 = 9 м,

ia - гидравлический уклон при пропуске расчетного расхода qр.а. по одной

линии аварийного участка; iа = 0.012; V = 2 м/с.

Расчетный расход на аварийном участке:

qр.а. = Q1 = 918.87 м3/ч;

la - длина аварийного участка; la = 750 м.

hни - потери напора в наружных напорных трубопроводах, рассчитаны по

формуле:

hни = 1.05 * iи * lи = 1.05 * 0.004 * 1475 =

6.2 м

Таким образом, требуемый напор при работе насосной станции в аварийном

режиме составляет:

H2 = 16.32 + 2 + 9 + 6.2 + 1 = 34.52 м.

Уточненные расчетные параметры для режимов работы насосной станции:

нормального Qнс = Q1 = 918.87 м3/ч, H = 28.7 м;

аварийного Qнс = Q1 = 918.87 м3/ч, H = 34.52 м.

После реконструкции системы водоотведения в полураздельную, во время дождя,

расход сточных вод, поступающих в приемный резервуар насосной станции резко

возрастает. Во время расчетного дождя он составляет: Ql = 1803.2 м3/ч.

Поэтому необходимо установить группу насосов, которая включается во время

дождя. Принимаем к дополнительной установке один насос 8НФ. Данные насосы

не обеспечат требуемый напор при диаметре напорных трубопроводов 400 мм.

Поэтому необходимо заменить существующие трубопроводы, уложив трубы

диаметром 550 мм.

Потери напора в наружных напорных трубопроводах во время дождя hн.д, м,

определены по формуле (4.2):

hн.д = 1.05 * 0.0028 * 2225 = 6.54 м

где iн.д - гидравлический уклон, определен по [16] при d = 550 мм и

1000 * 1803.2

q1д = (((((( = 250.44 л/с,

3600 * 2

iн.д = 0.0028; Vн.д = 1.05 м/с.

Требуемый напор насосов определен по формуле (4.3).

L1.д = Lк.р - a = 55.08 - 2 = 53.08

м,

где Lк.р - отметка дна подводящего коллектора после реконструкции;

Lк.р = 55.08 м;

Hг.д = L2 - L1.д = 70.19 - 53.08 = 17.11

м.

Hд = 17.11 + 2 + 6.54 + 1 = 26.65 м.

При аварии на напорных трубопроводах во время дождя qд = 500.88 л/с;

iа.д = 0.0107; Vа.д = 2.11 м/с.

hа.а = 1.05 * 0.0107 * 750 = 8.43 м;

hа.и = 1.05 * 0.0028 * 1475 = 4.34 м;

Hд.ав = 17.11 + 2 + 8.43 + 4.34 + 1 = 32.88

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15