5. Определение начальной глубины заложения уличной сети

Начальная глубина заложения уличной сети Н определяется с учетом возможности присоединения канализуемых объектов и необходимостью ее предохранения от промерзания:

Н_нач = h + i (L + l) + (Z₁ – Z₂) + Δd , м

где h – глубина заложения лотка канализационной трубы в наиболее удаленном колодце квартала (определяется по генплану), м; i – уклон дворовой (внутриквартальной) сети; L – длина дворовой (внутриквартальной) сети на участке от наиболее отдаленного выпуска сточных вод (глубина квартала) до красной линии (красная линия показывает границу жилой застройки), м; l – длина трубы на участке от красной линии до колодца уличной (принимается равной половине ширине проезда), м; z₁ – отметка земли у колодца уличной сети, м; z₂ – отметка земли у наиболее удаленного колодца дворовой сети, м; Δd – разница диаметров уличной и дворовой сети, м.

Рис.

В соответствии СНиП 2.04.03-85 (п. 4.8) наименьшая глубина заложения лотка канализационных трубопроводов принимается: для труб диаметром до 500 мм на 0,3 м меньше глубины промерзания грунта (проникновения нулевой температуры), но не менее 0,7 м до верха трубы от поверхности земли или планировки:

h = h_пр – 0,3

Согласно СНиП 2.04.03-85 (п. 2.33) наименьшие диаметры труб для внутриквартальной и уличной сетей приняты соответственно 150 мм и 200 мм, разница диаметров участков дворовой и уличной сети Δd составляет 50 мм.

В соответствии п. 2.41 СНиП 2.04.03-85 уклон дворовой сети диаметром 150 мм следует принимать 0,008, в зависимости от местных условий и при соответствующем обосновании – 0.007.

Рис

Максимальная глубина заложения трубопроводов при открытом способе производства работ диктуется гидрогеологическими, техническими и экономическими условиями. Гидрогеологические условия определяются видом грунта и глубиной заложения грунтовых вод (принимается в скальных грунтах 4-5 м; в мокрых плывунных – 5-6 м ; в сухих нескальных – 7-8 м).

При необходимости прокладки коллекторов на больших глубинах применяют закрытые способы строительства. Глубокое заложение коллекторов сокращает число насосных станций перекачки сточных вод, что повышает надежность системы и снижает капитальные затраты.

5. Гидравлический и геодезический расчет водоотводящей сети

Данные гидравлического и геодезического расчета сводятся в таблицу 2.5.

(графа № 1) Гидравлический расчет ведется от диктующей точки до ГНС (верхняя и нижняя камеры дюкера образуют участки)

(графа № 2) Длина расчетного участка принимается по генплану

(графа № 3) Расчетный расход сточных вод на участке q_max

(графа № 4) Назначение диаметров при гидравлическом расчете осуществляется по таблицам Лукиных методом подбора по максимальному секундному расходу q_max, допустимой скорости и наполнению, а также с учетом уклона поверхности земли и минимального уклона трубы. При этом диаметр уличной сети, согласно [3] п. 2.33, должен быть не менее 200 мм

(графа № 5) Уклон трубопровода согласно [3] п.2.41 для диаметра 200 мм принимается равным 0,007 (ориентировочно принимается равным минимальному уклону для данного диаметра трубы по формуле: i = i_min ≥ ).

диаметр, мм	250	300	400	500	600	800	900-1000	1200	1500
минимальный уклон в тысячных	4,0	3,5*	2,5	2,0	1,9*	1,3	1,0	0,8	0,7

(графа № 6) Скорости бывают:

– минимальная (незаиливающая) – гарантирует невыпадение взвеси в осадок [3] п.2.34, табл. 16.

– максимальная (неразрушающая) принимается согласно [3] п.2.36 для металлических труб – 8 м/с, для неметаллических – 4 м/с.

– расчетная определяется по табл. Лукиных в зависимости от расчетного расхода.

Минимальная скорость v_min , м/с

наполнение H/D	Диаметр, мм
	150-250	300-400	450-500	600-800	900	1000-1200	1500	свыше 1500
0,6	0,7
0,7		0,8
0,75			0,9	1,0	1,15
0,8						1,15	1,3	1,5

(графа № 7) Степень наполнения труб и каналов h/d – это максимально допустимое отношение рабочей глубины потока сточных вод h к диаметру поперечного сечения d. Из экономических и гидравлических соображений не рекомендуется принимать наполнение для любых диаметров (кроме начальных участков) менее 0,3. Максимально допустимое наполнение принимается в зависимости от диаметра по [3] п.2.34, табл. 16.

(графа № 8) Слой воды в трубе h= d, м

(графа № 9) Падение на уч-ке сети Δh = i · l, м

(графа № 10, 11) Отметки поверхности земли (начала и конца) определяются по генплану населенного пункта. Отметка поверхности земли в начале следующего участка равна отметке земли в конце предыдущего участка.

(графа № 12) Отметка поверхности воды в начале участка Z_в^Н = Z_л^Н + h.

(графа № 13) Отметка поверхности воды в конце участка Z_в^К = Z_л^К + h.

(графа № 14) Геодезический расчет сети производится с целью определения отметок лотков, поверхности воды и глубины заложения трубопроводов, зависимости от способа соединения труб в колодцах. Согласно [1] п. 4.7 соединения труб разных диаметров в колодцах производится по шелыгам (по верхней части сводов труб). При расчете сети каждый участок имеет два узла – начало и конец. Узел соединяет конец предыдущего участка и начало следующего. Отметка лотка трубы (диктующей точки) определяется: Z_л^Д = Z_л^Н = Z_з^Д – Н_нач

Отметка лотка в начале второго и всех последующих участков: Z_л^Н = Z_л^К – Δd, где Δd – разница в диаметрах труб рассчитываемого и предыдущего участков (при одинаковых диаметрах Δd = 0).

(графа № 15) Отметка лотка в конце любого участка сети: Z_л^К = Z_л^Н – Δh, где Δh – падение трубопровода, м

Правила подбора основных характеристик движения сточных вод:

1. Подбор осуществляется по расходу.

2. Существует диапазон оптимальных значений наполнения (например, для диаметра 200 мм – от 0,3 до 0,6).

3. Минимальная скорость установлена СНиП.

4. Уклон для начального участка (d = 200 мм) принимается 0,007 (по СНиП).

5. Уклон следующих участков (большего диаметра) не м. б. меньше, чем на предыдушем участке.

6. Скорость движения сточной жидкости по трубам при увеличении расходов должна возрастать, допускается снижение скорости на 15-20 %, если ее значение на предыдущем участке было более 1,5 м/с.

7. Скорость и наполнение для участка сети не определяются, если при пропуске расхода через минимально допустимый диаметр скорость движения стоков меньше минимальной (участок называется безрасчетным).

Технологическая схема очистки бытовых сточных вод (рис. 9.2 стр. 182)

Технологическая схема очистки сточных вод должна включать следующие сооружения:

– решетки;

– песколовки;

– первичные отстойники;

– сооружения биологической очистки (возможные варианты: биофильтры или аэротенки);

– вторичные отстойники;

– сооружения биологической доочистки биологически очищенных сточных вод (возможные варианты: барабанные сетки, песчаные фильтры, сооружения по насыщению очищенной воды кислородом, либо биологические пруды);

– обеззараживание сточных вод перед выпуском в водоем. Технологическая схема обработки осадков и ила, образующихся на очистных

сооружениях:

• песок из песколовок направляется либо на песковые площадки, либо сразу в бункер для его вывоза;

• осадок из первичных отстойников направляется на стабилизацию, обезвоживание, сушку, сжигание или использование в сельскохозяйственных целях;

• активный избыточный ил из вторичных отстойников подается на илоуплотнение, после которого может смешиваться с осадком из первичных отстойников и проходит совместную дальнейшую обработку;

- стабилизация смеси осадка и ила может осуществляться либо в метантенках, либо в аэробных минерализаторах (при производительности данных очистных сооружений Q = 40000 230/1000 = 9200 м /сут должны быть рассмотрены оба варианта, а выбор сделан на основе технико-экономического сравнения);

• уплотнение минерального (сброженного) осадка в зависимости от выбранного способа последующего обезвоживания и сушки осадка;

• обезвоживание осадка может осуществляться либо механическим способом на вакуум-фильтрах, либо на иловых площадках в зависимости от конкретных условий (климатическая зона, наличие земельных площадей и пр.);

• использование осадка в сельскохозяйственных целях не противопоказано, т.к. нет примесей производственных сточных вод, содержащих загрязнения, препятствующих такому использованию, но должно быть предусмотрено обеззараживание осадка.

Рис. 2..3 Станция биологической очистки сточных вод (1 – приемная камера; 2 – здание решеток с механизированными решетками; 3 – песколовки горизонтальные с круговым движением сточных вод; 4 – лоток Вентури; 5 – распределительная чаша; 6 – насосная станция сырого осадка; 9 – аэротенки; 10 – распределительная чаша вторичных отстойников; 11 – радиальные вторичные отстойники; 12 – иловая камера; 13 – камера для эрлифтов; 14 – контактные резервуары; 15 – насосно-воздуховодная станция; 16 – хлораторная со складом хлора; 17 – осадкоуплотнитель; 18 – бункеры песка; 19 – блок производственных и бытовых помещений; 20 – метантенки; 21 – насосная станция; 22 – газовый киоск; 23 – мокрый газгольдер; 24 – котельная; М1 – сточная вода, поступающая на очистку; М2 – то же, после механической очистки; М3 – то же, после аэротенков; М4 – то же, после биологической очистки; Х1 – хлорная вода; АО – воздуховод; П1 – аварийный сброс.

Рис. Высотная схема канализационных очистных сооружений

Таблица 2.1

Расходы сточных вод, поступающих от населения города

№ р-на	Площадь р-на, f, га	Плотность населения р, чел/га	Кол-во жителей N, чел	Удельное водоотведение q ж, л/сут на 1 чел	Средние расходы			Kgen max	Максимальные расходы
					суточный, Q, м^3/сут	часовой q mid, м^3/ч	секундный q, л/с		часовой q w, м^3/ч	cекундный q max, л/с
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
I
II

Таблица 2.2

Расходы бытовых и душевых сточных вод от промышленного предприятия

№ смены	Часы работы	Кол-во работающих, чел	Бытовые стоки		Душевые стоки
			qс, л/смену на 1 чел.	Qс, м^3/смену	Nд, чел	кол-во человек на 1 душ. сетку m, чел	кол-во душ. сеток n= , шт	qс = , м^3/ч
1	2	3	4	5	6	7	8	9
I	8-16
II	16-24
III	24-8
Итого

Таблица 2.3