Водоснабжение и водоотведение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 5

Расход воды в городе по часам  суток наибольшего водопотребления

Часысуток	Хоз.-пит.нужды		Полив м3	Бани мм3	Прачечная   м3	Маш. завод				Радиозавод			Суммарный расход
	%	м3				Тех.	Хоз. Пит		Душ.	Тех-	Хоз.  Пит.	Душ.	м3	%
							Хол.	Гор.
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
0..1	2,75	1280,664				113,625	7,40	7,02	45,370				1454,079	2,270
1..2	2,95	1373,803				113,625	1,65	3,61					1492,688	2,331
2..3	2,45	1140,955				113,625	3,29	3,61					1261,48	1,970
3..4	2,6	1210,81				113,625	3,29	3,61					1331,335	2,079
4..5	3,8	1769,645				113,625	4,93	3,61	8,860				1900,67	2,968
5..6	4,1	1909,354	295,68			113,625	1,65	3,61	8,860				2332,779	3,642
6..7	4,5	2095,632	295,68			113,625	3,29	3,61	8,860				2520,697	3,936
7..8	4,9	2281,91	295,68	135	159.375	113,625	3,29	3,61	8,860	562,5			3563,85	5,564
8..9	4,9	2281,91		135	159.375	113,625	4,93	4,68	30,190	562,5	5,56		3297,77	5,149
9..10	5,85	2724,322		135	159.375	113,625	2,75	6,87		562,5	11,11		3715,552	5,801
10..11	4,9	2281,91		135	159.375	113,625	5,50	6,87		562,5	11,11		3275,89	5,115
11..12	4,7	2188,771		135	159.375	113,625	5,50	6,87		562,5	16,66	8,605	3196,906	4,992
12..13	4,4	2049,062		135	159.375	113,625	8,25	6,87	15,695	562,5	5,56	8,605	3064,542	4,785
13..14	4,1	1909,354		135	159.375	113,625	2,75	6,87	15,695	562,5	11,11	8,605	2924,884	4,567
14..15	4,1	1909,354		135	159.375	113,625	5,50	6,87	15,695	562,5	11,11	8,605	2927,634	4,571
15..16	4,4	2049,062		135	159.375	113,625	5,50	6,87	15,695	375,0	16,66	29,330	2906,117	4,537
16..17	4,3	2002,493		135	159.375	113,625	8,25	8,94	53,470	375,0	3,07		2859,223	4,464
17..18	4	1862,784		135	159.375	113,625	2,47	5,40		375,0	6,14		2659,794	4,153
18..19	4,2	1955,923	295,68	135	159.375	113,625	4,93	5,40		375,0	6,14		3051,073	4,764
19..20	4,4	2049,062	295,68	135	159.375	113,625	4,93	5,40		375,0	9,21	5,728	3153,01	4,923
20..21	4,5	2095,632	295,68	135	159.375	113,625	7,40	5,40	13,315	375,0	3,07	5,728	3209,225	5,011
21..22	4,8	2235,341		135	159.375	113,625	2,47	5,40	13,315	375,0	6,14	5,728	3051,394	4,764
22..23	4,5	2095,632		135	159.375	113,625	4,93	5,40	13,315	375,0	6,14	5,728	2914,145	4,550
23..24	3,9	1816,214				113,625	4,93	5,40	13,315		9,21	19,500	1982,194	3,095
Итого	100	46569,6	1774.08			2727	109,75	131,90	280,51	7500	148,01	106,13	64141,23	100

 

 

 

Час наибольшего потребления воды: 9…10 ч. (5,801 %).

Строим график водопотребления:

2.8. Режим работы насосной станции 2-го подъема.

Режим работы насосной станции 2-го подъема  обычно принимается ступенчатым за счет изменения количества работающих насосов. График работы насосной станции должен по возможности приближаться к графику работы водопотребления: в этом случае объем бака водонапорной станции будет наименьшим. Однако по условиям эксплуатации насосных станции число ступеней должно быть не больше трех. При этом регулирующая емкость бака водонапорной башни должна быть от 2 до 6 % от суточного расхода города. В нашем примере принято три ступени работы насосной станции 2-го подъема: в периоды с 0 до 5 часов часовая производительность насосов будет составлять 2,28%,  в периоды с 5 до 21 часов –5 %, а в периоды с  21 до 24 часов – 2.09% от общего расхода воды. Общая подача воды насосами в сеть: 2,5%*8+5%*16=100%.

Таблица 6. Определение регулирующей емкости бака водонапорной башни

(в % от суточного расхода)

Часы суток	Расход воды городом	Подача воды насосами	Поступление воды в бак и расход воды из бака	Остаток воды в баке
0…1	2,270	2.5	0,23	0,23
1…2	2,331	2.5	0,17	0,40
2…3	1,970	2.5	0,53	0,93
3…4	2,079	2.5	0,42	1,35
4…5	2,968	2.5	-0,47	0,88
5…6	3,642	5.0	1,36	2,24
6…7	3,936	5.0	1,06	3,30
7…8	5,564	5.0	-0,56	2,74
8…9	5,149	5.0	-0,15	2,59
9…10	5,801	5.0	-0,80	1,79
10…11	5,115	5.0	-0,12	1,68
11…12	4,992	5.0	0,01	1,68
12…13	4,785	5.0	0,22	1,90
13…14	4,567	5.0	0,43	2,33
14…15	4,571	5.0	0,43	2,76
15…16	4,537	5.0	0,46	3,22
16…17	4,464	5.0	0,54	3,76
17…18	4,153	5.0	0,85	4,61
18…19	4,764	5.0	0,24	4,84
19…20	4,923	5.0	0,08	4,92
20…21	5,011	5.0	-0,01	4,91
21…22	4,764	2.5	-2,26	2,64
22…23	4,550	2.5	-2,05	0,59
23…24	3,095	2.5	-0,60	0,00
Итого:	100,00	100.00	0.00

 

2.9. Определение емкости бака водонапорной башни.

 

Регулирующая   емкость бака водонапорной башни (в % от суточного расхода) определяют путем совмещения графиков водопотребления и работы  насосной       станции (табл. 6). Из таблицы 6 видно, что максимальный остаток воды в баке (или регулирующая емкость) составляет 4,88  % от суточного расхода воды, или

Vр. = 4,92*64141,23/100 = 3155,75  м3        (19)

В баке водонапорной башне предусматривается  также хранение противопожарного запаса воды на тушение одного наружного и одного внутреннего пожара в течение 10 мин (п. 9.5. СНиП 2.07.02-84), т.е.

Vпож. = (Q пож.нар. +Q пож.вн.) *t/1000 = (100+5)*10*60/1000 = 63 м3_   (20)

60 – перевод мин. в сек.

10 – время тушения пожара

1000 – перевод литров в м3

Общий объем бака водонапорной башни:

Vб = 3155,75+ 63 =3218,75  м3. 

Принимаем водонапорную башню с баком ёмкостью 3900 м3. 

 

2.10. Определение емкости резервуаров насосной станции 2-го подъема.

 

Общий объем резервуаров у насосной станции 2-го подъема определяется по формуле:

W рез. = W рег. + W н.з. + W ст.,          (21)      где

W рег.- регулирующая емкость, м3;

W н.з. – неприкосновенный противопожарный  запас воды, м3;

W ст. – запас воды на промывку  фильтров и другие собственные  нужды очистной станции, м3.

Регулирующая емкость резервуаров Wрег. определяется (в % от суточного расхода воды) путем совмещения графиков работы насосной станции 1-го подъема и насосной станции 2-го подъема. В данном примере Wрег.- это площадь графика (см. рис. 1) между линиями поступления воды со стороны очистных сооружений в количестве около 4,17 от суточного расхода и откачки ее из резервуара насосной станцией 2-го подъема (5 % от суточного) в течение 16 часов (от 5 до 21 часов). Переводя эту площадь из % в м3, получаем:

W рег. = (5-4,17)*16*64141,23/100 = 8517,95  м3      (22)

Неприкосновенный противопожарный  запас воды определяется по формуле:

W н.з. = 3*(Q пож. – Q ср.ч.) +  3∑1g ч.max. , м3,             (23)    где 

Q пож. – часовой расход на  тушение пожара,

Q пож. = 3,6*105 = 378 м3/ч;                          (24)

Q ср.ч. – часовой расход воды, поступающих в резервуары со стороны очистных сооружений,

Q ср.ч. = Q сут.max./24 = 64141,23/24 = 2672,55 м3/ч;       (25)

g ч.max.- суммарный расход воды  за 3 часа наибольшего водопотребления. В данном примере это суммарный расход воды городом с 7 до 10 часов,

∑g ч.max. = 10577,172  м3.

W н.з. = 3*(378-2672,55) + 10577,172  = 3693,522  м3.

 Объем воды на собственные  нужды очистной станции W ст. рассчитывается на две промывки при промывке одного фильтра или на три промывки при одновременной промывке двух фильтров. Величину W ст. определяют после расчета водоочистной станции с учетом типа и площади фильтров, а также интенсивность и  промывки. Ориентировочно ее можно принимать равной  W ст.= (0,01…0,015)* Q сут. max.  Для данных условий принимаем объем воды на нужды станции равны м 1,5 % от Q сут. max. , т.е 

W ст. = 0,015*Q сут.max. = 0,015*64141,23= 962,12  м3.

Общий объем резервуаров составит:

W рез. = 8517,95 +3693,522 +962,12 = 13173,592м3.

 

Согласно имеющимся типовым  проектам, принимаем два резервуара марки РЕ-100М-70 емкостью 7000 м³ каждый по типовому проекту 901-4-62,83.

 

 

 

3.Расчет сетей водоотведения города.

 

3.1Выбор системы и схемы водоотведения.

 

В соответствии с заданием проведен расчет хозяйственно-бытовой сети водоотведения, объединенной с производственной (без учета дождевой сети).

В соответствии с рельефом местности  на ген плане намечена трассировка сети водоотведения (см. рис. 1), позволяющая охватить наибольшую часть города самотечной канализацией с расположением главной канализационной насосной станции в пониженной части города. Кварталы, которые не удается канализовать по пониженной стороне квартала, биссектрисами углов разбиты на части, тяготеющие к определенным участкам сети, и пронумерованы буквами русского алфавита. С учетом масштаба генплана вычислены площади всех частей кварталов и занесены в таблицу 7 для определения средних расходов.

 

3.2Определение модулей стока и средних расходов с площадей стока.

 

Норма водоотведения равна норме  водопотребления: gн = 250 л/сут.

 

 

В норму водоотведения включают расходы сточных вод от хозяйственно-бытовых нужд населения, расходуемые дома и вне дома: в банях, прачечных, школах, больницах, культурных и административных учреждениях.

 

Расчетные среднесуточные расходы  сточных вод от бань и прачечных  определяем по формулам:

 

Для бань вместимостью 200 человек:

g_р^б200 = Qб200*1000/3600*Tб =576*1000/3600*16 = 10 л/с

 

Для бань вместимостью 300 человек:

g_р^б300 = Qб200*1000/3600*Tб =864*1000/3600*16 = 15 л/с

 

Для бань вместимостью 50 человек:   

g_р^б50 = Qб50*1000/3600*Tб =144*1000/3600*16 = 2,5 л/с

 

Для прачечных производительностью 10000 кг белья в смену :

g_р^пр10000 = Qпр10000*1000/3600*Tпр =(1500*1000)/(3600*16) = 26.04 л/с

   

Для прачечных производительностью 5000 кг белья в смену :

 

g_р^пр5000 = Qпр5000*1000/3600*Tпр =(750*1000)/(3600*16) = 13.02 л/с

Для прачечных производительностью 2000 кг белья в смену :

 

g_р^пр2000 = Qпр2000*1000/3600*Tпр =(300*1000)/(3600*16) = 7.81 л/с

 

Вычисляем расчетное (истинное) значение модуля стока по районам:

P – плотность населения,  нам она известна.

 

gуд.1 = gн * P1/86400 = 250*170/86400= 0,492 л/с *га    (26) 

gуд.2 = 250*195/86400 = 0,564 л/с *га.

 

Далее находим величины площадей стока  и средних расходов, поступающих с них:

 

 

 

Таблица 7

Номер района	Индекс площади стока	Величина площади стока F, га	Средний расход с площади стока gср., л/с*га
Модуль стока для первого  района – 0,492
1	а	21,6	10,6272
	б	21,6	10,6272
2	а	19,98	9,83016
	б	19,98	9,83016
3	а	19,44	9,56448
	б	19,44	9,56448
4	а	15	7,38
	б	48,2	23,7144
	в	2,8	1,3776
6	а	23,24	11,43408
	б	26,64	13,10688
5	а	30	14,76
	б	25,2	12,3984
7	а	22,32	10,98144
	б	22,32	10,98144
Итого по району:		337,76	166,1779
Модуль стока для второго  района 0,564
8	а	18	9,63
	б	12	6,42
	в	25,2	13,482
9	а	26,64	14,2524
	б	15	8,025
	в	8,24	4,4084
10	а	19,4	10,379
	б	24	12,84
	в	18	9,63
11		44,08	23,5828
12	а	29,6	15,836
	б	29,6	15,836
13	а	27,38	14,6483
	б	27,38	14,6483
14	а	26,61	14,23635
	б	26,61	14,23635
15	а	3,38	1,90632
	б	14	7,49
	в	29,92	16,0072
16	а	16,88	9,0308
	б	28	14,98
	в	12,88	6,8908
	Итого по району:	482,21	258,396

 

3.3 Определение расходов сточных вод от промышленных предприятий.

Расход сточных вод от промышленных предприятий как сумма производственных, душевых и хозяйственно- бытовых расходов в максимальную смену.

 

А) Максимальный секундный расход производственных сточных вод  для маш. завода определяется по формуле:

g пр. мз  =  Qmax.см. * K *1000/3600 * T = 909*1*1000/3600*8 = 31.57 л/с (28),

где Q max. см. – наибольший расход сточных вод предприятия в смену, т.е. расход на технологические нужды в максимальную смену.

Qmax.см. = Qтехнологич. / n = 2727/3 = 909м3.

K – коэффициент часовой неравномерности;  согласно заданным условиям К =1;

n – количество смен;

T – продолжительность смены;  T = 8 ч.

Для радиозавода:

Qmax.см. = Qтехнологич. *0,6=7500*0,6 =4500 м3/см

g пр .рз. = Q max.см.* K*1000/3600 *T = 4500*1,2*1000/3600*8 =187,5 л/с

Б) Максимальный расход хозяйственно-бытовых  сточных вод определяется по формуле:

g _х-б ^мз = g х.* K ч.х * N х. + g г. * Kч.г * N г / 3600 *T = 25*3*1760+45*2,5*1270/3600*8 = 9,55 л/с (29),

где gх. и gг. – нормы расхода для  «холодных» и «горячих» цехов,

gх. = 25 л/с; gг. = 45 л/с

K ч.х и K ч.г – коэффициенты часовой неравномерности притока сточных вод соответственно «холодных» и для «горячих» цехов,

K ч.х = 3; K ч.г = 2, 5;

N х. и N г. – количество работающих в «холодных»и «горячих» цехах в максимальную смену,  N х. 1760 чел., N г.= 1270 чел.;

T – продолжительность смены,  T= 8 ч.

Для радиозавода:  N х. = 3555 чел.

g _х-б^рз = gх.*Kчх*Nх /3600*T = 25*3*3555/3600*8 = 9,26 л/с

 

В) Расход душевых сточных вод  от предприятия определяют по формуле:

Маш.завод

g _душ ^мз = gд.с. * nд.с./ 3600 = 500*310/3600 = 43 л/с    (30),

где gд.с. – норма расхода воды на одну душевую сетку, gд.с. 375 л/ч;

nд.с. - количество душевых сеток в максимальную смену,

nд.с – 368  шт. на маш. заводе и nд.с. = 211 шт. на радиозаводе.

Радио завод

g_душ. ^рз = g_д.с * n_д.с./3600 = 500*170/3600 = 23,6 л/с

Г) Общий максимальный расход от Маш. завода при отводе сточных вод  всех категорий составит:

g_{.max. расч.} = g_пр. + g_х-б + g_душ = 31,57+9,55+43= 84,12 л/с.     (31)

От радиозавода:

g _{max. расч.} = g_пр. +g _х-б + g_душ = 187,5+9,26+23,6 =220,36 л/с

 

3.4Определение расходов сточных вод на участках сети.

 

   Для определения этих  расходов вся сеть водоотведения  города разбивается на расчетные участки, нумерации которых производится от наиболее удаленных точек вниз по течению воды до конца главного коллектора.

Расчетный расход сточных вод на участках мы уже определили ранее  как произведение среднего расхода  или модуля стока на величину площади.

Расчетный расход от обслуживающих  зданий (т.е. бань и прачечных) принимается как сосредоточенный и поступает в начало расчетного участка, отводящего сток от квартала, в котором расположено это здание.