З М І С Т

 

1. Дані про місцерозташування об’єкту

1.1 Місцерозташування міста

1.2 Гельєф об’єкта каналізування

1.3 Геологічні та гідрогеологічні дані

1.4 Метеорологічні дані

1.5 Дані про водойму-приймача стічних вод

1.6 Існуючі каналізаційні споруди і каналізаційна мережа

1.7 Енергопостачання району будівництва

2. Вихідні дані до проекту

2.1 Терміни та послідовність проектування та будівництва

2.2 Розрахункова кількість водостоживачів

2.3 Прийняті проектом норми водовідведення

2.4 Розрахункові показники промислових підприємств прийняті для визначення кількості стічних вод

3. Розрахункові витрати стічних вод

3.1 Визначення середніх витрат стічних вод від населення міста

3.2 Витрати стічних вод від промислових підприємств

3.3 Сумарні розрахункові витрати стічних вод населеного пункту і промислових підприємств

4. Розрахунок конструкції забруднень стічних вод

4.1 Концентрації забруднень побутових СВ

4.2 Концентрації забруднень промислових підприємств

4.2.1 Концентрації забруднень молокозаводу

4.2.2 Концентрації забруднень станкобудівельного заводу

4.2.3 Концентрації забруднень шарикопідшипного заводу

4.3. Середні концентрації забруднень суміші побутових і виробничих стічних вод

5. Розрахунок необхідного ступеня очистки стічних вод

5.1 Розрахунковий коефіцієнт змішування стічних вод з водою річки

5.2 Розрахунок необхідного ступеня очистки стічних вод по допустимій БПК

5.3 Визначення необхідного ступеня очистки по завислим речовинам

5.4 Розрахунок необхідного ступеня очистки по розчиненому у воді водоймища кисню

6. Опис і розрахунок основних споруд для відведення і очистки стічних вод

6.1 Мережі і колектори

6.1.1 Розрахункові витрати стічних вод на ділянки колекторів

6.1.2 Вибір матеріалу труб для каналізаційної мережі

6.1.3 Гідравлічний розрахунок колекторів

6.2 Насосна станція

6.2.1 Напірні водогони

6.2.2 Підбір насосів

6.2.3 Приймальні резервуари

6.3 Розрахунок основних споруд очистки стічних вод

6.3.1 Технологічна схема очистки СВ

6.3.2 Решітки дробарки

6.3.3 Аеровані піскоуловлювачі

6.3.4 Первинні відстійники

6.3.5 Аеротенки

6.3.6 Вторинні відстійники

6.3.7 Споруди для знезараження стічних вод

6.3.8 Мулоущільнювачі

6.3.9 Метантепки

6.3.10 Мулові майданчики

6.3.11 Повітродувна станція

6.3.12 Гідравлічний розрахунок труб і комунікацій

7. Розрахунок споруд для техніко-економічного порівняння варіантів

8. Техніко-економічне порівняння варіантів

8.1 Капітальні витрати по варіантах

8.2 Експлуатаційні витрати по варіантах

8.3 Приведені витрати по варіантах

9. Генплан майданчика очисних споруд

9.1 Допоміжні будівлі і поруди

9.1.1 Насосна станція сирого осаду первинних відстайників

9.1.2 Насосна станція перекачки активного мулу

9.1.3 Інжекторних метантенків

9.1.4 Насосна станція дренажної мулової води

9.1.5 Котельня

9.2 Генплан площадки і благоустрій

9.3 Випуск стічних вод

9.4 Методи контролю за роботою очисних споруд. Диспетиризація і автоматизація

9.5 Рекомендації по техніці безпеки при експлуатації очисних споруд

10. Санітарно-технічні системи об’єкту

11. Технологія і організація робіт при будівницвтві насосної станції

11.1 Характеристика споруди і її конструтивні особливості

11.2 Склад і об’єм будівельно-монтажних робіт

11.2.1 Визначення розмірів земляних робіт

11.2.2 Вибір технічних засобів для виконання земляних робіт

11.2.3 Техніко-економічний вибір екскаваторів

11.2.4 Визначення марки і кількості вантажних автомобілів для  транспортування зайвого грунту

11.2.5 Вибір кранів для монтажу споруд ВіВ

11.2.6 Техніко-економічне порівняння кранів

11.3 Складання калькуляції трудових витрат і таблиці технологічних розрахунків

11.3.1 Технологічна карта на торкретування стін і дна  насосної станції

11.3.2 Область застосування

11.3.3 Організація і технологія будівельного процесу

11.4 Будівельний генеральний план об’єкту

11.4.1 Розрахунок складів

11.4.2 Розрахунок тимчасових приміщень

11.4.3 Розрахунок тимчасового водопостачання

11.4.4 Енергопостачання будівельного майданчика

11.4.5 Техніко-економічні показники будгенплану

12. Охорона праці

12.1 Організація охорони праці при будівництві насосної станції

12.2 Аналіз шкідливих та небезпечних факторів

12.3 Розробка заходів з охорони праці при будівництві

12.4 Розрахунок занулення трансформатора живлення

12.5 Розрахунок заземлення

12.6 Вимоги пожежної безпеки

13. Техніко-економічні розрахунки і показники проекту

13.1 Капітальні вкладення

13.2 Експлуатаційні витрати

13.3 Техніко-економічні показники проекту

В с т у п

 

В даному дипломному проекті проводяться розрахунки та даються рекомендації по каналізації міста Л.

Кількість населення становить 227331 людей. Крім цього, в місті Л. знаходиться три підприємства, які користуються послугами каналізації і стапкобудівельний завод, шарикопідшипний завод і молокозавод.

Для забезпечення відведення стічних вод на очисні споруди в дипломному проекті розробляється повна роздільна система каналізації міста, яка передбачає окреме відведення на відповідні очисні споруди господарсько-побутових і виробничих стічних вод однією мережею труб та дощових вод іншою.

Очисні споруди проєктуємо на механічну та повну біологучну очистку стічних вод з наступним їх знезараженням.

Для обслуговування безперервно зростаючого міського населення при зростаючих нормах водоспоживання та водовідведення потрібно значно збільшити пропускну здатність міської каналізації.

Останнім часом велика увага приділяється охороні навколишнього середовища, зокрема охороні водойм. Для цього потрібно більш ретельно займатися очисткою стічних вод та кращою обробкою осаду.

1. Дані про місцерозташування об’єкту

1.1 Місцерозташування міста

 

Місто Л. знаходиться в західній частині Львівської області на березі річки Світлої. Місто Л. відноситься до міст обласного підпорядкування.

По санітарному благоустрою місто має три зони забудови: багатоповерхову, малоповерхову та індивідуальну зону забудови. На території міста розташовані промислові підприємства місцевого та міждержавного значення: станкобудівний завод, шарикопідшипниковий завод молокозавод.

Вулиці і тротуари міста мають асфальтове покритті. Ширина вулиць поливається в межах 8-30 м, тротуарів 3-6 м. Типові поперечні розрізи вулиць для різних зон забудови міста показані.

Місто має велику кількість зелених насаджень. На території міста Л. є наступні інженерні комунікації: водопостачання, газопостачання, тепломережі, електромережі.

 

1.2 Рельєф об’єкта каналізування

 

Рельєф населеного пункту характеризується нерівномірною поверхнею.

По топографічним відміткам місто Л. розділене на два басейна каналізування: південний і північний.

Річка світла протікає на заході від міста. В північній частині міста розташоване підвищення з відміткою 132 м над рівнем моря. Мінімальна відмітка, яка дорівнює 106 м над рівнем моря, в найбільше пониженій частині долини річки Світлої.

Даний рельєф міста створює два басейна каналізування, водорозділами яких є підвищення, розташовані в центрально-північній частині та південно-східній частині міста.

1.3 Геологічні та гідрогеологічні дані

 

Територія об’єкта, який каналізується, характеризується наступною гіологічною будовою:

-       рослинний шар – 0,2 м;

Горизонт 1 - суглинки темнобурі жовтобурі:

-       товщина шару 1,5-3,5м;

Горизонт 2 – глибина тверда:

-       товщина шару 5-8 м;

Горизонт 3 – супіски жовтувато-сірі:

-       товщина шару 7 м,

Горизонт 4 – піски середньої крупності:

-       товщина шару більше 10 м.

Грунтові води залишають на глибині 7-9м від поверхні землі. По даним вишукувань грунтові води неопресивні. Дані отримані на основі результатів механізованого глибинного буріння скважин. Схматичний розріз цих скважин наведений на малюнку 1.3.1.

 

Свердловини 2,4,6 Свердловини 1,3,5

№ шару	Літологічна колонка	Відмітка підошви, м	Потужність шару, м	Опис грунтів	Рівень ГВ	№ шару	Літологічна колонка	Відмітка підошви, м	Потужність шару, м	Опис грунтів	Рівень ГВ
1		0,2   1,7     7,7     18,4	0,2   1,5     6,0     3,7	Рослинний шар   Суглинки темно-бурі Суглинки жовтувато-сірі Піски середньої крупності	20	1		0,2   1,9     5,5     17,5	0,2   1,7     3,6     7,9	Рослинний шар   Суглинки темно-бурі Суглинки жовтувато-сірі Піски середньої крупності	68
2						2
3						3

Свердловини 8,10,11 Свердловини 7,9,12

№ шару	Літологічна колонка	Відмітка підошви, м	Потужність шару, м	Опис грунтів	Рівень ГВ	№ шару	Літологічна колонка	Відмітка підошви, м	Потужність шару, м	Опис грунтів	Рівень ГВ
1		0,2   2,0     8,0     13,5	0,2   1,8     6,0     5,5	Рослинний шар Суглинки темно-бурі Суглинки жовтувато-сірі Піски середньої крупності	20	1		0,2   3,0     9,2     15,4	0,2   3,8     6,2     6,2	Рослинний шар Суглинки темно-бурі Суглинки жовтувато-сірі Піски середньої крупності	75
2						2
3						3

1.4 Метеорологічні дані

 

Територія Львівської області розташована в другому кліматичному районі. На основі багаторічних метеорологічних досліджень отримані слідуючі дані про клімат міста Л.:

-       середня температура повітря найбільш холодної п’ятиднівки

Т = - 21,5 ^оС;

-       середня температура найбільш холодної доби Т1 = - 25 ^оС;

-       середня температура найбільш холодного періоду Т2 = - 8 ^оС;

-       середня температура найбільш жаркої доби Т_з =24,6 ^оС;

-       середньорічна температура повітря Т_с = 7,4 ^оС;

-       тривалість періоду із середньою добовою температурою < 0^оС 105 днів;

-       середня відносна вологість повітря – 80 %;

-       середня відносна вологість повітря – 80%;

-       середня кількість опадів за рік – 798 мм;

-       в тому числі рідних - 702 мм;

-       md = 106

Постійна висота снігового покрову не створюється. Середня сезонна глибина протерзання грунтів до 80 см, максимальна глибина промерзання грунту, яка спостерігається 1 раз в 100 років – 100 см.

Повторюваність вітра по направленню в процентах і середня швидкість вітру в м/с за літо навдені в таблиці 1.4.1.

 

Таблиця 1.4.1.

Сторони світу	Пн	ПнС	С	ПдС	Пд	ПдЗ	З	ПнЗ
Повторюваність вітру,%	7	8	9	13	10	17	20	16
Швидкість вітру, м/с	3,4	3,3	5,0	4,8	3,2	6	4,9	5,4

 

1.5 Дані про водойму – приймача стічних вод

 

Приймачем очищених стічних вод являється річка світла, яка протікає на заході від міста в північному напрямку.

Річка Світла протікає на рівнинній місцевості і має змішане грунтово-снігове-дощове живлення з вираженою весняною повінню і низькою меженню. Крім весняної повені річка може, мати повінь в любий час року, а також зимові повіні в наслідок потеплінь. Річка Світла три місяці покрита льодом, не мулоносна, без заморів на спостережливому участку. В результаті спостережень отримані слідуючі дані по річці:

- відмітка дна - 106 м;

-       найвищий літній рівень - 108 м;

-       найнижчий літній рівень - 107 м;

-       площа водозабору - 465 м.

Інші показники хімічного і фізичного аналізу зводимо в таблицю 1.5.1.

 

Таблиця 1.5.1.

№ п/п	Показники річки	Один. виміру	Кількість
1	Мінімальна витрата	м3/с	4,9
2	Коливання горизонтів	м	2,45
3	Категорія водойми по використанню		ІІ
4	БСК5 річкової води: - літом - зимою	мг/л мг/л	1,1 0,2
5	Розчинений О2: - літом - зимою	мг/л мг/л	8,1 18,2
6	Температура води: - літом - зимою	оС оС	+20 +21
7	Лужність води: - літом - зимою	мг/л мг/л	45,9 22,1
8	Відстань до форватору до найближчого водовипуску	м	800
9	Глибина річки в межень	м	1,9
10	Жорсткість води загальна	мг·екв/л	3,08
11	рН річкової води		6,83
12	БСК20 в літній період	мг/л	4,4
13	БСК пов	мг/л	2,8
14	Середня глибина річки на ділянці випуску очищення стоку	м	1,8
15	Середня швидкість течії води	м/с	0,015

 

1.6 Існуючі каналізаційні споруди і каналізаційна мережа

 

На даний час в місці умовно немає господарсько-побутової каналізації. Промислові підприємства, підприємства загального харчування користуються локальними системами каналізації, після чого води стічні скидаються у водойом.

Очищена вода не задовільняє вимог норм, так як очисні споруди технічно застаріли. Даними проектом розробляється повж каналізування міста, а також комплекс очисних споруд каналізації, що передбачають повну біологічну очистку міських і виробничих стічних вод.

 

1.7 Енергопостачання району будівництва

 

Місто Л. постачається електроенергією. Вартість 1 кВт 4 електроенергії при одноставочному тарифі 40 при двоставочному – 25.

Напруга силової мережі – 380 В,

освітлювальної мережі – 220 В.

Безперебійність електропостачання насосних станцій і очисних споруд здіснюється підключеннями їх до двох незалежних трансформаторних підстанцій.

2. Вихідні дані до проекту

2.1 Терміни та послідовність проектування та будівництва

 

Проектування ведеться комплексно із взаємною ув’язкою технологічної, будівельної та інших частин проекта. Прийняття всіх технічних рішень відбувається на стадії технічного проекту, а розробка окремих споруд – на стадії техноробочого проекту.

В першу чергу будівництва передбачається каналізування районів житлової забудови, а також забудови з великими громадськими, комунальними та лікувальними будівлями, території промислових підприємств.

Розрахунковий термін будівництва каналізаційних споруд – 24 місяці.

 

2.2 Розрахункова кількість водоспоживачів

 

При проектуванні каналізації в першу чергу потрібно мати дані про розрахункову кількість населення. Вона визначається по чергам будівництва у відповідносні з проектом планіровки. В різних районах міста проживає різна кількість жителів, що залежить від характеру будівль та їх поверхневості, від степені благоустрою.

Дані про місто, яке каналізується, зведені в таблиці 2.2.1.

 

Таблиця 2.2.1.

№ п/п	Показники	Один. виміру	Значення
1	2	3	4
1	Санітарний благоустрій будівель: - багатоповерхова зона - малоповерхова зона - квартал індивідуальної зони
2	Густина населення - багатоповерхова зона - малоповерхова зона - квартал індивідуальної зони	чол./га чол./га чол./га	380 150
3	Поверховість забудови: - багатоповерхова зона пов. - малоповерхова зона пов. - квартал індивідуальної зони	пов. пов. пов.	9 2-3 1
4	Склад кварталу: - асфальт - криши - озеленение - грунтові води	% % % %	20 30 40 10

 

2.3 Прийняті проектом норми водовідведення

 

Норми водовідведення побутових стічних вод приймаємо в залежності від степеню благоустрою районів житлової забудови та кліматичних умов. Забудова спорудами, обладнаними водопроводом, каналізацією і системою централізованого гарячого водопостачання і норма водовідведення – 300 л/доб. Забудова спорудами, обладнаними водопроводом, каналізацією і ванною з газовими водонагрівачами: норма водовідведення – 200 л/доб.

Забудова спорудами, обладнаними внутрішніми водопроводом, каналізацією без ванни: норма водовідведенням – 150 л/доб

Норми і коефіцієнти годинної нерівномірності водовідведення побутових стічних вод від промислових підприємств слідуючі:

- в цехах із значним тепловиділенням (>20 ккал на 1 м³/год) 45 л в зміну на одну людину;

-                              в цехах інших – 25 л/чол.зм.

Норма водовідведення на душові для виробництв, пов’язаних із забрудненням тіла чи потребуючих особливого санітарного режиму, прийнята 60л на одну людину, яка користується душем; для інших виробництв – 40 л на одну людину, яка користується душем.

2.4 Розрахункові показники промислових підприємств прийняті для пізначення кількості стічних вод

 

Станкобудівний завод займає територію 24,4 га. На заводі виготовляють станни для багатьох видів промисловості, кранове обладнання. В процесі виробництва вода витрачається на охолодження машин, крім того, вона використовується в процессах фарбування обладнання та інших цілей. Всі дані по підприємству зводимо в таблицю 2.4.2.

 

Таблиця 2.4.1.

№ п/п	Показники	Один. виміру	Значення
1	Число змін роботи	зм.	3
2	Тривалість зміни	год.	8
3	Початок І-ї зміни	год.	8
4	Кількість продукції, яка виробляється: І зміна ІІ зміна ІІІ зміна	тис.шт тис.шт тис.шт	40 40 40
5	Кількість робітників: І зміна ІІ зміна ІІІ зміна	чол. чол. чол.	600 400 400
6	Кількість робітників: - холодний цех - гарячий цех	% %	30 70
7	Процент робітників, які приймають душ	%	60
8	Коефіцієнт годинної нерівномірності		1,8
9	Норма водовідведення	м3/тис.шт	6

 

Шарикопідшипний завод займає площу 21,6 га. Продуктивність 90 тис.шт. На шарикопідшипниковому заводі виробляється підшипники для різного виду обладнання і машин, а також товари народного споживання. На підприємстві, в основному, вода використовується на охолодження машин і механізмів, миття обладнання і господарсько побутових потреб.

Дані про завод наведені в таблиці 2.4.2.

 

Таблиця 2.4.2.

№ п/п	Показники	Один. виміру	Значення
1	Число змін роботи	зм.	3
2	Тривалість зміни	год.	8
3	Початок І-ї зміни	год.	8
4	Кількість продукції, яка виробляється: І зміна ІІ зміна ІІІ зміна	тис.шт тис.шт тис.шт	40 25 25
5	Кількість робітників: І зміна ІІ зміна ІІІ зміна	чол. чол. чол.	500 300 300
6	Кількість робітників: - холодний цех - гарячий цех	% %	70 30
7	Процент робітників, які приймають душ	%	70
8	Коефіцієнт годинної нерівномірності		1,7
9	Норма водовідведення	м3/тис.шт	5,5

 

Молокозавод займає площу 12, га. Продуктивність 400 т/доб. На молокозаводі виробляється широкий асортимент продукції: молоко різних видів, дієтичні продукти, морозиво. На підприємстві вода використовується на: охолодження молока і молочних продуктів в різних апаратах, охолодження конденсаторів, промивку обладнання, холодильні установки та господарсько-побутові витрати.

Всі дані підприємству наведені в таблиці 2.4.3.

 

Таблиця 2.4.3.

№ п/п	Показники	Один. виміру	Значення
1	Число змін роботи	зм.	2
2	Тривалість зміни	год.	8
3	Початок І-4 зміни	год.	8
4	Кількість продукції, яка виробляється: І зміна ІІ зміна	т т	200 200
5	Кількість робітників: І зміна ІІ зміна	чол. чол.	500 400
6	Процент робітників, які приймають душ	%	80
7	Коефіцієнт годинної нерівномірності		1,5
8	Норма водовідведення	м3/т	3,2

 

3. Розрахункові витрати стічних вод

3.1 Визначення середніх витрат стічних вод від населення міста

 

Розрахункові витрати побутових СВ залежить від густини забудови і прийнятої норми водовідведення.

Густина населення Р, чол/га Норма водовідведення

- багатоповерхова 380                     300 л/добу

- малоповерхова 150                       200 л/добу

- індивідуальна     110                     150 л/добу

Модуль стоку залишкова кількість СВ, яка відводить від 1 га житлової площі кварталу :

(3.1)

 

багатоповерхова:

малоповерхова:

індивідуальна:

Середньо секундні витрати СВ від населення:

 

, л/сек.                         (3.2)

 

Таблиця 3.1

Визначення середніх витрат СВ від населення міста

 

Q _{сер. с} = 807, 08 л/с;

Q _{сер. год} = 3,6 · Q _{сер. с} = 3,6 · 807,08 = 2 905,5 м³/год;

Q _{сер.доб} = 24 · Q _{сер. год} = 24 · 2 905,5 = 69 732 м³/год

 

3.2 Витрати стічних вод від промислових підприємств

 

Розрахунок середніх витрат СВ від промислових підприємств ведемо в табличній формі. При цьому на підприємствах враховуємо побутові і душеві стічні води.

Добова середня витрата стічних вод від підприємства складається з технологічної, побутової і душової витрати.

 

(3.4)

 

Технологічна витрата стічних вод за зміну

 

, м³/зм;

 

де а - нормо водовідведення на одиницю продукту, що випускається приймаємо укрупнення нормам водовідведення, м³/т (або за [3]);

n - кількість продукції яка випускається за зміну, м/зм;

Кількість побутових і душових стічних вод підприємств визначається по кількості робітників, зайнятих на виробництві і які користуються душами в холодних і гарячих цехах.

В холодних цехах витрата СВ за зміну:

; м³/зміну

В гарячих цехах:

; м³/зміну,

де N – число працюючих в зміну , чол.

Кількість душових СВ за зміну:

, м³/зм                                            (3.6)

де, а – кількість води, яка подається на одну душеву сітку по [табл.2.5]

а – 500 л/год

m – кількість душевих сіток, шт.

t – тривалість користування душем, 45 хв. після кожної зміни

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.3 Сумарні розрахункові витрати стічних вод населеного пункту і промислових підприємств

 

По сумарній секундній витраті стічних вод від населення міста (табл. 3.2.) q = 807,08 л/с по [2 табл.2] визначаємо загальний коефіцієнт нерівномірності притоку СВК = 1,25 по [3. табл. 3.6] в залежності від загального коефіцієнта нерівномірності водовідведення виписуємо розподіл середньодобової витрати побутових СВ по годинах доби.

Приймаємо, що стічні води, які поступають із міста - поступають рівномірно.

Максимальна технологічна витрата стічних вод визначається по формулі:

 

, м³/год (3.7)

 

Q_зм - середня витрата технологічних СВ за зміну, м³/зм;

К_г - коефіцієнт годинної нерівномірності водовідведення, по [3. табл. 2.5] в гарячих цехах;

К_г = 2,5 , в холодних К_г = 3;

Т_зм – тривалість зміни, год.

 

Витрата технологічних СВ по змінах

 

, м³/год (3.8)

 

Поступання побутових стічних вод відбувається в залежності від типу цехів. Душеві витрати СВ поступають в мережу протягом першої години після закінчення зміни.

Таблиця 3.3.

 

 

 

4. Розрахунок конструкцій забруднень стічних вод

4.1 Концентрації забруднень побутових СВ

 

Концентрації забруднень в побутових стічних водах по завислим речовинам, БПК повн і ПАР визначаємо по формулі:

 

мг/л (4.1)

 

де а - кількість забруднень у розрахунку на 1-го жителя;

- завислі речовини 65 г/добу;

- БПК повн освітленої води 40 г/добу;

- ПАР 2,5 г/добу [2, табл. 2.5];

NC    - число жителів, що проживають в каналізованих районах NC=255605чол.

мг/л;

мг/л;

мг/л;

 

 

 

,м³/доб

Середню концентрацію забруднень в суміші побутових і виробничих вод приймаємо для розрахунку очисних споруд.

4.2. Концентрації забруднень промислових підприємств

4.2.1 Концентрації забруднень молокозаводу

Згідно [3,стор.489] на підприємствах молочної промисловості утворюються два види виробничих стічних вод: забруднені і незабруднені.

Забруднені стічні води утворюються при митті обладнання, технологічних трубопроводів, автомобільних та залізодорожних цистерн, фляг, склотари, підлоги.

Незабруднені води утворюються при охолодженні молока та молочних продуктів та обладнання і, як правило потрапляють в систему оборотного водопостачання або на повторне використання для миття обладнання, пари та інших цілей.

Температура стічних вод в холодну пору року 15-18 ^оС, а в теплу пору 20-25^оС.

Забруднені стічні води мають таку характеристику:

- зважені роговини 350 мг/л;

- БСК_п – 1200 мг/л.

На підприємствах молочної промисловості, як правило, передбачають влаштування двох самостійних мереж каналізації: - для виробничих забруднених та побутових стічних вод і для незабруднених дощових стічних вод.

На підприємствах невеликої потужності стічні води піддають суміжній очистці з побутовими стічними водами населеного пункту. Самостійні очисні споруди будують миті при відсутності можливості технічної, або економічній доцільності подачі стічних вод на загальні очисні споруди.

На території молокозаводу перед скидом стічних вод в каналізаційну мережу розміщують слідуючи споруди:

- усереднювачі по витраті відпрацьованих мийних розчинів, що забезпечують приймання залпового скиду забруднених стічних вод з послідовним та рівномірним його випуском;

- грязевідстійники з бензомаслоутворювачами біля майданчиків мийки автомобілів;

- мазутоуловлювачі біля мазутного господарства.

На заводі влаштовано жироуловлювачі на випусках з цехів з високо жирною продукцією (масло, вершки, сметана).

 

4.2.2 Концентрації забруднень станко будівельного заводу

Стічні води станкобудівельного заводу підрозділяють на категорії вод ІІІ к [3.табл.54.1] ст.472 забруднені кислотами, лугами, з’єднаннями хрому, ціану та іншими хімічними розчинами. Ці води в свою чергу підрозділяють на:

 

 

Стічні води доцільно обробляти реагентами в камерах проточного типу з обов’язковим автоматичним регулюванням процесу очистки. Воду попередньо усереднюють.

Для локальної очистки використовують такі методи:

- для хромозабруднених стічних вод – використовують сірчану кислоту, бісульфіт або сульфат Na. Для очистки стічних вод хром VІ можливе примінення реагентів залізомістких розчинів, залізний купорос, відпрацьовані правильні розчини, залізна стружка);

- для ціан забруднених стічних вод - використовують луги ( вапняне молоко), рідкий хлор, гипохлорит натрію, гипохлорит кальцію, хлорне вапно. Після реагентної обробки, відстоювання. Якщо потрібно – фільтрування стічної води скидають в побутову каналізацію.

Локальна очистка розрахована на 100% ліквідацію хрому VІ. Процес очистки відбувається в спец спорудах – біовідновлювачах при відсутності кисню та повітря в потрібних пропорціях стічних вод, забруднених хром VІ та побутових стічних вод.

Приймаємо, що з станкобудівельного заводу поступають в каналізацію води лише механічно забруднені С _дв.рег – 0,3 г/л = 300 мг/л.

СПАР, СБПК – в виробничих стічних водах після локальної очистки відсутні.

 

4.2.3 Концентрації забруднень шарикопідшипного заводу

Згідно [3, табл.54.1 стор.472] стічні води заводу віднесено до ІVк – відпрацьовані змазочні речовини, або емульсії. Очистку таких стічних вод, які мають такі забруднення:

Концентрація забруднень г/л                    стічні води

- механічні домішки                                           0,05-0,2

- масла та нафтопродукти                                  10-80

- загальна солемісткість                                     до 1

- рН                                                           9,5-11

Перед скидом в міську каналізацію виконують на самостійних очисних спорудах. Для розрушення відпрацьованих емульсій приміняють реагентно-фломаційний, реагентно-сепараційний, електрокоогуляційний та гіперфільтраційний методи. В даному випадку приміняємо електрокоогуляційну очистку, яку доцільно виконувати в електролізерах з приміненням алюмінієвих електродів по такій схемі:

- попереднє відстоювання та усереднення стічних вод видалення осаду вільних масел;

- підкислення до рН = 56;

- обробка в електролізері з видаленням піни;

- відстоювання;

- фільтрування.

При очистці по такій схемі остаточний вміст маси в стічні води складає 15-20 мг/л. Стічні води можуть бути випущені в побутову каналізацію.

Приймаємо С зв.реч. = 200 мг/л. Концентрації масел не перевищують концентрації в побутових стічних водах, тому будуть вловлені жирозбірниками на міських очисних спорудах.

4.3 Середні концентрації забруднень в суміші побутових і виробничих стічних вод

 

Середню концентрацію забруднень в суміші побутових і виробничих стічних вод визначаємо за формулою:

 

,мг/л          (4.2)

 

Q_ind = 720 + 495 +1280 = 2495 м³/добу;

де С_dom , C_ind – концентрація забруднень, відповідно в побутових і виробничих стічних водах, мг/л;

Q_dom , Q_ind – витрати, відповідно побутових і виробничих стічних вод, м³/добу;

мг/л;

мг/л;

мг/л.

Приведені концентрації використовуємо для розрахунку очисних споруд.

Зведене число жителів по завислим речовинам і БПК визначаємо за формулою:

 

N_г = N_с + N_еg (4.3)

 

мг/л;

мг/л;

де N_еg - еквівалентне число жителів тобто таке їх число, що вносить таку ж кількість           забруднень, що і зазначені витрати виробничих стічних вод.

Еквівалентне число жителів по:

 

- БПК  (4.4)

- по завислим речовинам  (4.5)

 

Приведене число жителів:

чол;

чол;

 

5. Розрахунок необхідного ступеня очистки стічних вод

5.1 Розрахунковий коефіцієнт змішування стічних вод з водою річки

 

Величину коефіцієнта змішування, що визначає частину витрати річки, яка реально може брати участь у розбавленні стічних вод у розрахунковому створі, визначаємо по методу В.А.Фролова – І.Д.Родзіллера.

Коефіцієнт турбулентної дифузії дорівнює:

 

(5.1)

 

де V_mid – середня швидкість течії води у річці між випуском стічних вод і розрахунковим створом, 0,015 м/с;

H_mid – середня глибина річки на тій же ділянці, 1,8 м

 

Коефіцієнт, що враховує гідравлічні умови змішування стічних вод з водою річки:

 

(5.2)

 

- коефіцієнт звивистості річки  = 2,4;

- коефіцієнт який залежить від місця і конструкції випуску стічних вод у водоймище, берегові = 1;

q- середня витрата стічних вод, що скидаються у водоймище, = 0,839 м³/сек;

.

Коефіцієнт змішування з річковою водою дорівнює:

 

(5.3)

 

Q – розрахункова витрата води в річці, м^з/сек; 4,9 м³/сек по завданню

L - відстань по фарватеру від місця випуску стічних вод до розрахункового створу, L= 8000 м по завданню$

Для рибогосподарських водоймищ L = 8000м із завдання:

(5.4)

Коефіцієнт розбавлення:

 

.

 

5.2 Розрахунок необхідного ступеня очистки стічних вод по допустимій БПК

 

Допустима біохімічна потреба в кисні стічних вод, що скидаються у водоймище, виходячи з умов забезпечення у розрахунковому створі річки БПК не більше допустимої, буде складати:

 

, мг/л (5.5)

 

де L_w – БПК_повн стічних вод, яка повинна поступати в водойму після очистки мг/л;

L_m – гранично допустиме значення БПКповн. у розрахунковому створі водойми;

L_mp =6 мг/л

L_ч – БПК_пов річкової води до випуску стічних вод у мг/л; Lг = 2,8 мг/л по завданню;

К – константа швидкості споживання кисню суміші стічної і річкової води в річці в літній період

При tº = 20º С; К = 0,1

t – тривалість руху води від місця випуску стічних вод до розрахункового створу, діб;

доби;

мг/л.

5.3 Визначення необхідного ступеня очистки по завислим речовинам

 

Гранично допустима концентрація завислих речовин в очищених стічних водах, що скидаються у водойму:

 

, мг/л (5.6)

 

де Р – допустиме збільшення концентрацій завислих речовин у водоймищі після випуску стічних вод, мг/л; 75 мг/л для ІІк риб.госп.вод.

С_г – концентрація завислих речовин у воді водоймища до випуску стічних вод, 45,9 мг/л;

мг/л.

Необхідний ефект очистки:

 

.

 

5.4 Розрахунок необхідного ступеня очистки, по розчиненому у воді водоймища кисню

 

Необхідна оптимальна концентрація розчиненого кисню у воді водоймища для літніх умов буде забезпечена, якщо БПКпов стічних вод, що скидаються, не буде перевищувати величину:

 

, мг/л (5.8)

 

де Q₂ – концентрація розчиненого кисню у річковій воді до місця випуску стічних вод, Q₂ = 8,1 мг/л

Q_min - найменша концентрація кисню, яка повинна бути забезпечена у водоймищі , Q_min = 4,0 мг/л [3, таб.41];

, мг/л

Будуємо очисні споруди на повну біологічну очистку тому за розрахункову приймаємо БПК _пов = 15 мг/л.

 

6. Опис і розрахунок основних споруд для відведення і очистки стічних вод

6.1 Мережі і колектори

6.1.1 Розрахункові витрати стічних вод на ділянки колекторів

Розрахункові витрати стічних вод на ділянках колекторів побутової мережі визначаємо по формулі:

 

, л/с (6.1)

 

де  - коефіцієнт загальної нерівномірності поступання побутових стічних вод від житлових кварталів. Визначаємо з [2.табл.2] в залежності від сумарної витрати стічної води житлових кварталів, яка поступає на дому ділянку, включаючи транзитні^

 

 

 

q_n – середня витрата, яка поступає з суміжної площадки кварталу, л/с$

q_mp – транзитна витрата, витрата тих ділянок мережі, з яких вода безпосередньо поступає на розрахунковий участок, л/с;

– сума зосередженої витрати, яка поступає на дану ділянку від громадських будівель, комунальних промислових підприємств, як безпосередньо так і транзитом.

Зосереджена витрата стічної води від промислових підприємств др. л/сек визначається як сумарна витрата всіх категорій стічних вод в годину максимального водовідведення:

, л/с (6.2)

 

– витрата технологічних стічних вод, м³/год. за max.год;

Q_побут – витрату побутових стічних вод, м³/год. в той же час;

Q_душ – витрата душевих стічних вод, м³/год. в той же час.

Розрахункові витрати стічних вод від громадських будівель і комунальних підприємств визначаємо по формулі:

 

л/с (6.3)

 

– максимальна годинна витрата стічної води, м³/год.

Визначення розрахункових витрат виконано в схематичній формі див.мал.2.

Згідно [2,п.2.10] самопливні ділянки слід перевіряти на пропуск контрольної витрати, враховувати додатковий прилив поверхневих і ґрунтових стічних вод в період дощів і таїння снігів через не герметичність люків колодязів і за рахунок інфільтрації ґрунтових вод:

 

, (6.4)

 

L – загальна довжина трубопроводів мережі від її початку до розрахункового вузла, км;

md – величина максимальної добової кількості осадів md =106.

Визначаємо з [8, додаток 3] для львівської області md = 106

 

.

Контрольні витрати стічної води на ділянках мережі визначаємо по формулі:

 

, л/с (6.5)

 

6.1.2 Вибір матеріалу труб для каналізаційної мережі

Для прокладки каналізаційних мереж застосовуємо керамічні безнапірні труби по ГОСТ-286-82 та з/бетонні по ГОСТ 200-54-82.

Для напірних каналізаційних трубопроводів використовуємо напірні азбестоцементні труби по ГОСТ-539-80.

6.1.3 Гідравлічний розрахунок колекторів

Метою розрахунку являється вибір діаметра і похилу трубопроводу, який забезпечує пропуск розрахункової витрати при самопливній умові, швидкості і наповненні, які регламентовані нормами.

Вихідними даними для гідравлічного розрахунку являється: розрахункові і контрольні витрати стічні води на окремих ділянках мережі, а також генплан міста з нанесеною мережею водовідведення, по якому визначаються довжини ділянок відмітки і похили поверхні землі.

Найменьший діаметр труб для вуличних мереж 200 мм [2.п.2.33], найбільші швидкості руху стічних вод слід приймати.

Найменший похил для труб

d = 200 мм 0,007

при обґрунтуванні – 0,005.

При перевірці ділянки на пропуск контрольної витрати наповнення h/d не повинно перевищувати 0,95.

В цьому випадку діаметр труби не збільшується в іншому діаметр збільшується, доки не буде виконуватись ця умова.

Гідравлічний розрахунок ділянок мережі ведеться одночасно з висотною ув’язкою труб в колодязях. В інженерній практиці використовується два методи з’єднання трубопроводів менша з меншою і “по рівню води”.

При виконанні висотної ув’язки виключається можливість підтоплення ділянок трубопроводів, розміщених вище розрахункової ділянки (тобто відмітка горизонту води в відводящому трубопроводі не повинна перевищувати відмітку горизонту води в підводному трубопроводі). Це правило відноситься і до лотків труб в іншому випадку в розміщеному вище трубопроводі буде відкладатись осад.

При висотній ув’язці визначаємо відмітки лотків горизонту води труб початковому і кінцевому колодязі кожної ділянки мережі.

Мінімальне заглиблення трубопроводів призначається виходячи із умов:

1. Виключення промерзання труб

 

h _min = h_пр – а, м

 

де h_пр – глибина промерзання грунту

h_пр = 0,8 [8, дод.1]

а – величина, що залежить від діаметра трубопроводу і а = 0,3 м

h _min = 0,8 – 0,3 = 0,5 м;

2. Виключення руйнування труб під дією зовнішніх навантажень:

 

h _min = 0,7 + d, м

 

де d – діаметр труби, м

h _min = 0,7 + d = 0,7 +0,2 = 0,9 м;

3. Забезпечення приєднання до трубопроводів внутрішньоквартальних мереж.

Мінімальне заглиблення лотка труби у диктуючій точці не повинна бути меншим, ніж визначене за формулою:

, м

 

h min = 0,9 м;

і_min – мінімальний похил трубопроводу внутрішньоквартальної мережі ;

l – довжина внутрішньоквартальної мережі, м

Z_n, Z_к – відмітки поверхності землі на початку і в кінці внутрішньоквартальної мережі.

- розрахункова глибина води у великому колекторі.

м.

Зв’язок між одноіменними відмітками в початковому і кінцевому колодязях одної ділянки здійснюється через перевищення.

 

, м;

 

де і_mр – похил трубопроводу;

l_д – довжина ділянки, м.

Результати гідравлічного розрахунку і висотна ув’язка представлені на мал.3.

Профіль представлено на листі №2 або на міліметровому папері мал.6,3.

6.2 Насосна станція

6.2.1 Напірні водогони

Насосна станція розташовується в пониженому місці рельєфу міста, куди самопливом надходять стічні води від басейнів водовідведення. На території міста влаштовується одна насосна станція – головна, яка перекачує стічні води на очисні споруди.

Напірні водогони належить прокладати у 2 нитки з влаштуванням між ними переключень.

Розрахунок напірних водогонів полягає у визначенні їх діаметрів і втрат напору в них. При повному заповненні перетину труби (h/d = 1) діаметр водогону можна визначити за формулою:

 

(6/1)

 

де Q – розрахункова витрата стічних вод, м³/с;

V - швидкість руху води в напірних водогонах, приймаємо 1,0 – 1,5 м/с.

Загальні витрати напору визначають за формулою:

 

 

 

де I_вод – довжина однієї нитки водогону (з генплану), м;

І_в – гідравлічний похил трубопроводу.

Розрахунок напірного водогону від ГНС до приймальної камери очисних споруд довжиною 1000 м.

м³/год=0,64 м³/с.

Приймаємо V=1,5 м/с, тоді:

м.

Отже приймаємо d = 800 мм. З таблиць визначаємо   і_в = 0,0027; V= 1,28 м/с.

Отже, приймаємо d = 800 мм. З таблиць визначаємо

ів = 0,0027; = 1,28 м/с.

Н = 1,1 1000 2,7 = 2,97 м.

м.

Приймаємо азбестоцементні напірні труби ГОСТ 539-88 діаметром 800 мм.

6.2.2 Підбір насосів

Напір, який повинна створювати насосна станція, визначається за формулою:

 

, м (6.2)

 

де Z - позначка подачі стічних вод, яка дорівнює позначці води у приймальній камері очисних споруд або в колодязі- гасії самопливної мережі, м;

Z_HC - позначка відкачки стічних вод, яка дорівнює позначці середнього рівня води в приймальному резервуарі насосної станції (прибл. 4-5 м), м;

H_HC – внутрішньостанційні витрати напору, приймаються 2,5 м;

H_вод - втрати напору в водогоні, м;

Н_ЗАП – запас напору на вплив рідини з трубопроводу, приймається 1м.

По витрати стічних вод і напору підбираються насоси.

Q = 640 л/с = 2304 м³/год;

Н = 115,8 – 104,82 + 2,5 + 2,97 +1 = 17,45 м.

Підбираємо насоси марки СМ 250-200-400 я/4. Подача насоса 1350 м³/год, напір 16,0 м. Кількість насосів 2 робочих і 1 резервний. Потужність електродвигуна 55 кВт, к.к.д. насоса – 70%, ціна насоса – 8000 грн.

6.2.3 Приймальні резервуари

Ємність приймального резервуара насосної станції повинна бути не менша 5-ти хвилинної продуктивності одного насосу.

Потрібна ємність приймального резервуара за умови забезпечення 5-хвилинної подачі насоса буде:

м³

Приймальний резервуар, приміщення решіток, машинна зала, підсобно-промислові і побутові приміщення розміщуються в одній будівлі насосної станції. Приймальний резервуар і приміщення решіток повинні бути відділення від машинної зали водонепроникною перегородкою. В приймальних резервуарах встановлюється решітки з прозорами не менше 16 мм. Водопостачання насосних станцій передбачуємо від водопровідної мережі населеного пункту.

Насосні станції приймаються напівзаглибленого типу. На підведення до насосних станцій (у колодязях) з метою попередження затоплення приміщення решіток при аваріях установлюється затвір (засувку) з управлінням з поверхні земля приводом, що дозволяє у випадку аварії тимчасово підтоплювати колектор. Для скиду води у водойму влаштовують аварійний випуск із засувкою.

У машинній залі встановлюються насоси для перекачування стічних вод, насоси для видалення дренажної води, вантажно-підйомне обладнання та контрольно-вимірювальні прилади. Для забезпечення оптимального режиму роботи насосів у години мінімального і середнього надходження стічних вод необхідно встановити регулюючі ємності.

6.3 Розрахунок основних споруд очистки стічних вод

6.3.1 Технологічна схема очистки стічних вод

Проектом передбачається повна біологічна очистка стічних вод з доведенням концентрацій забруднень в очисних стоках по БПКП, та зв.рег., до 15 мг/л.

До складу очисних споруд для очистки стічних вод входять:

- решітки-дробарки;

- піскоуловлювачі;

- первинні відстійники;

- аеротенки;

- вторинні відстійники;

- контактні резервуари;

- допоміжні споруди та будівлі.

Для обробки осаду стічних вод передбачені мулозгущувачі, метантенки, мулові та піскові майданчики.

Для обеззараження очищеної води передбачено 30 хв., контакт її з хлором в контактних резервуарах. Див. малюнок 6.3.1.

6.3.2 Решітки дробарки

Для затримання та подрібнення великих забруднень, що містяться в стічних водах приміняють решітки – дробарки марки ГД.

Необхідна площа прозорів решітки [3. табл.11.2]

 

, м² (6.3)

 

де Q _{max. год} – максимальна годинна витрата стічних вод.

V_р – швидкість руху стічних вод в прозорих решітки-дробарки при максимальній витраті 1,2 м/с [3, табл.11,2 примітка]

м².

Кількість решіток визначаємо за формулою:

 

шт марки ГД – 600 3 роб 1 рез.. (6.4)

 

Фактична швидкість складатиме:

 

м/сек.

Технічна характеристика решітки марки ГД-600

- максимально пропускна здатність - 200 м2/год

- ширина прозорів                           - 10 мм

- діаметр барабану                          - 635 мм

- частота обертання барабану - 31 хв^-1

- потужність електродвигуна -

- маса – 1600 кг; 1,5 кВт

- сумарна площа щільових прозорів – 4550 см²

6.3.3 Аеровані піскоуловлювачі

До швидкості стічних вод в годину максимального притоку приймаємо аеровані піскоуловлювачі,

U = 0,08 – 0,12 м/сек. [2. Таб.28 стор.23]

Гідравлічна крупність піску, що затримується такими піскоуловлювачами Uо13,218,7 мм/сек. [2. табл.28].

Визначимо площу поперечного перерізу піскоуловлювача з кількістю затриманого піску 0,03 л (людина за добу);

 

, м² (6.5)

 

де n – число відділень не менше 2х [3.табл.11, стор.95]

V - горизонтальна швидкість руху води в м/сек;

, м².

Ширина до висоти має таке співвідношення В/Н = 1,5;

 

м;

м.

Фактична швидкість складатиме:

м/сек, що знаходиться в заданих межах.

Довжину знаходимо за формулою:

 

,м                                                   (6,6)

 

де K_р – коефіцієнт використання об’єму з [2, табл.27];

Н_р – робоча глибина аерованого піскоуловлювача , м;

V_ф – фактична швидкість руху, м/сек;

U_o – гідравлічна крупність частинок U_о = 13,2 мм/сек,

м.

Похил дна піскоуловлювача приймаємо 0,02-0,04 в бік піскового лотка.

Витрата повітря, яке подається в аеротенки піскоуловлювача.

 

м³/год [2. стор.24]

 

де - питома витрата повітря в піскоуловлювачах [2.п.6.28] – 3…5м³/м²год

м³/год.

Витрата води, яку подають технічні насоси для гідрозливу піску:

 

л/сек [2.п.6.30] (6.7)

V_h – вихідна швидкість зливної води, 0,0065 м/сек;

L_ss – довжина піскового лотку

Lss = 16,23 – 2,5 = 13,73 м;

2,5 - довжина піскового приямку;

в_ss – ширина піскового лотка, 0,5 м;

=л/сек.

Кількість піску, що затримується в піскоуловлювачах:

 

м³/добу (6.8)

 

де N_пр – приведена кількість жителів по зважаним речовинах, чол.;

0,02 – норма затримання піску в л (чол.добу);

вологість 60%; об’ємна вага – 1500 м/м³.

Для підсушування піску, який видаляється з піскоуловлювача за допомогою гідроелеваторів влаштовуються піскові майданчики, необхідна площа яких складатиме:

 

м² (6.9)

 

де, g_рік – навантаження на піскові майданчики [2.п.6.33] – 3 м³/м²рік)

Приймаємо 2 карти піскових майданчиків розміром 15 х 25 м.

Фактична площа піскових майданчиків складатиме 750 м².

6.3.4 Первинні відстійники

Для видалення із стічних вод грубодисперсних домішок приймаємо первинні радіальні відстійники розрахунок яких здійснюємо по кінетиці випадання зважених речовин з врахуванням необхідного ефекту освітлення стічних вод

% (6.10)

 

де  - концентрація зважених речовин суміші, мг/л;

150 – концентрація зв.речовин в освітленних стічних водах, кі надходять в аеротенк на біологічну очистку, мг/л.

Розрахункове значення гідравлічної крупності речовин, що затримуються в первинних відстійниках

 

, мм/сек (6.11)

 

де Н_set – глибина проточної частини відстійника Н_set = 31 м [2.табл.31];

К_set – коефіцієнт використання об’єму проточної частини відстійника К_set = 0,45 [2,табл.31];

T_set – тривалість відстоювання в секундах, яка відповідає необхідному ефекту очистки і отримана в лабораторному ціліндрі висотою h₁ = 0,5 м;

T_set = 540 сек; [3, стор.102, табл.12];

К_t – коефіцієнт, що враховує вплив температури води на її в’язкість при t _min = 17ºС К_t = 1,084 [3, стор.103];

п₂ – показник степеня, який залежить від агломерації зважених речовин в процесі відстоювання, n₂ = 0,25 для коагулюючих зважених речовин [3, стор.102];

мм/с.

Пропускна здатність одного відстійника для радіальних:

 

,м³/год;

D_set– діаметр відстійника, м;

d_en – діаметр впускного пристрою, м;

V_tb – поправка на турбулентність потоку, приймаємо по [2.таб.3.2] в залежності потоку води у відстійнику, м/с.

Орієнтовно приймаємо U_tb = 0 м/с.

Приймаємо відстійники d = 24,0 м

м³ /год.

 

Приймаємо шт,

 

п – коефіцієнт запасу, 1,2…1,3.

Середня швидкість руху води на середині радіуса відстійника буде:

 

м/сек.

 

При D = 30 м; R = 15 м,

n_від – кількість прийнятих відстійників так як 2,92 < 5,0 м/с тому V_tb= 0 прийнято вірно.

 

6.3.5 АЕРОТЕНКИ

Для біологічної очистки стічних вод від органічних забруднень приймаємо аеротенки з регенерацією активного мулу згідно [2, п.п.6.14].

Розрахункова тривалість окислення органічних забруднень в аеротенках, год:

 

(6.12)

де L_en, L_ex – БПК стічних вод на вході і на виході з аеротенку;

R_і – степінь рециркуляції активного мулу, R_і=0,6 [2, п.6.145];

а_р – доза активного мулу в регенераторі г/л:

 

;

 

а_і – доза активного мулу в аеротенку а_і=1,5 г/л;

г/л;

s – зольність активного мулу приймаємо s=0,3 [2. табл.40];

Т_w – середньорічна температура стічних вод (18º С);

Ρ – питома швидкість окислення забруднень, мг/год:

 

(6.13)

 

- максимальна швидкість окислення в мг/год.;

С₀ – концентрація розчиненого кисню в мг/л; С₀=2,0 мг/л в аеротенку;

К₀ – константа розчиненого кисню в мг/л; [2, табл.40], К₀=0,625;

К_l – константа, що характеризує властивості органічних забруднень, [2, табл.40], К_l=3,3мг БСК/л;

- коефіцієнт інгібіювання продуктами розпаду активного мулу, 0,07 г/л, [2, табл.40];

мг/год;

тривалість обробки води в аеротенку,год:

 

год.

Тривалість окислення складатиме:

год.

Тоді тривалість регенерації становить:

 

год.

 

Об’єм аеротенку визначаємо по середньогодинному надходженню води за період аерації в години максимального притоку [2, п.6.142] в м³/год:

 

м³/год.

 

Об’є аеротенку визначаємо за формулою:

 

м³.

Об’єм регенератора: м³.

Загальний об’єм: м³.

 

Частка регенератора в загальному об’ємі аеротенку:

 

.

 

Приймаємо 4-х коридорний аеротенк, трьох секційний, об’єм однієї секції:

м³;

ширина коридору – 6,0 м;

глибина коридору – 4,4 м;

довжина коридору м, приймаємо найближчу кратну 60,0 довжину, заокругливши до більшого, тобто 66 м.

Перерахуємо об’єми, фіктичні:

м^3;

м³;

м³.

Фактична тривалість обробки води в аеротенку:

 

год;

 

при розрахунковій 2,12 год.

Фактична тривалість регенерації мулу:

 

год;

 

при розрахунковій 1,74 год.

Органічних забруднень в аеротенку складатиме:

 

год;

 

при розрахунковій 3,86 год.

Отже, розміри аеротенку і регенератора підібрані вірно.

Навантаження на активний мул:

 

, мг/год; (6.14)

мг/добу.

По [ 2, табл.41] знаходимо муловий індекс по вирахованому навантаженню на активний мул:

і=80,58 см³/г.

Перевіряємо мінімальний ступінь рецеркуляції:

 

,

 

прийнята величина R_і=0,6, що не менше розрахункового R_і=0,137 то перерахунок робити не потрібно.

Середні витрати повітря на аерацію мулової суміші в аеротенку, м³/м³:

 

(6.15)

 

де g₀ – питома витрата кисню повітря на 1 мг БСК для повної біологічної очистки g₀=1,1 мг/1мг [2, п.6.15];

К₁ – коефіцієнт, що враховує тип аератора, приймається для мілкопузирчатої аерації в залежності від співвідношення площі зони, що аерується до площі аеротенку, К₁=1,47 [2, табл.42] для мілкопузирчастої аерації;

К₂ – коефіцієнт, який залежить від глибини занурення аератора при h_а=4,4 м [2, табл.43] К₂=2,71;

К₃ – коефіцієнт, якості води, який застосовується для побутових стічних вод, К₃=0,85 [2, п.6.157];

К_t – коефіцієнт, який враховує температуру стічних вод та визначається за формулою:

;

 

T_w – середньомісячна температура в літку (22º С – по завданню);

С₀ – концентрація кисню повітря в аеротенку С₀=2 мг/л;

С_а – розчинність кисню повітря у воді аеротенку:

 

мг/л;

 

С_t – розчинність кисню повітря при атмосферному тиску tº С=22, середньомісячна в літку [5, табл.3.5.], С_t=8,67 мг/л.

м³/м².год.

Розрахункова інтенсивність аерації становить:

 

м³/м².год.

 

Отримана інтенсивність аерації менша за максимально допустиму.

І_а.max=10 м³/м².год [2, табл.42] перерахунок робити не потрібно.

Необхідна витрата повітря:

 

м³/год.

6.3.6 ВТОРИННІ ВІДСТІЙНИКИ

Для видалення активного мулу з мулової суміші після аеротенків приймаємо вторинні відстійники, які розраховуємо по гідравлічному навантаженню:

 

 

де К_ss=0,4 для радіальних відстійників;

Н_set – глибина проточної частини відстійника, приймаємо 3,1м;

J_і – муловий індекс 81,9 см³/г;

a_t – залишкова концентрація активного мулу в очищеній воді на виході, 15 мг/л;

а_і – концентрація мулу в аеротенку 1,5 г/л;

.

Необхідна площа поверхні вторинних відстійників:

 

,

 

К₃ – коефіцієнт запасу на випадок, мінімальна кількості відстійників 121,3 [2, п.6.58].

 

;

шт.

 

Приймаємо 4 шт., d=30,0 м.

6.3.7 СПОРУДИ ДЛЯ ЗНЕЗАРАЖЕННЯ СТІЧНИХ ВОД

Стічні води перед випуском їх у водойму знезаражуються рідким хлором.

При розрахунковій дозі активного хлору після повної біологічної очистки 3 г/м³ [2, п.6.223], необхідна продуктивність хлораторної складатиме, кг/год:

 

, (6.16)

 

де 1,5 – коефіцієнт запасу;

кг/год.

Добові витрати хлору:

 

кг/добу.

 

Річні витрати хлору:

 

т/рік.

 

Підбираємо хлоратор марки ЛОНИИ-100 пропускною здатністю 30 кг в годину, [3, табл.66.38].

Хлораторна забезпечується підводом хлору питної якості, з тискои не менше 0,4 Мпа та витратою води, яку розраховуємо по формулі:

 

м³/год;

 

де g_в – норма водоподачі в м³ на 1 кг хлору [2], g_в=0,4 м³/год.

Хлорна вода подається у змішувач для змішування її з очищеною водою.

По [3. табл.16.2] підбираємо типовий лоток пропускною здатністю 32000-80000 м³/добу; l=13,97 м.

Для контакту стічних вод з хлором перед скидом на протязі 30 хв [2, п.6.228] приймаємо контактний резервуар, об’єм розраховуємо по формулі:

м³.

 

Приймаємо 6 шт.

При швидкості руху очищених стічних вод в контактних резервуарах V=10 мм/с, та терміну контакту хлору з стічною водою 30 хв.

Приймаємо ширину В=0,6 м, глибину визначаємо:

 

м,

 

N – кількість контактних резервуарів, шт.

Приймаємо Н_р=2,7 м, тоді фактичний час перебування води в них:

 

год або 30,41 хв.

 

Кількість осаду, що затримується в приямках контактних резервуарах:

 

м³/добу;

 

при вологості осаду 98 %;

де 0,5 – питома кількість осаду в л/м³ [2, п.6.231].

6.3.8 МУЛОУЩІЛЬНЮВАЧІ

Визначимо приріст надлишкового активного мулу за формулою:

 

мг/л;

 

0,8 – коефіцієнт, який враховує частку завислих речовин на приріст активного мулу;

0,3 – коефіцієнт приросту в залежності від БСК стічних вод;

150 – концентрація зважених речовин в стічній воді, яка поступає на обробку в аеротенк.

Витрата надлишкового активного мулу:

 

м³/год;

г/л.

 

Витрата мулової рідини яка виділяється від мулу, складатиме, м³/год:

 

(6.17)

 

W₁ – вологість надлишкового активного мулу, при С=4 г/л;

W₂ – вологість ущільненого мулу 98%. [2, табл.58];

м³/год.

Необхідна площа радіальних відстійників:

 

.

 

Площа одного відстійника, d=18,0 м, становить:

м².

Тоді загальна кількість: .

Приймаємо 3 радіальних ущільнювачі d=18,0 м.

6.3.9 МЕТАНТЕНКИ

Приймаємо метантенки з термофільним режимом зброджування.

Кількість сухої речовини осаду О_сух та активного мулу u_сух, які утворюються на очисній станції в т/добу розраховуємо по формулі:

 

; т/добу (6.18)

 

К – коефіцієнт, який враховує крупні частинки, які не вловлюються при відборі проб для аналізу, К=1,1-1,2;

Е – ефективність затримання зважених речовин у первинних відстійниках, частки одиниці;

 

т/добу.

; т/добу;

 

Р – приріст активного мулу, мг/л;

В – винос активного мулу з вторинних відстійників, 15 мг/л для повної біологічної очистки;

т/добу.

Для розрахунку розпаду осаду та мулу по беззольній речовині при зольності осаду З_ос=30%; зольності мулу З_мул=30% та гідроскопічній вологості осаду та мулу В_і=5%; застосовуємо наступні формули:

 

; т/добу

т/добу;

; т/добу

т/добу.

Визначимо витрату сирого осаду та надлишкового активного мулу:

 

м³/добу;

м³/добу;

 

де ρ_ос, ρ_м – густина осаду та активного мулу, приймається 1;

W_ос – вологість осаду з первинних відстійників W=95 %;

W_мул – вологість активного мулу з радіальних ущільнювачів – 97,3% [2, табл.58].

Загальна витрата осаду по сухій речовині по станції:

 

м³/добу;

т/добу.

 

По об’єму суміші фактичної вологості:

 

м³/добу.

 

Середнє значення вологості суміші та зольності:

 

; %

;

; %

 

.

При термофільному режимі бродіння tº С, бродіння 53º С при В_сум=96,67%, доза завантаження 18,67% [2, табл.59], тоді потрібний об’єм метантенку становить:

 

м³.

 

Приймаємо три типових метантенки об’ємом 1000м³ кожний [3, стор.323] з такою технічною характеристикою:

діаметр – 12,5 м;

об’єм – 1000 м³;

висота частини – 6,5 м.

Так як, загальний об’єм метантенків більше потрібного – 3000 м³, тома фактична доза завантаження дещо понизиться:

 

.

 

Для суміші осаду і активного мулу максимально важливий розпад:

 

; %

а_ос, а_мул – максимально важливий розклад відповідно осаду 53%, та мулу 44%, [2,п.6.353];

.

Згідно [2, п.6.351] при наявності в стічних водах ПАР величину добової дози завантаження Д_mt % належить перевірити по ф-лі:

 

; % (6.19)

 

де C_dt – наявність ПАР в осаді, мг/л, сухої речовини осаду, приймається по експериментальним даним або з [2, табл.60];

Р_mud – вологість осаду, який завантажується; В_сум = 96,67%;

Д_lim – гранично допустиме завантаження робочого об’єму у метантенку за добу, 65 г/м³ для міських стічних вод;

 

; мг/л

мг/л,

 

згідно розрахунку ПАР = 8,8 мг/л.

мг/л;

мг/л [2, табл.60].

Тоді перерахуємо:

.

Фактичний розпад:

 

; %

R_lim – максимально можливе зброджування беззольної речовини осаду, який завантажується; %

О_сум=47,68%;

К_r – коефіцієнт, який залежить від вологості осаду, який приймаємо згідно [2, п.6.351]; К_r=0,193;

.

Згідно [2, п.6.354] вагова кількість газу, який утворився при зброджування, належить приймати 1 г на 1г розщепленої беззольної речовини.

Вихід газу, при ρ_газу=1 кг/м³, густина газу:

 

м³/добу.

 

Визначимо об’єм газгольдера:

 

м³,

 

t – час перебування газу в газгольдері, t=2-4 год.

Приймаємо згідно [3, табл.36.6, стр.325] – 2 газгольдери об’ємом 300 м³ кожний. Загальний об’єм газгольдерів складатиме: 600 м³, а фактичний час перебування газу в газгольдері:

 

год, що знаходиться в заданих межах.

Технічна характеристика газгольдера:

об’єм – 300 м³;

внутрішній діаметр резервуара – 9,3 м;

внутрішній діаметр колокола – 8,5 м;

висота газгольдера – 12,5 м;

висота резервуара – 5,92 м;

висота колокола – 6,88 м.

6.3.10 МУЛОВІ ИАЙДАНЧИКИ

Визначимо корисну площу мулових майданчиків:

 

м².

 

Приймаємо 14 мулових карт .

Загальна фактична площа: .

 

6.3.11 ПОВІТРОДУВНА СТАНЦІЯ

По [3, стор.258, табл.28.1] по витраті повітря 20908,8+300,9=21209,7 м³/год вибираємо повітродувку з такими характеристиками:

При умові, що Q_пов>5 тис.м³/год, кількість робочих повітродувок не менше 2-х згідно [3, стор.259] марки ПІВ-80-1,6 з такими характеристиками:

об’єм повітря – 6000 м³/год;

тиск – 0,163 Мпа;

потужність двигуна – 160 кВт;

частота обертання – 2970 об/хв;

габарити - ;

маса – 4440 кг.

Приймаємо 4 робочі та 2 резервні повітродувки. Розмір станції .

 

6.3.12 ГІДРАВЛІЧНИЙ РОЗРАХУНОК ТРУБ І КОМУНІКАЦІЙ

Витрату по якій розраховуємо комунікації знаходимо за формулою:

л/с. (6.21)

 

Після аеротенку, враховуючи рециркуляційний мул:

 

л/с.

7. РОЗРАХУНОК СПОРУД ДЛЯ ТЕХНІКО-ЕКОНОМІЧНОГО ПОРІВНЯННЯ ВАРІАНТІВ

І – варіант:

 

Стічні води з північного басейну НС-1 подаються на очисні споруди.

Стічні води з південного басейну НС-2 подаються на очисні споруди.

ІІ – варіант:

 

Стічні води з північного басейну подаються в К226 (ГК) звідки по самопливному колектору колодязя 210, звідки по загальній мережі в НС, яка перекачує їх на очисні споруди.

Розрахунок розрахункових і контрольних витрат стічних вод по 2-му варіанту представлено на мал.7.1.

 

8. ТЕХНІКО-ЕКОНОМІЧНЕ ПОРІВНЯННЯ ВАРІАНТІВ

8.1 Капітальні витрати по варіантах

 

Визначення капітальних витрат ведеться за укріпленими показниками [3, табл.6644-6648, 10. табл.19.3]. Розрахунок зводиться в таблицю. Розглядаються лише, ті ділянки мережі, споруди, будівлі, обладнання вартість яких по 1 і 2 варіантах відрізняються.

8.2 Експлуатаційні витрати по варіантам

 

Експлуатаційні витрати складаються з витрат на виробничу електроенергію, витрат на поточний ремонт та амортизаційних відрахувань. Заробітна плата робітників не враховується.

Витрати на електроенергію розраховуються за тарифами прейскурантів 09-01. Розрахунок вартості електроенергії проводимо по одноставочному тарифу, оскільки загальна потужність електродвигунів менша 750 кВт. Результати розрахунків зведемо в таблицю.

Витрати активної енергії визначаємо за формулою:

 

; (8.1)

 

де Q – розрахункова годинна подача насосної станції, м³/год;

Н – напір насосів,м;

К – коефіцієнт запасу потужності, 1,1;

- ККД двигуна.

І варіант:

кВт год/рік.

ІІ варіант:

кВт год/рік;

Амортизаційні відрахування визначаємо в розмірі 1% від вартості споруд, обладнання мережі.

8.3 Приведені витрати по варіантам

 

Для порівняльної економічної оцінки застосовуємо приведені витрати:

 

, тис.грн/рік (8.2)

 

де Е – експлуатаційні витрати по варіантам;

К – капітальні витрати;

Е_н – нормативний коефіцієнт ефективності капітальних вкладів, 0,15;

І варіант: тис.грн.;

ІІ варіант:  тис.грн.

Вибираємо І варіант подачі на очисні споруди як економічно ефективний.

 

Розрахунок капітальних витрат по варіантам

Таблиця 8.1.

 

 

Розрахунок амортизаційних відрахувань

Таблиця 8.2.

№ п/п	Назва споруд	Капітальні витрати, тис.грн.	Загальна норма амортизаційних відрахувань, %	Сума амортизації, тис.грн.
1	2	3	4	5
І варіант
1.	Каналізаційна мережа з керамічних труб	127,96	2,5	3,2
2.	Насоси	15	2,0	0,3
3.	Напірні водогони	1407,1	2,3	103,66
Разом по першому варіанту:				107,16
ІІ варіант
1.	Каналізаційна мережа з залізобетонних труб	673,77	2,0	7,48
2.	Напірні водогони	1731,6	2,3	39,83
3.	Насоси	19,95	2,0	0,4
Разом по другому варіанту:				47,71

 

Річні експлуатаціонні витрати

Таблиця 8.3.

 

9. ГЕНПЛАН МАЙДАНЧИКА ОЧИСНИХ СПОРУД

9.1 Допоміжні будівлі і споруди

9.1.1 Насосна станція сирого осаду первинних відстійників

Насосна станція сирого осаду виконана із залізобетонних моналітних блоків по ТП№820234 з двох ярусів. Насосна станція призначена для видалення сирого осаду і жирних речовин із первинних відстійників d=30 м.

НС обладнана трьома насосами марки НЛ28, g=28 м³/год, двома насосами марки 5Ф-12, g=72м³/год, вентиляцією притяжно-витяжною механічною системою, вантажопідйомним механізмом, пунтами управління.

9.1.2 Насосна станція перекачки активного мулу

Призначена для спорожнення вторинних відстійників і аеротенків, для повернення надлишкового активного мулу в мулозгущувачі, а рециркуляційного активного мулу в аеротенки.

Обладнується насосами.

Також НС обладнана дренажними насосами.

Встановлено вантажопідйомне обладнання – таль електрична, Q =1 т.

9.1.3 Інжекторні метантенків

Будівлі побудовані по індивідуальному проекту. Вони призначені для подачі гарячої пари в метантенк та покращення процесів бродіння.

Будівлі інжекторів обладнані:

• вентиляторами;
• технологічними трубопроводами і засувками;
• вантажопідйомним обладнанням ( кран Q = 0,5 Т, однобалочний ручний).

9.1.4 насосна станція дренажної мулової води

Насосна станція побудована по типовому проекту, розміром в плані м, заглиблена на м.

Зовнішні стіни монолітної конструкції мають гідроізоляцію на Н = м.

Дренажна насосна станція призначена для перекачки дренажної мулової води, що поступає з мулових майданчиків, що влаштовані поряд, в «голову» очисних споруд. НС обладнана насосним агрегатом Д і дренажним насосом.

9.1.5 Котельня

Котельня призначена для обігріву в зимовий період всіх виробничих та побутових приміщень, в яких постійно знаходяться люди, та для обігріву метентенків парою.

В котельні влаштовуються котли марки , що працюють на газу, який утворився в процесі бродіння в метантенках та зібрався в газгольдерах на очисній станції. Також котельня обладнана з насосами марки:

шт. насосів марки ;

шт. водонагрівачів типу 01-ГОСТ-532;

шт.катіонітовими двохступінчатими фільтрами, технологічними трубопроводами та арматурою.

9.2 Ганплан площадки і благоустрій

 

розташування очисних споруд у плані забезпечує самопливний рух стічних вод при мінімальному об’ємі земляних робіт, по найкоротшій відстані.

Розміщення споруд та трубопроводів забезпечує автоматичний розподіл води між окремими спорудами. Для цього крім їх симетричного розташування використано розподільчі чаші.

Компанування споруд забезпечує можливість будівництва по чергам і розширення станції у випадку збільшення, припливу стічних вод.

У складі очисних споруд передбачені пристрої для виключення їз роботи, спорожнення, а також після механічної очистки на решітках і т.д.

При розміщенні допоміжних споруд у плані слід враховувати, що котельню зручно розташовувати у центрі зони обслуговування теплоспоживачів, але не ближче чим 25 м від вибухових об’єктів.

Склади хлору розміщуються з урахуванням максимальних розривів між ними і найближчими будівлями:

• від адміністративних будівель в котрих люди знаходяться постійно, не ближче 100 м, це ж стосується побутових будівель;
• від виробничих будівель, в котрих знаходяться люди періодично – 50 м.

По периметру майданчика передбачається насадження зеленої захисної зони, а по самому майданчику – озеленення доріг на всій території.

Територія очисних споруд огороджена парканом висотою не менше 1,2 м.

9.3 Випуск стічних вод

 

Після очистки стічні води по самопливному колектору відводиться в річку, яка розташована в найнижчій по рел’єфу площі.

В місці скиду влаштовується випуск. В проекті прийнято береговий незатоплений і обладнаний площадкою для відбору проб.

Вихід з труби розташовується вище максимального рівня води в річці, щоб не підтоплювався трубопровід і не було підтопу.

9.4 Методи контролю за роботою очисних споруд. Диспетиризація і автоматизація

 

Нагляд за роботою очисних споруд здійснює штат лабораторії.

На очисних спорудах контролюють:

• витрату води по самопливним ланкам і каналам, за допомогою витратоміра, лотка Поршале;
• витрату повітря і пари в трубопроводах;
• витрату мулу і осаду;
• об’єм затриманих покидьків;
• об’єм осаду піскоуловлювачів;
• об’єм зневодненого осаду;
• витрату хлору;
• рівні води в спорудах, мулу, осаду.

Для всього комплексу очисних споруд визначають повний санітарний аналіз вихідної, очищеної води і води водоймища.

Проводять тести на температуру, рН, прозорість, об’єм і вагу завислих речовин, БСК_п, БСК_б, тощо.

Очисні споруди обладнуються автоматичними датчиками по всім параметрам, які необхідно контрулювати.

Інформація виводитьчя на головний комп’ютер, встановлений в диспетчерській.

9.5 Рекомендації по техніці безпеки при експлуатації очисних споруд

 

Електродвигуни на дробарках, пускових і струмоведучих пристроях повинні бути у вибухонебезпечному виконанні.

Рухомі частини дробарок потрібно покривати металевими щитами.

Відкриті канали, заглиблені отвори в підлозі теж перекривають щитами.

Для персоналу, що обслуговує решітки-дробарки передбачається душ і сушарка для спец-одягу.

Мінімальний прохід між об’єктами 0,7 м.

Очистку поверхні відстійників і зняття шкірки виконують з огороджених проходів, або із землі, забороняється виконувати роботи під час руху привідного механізму форми вторинного відстійника.

Забороняється також заходити за огородження і ходити по стінках каналів, аеротенків, бортах відстійників, а також по юповітропроводах аеротенків.

У всіх приміщеннях метантенків де розміщені газопроводи, електродвигуни і т.д. Всі пристрої у вибухонебезпечному виконанні.

Газ повинен мати вільний прохід від метантенків до газгольдерів.

Спускатись в метантенки можна тільки в ізолюючому шланговому противогазі і із рятівним поясом, та мотузкою, кінець якої знаходиться в руках одного із двох робочих, що залишились на поверхні.

При закриванні кришок не можна допускати сильних ударів, не можна також при цьому низько нахилятись над люками (можливе виникнення іскри).

Черговий персонал очисної станції отримує санітарно-гігієнічний одяг, спецвзуття, індивідуальні засоби по встановленим нормам.

 

 

 

Гідравлічний розрахунок комунікацій по руху води через очисні споруди

Таблиця 9.1.

 

 

 

10. САНІТАРНО-ТЕХНІЧНІ СИСТЕМИ ОБ’ЄКТУ

 

За завданням потрібно розробити проект внутрішнього господарсько-питного водлопроводу і побутової каналізації будівлі головної насосної станції.

В будівлі є такі побутові приміщення: душова, туалет. Всього встановлено 4 санітарно-технічних прилади, в тому числі: унітазів – 1 шт; душових кабін – 1 шт; мийок – 2 шт. Також встановлені два крани.

У при міщенні головної насосної станції працює 8 чоловік (1-УТР; 7-робочих). Внутрішній господарсько-питний водопровід проектується з одним вводом, оскільки згідно із СниП 2.04.01-85 належить проектувати один ввід, якщо кількість споживачів в будівлі менше 400 чол., ввід прокладемо від водопровідної мережі міста з влаштуванням колодязя на вуличних трубопроводах і відключаєчої засувки. Прокладається ввід з ухилом 0,002 у бік міського водопроводу для спорожнення будівлі.

Прокладання вводу здійснюється на глибині закладання зовнішнього міського водопроводу, тобто:

.

Довжина вводу:

L_в=14,0 м.

Для проекту використані типові рішення згідно з ТП№902-1-92,84. Ввід приймається d=50 мм із стальних водогазопровідних труб за ГОСТ 3262-75*.

При проходженні через фундамент головної насосної станції влаштовується футляр.

На відстані 1,5 від стінки будівлі влаштовується вузол з обвідною лінією, на якому монтується водолічильник ВСКМ-25 і відключаюча арматура.

Від водомірного вузла прокладаються трубопроводи, які включають: магістралі, стояки й підведення до приладів, як показано на аксонометричній схемі.

Стояки влаштовуються з труб діаметром 25 мм, підведення до приладів – із труб діаметром 15 мм.

В санітарно-технічних пристроях влаштовується водорозбірна арматура: водорозбірні колонки, душові сітки, змішувачі.

Водопровід має відгалудження до електричного водонагрівача, який призначений для підготовки води в душові.

Внутрішня каналізація запроектована з чавунних труб діаметром 50 і 100 мм. Вона відводить воду від санітарно-технічних приладів і включає в себе: відвідні труби діаметром 50 мм від раковини, 50 мм від душових, 100 мм від унітазів: стояки діаметром 100 мм, випуск d=100 мм.

Випуск відводить стічні води в приймальний резервуар головної насосної станції.

Для прочистки каналізаційних труб влаштовуються прочистки на поворотах і в нижній частині стояків на ревізії на вертикальних ділянках трубопроводів.

Каналізаційні труби прокладаються з ухилом 0,03 м в сторону відведення, для можливості самопливного руху води і забезпечення необхідної швидкості (0,7 л/с).

Розрахунок водолічильника:

 

м³/год (10.1)

 

де q_н – норма водоспоживання, 250л/добу;

U – кількість людей, 4 чол..

Вибираємо лічильник d_у=25 мм.

Втрати напору: м,

де j – гідравлічний опір водолічильника ;

q – розрахункова витрата води, 0,39 л/с.

Втрати напору не повинні перевищувати 2,5 м.

Метою гідравлічного розрахунку є визначення діаметрів труб на кожній з ділянок, потрібних для пропуску по них втрат напору при переміщенні води по цих ділянках.

Гідравлічний розрахунок проводиться в табличній формі.

Гідравлічний розрахунок внутрішньої водопровідної мережі

Таблиця 10.1.

 

РОЗРАХУНОК МЕРЕЖ

;

л/с (10.2)

 

де N – число однотипних водорозбірних приладів;

Р – ймовірність одночасної дії сантехнічних приладів;

h – коефіцієнт, який залежить від загального числа приладів N, які обслуговує розрахункова ділянка, і ймовірності їх одночасної дії.

Розрахунок мереж внутрішньої каналізації зводиться до визначення діаметрів трубопроводів, уклонів труб і перевірки пропускної здатності труб.

Розрахунок проводимо в табличній формі.

Таблиця 10.2.

 

л/с,

 

де, q^tot – загальна витрата, л/сек.

- для унітазу 1,6 л/сек із змивним баком.

 

11. Технологія і організація робіт при будівництві насосної станції

11.1 Характеристика споруди і її конструктивні особливості

 

В даному дипломному проекті нам потрібно запроектувати насосну станцію розмірами:

-          ширина – 9 м;

-          довжина – 12м;

-          глибина – 10 м;

Основною особливістю будівництва є те, що споруда будується не за допомогою збірних елементів (з/б. конструкцій), а вона повністю монолітна. Будівництво насосної станції ведемо методом “Стіна в ґрунті”.

11.2 Склад і об’єм будівельно-монтажних робіт

11.2.1 Визначення розмірів земляних робіт

Розміри земляних робіт визначаємо залежно від розмірів в плані і глибини закладання споруди, а також від методів виконання основних будівельно-монтажних робіт: монтажу з/б конструкцій, руху транспорту, доставки і складування індустріальних виробів і конструкцій і т.п.

Земляні роботи починаємо з планування площі під будівництво – зріз рослинного шару, після чого проводимо розробку траншей шириною 0,5 м, по розмірам споруди. Після чого влаштовуємо опалубку для спорудження стін.

Спорудження стін методом “Стіна в ґрунті” ведемо по етапам:

-          в розроблену траншею подаємо глинистий розчин;

-          в траншею опускаємо металевий каркас в вигляді сітки розміром 2х2 м;

-          використовуючи баддю об’ємом 2м³, і кран для підняття ємності з бетонною сумішшю, заливаємо розчин в опалубку;

-          після зхвачення бетону перемішаємо опалубку на нову захватку і повторюємо роботи, що наведені в пункті вище;

11.2.2 Вибір технічних засобів для виконання земляних робіт

Вибір екскаватора проводимо залежно розмірів котловану, об’єму земляних робіт, гідрологічних умов, схеми монтажу конструкції споруди в двох варіантах, співставляючи техніко-економічні показники для вибору кращого.

Технічні характеристики екскаваторів вибираємо з [10]. Для вибору типу і марки екскаватора визначаємо потрібні радіуси копання (Rкоп), глибину копання (Нкоп), радіус вивантаження (R вив).

При розробці котловану екскаватором, середні полоси використовуємо для вивозу з навантаження у транспортні засоби.

Варіанти розробок котловані різними типами екскаваторів приведені в [11, стор.55].

Вибір екскаватора для розробки котловану необхідно вести не менше, ніж по двох варіантах, порівнюючи їх за техніко-економічними показниками.

 

11.2.3 Техніко-економічний вибір екскаваторів

Проводимо порівняння варіантів екскаваторів, виходячи з приведених затрат на розробку 1 м³ ґрунту кожним з них.

 

П = С + Е – К                                                                                 (2.3.1)

 

Де Е – нормативний коефіцієнт ефективності капіталовкладень (приймаємо 0,15);

С - вартість розробки 1 м³ ґрунту для даного типу екскаватора;

 

(2.3.2)

де 1,08 – коефіцієнт, який враховує накладні витрати;

С_маш-зм – вартість машино-зміни екскаватора, руб/зм;

П_зм-вир – змінна виробітка екскаватора, яка враховує розробку ґрунту з навантаженням у транспортні засоби, м³/зм;

 

(2.3.3.)

 

де      Т_зм – час роботи екскаватора, протягом зміни (приймаємо 8 год.);

Н_н.в – норми часу на розробку ґрунту в котловані екскаватором при навантаженні у транспортні засоби [10табл.2.3.4; стор.60-80];

К - питомі капітальні вкладення на розробку 1 м³ ґрунту для кожного типу екскаватора;

V_маш і V_заг – об’єми зайвого ґрунту на вивіз і загальний об’єм ґрунту; (в нашому випадку V_маш = V_заг).

 

(2.3.4)

 

де С_ір – інвентарно-розрахункова вартість екскаватора, (МВ = 054-122 дод.2);

t_р – нормативне число змін роботи екскаватора за рік (приймаємо 350);

Тип екскаватора: грейфер Е – 10011

м³/зм;

крб;

крб/м³;

Тип екскаватора: штанговий екскаватор Е – 1252

м³/зм;

крб;

крб/м³;

Так, як екскаватор вибираємо за найменшими затратами, то для нас підходить грейф Е-1001.

Технічна характеристика: глибина розробки траншеї 30м; ширина траншеї 0,5 м; ємність ковша 1м³.

Вибір екскаватора для розробки ґрунту в траншеї.

Для розробки ґрунту в котловані приймаємо екскаватор Е-302.

Технічна характеристика: об’єм ковша – 0,35 м³, довжина стріли 10,5 м, нахил стріли – 45^о, радіус захвата і вигрузу 7,8 м, маса 11,5 т, потужність 28кВт.

Для вилучення зайвого ґрунту з котловану використовуємо баддю ємністю 2м³, для заливання бетонної суміші в опалубку – баддю об’ємом 15,5 м³.

11.2.4 Визначення марки і кількості вантажних автомобілів для транспортування зайвого ґрунту

Для вивозу зайвого ґрунту з котловану потрібно автосамоскиди. Марку автосамоскидів і її вантажопідйомність знаходимо по [12, табл.45.1].

Об’єм ґрунту в щільному стані у ковші екскаватора визначаємо:

 

, м³ (2.4.1)

 

де      V_ков – прийнятий об’єм ковша екскаватора м³;

К_зап – коефіцієнт заповнення ковша (приймаємо Кзап = 1);

К_п.р - коефіцієнт початкового розрихлення ґрунту [10, стор.206];

Масу ґрунту в ковші екскаватора знаходимо:

 

, т                                                                 (2.4.2)

 

де _гр – об’ємна маса ґрунту [10 табл.1].

Кількість ковшів ґрунту, навантаженою в кузов самоскида:

 

, шт            (2.4.3)

 

де, V – вантажопідйомність самоскида [12, табл.45.1].

Знаходимо об’єм ґрунту у щільному тілі, навантаженого в кузов самоскида:

 

, м³ (2.4.4)

 

Підраховуємо тривалість одного циклу роботи автосамоскида:

 

, хв               (2.4.5)

 

де      L – відстань транспортування ґрунту, км (приймаємо L = 2 км);

V_н – середня швидкість автосамоскида у навантаженому стані (приймаємо V_н = 20 км/год);

V_п – середня швидкість автосамоскида порожньому стані (приймаємо V_п = 30 км/год);

t_р – тривалість розвантаження автосамоскида, (приймаємо tр = 2хв);

t_м – тривалість маневрування перед навантаженням і розвантаженням (приймаємо t_м = 3 хв);

Тривалість навантаження ґрунту знаходимо:

, хв                                                      (2.4.6)

 

де Н_тр – норма машинного часу для навантаження екскаватором 100 м³ ґрунту у транспортні засоби [10. табл.2,3,4].

Необхідну кількість автосамоскидів визначаємо:

 

, шт.                                                                   (2.4.7)

 

Марка автосамоскида: Кра3-222, (И = 10m)

м³;

кг;

шт;

м³;

хв = 5хв;

хв;

шт.

Марка автосамоскида: МАЗ –525, (И = 25m).

м³;

кг;

шт;

м³;

хв;

хв;

шт.

Вибираємо самоскид марки МАЗ – 525.

Технічна характеристика: вантажопідйомність 25т; ємність кузова – 14,3 м³, швидкість з вантажем 30 км/год.

 

11.2.5 Вибір кранів для монтажу споруд ВіВ

Монтажні крани слід вибирати найменшої вантажопідйомності при обо’язковій відповідності робочих параметрів розрахунковим.

Монтажна вага елемента характеризує вагу підготовленої до підняття бад’ї з бетоном з такелажним обладнанням:

 

, т                                                                         (2.5.1)

 

де Q_м – монтажна вага найважчого елементу, т;

Q_к – вага конструкції, т;

Q_о – вага оснащення (кондуктори, стропи, підмостки і т.п), т.

Монтажна висота підняття елементу характеризується технологічно необхідною віддаллю від рівня розміщення крану в період монтажу:

 

Н_м = h_оп +h_б + h_ел + h_стр + h_пол, м                                             (2.5.2)

 

де      Н_м – монтажна висота елемента, м;

h_оп – підвищення опори, на якому встановлюються елементи над рівнем стояння крану, м;

h_б – зазор безпеки роботи крана при монтажній конструкції, (приймаємо 0,5 м);

h_ел – висота елемента (приймаємо за МВ - 0,54 - 122 табл.1);

h_стр – висота строп, м (приймаємо 2 м);

h_пол – висота поліспаста, м (приймаємо 2 м).

При монтажі потрібно знати виліт стріли:

 

, м                                                       ( 2.5.3)

 

де      в_к – ширина котловану по дну, м;

mh – відповідно коефіцієнт укосу і глибина котловану;

Б_кр – база крану, (приймаємо 2 м).

Для техніко-економічного порівняння вибираємо 2 крана, застосування яких можливо за технічними параметрами. Кран вибираємо згідно [12], марки МКГ-25. Характеристики зводимо в таблицю 2.5.1.

 

Таблиця 2.5.1

Технічна характеристика вибраних кранів

Прийняті параметри крана	Одиниці виміру	Варіант 1	Варіант 2
1. Висота підйому крюка max min роб	м м м	22 18,5 20	27 23,7 25
2. Виліт стріли: max min роб	м м м	14 4 12,5	15 4 13
3.Вантажопідйомність: max min роб	м м м	16 3,1 15	13,5 2,4 12,5
4.Довжина стріли	м	22,5	27,5

Рис.1. Схема для визначення монтажних характеристик елементів

1 – монтажний кран;

2 – екскаватор;

3 – катлован в середині НС;

4 – стіна насосної станції.

11.2.6 Техніко-економічне порівняння кранів

Економічний вибір прийнятих кранів проводимо по приведеним затратам:

 

, крб                                                                (2.6.1)

 

де      П – приведені затрати, крб;

С – собівартість експлуатації кранів, крб;

Е_н – нормативний коефіцієнт ефективності капіталовкладень (приймаємо 0,150);

К – вартість монтажного крана, крб;

t – час роботи крана, рік.

 

, рік                                                           (2.6.2)

 

де, t_зм – фактична кількість змін, необхідна для виконання робіт:

 

, маш/зм                                                      (2.6.3)

 

де, Н_вр – норма часу на виконання одиниці об’єму робіт;

V – об’єм робіт, м³;

t_рік – річна нормативна кількість змін роботи крана, (приймаємо 500).

 

,крб                                         (2.6.4)

 

де, С_в – одночасні витрати, крб [13 дод. 7]

С_т – поточні експлуатаційні витрати, крб [13 дод. 7].

Варіант 1.

маш/зм;

рік;

крб;

крб;

Варіант 2.

маш/зм;

рік;

крб;

крб;

З результатів розрахунку приймаємо кран монтажний пневмоколісний МКГ-25 (варіант 2)

 

11.3 Складання калькуляції трудових витрат і таблиці технологічних розрахунків

При складанні калькуляції трудових витрат, враховуємо затрату часу, машинного часу на основні і допоміжні процеси будівництва споруд ВіВ в їх технологічній послідовності.

При розрахунку калькуляції трудових витрат намагаємось скоротити витрату часу на будівництво.

Калькуляцію зводимо в таблицю.

 

11.3.1 Технологічна карта на торкретування стін і дна насосної станції

11.3.2 Область застосування

Технологічна карта складена для організації праці робітників зайнятих торкретуванням стін і днища насосної станції з використанням установки СБ-67 Б-2 (для пневматичного нанесення цементної суміші на стіни і днища насосної станції). Роботи проводяться в теплий період року.

11.3.3 Організація і технологія будівельного процесу

Торкретування необхідно проводити після осадки насосної станції. Перед торкретуванням необхідно підготовити дно і стіни, зрубати нарості бетону, заповнити бетоном раковини в стінах. Для торкретування слід застосовувати спеціальний розчин на водостійкому цементі, що розширюється. Перед торкретуванням дно і стіни насосної станції зволожують і піскоструять, що дозволяє утворити міцний цементний покрив стін.

Вздовж стін насосної станції необхідно встановити трубчаті підмостки з дерев’яним настилом, показано на листі 9, що переміщуються зверху до низу по мірі торкретування поверхні стін.

Торкретування проводиться з допомогою “цемент-пушкі” окремими шарами товщиною 6-10 мм. Кількість шарів залежить від середовища, яке буде в приймальній камері насосної станції і гідростатичного тиску.

Кожен слідуючий шар торкрету наносять після твердіння попереднього, після продувки його стисненим повітрям і зволоження водою, нанесений торкрет витримують на протязі 2х неділь. Роботи по торкретуванню має виконуватись згідно [13]. Підмостки вздовж стіни насосної станції повинні бути виконані надійно, настили перед початком робіт перевіряються на міцність. Торкретувальники повинні працювати в респіраторах. Якість нанесення торкрету контролюються самими торкретувальниками.

Графік виконання робіт калькуляція трудовитрат, техніко-економічні показники і матеріально-технічні приведені на листі 9.

 

 

КАЛЬКУЛЯЦІЯ

Таблиця 11.2

№ п/п	Назва робіт	Одини-ця ви-міру	Об’єм	Обгрун-тування по ЕНіР	Норма часу на одиницю об’єму		Норма часу на весь об’єм			Трудоємкість				Склад ланки	Змінність	Час роботи в днях
					люд/год	лаш/ год	люд/год	лаш/год		люд/ год	лаш/ зм
1	2	3	4	5	6	7	8	9		10	11			12	13	14
1.	Зріз рослинного шару бульдозерами Т-100	100 м2	108 м2	Е2-1-5	0,84	0,84	0,09072	0,09072		0,01134	0,01134			Маш. 6р.-1	1	1
2.	Розробка ґрунту одноківшовим екскаватором обладнаним грейферним ковшем	100 м3	378 м3	Е-2-1-14 Т3	2,8	1,4	10,584	5,292		1,323	0,06615			Маш.6р.-1 пом. маш. 5р.-1	1	1
3.	Виготовлення глинистої суспензії	1 м3	766 м3	Е3-23	0,59	0,24	44,604	18,144		2,78775	1,134			2	2	2
4.	Встановлення арматурних сіток і каркасів	1 сіт-ка	28 шт.	Е4-1-44 Т1 (сіт.вер-тик)	1,3	1,3	36,4	36,4		2,275	2,275			Арма-тур. 4р.-1, 2р.-4	2	2
5.	Зварювання стикових з’єднань без скосу кромових (вертикальне)	10 м	84	Е22-1	3,6	3,6	301,4	302,4		18,9	18,9			Зварю-вальн. 5р.-1, 4р.-1, 6р.-1, 3р.-1	2	5
6.	Вкладення бетонної суміші в конструкції	1 м3	389 м3	Е4-1-49 Т1	0,22		85,58			5,34875				Бетон 4р.-1 2р.-1	2	4
7.	Розробка ґрунту в траншеях екскаваторами обладнаними планувальним ковшем	100 м3	1584 м3	Е2-1-11 Т3р5	2,3	2,3	36,432	36,432	2,277		2,777		Маш. 6р.-1 пом. маш. 5р.-1		2	3
8.	Торкретування стін	100 м2	420 м2	Е8-1-12 Т2	18	4	75,6	25,2	9,4		3,7		Монтаж. 4р.-1 3р.-1		2	4
9.	Планування основ в траншеях і котлованах	100 м2	88 м3	Е2-1-42		1,06		0,9328			0,0583		Монтаж. 3р.-2, 2р.-2		2	1
10.	Влаштування гравійно-підстилюючої підсилки	100 м2	88 м3	Е19-40 Т1	17		14,96		0,935				Облицювал. 4р.-2, 3р.-1, 2р.-1		2	1
11.	Вкладання бетонної суміші в конструкції	1 м3	88 м3	Е4-1-49 Т1	0,34		29,92		1,87				Бетон. 4р.-1, 2р.-1			1
12.	Влаштування цементної стяжки з нанесенням розчину розчинонасосами	100 м2	88 м3	Е19-44 Т1	8,5		7,48		48,75				Бетон. 3р.-3, 2р.-1		1	2
13.	Гідроізоляція (лита)	100 м2	88 м2	Е11-40 Т2 Р3	10,5		9,24		0,5775				Гідроізолюваль-ник 4р.-1, 2р.-1		3	2
14.	Встановлення сіток і каркасів вручну	1 кар-кас	28 карс	Е4-1-44	0,36		10,08		0,42				Арматурщик 4р.-1, 2р.-4		3	2
15.	Зварювання стикових з’єднань без скосу кромок (нижнє)	10 м	28м	Е22-1-3	9,6		26,88		1,68			Зварювал. 5р.-1,4р.-1, 6р.1,3р.-1			2	2
16.	Вкладання бетонної суміші в конструкції	1 м3	88 м3	Е-4-1-49 Т1	0,34	0,34	29,92	29,92	1,87		1,87	Бетон. 4р.-1, 2р.-1			2	2
17.	Технологічна перерва															15
18.	Торкретування дна	100 м2	10,8	Е8-1-12	12	4	12,2	4,3	1,5		0,5	Торкретув. 4р.-1, 3р.-1			1	1