Определение экономичных диаметров водопроводных сетей.

Определение экономичных диаметров водопроводных сетей.

Прежде чем приступить к определению диаметров труб отдельных участков водопроводной сети, необходимо выбрать материал и класс прочности труб.

Определение диаметров труб производят по предварительно намеченным расчетным расходам участков Q_р, при этом за основной расчетный случай принимают час наибольшего водопотребления. При других расчетных случаях выбранные диаметры оставляют без изменений.

При принятом расчетном расходе на участке сети Q_р внутренний диаметр труб может быть определен из известных гидравлических зависимостей по формуле:

Q = ω v = π d²v/4.

По условиям эксплуатации водопроводных сетей предельное значение скорости, определяемое требованиями предохранения сети от разрушающего действия гидравлических ударов, принимают равным 2, 5—3 м/с. Нижний предел скорости принимается из условия незаиляемости трубопровода в пределах 0, 5—0, 6 м/с. Т.о., величина скорости движения воды в трубопроводе колеблется в очень широких пределах и должна приниматься с учетом не только технических, но и экономических факторов. При уменьшении диаметра труб водопроводной сети за счет увеличения скорости движения воды снижаются строительные затраты на трубопроводы. Однако при этом увеличиваются потери напора в трубах, что приводит к увеличению мощности оборудования насосных станций и затрат электроэнергии на подъем воды.

Увеличение диаметров труб при уменьшении расчетной скорости воды приводит к возрастанию строительной стоимости сети, но уменьшаются потери напора и сокращаются затраты на электроэнергию во время эксплуатации сети.

Т.о, каждому значению расчетной скорости движения воды в трубах будут соответствовать определенные затраты на строительство и эксплуатацию водопровода.

Экономически наивыгоднейшие значения скорости v движения воды и диаметра труб участков сети определяют на основе полного технико-экономического расчета, учитывающего влияние рассматриваемой линии на работу системы водоснабжения в целом. Такие расчеты очень трудоемки и выполняются с использованием современной вычислительной техники. Поэтому в практике проектирования часто используют различные приближенные способы определения экономически наивыгоднейших диаметров труб

Диаметры труб участков выбирают с учетом требований экономичности, которые характеризуется экономичным фактором. Для подбора диаметров Э = 0, 75. Расчет ведется с учетом этого показателя, по таблицам Шевелёва [2] определяются диаметры, которые заносятся в соответствующую таблицу.

Механическая очистка сточных вод. Решетки, их конструкции и расчет.

(вариант 1)

Мех оч – для выделения из ст вод нерастворенных грубодисперсных примесей путем процеживания, отстаивания и фильтрования.

На рис. 1 показана распространенная схема очистки бытовых сточных вод и смеси бытовых и производственных сточных вод в случае применения для биохимической очистки биологических фильтров. По такой схеме проектируют очистные станции на средний расход от 5-10 до 20-30 тыс. м³ воды в сутки.

Рисунок 1. Схема механической и биохимической (на биологических фильтрах) очистки сточных

Для задержания крупных примесей – решетки, взвеш в-ва с большей или меньшей плотностью, чем плотность воды – отстаивание (тяж частицы осаждаются на дно под действием силы тяжести, легкие – всплывают на поверхность ).

Взвеш в-ва минерального происхождения зад-ся песколовками.

Основная масса мелких частиц задер. в отстойниках, масла и жиры – нефтеловушки и жироловки. Эффект мех очистки 50-60%.

Более высокий эффект может быть получен при применении средств интенсификации процесса – биокоагуляция, осветление со взвешенным фильтром и преаэрация с избыточным илом или без него.

Решетки применяются для задержания из сточных вод крупных загрязнений и являются сооружениями, подготовляющими сточные воды к дальнейшей, более полной очистке.

Прозоры между стержнями решеток должны быть возможно меньшими, чтобы задерживать как можно больше грубых примесей для облегчения работы отстойников. По этим соображениям ширину прозоров решеток перед очистными сооружениями принимают равной 16 мм. Скорость протока сточных вод между стержнями решетки не должна превышать 1 м/с.

Решетки должны устанавливаться на всех очистных станциях независимо от способа подачи на них сточных вод — самотеком или под напором после насосной станции, имеющей решетки с прозорами более 20 мм.

Решетки подразделяются на неподвижные, подвижные и совмещенные с дробилками (решетки-дробилки). Более широкое применение имеют неподвижные решетки: вертикальные типа РММВ и наклонные типа МГ.

Неподвижная решетка представляет собой металлическую раму, внутри которой установлен ряд параллельных стержней, поставленных на пути движения сточных вод.

Очистка решеток от задержанных ими отбросов производится механизированно. Снятые с решеток отбросы подаются в дробилку.

Ручная очистка решетки допускается на небольших очистных станциях при объеме отбросов, задерживаемых решетками, менее 0, 1 м3 в сутки. Удаление отбросов для обезвреживания в этом случае должно производиться в закрытых контейнерах.

Транспортирование отбросов от решеток к дробилкам должно быть механизировано.

Наиболее часто применяемые формы сечений стержней решеток: Круглая форма стержней имеет преимущество в гидравлическом отношении, но в эксплуатационном отношении она неудовлетворительна, так как способствует засорению решетки. Поэтому наиболее употребительны стержни прямоугольного сечения (размером 10X60 мм), хотя эта форма сечения создает наибольшее сопротивление при входе воды в решетку, которое можно уменьшить, закруглив углы стержней.

Решетки устанавливают в пазах, сделанных в боковых стенках, чтобы можно было снимать решетки и при необходимости заменять другими. Так как решетка стесняет живое сечение потока, то канал или камера, в которых устанавливается решетка, должны быть несколько шире основного лотка или канала.

Размеры решетки определяют по расходу сточных вод, по принятой ширине прозоров между стержнями решетки и ширине собственно стержней, а также по средней скорости прохождения воды через решетку. Во избежание продавливания отбросов через решетку скорость протока сточной воды через нее следует назначать в пределах 0, 7 м/с при среднем притоке и не более 1 м/с при максимальном притоке сточной воды. Скорость в уширенной части канала перед решеткой не должна быть меньше 0, 6 м/с при минимальном притоке сточных вод во избежание выпадения осадка перед решеткой. Площадь прозоров рабочей части решетки определяют расчетом, но она должна быть не менее удвоенной площади живого сечения подводящего канала при ручной очистке и не менее 1, 2 живого сечения при механической очистке.

Эффект работы канализационных решеток во многом зависит от правильности их расчета, заключающегося в определении размера решеток и потерь напора в них.

Объем отбросов, задерживаемых на решетках, зависит от вида сточных вод и ширины прозоров решетки. Для бытовых сточных вод при механизированной очистке решеток объем задерживаемых на решетках отбросов в год на одного жителя, обслуживаемого канализацией, при ширине прозоров 16—20 мм принимают 6 л.

Механизированная очистка решеток производится движущимися граблями, приводимыми в движение от электродвигателя. Грабли движутся с верховой или низовой стороны решетки. Измельченную массу вместе с осадком из первичных отстойников направляют на дальнейшую обработку непосредственно в метантенки; допускается отводить ее в канал до решеток.

При отсутствии дробилки отбросы с решеток обезвреживаются: 1) обсыпкой землей или торфом в местах, отведенных для этой цели по согласованию с органами Государственного санитарного надзора; 2) переработкой с домовыми отбросами в биотермических камерах; 3) обезвоживанием на ручном или механическом прессе с последующим сжиганием с примесью дешевого топлива.

В теплое время года отбросы с решеток посыпаются хлорной известью во избежание привлечения мух. Вывоз отбросов производится не реже чем через 3—4 суток.

Перед входом в здание решеток подводящий канал разветвляется на потоки по числу установленных решеток. На разветвлениях вначале устанавливаются щитовые затворы типа шандора, а затем затворы с электродвигателями. С помощью этих затворов, а также затворов, установленных за решетками, можно выключить из работы тот или иной канал.

Для монтажа и ремонта решеток, дробилок и насосного оборудования предусмотрены подъемно-транспортные устройства. Проходы между установленным оборудованием приняты не менее 1, 2 м, а перед фронтом решеток — не менее 1, 5 м.

Расчет решеток:

Площадь прохода решётки