Норми водовідведення, визначення розрахункових витрат
Нормою водовідведення називають середнє добове кількість стічних вод на одного жителя, а на промислових підприємствах - кількість стічних вод на одиницю вироблюваної продукції.
Норми середньодобового водовідведення побутових стічних вод в районах житлової забудови повинні прийматися відповідно до норм водоспоживання в залежності від ступеня благоустрою цих районів, а також від кліматичних, санітарно-гігієнічних та інших місцевих умов
У наведені норми водовідведення включені всі стічні води, які утворюються в житлових і громадських будівлях (поліклініках, лазнях, пралень, дитячих, шкільних і культурно-освітніх установах), за винятком лікарень, санаторіїв, будинків відпочинку та піонерських таборів. Якщо необхідно врахувати зосереджених витрат стічних вод від цих об'єктів їх приймають за діючими нормативами (СНиП П-Г.1-70 «Внутрішній водопровід будівель. Норми проектування»).
У неканалізованих районах норми водовідведення приймаються з розрахунку 25 л / добу на одного жителя за рахунок скидання в каналізацію стічних вод зливними станціями і комунально-побутовими підприємствами (банями, пральнями та ін.).
Норми водовідведення побутових стічних вод від промислових підприємств, допоміжних будівель і обслуговуючих будівель громадського призначення приймають рівними нормам водовідведення по СНиП П-Г.1-70 і обчислюють на одного працюючого: в цехах з тепловиділеннями більше 84 кДж / год на 1 м3 об'єму приміщення - 45 л / зміну з коефіцієнтом нерівномірності 2,5 і в інших цехах і допоміжних будівлях - 25 л / зміну з коефіцієнтом нерівномірності 3,0.
Тривалість дії душових приймають 45 хв після кожної зміни. Витрата душових вод обчислюють: для групових душових - 500 л на одну душову сітку, а для індивідуальних душів в побутових приміщеннях - 40 і 60 л на одну процедуру в залежності від вимог санітарного режиму.
Водовідведення з підприємств місцевої промисловості, а також невраховані витрати можуть прийматися в кількості 5-10% сумарної витрати стічних вод населеного пункту.
На перспективний розвиток каналізації (20-25 років) кількість стічних вод визначають за нормами водовідведення (по табл. 2.1) з коефіцієнтом нерівномірності 1,15.
Норми і коефіцієнти нерівномірності водовідведення виробничих стічних вод промислових підприємств і сільськогосподарських об'єктів слід приймати на одиницю виробленої продукції або на підставі даних, що подаються технологами.
В кожному окремому випадку при призначенні норм слід враховувати прогрес в техніці і технологічних процесах виробництва. Норми водовідведення значіте1ьно знижуються в разі застосування повторного використання і обороту води в виробництві і можуть становити 2-10% вихідної води. Тому для зменшення кількості виробничих стічних вод доцільно там, де дозволяє технологічний процес, застосовувати оборот води у виробництві або повторне використання її в інших цехах і виробництвах.
Побутові стічні води утворюються в житлових, адміністративних, комунально-побутових та громадських будівлях казармено-житлових комплексів і в побутових приміщеннях виробничих і спеціальних об'єктів. Вони надходять з туалетних кімнат і кухонь житлових будинків, бань, душових, пралень, їдалень, підприємств побутового обслуговування, шкіл, дитячих установ, госпіталів, лікарень, поліклінік, спортивних та інших споруд, пов'язаних з перебуванням людей або із забезпеченням їх повсякденних потреб. Побутові стічні води забруднені в основному фізіологічними виділеннями людей і різного роду господарськими відходами.
У великих і середніх населених пунктах істотну частку (до 40-50%) в забруднення стічних вод вносять виробничі підприємства, що скидають специфічні виробничі стічні води в побутову каналізаційну мережу. Даний різновид стічних вод прийнято називати міськими стічними водами. Для малих населених пунктів, до яких зазвичай відносяться військові містечка частин і з'єднань, як правило, характерні побутові стічні води з вкрай незначною домішкою виробничих стічних вод.
Обсяг побутових стічних вод у військових містечках визначається нормами водовідведення і кількістю проживаючого населення. Нормою водовідведення (питомою водовідведенням) називається кількість стічних вод (в літрах), яке надходить в каналізацію:
1) в цілому по населеному пункту;
2) з окремих будівель в розрахунку на одну особу за добу або на одиницю продуктивності обслуговуючих підприємств. Норми водовідведення істотно залежать від ступеня санітарно-технічного благоустрою будівель. Для загальномайданчикових розрахунків діючі норми відведення побутових стічних вод аналогічні нормам водопостачання і згідно СНиП 2.04.02-84 наведені в табл.1.
Таблиця 1
Загальномайданчикові норми водовідведення для житлової забудови населених місць
Дані норми відведення побутових стічних вод включають в себе стічні води, які утворюються в житлових будинках, в адміністративних будівлях і будівлях громадського призначення, а також в комунально-побутових підприємствах, за винятком об'єктів з тимчасовим проживанням населення (готелів, вокзалів, будинків відпочинку, санаторіїв, дитячих таборів відпочинку), витрата стічних вод від яких повинен враховуватися окремо.
Невеликі містечка не мають повного комплексу комунально-побутового, торговельного, культурного, медичного та навчально-професійного обслуговування населення. Частково ці потреби задовольняються в інших, значно більших населених пунктах, тому загальномайданчикові норми водовідведення для житлової зони можна вважати дещо завищеними.
Очищення і знешкодження стічних вод
Склад очисних споруд і варіанти можливих технологічних схем очищення стічних вод визначаються нормативними вимогами ( «Правила охорони поверхневих вод від забруднень стічними водами»), що пред'являються до води водойм, які є приймачами очищених стічних вод.
Всі водойми розбиті на три категорії: для господарсько-питного водопостачання, для санітарно-побутового водокористування (відпочинок, купання, спорт), рибогосподарського призначення.
Очищення міських стічних вод здійснюють на станціях механічної або біологічної (біохімічної) очищення.
При механічному очищенні із стічних вод видаляються забруднення, що знаходяться в ній в нерастворенном і частково в колоїдному стані. Спочатку вода проходить через решітку, де затримуються великі забруднення (ганчір'я, папір тощо), що відправляються потім в дробарку. Далі стоки прямують через песколовку, призначену для уловлювання нерозчинених мінеральних домішок (піску, шлаку, склобою), в відстійники, в яких відбувається виділення з води зважених речовин.
Після цього вода потрапляє в контактний резервуар для хлорування і випускається в водойму.
Біологічні методи очищення засновані на використанні мікроорганізмів, здатних в ході своєї життєдіяльності окисляти і мінералізовивать органічні речовини, що знаходяться в стічних водах в розчиненому вигляді, у вигляді тонких суспензій або колоїдів. Таке очищення може проходити як в природних умовах (поля зрошення і фільтрації, біологічні ставки і окисні канали), так і в штучних (біо- і аерофільтри, аеротенки, компактні установки з механічним аерування). Для біологічного очищення великої кількості стічних вод найбільш часто застосовують аеротенки. Аеротенк є резервуар, в якому повільно рухається суміш активного мулу і очищується стічної води при безперервному надходженні кисню повітря. Активний мул - це скупчення мікроорганізмів, здатних сорбувати на своїй поверхні органічні забруднення і окисляти їх в присутності кисню повітря. Очищена вода і активний мул поділяються у відкритому резервуарі - ілоотделітеля, куди надходить иловая суміш, виділений активний мул повертається в камеру реакції. Очищені стічні води відводяться по каналу до водойми і скидаються в нього.
Для визначення розрахункових витрат необхідно знати кількість жителів, які проживають в населених місцях, норму водовідведення і режим надходження стічних вод в мережу.
Норми водовідведення для населених місць приймають рівними нормам водоспоживання - від 125 до 350 л / сут на одного жителя в залежності від ступеня благоустрою будівель. У зв'язку з нерівномірністю споживання води існує і нерівномірність її відведення. Поняття про коефіцієнт годинної і добової нерівномірності в водопроводі і каналізації аналогічні. Однак в каналізаційну мережу додатково надходить вода від мереж центрального і гарячого водопостачання та ін.
де N -розрахункове число жителів;
q- норма водовідведення на одного жителя, котрий має каналізацією, л / сут.
Гідравлічний розрахунок мережі ведуть на максимальний секундний витрата q mii< . (Л / добу), який визначають за формулою
де k genmax - коефіцієнт загальної максимальної нерівномірності водовідведення.
Розрахункові витрати виробничих вод (м е / сут і л / с) визначають за формулами
де q, lpm,- норма водовідведення виробничих вод;
Mi, Mj -кількість продукції, що випускається відповідно на добу і в зміну з найбільшою продуктивністю, до ч -коефіцієнт нерівномірності; 7 "- тривалість роботи обладнання, ч.
ПРОЕКТУВАННЯ ТА РОЗРАХУНОК дощової каналізації
Пристрій дощової каналізації
Накреслення дощової мережі в плані залежить від:
рельєфу місцевості;
розміру території; розташування підземних комунікацій.
Дощові води, що стікають з поверхні землі, надходять в закриту водостічну мережу через дощоприймачі, Дождеприемник є колодязь, перекритий з верху приймальної гратами. З дощоприймача дощова вода по сполучної гілці, яка закладається в низовий частини дощоприймача, надходить в підземну водостічну мережу. Дощоприймачі бувають круглими, не менше 0,7 м або прямокутними (0,6-0,9 м). Підстава дощоприймача без осадової частини закладається на глибину не менше 0,8 м, Прийомні решітки виготовляються з чавуну або сталі. Відстань між дощоприймачі приймається в залежності від ухилу вулиці від 50 до 80 м один від одного (при ширині вулиць до 30 м і умови, що в дощоприймачі не надходять дощові води з кварталів).
При ширині проїзду до 30 м підземна водостічна мережа проходить по його середині. При більшій ширині проїзду водостік можна прокладати в дві лінії по обидва боки.
В сучасних упорядкованих житлових кварталах дощоприймачі розташовуються як на вулицях, так і всередині кварталів на внутрішньоквартальних проїздах. При цьому до мережі приєднуються внутрішні водостоки. Довжини приєднань повинні бути не менше 40 м, а діаметр - не менше 200, ухил - 0,02. При невисокого ступеня благоустрою та при ухилі більше 0,01 всередині кварталу вода збирається в відкриті лотки, потім в вуличні і потрапляє в дощоприймач. Глибина води в лотках не повинні бути більше 6 см. Лотки в межах магістралей можуть мати дощоприймач в кінці лотка, загальною довжиною, що досягає 150 - 300 м (при поздовжньому ухилі 0,004-0,005). При менших ухилах в межах кварталу довжини призначаються так, щоб шар води був менше 6-7 см. Загальна довжина лотків не перевищує 40-50 м. Дощоприймачі встановлюють на перехрестях вулиць, не доходячи до «зебри».
Визначення максимальних розрахункових витрат
Метод визначення максимальної витрати заснований на припущенні, що будь-який водозбір має характерний час концентрації стоку, рівний часу добігання стоку до останнього перетину. Дане припущення покладено в основу так званого методу граничних інтенсивностей.
де q r - витрата дощових вод,
z mid - середнє значення коефіцієнта,
характеризує поверхню басейну стоку
визначається відповідно до п.2.17,
А, n - параметри, які визначаються згідно з п.2.12,
F - розрахункова площа стоку, га,
t r - розрахункова тривалість дощу, хв.
Коефіцієнт стоку z mid показує яка частина поверхневого стоку потрапляє в каналізацію, для водонепроникних поверхонь цей коефіцієнт більше.
Розрахункова тривалість дощу складається з часу поверхневої концентрації (3 - 10 хв), тривалості протікання дощових вод по лотках (t can = 0,021 l can / v can), тривалість протікання води по трубах (t p = 0,017 l p / v p).
А = q 20 20 n (1 + lgP / lgm r) γ, де
q 20 - інтенсивність дощу, л / с на га, для даної місцевості тривалістю 20 хв при P = 1 рік, яка визначається за рис. 1 .;
n - показник ступеня, який визначається за табл. 4;
m r - середня кількість дощів за рік, що приймається за табл. 4;
Р - період однократного перевищення розрахункової інтенсивності, рік, який приймається за п. 2.13;
γ - показник ступеня, що приймається за табл. 4.
Розрахунковий витрата дощових вод для гідравлічного розрахунку:
q cal = β q r, де
β - коефіцієнт, що враховує заповнення вільної ємності.
Висотна установка дощової мережі.
Глибина закладення Н, м, вуличного колектора в початковій точці обчислюється за формуле-
Н = h + i п l п + i в l в + (z 1 -z 2) + Δ, де
h - глибина закладення лінії приєднання в найбільш віддаленому дощоприймачі,
i п, i в - ухили труб приєднувальних гілки і внутрішньоквартальної мережі (i п = 0,02, i в = 0,005 при D = 200 мм),
l п, l в - довжини приєднувальних гілки і внутрішньоквартальної мережі від найбільш віддаленого колодязя до колодязя на вуличній магістралі (приймаються за планом кварталу з нанесеними на ньому дощоприймачі і всередині квартальної мережею), м,
z 1, z 2 - відмітки поверхні землі після планування відповідно на вуличному проїзді і у самого віддаленого дощоприймача, м,
Δ - перепад між лотками внутрішньоквартальної та вуличної мережі, м.
Максимальна глибина закладання труб при відкритому способі прокладки 5-6 м. При методі щитової проходки - на будь-яка глибина.
Відстань по вертикалі у просвіті від трубопроводу дощової мережі-
Водоводів вище на 0,4 м
Інших трубопроводів-0,4,
Трубопроводів теплових мереж і гарячого водопостачання- не менше 0,4 м
Для самопливних дощових мереж рекомендується застосовувати залізобетонні, бетонні, керамічні, азбестоцементні труби. А для напірних мереж в залежності від тиску, грунтових і ін. Умов - напірні залізобетонні, чавунні, пластмасові труби.
Конструкція підстав під труби приймається в залежності від діаметра труб, гідрогеологічних умов, виду грунту і їх несучої здатності У нормальних, досить щільних грунтах (доп тиску. 0,15 МПа) труби всіх типів укладаються на природну підставу. Якщо під трубами зв'язкові (глинисті) або великоуламкові (гравій), то влаштовується піщана подушка. Товщиною не менше 0,1 м. У грунтах, що знаходяться в більш невигідних умовах, можуть влаштовуватися штучні підстави з бетону, залізобетону та ін.
Під водокористуванням мається на увазі процес споживання води, джерелом його служать природні об'єкти або ж системи водопостачання.
Водоспоживання прийнято нормувати, тобто визначати його встановлену за планом міру. Робиться це з урахуванням якості природного ресурсу. А також тих стандартів, які затверджуються на випуск одиниці промислової продукції.
Для чого потрібно нормування?
Головне його завдання - гарантувати в виробництві і в побуті таких обсягів використання водних ресурсів, які виявляться найбільш ефективними.
Нормування в сфері комунального господарства ведуть на основі відповідних СНиП, на підприємствах промисловості для цього використовують спеціально розроблені методичні вказівки. Що ж саме йому підлягає?
Нормувати прийнято загальна кількість води, що витрачається при випуску продукції (на її одиницю), свіжу питну воду, а також технічну. Крім того, враховують воду, яку використовують повторно і оборотно. А також стічні, т. Е. Каналізаційні води (як відводяться від споживача, так і виробничі).
Які дані використовує СНиП "Норми водоспоживання"
За основу такого нормування беруть так звану питому величину. Що це за норма водоспоживання? Дана одиниця дорівнює максимально допустимому прийнятому за планом водного обсягом (при відповідній якості), який потрібно на випуск одиниці продукції стандартного зразка при певних виробничих умовах або на споживання з питною або господарською метою.
Формування питомих норм ведеться шляхом використання їх поелементних складових. Що в них закладається? В основному мова йде про питому витрату води на виробництво (на кожну одиницю) або на обсяг (площа) підприємства. Така ж норма водоспоживання підприємстві існує і для кожного окремого процесу, в число яких входить і її питво, і господарські потреби.
Інша розрахункова величина регламентує ті втрати у виробничому циклі, які відносяться до безповоротним. Йдеться про витік, випаровуванні, віднесенні, фільтрації і т. П. Такі прийнято відносити до заводських, галузевим і міжгалузевим. Вимірювати нормативи прийнято в натуральних одиницях (літрах, кубометрах і ін.).
Про нормування водовідведення
Але фахівців цікавить не тільки норма водоспоживання. Виявляється, обліку підлягає і прямо протилежна процедура. Водовідведенням, тобто скиданням вод, називається процес видалення стоків за межі тих місць, де відбувається первинне використання ресурсу (підприємство, населений пункт). Видаляються вони в природні джерела або передаються для очищення спеціалізованим організаціям.
Під нормами водовідведення розуміється планове найбільшу кількість стоків, що приймається також у розрахунку на одиницю продукції, що випускається. Вода при цьому може відноситися до однієї з двох ступенів забруднення - умовно (нормативно) чистої і вимагає очищення.
У зв'язку з постійним вдосконаленням технологій норми водоспоживання та водовідведення переглядаються в обов'язковому порядку через п'ять років. Розраховують їх безпосередньо на виробництві при затвердженні керівництвом.
Як враховують якість води
Вимоги до якості і складу питної води в системах водопостачання централізованого характеру викладені на сторінках СанПіН, що вийшли в 2001 р
Технічну воду поділяють на 4 окремі категорії зі своїми вимогами до кожної.
I - вода-теплоносій на ТЕЦ, АЕС і т. П. Виключається присутність механічних домішок, жорсткість і агресивність. Стоки такої води не потребують очищення, але можуть бути гарячими.
II - вода для промивання продуктів, тари, сировини. Стоки бувають сильно забруднені.
III - вода-сировина (для харчової продукції, в будівельній галузі і т. П.).
IV - вода комплексного використання.
З урахуванням такого поділу технологію виробництва підбирають максимально раціонально з мінімізацією шкоди навколишньому середовищу.
Що таке ліміт водоспоживання
Це прийняте за результатами розрахунку, основою якого служить норма водоспоживання, кількість питної і технічної води для кожного підприємства відповідно до умов виробництва, плановим втрат, програмою економії ресурсів.
Лімітом водовідведення називається кількість витрачених стічних вод, що направляються в природний об'єкт з урахуванням його стану і стандартних нормативів.
Обидва ці ліміту, розраховані і приймаються безпосередньо на підприємстві, повинні бути затверджені агентством з водокористування. Приймають їх в загальному випадку терміном на рік, але при складній обстановці з водними ресурсами - помісячно чи навіть подобово.
Вода в комунально-побутовому господарстві
Забезпечення населення питною водою - найважливіша справа державного масштабу, одна з перших обов'язків влади будь-якого населеного пункту. При відсутності чистої води для пиття моментально виникають хвороби - аж до епідемій. У світі ще повнісінько місць, де доступ до води прийнятної якості - недозволена розкіш.
У нашій країні Водним кодексом проголошений пріоритет комунального водопостачання. Перш за все, незалежно від умов, населення повинно бути забезпечено чистою водою. Подача її не повинна бути нижче позначки в 97% (це означає, що лише три дні зі ста допустимі перебої з водою).
Зрозуміло, і в цій сфері існує своя норма водоспоживання. Структура комунально-побутового водопостачання при цьому виглядає наступним чином.
Господарсько-питного водопостачання відводиться 56%, громадських будинків - 17%, промисловості - 16%. Решта йде на інші потреби (пожежні - 3%, міські - фонтани, полив і т. П. - 1%, стільки ж на всі інші).
Вода господарсько-питного призначення витрачається в наступному процентному відношенні: на питво і харчові цілі (готування їжі) - 30%, для прання - 10%, використання ванн - 30%, змив унітазних бачків - 30%.
Норми водоспоживання - добу в большом городе
Жителям великих міст на всі потреби побутового та комунального характеру відводиться до 600 л / сут води. Така норма водоспоживання на людину. Структура її витрати виглядає так:
На особисті потреби - 200 л;
На комунальні підприємства - 100 л;
На підтримку міської чистоти - 100 л;
Підприємствам місцевого значення - 200 л.
Для комунально-побутового водопостачання характерно наступне.
Якість води повинна бути виключно високим за властивостями як фізичного (кольоровості, прозорості, смаку, запаху), так і хімічного (жорсткості, мінералізацією, кислотністю, складу домішок) характеру.
Найкраща вода
Стандарти якості (перший з них в нашій країні належить до 1937 року) з року в рік мають тенденцію посилюватися.
З чим це пов'язано? Наука не стоїть на місці, щорічно з'являються все нові факти про вплив на людину тих чи інших речовин. Відповідно, вимоги щодо якості до складу води підлягають перегляду.
Щоб вода відповідала стандартам якості, її піддають фільтрації, коагуляції (осадження домішок), хлорування, видалення небажаних і введенню потрібних домішок.
Про нерівномірності споживання
Інша властивість водоспоживання в сфері ЖКГ - поєднання відносної рівномірності водоспоживання протягом року з нерівномірністю добового. Якщо відсоток сезонних коливань - не більше 15-20, то за добу перепад набагато більше (близько 70% води ми витрачаємо в денний час). Тому розроблений спеціальний коефіцієнт нерівномірності (часовий і добової). Завдяки йому враховується коливання споживання водних ресурсів по годинах і місяцях, що потрібно при проектуванні систем постачання. Адже завдання їх - забезпечити гарантовану подачу навіть в режимі максимального водоспоживання.
