Реконструкция водоотведения железнодорожной станции и поселка Светлое

Титул Анечка Диплом.doc

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Петербургский государственный университет путей сообщения
Императора Александра I»
Факультет «Промышленное и гражданское строительство» .
Кафедра «Водоснабжение водоотведение и гидравлика» .
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
к ДИПЛОМНОМУ ПРОЕКТУ .
вид выпускной квалификационной работы: бакалаврская работа дипломный проект магистерская диссертация
. Бобровник Анны Борисовны . .
Фамилия имя отчество обучающегося
на тему «Реконструкция водоотведения железнодорожной станции и поселка Светлое»
Заведующий кафедрой –
главный руководитель
. проф. д. т. н. В. Г. Иванов . .
учёное звание И.О. Фамилия
Основный руководитель
. проф. д. т. н. Н. А. Черников учёное звание И.О. Фамилия
. проф. к. т. н П. П. Якубчик . учёное звание И.О. Фамилия
проф.к.т.н. Ю. А. Верженский учёное звание И.О. Фамилия
. доцент Н. М. Якубчик .
учёное звание И.О.Фамилия
проф. к. в. н. П. Ф. Махонько . учёное звание И.О. Фамилия
. доцент Т. К. Розенгарт . учёное звание И.О. Фамилия
. доц. к. т. н. Е. В. Постнова . учёное звание И.О. Фамилия

4) ГОС.docx

ГЛАВНЫЕ ОЧИСТНЫЕ СООРУЖЕНИЯ ПОСЕЛКА «СВЕТЛОЕ»
В дипломном проекте принят полный биологический метод очистки с доочисткой сточных вод.
Основные сооружения по обработке сточных вод:
- решетки эскалаторного типа;
- горизонтальные песколовки с круговым движением воды;
- первичный отстойник – радиальный;
-двухсекционный двухкоридорный аэротенк-вытеснитель с регенерацией активного ила;
- вторичный отстойник – радиальный;
Основные сооружения по обработке осадка:
- центрифуги (для анаэробного сбраживания осадка);
- илоуплотнители (для уменьшения влажности осадка);
-песковые бункеры (для обезвоживания песка в естественных условиях);
- иловые площадки–уплотнители (аварийные).
Осадок (песок) из песколовок извлекается гидроэлеватором и подается в песковой бункер. Подсушенный осадок с иловых площадок и песок из песковых бункеров вывозится автотранспортом.
Иловая насосная станция (ИНС) и воздуходувная насосная станция (Возд) расположены на территории ГОС. Воздуходувная насосная станция предназначена для подачи воздуха в аэротенк.
Суточная производительность очистной станции Q сут = 22317 м3сут максимальный приток сточных вод на насосную станцию в час наибольшего водопотребления qmax = 930 м3ч = 260 лс .
Генплан очистной станции в М 1:500 представлен на листе 5. Расчетные точки пронумерованы на генплане арабскими цифрами а сооружения – римскими.
Гидравлический расчет лотков трубопроводов и высотной установки очистных сооружений по воде (схема с аэротанками) представлен в таблице 4.8. Распределение расхода сточных вод между вторичными отстойниками выполнено с помощью распределительной чаши диаметром 2 м и глубиной 1 м местные потери напора в чашах составляют 039 м.
Глубина промерзания грунта согласно заданию – 13 м. Средняя глубина воды в реке – 425 м.
Профиль движения воды по очистным сооружениям в Мг 1:1000 и Мв 1:100 приведен на листе 6.
1 Выбор технологической схемы очистки сточных вод
1.1 Концентрации загрязнений смеси сточных вод поступающих на очистные сооружения
Основными показателями загрязненности городских сточных вод являются:
- содержание взвешенных веществ в смеси сточных вод (данный показатель характеризует наличие нерастворенных веществ в смеси сточных вод);
- концентрация по БПК20 (характеризует наличие органических загрязнений в смеси сточных вод).
Концентрация загрязнений смеси сточных вод определяется по каждому из этих двух показателей.
Концентрация смеси сточных вод по ВВ определена по формуле м3сут:
где – норма загрязнений приходящихся на 1 человека в гсут; = 65 гсут на 1 чел [1 табл.25];
nж – норма водоотведения на одного жителя лсут на 1 чел; по заданию nж принята равной 250 лсут на 1 чел.
= 5 мгл – концентрация взвешенных веществ поступающая в производственно-бытовую сеть водоотведения после местной очистки на мебельной фабрике принята по заданию;
= 08 мгл – концентрация взвешенных веществ поступающая в производственно-бытовую сеть водоотведения после МОС железнодорожной станции.
Концентрация смеси сточных вод по БПК20 м3сут:
где – норма загрязнений приходящихся на 1 человека в гсут; = 75 гсут на 1 чел [1 табл.25];
= 5 мгл – концентрация органических веществ поступающая в производственно-бытовую сеть водоотведения после местной очистки на мебельной фабрике принята по заданию;
= 2 мгл – концентрация взвешенных веществ поступающая в производственно-бытовую сеть водоотведения после МОС железнодорожной станции.
1.2 Определение приведенного числа жителей
Приведенное число жителей определяется по формуле чел:
- по взвешенным веществам:
где – приведенное число жителей по ВВ чел;
– реальное число жителей в поселке чел; = 60400 чел;
– эквивалентное (фиктивное) число жителей по ВВ чел;
где – приведенное число жителей по БПК чел.;
– эквивалентное (фиктивное) число жителей по БПК чел.
1.3 Определение необходимой степени очистки сточных вод
При полном объеме реконструкции наиболее целесообразная степень очистки по БПК20 после главных очистных сооружений в соответствии с расчетами проведенными по программе WSW (см. раздел 2) должна составлять 018 мгл что требует в составе ГОС установку сорбционных фильтров. По согласованию с бассейновой инспекцией на 1-м этапе реконструкции предусмотрен комплекс сооружений для биологической очистки сточных вод с доочисткой на сорбционных фильтрах которые обеспечивают требуемую концентрацию загрязнений на выходе.
Технологическая схема станции очистки сточных вод представлена на рисунке 4.1.
Рисунок 4.1 – Технологическая схема станции очистки сточных вод
Условные обозначения:
ПК – приемная камера;
РО – радиальный отстойник;
БД – блок доочистки;
УФО – блок обеззараживания;
ВНС – воздуходувная станция;
ИНС – иловая насосная станция;
ИУ – илоуплотнитель;
ПБ – песковые бункеры;
Ил.п. – иловые площадки;
Сж.о. – сжигание осадка;
и.и.2 – избыточный вторичный ил;
у.и.и.2 – уплотненный избыточный ил;
а.ц.и.2 – активный циркулирующий ил из вторичного отстойника;
ив.н – напорная иловая вода;
2 Расчет сооружений очистной станции
2.1 Сооружения механической очистки сточных вод
2.1.1 Приемная камера
Для приема сточных вод из напорных водоводов перед очистными сооружениями устраивается приемная камера из сборного железобетона схема которой представлена на рисунке 4.2. Размеры приемной камеры зависят от пропускной способности очистных сооружений и приняты по [10 табл. 1] в зависимости от максимально часового расхода.
Максимально часовой расход сточных вод q max ч = 930 м3ч.
Таблица 4.1 – Размер приемной камеры канализационного очистного сооружения из сборного железобетона
Расход сточных вод м3ч
Диаметр напорного трубопровода мм при подаче стоков
Рисунок 4.2 – Схема приемной камеры очистных сооружений
2.1.2 Ступенчатые решетки эскалаторного типа
Согласно [10 табл.2] очистная станция будет иметь не менее чем 2 решетки: 1 рабочую и 1 резервную.
Решетки рассчитываются на максимальный расход сточных вод. В проекте приняты ступенчатые решетки эскалаторного типа с мелкими прозорами шириной 2 мм. По таблице 4 [10] подбираем решетку. По часовой производительности подобраны одная рабочая и одна резервная решетки. Схема ступенчатой решетки эскалаторного типа представлена на рисунке 4.3.
5 м3ч – это максимальный часовой расход приходящийся на одну решетку. В дипломном проекте принята решетка типа РС–1000 с параметрами:
Таблица 4.2 – Технические параметры решетки типа РС–1000
Наименование параметра
Производительность Q м3ч
Ширина фильтрующей части Б мм
Общая высота Нобщ мм
Высота выгрузки Д мм
Максимальная глубина канала Е мм
Ширина прозоров b мм
Толщина фильтрующих пластин (стержней) S мм
Максимальная глубина воды перед решеткой Н мм
Мощность электродвигателя кВт
Габаритные размеры здания решеток:
Т.о. в дипломном проекте приняты 2 решетки: 1 рабочая и 1 резервная.
Длина здания решеток для одной рабочей и одной резервной решеток определена по формуле:
Ширина здания решеток определена по формуле:
Рисунок 4.3 – Схема ступенчатой решетки эскалаторного типа
2.1.3 Горизонтальные песколовки с круговым движением воды
В дипломном проекте принята горизонтальная песколовка с круговым движением воды. Песколовка представлена на рисунке 4.4.
Максимальный секундный расход СВ равен:
По [10 табл.5] и Qсут = 22317 м3сут принимаем:
Таблица 4.3 – Размеры песколовки с круговым движением воды
Пропускная способность песколовок
n = 2 – количество секций.
Рисунок 4.4 – Схема горизонтальной песколовки с круговым движением воды
Площадь живого сечения кольцевого желоба песколовки м2 определен по формуле:
где v – скорость движения воды в песколовке при максимальном притоке сточных вод; v=03 мс.
Высота треугольной части кольцевого желоба песколовки hтр м:
где b =14– ширина кольцевого желоба b м принимаем по [10 табл.5];
– угол наклона стенок желоба к горизонту; .
Площадь треугольной части кольцевого желоба м2 определена по формуле:
Площадь прямоугольной части кольцевого желоба м2:
Т.к. получается отрицательное число необходимо сделать перерасчет!
Пересчитываем формулу для определения площади живого сечения песколовки при условии что = 01 мс:
Высота жидкости в прямоугольной части желоба м:
Суммарная полезная высота кольцевого желоба песколовки м определена по формуле:
Высота бункера песколовки м:
где – диаметр нижнего основания бункера для песка;
Строительная высота песколовки Н м:
где – высота борта песколовки; .
Продолжительность протекания сточных вод по кольцевому желобу песколовки при максимальном притоке сточных вод t с:
Условие: . Условие выполнено.
Суточный объем песка м3сут задерживаемого в песколовках:
где А – количество песка задерживаемого в песколовках в пересчете на 1 чел; А=002 лсут;
= 60506 чел – приведенное число жителей по взвешенным веществам.
Выпавший в песколовках песок удаляется гидроэлеватором в песковые бункеры где обезвоживается.
2.1.4 Песковые бункеры
Для отмывки песка и его обезвоживания на станциях с производительностью до 75000 м3сут устраиваются песковые бункеры.
Полезный объем одного бункера м3:
где – время хранения осадка в бункерах; Т=2 суток;
n – число бункеров; n=2.
Габаритными размерами бункера:
Высота усеченного конуса бункера м:
Высота цилиндрической части бункера м:
Строительная высота бункера м:
где – высота борта бункера = 03 м.
2.1.5 Первичные радиальные отстойники
Число первичных отстойников m = 2.
В типовых отстойниках ( D = 18 24 30 м) рабочая глубина отстойника: Н = 31м.
Потребный эффект осветления сточных вод в первичных отстойниках:
где – концентрация загрязнений смеси СВ поступающих на ОС по взвешенным веществам мгл;
– допустимая концентрация ВВ в СВ выходящих из отстойников мгл принимаем 100 мгл.
Гидравлическая крупность частиц взвеси:
где К – коэффициент использования объема отстойника зависящий от типа отстойников; для радиальных К = 045 [1 табл.31];
Н – рабочая глубина отстойника принимаем Н = 31м;
п2 – коэффициент принимаемый по [1 черт. 2] п2 = 031;
t – время необходимое для отстаивания СВ в лабораторном цилиндре со слоем воды 500 мм соответствующее требуемому эффекту осветления сточных вод Э с определено по [1 табл.30] t = 3600 с (60%; = 300 мгл);
h – слой воды в лабораторном цилиндре м; h= 05м.
Диаметр первичного радиального отстойника:
где Q = 930 – общий расчетный (максимальный) расход СВ;
– турбулентная составляющая ммс; принимается в зависимости от скорости рабочего потока в отстойнике ммс; при ммс ммс.
d – диаметр впускной воронки м; обычно d 15 м.
Принимаем типовой радиальный отстойник с Dтип = 40 м.
Уточняем значение ммс.
Необходимо проверить условие: D Dтип
Q =Q час 11 = 930 11 = 1023;
! Условие соблюдено. Принятое количество отстойников m = 2 не изменяется.
Отношение диаметра отстойника к рабочей глубине:
что в пределах нормы.
Величина нейтрального слоя в первичном радиальном отстойнике принята (выше днища на входе в отстойник); высота бортика принята
Уклон днища отстойника к иловому приямку составляет 005 а угол наклона стенок 50.
Суточный объем осадка:
где максимальносуточный расход СВ поступающих на ОС м3сут;
плотность осадка тм3; тм3;
p – влажность свежего осадка выпадающего в отстойнике %; р = 95%.
Объем осадка приходящийся на один отстойник:
Вместимость зоны накопления т.е. объем илового приямка:
Общая строительная высота первичного радиального отстойника:
Первичный радиальный отстойник представлен на рисунке 4.5.
Рисунок 4.5 – Схема первичного радиального отстойника
2.2 Сооружения биологической очистки сточных вод
2.2.1 Аэротенки–вытеснители с регенерацией циркулирующего ила
Расчет аэротенков включает определение их вместимости габаритных размеров расходов циркулирующего активного ила и воздуха необходимых для обеспечения требуемой степени очистки сточных вод [12]. В дипломном проекте устроен аэротенк–вытеснитель с регенерацией циркулирующего ила так как концентрация по БПК > 150 мгл.
Степень рециркуляции активного ила R в аэротенках определена по формуле:
где – доза ила в аэротенке гл; а = 3 гл;
– иловый индекс см3г принят для предварительного расчета = 100 см3г по [1 табл.41] что соответствует нагрузке на ил =200 мг(гсут).
БПКполн сточных вод мгл поступающих в аэротенки–вытеснители с учетом разбавления циркулирующим активным илом:
где – БПКполн поступающих на биологическую очистку сточных вод (без учета снижения при первичном отстаивании) La = 282 мгл);
– БПКполн очищенных сточных вод мгл (для городских сточных вод); при полной биологической очистке принимают Lt= 15 мгл;
Продолжительность пребывания сточных вод в аэротенке ч:
Предварительный расчет дозы ила в регенераторе гл:
Удельная скорость окисления для аэротенков–вытеснителей с регенераторами ρ мг БПКполн на 1 г беззольного вещества ила в 1 ч:
где – максимальная скорость окисления мг(г·ч); для городских сточных вод = 85 мг(г·ч) [1 табл.40];
– средняя концентрация растворенного кислорода в аэротенке мгл; обычно в первом приближении согласно [1] принимают С = 2 мгл;
– константа характеризующая свойства органических загрязнений мг БПКполнл; для городских сточных вод = 33 мг БПКполнл [1 табл.40];
– константа характеризующая влияние кислорода мг О2л для городских сточных вод = 0625 мг О2л [1 табл.40];
– коэффициент ингибирования продуктами распада активного ила лг; для городских стоков = 007 лг.
Продолжительность окисления органических загрязнений ч в аэротенке-вытеснителе с регенерацией циркулирующего ила:
где S – зольность ила для городских сточных вод S = 03.
Продолжительность регенерации ила ч:
Расчетная продолжительность обработки воды в системе аэротенк–регенератор ч:
Для уточнения величины принятого ранее илового индекса Iил определяем среднюю дозу ила в системе аэротенк–регенератор:
Нагрузка на 1 г беззольного вещества активного ила :
Далее произведена корректировка расчета а именно интерполяция по qил согласно [1 табл.41]:
Расхождение между qил и q’ил должно быть не более 5-6 % в противном случае делается перерасчет.
Т.к. = = 100% = 45% то произведена корректировка расчета:
= 360 мг(г·сут); см3г.
= ·100 % = 6 % – условие не выполнено. Корректировка закончена.
Произведена интерполяция по [1 табл.41]: см3г.
Ниже произведен расчет габаритов аэротенка.
Объем собственно аэротенка:
Объем аэротенка с регенератором:
По найденным значениям и определен процент объема сооружения который должен быть отведен под регенератор:
Т.о. в дипломном проекте принят 2-х коридорный аэротенк один из коридоров которого отведен под регенератор.
Число коридоров m = 2. Число секций аэротенка n = 2.
Первоначально рабочая глубину сооружения принята Н = 3 м. Ширина коридора B = 1Н = 3 м.
Объем одной секции м3: = ; = = 2216 м3.
Объем одного коридора: = = 1108 м3.
Длина коридора м: = = = 123 м.
Ширина всего аэротенка: Ba = 4B = 43=12 м.
Должно выполняться условие:
=>условие не выполнено.
Принимаем Н = 5 м. B = 1Н = 5 м.
= = 45 м; Ba = В4 = 45 = 20 м.
=>условие выполнено.
Суммарная площадь зеркала аэротенков F м2:
F = n L B = 2 45 5 = 450 м2 – площадь зеркала коридоров (НЕ регенераторов).
Прирост активного ила мгл в аэротенках:
Pi = 08Сввост+КпLa = 0898+03282 = 163 мгл
где Сввос– концентрация ВВ в сточной воде поступающей в аэротенки после первичного отстойника мгл; Сввос= С·(1 – Э) = 245·(1 – 06) = 98 мгл;
– коэффициент прироста активного ила поступающего в аэротенки мгл; для городских сточных вод = 03;
– БПКполн сточных вод поступающих в аэротенки мгл; L a= 282 мгл.
2.2.2 Вторичные радиальные отстойники после аэротенков
В дипломном проекте в качестве вторичных отстойников после аэротенка приняты радиальные отстойники т.к. Qсут > 20000 м3сут.
Гидравлическая нагрузка м3м2·час определена по формуле [11стр. 21]:
где К – коэффициент использования объема отстойника зависящий от типа отстойника; для радиальных отстойников К = 045;
H – рабочая глубина вторичного радиального отстойника м; H = 34м;
a – доза (концентрация) активного ила в иловой смеси поступающей из аэротенков гл; а = 3 гл;
at – требуемая конечная концентрация иловых частиц в осветленной биологически очищенной сточной воде гл; at = 001 гл.
По определена суммарная площадь отстойной части всех радиальных вторичных отстойников :
где q – расчетный расход сточных вод поступающих на очистные сооружения м3с; q = 027 м3c.
Принимаем число вторичных отстойников m = 4.
Диаметр отстойников D м:
=> принимаем D = 18 м.
Условие: D> 18 м – выполнено!.
Проверка: соотношение должно находиться в пределах 6 12.
= = 5 м = > условие не выполнено.
= = 7 м = > условие выполнено.
Строительная высота вторичного отстойника Hстр м:
Высота нейтрального слоя hн = 03 м.
Высота борта отстойника принята равной hб = 03 м.
Глубина слоя осадка в отстойнике – hос = 05 м.
Суммарное часовое количество осадка Wос образующегося во вторичных отстойниках после аэротенков м3ч:
где Q – расчетный расход сточных вод поступающих на очистные сооружения м3ч; Q = 930 м3ч;
ρ – плотность избыточного ила тм3; р ~ 1 тм3;
р3 – влажность активного ила выпадающего в осадок во вторичных отстойниках после аэротенков %; р3 = 995%;
Э = 60% – эффект осветления сточных вод в первичных отстойниках;
R– степень рециркуляции активного ила;
Kсмвв – концентрация смеси сточных вод поступающих на очистные сооружения по взвешенным веществам гм3;
La –БПКполн сточных вод поступающих в аэротенки гм3;
Объем осадка приходящегося на 1 отстойник м3ч:
Объем илового приямка м3 во вторичных отстойниках принят для двух часового хранения осадка в нем:
W ил.пр. = 2 = 155 м3
Угол наклона стенок илового приямка = 50о; Угол днища к иловому приямку = 005.
В радиальных вторичных отстойниках осадок удаляется иловыми насосами. Циркулирующий активный ил после вторичных отстойников подается в аэротенк а избыточный ил – на илоуплотнители и далее на стабилизацию и обезвоживание.
2.3 Доочистка биологически очищенных сточных вод
В соответствии с принятым в дипломном проекте методом очистки сточных вод требуется произвести полную биологическую очистку сточных вод со снижением БПКполн до 15 мгл с последующей доочисткой на сорбционных фильтрах с целью снижения БПКполн до концентрации 018 мгл которая определилась на основании выбора системы водоотведения по программе WSW.
В данном проекте для доочистки сточных вод применены фильтры с зернистой загрузкой. В состав блока доочистки входят следующие сооружения: приемные резервуары; насосная станция подающая воду на сооружения доочистки; барабанные сетки; фильтры; сооружения для насыщения воды воздухом; резервуар для сбора промывной воды; насосная станция для ее перекачки на иловую насосную станцию; резервуар для промывки барабанных сеток и фильтров с насосными установками для подачи воды на промывку. Для промывки фильтров можно использовать воду либо после барабанных сеток либо после фильтров для промывки сеток — только фильтрованную воду.
2.3.1 Сетчатые барабанные фильтры
Сетчатые барабанные фильтры в частности барабанные сетки применяются в качестве вспомогательных устройств для задержания на оседающих вторичных отстойниках взвешенных веществ. Они устраиваются перед фильтрами и служат для защиты их от засорения и обеспечения эффективной работы. На рисунке 4.6 представлена схема сетчатого барабанного фильтра.
0 – соответственно каналы отвода и подачи воды; 2 – сточная труба; 3 – воронка для сбора промывной воды; 4 – защитный кожух; 5 – коллектор промывной; 6 – барабан с микросеткой; 7 – водослив; 8 – пластинчатые разбрызгиватели; 9 – входная труба; 11 – камера микрофильтра; 12 – фильтрующие элементы;13 – труба для полного опорожнения камеры.
Рисунок 4.6 – Барабанная сетка (продольный разрез и разрез по А-А)
В барабанных фильтрах БСБ размер ячеек в сетках составляет 300 мк а скорость фильтрации 25 – 30 мч.
Степень очистки барабанных сеток по снижению взвешенных веществ составляет 20 - 25 % а по БПКполн примерно 5 - 10 %.
В соответствии с производительностью барабанных сеток определено их число: Nр = 2.
qч = 0930 – максимальный часовой расход сточных вод поступающих на очистные сооружения тыс.м3ч.;
Nр = 2 – количество работающих барабанных сеток шт;
qч1 = 0465 – максимальный часовой расход сточных вод поступающих на одну сетку тыс.м3ч.
Расчетная производительность барабанных сеток (БСБ) и их характеристики сведены в таблицу 4.3.
Таблица 4.3 – Характеристики барабанных сеток
Типоразмеры (условный диаметр и длина барабана)
Расчетная производительность тыс. м3ч:
Ориентировочные габаритные размеры установки м:
Номинальная мощность электродвигателя кВт
Суммарная мощность бактерицидных ламп кВт
Число резервных фильтров барабанных сеток:
2.3.2 Сорбционные фильтры
В дипломном проекте для доочистки биологически очищенных сточных вод применены фильтры с загрузкой активированным алюмосиликатным адсорбентом (далее ААА). Они представляют собой прямоугольные в плане открытые резервуары загруженные слоями сорбирующего материала определенной крупности и высоты расположенными на поддерживающем гравийном слое. Через такую загрузку происходит фильтрация и сорбция очищаемой воды.
Активированный алюмосиликатный адсорбент – ААА – изготовляется из кембрийской глины каолинов (магниевая соль карбонатная) магнезита MgCO3 – район добычи Урал доломита CaMg(CO3)2 – Северо-Запад РФ.
В дипломном проекте принята фильтрующая загрузка ААА с крупностью частиц 05 – 2 мм.
По мере загрязнения фильтрующей загрузки фильтры подвергают регенерации и активации после чего фильтр вновь включают в работу.
В сорбционной технологии могут применяться стандартные фильтры для инертных фильтрующих загрузок т.к. режимы фильтрования и промывки песчаных загрузок и ААА совпадают поэтому в дипломном проекте принят однослойный фильтр с нисходящим потоком воды и водяной промывкой. Фильтр представлен на рисунке 4.7.
Для равномерного распределения по площади фильтра воды поступающей на доочистку для сбора очищенной воды а также для распределения вода и воздуха подаваемых на фильтры при регенерации их загрузки фильтры оборудуют распределительными и сборными каналами или желобами трубчатым дренажем или трубчатыми распределительными и сборными системами.
– дренажная система; 2 – поддерживающий гравийный слой; 3 – сорбционная загрузка ААА; 4 – желоба для распределения осветляемой воды и сбора промывной; 5 – подача осветляемой воды; 6 – распределительный канал; 7 – отвод грязной промывной воды; 8 – подача промывной воды; 9 – отвод профильтрованной воды.
Рисунок 4.7 – Однослойный сорбционный фильтр с нисходящим потоком воды и водяной промывкой
Расчет фильтров сведен к определению потребной площади фильтров числа и размеров их и к расчету распределительной системы фильтров.
Суммарная площадь фильтров Fф согласно [14] определяется по формуле:
где Q = 22317 м3сут – полезная производительность очистной станции;
qср.с – среднесекундный расход сточных вод поступающих на очистную станцию лс:
Kgen.ma принимается по [1 табл.2] в зависимости от среднесекундного расхода сточных вод qср.с поступающих на очистную станцию.
m = 0005 – коэффициент учитывающий расход воды на промывку барабанных сеток установленных перед фильтрами; согласно [14] m = 0003 0005;
T = 24 ч – продолжительность работы очистной станции в течение суток;
vф = 600 – расчетная скорость фильтрации при нормальном режиме мч; принимается по [14 табл. 2];
n = 1 – число промывок фильтра за сутки при нормальном режиме эксплуатации; принимается n = 1 при продолжительности фильтроцикла 24 ч;
W1 = 190 – интенсивность подачи воды при водовоздушной промывке л(с·м2) с продолжительностью промывки t1 ч;
t1 = 003 – продолжительность промывки ч;
Значения W1 и t1 приняты по [14 табл. 2] в зависимости от конструкции фильтра;
W2 = 70 – интенсивность водяной промывки (подачи воды) л(с·м2) продолжительностью t2 ч;
t2 = 0117 – продолжительность водяной промывки ч;
Значения величин W2 и t2 приняты по [14 табл. 2] в зависимости от конструкции фильтра;
t3 = 033 – продолжительность простоя фильтра из–за промывки ч;
– корпус; 2 – карман; 3 – желоб; 4 фильтрующая загрузка; 5 – поддерживающие гравийные (щебеночные)слои; 6 – водораспределительные трубы; 7 – коллектор; 8 – подача воды на очистку; 9 – отвод промывной воды; 10 – отвод фильтрата; 11 – сборный трубопровод профильтрованной воды; 12 – подача воды на промывку; 13 – воздухоотводчик
Рисунок 4.8 – Устройство однослойного скорого фильтра с боковым карманом
Количество фильтров N:
где Fф – суммарная площадь фильтров м2.
Количество рабочих фильтров принято Np = 8 шт.
Площадь одного фильтра F1 м2:
Размеры фильтров в плане приняты следующие: l = 7 м b = 45 м.
Скорость фильтрации воды через фильтр при форсированном режиме работы очистной станции vфф мч:
где Nр = 1 – число фильтров находящихся в ремонте; согласно [14] на станциях с количеством фильтров до 20 Nр = 1;
Определенная скорость vфф не превышает значения скоростей допускаемых при форсированном режиме работы станции которые приведены в [14 табл. 2].
Высота фильтра Нф м составит:
Нф = Нфс + hдоп + hв + hб
где hв – высота слоя воды над поверхностью слоя загрузки м hв =2 м;
hб – высота бортика фильтра м; принимается hб = 05 м;
Нфс – высота слоя фильтрующей загрузки – ААА; Нфс=12 м.
Нф = Нфс + hв + hб+ hдоп = 12 + 2 + 05 + 016 = 386 м.
) Расчет распределительной системы фильтров
Распределительная система фильтров предназначена для равномерного распределения промывной воды по площади фильтра и для равномерного сбора фильтрованной воды с площади фильтра. Согласно [1] на фильтрах для доочистки сточных вод в дипломном проекте предусмотрены трубчатые распределительные (дренажные) системы большого сопротивления. Эти системы располагаются в поддерживающих слоях гравийной загрузки фильтра.
Схема устройства трубчатой распределительной системы большого сопротивления приведена на рисунке 4.9.
– коллектор; 2 – фильтрующий слой; 3 – поддерживающие слои; 4 – ответвления над коллектором; 5 – боковые трубчатые ответвления.
Рисунок 4.9 – Трубчатая распределительная система большого сопротивления
Количество промывной воды для одного фильтра qпр лс:
qпр = F1·W2 = 22342 лс.
Внутренний диаметр коллектора распределительной системы dкол определен исходя из рекомендованной [14] скорости движения воды в начале коллектора vкол = 08 12 мс:
где vкол = 10 – скорость движения воды в начале коллектора.
Полученный диаметр коллектора dкол округлен до стандартных размеров: dкол = 600 мм.
Наружный диаметр коллектора Дкол :
Дкол = dкол + 2 = 620
где = 10 – толщина стенки трубы; принимается по ГОСТ и ориентировочно = 10 - 15 мм.
Фактическая скорость движения воды в начале коллектора vкол определена по принятому (округленному) диаметру коллектора dкол и количеству поступающей в него промывной воды qпр:
Площадь дна фильтра приходящаяся на каждое ответвление распределительной системы fотв м2:
m = 030 – расстояние между осями ответвлений в распределительной системе m; величину m рекомендуется принимать в пределах m = 025 035 м [14].
Расход промывной воды поступающей через одно ответвление qотв лс:
qотв = fотв·W2= 670 лс.
Диаметр труб ответвлений dотв определен исходя из величины qотв и скорости входа воды в начало ответвления v которая согласно [14] должна приниматься в пределах v = 16 20 мс:
где v = 180 – скорость входа воды в начало ответвления v которая согласно [14] должна приниматься в пределах v = 16 20 мс.
Полученный диаметр ответвлений dотв округлен до стандартных размеров: dотв = 75 мм [14].
Уточнение фактической скорости входа воды в начало ответвления v:
В нижней части труб ответвлений под углом 45о книзу от вертикали в два ряда в шахматном порядке согласно [14] следует предусматривать отверстия диаметром dо = 10 - 12 мм.
Общая площадь этих отверстий Σfо м2 которая согласно [14] должна составлять 025 - 05 % от рабочей площади фильтра F1:
Площадь одного отверстия в трубе ответвления fо м2:
где dо = 11 мм – диаметр отверстий в трубе мм dо = 10 - 12 мм.
Общее количество отверстий в распределительной системе каждого фильтра Σnо:
Общее количество ответвлений nотв на каждом фильтре при принятом расстоянии между осями ответвлений m:
где b = 45 – ширина фильтра м.
Количество отверстий nо приходящееся на каждое ответвление:
Длина каждого ответвления lотв:
Шаг оси отверстий на ответвлении eо:
Трубопровод подающий воду на промывку фильтров надлежит согласно [14] располагать ниже кромки желобов фильтров; опорожнение фильтра необходимо предусматривать через распределительную систему и отдельную спускную трубу d=150мм с задвижкой. Для промывки фильтрующей загрузки согласно [14] можно использовать воду после барабанных сеток или после фильтров.
) Расчет устройств для сбора и отведения промывной воды
В дипломном для сбора и отведения промывной воды на фильтрах согласно [14] предусмотрены желоба полукруглого схема которых приведена на рисунке 4.10.
Рисунок 4.10 – Поперечное сечение полукруглого желоба для сбора и отведения промывной воды
Число желобов на фильтре nж назначено исходя из расстояния между осями соседних желобов которое согласно [14] должно быть не более 22 м.
Фактическое расстояние между осями желобов l1 м:
где nж = 3 – число желобов на фильтре.
Расход промывной воды приходящийся на один желоб qж лс:
где qпр – расход промывной воды для одного фильтра лс.
Площадь поперечного сечения желоба fж м2 в месте его присоединения к сборному каналу определенга по формуле Д.М. Минца:
где g – ускорение свободного падения; g = 981 мс2;
Вж – ширина желоба м.
где qж – расход воды протекающий по желобу м3с;
aж = 12 – отношение высоты прямоугольной части желоба к половине его ширины; согласно [14] принимается от 1 до 15;
Kж = 20 – коэффициент принимаемый согласно [14] равным: для желобов с полукруглым лотком – 2.
Высота прямоугольной hпр м части желоба:
Высота нижней hнижн м части желоба:
Полезная высота желоба h м:
h = hпр + hниж = 042 м.
Конструктивная высота желоба hк м с учетом превышения кромки желоба над уровнем воды в нем на 8 см:
С учетом толщины днища желоба общая высота желоба hобщ м:
hобщ = hк + d = 056 м.
где = 006 – толщина днища желоба м; для железобетонных желобов принимают d = 004 – 008 м.
Кромки всех желобов в фильтре расположены на одном уровне и строго горизонтальны; лотки желобов согласно [14] имеют уклон 001 к сборному каналу.
Расстояние от поверхности фильтрующей загрузки до кромок желобов Нж м:
где Нз = 120 – высота фильтрующего слоя м;
aз = 250 – относительное расширение фильтрующей загрузки в процентах; для однослойных фильтров с зернистой загрузкой применяемых для доочистки биологически очищенных сточных вод может быть принято 25 %.
Расстояние от дна желоба до дна канала Hкан м:
где qкан = 0223 – расход воды по каналу м3с; принимается равным qпр;
Bкан = 070 – ширина канала м;
g = 98 – ускорение свободного падения; g = 981 мс2.
Уровень воды в канале с учетом подпора создаваемого трубопроводом отводящим промывную воду должен быть согласно [14] на 02 м ниже дна желоба.
Скорость движения воды в конце сборного канала vкан мс:
) Определение потребного напора промывного насоса
Напор промывного насоса H м:
H = Hг + Σh + hз.н = 788 м
где Hг – геометрическая высота подачи воды насосом м; Hг = 3м;
hз.н = 15 м – запас напора на первоначальное загрязнение фильтра;
Σh – полная потеря напора при промывке фильтра м.
Полная потеря напора при промывке фильтра Σh м:
Σh = hр.с. + hф + hп.с + hпт + hос + hмс= 338 м
где hр.с – потеря напора в распределительной системе фильтра м:
где vк = 079 мс – скорость в начале коллектора;
vв.о = 18 мс – средняя скорость на входе в ответвления;
=29 – коэффициент гидравлического сопротивления;
hф = 12 м – потери напора в фильтрующем слое загрузки м; приняты без предварительных расчетов равными высоте фильтрующего слоя песка;
hп.с = 12 м– потери напора в гравийных поддерживающих слоях м; приняты без предварительных расчетов равными высоте фильтрующего слоя песка;
hот = 002 м– потери напора в напорном трубопроводе подающем воду от промывного насоса к общему коллектору распределительной системы м;
hос = 02 м – потери напора фильтров на образование скорости во всасывающем и напорном трубопроводах м;
hн.с = 050 м – потери напора на местные сопротивления.
2.3.3 Узел регенерационных растворов
Для восстановления активных свойств фильтрующей загрузки ее периодически регенерируют путем обработки загрузки регенерационными растворами. Регенерация ААА осуществляется непосредственно в фильтровальном сооружении. В пуско-наладочный период фильтрующую загрузку последовательно обрабатывают растворами кальценированной соды и сульфата Mg. В период постоянной эксплуатации: фильтрующую загрузку обрабатывают только раствором сульфата Mg. Водные растворы сульфата Mg и соды должны иметь концентрацию в пределах 3-4% считая по активному продукту.
Объем расходных баков:
где H – расстояние от низа фильтра до верхнего края желоба;
H = Hф.с.+ Нж.+ Hкан =12 + 06 + 054 = 234 м
W1 = 234·319 = 75 м3
Концентрация рабочих растворов составляет 3% по товарному продукту. Установлены два расходных бака емкостью по 54 м3 с размерами 4434м. Т.е. всего 4 бака (два по 54 м3 для соды и два по 54 м3 для сульфата магния).
Объем растворных баков:
W2=025·W1=025·75 = 19 м3
Т.е. всего 2 бака по 19 м3 – один для соды другой для сульфата магния.
Крепость концентрированного раствора – 20% по товарному продукту т.е. Wв-ва в растворном баке = 19 · 02 = 38 м3 т.е. на приготовление раствора необходимо 38 м3 соды или сульфата магния.
ρ(Na2CO3 – кальцинированная сода) = 2540 кгм3;
ρ(MgSO4 – сульфат магния) = 2660 кгм3;
m Na2CO3= ρ· Wв-ва в растворном баке = 2540 · 38 = 96 т;
m MgSO4= ρ· Wв-ва в растворном баке = 2660 · 38 = 10 т.
Т.к. фильтроцикл составляет 24 часа – одни сутки – и в период постоянной эксплуатации фильтрующую загрузку обрабатывают только раствором сульфата Mg то в месяц необходимо 30 промывок сульфатом магния. Каждая порция приготовленного раствора сульфата магния используется для регенерации загрузки фильтров 5 раз. Таким образом в месяц необходимо приготовлять 6 порций раствора. Соответственно месячный запас сульфата магния составляет 10·6 = 60 т.
На стадии постоянной эксплуатации через 3 месяца необходимо возвращаться к двухступенчатой регенерации т.е. помимо сульфата магния необходимо использовать соду. Каждая порция приготовленного раствора соды используется 2 раза. Соответственно 96 т соды хватит на 6 месяцев.
2.4 Сооружения для обеззараживания сточных вод
2.4.1 Измерительный лоток
Для расходов сточных вод Qсут> 1400 м3сут . принят измерительный лоток типа «лоток Паршаля» схема которого приведена на рисунке 4.11.
Основные размеры «лотока Паршаля» и потери напора в нем для Qсут = 22317 м3сут представлены в таблице 4.4.
Таблица 4.4 – Основные размеры «лотока Паршаля» и потери напора в нем
Пропускная способность м3сут
Ширина горловины b мм
Ширина подводящего лотка В мм
Высота смесителя H м
Длина лотка смесителя L м
Общая длина смесителя Lобщ м
Потери напора в смесителе h м
Рисунок 4.11 – Схема измерительного лотка типа «лоток Паршаля»
2.4.2 Обеззараживание ультрафиолетовым излучением
Эффективность обеззараживания ультрафиолетовым излучением существенно зависит от качества очищенной сточной воды и стабильности напряжения в электрической сети.
Установки для обеззараживания подбирают по требуемой дозе облучения и производительности. Для станций очистки сточных вод более предпочтительны лотковые модули [10стр. 55].
Таблица 4.5 – Технические характеристики УФ-установки («НПО ЛИТ»)
Наименова-ние оборудования
Условная пропускная способность м3ч
Количество ламп в модуле
Потребля-емая мощность кВт
Длина – ширина модуля мм
Т.к. Q макс.час = 930 м3ч то в дипломном проекте принято 2 установки 11МПЛ с условной пропускной способностью 500 м3ч.
2.5 Сооружения для обработки осадка
2.5.1 Илоуплотнитель
Уплотнение осадка осуществлено с целью уменьшения его влажности и объёма перед дальнейшей обработкой.
Для уплотнения осадков использовано гравитационное уплотнение которое для активного ила после полной биологической очистки отличается простотой и экономичностью.
В дипломном проекте применены вертикальные илоуплотнители.
Расчет илоуплотнителей производиться на максимальный часовой приток qиа избыточного активного ила м3ч:
где Qp = 930 м3ч – расчетный часовой расход сточных вод;
Пр = 163 гм3 – прирост ила в аэротенках;
p =1 тм3 – плотность уплотненного ила;
pво = 95 % – влажность уплотненного ила из вторичных отстойников.
Число илоуплотнителей принято n=2.
–продолжительность уплотнения осадкач; =24ч
Суточный объем уплотненного ила избыточного ила м3сут:
Диаметр илоуплотнителя находим по формуле:
где Нил= 2м – высота типового илоуплотнителя;
n = 2 – количество илоуплотнителей.
2.5.2 Иловые площадки-уплотнители
Площадки-уплотнители устроены из сборных железобетонных унифицированных панелей высотой 24 м и рабочей глубиной до 2 метров в виде прямоугольных карт-резервуаров с водонепроницаемым монолитным днищем и стенками. Площадки предусмотрены как аварийные т. е. рассчитаны на 20 % объема осадка.
Схема площадок приведена на рисунке 4.12.
Рисунок 4.12 – Схема иловых площадок-уплотнителей
Суточный объем осадка Wос1 м3сут выпадающего в первичных радиальных отстойниках равен: Wос1 = 656 м3сут. Суточный объем осадка Wос2 м3сут выпадающего во вторичных радиальных отстойниках равен (фактически это объем осадка после илоуплотнителей) : Wос 2 = 73 м3сут
Суммарный суточный объем сброженного осадка Wос м3сут поступающего на иловые площадки:
Wсбр = Wос 1 + Wос 2
Wсбр = 656 + 73 = 1386 м3сут.
Полезная площадь иловых площадок Fn м2:
где Wсбр – суточный объем сброженного осадка поступающего на иловые площадки м3сут; Wсбр = Wос = 1386 м3сут;
h – нагрузка осадка на иловые площадки м3м2 в год; h = 15 м3м2 в год;
К – климатический коэффициент; К = 1;
– площадки-уплотнители рассчитываются на 20 % поступления осадка (т. е. как аварийные).
Принимаем типовые иловые площадки-уплотнители с площадью карты 1188 м2 [10 стр.48].
Таблица 4.6 – Основные размеры иловых площадок-уплотнителей
Рабочая глубина hр м
Строительная высота Нстр м
2.5.3 Механическое обезвоживание осадков на центрифугах
Для обезвоживания осадка в дипломном проекте приняты горизонтальные центрифуги (декантеры). Схема противоточной центрифуги представлена на рисунке 4.13. Осадок поступает под напором по центральной трубе 1 откуда сначала через отверстия попадает внутрь полого вала-шнека а затем через отверстие во вращающийся ротор. Ротор и шнек вращаются электродвигателями в одну сторону но с разными скоростями. Под действием центробежной силы твердые частицы отбрасываются к стенкам ротора и под действием лопастей шнека и разности скоростей вращения перемещаются в коническую часть ротора а оттуда в соответствующий бункер. Жидкость отводится в противоположную сторону и попадает в бункер для жидкости.
Рисунок 4.13 – Схема центрифуги
– впуск осадка; 2 – центральная труба с осадком; 3 – полый вал (шнек) с отверстиями; 4 – лопасти шнека; 5 – ротор; 6 – корпус центрифуги; 7 – вал двигателя; 8 – бункер для осадка; 9 –бункер для фугата.
Необходимая производительность центрифуги по исходному осадку:
Количество рабочих центрифуг принято: Np = 2.
Характеристики принятых в дипломном проекте центрифуг представлены в таблице 4.7.
Таблица 4.7 – Характеристики противоточных центрифуг
Пропускная способность по исходному осадку м3ч
Диаметр ротора (dч) мм
Длина ротора (lч) мм
Габаритные размеры м
Производительность центрифуг по исходному осадку:
где А = 18 – эмпирический коэффициент; А = 15 20;
dч=05 – диаметр ротора м.
2.5.4 Сжигание осадка
Согласно технологической схеме принятой в дипломном проекте осадок образовавшийся после центрифуг сжигается. Сжигание – это процесс окисления органической части осадков до нетоксичных газов (диоксид углерода водяные пары и азот) и золы.
Процесс сжигания осадков состоит из следующих стадий: нагревание сушка отгонка летучих веществ сжигание органической части и прокаливание для выгорания остатков углерода.
Возгорание осадка происходит при температуре 200 500 °С. Прокаливание зольной части осадка завершается его охлаждением. Температура в топке печи должна быть в пределах 700 1000 °С.
Для сжигания осадков в дипломном проекте используется печь кипящего (псевдоожиженного) слоя представляющая собой вертикальный стальной цилиндр футерованный изнутри огнеупорным кирпичом.
Рисунок 4.14 Схема установки для сжигания осадков сточных вод в "псевдоожиженном слое".
– обезвоженный осадок; 2 – подача осадка в печь; 3 - кипящий слой песка; 4 – топка; 5 – свод; 6 – камера дутья; 7 – пусковая горелка; 8 – дымоход; 9 – теплообменник; 10 – очистка дымовых газов; 11 – дымовая труба; 12 – вывод золы; 13 - вентилятор псевдоожижения; 14 – воздух; 15 – подогретый воздух; 16 – подпиточная топливная форсунка; 17 – сжатый воздух; 18 – вода под давлением
На решетке свода 5 насыпан песок крупностью 06 25 мм слоем 08 1 м. Кипящий (псевдоожиженный) слой песка создается при продувании воздуха через решетку со скоростью при которой частицы взвешиваются в газовом потоке. Воздух предварительно нагревается дымовыми газами в теплообменнике 9 и поступает в камеру дутья 6. Осадок подается в печь через специальный шнековый питатель 2. В кипящем слое происходит интенсивное перемешивание осадка с кварцевым песком мгновенное испарение влаги и выделение летучих органических веществ. Весь процесс длится 1 2 мин.
Мелкая зола и пыль выносятся из печи потоком отходящих газов поступающих в теплообменник 9. Из теплообменника под давлением нагретый воздух проходя через решетку обеспечивает поддержание псевдоожиженного слоя.
Образующиеся при сжигании осадка газы проходят трехступенчатую очистку перед выбросом в атмосферу. На первой стадии очистки установлены электрофильтры на следующей стадии - противоточное орошение газов щелочным раствором затем - кислым раствором. В итоге достигается очистка отходящих газов удовлетворяющая как отечественным так и европейским требованиям. В результате сжигания осадка его объем снижается в десять раз.
3 Гидравлический расчет и высотная схема генплана очистной станции
3.1 Расчет местных сопротивлений в распределительной чаше вторичных отстойников
Распределительная чаша устанавливается только для вторичных отстойников т.к. их предусмотрено 4Первичных – только 2– распределительная чаша не нужна.
Расходы и скорости движения сточной воды в распределительной чаши определены по [9]расчет чаши произведен по [13]. Схема распределительной чаши представлена на рисунке 4.15.
Рисунок 4.15 – Схема распределительной чаши
Q1 = 787 лс; V1 = 13 мс; В1 = 1 м; Н1 = 06 м. лоток
Q2 = Q1 = 787 лс; V2 = 157 мс; d2 = 08 м. труба
Q3 = Q1 = 787 лс; V3 = 100 мс; d3 = 1 м. труба
Q4 = Q1 = 787 лс; V4 = = = 013 мс; = 2 м; = 1 м.
Q5 = Q1nотс = = 197 лс; V5 = 12 мс; d5 = 045 м. труба
Местные потери напора в распределительной чаши:
)резкий поворот лотка на 90 градусов:
)внезапное сужение потока при входе воды из лотка в трубу:
=> = 012 [13стр.26].
) увеличение скорости при входе в трубу:
) два плавных поворота на 90 градусов (d2R=1):
) постепенное расширение потока:
) внезапное расширение потока при входе в чашу:
)внезапное сужение потока при выходе воды из чаши в лоток:
)увеличение скорости при входе в лоток:
Сумма местных потерь напора в распределительной чаше первичных отстойников:
= 0102 + 0015 + 004 + 007 + 0014 + 004 + 004 + 007 = 039 м.
3.2 Гидравлический расчет лотков трубопроводов и высотной установки очистных сооружений по воде (схема с аэротенками).
Гидравлический расчет лотков трубопроводов и высотной установки очистных сооружений по воде (схема с аэротанками) представлен в таблице 4.8 [10;11;13]. Глубина промерзания грунта – 13 м. Средняя глубина воды в реке по заданию равна 425 м. Профиль движения воды по очистным сооружениям в Мг 1:1000 и Мв 1:100 приведен на листе 7.
Таблица 4.8 – Гидравлический расчет лотков трубопроводов и высотной установки очистных сооружений по воде
Размеры лотков или труб м
Потери напора по длине м
Вид местного сопротивления
Формула для подсчета местных потерь напора
Вход в прямоугольный канал
нет местных сопротивлений
Внезапное сужение потока при входе из лотка в трубу
Увеличение скорости при входе в трубу
Резкий поворот на 90о
Резкий поворот потока на 90о
Распределительная чаша
Два плавных поворота на 90о
Два плавных поворота на 30о
Плавный поворот на 90о
Выход воды в водный источник
Z воды в аэротенке = Z земли + H аэр2 = 546 + 25 = 571

6) ДИПЛОМ ППР Анечка.docx

ПРОЕКТ ПРОИЗВОДСТВА РРАБОТ ПО ВОЗВЕДЕНИЮ ДВУХ РЕЗЕРВУАРОВ
В дипломном проекте в ходе реконструкции полной раздельной системы водоотведения в полураздельную должны быть переложены участки главного коллектора после разделительных камер. Для того чтобы сократить длину перекладываемых участков запроектированы регулирующие (аккумулирующие) железобетонные резервуары на случай дождя которые опорожняются в течении 24 часов.
Проект производства работ разработанный в дипломном проекте предусматривает возведение двух регулирующих железобетонных резервуаров прямоугольной формы объемом по 1500 м3 установленных после разделительной камеры РК-1.
Работа состоит из двух циклов:
- отрывка котлованов под два резервуара;
- монтаж сборных конструкций двух регулирующих резервуаров.
1 Определение объёмов земляных работ
Объемы земляных работ определены конструктивными особенностями регулирующих резервуаров. Размеры котлована установлены в зависимости от данных параметров сооружения в плане и по глубине а также от принятой технологии производства монтажных работ.
Схема котлована представлена на рисунке 6.1.
Объем одного резервуара W = 1500 м3;
Полезный объем резервуара Wпол = 1491 м3;
Все параметры приняты но типовому проекту 901-4-76.83 «Резервуары прямоугольные железобетонные сборные».
Размеры котлована по дну:
Рисунок 6.1 – Схема котлована
где n – количество проектируемых резервуаров;
м – расстояние между стеной резервуара и котлованом по ширине;
м – расстояние между резервуарами;
м – расстояние между стеной резервуара и котлованом по длине.
Размеры котлована по верху:
где hр – глубина разработки котлована:
м – высота бетонной подушки и песчаной подготовки;
m = 075 – крутизна откоса котлована. Принята в зависимости от вида грунта – суглинок.
Принято что строительная площадка предварительно спланирована.
Объем котлована Vк трапецеидального продольного и поперечного сечений:
Объем засыпки пазух котлованов составляет м3:
где Vз – объём заглублённой части сооружения м3:
Ко.р. = 006 – коэффициент остаточного разрыхления грунта для суглинка.
При проектировании земляных работ одновременно решен вопрос о рациональном размещении отвалов грунта на строительной площадке. Размеры отвала установлены исходя из объема грунта оставляемого на площадке с учетом коэффициента первоначального разрыхления Кп.р.=124 – для суглинка.
Площадь поперечного сечения отвала грунта вынутого при первой проходке экскаватора определена по формуле м2:
Fо = 05 . Fк . Кп.р.
где Fк – площадь поперечного сечения котлована м2:
Fо = 05 . 55 . 124 = 34 м2.
Ширина отвала по низу:
Во = 2 · hо = 2 · 58 =116 м.
2 Подбор машин для производства земляных работ
В дипломном проекте принят способ производства работ в открытых котлованах так как глубина разработки котлована равна 26 м.
По объему земляных работ Vк = 2442 м3 определена необходимая емкость ковша экскаватора: 025 – 05 м3 [2 табл.2]. В дипломном проекте грунт разрабатывается ковшом с зубьями.
Исходя из необходимой емкости ковша вида грунта (суглинок – грунт I группы) по справочным данным [3] подобраны экскаваторы Э-303 и ЭО-3322А со следующими характеристиками:
Название экскаватора
Емкость ковша (с зубьями)
Подбор машин для производства земляных работ осуществлен на основе технико-экономического сравнения двух вариантов.
Продолжительность производства земляных работ смен:
где Vз.р. – объём земляных работ Vз.р.= 2442 м3;
Псм.э. – сменная производительность экскаватора м3см:
где Т = 8 час – продолжительность смены;
Нвр – норма времени маш.-ч.(100 м3) по [3].
Для разработки грунта в дипломном проекте принят экскаватор “обратная лопата” марки ЭО-3322А со следующими характеристиками: радиус выгрузки Rв=82 м; радиус копания Rр=82; ёмкость ковша 04 м3. Котлован разрабатываем двумя проходками равного объёма.
3 Проектирование экскаваторных проходок
В дипломном проекте разработка выемок ведется способом проходок с торцевым забоем когда экскаватор перемещается вдоль оси выемки в пределах разрабатываемой им полосы.
При разработке массива грунта торцевым забоем первая проходка в поперечном сечении имеет вид трапеции. Для построения «шаблона» экскаваторной проходки с торцевым забоем определены значения Вmax и Bmin:
Вд – ширина забоя по дну;
Bл – ширина забоя поверху.
Вл = 2В В – расстояние от оси стоянки экскаватора до верхней бровки откоса.
– экскаватор; 2 – автосамосвал; 3 – ось движения экскаватора; 4 – ось движения автосамосвала.
Рисунок 6.2 – Торцевой забой экскаватора
где Rпр – практический радиус копания:
Rпр = 09·Rр = 09·82 = 74 м.
Lп – длина передвижки экскаватора м:
Вд = Bл - 2·m·hp = 13-2·075·26 = 9 м.
Таким образом разработка котлована будет осуществлена двумя торцевыми проходками.
4 Монтаж сборных конструкций резервуаров. Выбор параметров крана
Резервуар представляет собой конструкцию из сборного железобетона (за исключением монтажного днища). При этом комплекс работ по монтажу можно разбить на следующие циклы:
установка элементов первого яруса (стеновые панели колонны);
электросварка элементов первого яруса;
замоноличивание стыков элементов первого яруса;
монтаж элементов второго яруса (плиты покрытия);
электросварка элементов второго яруса;
замоноличивание стыков элементов второго яруса;
Так резервуар имеет небольшой объем то монтаж сборных конструкций в дипломном проекте производиться с бровки с двух сторон котлована.
Подбор крана осуществлен на случай монтажа с бровки стеновых панелей колонн среднего ряда и плит покрытия для каждого случая определяем вылет стрелы длину стрелы высоту крюка и грузоподъёмность.
Расчетная схема для выбора строительно-монтажного крана представлена на рисунке 6.3.
Рисунок 6.3 – Расчетная схема для выбора монтажного крана
Спецификация сборных железобетонных элементов для подбора монтирующего крана а также строповочных элементов представлена в таблице 6.1.
Наименование конструкции
Панели стеновые угловые
) Вылет стрелы lстр м:
а = 1 м – расстояние от края сооружения до подошвы откоса для прохода рабочих;
lо = 15 м – расстояние от оси вращения до ближайшей к бровке котлована опоры крана.
) Длина стрелы Lстр м:
где h – высота надземной части сооружения м;
hтб – запас из условий безопасности монтажа; для плит покрытия hтб = 2 м; для колонн и стеновых панелей hтб = 15 м;
hк – высота монтируемой конструкции м; для стеновых панелей hк = 484 м; для колонн hк = 455 м; для плит покрытия hк = 03 м;
hс – длина строповочного приспособления; для стеновых панелей hс = 15 м; для колонн hс = 1 м; для плит покрытия hс = 2 м;
hстр = 15 м – высота крепления стрелы над уровнем земли;
hгп – высота грузового полиспаста hгп=15 м;
lс = 15 м – расстояние от оси вращения крана до опорного шарнира стрелы.
) Необходимая высота подъема крюка м:
) Требуемая грузоподъемность Gт определена для каждой монтируемой конструкции (таблица 6.1).
4.1 Монтаж стеновых панелей
Схема монтажа стеновых панелей представлена на рисунке 6.4.
Рисунок 6.4 – Монтаж стеновых панелей
Схема монтажа колонн представлена на рисунке 6.5.
Рисунок 6.5 – Монтаж колонн
4.3 Монтаж плит покрытия
Схема монтажа плит покрытия представлена на рисунке 6.6.
Рисунок 6.6 – Монтаж плит покрытия
5 Выбор монтажных кранов
Найденные параметры крана для каждого монтируемого элемента сведены в таблицу 6.2.
При выборе крана по монтажным параметрам необходимо охватить как можно более широкий круг типов: автокраны стреловые на пневматическом и гусеничном ходу поэтому подбор монтажного крана осуществлен с помощью компьютерной программы “Краны 4А” ПГУПС. Также отсортированы краны с минимальной стоимостью. Результаты представлены в таблице 6.3.
Колонна среднего ряда
По полученным параметрам принят гусеничный кран МКГ-16 который монтирует все элементы резервуара: длина стрелы – 185 м; стоимость 1 машчас – 433 руб.
6 Определение параметров склада
Необходимая площадь склада Fскл м2:
где = 04 (сборный железобетон) – коэффициент характеризующий отношение полезной площади склада к общей [2 табл.14];
q = 12 (сборный железобетон) – количество материала укладываемого на 1 м2 площади склада без учёта проходов и проездов [2 табл.14];
Q – количество материала которое необходимо хранить на складе м3:
Мжб – масса сборных жб элементов для двух резервуаров т;
ρжб – плотность железобетона принимаем ρжб = 26 тм3.
Спецификация сборных железобетонных элементов для одного резервуара представлена в таблице 6.4.
Наименование сборных деталей
Вес одного элемента т
Склады устраиваются по обе стороны котлована. Площадь каждого из них : Fскл1 = Fскл2 = Fскл2 = 1745 м2.
Длина склада Lскл принята равной длине котлована по верху А = 47 м.
Ширина склада составит Вскл м:
7 Трудоемкость и машиноемкость монтажных работ. Календарное планирование
К монтажу сборных конструкций разрешается приступать по достижении бетоном днища 70 % проектной прочности.
Весь комплекс работ по монтажу резервуаров можно разбить на следующие циклы:
) Установка элементов первого яруса;
) Электросварка элементов первого яруса;
) Замоноличивание стыков элементов первого яруса;
) Монтаж элементов второго яруса;
) Электросварка элементов второго яруса;
) Замоноличивание стыков элементов второго яруса.
В дипломном проекте принят дифференцированный метод монтажа позволяющий произвести монтаж резервуара за две проходки крана. За первую проходку кран устанавливает элементы первого яруса за вторую – элементы второго яруса.
В качестве захватки принят один резервуар. Развитие потока намечено в горизонтальном направлении – сначала в каждом из двух резервуаров последовательно устанавливаются элементы первого яруса а затем в том же порядке элементы второго яруса. Благодаря возникновению перерыва между установкой элементов первого и второго ярусов в пределах одной захватки создается возможность набора раствором нужной прочности без задержки монтажного крана.
Календарный график строительства отражает продолжительность выполнения отдельных видов работ последовательность их выполнения совмещение различных процессов состав бригад выполняющих работы.
Для составления календарного графика строительства все работы по возведению одного регулирующего резервуара сведены в ведомость подсчета затрат труда и машинного времени – таблицу 6.5.
По данным таблицы 6.5 на чертеже представлен календарный график производства работ и график движения рабочей силы.
Планировка дна и щебеночная подготовка
Установка элементов первого яруса
панели стеновые угловые
Электросварка монтажных стыков элементов первого яруса
Замоноличивание стыков элементов первого яруса
Установка элементов второго яруса
Электросварка монтажных стыков элементов второго яруса
Замоноличивание стыков элементов второго яруса
Устройство обмазочной гидроизоляции
Обратная засыпка пазух котлована

3) ГЛАВНАЯ НАСОСНАЯ СТАНЦИЯ.docx

ГЛАВНАЯ НАСОСНАЯ СТАНЦИЯ
Главная насосная станция предназначена для перекачки сточных вод в приемную камеру очистных сооружений. Стоки перекачиваются по двум напорным трубопроводам диаметром 350 мм.
Конструкция ГНС представлена на листе 3.
Надземная часть станции – прямоугольная. В надземной части насосной станции расположены: бытовые помещения ИТП вентиляционные камеры тепловой ввод механическая мастерская кладовая. Подземная часть – круглая в плане (глубина подводящего коллектора – 514м). Подземная часть ГНС разделена глухой водонепроницаемой перегородкой на два отсека: в одном из них расположены решетки–дробилки приемный резервуар в другом – машинный зал. Во избежание затопления на подводящем коллекторе устанавливаются две задвижки с гидроприводами для отключения станции во время аварии. Управление задвижками – механическое от аварийного уровня воды в резервуаре. Ввод коллектора в станцию предусматривается по двум трубопроводам диаметром 400 мм. На подводящем коллекторе установлена камера разделения потока на два трубопровода.
Согласно [1] проектируемая главная насосная станция относится ко II категории надежности.
1 Определение расчетной производительности насосной станции
При проектировании насосной станции водоотведения суммарная производительность насосов назначена равной максимальному часовому притоку сточных вод в приемный резервуар.
Главная канализационная насосная станция рассчитана на два режима работы:
- нормальный режим – наружные трубопроводы и оборудование исправны;
- аварийный режим – авария на одном из наружных напорных трубопроводов.
Согласно [1] расчетная часовая производительность насосной станции как для нормального так и для аварийного режима работы принята одинаковой и равной максимальному часовому притоку сточных вод в приемный резервуар м3ч:
где Qн.у = 930 м3ч – часовая производительность насосной станции для нормального режима её работы;
Qав.у = 930 м3ч – часовая производительность насосной станции для аварийного режима работы насосной станции;
qн.у = 2583 лс – секундная производительность насосной станции для нормального режима работы;
qав.у = 2583 лс – секундная производительность насосной станции для аварийного режима работы насосной станции.
2 Расчет вместимости приемного резервуара насосной станции
Для обеспечения нормальной работы насосов в условиях неравномерного притока предусмотрен приемный резервуар минимальной вместимости на пятиминутную подачу одного насоса что позволяет в течение некоторого времени накопить определенный объем сточных вод при неработающих насосах а затем после их включения откачать скопленную воду.
Суммарная подача насосной станции назначена равной максимальному часовому притоку. Следовательно в часы максимального притока регулирующей ёмкости не требуется (Qч.max = Qн.у). Во все остальные часы суток с притоком меньшим максимального суммарная подача насосов окажется больше притока и нормальная работа их нарушится. Чтобы обеспечить равномерную работу насосов практикуют периодическое наполнение и откачку приемного резервуара.
При известном числе включений насосов за один час минимальная вместимость приемного резервуара может рассчитываться по формуле м3:
где Wч. min = 3459 м3 – объем сточных вод в час минимального притока (численно совпадает с Qч. min):
Qсут = 22317м3сут – суточное водоотведение сточных вод м3сут;
n = 5 – число включений насосов за 1 ч;
Qн.у = 930 м3ч – подача насосной станции.
Дно приемного резервуара имеет уклон i = 01 к приямку в котором расположены воронки всасывающих трубопроводов. Приемный резервуар оборудован трубопроводами для взмучивания осадка и смыва его со стенок и днища. Подача воды на взмучивание и обмыв регулируется задвижками с ручным приводом. Спуск в приемный резервуар осуществляется через специальные люки по стремянкам [1].
3 Помещение решеток-дробилок
Решетки–дробилки представляют собой комбинированный механизм предназначенный для задержания и подводного дробления крупных отбросов находящихся в сточной жидкости и исключающий ручные работы по обработке отбросов. К установке принимается две решетки–дробилки типа РД–600 (1 рабочая и 1 резервная).
Таблица 3.1 – Технические характеристики решетки-дробилки РД-600
Пропуск-ная способ-ность м3ч
Ширина щелевых отверстий мм
Суммар-ная площадь щелевых отверс-тий см2
Частота враще-ния барабана мин-1
Мощ-ность электро-двигате-ля кВт
4 Машинное отделение
4.1 Определение диаметров и устройство всасывающих и напорных трубопроводов
) В главной насосной станции для каждого насоса предусмотрена отдельная всасывающая линия. Диаметр всасывающей линии dвс для каждого насоса принят по условиям пропуска расчетного секундного расхода qвс лс:
qвс = qн.уm = 12917 лс
где m = 2 – количество рабочих насосов.
Скорость движения воды во всасывающей линии для каждого насоса:
где dвс = 350 – диаметр всасывающей линии мм.
Скорости движения во всасывающих линиях при dвс = 300 - 800 мм должны быть в пределах vвс = 1-15 мс.
Всасывающие линии устроены из стальных электросварных труб.
) Напорные трубопроводы внутри насосной станции отходящие от насосов к общему нагнетательному коллектору устроены также из стальных труб.На каждом напорном трубопроводе внутри насосной станции предусмотрена задвижка. Между насосом и задвижкой размещен однотарельчатый обратный клапан.
Диаметры этих трубопроводов назначены по расчетному секундному расходу и скоростям движения сточных вод vн.тр.
Расчетный секундный расход qн.тр лс принят равным секундному расходу qв.с т. е. qн.тр = qв.с.= 2583 лс.
Скорость движения воды в напорных трубопроводах внутри насосной станции:
где dн.тр = 450 – диаметр напорной трубы мм.
Скорости движения сточных вод vн.тр в напорных трубопроводах внутри насосной станции при dн.тр = 300 - 800 мм должны быть в пределах vн.тр = 12-2 мс.
) К нагнетательному коллектору подключаются отходящие напорные линии (2 шт). Диаметр каждой напорной линии определен исходя из условия пропуска расчетного секундного расхода лс:
qн = qн.уn = 12917 лс
где n = 2 – количество напорных линий.
Напорные линии запроектированы из чугунных труб.
Скорость движения воды в напорных линиях:
где dн = 350 – диаметр напорной трубы мм.
Скорости движения сточных вод в напорных линиях станции при dн = 300 - 800 мм должны быть в пределах vн = 12-2 мс.
4.2 Определение расчетного напора насосов
Расчетный напор насосов Нн.у для нормального и Hав.у аварийного режимов работы насосной станции определен м по следующим формулам:
Hн.у = Hг + hн.н.у + hн.ст + hзап = 1753 м
Hав.у = Hг + hн.ав.у + hн.ст + hзап = 18 м
где Hг = 1174 м – геометрическая высота подъема сточной воды;
hн.н.у = 0317 м – потери напора в напорных линиях отходящих от нагнетательного коллектора для нормального режима работы насосной станции;
hн.ав.у =0793 м – потери напора в напорных линиях отходящих от нагнетательного коллектора для аварийного режима работы насосной станции;
hн.ст = 447 м – потери напора в коммуникациях внутри насосной станции;
hзап = 1 м – запас напора на излив жидкости из трубопровода.
Геометрическая высота подъема Нг м:
Hг = Z2 - Z1 =1174 м
где Z1 – расчетная отметка сточной воды в приемном резервуаре м которая равна:
где ZK = 4976 м – отметка дна подводящего коллектора в месте его присоединения к приемному резервуару м (см. лист 2);
а = 15 м – расстояние от дна коллектора до среднего уровня сточной воды в приемном резервуаре;
Zзнс = 5485 м – отметка поверхности земли около насосной станции м;
Z2 = 60 м – отметка на которую производится подъем сточной воды м.
За отметку подачи сточных вод Z2 принята отметка верха трубопровода напорных линий при присоединении их к приемной камере ГОС.
Потери напора в напорных линиях hн.н.у и hн.ав.у м:
hн.н.у = 105 iн lн = 0317 м
hн.ав.у = 105 (iав lав + iи lи) = 0793 м
lав = 20 – длина аварийного участка м которая зависит от устройства переключений между напорными линиями.
lи = 20 м – длина исправных участков напорных линий м (lи = lн - lав).
Потери напора в коммуникациях внутри насосной станции hн.ст определяются м с учетом конкретного вида сопротивлений:
где вс = 3 – сумма коэффициентов местных сопротивлений для всасывающей линии по пути движения воды;
н = 4 – сумма коэффициентов местных сопротивлений для напорного трубопровода по пути движения воды.
vвс = 134 мс – скорость движения воды во всасывающих линиях;
vн.тр = 162 мс – скорость движения воды на соответствующих участках напорного трубопровода мс;
iн.тр = 0007 – гидравлический уклон напорного трубопровода.
v1 = 134 мс – скорость движения сточной воды на входе во всасывающий патрубок насоса;
v2 = 162 мс – скорость движения сточной воды на выходе из его напорного патрубка.
4.3 Выбор основных и резервных насосов. Построение характеристики совместной работы насосов и трубопроводов
Результаты подсчетов расчетной производительности и расчетного напора основных насосов для нормального и аварийного режимов работы насосной станции сведены в таблицу 3.2.
Таблица 3.2 – Параметры для подбора насосов
Геометрическая высота подъема Нг м
Таблица 3.3 – Выбранный насосный агрегат
Габаритные размеры агрегата (длина ширина высота) мм
частота вращения мин-1
К установке в приняты 2 рабочих насоса и 1 резервный марки СД 450225 с диаметром рабочего колеса Дрк = 410 мм. Характеристика совместной работы насосов представлена на рисунке 3.1.
Рисунок 3.1 – Характеристика совместной работы насосов марки СД 450225
В машинном зале размещены три основных технологических насоса СД450225 (2 рабочих и 1 резервный); Насосы СД450225 монтируются каждый на общей плите с электродвигателем насос на раме комплексно с электродвигателем и щитом управления. Насосы установлены под залив. Работа их автоматизирована в зависимости от уровня сточных вод в приемном резервуаре.
При не включении или аварийной остановке любого насоса а также при аварийном уровне сточных вод в приемном резервуаре предусмотрено автоматическое включение резервного насоса. Для монтажа и демонтажа насосов с электродвигателями и арматуры и для производства работ в машинном зале предусмотрены: в надземной части – таль электрическая ТЭ320–52120–00 грузоподъемностью 32 т; в подземной части – кран мостовой ручной 3.2–5.1 грузоподъемностью 32т и таль червячная – 32 т.

8) БЖЧС АНЯ.docx

БЕЗОПАСНОСТЬ В ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЯХ
Тема: ’’Расчет водоснабжения и организация водоотведения на пункте обеззараживания подвижного состава’’.
Исходные данные: На железнодорожной станции для которой проектируется водоотведение ведутся работы по подготовке пункта обеззараживания подвижного состава (ПОПС).
Пропускная способность ПОПС и его размеры приведены в таблице 8.1:
Общая пропускная способность вагсут
Площадь ПОПС тыс.м2.
Длина железнодорожных путей м
ЦМВ*– цельнометаллический вагон.
В разделе «Безопасность жизнедеятельности в чрезвычайных ситуациях» изложены требования к пункту обеззараживания подвижного состава определена потребность воды для обеспечения работы пункта принято решение на организацию водоотведения зараженной воды и ее дезактивацию.
1 Требования к пункту обеззараживания подвижного состава
Поскольку из трех видов обеззараживания (дезактивация дегазация дезинфекция) наибольшее количество воды требуют работы по удалению с подвижного состава радионуклидов все расчеты выполняются применительно к дезактивации.
Полную дезактивацию зараженного подвижного состава производят путем смывания радиоактивной пыли струями моющих растворов холодной или горячей воды с помощью моечных установок и машин. Обмывку производят при давлении на выходе струи не менее 10 кгссм2 а при обмывке из брандспойтов - не менее 2 кгссм2.
При полной дезактивации в случае необходимости производят дополнительную обработку отдельных частей вагонов и локомотивов посредством протирания щетками ветошью или другими способами.
Дезактивацию порожних составов или групп вагонов производят в такой последовательности:
проверка степени заражения наружных поверхностей;
наружная обмывка вагонов;
очистка крытых и изотермических вагонов платформ и полувагонов от мусора и остатков ранее перевозимых грузов;
промывка внутренних поверхностей крытых и изотермических вагонов (обработка внутренних поверхностей кузова полувагона пола и бортов платформ осуществляется одновременно с их наружной обмывкой);
дообработка внутренних поверхностей вагонов;
дозиметрический контроль;
дообработка отдельных частей и деталей наружных поверхностей вагонов с последующим дозиметрическим контролем.
Дезактивацию груженых поездов или отдельных вагонов производят в такой последовательности:
проверка степени заражения наружных поверхностей вагонов;
обмывка наружных поверхностей вагонов и грузов находящихся на открытом подвижном составе;
дообработка отдельных частей и деталей наружных поверхностей вагонов;
дозиметрический контроль обработанного подвижного состава.
При дезактивации пассажирского состава последовательность выполнения операций принимают ту же что и при обработке порожнего состава (с предварительной высадкой людей).
Стационарные пункты обеззараживания подвижного состава организуемые на базе существующих на железных дорогах различных предприятий для подготовки вагонов и перевозкам должны иметь:
пути для обработки подвижного состава;
бетонированные и асфальтированные площадки;
энергоснабжение и наружное освещение территории;
горячее водоснабжение;
санитарные пропускники;
наружную и внутреннюю канализацию с очистными устройствами
а также в случае необходимости:
помещение для обслуживающего персонала;
оборудование для приготовления обеззараживающих растворов;
вспомогательные помещения площадки и устройства (кладовые для инвентаря материалов и т.п.);
места для уничтожения или захоронения отходов.
При дезактивации вагонов на пунктах комплексной подготовки используют следующие устройства и сооружения:
установки для наружной обмывки вагонов;
машины для внутренней промывки;
устройства для механизированного удаления мусора при очистке вагонов;
насосные станции и установки для подогрева воды;
служебно-бытовые и производственные помещения.
К техническим средствам используемым для полного обеззараживания объектов железнодорожного транспорта относятся установки с устройствами для нанесения моющих дегазирующих и дезинфицирующих растворов для наружной обмывки и внутренней промывки вагонов машины для поливки пути и уборки платформ уборочные и поливочные машины для дорог строительные и ремонтные машины и оборудование и др. Кроме того в эту категорию технических средств входят универсальные подвижные установки оснащенные несколькими видами оборудования пригодного для обработки подвижного состава а также устройства для очистки и сушки вагонов.
На железных дорогах применяют различные виды моечных установок для подвижного состава:
)Установка для наружной обмывки вагонов конструкции Харгипротранса
Установка представлена на рисунке 1:
Рисунок 8.1 – Установка для наружной обмывки вагонов конструкции Харгипротранса:
– трубопровод для подачи воды; 2 – контур с насадками для обмывки вагонов водой или моющим раствором; 3 – моечные насадки; 4 – контур с насадками для нанесения растворов; 5 – насади для обмывки крыш вагонов;6 – трубопровод для подачи раствора; 7 – косынка для крепления к опорам.
На обмывочном контуре установлено 34 насадки а на растворном - 21 насадка. Обмывочный контур работает от насоса создающего напор 17 кгссм2 а у насадок до 15 кгссм2. Контур раствора действует от насоса создающего напор 6 кгссм2 и 3-5кгссм2.
Расход воды и растворов на выходе из насадок зависит от длины трубопроводов связывающих насосы с установкой.
Дегазирующие растворы подаваемые на растворный контур готовят в специальном помещении оборудованном емкостями и механическими мешалками.
Данная установка для наружной обмывки и специальной обработки подвижного состава принята для размещения на стационарных пунктах которые могут быть использованы при необходимости для проведения обеззараживания подвижного состава.
Использование высоких давлений (30 кгссм2) при обмывке поверхностей в сочетании со специальными насадками а также определенных режимов обработки растворами позволяет снизить стоимость обработки вагонов не ухудшая ее эффективности. Для приготовления растворов установка имеет два бака-смесителя и два отстойника вместимостью по 5 м3 каждый.
Для обеззараживания подвижного состава могут использоваться и другие устройства существующие на транспорте например установка разработанная ПКБЦВМПС предназначенная для обмывки полувагонов при подготовке их к ремонту (рис. 2).
Рисунок 8.2 – Установка для обмывки полувагонов (ПКБ ЦВ МПС):
– толкатели конвейера; 2 – рампа наружной очистки; 3 – рампа внутренней обмывки; 4 – душирующие устройства; 5 – стена ангара; 6 – основание-котлован ангара; 7 – направляющие конвейера; 8 – рампа смыва остатков груза и мусора.
Полувагон захватывается толкателями транспортного конвейера челночного типа и с установочной скоростью продвигается через установку. Одновременно с конвейером включаются приводы и насосы установок. Вся площадь вагона подвергается обмывке по мере прохождения через установку. При необходимости в указанной установке могут использоваться дезактивирующие и другие растворы.
Для внутренней промывки крытых грузовых вагонов на некоторых пунктах применяют полумеханизированные устройства позволяющие управлять моечной установкой снаружи вагона. Эти устройства пригодны также для целей обеззараживания. Для механизированной обработки внутренних поверхностей грузовых вагонов при их дезактивации и дезинфекции используют вагономоечные машины типа ВММ-3 конструкции Харгипротранса имеющиеся на многих пунктах комплексной подготовки вагонов к перевозкам. Основой конструкции машины являются две консоли из труб позволяющие подавать через дверной проем вагона приборы типа ОК-ЦНИИ с разведением их внутри до середины каждой половины вагона. Управление машиной осуществляется из кабины оператора с помощью пульта.
Для ускорения специальной обработки вагонов применяется искусственная сушка с температурой подаваемого воздуха 120-150С.
Для сушки вагонов рекомендуется использовать топочно-вентиляционный агрегат ТПЖ-50 а также калориферные сушильные агрегаты.
Сушку вагонов на пунктах имеющих свое теплоснабжение рекомендуется выполнять сушильным агрегатом Харгипротранса.
Основным требованием предъявляемым к ПОПС является устойчивое снабжение его достаточным количеством воды а также сбор и дезактивация воды зараженной радиоактивными веществами.
2 Расчет потребности воды для обеспечения работы пункта обеззараживания подвижного состава
Суточная потребность воды определяется как сумма расхода воды на дезактивацию заданного количества вагонов расхода воды на санитарную обработку персонала ПОПС (при трехсменной работе 70-90 человек) расхода на технические нужды и непредвиденные операции (10% от расхода на технологические нужды).
В отдельные сутки расход воды увеличивается в связи с необходимостью периодической дезактивации железнодорожных путей и территории ПОПС. Расчет потребности воды ведется на эти сутки.
При определении потребности воды на дезактивацию учтены следующие операции:
– обмывка наружных поверхностей крытых вагонов;
то же пассажирских вагонов;
обмывка наружных и внутренних поверхностей полувагонов;
внутренняя промывка порожних крытых вагонов;
– обмывка горячей водой ходовых частей замасленных и загрязненных мест крытых полувагонов и пассажирских вагонов (расход воды 15 лм2);
дообработка (повторная дезактивация) отдельных вагонов и отдельных мест при недостаточной эффективности дезактивации (25% от общего расхода воды).
Объем дезактивации вагона в м2 определяется исходя из его линейных размеров приведенных в таблице 8.2:
Таблица 8.2 – Характеристика подвижного состава
четырехосный полувагон
Нормы расхода воды приведены ниже:
Для вагонов 3-5 лм2 для ж.д. пути 6-8 лм2 для асфальтированных территорий ПОПС – 2 лм2 для санитарной обработки людей 5-7 лмин.
Указанные нормативы справедливы для военного времени. В мирное время предъявляются более высокие требования к качеству дезактивации. Поэтому нормы увеличиваются в 2-25 раза.
Результаты расчета сведены в таблицу 8.3:
Таблица 8.3 – Расчет суточной потребности воды на ПОПС
Площадь поверхности м2
Общая потребность м3
Обмывка наружных поверхностей крытых вагонов
Обмывка наружных поверхностей пассажирских вагонов
Обмывка наружных и внутренних поверхностей полувагонов
Внутренняя промывка порожних крытых вагонов
Обмывка горячей водой ходовых частей замасленных и загрязненных мест крытых полувагонов и пассажирских вагонов
Дообработка (повторная дезактивация) отдельных вагонов и отдельных мест при недостаточной эффективности дезактивации (25% от общего расхода воды)
Дезактивация железнодорожного пути ПОПС
Дезактивация асфальтированных (бетонных) территорий ПОПС.
Сан.обработка персонала ПОПС (время обработки 15 мин.)
Технические нужды на непредвиденные операции (10% от расхода на технологические нужды)
Пересчет на условия мирного времени (увеличение общего расхода в 2 раза):
Часовой расход воды на ПОПС:
qчас = Qсут24 = 25755724 = 1073 м3ч.
3 Организация водоотведения зараженной воды и ее дезактивация
С целью водоотведения зараженной воды и недопущения впитывания ее в грунт ПОПС должен быть расположен на асфальтированной или бетонированной площадке. Образовавшаяся при дезактивации зараженная вода самотеком или с помощью насосов должна поступить в водосборники. От водосборников к установке дезактивации воды должны быть проложены бетонированные канавы или трубопроводы. В буферные цистерны зараженная вода должна подаваться насосами. Сбор осадка следует производить периодически в стальные или полиэтиленовые емкости для захоронения в специально отведенном месте. Радиоактивные вещества находящиеся в воде во взвешенном состоянии в виде механических взвесей и частично в коллоидном состоянии могут удаляться отстаиванием и фильтрованием воды.
Отстаивание: вода наливается в бочки резервуары и хранится продолжительное время (от 10-15 часов до нескольких суток). Процесс ускоряется с добавлением коагулянтов. Пригодность воды определяется дозиметрическим контролем проб воды взятых через определенные интервалы времени.
Фильтрование: это более надежный способ по сравнению с отстаиванием. Применяются механические фильтры с различной загрузкой: песок гравий активированный уголь и др.
Труднее удаляются растворенные изотопы (молекулярная и ионная формы). Их носителями чаще всего являются соли кальция и магния. Для их удаления используют умягчение воды хотя оно не дает полной дезактивации.
Более полная очистка достигается опреснением или обессоливанием.
Эффективное умягчение воды производится на катионитовых фильтрах заполненных ионообменными смолами и пластмассами – эспатит глауконитовые пески сульфоуголь и др. В процессе дезактивации сами фильтры загрязняются поэтому за ними должен быть установлен дозиметрический контроль.
Существует и сейчас широко применяется термический метод опреснения воды путем ее выпаривания и последующего конденсирования. Этот способ наиболее эффективный но и самый дорогой.
При всех способах дезактивации воды обязателен дозиметрический контроль.
Для определения радиоактивной зараженности воды берут пробы которые направляют в лабораторию для исследования.
Из открытых водоемов пробы берут в тех местах и на той глубине где производится забор воды. Вода в количестве не менее 500 мл забирается батометрами. Со дна водоема отбирают пробу ила в количестве 10-15 г.
При необходимости для определения влияния загрязненных стоков на заражаемость воды из реки берут 3 пробы: одну – выше другую – в месте впадения и третью – ниже источника загрязнения.
Пробы из бочек бидонов и др. емкостей берут трубкой или сифоном. Перед этим воду перемешивают.
На водопроводных станциях пробы берут в местах водозабора в отстойниках (после фильтрации) и в резервуарах чистой воды.
В результате радиометрического анализа по специальным методикам и инструкциям устанавливают удельную -активность пробы в соответствующих единицах активности.
Сбросу сточных вод в канализацию должна предшествовать их очистка от заражения. В дипломном проекте данные сточные воды очищаются на компактной моноблочной установке со встроенными зонами тонкослойного отстаивания фильтрации на плавающей загрузке и фильтрацией на сорбционном фильтре. В качестве сорбционно-фильтрующих материалов загружаемых в третью зону использован активированный алюмосиликатый адсорбент марки «Петросорб».
Технологическая схема локальной очистки производственных и дождевых сточных вод железнодорожной станции на МОС с использованием моноблочных установок показана на рисунке 8.3.
– компактная моноблочная установка для очистки производственно-дождевых сточных вод; 2 – зона механической очистки; 3 – зона механического плавающего фильтра из гранул пенополистирола; 4 – зона сорбционного фильтра с загрузкой активированного алюмосиликатного адсорбента; 5 – резервуар регенерирующего раствора соды (Na2CO3); 6 – резервуар регенерирующего раствора MgC 7 – насосы; 8 – нефтесборная труба (устройство для сбора и удаления НП конструкции ЛИИЖТа); 9 – резервуар уловленных нефтепродуктов и осадка; 10 – резервуар осадка и нефтепродуктов после РР; 11 - резервуар осадка; 12 – резервуар грязной промывной воды; 13 – резервуар очищенной воды используемой для оборотного водоснабжения и промывки фильтров (РЧВ); 14 – разделочный резервуар (РР).
Рисунок 8.3 –Технологическая схема очистки сточных вод на компактной моноблочной установке
В узле водообработки предусматривается наличие устройств реагентного хозяйства включающего резервуары регенерирующих растворов соды Na2CO3 и MgSO4 (по СНиП 2.04.02-84) и насосы-дозаторы типа НД.
Моноблочная установка являющаяся основной частью разрабатываемой технологической схемы очистки производственно-дождевых сточных вод представлена на рисунке 8.4:
– емкость; 2 – устройство для подачи воды; 3 – поворотная труба для удаления нефтепродуктов; 4 – ограничитель зоны накопления нефтепродуктов; 5 – блок с тонкослойными элементами; 6 – каналы; 7 – перепускное устройство; 8 –механический фильтр; 9 – плавающая загрузка; 10 – водосливная разделительная стенка; 11 – перепускной трубопровод с обратным клапаном; 12 – распределительно-водосборный коллектор сорбционного фильтра; 13 – сорбционный фильтр; 14 – трубопровод для отвода регенерирующего раствора; 15 – загрузка активированным алюмосиликатным адсорбентом; 16 – дренажное днище; 17 – дисковые распределительные устройства (вариант дренажные щелевые колпачки); 18 – трубопровод для подачи регенерирующего раствора; 19 – трубопровод для подачи промывной воды; 20 – трубопровод для отвода очищенной воды; 21 – водосборно-дренажная система плавающего фильтра и отвода промывной воды; 22 – бункер для осадка с трубопроводами для его удаления; 23 – жалюзийная решетка.
Рисунок 8.4 – Схема компактной моноблочной установки для очистки сточных вод
Из 89 субъектов Российской Федерации в 25 имеются районы зараженные радиоактивными веществами. Обследование сети железных дорог произведенное МПС в 199192 годах выявило наличие целого ряда станций и перегонов зараженных радиоактивными веществами. В условиях военного времени масштаб радиоактивного заражения может быть значительно больше. Радиоактивные вещества – это пыль. Хорошо удаляется фильтрацией.
Учитывая это на железных дорогах ведется подготовка ПОПС. Основу работы пункта составляет обеспечение его достаточным количеством воды и последующим ее водоотведением и обеззараживанием. Радиоактивные вещества – это пыль. Хорошо удаляются фильтрацией.
Произведенные в этой главе расчеты позволяют обеспечить подготовку пункта обеззараживания на железной дороге. Определена потребность воды для обеспечения работы пункта и принято решение по организации водоотведения загрязненной воды и ее дезактивации.

1) Местные ОС.docx

МЕСТНЫЕ ОЧИСТНЫЕ СООРУЖЕНИЯ
В дипломном проекте решена схема отведения и очистки на местных очистных сооружениях (МОС) производственных и дождевых сточных вод (СВ) с территории железнодорожной станции расположенной в поселке Светлое а также схема отведения бытовых стоков.
Глубина промерзания грунтов составляет 13 м. На всей территории железнодорожной станции грунт – суглинок. Грунтовые воды располагаются на глубине 5 м.
Производственно-дождевые СВ очищенные на МОС от специфических загрязнений (взвешенных веществ нефтепродуктов щелочей масел кислот и др.) повторно используются в оборотной системе водоснабжения. Часть очищенных производственно-дождевых СВ не используемых в обороте направляется на насосную станцию перекачки и далее подается в городскую сеть водоотведения.
В первом разделе приведено краткое описание дождевой производственной и бытовой сетей водоотведения железнодорожной станции а также определены расчётные расходы.
Во втором разделе составлена таблица притока СВ на МОС; определена концентрация загрязнений и необходимая степень очистки СВ поступающих на МОС; разработана схема водного баланса и технологическая схема очистки производственно-дождевых СВ; произведен расчёт основных сооружений для очистки стоков.
Система водоотведения на железнодорожной станции принята полная раздельная. Необходимая степень очистки производственно-дождевых СВ увязана с нормативными требованиями к качеству оборотной воды и СВ сбрасываемых в систему водоотведения города.
Процент использования очищенной воды в оборотной системе и необходимая степень её очистки определены расчётом.
1 Сети водоотведения железнодорожной станции
В соответствии с современными санитарными требованиями об охране водоемов от загрязнений в проекте предусмотрено устройство дождевой сети водоотведения на территориях локомотивного депо грузового двора и склада дизельного топлива.
Эти зоны характеризуются относительно большим загрязнением территории спланированной поверхностью земли и отличаются высокой степенью благоустройства.
Отвод дождевой воды с территории локомотивного депо грузового двора и склада дизельного топлива осуществляется открытыми кюветами (канавами) с последующим подключением их к закрытому коллектору или по подземной сети.
Материал труб дождевой сети выбран с учетом агрессивности грунтовых и сточных вод прочностных характеристик и т.д. На станциях запроектированы железобетонные а под железнодорожными путями – чугунные трубы. Диаметр труб 200 мм.
Железнодорожная станция относится к предприятиям I-й группы по характеру загрязнений поверхностных сточных вод отводимых с их территории. Учитывая значительное превышение расходов дождевой воды по сравнению с производственными расходами в сухую погоду для уменьшения размеров местных очистных сооружений (МОС) и диаметра водоотводящей сети целесообразно регулирование дождевого расхода и усреднение состава воды дождевого стока [1]. Регулирующие резервуары расположены перед отводящим коллектором в который по лоткам (кюветам) или трубопроводам поступают дождевые воды с территории водосбора (локомотивные депо грузовой двор склад дизельного топлива). Опорожнение резервуаров производится в течение 24 часов после выпадения расчетного дождя.
Расчёт количественных характеристик поверхностного стока железнодорожной станции произведен по программе ДОЖДЬ (ПГУПС):
1.1.1 Определение среднегодовых объемов поверхностных сточных вод
Предприятие расположено в Московской области.
Поверхностный сток отводится с территории водосбора площадью Σ F ;.
Для грузового двора и склада дизельного топлива площадь принимается равной всей занимаемой ими площади для локомотивного депо – с учетом полосы примыкания по периметру 30 м.
Распределение по видам поверхности следующее:
F1 = 05 – кровли зданий;
F2 = 06 – асфальтированные покрытия и дороги;
F3 = 052 – открытые грунтовых площадки;
Определение количественных характеристик поверхностного стока с территории водосбора заключается в определении:
- среднегодовых и максимальных суточных объемов поверхностного стока (дождевого талого и поливомоечного) используемых при расчете нормативов ПДС и аккумулирующих резервуаров;
- расчетных расходов дождевых и талых вод в коллекторах дождевой канализации;
- расчетных расходов поверхностных сточных вод при отведении на очистку и в водные объекты.
Годовой объем поверхностных сточных вод образующихся на территории водосбора определяется как сумма поверхностного стока за теплый (апрель-октябрь) и холодный (ноябрь-март) периоды года с общей площади водосбора объекта по формуле (4) [5]:
где Wд – среднегодовой объем дождевых вод в м3;
Wт – среднегодовой объем талых вод в м3;
Wм – среднегодовой объем поливо-моечных вод в м3.
Среднегодовой объем дождевых (Wд) и талых (Wт) вод м3 определяется по формулам (5) и (6) п. 5.1.2 [5]:
Wд = 10·hд·д·F = 444318 м3год
Wт = 10·hт·т·F = 374052 м3год
где F =292– расчетная площадь стока га;
hд = 447 мм – слой осадков за теплый период года (табл. 2 [6]);
hт = 183 мм – слой осадков за холодный период года(табл. 1 [6]);
д = 034 – общий коэффициент стока дождевых вод; определяется как средневзвешенная величина согласно указаниям п. п. 5.1.3 - 5.1.5 [5];
т = 07 – общий коэффициент стока талых вод; в соответствии с п. 5.1.5. [5] при определении среднегодового объема талых вод общий коэффициент стока т с селитебных территорий и площадок предприятий с учетом уборки снега и потерь воды за счет частичного впитывания водопроницаемыми поверхностями в период оттепелей можно принимать в пределах 05-07.
Таблица 1.1 – Расчет общего коэффициента стока дождевых вод (д)
Вид поверхности или площади водосбора
Доля покрытия от общей площади стока Fi F
Кровли зданий и сооружений
Асфальтовые покрытия и дороги
Открытые грунтовые площадки
Зеленые насаждения и газоны
Общий годовой объем поливомоечных вод (Wм) м3 стекающих с площади водосбора определяется по формуле (7) п. 5.1.6. [5]:
Wм = 10·m·k·Fм · м = 675 м3год
где m = 15 – удельный расход воды на 1 мойку дорожных покрытий; при механизированной уборке территории принимается 12-15 лм2 ручной - 05 лм2;
k = 150 – среднее количество моек в году составляет 100 - 150;
Fм = 06 – площадь твердых покрытий подвергающихся мойке га;
м = 05 – коэффициент стока для поливомоечных вод; принимается равным 05;
Тогда средний годовой объем поверхностных сточных вод с территории железнодорожной станции составляет:
Wг = Wд + Wт + Wм = 8859 м3год.
1.1.2 Определение расчётных объёмов поверхностных сточных вод при отведении их на очистку
Объём дождевого стока от расчётного дождя (Wд.сут) м3 отводимого на местные очистные сооружения с территории железнодорожной станции определяется по формуле (8) п. 5.2.1 [5]:
Wд.сут = 10·hа·F·д = 6461 м3
где hа = 65мм – максимальный слой осадков за дождь сток от которого подвергается очистке в полном объёме;
д = 034 – средний коэффициент стока для расчетного дождя (определяется как средневзвешенная величина по данным табл. 11 п. 5.3.5);
F = 292 га – общая площадь стока.
Так как железнодорожная станция по степени загрязнённости поверхностного стока относится к промпредприятиям I группы величина hа определяется в соответствии с п.5.2.4 [5]: при отсутствии данных многолетних наблюдений величину hа для селитебных территорий и промышленных предприятий первой группы допускается принимать в пределах 5-10 мм как обеспечивающую прием на очистку не менее 70 % годового объема поверхностного стока для большинства территорий РФ.
Для г. Москвы величина hа для дождей с периодом однократного превышения Р = 0075 года составляет 650 мм (расчет см. Приложение 5 [5]).
Максимальный суточный объём талых вод (Wт.сут) отводимых на очистные сооружения предприятия в середине периода снеготаяния определяется по формуле (10) п. 5.2.6 [5]:
Wт.сут = 10· т ·Ку · F· hс = 3185 м3
где Ку = 0623 – коэффициент учитывающий частичный вывоз и уборку снега определяется по формуле Ку=1-FУF; где FУ – площадь очищаемая от снега (включая площадь кровель оборудованных внутренними водостоками);
hс = 25 мм – слой талых вод за 10 дневных часов (определяются по карте районирования снегового стока Приложение 1[5]).
1.1.3 Определение расчетных расходов дождевых и талых вод в коллекторах дождевой канализации
Расходы дождевых вод в коллекторах дождевой канализации отводящих сточные воды с территории предприятия следует определять по методу предельных интенсивностей согласно указаниям раздела 5.3 [5]:
- при постоянном коэффициенте стока (mid ) по формуле (12):
Qr = mid ·A · F= 1699 лс
- при переменном коэффициенте стока (mid) по формуле (20):
Qr = zmid ·A12 · F tr12·n - 01 = 182 лс
где zm определяется как средневзвешенная величина в зависимости от коэффициентов z для различных видов поверхностей по таблицам 11 и 12 [5] или по [1];
A = 67115 – параметр характеризующий интенсивность и продолжительность дождя для конкретной местности определяются по п. 5.3.2 [5] или по 2.12 [1];
tr=98 – расчетная продолжительность дождя равная продолжительности протекания поверхностных вод по поверхности и трубам до расчетного участка определяется согласно по п. 5.3.5 [5] или п. 2.15 [1];
n = 071 – параметр характеризующий интенсивность и продолжительность дождя для конкретной местности определяются по п. 5.3.2 [5] или по 2.12 [1];
mid =0438– средний постоянный коэффициент стока определяется как средневзвешенная величина в зависимости от значения для различных видов поверхности по таблице 11 [5] или по [1].
А = q20·20n·(1+ lg Plg mr)γ = 67115
где q20 = 80 – расчетная интенсивность дождя для данной местности продолжительностью 20 мин при Р = 1 год; q = 80 лс с 1 га – определяется по данным Приложения 2 [5] или по рис. 1 [1];
Р = 1 – период однократного превышения расчетной интенсивности дождя в годах принимаемый равным 1 году по таблице 8 п. 5.3.3 [5] или [1];
mr =150 – среднее количество дождей за год по таблице Приложения 3 [5] или [1];
γ = 133 – показатель степени принимается по таблице Приложения 3 [5] или [1];
Таблица 1.2 – Определение средневзвешенного значения постоянного коэффициента стока mid
Поверхность бассейна стока
Доля покрытия от общей площади стока a = Fi F
Постоянный коэффициент стока i
Кровли зданий и асфальтовые покрытия
Таблица 1.3 – Определение средневзвешенного значения коэффициента покрытия zmid
Коэффициент покрытия i
Расчетная продолжительность протекания дождевых вод по поверхности и трубам tr определяется по формуле (15) п. 5.3.5 [5] или по [1]:
tr = tcon + tcan + tp = 98 минут
где tcon – продолжительность протекания дождевых вод до уличного лотка (время поверхностной концентрации) принимается 3 мин;
tcan – продолжительность протекания дождевых вод по уличным лоткам до дождеприемника принимается 1 мин;
tp – продолжительность протекания дождевых вод по трубам до рассматриваемого сечения определяется по формуле (17) [5]:
tp = 0017·S lр vр = 579 минут
vр = 09 мс – расчетная скорость течения на участках принимается на основании гидравлического расчета сети.
Расхождение в расходах дождевых вод в коллекторах дождевой канализации рассчитанных при постоянных и переменных коэффициентах стока по формулам (12) и (20) составляет 6 %. Поэтому для упрощения расчетов когда площадь водонепроницаемых поверхностей объекта составляет более 30-40 % от общей площади водосборного бассейна (в данном случае 37 %) можно пользоваться формулой (12) [5].
Расчетный расход дождевых вод для гидравлического расчета дождевых сетей следует определять по формуле (13) п. 5.3.1 [5]:Qcal = b · Qr = 118 лс
где b = 065 – коэффициент учитывающий заполнение свободной емкости сети в момент возникновения напорного режима определяется по таблице 6 [5].
Расчетный расход талых вод в момент наибольшей интенсивности снеготаяния (в 2 часа дня в период весеннего снеготаяния) определяется по формуле (21) [5]:
Q т. макс = 55· т ·КУ · F· hс (10 + Тт) = 1722 лс
где Тт = 017 – продолжительность стекания талой воды от геометрического центра до расчётного створа ч.
1.1.4 Выбор схемы регулирования поверхностного стока
Вероятностный характер выпадения атмосферных осадков и чрезвычайная нестационарность дождевого стока требуют усреднения его расхода и состава перед подачей на очистку. С целью уменьшения размеров очистных сооружений и подачи на очистку наиболее загрязненной части стока в схемах отведения и очистки поверхностного стока промышленных предприятий первой группы следует предусматривать устройство разделительных камер и регулирующих емкостей [5].
В дипломном проекте после анализа возможных схем регулирования дождевого стока приняты к сравнению для определения проектируемого варианта схемы №1 и №2 [5].
– самотечный коллектор дождевой канализации; 2 – аккумулирующий (регулирующий) резервуар; 3 – трубопровод отведения стока на сооружения глубокой очистки; 4 – сооружения глубокой очистки; 5 – трубопровод отведения очищенного стока в водный объект или систему производственного водоснабжения; 6 – камера разделения стока по объёму; 7 – сброс избыточного поверхностного стока в водный объект.
Рисунок 1.1 – Схема №1 регулирования дождевого стока перед очистными сооружениями и схематический расчётный гидрограф дождевого стока
Первый способ разделения (Схема №1) заключается в аккумулировании и последующем отведении на очистку объема дождевых вод поступающих от начала стока до момента накопления в аккумулирующем (регулирующем) резервуаре определенного объема Wд.сут. Разделение стока производится в камере разделения устраиваемой во входной части аккумулирующего (регулирующего) резервуара или на трубопроводе непосредственно перед резервуаром. При таком разделении на очистку направляется концентрированная часть стока от всех дождей а в водный объект без очистки сбрасывается наименее концентрированная часть стока от значительных по слою дождей. Указанный способ разделения следует преимущественно применять в случае самотечного режима поступления стоков по коллектору дождевой канализации к аккумулирующему (регулирующему) резервуару [5].
Максимальный расход дождевых стоков Qсбр.об отводимых в водный объект без очистки рассчитывается по формулам (1) (2) (3) Приложения 7 [5]:
где Qсбр.об – максимальный избыточный расход стока от расчетного дождя зарегулированного по объему и сбрасываемого в водный объект минуя очистные сооружения лс;
Qr = 18169– максимальный расчётный расход дождевых вод в коллекторе дождевой канализации в расчётном участке лс;
tr = 98 – расчетная продолжительность дождя равная продолжительности протекания поверхностных вод по поверхности и трубам до расчетного участка мин.
n = 071 – параметр характеризующий интенсивность и продолжительность дождя для конкретной местности;
Трег.об = 101 – момент времени начала перелива избыточного объёма дождевого стока от расчётного дождя из разделительной камеры аккумулирующего резервуара мин. Подбирается таким образом чтобы значения формул (1) и (2) были одинаковыми;
Момент времени Трег.об при котором начинается перелив избыточного объёма дождевого стока из разделительной камеры 6 определен подбором значения Трег.об при котором объём дождевых стоков поступивших в аккумулирующий резервуар равен объёму очищаемых стоков от расчётного дождя Wд.сут:
6·Qr·tr·[(Трег.обtr)2-n - (Трег.обtr - 1)2-n](2 - n) = Wоч = 8516 м3. (1)
Wд.сут = 6461 м3. (2)
В результате подбора установлено Трег.об мин. Подставляя указанное значение вычисляем Qсбр.об:
– самотечный коллектор дождевой канализации; 3 – трубопровод отведения стока на сооружения глубокой очистки; 4 – сооружения глубокой очистки; 5 – трубопровод отведения очищенного стока в водный объект или систему производственного водоснабжения; 6 – камера разделения стока по объёму; 7 – сброс избыточного поверхностного стока в водный объект; 8 – камера разделения стока по расходу; 9 – коллектор зарегулированного стока.
Рисунок 1.2 – Схема №2 разделения дождевого стока перед очистными сооружениями и схематические расчётные гидрографы дождевого стока
При втором способе разделения (Схема №2) предусматривается двойное регулирование дождевого стока – по расходу и объему. Регулирование расхода стока осуществляется за счет устройства на коллекторах дождевой канализации разделительных камер через которые на последующие сооружения направляется сток от малоинтенсивных дождей и часть стока с определенным расходом от интенсивных дождей. Последующее вторичное регулирование стока по объему производится в аккумулирующем (регулирующем) резервуаре аналогично Схеме №1. Указанный способ разделения допускается применять при значительном заглублении самотечного коллектора дождевой канализации подводящего поверхностные стоки к аккумулирующему (регулирующему) резервуару и необходимости в связи с этим устройства подкачивающей насосной станции.
Максимальный расход дождевых стоков Qрег.расх прошедших разделительную камеру 8 (регулирование стока по расходу) и направляемых в аккумулирующий резервуар для последующей очистки рассчитывается по формулам раздела 5.3 [5] принимая величину периода однократного превышения расчётной интенсивности дождя Р = 0075 (средняя величина из рекомендуемого диапазона 005-01). Максимальный расход стока от расчётного дождя зарегулированного по расходу и направляемого самотёком непосредственно в аккумулирующий резервуар или в насосную станцию с последующей перекачкой в аккумулирующий резервуар лс:
Qрег.расх = zmid ·(q20·20n·(1+ lg Plg mr)γ)12·Ftr 12·n - 01 = 569 лс.
Максимальный расход дождевых стоков Qсбр.расх отводимых в водный объект без очистки из разделительной камеры 8 (регулирование стока по расходу) рассчитывается по формуле (4) Приложения 7 [5]. Максимальный избыточный расход стока от расчётного дождя зарегулированного по расходу и отводимого в водный объект минуя очистные сооружения лс:
Qсбр.расх = Qr – Qрег.расх = 1248лс.
Максимальный расход дождевых стоков Qсбр.об отводимых в водный объект без очистки из разделительной камеры 6 (дополнительное регулирование стока по объёму) рассчитывается по формуле (1) Приложения 7 [25807]:
Трег.об = 1267 – момент времени при котором начинается перелив избыточного объёма дождевого стока из разделительной камеры 6 определяется как момент времени при котором объём дождевых стоков поступивших в аккумулирующий резервуар из разделительной камеры 8 равен объёму очищаемых стоков от расчётного дождя Wоч и рассчитывается по формуле (5) Приложения 7 [5]:
где Тнрег.расх = 059 – момент времени соответствующий началу сброса избыточного расхода дождевого стока от расчётного дождя из разделительной камеры при регулировании по расходу мин.
Ткрег.расх = 157 – момент времени соответствующий окончанию сброса избыточного расхода дождевого стока от расчётного дождя из разделительной камеры при регулировании по расходу мин. Подбирается таким образом чтобы значения формул (3) и (4) были одинаковыми;
Величина Тнрег.расх рассчитывается по формуле (6) Приложения 7 [5]:
Величина Ткрег.расх рассчитывается подбором по формуле (7) Приложения 7 [5]:
Qрег.расх = 5688 лс.
Подставляя указанное значение Трег.об в формулу (1) вычисляем Qсбр.об:
В дипломном проекте принята схема №1 так как этот способ разделения следует преимущественно применять в случае самотечного режима поступления стоков по коллектору дождевой канализации к аккумулирующему (регулирующему) резервуару [5] как и запроектировано в дипломном проекте.
1.1.5 Подбор объема резервуаров
С целью удобства эксплуатации системы водоотведения для каждого объекта с территории которого собирается дождевой сток устроено два сборных прямоугольных резервуара из листовых полимерных материалов (не подвергаются коррозии) емкостью по м3 каждый:
- Для грузового двора:
Wрег = Wд.сут = 10·hа·Fгр.дв.·д = 10·65·142·034 = 314 м3;
Объем резервуара 25 м3; Размер в плане 3х3 м.
- Для склада дизельного топлива:
Wрег = Wд.сут = 10·hа·Fскл.·д = 10·65·05·034 = 111 м3;
- Для локомотивного депо:
Wрег = Wд.сут = 10·hа·Fл.д.·д = 10·65·1·034 = 2211 м3;
На случай превышения предельной интенсивности дождя у блока МОС устанавливаются два дополнительных аккумулирующих (регулирующих) резервуара объемом по 25 м3 с устройством камер разделения стока по объему с последующим сбросом дождевых вод в сеть бытовой канализации железнодорожной станции К1.
Гидравлический расчет дождевой сети в проекте не предусмотрен.
1.2Производственная сеть
Источниками производственных сточных вод в локомотивном депо являются обмывка смотровых канав наружная обмывка локомотивов промывка и опрессовка отдельных узлов и деталей продувка паровых котлов регенерация водоумягчительных фильтров в котельных охлаждение компрессоров и другого оборудования спуск воды из нагрузочных реостатов гальванических ванн системы охлаждения тепловозов мытье производственных помещений стирка спецодежды и др.
Основными загрязнителями производственных сточных вод являются нефтепродукты минеральная и органическая взвесь (взвешенные вещества). Кроме того в стоках могут присутствовать щелочи кислоты ПАВ соли хрома и др.
Очистные сооружения депо как правило проектируют в расчете на прием сточных вод от всех источников и очистку их от нефтепродуктов и взвешенных веществ за исключением охлаждающей воды моющих растворов и стоков гальванического цеха.
Для охлаждающей воды и моющих растворов предусмотрены локальные системы из которых воду выпускают на МОС только при продувке или опорожнении перед ремонтом.
В дипломном проекте принята единая производственная сеть в которую поступают СВ от обмывки стойл депо наружной обмывки локомотивов охлаждения компрессоров и двигателей реостатных испытаний тепловозов промывки узлов и деталей локомотивов в моечных машинах и продувки котлов.
1.2.1 Расчетные расходы производственных сточных вод
Суточный расход производственных сточных вод м3сут:
где – число единиц измерения в сутки;
– норма водоотведения на единицу измерения.
Расчетный секундный расход производственных сточных вод лс:
где – продолжительность водоотведения производственных стоков ч.
Сточные воды от обмывки стойл депо:
Суточный расход сточных вод от обмывки стойл депо м3сут:
где – число обмываемых стойл депо в сутки;;
– норма водоотведения на обмывку 1 стойла депо; [3табл.4].
В практике проектирования отведение сточных вод от стойл депо принимается равномерным в течение суток м3ч:
Обмывка стойл депо в течение чуток осуществляется равномерно.
Сточные воды от наружной обмывки локомотивов:
Суточный расход сточных вод от обмывки локомотивов м3сут:
где – число тепловозов в сутки направляемых на наружную обмывку; ;
– норма водоотведения на наружную обмывку 1 тепловоза; при механизированной обмывке [4 прил.2].
Обычно в депо имеется одна обмывочная установка т.е. одновременно может обмываться один локомотив. Длительность обмывки одного локомотива составляет 10 мин на обмывку 1 секции [3].
Пусть в соответствии с данными технологов производятся шесть обмывок в первую смену (в период с 9 до 10 часов с 10 до 11 часов с 11 до 12 часов с 12 до 13 часов с 13 до 14 часов с 14 до 15 часов ) во вторую и в третью смену обмывка локомотивов не производится.
Сточные воды от охлаждения компрессоров и двигателей:
В соответствии с заданием суточный расход сточных вод от компрессоров и двигателей при их охлаждении составляет: .
Этот расход принимается из расчета установленной мощности [3 табл.4].
Сброс сточных вод от системы охлаждения производится один раз в сутки; пусть по заданию технологов принято время для сброса с 14 до 15 часов.
Сточные воды от реостатных испытаний тепловозов:
Суточный расход сточных вод от реостатных испытаний тепловозов м3сут:
где – число тепловозов в сутки направляемых на реостатные испытания; ;
– норма водоотведения на реостатное испытание 1 тепловоза; [4 прил.2].
Пусть в соответствии с данными технологов производятся одно реостатное испытание в первую смену (с 12 до 13 часов) и одно во вторую смену (с 18 до 19 часов).
Сточные воды от промывки узлов и деталей локомотивов в моечных машинах:
Суточный расход сточных вод от промывки узлов и деталей локомотивов в моечных машинах м3сут:
где – число локомотивов в сутки узлы и детали которых направляются на промывку в моечные машины; по заданию;
– норма водоотведения на промывку узлов и деталей 1 локомотива в моечных машинах; [4 прил.2].
Сточные воды от промывки деталей и узлов локомотивов в моечных машинах отводятся равномерно в течение суток м3ч:
Промывка узлов и деталей локомотивов в моечных машинах осуществляется равномерно.
Сточные воды от продувки котлов:
Суточный расход сточных вод от продувки котлов типа ДКВР-65 принят по заданию.
Число продувок котлов в сутки определено по формуле:
где – норма водоотведения на одну продувку котла типа ДКВР-65; [3 табл.4].
Длительность сброса сточных вод при одной продувке составляет один час. По заданию технологов производится две продувки в первую смену (с 8 до 9 часов и с 13 до 14 часов) и две продувки во вторую смену (с 16 до 17 часов и с 21 до 22 часов).
Все расчеты сведены в таблицу 1.4.
Таблица 1.4 – Определение расчетных расходов производственных сточных вод железнодорожной станции
Наименование производственных процессов
Расчетная единица измерения
Количество единиц измерения
Удельное водоотведение на единицу измерения
Продолжительность водоотведения
Равномерно за 24 часа
Наружная обмывка локомотивов
минут на обмывку одной секции локомотива
Охлаждение компрессоров и двигателей
Реостатные испытания
час на испытание 1 секции тепловоза
Промывка узлов и деталей локомотивов в моечных машинах
Продувка котлов типа ДКВР-65
Гидравлический расчет производственной сети в дипломном проекте не предусмотрен.
Бытовые и душевые сточные воды с территории железнодорожной станции минуя МОС направляются на насосную станцию перекачки и далее подаются в городскую сеть водоотведения. Для этой цели предусмотрена отдельная бытовая сеть водоотведения. В нее сбрасываются бытовые и душевые сточные воды от помещений локомотивного депо оборудованных бытовыми санитарными приборами.
Бытовые СВ от объектов железнодорожной станции находящихся вблизи населенного пункта (пассажирского здания дома отдыха локомотивных бригад) по кратчайшему пути отводятся в городскую сеть водоотведения.
1.3.1 Расчетные расходы бытовых сточных вод
Бытовые сточные воды от локомотивного депо:
Локомотивное депо работает в 2 смены.
Расход бытовых сточных вод от локомотивного депо по сменам определяется по формуле м3см:
где – удельное водоотведение бытовых вод на 1 человека; согласно [2] в холодных цехах с тепловыделением принято;
– число работающих в смену чел; по заданию .
Тогда расход бытовых сточных вод в холодных цехах по сменам составит:
Расход бытовых сточных вод в каждую смену принимается за 100 %.
Расчетный секундный расход бытовых сточных вод вычислен по формуле лс:
где – общее удельное водоотведение на единицу измерения в час максимального водопотребления; принимается для обычных цехов [2];
– число единиц измерения в час максимального водопотребления; для промышленных объектов.
Таким образом расчетный секундный расход бытовых сточных вод составит:
Душевые сточные воды от локомотивного депо:
Расход душевых сточных вод от локомотивного депо по сменам определяется по формуле м3см:
где – норма водоотведения на одну душевую сетку в групповых душевых принимается [2 прил.3];
– число душевых сеток в групповых душевых; по заданию;
– продолжительность работы душа; ().
Душевые сточные воды отводятся в первый час после каждой смены.
Расчетный секундный расход душевых сточных вод определен в соответствии с рекомендациями [2] по формуле лс:
Сточные воды от пассажирского здания железнодорожной станции:
Принято по заданию: = 25 м3сут.
Бытовые сточные воды от дежурных комнат поездных бригад:
Определен по формуле м3сут:
где nк – норма водоотведения на одну койку дежурных комнат поездных бригад лсут на 1 койку; по [2] принята равной 100 лсут на 1 койку;
Nк – количество коек; по заданию Nк = 20 коек.
Гидравлический расчет бытовой сети в дипломном проекте не предусмотрен.
2 Местные очистные сооружения железнодорожной станции
Местные очистные сооружения (МОС) рассчитаны на прием производственных сточных вод и дождевых стоков с наиболее загрязненных территорий железнодорожной станции.
При проектировании МОС приняты во внимание следующие основные обстоятельства:
- обеспечение необходимого качества очистки СВ;
- максимальное сокращение потребления водопроводной воды за счет использования очищенных производственно-дождевых вод в оборотной системе водоснабжения;
- необходимость утилизации или уничтожения нефтепродуктов и осадков извлекаемых из СВ;
- необходимость обезвреживания и очистки регенерационных растворов промывных и других производственных СВ;
- исключение возможности залповых сбросов на очистные сооружения (ОС) значительных объемов стоков с высокой концентрацией загрязнений;
- необходимость раздельной очистки производственно-дождевых и бытовых СВ.
2.1 Определение суточного расхода сточных вод поступающих на местные очистные сооружения
Для определения суточного расхода СВ поступающих на местные очистные сооружения и режима их притока в течение суток составлена сводная таблица притока стоков на МОС (см. таблицу 1.5).
В результате расчета полученного в таблице 1.5 определена производительность МОС:
Для подбора насосов перекачивающих стоки на очистку и расчета сооружений станции очистки определен максимальный часовой приток производственно-дождевых сточных вод на МОС:
Расчёт МОС производится на расход с учётом дождя и проверяется на сухую погоду.
Таблица 1.5 – Приток сточных вод на местные очистные сооружения жд станции
Производственные сточные воды м3ч
Бытовые сточные воды м3ч
Дождевые сточные воды м3ч
Сточные воды поступающие на МОС м3ч
Реостатные испытания тепловозов
Промывка узлов и деталей в моечных машинах
от локомотивного депо
2.2 Определение необходимой степени очистки сточных вод и оптимального использования очищенной воды в обороте
Необходимая степень очистки производственных и дождевых сточных вод на МОС определяется схемой их дальнейшего использования а также требованиями предъявляемыми к качеству очищенных стоков сбрасываемых в соответствующий приёмник СВ.
В дипломном проекте необходимая степень очистки сточных вод определена из двух условий: требований к качеству воды при сбросе её в водный объект или в систему водоотведения населённого пункта (СВНП) и требований к качеству очищенной воды в водообороте предприятия.
Расчет необходимой степени очистки сточных вод произведен по программе ОБОРОТ-2 разработанной на кафедре ВВиГ ПГУПС [7].
При использовании очищенной сточной воды в обороте определяется лимитирующий вид загрязняющего вещества (ЛВЗВ) – наиболее трудно (и дорого) удаляемого из сточных вод. Для условий создания оборотного водоснабжения железнодорожных предприятий лимитирующим загрязнением являются нефтепродукты.
Оптимальное количество используемой очищенной воды в обороте определено на основании технико-экономических расчетов где учтены стоимость водопроводной воды используемой на производственные нужды затраты на строительство и эксплуатацию МОС и производственного водоснабжения промпредприятия а также экономический и экологический ущерб (плата) за сброс очищенных сточных вод в городскую сеть водоотведения или водоем. Минимальная сумма этих затрат (Z) и соответственно требуемая остаточная концентрация лимитирующих загрязнений (нефтепродуктов) которая должна быть обеспечена на МОС определяет оптимальный процент использования очищенной воды в обороте т. е.
где П – приведенные затраты на строительство и эксплуатацию системы производственного водоснабжения предприятия тыс. р.год;
Свод – стоимость водопроводной воды потребляемой на производственные нужды тыс. р.год;
Yсбр – плата за сброс сточных вод очищенных на МОС в городскую сеть водоотведения (или водоем) тыс. р.год.
Расчет по программе ОБОРОТ-2 произведен для двух вариантов: при сбросе сточных вод в сеть водоотведения населенного пункта и при сбросе в водный объект.
ПР1 – производства требующие водопроводную воду по санитарным или экономическим требованиям; ПР2 и ПР3 – производства использующие очищенные сточные воды из оборотных систем водоснабжения по экономическим условиям; РР – регулирующие резервуары для дождевых сточных вод; МОС1 и МОС2 – ступени местных очистных сооружений; РОВ1 и РОВ2 – резервуары очищенной воды; НС1 и НС2 – насосные агрегаты оборотных систем водоснабжения; qвод – расход водопроводной воды; qд.в. – зарегулированный расход дождевой воды; Qбыт – расход бытовых сточных вод; qсбр – расход сточных вод сбрасываемых в бытовую сеть водоотведения; qоб1 qоб2 – расход оборотной воды в схеме 1 2 соответственно.
Рисунок 1.3 – Балансовая схема использования воды на производственные нужды железнодорожной станции
2.2.1 Определение оптимальной степени водооборота на железнодорожной станции при сбросе сточных вод в сеть водоотведения населенного пункта
Коэффициент инфляции (по сравнению с 1.01.2010) Ki = 1.46
Число оборотных систем Nob = 2
Число производств предприятия N = 6
Продолжительность работы МОС в сутки Tmos = 24.00 часов
ПРИТОК ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ СВ НА МОС (ИЗ ТАБЛИЦЫ ПРИТОКА)
Производства предприятия
Q МОС в сухую погоду
ДАННЫЕ ПО ВОДОСНАБЖЕНИЮ
Стоимость водопроводной воды Evod = 20.00 рубм3
Допустимое водопотребление (лимит) Qlim = 10.00 тыс.м3год
Коэффициент увеличения стоимости воды при превышении лимита Kct = 5.0
ДАННЫЕ ПО ВОДООТВЕДЕНИЮ
Стоимость сброса сточных вод Esb = 10.00 рубм3
Предельно допустимая концентрация ЗВ (ПДК) PDK = 1.00 мгл
Предельно допустимый сброс ЗВ (ПДС) PDS = 500.00 кггод
Коэффициент увеличения стоимости при превышении ПДК Kpdk = 5.00
Коэффициент увеличения стоимости при превышении ПДС Kpds = 5.00
Площадь водоотведения для дождевых вод F = 2.92 га
Суточный слой осадков (для сухой погоды hs=0) Hs = 6.50 мм
Среднегодовой слой осадков Hg = 447.00 мм
Коэффициент стока Fi = 0.34
Продолжительность опорожнения резервуаров Top = 24.00 часов
Концентрация лимитирующего загрязнения после МОС1 Kt1 = 2.60 мгл
Концентрация лимитирующего загрязнения после МОС2 Kt2 = 2.00 мгл
Расход используемый в обороте № 1 Qob1= 131.48 м3сут
Расход используемый в обороте № 2 Qob2= 18.00 м3сут
Расход сбрасываемых производственных СВ Qpsb = 0.00 м3сут
Суточный объём дождевых СВ Qds = 64.53 м3сут
Общий суточный расход сбрасываемых СВ Qpsb + Qds = 0 + 6453 = 64.53 м3сут
Производительность МОС1 qsum+qds = 214.01 м3сут
Приведенные затраты на МОС1 PZ1 = 1.83 млн. ргод
% суточного использования воды в обороте № 1 Pob1 = 61.44 %
% суточного сброса воды Psbr = 30.15 %
% суточного использования воды в обороте № 2 Pob2 = 8.41 %
Производительность МОС2 Qmos2 = 18.00 м3сут
Приведенные затраты на МОС2 PZ2 = 0.22 млн.ргод
Годовой объем водопроводной воды Wvod = 0.00 тыс.м3год
Стоимость водопроводной воды в пределах лимита Cvod1 = 0.00 млн.ргод
Стоимость водопроводной воды при превышении лимита Cvod2 = 0.00 млн.ргод
Суммарная стоимость водопроводной воды Cvod = 0.00 млн.ргод
Годовой объем дождевых (талых)сточных вод Wdv = 4.44 тыс.м3год
Общий годовой объем сбрасываемых СВ Wvod+Wdv = 4.44 тыс.м3год
Фактический сброс лимитирующих загрязнений Fs = 11.54 кггод
Стоимость сброса СВ в пределах лимита Ysb1 = 0.04 млн.ргод
Дополнительная стоимость сброса СВ при превышении ПДК Ysb2 = 0.36 млн.ргод
Дополнительная стоимость сброса СВ при превышении ПДС Ysb3 = 0.00 млн.ргод
Суммарная стоимость сброса сточных вод Ysb = 0.40 млн.ргод
Минимальная годовая сумма затрат Zmin = 2.44 млн.ргод
Удельная стоимость очистки сточных вод е = 460.83 рм3
2.2.2 Определение оптимальной степени водооборота на железнодорожной станции при сбросе сточных вод в водный объект. Определение сметной стоимости строительства и себестоимости очистки СВ
Q МОС в сухую погоду
Стоимость сброса сточных вод Esb = 30.00 рубм3
Предельно допустимая концентрация ЗВ (ПДК) PDK = 0.10 мгл
Предельно допустимый сброс ЗВ (ПДС) PDS = 300.00 кггод
Коэффициент увеличения стоимости при превышении ПДК Kpdk = 3.00
Коэффициент увеличения стоимости при превышении ПДС Kpds = 4.00
Концентрация лимитирующего загрязнения после МОС1 Kt1 = 0.30 мгл
Концентрация лимитирующего загрязнения после МОС2 Kt2 = 0.25 мгл
Расход используемый в обороте № 1 Qob1 = 149.48 м3сут
Расход используемый в обороте № 2 Qob2 = 0.00 м3сут
Общий суточный расход сбрасываемых СВ Qpsb+Qds = 64.53 м3сут
Приведенные затраты на МОС1 PZ1 = 3.66 млн.ргод
% суточного использования воды в обороте № 1 Pob1 = 69.85 %
% суточного использования воды в обороте № 2 Pob2 = 0.00 %
Производительность МОС2 Qmos2 = 0.00 м3сут
Приведенные затраты на МОС2 PZ2 = 0.31 млн.ргод
Фактический сброс лимитирующих загрязнений Fs = 1.33 кггод
Стоимость сброса СВ в пределах лимита Ysb1 = 0.13 млн.ргод
Дополнительная стоимость сброса СВ при превышении ПДК Ysb2 = 0.80 млн.ргод
Суммарная стоимость сброса сточных вод Ysb = 0.93 млн.ргод
Минимальная годовая сумма затрат Zmin = 4.91 млн.ргод
Удельная стоимость очистки сточных вод е = 895.36 рм3
Остаточная концентрация ЛВЗВ мгл
Степень использования очищенных сточных вод %
Минималь-ная сумма затрат
Себестои-мость очистки СВ
Рисунок 1.4 – Зависимости основных показателей расчета от стоимости сброса сточных вод в водоприёмник
Сравнение вариантов показывает что наиболее рациональный водоприемник сточных вод – система водоотведения населенного пункта (СВНП) при стоимости сброса сточных вод 10 руб.м3. Минимальные общие затраты при оптимальной остаточной концентрации лимитирующего загрязняющего вещества К1 = 260 мгл и К2 = 200 мгл составят 244 млн. руб.год. Рациональная степень использования очищенных сточных вод в 1-й системе водооборота Pob1 = 6144 % и Pob2 = 841 %. Себестоимость очистки СВ e = 46083 руб.м3.
Q МОС в сухую погоду = 14948 м3сут; Q МОС при дожде = 21401 м3сут.
Расход используемый в обороте № 1: Qob1 = 13148 м3сут расход используемый в обороте № 2: Qob2 = 1800 м3сут. Расход сбрасываемых производственных СВ Qpsb = 000 м3сут т.е. весь расход очищенных производственных сточных вод подается обратно в оборот.
Суточный объём дождевых СВ: Qds = 6453 м3сут. После очистки на МОС именно этот объем воды сбрасывается в сеть водоотведения населенного пункта. Процент суточного сброса воды: Psbr = 3015 %.
Т.к. сбрасываемые сточные воды очищаются до концентрации 2 мгл а предельно допустимая концентрация загрязняющего вещества (нефтепродуктов) в сети водоотведения населенного пункта 1 мгл то взимаются штрафные санкции: дополнительная стоимость сброса СВ при превышении ПДК Ysb2 = 036 млн.ргод. Стоимость сброса СВ в пределах лимита Ysb1 = 004 млн.ргод. Суммарная стоимость сброса сточных вод Ysb = 040 млн.ргод.
В дипломном проекте в качестве местных очистных сооружений принимается компактная моноблочная установка. Т.к. разница в концентрациях лимитирующего загрязнения Kt1 и Kt2 составляет только лишь 06 мгл что почти неуловимо то ступени МОС1 и МОС2 «слиты воедино» и через моноблочную установку пропускается весь объем сточных вод. Таким образом моноблочная установка работает на весь расход сточных вод и очищает сточные воды до концентрации 2 мгл. Моноблочная установка рассчитывается на максимальный часовой расход при дожде – 1901 м3ч (см. таблицу 1.5).
В оборот идет расход Qob = 14948 м3сут. Расход на сброс Qds = 64.53 м3сут.
2.3Расчет сооружений
В стеснённых условиях действующих предприятий железнодорожного транспортаприменяют различные типы компактных моноблочных установок. Компактность технологической схемы обеспечивает минимальные габариты м очистных сооружений.
Технологическая схема локальной очистки производственных и дождевых сточных вод железнодорожной станции на МОС с использованием моноблочных установок представлена на рисунке 1.5.
– компактная моноблочная установка для очистки производственно-дождевых сточных вод; 2 – зона механической очистки; 3 – зона механического плавающего фильтра из гранул пенополистирола; 4 – зона сорбционного фильтра с загрузкой активированного алюмосиликатного адсорбента; 5 – резервуар регенерирующего раствора соды (Na2CO3); 6 – резервуар регенерирующего раствора MgC 7 – насосы; 8 – нефтесборная труба (устройство для сбора и удаления НП конструкции ЛИИЖТа); 9 – резервуар уловленных нефтепродуктов и осадка; 10 – резервуар осадка и нефтепродуктов после РР; 11 - резервуар осадка; 12 – резервуар грязной промывной воды; 13 – резервуар очищенной воды используемой для оборотного водоснабжения и промывки фильтров (РЧВ); 14 – разделочный резервуар (РР).
Рисунок 1.5 – Технологическая схема очистки сточных вод на компактной
моноблочной установке
Основным сооружением технологической схемы является компактная моноблочная установка (см. рисунок 1.6) включающая блоки грубой и тонкой механической очистки фильтрации с использованием плавающего пенополистирольного фильтра и сорбционного фильтра загруженного активированным алюмосиликатным адсорбентом (ААА). По сравнению с обычно используемым и требующим периодической замены или сложной регенерации активированным углем алюмосиликатный адсорбент в данной моноблочной установке регенерируется без изъятия его из фильтра причем расход промывной воды уменьшается вдвое за счет оригинальной системы промывки [8].
– емкость; 2 – устройство для подачи воды; 3 – поворотная труба для удаления нефтепродуктов; 4 – ограничитель зоны накопления нефтепродуктов; 5 – блок с тонкослойными элементами; 6 – каналы; 7 – перепускное устройство; 8 –механический фильтр; 9 – плавающая загрузка; 10 – водосливная разделительная стенка; 11 – перепускной трубопровод с обратным клапаном; 12 – распределительно-водосборный коллектор сорбционного фильтра; 13 – сорбционный фильтр; 14 – трубопровод для отвода регенерирующего раствора; 15 – загрузка активированным алюмосиликатным адсорбентом; 16 – дренажное днище; 17 – дисковые распределительные устройства (вариант дренажные щелевые колпачки); 18 – трубопровод для подачи регенерирующего раствора; 19 – трубопровод для подачи промывной воды; 20 – трубопровод для отвода очищенной воды; 21 – водосборно-дренажная система плавающего фильтра и отвода промывной воды; 22 – бункер для осадка с трубопроводами для его удаления; 23 – жалюзийная решетка.
Рисунок 1.6 – Схема компактной моноблочной установки для очистки сточных вод
2.3.1 Проектирование и расчет блока грубой механической очистки и тонкослойного отстаивания
Впускные устройства – в виде горизонтального лотка с патрубками заглубленного на 13 глубины зоны тонкослойного отстаивания установки (см. рисунок 1.7).
Распределительные устройства – в виде щелевой перегородки с вертикальными щелями и специальными отражателями обеспечивающими хорошее распределение потока в зоне грубой очистки перед тонкослойным блоком и возможность увеличения ширины щелей до 30 мм что гарантирует устойчивость против засорения.В зоне механической очистки предусмотрены бункеры для накопления осадка с удалением его под гидростатическим напором. Бункеры под тонкослойными элементами для более оптимального распределения потока между тонкослойными элементами в блоке перекрыты жалюзийными решетками. Тонкослойный блок оригинальной конструкции с гофрированными полками обеспечивает поступление задержанных в нем нефтепродуктов по впадинам гофра и по специальным каналам предусмотренным вверху блока в зону грубой очистки непосредственно к расположенной там нефтесборной трубе (или автоматически действующему устройству конструкции ЛИИЖТа) что защищает зону фильтрации от проскока в нее уловленных нефтепродуктов и кольматажа фильтрующей загрузки эмульгированными грубодисперсными фракциями выделяемыми в зоне тонкослойного отстаивания.
На основании гидравлических исследований оптимальное значение угла наклона входного сечения тонкослойного блока составляет = 30 ÷ 45° при этом обеспечиваются минимальные значения φоср где φоср – коэффициент учитывающий неравномерность распределения потока между тонкослойными элементами. В дипломном проекте угол наклона = 30°.
Значение φоср определено по зависимости:
φоср = 118 + 01154K1 =132
где K1= = 118– отношение площади входного сечения Fo распределительного канала под блоком к площади живого сечения блока Fп:
Fп = Нп Lп = (Но + Н1)(05Cos (-α) + Cos ) Lп = 161 м
где Но = 095 – глубина входного сечения распределительного канала под блоком м;
H1 = 095 – вертикальная проекция тонкослойного элемента м;
= 30° – угол наклона тонкослойных элементов;
α = 60° – угол наклона тонкослойных элементов к горизонту;
Lп =11 – длина тонкослойного элемента м.
где B = 2 м– ширина отстойной зоны; Должна быть одинакова для всей установки.
Ориентируясь на основные параметры блока сорбционной очистки принимаем ширину В блока механической очистки такой же как и для всей установки а общую высоту ее вместе с бункерами равной Нстр – высоте сорбционного фильтра. Размеры отдельных элементов блока находятся из условия размещения его в пределах глубины проточной зоны блока механической очистки.
Глубина входного сечения распределительного канала под блоком:
Длина тонкослойного блока в свою очередь определится из соотношения
где Q = 19 м3ч – максимальный часовой расход СВ;
V = 5 ммс – средняя скорость движения потока в тонкослойных элементах;
– зона грубой механической очистки; 2 – зона тонкослойного отстаивания.Рисунок 1.7 – Моноблочная установка с прямым наклоном тонкослойных элементов
Один из бункеров расположнен по длине блока тонкослойного отстаивания.
Длина бункера при этом будет равна:
Lбунк = Hotg = 165 м
Величина lбунк равна:
lбунк = (Lбунк - Δ)2 = 070 м
где Δ = 025 – длина нижнего основания бункера м.
hбунк = lбунк · tg γ = 070м
где γ = 45°– угол наклона стенки бункера.
Из этих соображений определяется высота моноблока
Hстр = hбунк + Ho + H1 + hн + hб = 300 м
где hбунк = 07 – высота бункера для осадка м;
Ho = 095 – глубина входного сечения распределительного канала м;
H1 = Lп sinα = 095 м
Lп = 11 м – длина тонкослойного элемента (принимается в пределах от 1 до 15 м);
hн = 01– расчетный слой нефти м;
hб = 03 – высота борта м.
Необходимо учитывать что в зоне грубой очистки задерживается от 50-80 % грубодисперсных нефтепродуктов и значительная доля механических примесей а оставшаяся взвесь в воде в количестве до 80-50 мгл а также все растворенные и эмульгированные нефтепродукты диаметром частиц 100 мкм обычно в количестве не более 100-150 мгл направляются в зону тонкослойного отстаивания блока механической очистки оснащенную тонкослойными модулями обеспечивающими задержание основной массы эмульгированных нефтепродуктов и тонкодисперсной взвеси. На механический фильтр поступают остаточные загрязнения не выделенные в зоне механической очистки установки.
Гидравлическая крупность задерживаемых частиц в зоне тонкослойного отстаивания блока механической очистки:
где Vo = 5– средняя скорость движения потока в тонкослойных элементах ммс Vo = 2÷10 ммс;
h = 30 – глубина тонкослойных элементов 2h = 25÷50 мм;
Lп =1100 – длина тонкослойного элемента мм;
В соответствии с найденным значением Uо ориентировочно определяется эффект очистки Э и остаточное содержание растворенных и эмульгированных нефтепродуктов поступающих на механический фильтр с пенополистирольной плавающей загрузкой [8].
На доочистку фильтрацией через инертную загрузку поступают производственные сточные воды содержащие в основном эмульгированные и растворенные нефтепродукты. Расчетная максимальная их концентрация составит:
где = 160 – сумма концентраций растворенных и эмульгированных нефтепродуктов в исходном стоке; концентрация растворенных нефтепродуктов – 10 мгл; концентрация эмульгированных нефтепродуктов (do 100 мкм) – 150 мгл.
Э = 80 – эффективность очистки для нефтепродуктов %.
Эффект задержания ВВ при тонкослойном отстаивании составляет не менее 80 % следовательно на фильтрацию поступают сточные воды с концентрацией ВВ:
где = 400 мгл – концентрация по ВВ производственных стоков; принята по заданию.
Эвв = 80 – эффект очистки по ВВ %.
2.3.2 Проектирование и расчет блока фильтрации с плавающей загрузкой
Блок фильтрации установки обеспечивает доочистку сточных вод после механической очистки на фильтрах с плавающей пенополистирольной загрузкой [8]. Его задача – обеспечить надежную защиту адсорбента от проскока эмульгированных нефтепродуктов и мелкодисперсной взвеси.
Необходимая площадь плавающего фильтра:
где Q = 1901 – расход СВ м3ч;
Vф.п. =5 – рекомендуемая скорость фильтрации мч. Обычно скорость фильтрации для плавающих фильтров доочистки в безнапорном режиме составляет Vф = 2 ÷10 мч; при расчете данной установки рекомендуется принимать Vф.п. ≥ Vф.с. в среднем не более Vф.п. 5 мч где Vф.с. – скорость фильтрации для сорбционного фильтра.
Длина плавающего фильтра:
где B = 2 м – ширина зоны механической очистки м;
Наименьший прирост потерь напора происходит при движении потока сверху вниз в направлении убывающей крупности загрузки поэтому в данном случае предусмотрен нисходящий фильтрационный поток с отбором фильтрата из поддонного пространства с помощью перфорированного коллектора или другого устройства. Подача воды в надфильтровое пространство осуществляется в верхней части блока фильтрации через водосливную грань разделительной перегородки между блоками механической очистки и фильтрации.
Начальные потери на фильтрах (в плавающей загрузке) приняты hнач = 05 м.
Конструктивно назначают все параметры:
Толщина фильтрующего слоя принята Нф.п = 09 м.
Конечные потери hma
Нрз = 05·Нф.п.= 045 м.
Для расчетов эффективности блока фильтрации принимаем ориентировочно эффект очистки по нефтепродуктам = 85 % и по ВВ = 95 %.
Остаточное содержание соответствующих загрязнений поступающих на блок сорбции ориентировочно составит не более
где = 800 мгл – исходная концентрация ВВ;
= 320 мгл – исходная концентрация НП.
Все основные расчетные параметры механической фильтрационной и сорбционной камер моноблочной установки показаны на рисунке 1.8.
– камера гашения напора; 2 – распределительный лоток с патрубками; 3 – распределительная решетка с отражателями; 4 – камера механической очистки с блоком тонкослойного отстаивания; 5 – камера механического фильтра с плавающей загрузкой; 6 – камера сорбционного фильтра.
Рисунок 1.8 – Расчетная схема моноблочной установки
2.3.3 Расчет и проектирование блока сорбции
Скорость фильтрации vс.ф с целью уменьшения общей высоты фильтра и слоя сорбционной загрузки обычно рекомендуется vс.ф. ≤ 2÷5 мч [8]. В дипломном проекте vс.ф = 3 мч.
Задавшись скоростью фильтрации можно определены средний коэффициент динамической адсорбции нефтепродуктов и необходимая минимальная высота слоя адсорбента Нс.ф.
По результатам исследований на коротких слоях адсорбента (Нс.ф. = 300 мм) при требуемом качестве очистки по нефтепродуктам необходимая высота слоя адсорбента ААА может быть определена из следующих соображений:
– необходимая высота рабочего слоя адсорбционной загрузки фильтра м;
– требуемое остаточное содержание нефтепродуктов в очищенном стоке гм3;
– содержание нефтепродуктов в сточной воде поступающей на сорбционный фильтр гм3;
– коэффициент адсорбции.
Значение различно для различных компонентов загрязнений сточной воды (нефтепродукты тяжелые металлы фенолы и т.п.).
Для осредненных значений по сорбции нефтепродуктов из сточных вод предприятий железнодорожного транспорта получена зависимость справедливая в диапазоне изменения скорости фильтрации vс.ф. ≤ 2-5 мч имеющая вид
где vс.ф = 30 – скорость фильтрации мч ( 5 мч).
Поскольку эффективность сорбционной очистки на ААА по остаточному содержанию нефтепродуктов в фильтрате или других загрязняющих веществ может быть определена на основании полученных экспериментально коэффициентов динамической адсорбции для различных видов загрязнений в результате опытов на коротких слоях адсорбента находится концентрация лимитирующего вида загрязнений в очищенной сточной воде мгл:
где = 48 – концентрация НП в СВ поступающей на сорбционную очистку мгл;
Нс.ф. = 10 – принятая высота загрузки сорбционного фильтра м.
n – кратность реальной высоты слоя загрузки сорбционного фильтр
– высота короткого слоя сорбционной загрузки при экспериментальном изучении процесса сорбции загрязнений м.
Высота слоя адсорбционной загрузки должна быть:
Фильтр выводится на промывку очищенной на установке водой по достижении предельных потерь напора. Фильтрация зависит в первую очередь от содержания ВВ которые забивают поровое пространство увеличивая сопротивление фильтра.
Регенерация загрузки активаторами (Na2CO3 MgCl2 или MgSO4) осуществляется значительно реже по мере истощения сорбционной активности. Время между активациями ААА составляет до 5-7 суток и должно уточняться при эксплуатации [8].
Площадь сорбционного фильтра:
где Q = 1901 – максимальный часовой расход при дожде (в период 14-15) м3ч.
Общая длина моноблочной установки:
Lф = 2·Lбунк + Lп.ф. + Lс.ф. = 836 м
где Lбунк = 165 – длина бункера м;
Lп.ф. = Fп.ф.В = 190 – длина фильтра с плавающей загрузкой м.
Длина сорбционного фильтра:
Lс.ф. = Fс.ф.В = 317 м;
где В = 20 – ширина зоны механической очистки м; должна быть одинакова для всей установки.
Высота сорбционного блока Нстр определяет высоту всей установки.
Необходимая высота сорбционного блока:
Нстр = hд.п. + Нс.ф. + hн.сл. + Нрз + hб + Н3 = 3 м2
где hд.п. = 03 м – высота поддренажного пространства;
Нс.ф. = 10 м – слой сорбционной загрузки;
hн.сл. =02 м – нейтральный слой воды над загрузкой при промывке (до нижней образующей коллектора сбора регенерационного раствора (активатора));
Нрз = 05 м – высота расширения загрузки при ее промывке Нрз=Нсф·50%;
hб = 03 м – высота борта;
Н3 = 07 м – расстояние от нижней образующей коллектора сбора регенерационного раствора (активатора) до переливной стенки в фильтр с плавающей загрузкой.
Фильтр оборудуется распределительными устройствами конструкции ПГУПС в виде дисковых распределителей монтируемых на дренажном днище или дренажными трубами с щелевыми колпачками из пластмассы.
Число стандартных дисковых распределителей определяется из условия обслуживаемой ими площади фильтра fо = 015-02 м2 на 1 распределитель диаметр дисков 015 м.
Коллектор для распределения воды по площади фильтра так же служит для сбора активатора при регенерации для чего подводящий к нему трубопровод (из блока механического фильтра) оснащен обратным клапаном проектируется из условия равномерного распределения потока и может быть оснащен боковыми перфорированными распределительными трубами.
2.3.4 Промывка водой и активация сорбционной загрузки
Промывка производится водой с интенсивностью qв = 15 лсм2 в течение tпр= 7 мин но т.к. фильтр очищает воду содержащую нефтепродукты в дипломном проекте предусматривается увеличение расчетного времени промывки на 20 %:
tпр= 7х12=84 мин = 504 c
После пятой промывки водой предусматривается активация загрузки с применением реагентов (MgSO4 MgCl2 или только NaCO3) для восстановления сорбционной способности.
Рисунок 1.9 – Схема распределительно-водосборных систем фильтрационного и сорбционного блоков установки
– сорбционный фильтр; 2 – трубопровод подачи регенерирующего раствора-активатора; 3 – трубопровод фильтрата; 4 – трубопровод промывной воды; 5 – баки регенерирующего раствора-активатора; 6 – погружные насосы подачи активатора; 7 – трубопровод возврата регенерирующего раствора; 8 – трубопровод сброса истощенного раствора-активатора в бак промывной воды для нейтрализации.
Рисунок 1.10 – Схема активации загрузки сорбционного фильтра
родолжительность активации до 40 мин расход циркулирующего активатора qА= 2÷ 3 лсм2.
Длина дырчатых труб назначается конструктивно в зависимости от места расположения сборного коллектора и его диаметра способа присоединения к нему труб и размеров фильтра в плане. Число труб nтр принимается исходя из максимального расстояния между ними:
где b = 05 – максимальное расстояние между трубами.
Диаметр дырчатых труб м определяется по удельному промывному расходу м3с равному:
гдеWп =479 м3 объём промывной воды с активатором для регенерации загрузки одного фильтра;
tпр = 504 с – продолжительность промывки.
Диаметр дырчатых труб м:
при скорости движения воды в них vтр = 20 мс.
Объём промывной воды с активатором для регенерации загрузки одного фильтра:
Wп = qп·tпр·fо1000 = 479 м3
где qп = 15 л(см2) – интенсивность промывки;
fo = 63 – площадь фильтра м2.
Резервуары регенерирующих растворов соды (Na2CO3) и солей магния MgSO4:
Удельный объём wб.с. бака соды (3-4 % раствор) м3 на 1 м2 площади фильтра:
wб.с.= 15Wф.з. = 300 м3м2
где 15 – коэффициент запаса;
Wф.з = 2 – объём фильтра от дна до уровня системы сбора регенерационного раствора за вычетом объема фильтрующей загрузки из расчета полного опорожнения фильтра перед регенерацией м3.
Минимальные размеры бака определяются исходя из минимальной емкости его необходимой для запуска насоса и времени стабилизации процесса регенерации не более 05-10 м3 на м2 фильтра. Время регенерации ориентировочно до 40 минут сначала содой Na2CO3 а затем солями MgSO4 и MgCl2 или только одним реагентом. Растворы используются многократно.
Расчётный объём резервуара раствора соды:
Wб.с.= wб.с· fo = 1901 м3
Высота резервуара раствора соды:
где Dб.с. = 250 – диаметр резервуара м.
Объём резервуара для MgSO4 (MgCl2) определяется аналогично и принят равным объему бака соды так как обычно концентрации этих реагентов совпадают (3-4 %).
Баки растворов соды и солей магния располагаются ниже уровня пола (дна фильтра) для самотечного поступления регенерационных растворов после использования. Подача их на фильтр обеспечивается погружными насосами. Истощенный регенерационный раствор сбрасывается в бак грязной промывной воды для нейтрализации.
Резервуар для грязной промывной воды:
Объём резервуара грязной промывной воды предусматривается на две промывки фильтра водой:
Wрез ≥ 2Wпром = 2qпромFс.ф. tпр = 684 м3
где Wпром – объём воды на одну промывку м3;
q пром =54 – количество промывной воды на 1 м2 площади фильтра в час; q пром = J Fф = 15 лс 1 м2 = 54 м3 на 1 м2 фильтра в час;
tпр = 01 часа – время промывки.
Wпром = q промFс.ф.·tпр = 342 м3
Расчётный объём резервуара:
Wрез ≥ 2Wпром = 684 м3.
где Dпром =500 – диаметр резервуара м.
Грязная промывная вода откачивается насосами из резервуары грязной промывной воды в голову очистных сооружений (в приёмный резервуар насосной станции) или в подводящий коллектор после статического отстаивания.
Осадок и нефтепродукты направляются в разделочные резервуары с помощью насосов а затем на сжигание. Вода из разделочных резервуаров загрязнена и отводится в голову очистных сооружений производственную канализацию или в приёмный резервуар насосной станции.
Производительность циркуляционного насоса подающего активатор для регенерации на 1 м2 площади фильтра:
Qн.а. = 10 м3(чм2)· = 10·63 = 63 м3ч.
Производительность промывного насоса на 1 м2 площади фильтра:
Qпр.н = J Fф2· 36 = 1711 м3ч
где J =15 – интенсивность промывки лс на 1 м2;
Требуемый напор промывного насоса:
Hн = Zж - Zн.р. + hд + hп.с. + hф.с. +h + 15 м
где Zж – отметка верха водосборной трубы (желоба) м;
Zн.р. – отметка нижнего уровня воды в резервуарах промывной воды м;
hд = 082 – потери в дренажной системе фильтра м;
h =1 – сумма потерь напора в трубопроводе подводящем воду на промывку м.
Потери в щелевых колпачках:
где = 2 – скорость движения воды в щелях колпачка; ≥ 15 мс;
= 4 – коэффициент сопротивления = 4.
Потери напора в слое фильтрующей зернистой загрузки:
hф.с. = (a + bJ)Hф.з. = 102 м
где Hф.з. = 10 – высота фильтрующего слоя м;
a = 076 – параметр фильтрующего материала;
b = 0017 – параметр фильтрующего материала;
hп.с = 005 – потери напора в поддерживающем слое м; при наличии поддерживающего слоя hп.с; принимаются 005 м.
Расположение водосборной трубы или кромки желоба:
где Hф.з. = 10 – высота фильтрующей загрузки;
a3 = 45 – расширение загрузки при промывке фильтрованной водой.
2.3.5 Резервуар очищенной воды
При организации оборотного водоснабжения объём резервуара очищенной воды (РОВ) определяется с учётом неравномерности водопотребления и водоотведения с учетом суточного регулирования и увеличивается на объем промывной воды Wрез. РОВ располагается за пределами здания МОС. Излишки очищенной воды не использованной в обороте поступают из РОВ в бытовую канализацию ж.д. станции.
Расчётный объём резервуара очищенной воды:
Wров = Qсут·T(n·24) = 268 м3
где Qсут = 21409 – суточный расход сточных вод поступающих на очистные сооружения м3сут;
n = 2 – количество РОВ(как правило n = 2);
T = 6 – продолжительность хранения воды в РОВ ч.
Принимаем 2 типовых прямоугольных заглублённых резервуара из сборных железобетонных конструкций в соответствии с[8]: Типовой проект 4-18-839 W = 50 м3 L = 6 м B = 3 м H = 35 м.
2.3.6 Резервуар уловленных нефтепродуктов и осадка
Расчётный объём резервуара уловленных нефтепродуктов и осадка можно определить исходя из их суточного объёма:
Wсум = Wнп + Wос= 145 м3
где Wнп = 008 – объём нефтепродуктов поступающих в резервуар м3;
Wос = 137 – объём осадка поступающего в резервуар м3.
Суточное количество задержанных нефтепродуктов м3:
где Qсут = 21409 – производительность МОС м3сут;
= 160 мгл – исходная концентрация эмульгированных и растворённых НП;
= 32 мгл – остаточная концентрация эмульгированных и растворённых НП;
ρнп – плотность НП; ρнп = 09 тм3;
р – влажность НП; р = 50-70 %.
Количество свежего осадка плотностью ρос и влажностью р определяется исходя из эффекта очистки от взвеси Эвв = 80% м3:
гдеЭвв =80 %– эффект очистки сточных вод от взвешенных веществ в блоке грубой механической очистки и тонкослойного отстаивания;
= 400 мгл – исходное количество взвешенных веществ в воде мгл;
ρос – плотность осадка; ρос = 10 тм3;
р – влажность осадка; р = 95 %.
Высота резервуара уловленных нефтепродуктов и осадка:
где Dно = 100 – диаметр резервуара м.
2.3.7 Разделочные резервуары
Для обезвоживания нефтепродуктов уловленных в блоке грубой механической очистки и тонкослойного отстаивания предусматриваются разделочные резервуары (рисунок 1.11) в форме закрытого цилиндра с коническим днищем.
Внутри резервуара как правило размещается паровой змеевик для улучшения процесса разделки а сбоку и снизу располагаются патрубки для подачи обводненных нефтепродуктов или пены выпуска осадка отстоявшейся воды и обезвоженных нефтепродуктов.
Объём поступающих на разделку нефтепродуктов или погашенной пены:
где Qмос = 21409 м3сут – производительность МОС;
= 500 гм3 – концентрация нефтепродуктов в сточных водах поступающих на МОС;
= 059 гм3 – остаточная концентрация нефтепродуктов в очищенной воде после МОС;
ρнп = 10 – плотность обводненных нефтепродуктов гсм3;
р = 60 – содержание воды в обводненных нефтепродуктах или в погашенной пене % [8].
Объём поступающих на разделку ВВ:
где = 400 – концентрация ВВ в сточных водах поступающих на МОС в период дождя гм3;
= 08 – остаточная концентрация ВВ в очищенной воде после МОС гм3;
ρвв = 15 – плотность ВВ гсм3;
р = 92 – влажность ВВ % [8].
Общий объём поступающих на разделку НП и ВВ составит:
W = Wнп + Wвв = 098 м3сут.
Рисунок 1.11 – Разделочный резервуар:
– дыхательный клапан;
I – обводненная пена;
Объём разделочного резервуара:
где Тр = 2 сут – продолжительность отстаивания (разделки) ВВ НП и пены в статических условиях.
Диаметр разделочного резервуара (каждого из двух):
где hц = 15 – высота цилиндрической части резервуара м.
Общая высота разделочного резервуара м:
Н = h + hнк + hц + hвк = 270 м
где h = 050 – высота поддонного пространства м;
hнк = 050 – высота нижнего конуса м (при угле конусности 30о);
hвк = 020 – высота верхнего конуса м (при угле конусности 30 о).
После разделки осадок поступает в резервуар осадка нефтепродукты с остаточным содержанием воды 5 8 % – в резервуар нефтепродуктов отстоенная вода – в приемный резервуар-усреднитель и далее на очистку. Смесь обезвоженных нефтепродуктов и осадка в пропорции определяемой опытным путем сжигается в котельной депо.
2.3.8 Резервуар обезвоженных нефтепродуктов и осадка на утилизацию
Расчётный объём резервуара обезвоженных нефтепродуктов и осадка определен исходя из объёма разделочного резервуара – 50 % от рабочего объёма разделочного резервуара:
Высота резервуара обезвоженных нефтепродуктов и осадка:
Dно = 100 – диаметр резервуара м.
План и разрезы местных очистных сооружений железнодорожной станции представлены на листе 4.
Конструкция моноблочной установки представлена на листе 5.

5) ПОС ДИПЛОМ Анечка.doc

ПРОЕКТ ОРГАНИЗАЦИИ СТРОИТЕЛЬСТВА СИСТЕМЫ ВОДООТВЕДЕНИЯ ПОСЕЛКА «СВЕТЛОЕ»
1 Исходные данные и описание условий строительства
Район строительства – населенный пункт Светлое расположенный в Московской области;
Грунт в районе строительства – суглинок на глубине 5 метров далее глина;
Глубина сезонного промерзания грунтов – 13 м;
Глубина залегания грунтовых вод – 5 м.
Все остальные климатические инженерно-геологические и топографические данные представлены в разделе исходных данных для дипломного проектирования и на листах 1 и 2.
Условия строительства:
Строительная база. В 20 км от района строительства – в поселке А – находится завод железобетонных изделий остальные строительные материалы поступают с центрального склада.
Пути сообщения. Для перевозки грузов машин и рабочих используется сеть автомобильных дорог и железная дорога пролегающие на территории района.
Культурно-бытовое обслуживание строительства. Для этих целей используется населенный пункт расположенный вблизи территории строительства.
2 Характеристика пункта водоотведения
Система водоотведения состоит из:
- Производственно-бытовой самотечной сети водоотведения;
- Главной насосной станции;
- Напорных трубопроводов;
- Очистных сооружений.
Производственно-бытовая самотечная сеть водоотведения уложена из керамических труб диаметром 200-600 мм и железобетонных труб диаметром 800 мм по которым сточные воды поступают к главной насосной станции перекачки. Затем стоки по напорным чугунным трубопроводам диаметром 350 мм попадают на комплекс очистных сооружений в состав которого входят: решетки эскалаторного типа песколовки с круговым движением воды первичные радиальные отстойники аэротенк вторичные радиальные отстойники блок доочистки сооружения ультрафиолетового обеззараживания цех механической обработки осадка. Также в дипломном проекте предусмотрен дюкер уложенный из стальных труб диаметром 400 мм. В таблице 5.1 представлены основные характеристики коллектора и сети.
Наименование линии или сети
Длина трубопровода м
Самотечные линии в населенном пункте
3 Определение нормативного срока строительства
Нормативная продолжительность строительства определена по нормам продолжительности строительства предприятий зданий и сооружений. Нормы устанавливают допустимые сроки строительства сетей и сооружений с учетом выполнения работ подготовительного периода пусковых и наладочных с учетом совмещения строительных и монтажных работ во времени. Нормы продолжительности строительства приняты по [15]. Продолжительность строительства дана в месяцах. Нормы продолжительности строительства приведены в таблице 5.2.
Наименование объекта
Нормы продолжительности строительства мес
Наружные самотечные трубопроводы
Из керамических труб d до 600 мм L = 258 км
Из железобетонных труб d до 800 мм L = 17 км
Из стальных труб d = 400 мм
Наружные напорные трубопроводы
Из чугунных труб d=350мм
Главная насосная станция
Очистные сооружения
С полной биологической очисткой с доочисткой
Нормативная продолжительность строительства определяется строительством сети водоотведения и составляет 26 месяцев.
4 Определение объемов земляных работ
Объем земляных работ при отрывке траншей под трубопроводы определен в зависимости от типа траншей диаметра труб вида грунта – суглинок глубин сезонного промерзания и наличия грунтовых вод. В дипломном проекте приняты траншеи с откосами: при глубине траншеи до 15 м откос 1: 000; при глубине от 15 до 3 м откос 1: 05; от 3 до 5 м откос 1:075; в случае залегания грунтовых вод выше дна траншеи сечение назначено комбинированным: верхняя часть с откосами а ниже уровня грунтовых вод с вертикальными стенками. Поперечные сечения траншей представлены на рисунках 5.1 и 5.2.
Рисунок 5.1 – Поперечное сечение траншеи с откосами
Рисунок 5.2 – Комбинированное поперечное сечение траншеи
При подсчете объемов земляных работ использованы средневзвешенные значения диаметров труб и глубины траншей которые были подсчитаны по следующим формулам:
- для керамических труб
Площадь поперечного сечения траншеи м2:
где В – ширина траншеи поверху определяется по формуле м:
Объем земляных работ м3:
Ширина траншей по дну принята исходя из диаметра труб и уширений принятых по [16 табл.4]. Она соответствует размерам режущего органа землеройной машины (не менее 08 м). Уширения составляют: для керамических труб – 06 м; для жб труб – 10 м; для чугунных – 05 м.
Результаты подсчета объемов работ сведены в таблицу 5.3.
Площадь поперечного сечения Fтр м2
Чугунные напорные от ГНС
Схема определение параметров отвала представлена на рисунке 5.3.
Рисунок 5.3 – Определение параметров отвала
Fо = Fmax. (1+k) = 162.(1+02) = 195 м2
k – коэффициент разрыхления; k = 02.
Одним из условий выбора экскаватора является глубина заложения трубопроводов. В дипломном проекте выбран колесный экскаватор фирмы JCB модель JS 145W со сменным оборудованием. Стандартные сменные ковши экскаватора с емкостью: 032 м3; 043 м3; 055 м3; 063 м3; 072 м3; 08 м3. В дипломном проекте принят ковш емкостью 08 м3. Рабочее оборудование экскаватора – обратная лопата. Основные характеристики экскаватора:
- наибольшая глубина копания – 10 м;
- радиус копания – 95 м;
- радиус выгрузки – 95 м;
- снаряженная масса – 127-1496 т;
- полезная мощность двигателя – 72 кВт.
5 Проектирование поточного строительства линий и сетей водоотведения
Поточный метод является основным в современном строительстве так как обеспечивает ритмичность выполнения работ и высокую производительность труда. Для организации поточного строительства необходимо установить ведущий процесс. Весь фронт работ разбивается на одинаковые по длине захватки на которых последовательно специализированными звеньями выполняются различные виды работ. Длина захватки определяется по лимитирующему виду работ обеспечивающему шаг потока равный одному рабочему дню. Состав работ при прокладке трубопровода на каждой захватке состоит из:
- планировки дна траншеи;
- устройства основания под трубы;
- установки днищ сборных колодцев отрывки приямков для устройства стыков устройства креплений;
- подготовки труб к укладке укрупненной сборке секций;
- опускания труб в траншею и укладки их на место;
- установки колодцев;
- предварительной засыпки труб и предварительного испытания трубопровода.
- окончательной засыпки траншеи с уплотнением.
Длина захватки при ведущем процессе «отрывка траншеи» м:
где Пэ.см – сменная производительность экскаватора;
Пэ.см= Пч.э . 8 =351 м3см.
где Нвр – норма времени маш.часа; согласно ГЭСН 01-01-003 Нвр = 2277 маш.часа для экскаватора с ковшом емкостью 08 м3;
А – принятое число смен работы экскаватора;
Fср – поперечное сечение траншеи на участке.
Длина захватки при ведущем процессе «монтаж трубопровода» м:
где tм – время на укладку 1 м трубопровода;
А = 1 – принятое число смен работы крана.
где Нвр– норма времени на укладку 1 м трубопровода по ГЭСН 23-2001;
Р – количество рабочих в звене выполняющих укладку труб чел.
Результаты подсчета длин захваток сведены в таблицу 5.4.
Материалы и диаметры труб
Ведущим процессом для всех видов труб является укладка трубопровода.
6 Определение продолжительности выполнения работ
Продолжительность в рабочих днях по линиям и сетям при шаге потока равном 1 дню определена по формуле раб. дни:
где L –длина линии или сети м.
Продолжительность работ по линиям и сетям определена в таблице 5.5.
2 раб.дня 21 день = 205 месяцев.
Продолжительность строительства сооружения составляет челдн.:
где Ссоор – стоимость типового сооружения тыс. руб. (см. раздел 9);
В – ценностная выработка на одного рабочего в год; для сооружений строящихся с преобладанием сборных жб конструкций В = 20 тыс. руб. с индексом 250 В2014 = 20·250 = 5000 тыс. руб. в год;
Д – количество плановых рабочих дней в году при пятидневной рабочей неделе за вычетом суббот воскресений и праздничных дней Д2014 = 250 дней;
Р – оптимальный состав бригады принимаемый по типовым техническим картам; проектом предусмотрено строительство системы водоотведения тремя бригадами:
) строительство очистных сооружений – бригада 50 человек;
) строительство ГНС – бригада 6 человек.
Продолжительность строительства очистных сооружений:
Тос== 278 раб. дней 21 день = 13 месяцев.
Продолжительность строительства главной насосной станции:
Тгнс== 92 раб. дня 21 день = 45 месяца.
На листе 10 представлен календарный план строительства системы водоотведения. Сроки возведения отдельных сооружений в нем увязаны со сроками прокладки трубопроводов. Общая продолжительность строительства системы водоотведения согласно календарному плану составляет 205 месяцев.
7 Основные показатели проекта организации строительства
- Нормативный срок строительства – 26 месяцев;
- Срок строительства по проекту – 205 месяцев;
- Сокращение срока строительства по сравнению с нормативным в календарных днях – 115 дней.

2) СЕТЬ ВОДООТВЕДЕНИЯ ПОСЕЛКА.docx

СЕТЬ ВОДООТВЕДЕНИЯ ПОСЕЛКА «СВЕТЛОЕ»
1 Производственно-бытовая сеть водоотведения
1.1 Определение расходов сточных вод
1.1.1 Определение сосредоточенных расходов сточных вод от общественно-бытовых объектов
Согласно заданию в населенном пункте имеются следующие общественно-бытовые объекты:
Суточный расход сточных вод от общественно-бытовых объектов определяется по формуле м3сут:
где n – суточная норма водоотведения от общественно-бытового объекта л принята по [2 прил. 3];
Nр – число единиц измерения принято в соответствии с заданием.
Максимальный секундный (расчетный) расход сточных вод от общественно-бытовых объектов определяется по формуле лс:
где n1 – норма водоотведения на единицу измерения в час максимального водопотребления лч; принимается по [2 прил. 3];
Nр – число единиц измерения в час максимального водопотребления. Для бань и прачечных Nр = Nр Т; для столовых Nр = 15·Nр Т; Для остальных общественно-бытовых объектов (больниц школ клубов и т.д. а также для гостиниц и промышленных объектов) Nр = Nр где Т – продолжительность работы объекта ч.
Определение сосредоточенных расходов сточных вод от общественно-бытовых объектов сведено в таблицу 2.1:
Таблица 2.1 – Сосредоточенные расходы сточных вод от общественно-бытовых объектов
Наименование объекта
1.1.2 Определение расходов сточных вод от промышленного предприятия
С территории промышленного предприятия – мебельной фабрики – поступают производственные бытовые и душевые сточные воды которые проходят предварительную очистку на местных очистных сооружениях а за тем сбрасываются в сеть водоотведения населенного пункта.
Расчетным расходом от промпредприятия является сумма максимальных секундных расходов производственных бытовых и душевых вод в одну из смен – максимальную по водоотведению.
Суточный расход сточных вод на мебельной фабрике:
Qсутпп = Qсм.пр + Qсм.б + Qсм.д
где Qсм.пр – суточный расход производственных сточных вод;
Qсм.б – суточный расход бытовых сточных вод от мебельной фабрики;
Qсм.д– суточный расход душевых сточных вод от мебельной фабрики.
Максимальный секундный расход вычисляется по формуле лс:
qпп = qмах.с.пр + qб + qд
где qмах.с.пр – максимальный секундный расход производственных стоков на промышленном предприятии;
qб – секундный расход бытовых вод по сменам лс;
qд – секундный расход душевых вод по сменам лс.
Расход производственных сточных вод от мебельной фабрики суточный и по сменам приведен в задании. В таблице 2.2 вычислены максимальные секундные расходы производственных сточных вод по формуле:
где Qсм – расход производственных сточных вод в максимальную смену м3смену;
Кч – коэффициент часовой неравномерности; Кч =11;
Тсм – продолжительность смены 8 ч.
Таблица 2.2 – Расход производственных сточных вод на мебельной фабрике
Расход бытовых и душевых сточных вод поступающих с промышленного предприятия определен в таблице 2.3. Расчет произведен по формулам представленным ниже:
Расход бытовых сточных вод в каждую смену:
где nб – норма водоотведения на 1 человека в смену [2] для холодных цехов nбхол = 25 лсмену на 1 человека; для горячих цехов nбытгор = 45 лсмену на 1 человека;
Np – число рабочих на производстве в i-ую смену.
Расход душевых сточных вод в каждую смену:
где nд.с.– норма водоотведения на одну душевую сетку в групповых душевых принимается 500 лчас на 1 душевую сетку [2 прил.3];
5 ч – время в течение которого наблюдается душевой сток продолжительность работы душа (45 минут после окончания смены);
Nд.с. – число душевых сеток в групповых душевых.
Секундный расход бытовых вод от мебельной фабрики по сменам лс:
qб = max(qхолсм + qгорсм)
где n1 – норма водоотведения в час максимального водопотребления соответственно для холодных и горячих цехов [2]: для холодных цехов nб хол = 94 лч на 1 человека; для горячих цехов nб гор = 141 лч на 1 человека.
Секундный расход душевых вод лс:
где n`душ – норма водоотведения от 1 душевой сетки [2] как норма на 1 прибор принята равной 02 лс.
Таблица 2.3 – Расход бытовых и душевых сточных вод поступающих с мебельной фабрики
Бытовые сточные воды
Душевые сточные воды
Таким образом суточный расход сточных вод от мебельной фабрики составит:
Qсутпп = Qсм.пр + Qсм.д+б = 1300 + 524 = 13524 м3сут.
Максимально-секундный расход сточных вод сбрасываемых в сеть водоотведения поселка составит:
qпп = q max с пр + q max с б+д = 3055 + 604 = 3659 лс.
1.1.3 Расход сточных вод от жилых домов населенного пункта
Численность населения в населенном пункте на расчетный период определена по формуле чел
где – плотность населения в населенном пункте челга;
– площадь жилой застройки населенного пункта вычислена по плану поселка без учета уличных проездов и площадей занятых общественно-бытовыми объектами га.
Суточный расход сточных вод от населенного пункта определяется по формуле:
где – норма водоотведения на 1 человека в сутки .
1.2 Гидравлический расчет самотечной производственно-бытовой сети водоотведения
1.2.1 Трассировка канализационной сети
План поселка с запроектированной сетью водоотведения представлен на листе 1. В населенном пункте на основании проведённого автором технико-экономического сравнения вариантов (по программе WSW) предусмотрена реконструкция полной раздельной системы канализации в полураздельную. Запроектировано две системы трубопроводов для сбора и отведения бытовых производственных и дождевых сточных вод.
Уличная сеть протрассирована по объемлющим квартал линиям в соответствии с рельефом местности.
1.2.2 Нормативные данные для расчета канализационной сети
Расчетное наполнение труб минимальные диаметры расчетные скорости движения сточных вод и уклоны труб приняты согласно [1].
Производственно-бытовая сеть рассчитана в соответствии с [1] на основании двух уравнений движения жидкости:
– уравнение неразрывности движения;
– уравнение Вейсбаха-Дарси.
где Q – расчетный расход м3с;
– площадь живого сечения потока м2;
– средняя скорость жидкости мс;
С – коэффициент Шези м05с;
R – гидравлический радиус м; ;
– смоченный периметр м;
i – гидравлический уклон
λ – коэффициент сопротивления трению по длине определяется из формулы Н.Ф.Федорова:
где – эквивалентная шероховатость см;
– коэффициент учитывающий шероховатость и материал труб;
Основной принцип проектирования сетей водоотведения – наименьшее заложение труб.
Для подсчета расчетных бытовых расходов необходимо знать тяготеющее к участкам площади нормы водоотведения и общее количество жителей в населенном пункте. Сначала подсчитываются так называемые путевые расходы для чего суммируются все тяготеющие площади:
Количество жителей приходящееся на один участок:
Путевой расход при известной норме водоотведения л(с га):
)Минимальный диаметр труб:
В соответствии с требованиями п. 2.33 [1] наименьший диаметр труб для внутриквартальной бытовой и производственной канализации принят – 150 мм для уличной сети – 200 мм. Для дождевой уличной сети – 250 мм.
)Минимальный уклон труб:
Наименьшие уклоны трубопроводов при расчетном наполнении согласно п.2.41[1] для всех систем канализации приняты:
d = 200 мм – imin = 0007.
В зависимости от местных условий при соответствующем обосновании для отдельных участков сети допускается принимать уклоны:
imin = 0007 для труб d = 150 мм.
) Расчетные скорости:
Во избежание заиливания канализационных сетей при гидравлическом расчете минимальные расчетные скорости согласно п.2.34 [1] принимаются:
d = 600 - 800 мм min = 1 мс.
) Расчетные наполнения труб:
Согласно п.2.34[1] расчетные наполнения трубопроводов приняты в зависимости от диаметров труб:
d = 150 - 250 мм hd ≤ 06 d;
d = 300 - 400 мм hd ≤ 07 d;
d = 450 - 900 мм hd ≤ 075 d.
) Начальная глубина заложения уличной канализационной сети:
Начальная глубина заложения уличной сети принята из трех условий:
- по условиям промерзания грунта:
где hпром – глубина промерзания в Московской области; hпром = 13 м.
- по условиям механической прочности:
- по условиям присоединения внутренней сети к уличной:
глубина заложения лотка трубы у самого удаленного выпуска из здания м;
уклон внутриквартальной сети;
длина внутриквартальной сети от самого удаленного выпуска из здания до уличной сети м;
отметка поверхности земли в месте присоединения внутриквартальной сети к уличной м;
отметка поверхности земли у самого удаленного выпуска здания м;
перепад между отметками внутриквартальной и уличной сети м.
Начальная глубина заложения принята hзал = 10 м.
1.2.3 Гидравлический расчет производственно-бытовой канализационной сети для верхней части населенного пункта
Гидравлический расчет производственно-бытовой сети населенного пункта произведен по программе SB1.
Гидравлический расчет производственно-бытовой сети водоотведения производится из условия обеспечения минимальной глубины заложения сети при соблюдении всех требований [1].
Основные ограничения при расчете следующие:
глубина заложения лотка коллектора не должна быть меньше заранее заданной: ;
скорость движения сточной жидкости не должна быть меньше минимально допустимой (незаиливающей):;
диаметр труб сети должен быть не менее 200 мм и назначается в соответствии с действующими ГОСТами:;
степень наполнения труб не должна превышать максимально допустимую:;
напорное движение жидкости не допускается;
диаметр труб ниже по течению не может быть меньше любого диаметра расположенной выше по течению:;
скорость движения воды не должна превышать 4 мс для неметаллических и 8 мс для металлических труб: .
Проектирование бытовой сети водоотведения (SB1 - CH - Рабочая)
Cведения о сети - исходные данные Tаблица 1
КоличествоHminHmaxКоэф.DminУсловГид.кр.N жит.Hорма вод.
уч-овузлов м м инфл. мм ст-ва мc чeл. л(cyт.чeл)
99 1.0 8.0 250 200 Слож. 0.100 50400 250
Сведения об узлах - исходные данные Tаблица 2
NN узлов Zзeм Q NN узлов Zзeм Q
ппРасч. м лc ппРасч. м лc
Cведения об участках Tаблица 3
И с х о д н ы е д а н н ы е Р е з у л ь т а т ы р а с ч е т а
NyчNN узлов L F Q D 1000I V HD
ппнач.кон. м га лс мм - мc -
Сведения об участках - результаты расчета Tаблица 3 (продолж.)
Nyч О т м е т к и м Глубина
пп з е м л и л о т к о в в о д ы л о т к а м
нач. кон. нач. кон. нач. кон. нач. кон.
В ходе гидравлического расчёта сети максимальная глубина заложения в узле 46 определилась равной 815 м. После анализа местоположения и глубин заложения притоков на главном коллекторе в узле 46 предусмотрена районная насосная станция перекачки РНС-1.
Профиль сети построен по маршруту 14-20-26-37-46-47-53-55-62-72-98-99 и представлен на листе 2.
2 Дождевая сеть водоотведения
Гидравлический расчет дождевой сети в верхней части поселка для выпуска 3 выполнен с помощью программы SD1 «Гидравлический расчет дождевой сети водоотведения»:
Проектирование дождевой сети водоотведения - SD1 - ПГУПС - CH - 2009
Cведения о сети сточной воде и поверхности Tаблица 1
Tип Kоличество Гидр.кр. Hmin Hmax Tип Dmin Dmax
задачиуч-ков узлов мс м м трубы мм мм
Параметры СНиП 2.04.03-85 Таблица 2
Q20 n P Mr GAM A Zmid Tcan Tcon BET
лс.га - год дождгод - - - мин мин -
п.2.12табл.4п.2.13 табл.4 табл.4 - п.2.17п.2.16п.2.16 -
Cведения об узлах - исходные данные Tаблица 3
ппрасч м лc ппрасч м лc
Cведения об участках Tаблица 4
NyчNN узлов L F Qпут D 1000I V HD
Сведения об участках - результаты расчета Tаблица 4 (продолж.)
Nyч О т м е т к и м Г л у б и н а
3 Выбор рациональной системы водоотведения
Выбор системы водоотведения производится с учетом охраны водных объектов от загрязнений на основании исходных данных и гидравлических расчетов производственно-бытовой и дождевой сетей водоотведения.
Рациональная система водоотведения может быть определена на основе технико-экономического расчета основных параметров полураздельной системы водоотведения проектирование и строительство которой приобретает особое значение в условиях повышенных требований к сточным водам сбрасываемым в водные объекты. При этой системе не только производственно-бытовые воды но и первые самые загрязненные порции дождевой воды а также талые воды направляются на очистку [7].
Расчет произведен с помощью программы WSW «Выбор рациональных систем водоотведения с учетом охраны водных объектов от загрязнений» при учете двух разделительных камер расположенных последовательно на главном коллекторе.
Расчет произведен для 4 возможных вариантов системы:
- полная раздельная (коэффициент разделения K
- полураздельная без ограничений (0 K
- полураздельная с ограничением по степени очистки по LБПК20 = 5 мгл (0 Ki 1).
Исходные данные по разделительным камерам
HОMEP Qд лс Qб лс F га L м Hкoл м T мин
глубина отводящего коллектора 5.00
длина отводящего коллектора 20.00
Исходные данные по загрязненности бытовых и поверхностных сточных вод
HОMEP Lк мгл Aк мглLкпмгл
Исходные данные по дождевым сточным водам
FSI Hгoд мм Hвc мм Hcyт мм SIGMA Toп ч A1
- Полураздельная система водоотведения без ограничений:
НАИМЕНОВАНИЕ ОБОЗН. РАЗМЕРН. ЗНАЧЕНИЕ
коэфициент разделения в 1 камере K( 1) безр. 0.276
коэфициент разделения в 2 камере K( 2) безр. 0.253
расход в коллекторе после 1 камеры Q( 1) лс. 1284.758
расход в коллекторе после 2 камеры Q( 2) лс. 1946.691
степень очистки Lос мгл. 0.18
общий ущерб Y тыс.рубгод 3816.77
полный экономический ущерб водоему Yос тыс.рубгод 1267.89
ущерб от сброса вод через РК Yрк тыс.рубгод 39.20
стоимость главного коллектора Cкол тыс.руб. 138.15
стоимость отводящего коллектора Сотв тыс.руб. 1.55
расход в отводящем коллекторе Qос лс. 413.17
стоимость регулирующего резервуара Срег тыс.руб. 10.90
стоимость очистных сооружений Сос тыс.руб. 9997.54
стоимость насосных станций Снс тыс.руб. 308.89
годовой объем моечных вод Wм тыс.м3год 16.50
годовой объем дождевых вод Wд тыс.м3год 167.18
годовой объем талых вод Wт тыс.м3год 161.04
годовой объем поверхностных вод Wп тыс.м3год 344.72
годовой объем очищаемых пов. вод Wосп тыс.м3год 310.63
oбъем регулирующих резервуров Wрег тыс.м3 0.65
- Полураздельная система водоотведения с ограничениями по степени очистки:
коэфициент разделения в 1 камере K( 1) безр. 0.139
коэфициент разделения в 2 камере K( 2) безр. 0.193
расход в коллекторе после 1 камеры Q( 1) лс. 678.246
расход в коллекторе после 2 камеры Q( 2) лс. 1230.158
степень очистки Lос мгл. 5.00
общий ущерб Y тыс.рубгод 9067.99
полный экономический ущерб водоему Yос тыс.рубгод 8472.38
ущерб от сброса вод через РК Yрк тыс.рубгод 83.65
стоимость главного коллектора Cкол тыс.руб. 109.56
расход в отводящем коллекторе Qос лс. 409.96
стоимость регулирующего резервуара Срег тыс.руб. 6.94
стоимость очистных сооружений Сос тыс.руб. 1708.16
стоимость насосных станций Снс тыс.руб. 306.95
годовой объем очищаемых пов. вод Wосп тыс.м3год 271.98
oбъем регулирующих резервуров Wрег тыс.м3 0.38
- Полная раздельная система водоотведения:
коэфициент разделения в 1 камере K( 1) безр. 0.000
коэфициент разделения в 2 камере K( 2) безр. 0.000
расход в коллекторе после 1 камеры Q( 1) лс. 60.044
расход в коллекторе после 2 камеры Q( 2) лс. 260.063
общий ущерб Y тыс.рубгод 4066.26
полный экономический ущерб водоему Yос тыс.рубгод 1246.26
ущерб от сброса вод через РК Yрк тыс.рубгод 377.45
стоимость главного коллектора Cкол тыс.руб. 45.56
стоимость отводящего коллектора Сотв тыс.руб. 1.54
расход в отводящем коллекторе Qос лс. 405.60
стоимость регулирующего резервуара Срег тыс.руб. 0.00
стоимость очистных сооружений Сос тыс.руб. 9825.87
стоимость насосных станций Снс тыс.руб. 304.32
годовой объем очищаемых пов. вод Wосп тыс.м3год 16.50
oбъем регулирующих резервуров Wрег тыс.м3 0.00
- Общесплавная система водоотведения:
коэфициент разделения в 1 камере K( 1) безр. 1.000
коэфициент разделения в 2 камере K( 2) безр. 1.000
расход в коллекторе после 1 камеры Q( 1) лс. 4505.000
расход в коллекторе после 2 камеры Q( 2) лс. 6528.000
общий ущерб Y тыс.рубгод 3865.93
полный экономический ущерб водоему Yос тыс.рубгод 1286.26
ущерб от сброса вод через РК Yрк тыс.рубгод 7.87
стоимость главного коллектора Cкол тыс.руб. 218.32
стоимость отводящего коллектора Сотв тыс.руб. 1.58
расход в отводящем коллекторе Qос лс. 433.74
стоимость регулирующего резервуара Срег тыс.руб. 31.86
стоимость очистных сооружений Сос тыс.руб. 10142.86
стоимость насосных станций Снс тыс.руб. 321.21
годовой объем очищаемых пов. вод Wосп тыс.м3год 337.87
oбъем регулирующих резервуров Wрег тыс.м3 2.43
Результаты расчета для четырех вариантов сведены в таблицу 2.4:
Вариант реконструкции системы водоотведения
Ki = 0 Полная раздельная
Ki 1 Полураздельная без ограничений
Ki 1 LБПК20 = 5 мгл Полураздельная с ограничением по степени очистки
Рисунок 2.1 – Технико-экономическое сравнение вариантов реконструкции системы водоотведения
Вывод: наиболее рациональная система водоотведения – полураздельная без ограничений (Y = 381677 тыс.р.год). Приведенные затраты П = 250968 тыс.р.год; при коэффициентах разделения 0253 0276; годовой объем очищаемых поверхностных вод составляет в этом случае (31063*100)34472 = 9011 % от общего объема поверхностных вод.
4.1 Участок 37-46 главного коллектора
В дипломном проекте на главном коллекторе в точке 46 устраивается районная насосная станция РНС-1. Принято решение об устройстве регулирующих резервуаров перед насосной станцией.
Рисунок 2.2 – Реконструкция участка 37-46 главного коллектора
На рисунке 2.2 синим цветом показана дождевая канализация черным – бытовая. Согласно расчету произведенному по программе WSW для полураздельной системы водоотведения без ограничений суммарный расход (производственно-бытовых и дождевых вод) в главном коллекторе после разделительной камеры РК-1 Q1 = 1284758 лс. Этот расход пойдет по участку главного коллектора расположенному между разделительной камерой и регулирующими резервуарами и отмеченному на рисунке красным цветом. Диаметр участка главного коллектора подобран по [9] и равен 1000 мм. Lуч = 20 м. В сухую погоду возможно течение сточных вод по участку с v≤vнезаил. Но зато в период дождя участок будет промываться и прочищаться.
В ходе реконструкции перекладывается участок главного коллектора отмеченный красным цветом устраиваются разделительная камера в точке 37 и регулирующие резервуары.
Ниже рассчитан расход qрр который пойдет по главному коллектору после регулирующих резервуаров. Этот расход равен сумме бытовых и дождевых среднесекундных расходов:
До реконструкции по участку 37-46 шел незарегулированный максимальносекундный расход бытовых сточных вод qбыт = 1174 лс. Переводя максимальносекундный расход qбыт = 1174 лс в среднесекундный получаем = 60 лс.
Объём дождевого стока от расчётного дождя (Wд.сут) м3 отводимого с части территории населенного пункта определяется по формуле (8) п. 5.2.1 [5]:
Wд.сут = 10·hа·F1·д = 2535 м3
где hа = 65мм – максимальный слой осадков за дождь;
д = 05 – средний коэффициент стока для расчетного дождя;
F1 = 78 га – площадь стока части поселка для дождевой сети 1.
В дипломном проекте принято решении об устройстве двух регулирующих резервуаров объемом Wрр1 = 1500 м3 каждый. Резервуары опорожняются в течении 24 часов. Часовой зарегулированный расход дождевых сточных вод = 1056 м3час. Зарегулированный среднесекундный расход дождевых сточных вод = 29 лс.
qрр1= + = 60+29 = 89 лс.
Вывод: Перекладка главного коллектора после регулирующих резервуаров не требуется так по участку 37-46 пойдет зарегулированный расход qрр1 = 89 лс который меньше расхода полученного в ходе гидравлического расчета (qбыт = 1174 лс).
Насосная станция подбирается на макимальночасовой расход сточных вод:
qРНС-1 = qрр 36 = 89 36 = 320 м3ч – расход на случай дождя;
qРНС-1=(qбыт Кобщ)Кч36 = 117416 126 36 = 3329 м3ч – расход на сухую погоду;
где Кобщ – общий коэффициент неравномерности притока сточных вод [1] Кобщ = 16; Кобщ = Ксут Кч;
Кч – коэффициент часовой неравномерности притока сточных вод;Кч =126.
Требуемый напор насосов РНС-1:
Нтреб = Нг + hн.у. + hн.ст. + hзап = 1008 м
где Нг – геометрическая высота подъема сточной воды м:
Нг = Z2 - Z1 = 558 м
Z2 = 5340 м – отметка лотка трубы после устройства РНС-1 на которую производится подъем сточной воды (см. лист 2);
Z1 = 4782 м – отметка сточной воды в приемном резервуаре РНС-1;
hн.у. = 15 м – потери напора в напорных линиях;
hн.ст.= 2 м – потери напора в коммуникациях внутри насосной станции;
hзап = 1 м – запас напора на излив жидкости из трубопровода.
В дипломном проекте к установке принята комплектная насосная станция представленная на рисунке 2.3:
– Корпус КНС сварной; 2 – Люк обслуживания; 3 – Корзина в комплекте с цепью; 4 – Направляющие корзины; 5 – Погружной насос в комплекте с цепью; 6 – Направляющие насосов; 7 – Автоматическая трубная муфта; 8 – Внутренний трубопровод; 9 –Задвижка; 10 – Клапан обратный; 11 – Щит управления; 12 – Поплавковый выключатель уровня; 13 – Лестница; 14 – Подводящий патрубок; 15 – Напорный патрубок; 16 – Вентиляционная труба; 17 – Болты анкерные.
Рисунок 2.3 – Схема комплектной насосной станции
В комплектной насосной станции установлены два насоса: один – рабочий один – резервный. В дипломном проекте в качестве погружного насоса принят насос марки S1X 184L Flugt version 2 – в мокром исполнении.
4.2 Участок 72-98 главного коллектора
В ходе реконструкции перекладываются участки главного коллектора отмеченные красным цветом устраиваются разделительные камеры в точках 89 и 98 и регулирующие резервуары (см. рисунок 2.4).
Точка 98 представляет собой целый узел включающий РК-2 и регулирующие резервуары – см. рисунок 2.4.
Рисунок 2.4 – Реконструкция участка 72-98 главного коллектора
На рисунке 2.4 синим цветом показана дождевая канализация черным – бытовая. Согласно расчету произведенному по программе WSW для полураздельной системы водоотведения без ограничений суммарный расход (производственно-бытовых и дождевых вод) в главном коллекторе после разделительной камеры РК-2 Q2 = 1946691 лс. Этот расход пойдет по участку главного коллектора расположенному между разделительной камерой и регулирующими резервуарами и отмеченному на рисунке красным цветом. Диаметр участка главного коллектора подобран по [9] и равен 1400 мм. Lуч = 20 м. В сухую погоду возможно течение сточных вод по участку с v≤vнезаил. Но зато в период дождя участок будет промываться и прочищаться.
Для разделительной камеры РК-3 принят коэффициент разделения Ki = 026 соответствующий коэффициентам разделения в разделительных камерах РК-1 и РК-2 полученным при расчете по программе WSW. Таким образом суммарный расход (производственно-бытовых и дождевых вод) в главном коллекторе после разделительной камеры РК-3 Q3 = 750 лс. Этот расход пойдет по участку главного коллектора расположенному между РК-3 и регулирующими резервуарами и отмеченному на рисунке красным цветом. Диаметр участка главного коллектора подобран по [9] и равен 800 мм. Lуч = 20 м. В сухую погоду возможно течение сточных вод по участку с v≤vнезаил. Но зато в период дождя участок будет промываться и прочищаться.
До реконструкции по участку 72-98 шел незарегулированный максимальносекундный расход бытовых сточных вод qбыт = 17155 лс. Переводя максимальносекундный расход qбыт = 17155 лс в среднесекундный получаем = 80 лс.
По участку 94-98 шел незарегулированный максимальносекундный расход бытовых сточных вод qбыт = 1481 лс. Переводя максимальносекундный расход qбыт = 1481 лс в среднесекундный получаем = 5 лс.
К тому же необходимо учесть зарегулированный расход от регулирующих резервуаров после РК-1 qрр1= 89 лс.
Wд.сут = 10·hа·F2·д = 1040 м3
F2 = 32 га – площадь стока части поселка для дождевой сети 2.
В дипломном проекте принято решении об устройстве двух регулирующих резервуаров объемом Wрр2 = 600 м3 каждый. Резервуары опорожняются в течении 24 часов. Часовой зарегулированный расход дождевых сточных вод = 4333 м3час. Зарегулированный среднесекундный расход дождевых сточных вод = 12 лс.
qрр2= + = 80+5+89+12 = 186 лс.
Перекладка главного коллектора после регулирующих резервуаров устроенных после РК-2 не требуется так по участку 72-98 пойдет зарегулированный расход qрр2 = 186 лс который пропустит труба диаметром 600 мм подобранная в ходе гидравлического расчета (qбыт = 17155 лс).
До реконструкции по участку 89-92 шел незарегулированный максимальносекундный расход бытовых сточных вод qбыт = 9601 лс. Переводя максимальносекундный расход qбыт = 9601 лс в среднесекундный получаем = 50 лс.
Wд.сут = 10·hа·F3·д = 1593 м3
F3 = 49 га – площадь стока части поселка для дождевой сети 3.
В дипломном проекте принято решении об устройстве двух регулирующих резервуаров объемом Wрр3 = 800 м3 каждый. Резервуары опорожняются в течении 24 часов. Часовой зарегулированный расход дождевых сточных вод = 664 м3час. Зарегулированный среднесекундный расход дождевых сточных вод = 19 лс.
qрр3= + = 50+19 = 69 лс.
Перекладка главного коллектора после регулирующих резервуаров устроенных после РК-3 не требуется так по участку 89-92 пойдет зарегулированный расход qрр3 = 69 лс который пропустит труба диаметром 450 мм подобранная в ходе гидравлического расчета (qбыт = 9601 лс).
Дюкер рассчитывается на 2 случая: на сухую погоду и на дождь. По участку 98-99 в сухую погоду идет расход qбыт = 27307 лс. В дождь по нему пойдет зарегулированный расход qзарег = qрр2+qрр3 = 186 + 69 = 255 лс. Точка 99 представляет собой верхнюю дюкерную камеру.
– шиберы; 2 – задвижки.
4.3.1 Расчет дюкера на сухую погоду
Расчет дюкера на сухую погоду проведен для трех вариантов. К проектированию принимаем вариант: 2 рабочих нитки d = 400 мм обеспечивающий высокую отметку воды в нижней дюкерной камере (z2 = 4837 м).
Ниже представлено сравнение вариантов и расчет для оптимального варианта.
qрасч = 27307 – расчетный расход сточных вод лс;
zземВДК = 5410 – отметка поверхности земли у ВДК м;
α = 25 – угол наклона нисходящего участка дюкера;
= 18 – угол подъема восходящего участка дюкера ;
v1 = 10 – скорость в трубопроводе за дюкером мс;
z1 = 4923 – отметка уровня воды в трубопроводе при подходе к ВДК м.
- Трубопроводы дюкера устраивают из стальных труб с усиленной антикоррозийной изоляцией;
- Диаметр труб дюкера d ≥ 150 мм;
- Угол подъема восходящего участка дюкера должен быть не более 20о ( ≤ 20о);
- Скорость движения воды в трубе vд ≥ 10 мс;
- Отметка поверхности воды в ВДК z1ав при аварии не должна быть выше отметки поверхности земли у ВДК.
Таблица 2.5 – Анализ результатов расчета по трем вариантам
nраб – число рабочих труб дюкера;
d – диаметр труб дюкера;
q1 – расход сточных вод в одной нитке дюкера лс;
vд – скорость движения воды в трубе vд ≥ 1 мс;
Н – потери напора Н в дюкере м;
z2 – отметка поверхности воды в НДК м;
q1ав vдав Нав – то же при аварии;
hм – местные потери напора % от Н;
z1ав – отметка поверхности воды в ВДК при аварии м;
– расстояние от поверхности земли у ВДК до уровня воды в ВДК при аварии м (запас).
Назначено число труб дюкера nраб = 2
Определен расход проходящий по одной нитке дюкера q лс:
По найденному расходу q1 подобран диаметр труб дюкера d = 400 мм.
Скорость движения воды в трубе vд мс:
Гидравлический радиус R:
Гидравлический уклон:
i = vд2 Kv2 = 00049.
Скоростная характеристика для полного наполнения трубы когда R = d4:
n = 0014 – коэффициент шероховатости напорных трубопроводов.
Потери напора Н в дюкере. Так как дюкер – короткий трубопровод то потери напора в нем Н определяют не только с учетом потерь по длине труб но и потерь на местные сопротивления по формуле м:
hместн – сумма потерь напора на местные сопротивления м; определяется по формуле:
где – коэффициент местных сопротивлений.
Сумма потерь на местные сопротивления складывается из потерь напора на входе воды в трубу дюкера hвх потерь напора на поворотах труб дюкера hпов (2 поворота с углом α и 2 с углом и потерь напора на выходе из труб дюкера hвых:
hместн = hвх + 4 hпов + hвых = 0132 м.
Величину местных потерь напора определяют по формулам:
где вх =05 – коэффициент местных сопротивлений при входе в трубу дюкера;
где α = 25о – угол спуска нисходящего участка дюкера;
= 18о – угол подъема восходящего участка дюкера;
где вых =10 – коэффициент местных сопротивлений при выходе из трубы дюкера;
v1 = 100 – скорость в трубопроводе за дюкером; мс.
Отметка поверхности воды в НДК – z2:
где z1 = 4923 – отметка уровня воды в трубопроводе при подходе к ВДК м;
Проверка работы дюкера в условиях аварии на одной из его труб:
В этом случае расход проходящий по одной нитке дюкера qав определяют по формуле:
По найденному qав и принятому ранее диаметру труб дюкера d с помощью расчетных таблиц определяют iав и vав и аналогично вышеизложенному подсчитывают величину потерь напора в дюкере в условиях аварии на одной из его ниток – Нав.
Скорость движения воды в трубе:
i = vд2 Kv2 = 00195.
Потери напора Н в дюкере:
hместн = hвх + 4 hпов + hвых = 0595 м.
Отметка уровня воды в ВДК в условиях аварии:
В этом случае излив воды из ВДК на поверхность не произойдет.
4.3.2 Расчет дюкера на дождь
Расчет дюкера на дождь проведен для трех вариантов на расход qзарег = 255 лс. К проектированию принимаем вариант: 2 рабочих нитки d = 400 мм обеспечивающий высокую отметку воды в нижней дюкерной камере (z2 = 4871 м).
z1 = 4946 – отметка уровня воды в трубопроводе при подходе к ВДК м.
Таблица 2.6 – Анализ результатов расчета по трем вариантам
i = vд2 Kv2 = 00042.
hместн = hвх + 4 hпов + hвых = 0115 м.
где z1 = 4946 – отметка уровня воды в трубопроводе при подходе к ВДК м;
i = vд2 Kv2 = 00170.
hместн = hвх + 4 hпов + hвых = 0512 м.
Вывод по двум вариантам расчета:
Так как отметка поверхности воды в НДК z2 при расчете на сухую погоду получилась меньше чем при расчете на дождь (4871 > 4837) то к проектированию принят вариант расчета на сухую погоду: 2 рабочих нитки d = 400 мм обеспечивающий высокую отметку воды в нижней дюкерной камере (z2 = 4837 м).
5 Гидравлический расчет самотечной производственно-бытовой сети водоотведения в нижней части поселка
Гидравлический расчет производственно-бытовой сети в нижней части поселка выполнен с помощью программы SВ1 «Гидравлический и технико-экономический расчет самотечной бытовой (или производственной) сети водоотведения с постоянными расчетными расходами на участках»:
31 1.4 8.0 250 200 Слож. 0.100 10000 250
Приведенные затраты - 11412987.00 тыс.руб.год
Профиль главного коллектора в нижней части поселка построен по маршруту 1-2-3-4-5-6-30-31 и представлен на листе 3.
После анализа местоположения и глубин заложения притоков на главном коллекторе в узле 3 предусмотрена районная насосная станция перекачки РНС-2.
Насосная станция подбирается на максимальночасовой расход сточных вод:
qРНС-2 = (qзарег + q8-2ср.сек) 36= (255+5) 36 = 936 м3ч – расход на случай дождя;
qРНС-2=(qбыт Кобщ)Кч36 = 28116 126 36 = 797 м3ч – расход на сухую погоду;
Требуемый напор насосов РНС-2:
Нтреб = Нг + hн.у. + hн.ст. + hзап = 1244 м
Нг = Z2 - Z1 = 794 м
Z2 = 5400 м – отметка лотка трубы после устройства РНС-2 на которую производится подъем сточной воды (см. лист 2);
Z1 = 4606 м – отметка сточной воды в приемном резервуаре РНС-2;
В дипломном проекте к установке принята комплектная насосная станция представленная на рисунке 2.3. В комплектной насосной станции установлены два насоса: один – рабочий один – резервный. В дипломном проекте в качестве погружного насоса принят насос марки S2X 576 Flugt version 1 – в мокром исполнении.
В ходе реконструкции на участке 3-4 нижней части поселка устраиваются разделительная камера РК-4 и регулирующие резервуары.
Для разделительной камеры РК-4 принят коэффициент разделения Ki = 026 соответствующий коэффициентам разделения в разделительных камерах верхней части поселка полученным при расчете по программе WSW. Таким образом суммарный расход (производственно-бытовых и дождевых вод) в главном коллекторе после разделительной камеры РК-4 Q4 = 102962 лс. Этот расход пойдет по участку главного коллектора расположенному между РК-4 и регулирующими резервуарами. Диаметр участка главного коллектора подобран по [9] и равен 1000 мм. Lуч = 20 м. В сухую погоду возможно течение сточных вод по участку с v≤vнезаил. Но зато в период дождя участок будет промываться и прочищаться.
До реконструкции по участку 3-4 нижней части поселка шел незарегулированный максимальносекундный расход бытовых сточных вод qбыт = 28524 лс. Переводя максимальносекундный расход qбыт = 28524 лс в среднесекундный получаем = 200 лс.
Wд.сут = 10·hа·F4·д = 1820 м3
F4 = 56 га – площадь стока части поселка для дождевой сети 2.
В дипломном проекте принято решении об устройстве двух регулирующих резервуаров объемом Wрр4 = 1000 м3 каждый. Резервуары опорожняются в течении 24 часов. Часовой зарегулированный расход дождевых сточных вод = 7583 м3час. Зарегулированный среднесекундный расход дождевых сточных вод = 2106 лс.
qрр4= + = 200 + 2106 = 22106 лс.
Перекладка главного коллектора после регулирующих резервуаров устроенных после РК-4 не требуется так по участку 3-4 пойдет зарегулированный расход qрр4 = 186 лс который пропустит труба диаметром 700 мм подобранная в ходе гидравлического расчета (qбыт = 28524 лс).

7) Охрана труда.docx

Одним из важнейших условий организации труда при эксплуатации канализационных сетей и сооружений является соблюдение правил охраны труда и технической эксплуатации систем и сооружений. Это обеспечивает безопасность труда и бесперебойную работу снижает производственный травматизм и повышает производительность труда.
Необходимо предусматривать организацию обучения и проверку знаний работников. Особое внимание должно уделяться средствам индивидуальной защиты пожарной безопасности санитарно-техническому и бытовому обеспечению.
В дипломном проекте производится строительство сети водоотведения насосной станции и очистных сооружений. В разделе «Охрана труда» особое внимание уделяется обеспечения безопасных условий труда при эксплуатации канализационной насосной станции согласно требованиям современных рекомендаций. При эксплуатации канализационной насосной станции возникают специфические условия труда и связанные с ними опасные и вредные производственные факторы (ОВПФ). Проектом предусмотрены мероприятия и условия предотвращения травматизма отравления и профессиональных заболеваний для создания безопасных условий труда. Технические решения принятые в рабочем проекте соответствуют требованиям экологических санитарно-гигиенических противопожарных норм действующих на территории Российской Федерации и обеспечивают безопасную для жизни и здоровья людей эксплуатацию объекта при соблюдении предусмотренных в проекте мероприятий.
2 Анализ опасных и вредных производственных факторов при эксплуатации канализационной насосной станции
Приэксплуатацииканализационных насосных станций возможно действие следующих опасных и вредных производственных факторов специфичных для водопроводно-канализационного хозяйства [1 3]:
- движущихсяэлементов насосного оборудования;
- падающихпредметов и инструментов при работах в помещениях канализационной насосной станции;
- образованиявзрывоопасных смесей газов на канализационной насосной станции;
- опасногоуровня напряжения в электрической цепи замыкание которой может произойти через тело человека (электрооборудование насосной станции);
- повышеннойтемпературы и влажности воздуха на канализационной насосной станции;
- повышенногоуровня шума и вибрации в машинных залах канализационной насосной станции;
- недостаточнойосвещенности рабочей зоны;
- патогенныхмикроорганизмов (бактерии вирусы простейшие) и яицгельминтов в сточных водах.
3 Мероприятия по обеспечению безопасных условий труда
3.1 Требования к устройству канализационных насосных станций
На канализационной насосной станции храниться следующая документация:
- генеральный план площадки с нанесенными подземными коммуникациями и устройствами;
- технологическая схема коммуникаций переключений и агрегатов;
- схема электроснабжения принципиальные и монтажные схемы автоматики и телемеханики;
- журнал контроля и учета работы оборудования [1].
Насоснаястанциидля перекачки бытовых и поверхностных сточных вод расположена в отдельно стоящем здании. Насосныестанциидля перекачки производственных сточных вод расположены в блоке с производственными зданиями.
Вобщем машинном зале установленынасосы предназначенные для перекачки сточных вод различных категорий кроме содержащих горючие легковоспламеняющиеся взрывоопасные и летучие токсичные вещества. Насосыустановлены под заливом перекачиваемой жидкости или с подпором жидкости (по паспортным даннымнасоса). В случае расположения корпусанасосавыше расчетного уровня сточных вод в резервуаре предусмотрены мероприятия для обеспечения запуска и бескавитационных условий работынасосов. Установканасосовдля перекачки илов и шламов только под заливом.
Для повышения степени надежностинасоснойстанции в машинном зале установлены погружные (герметичные)насосыв "сухом" исполнении и погружныенасосыдля аварийной откачки вод из машинного зала. Во избежание затопления сточными водами близрасположенных территорийнасоснойстанции предусмотрен аварийный выпуск с организованным отводом сточных вод на время аварии в водные объекты специальные резервуары и т.п. по согласованию с органами санитарного надзора. Приводы на запорной арматуре должны быть опломбированы [2].
В машинном залеканализационной насосной станциипредусмотрены устройства для снижения уровня производственного шума (звукопоглощающие и звукоизолирующие облицовки кожухи на агрегатах и др.) [3]. Допустимый уровень звука LА = 80 дБА. Максимальный уровень звука LА макс = 95 дБА [9].
Канализационная насосная станция автоматизирована и предусмотрено электроснабжение приводов от аккумуляторов или устройств бесперебойного питания.
Электрическое освещение в производственных помещениях дублируется аварийным освещением. Аварийное освещение – необходимо там где при внезапном отключении рабочего освещения возможно возникновение взрыва или пожара массового травматизма длительного расстройства технологического процесса и т.п. а также нарушения работы ответственных объектов (электростанции узлы радиопередачи водоснабжения теплофикации и т.д.). Аварийное освещение в аварийном режиме должно создавать на рабочих местах 5% освещенности нормируемой для рабочего освещения при системе общего освещения но не менее 2 лк.
В канализационной насосной станции установлена местная аварийная предупредительная сигнализация (звуковая световая). При отсутствии постоянных обслуживающих работников сигнал о нарушении нормального режима работы станции передается на диспетчерский пункт или пункт с круглосуточным дежурством. Сигнализация предупреждает или дает информацию в случаях:
- аварийного отключения оборудования;
- нарушения технологического процесса;
- предельных уровней сточных вод и осадков в резервуарах в подводящем канале зданий решеток или решеток-дробилок;
- превышения ПДК вредных газов (сероводород аммиак углекислый газ метан и др.) в рабочей точке [1]. ПДКсероводорода (H2S) в воздухе рабочей зоны производственных помещений – 10 мгм3. ПДК аммиака (NH3) в воздухе рабочей зоны производственных помещений – 20 мгм3. ПДК содержания метана (СН4) в воздухе рабочей зоны – 7000мгм3. ПДК углерода диоксида (СО2 двуокиси углерода углекислого газа) составляет: максимальная разовая – 27000 мгм3 среднесменная – 9000 мгм3 [11].
Автоматическое и телемеханическое управление насосной станции дублируется ручным управлением обеспечивающим безопаснуюэксплуатациюв случае выхода из строя элементов автоматики и телемеханики [3].
Для защитынасосовот засорения в приемных резервуарах (либо перед ними) предусмотрены: устройствадля задержания крупных взвешенных компонентов транспортируемых сточными водами (решетки различных типов процеживатели сетки и т.п.); оборудованиеи механизмы для измельчения крупной взвеси в потоке сточных вод;
принудительноеперемешивание посредством применения погружных мешалок иили подачи части перекачиваемых сточных вод в приемный резервуар; решеткис ручной очисткой корзины и т.п. – нанасосныхстанцияхмалой производительности.
Задержанные измельченные отбросы могут быть сброшены обратно в поток сточных вод либо обезвожены на соответствующем оборудовании и вывезены в герметичных контейнерах на свалку или утилизацию.
В резервуарах для приема сточных вод смешение которых может вызвать образование вредных газов осаждающихся или токсичных веществ а также при необходимости сохранения самостоятельных потоков сточных вод предусмотрены отдельные секции для каждого потока.
Резервуары производственных сточных вод содержащих горючие легковоспламеняющиеся взрывоопасные или летучие токсичные вещества стоят отдельно. Расстояние от наружной стены этих резервуаров не менее: 10 м – до зданийнасосныхстанций 20 м – до других производственных зданий 100 м – до общественных зданий [2].
Ремонт оборудования находящегося под водой в резервуарах и в других емкостных сооружениях должен производиться только после освобождения сооружения от воды.
Насосныестанциии другие производственные сооружения и помещения оборудованы средствами пожаротушения в соответствии с требованиями Государственного пожарного надзора.
Устройство для включения вентиляции и освещения помещения решеток размещается перед входом в них или в машинном отделении. Перед входом в помещение насосных станций помещения решеток и приемных резервуаров должны быть проветрены для чего необходимо не менее чем на 10 минут включить вентиляцию. Вентиляция должна непрерывно работать в течение всего периода нахождения в помещении обслуживающего персонала.
В машинном зале канализационных насосных станций для перекачки бытовых и близких к ним по составу производственных сточных вод и осадка кратность воздухообмена должна быть не менее 5 в 1 ч.
В приемных резервуарах и помещениях решеток насосных станций для перекачки бытовых и близких к ним по составу производственных сточных вод и осадка кратность воздухообмена должна быть не менее 6 в 1 ч [1].
3.2 Обязанности производственного персонала канализационной насосной станции
Производственный персонал канализационной насосной станции включает в себя машинистов насосных станций диспетчеров насосных станций лаборантов технологов механиков. В помещении решеток должен постоянно присутствовать рабочий-грабельщик который сортирует отбросы и обслуживает решетки и дробилки.
Для обеспечения безопасности труда и выполнения технологических процессов к работе на оборудовании допускаются работники прошедшие специальное обучение и проверку знаний. Передавать управление и обслуживание оборудования необученным работникам оставлять без присмотра работающее оборудование требующее присутствия персонала запрещается.
Обучение проводят в срок не позднее 3-х дней со дня поступления на работу. Продолжительность обучения рабочих составляет 8 часов имеющих контакт с водой и машинистов станции - 12 часов. Продолжительность обучения хлораторщиков и электромонтеров составляет 34 часа инженерно-технических работников (ИТР) - 34 часа.
По окончании обучения работники сдают экзамен на знание отраслевых правил обучения охране труда при эксплуатации систем ВиК. Экзамен у всех ИТР принимают только комиссии предприятий. Руководители канализационных предприятий сдают экзамен вышестоящей организации после назначения на должность и затем не менее 1 раза в 3 года. Результаты проверок оформляются в журнал.
Персонал обслуживающий водопроводные и канализационные сооружения должен пройти инструктаж по безопасности труда (см. таблиц 7.1):
Таблица 7.1 – Инструктаж по безопасности труда
при поступлении на работу
не реже одного раза в три месяца
при нарушении требований безопасности труда и несчастных случаях
при выполнении разовых работ связанных с прямыми обязанностями работника по специальности
Обслуживающий персонал должен подвергаться предварительному при поступлении на работу и периодическому медицинским осмотрам и предохранительным прививкам.
Допуск производственного персонала для проведения работ в колодцах камерах каналах и в других сооружениях должен разрешаться только после предварительного инструктажа на рабочем месте и при наличии письменного разрешения (наряда-допуска) администрации[3].
При эксплуатации насосных станций работники обязаны:
- обеспечивать наблюдение и контроль за состоянием и режимом работы насосных агрегатов коммуникаций и вспомогательного оборудования в соответствии с инструкциями по эксплуатации;
- проводить осмотры и ремонты оборудования в установленные сроки;
- поддерживать надлежащее санитарное состояние в помещении;
- вести систематический учет отработанных часов агрегатами и производить записи в журналах эксплуатации[1].
Инструкции по эксплуатации насосных станций составляют с учетом особенностей конкретной станции и утверждается руководителем организации ВКХ.
В инструкциях должны быть определены условия:
- организации работы насосной станции в нормальном режиме;
- организации работы насосной станции в аварийном режиме;
- профилактического и других видов ремонта оборудования;
- эксплуатации контрольно-измерительных приборов систем вентиляции отопления грузоподъемного и другого оборудования;
- осуществления мер безопасности и охраны труда. В инструкциях должны быть определены обязанности работников насосных станций а также смежных структурных подразделений по уходу обслуживанию и ремонту оборудования.
В инструкциях по эксплуатации должна быть отражена последовательность операций при пуске переключении и остановке насосных агрегатов и вспомогательного оборудования допустимые температуры подшипников минимально допустимое давление масла перечень основных неисправностей в насосном оборудовании и способы их устранения[1].
Дежурные работники должны немедленно остановить неисправный агрегат и запустить резервный (известив при этом диспетчера) при появлении в насосном агрегате следующих неисправностей:
- в агрегате явно слышимый шум стук;
- искрение и свечение в зазоре между статором и ротором электродвигателя;
- возникновение повышенной вибрации по сравнению с нормальным режимом работы;
- повышение температуры подшипников обмоток статора или ротора электродвигателя выше допустимой;
- подплавление подшипников скольжения или выход из строя подшипников качения;
- падение давления масла ниже допустимого;
- падение давления воды охлаждающей подшипники электродвигателей;
Запрещается снимать предохранительные кожухи и другие защитные устройства во время работы насосных и компрессорных установок подогревать маслопроводную систему открытым огнем пользоваться для освещения факелами ремонтировать агрегаты во время работы и тормозить вручную движущиеся их части. Смазочные масла обтирочные и другие легковоспламеняющиеся материалы необходимо хранить в специально отведенных местах в закрытых несгораемых ящиках.
При сменной работе работник может закончить работу не ранее того как сменяющий его работник примет от него обслуживание агрегатами.
Приемку-сдачу смены дежурными работниками осуществляют по графику утвержденному ответственным специалистом за эксплуатацию насосных станций с записью в журнале сдачи смен о выполненной работе. Изменение в графике разрешается только специалистом утвердившим график [1].
3.3 Обеспечение средствами индивидуальной и коллективной защиты работников канализационной насосной станции
Работающие на канализационной насосной станции должны пользоваться средствами индивидуальной защиты [4]. Средства защиты работающих должны обеспечивать предотвращение или уменьшение действия опасных и вредных производственных факторов.
Средства защиты работающих в зависимости от характера их применения подразделяют на две категории:
- средстваколлективной защиты;
- средстваиндивидуальной защиты [4].
Средства защиты применяемые на канализационной насосной станции представлены в таблице 2.
Таблица 7.2 – Средства защиты применяемые на канализационной насосной станции
Средства коллективной защиты
Средстванормализации воздушной среды насосной станции
- вентиляцияи очистка воздуха
- кондиционированиевоздуха
Средстванормализации освещения на насосной станции
- осветительныеприборы
Средствазащиты от повышенного уровня шума на насосной станции
звукопоглощающие устройства
Средствазащиты от повышенного уровня вибрации (общей и локальной)
- оградительные устройства
- виброизолирующиевиброгасящие и вибропоглощающие устройства
Средства защиты от поражения электрическим током
- оградительныеустройства
- устройстваавтоматического контроля и сигнализации
- изолирующиеустройства и покрытия
- устройствазащитного заземления и зануления
- устройстваавтоматического отключения
- устройствавыравнивания потенциалов и понижения напряжения
- устройствадистанционного управления
- предохранительныеустройства
- молниеотводыи разрядники
Средствазащиты от воздействия биологических факторов
- оборудованиеи препараты для дезинфекции дезинсекции стерилизации дератизации
- оградительныеустройства; устройствадля вентиляции и очистки воздуха
Средства индивидуальной защиты (машинистов насосных станций)
Средствазащиты органов дыхания
Средства защиты головы
Средствазащиты органа слуха
- противошумныешлемы
- противошумныевкладыши
- противошумныенаушники
Средства дерматологические защитные
- репаративныесредства
Средства индивидуальной защиты должны подвергаться периодически контрольным осмотрам и испытаниям в порядке и в сроки установленные техническими условиями на них.
3.4 Защита от шума и вибрации
Источниками шума и вибрации на канализационной насосной станции являются насосные агрегаты компрессоры вентиляторы. В соответствии с [8] и [9] для борьбы с шумом и вибрацией предусмотрены следующие технические мероприятия:
- все насосные агрегаты и силовое оборудование установлены на фундаментах отдельно от строительных конструкций;
- между насосом и фундаментом предусмотрены виброизоляторы;
- двери и стены насосного и воздуходувного залов покрыты звукопоглощающим материалом;
- вентиляторы установлены на виброизолирующих пружинах всасывающие и напорные патрубки вентиляторов отделены от вентиляционных труб мягкими вставками;
- вытяжное устройство оборудовано глушителями шума.
3.5 Микроклимат производственных помещений
Согласно [7] работы выполняемые в производственных помещениях насосной станции относятся к категории работ средней тяжести (IIа и IIб). Затраты энергии составляют: IIа от 172 до 232 Джс IIб - 232-293 Джс.
В соответствии с этим приняты следующие параметры микроклимата [6] сведенные в таблицу 7.3:
Таблица 7.3 – Параметры микроклимата
Относительная влажность %
Скорость движения воздуха мс
В помещениях лабораторий оптимальные и допустимые показатели температуры воздуха в рабочей зоне должны соответствовать:
В холодный период года:
- Оптимальные: t = 1820C;
- Допустимые: t = 1723C.
В теплый период года:
- Оптимальные: t = 2123C;
- Допустимые: t = 1827C.
Для отопления помещений в холодный период года установлены секционные радиаторы отопления.
В приемном резервуаре и помещении решеток-дробилок предусмотрен пятикратный воздухообмен в реагентном хозяйстве – шестикратный. Помещения дозаторной оборудуются постоянно действующей вытяжной вентиляцией с механическим побуждением и 6-тикратным обменом воздуха. Вентиляция непрерывно работает в течение всего периода нахождения в помещениях обслуживающего персонала. Не допускается присутствие работников и проведение каких-либо работ в помещениях с неработающей вентиляцией.
В соответствии с правилами техники безопасности и производственной санитарии предусмотрены бытовые помещения. Помещения для хранения рабочей и домашней одежды объединенный с душевыми и гардеробными блоками устроенные отдельно для женщин и мужчин.
3.6 Пожарная безопасность
Пожарная безопасность предусматривает автоматическое выключение из работы сооружений агрегатов и других пожароопасных источников. Основные задачи пожаробезопасности решаются в процессе проектирования строительства и эксплуатации зданий и сооружений. Они сводятся к комплексу профилактических мероприятий направленных на предупреждение пожаров ограничение сферы распространения огня в случае возгорания создание условий для эвакуации людей и материальных ценностей из горящего здания а также для действий подразделений пожарной охраны по тушению пожаров.
Здание канализационной насосной станции относится к категории ’Д’’ т.е. к производствам связанным с обработкой веществ и материалов в холодном состоянии. Степень огнестойкости 1 и 2.
При возникновении пожара предусмотрено выключение сооружений. В качестве первичных средств огнетушения приняты огнетушители ОУ-5. На территории площадки имеются пожарные посты гидранты ящики с песком. В здании соблюдены требования к эвакуационным проходам. Ширина коридоров принята из расчета не менее 1.4 м; ширина дверных проемов - 0.6 м; ширина маршей - 1.1 м. В производственном здании со второго этажа имеется запасной выход.
Согласно требованиям [5] на канализационной насосной станции приказом по организации должен быть установлен соответствующий их пожарной опасности противопожарный режим:
- определены и оборудованы места для курения;
- определены места и допустимое количество единовременно находящихся в помещениях исходных и вспомогательных материалов;
- установлен порядок уборки горючих отходов пыли хранения промасленной спецодежды;
- определен порядок обесточивания электрооборудования в случае пожара и по окончании рабочего дня;
- регламентированы: порядок проведения временных огневых и других пожароопасных работ; порядок осмотра и закрытия помещений после окончания работы; действия работников при обнаружении пожара;
- определен порядок и сроки прохождения противопожарного инструктажа и занятий по пожарно-техническому минимуму а также назначены ответственные за их проведение.
4 Организация труда машинистов насосных станций
Оборудование насосной станции обслуживает машинист. Машинисту насосных станций необходимо знать и строго соблюдать требования по охране труда пожарной безопасности производственной санитарии. Это обеспечивает безопасность труда и бесперебойную работу насосной станции снижает производственный травматизм и повышает производительность труда. Персонал обслуживающий насосные станции должен выполнять указания общественного инспектора по охране труда [10].
К работе машинистом насосных станций допускаются лица не моложе 18 лет прошедшие медицинское освидетельствование теоретическое и практическое обучение проверку знаний требований безопасности труда в установленном порядке и получившие допуск к самостоятельной работе. Допуск к самостоятельной работе осуществляется руководителем работ после стажировки рабочего под наблюдением опытного наставника.
Машинист не прошедший своевременно повторный инструктаж по охране труда по программе первичного инструктажа и обучение безопасным методам труда не допускается к работе.
Машинист насосных станций обеспечивается спецодеждой и спецобувью в соответствии с действующими нормами.
Машинисту насосных станций необходимо уметь пользоваться первичными средствами пожаротушения знать их нахождение и следить за их исправностью. На насосной станции необходимо разместить огнетушители и ящик с сухим песком. В помещениях насосных станций необходимо применять только исправный инструмент изготовленный из неискрообразующего материала.
Хранение смазочных материалов на насосных станциях допускается в установленном месте в количествах не более суточной потребности. Смазочные материалы необходимо хранить в специальной металлической или пластмассовой таре с плотно закрыты ми крышками. Не допускается хранить на насосной станции легковоспламеняющиеся жидкости.
Для местного освещения или при отсутствии электроэнергии машинисту насосной станции следует применять переносной аккумуляторный светильник во взрывозащищенном исполнении напряжением не выше 12 В включение и выключение которого производится вне насосной станции. Не допускается применять для освещения источники открытого огня.
Курить и принимать пищу разрешается только в специально отведенных для этой цели местах.
Машинисту насосных станций необходимо выполнять свои обязанности в соответствии с ниже изложенными требованиями.
Перед началом работы машинист должен надеть предусмотренную соответствующими нормами спецодежду и спецобувь. Спецодежда должна быть застегнута. Машинисту следует ознакомиться с записями в журнале эксплуатации насосных агрегатов.Принимая смену следует проверить исправность технологического оборудования заземления наличие и исправность противопожарного инвентаря наличие средств индивидуальной защиты средств дегазации пролитого этилированного бензина работу вентиляционных установок электрооборудования. Все открытые и доступно расположенные движущиеся части насосного агрегата необходимо защитить закрепляемыми ограждениями. Пуск насосов при неисправной или выключенной вентиляции не допускается.
Перед пуском насоса машинист проводит внешний осмотр его и привода. Необходимо убедиться в наличии предусмотренных контрольно-измерительных приборов и их исправности. Движущиеся части насосного агрегата необходимо защитить ограждениями.
Во время работы насосного агрегата машинисту необходимопостоянно следить за показаниями контрольно-измерительных приборов манометров вакуумметров мановакуумметров и датчиков температуры параметры технологического процесса должны соответствовать заданнымне допускать работу насосного агрегата при посторонних и повышенных шумах и стукахосуществлять надзор за герметичностью уплотнений насосов трубопроводов и их арматуры.
Не допускается нахождение на насосной станции посторонних лиц производство ремонта насосов в процессе их работы закрепление шпилек подтягивание болтов как на движущихся частях насоса так и на трубопроводах находящихся пор давлениемприкасаться при работе насосов к движущимся частям а также производить смазку подшипников пускать в работу насосные агрегаты при неисправной или отключенной вентиляции в насоснойпроводить ремонт электросети и оборудования на насосной станции.
Машинист должен следить чтобы проходы между насосами не загромождались и подходы к ним были со всех сторон свободны для обслуживания.
Использованный обтирочный материал машинист должен складывать в металлический ящик с закрывающейся крышкой в неотапливаемых помещениях который следует освобождать ежедневно. Загрязненный обтирочный материал вывозить на свалку или сжигать в специально обведенном месте.
В случае возникновения аварийной ситуации машинист должен действовать в соответствии с планом ликвидации аварий.
В случае загорания на насосной станции машинист должен отключить электроэнергию закрыть задвижки на входных и выходных линиях насосов вызвать пожарную охрану сообщить о случившемся руководству предприятия принять меры к тушению пожара.
В случае обнаружения какой-либо неисправности нарушающей нормальный режим работы насоса его необходимо останавливают. Обо всех замеченных недостатках производится запись в журнале эксплуатации насосных агрегатов а руководство предприятия (или старшего по смене) ставится в известность.
При внезапном прекращении подачи электроэнергии машинисту следует отключить двигатели насосов от электросети после чего перекрыть задвижки на всасывающих и напорных трубопроводах насосов.
При несчастном случае машинист должен оказать пострадавшему доврачебную помощь при необходимости вызвать скорую медицинскую помощь сообщить своему непосредственному руководителю и сохранить без изменений обстановку на рабочем месте до расследования если она не создаст угрозу для работающих и не приведет к аварии.
По окончании работы машинист должен сдать дежурство сменному машинисту с записью в журнале эксплуатации насосных агрегатов обо всех замеченных недостатках неисправностях указаниях распоряжениях руководства. Не допускается оставлять рабочее место до прибытия смены. В случае неприбытия сменного машиниста поставить в известность руководство или старшего смены. Привести свое рабочее место в порядок переодеться. Спецодежду и спецобувь следует хранить отдельно от личной одежды.Принять теплый душ тщательно вымыть лицо и руки теплой водой с мылом.
Эксплуатация канализационных насосных станций связана с большим количеством вредных и опасных факторов. Но при заранее продуманной технике безопасности возможность возникновения несчастных случаев оказывается минимальной. Поэтому еще до начала работ следует разработать соответствующие мероприятия по охране труда.
Разработанные мероприятия по охране труда рассмотренные выше позволяют улучшить условия труда персонала канализационной насосной станции в частности машинистов насосных станций и повысить производительность труда при эксплуатации канализационных станций.
) Межотраслевые правила по охране труда при эксплуатации коммунального водопроводно-канализационного хозяйства. ПОТ РМ-025-2002.
) СП 32.13330.2012. Канализация. Наружные сети и сооружения. Актуализированная редакция СНиП 2.04.03-85. – М.: Минрегион России 2012.
) ГОСТ 12.3.006-75. Эксплуатация водопроводных сооружений и сетей. Общие требования безопасности. – М.:ИПК Издательство стандартов 2000.
) ГОСТ 12.4.011-89. Средства защиты работающих. Общие требования и классификация. – М.: ИПК Издательство стандартов 2001.
) Правила пожарной безопасности в РФ (ППБ 01-03).
) СанПиН 2.2.4.548-96. Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений. – Госкомсанэпиднадзора России М. 1996.
) СНиП 12-03-2001. Безопасность труда в строительстве. Общие требования. – М.: Минрегион России 2010.
) ГОСТ 12.1.012-90. Вибрационная безопасность. Общие требования. – М.:ИПК Издательство стандартов 2001.
) СП 51.13330.2011. Защита от шума. Актуализированная редакция
) Инструкция по охране труда № 67для машинистов насосных станций. – М.:1996.
) Гигиеническим нормативам ГН 2.2.5.2100-06 "Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны" – Госкомсанэпиднадзора России М. 2003.

9) Экономика.doc

ТЕХНИКО- ЭКОНОМИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ
В данной разделе дипломного проекта рассмотрены вопросы стоимости строительства очистных сооружений и прокладки водоотводящей сети. Также определены эффективность и рентабельность проекта и др. технико-экономические показатели.
Сводный сметный расчет стоимости строительства системы водоотведения поселка Светлое
Сводный сметный расчет в сумме:
в том числе возвратных сумм:
Составлен в ценах 2014 г.
Номера сметных расчетов и смет
Наименование глав объектов работ и затрат
Сметная стоимость млн. руб.
Общая сметная стоимость
Оборудования мебели и инвентаря
% от общей сметной стоимости по гл.2 и 3 для гр. 3 и 05% для гр.6
Глава 1. Подготовка территории строительства
Глава 2. Основные объекты строительства
На строительство главных очистных сооружений
На строительство сети канализации
% от общей сметной стоимости по гл. 2
Глава 3. Объекты подсобного и обслуживающего назначения
Итого по главам 2 и 3:
% от общей сметной стоимости по гл. 2 и 3
Глава 4. Объекты энергетического хозяйства
Глава 5. Объекты транспортного хозяйства и связи
Глава 6. Наружные сети и сооружения теплоснабжения и газоснабжения
Глава 7. Благоустройство и озеленение территории
Итого с 1 по 7 главы:
ГСН 81-05-01-2001 п 4.5 24% от стоимости СМР по гл. 1-7
Глава 8. Временные здания и сооружения
Итого с 1 по 8 главы:
ГСН 81-05-02-2001 п 13.1: а)23% от стоимости СМР по гл. 1-8 для водоснабжения
Глава 9. Прочие работы и затраты
а) дополнительные затраты при производстве работ в зимнее время
% от стоимости СМР по гл. 1-8
б) остальные прочие работы и затраты
Итого с 1 по 9 главы:
% от общей стоимости по гл. 1-9
Глава 10. Содержание службы заказчика-застройщика (технического надзора) строящегося предприятия
Глава 11. Подготовка эксплуатационных кадров
Глава 12. Проектные и изыскательские работы авторский надзор
Итого с 1 по 12 главы:
% от общей стоимости по гл.1-12
Резерв на непредвиденные расходы
% от общей стоимотсти по гл.8
Объектный сметный расчет на строительство очистных сооружений поселка Светлое
Наименование объектов работ и затрат
Сметная стоимость тыс. руб.
Показатели единичной стоимости
Оборудования и инвентаря
Главная насосная станция (Qсут = 223 тыс.м3сут; Н=18 м)
здание - 7350 тыс.руб.
Здание решёток (пропускная способность 17-32 тыс.м3сут)
здание - 42 тыс.руб.
Песколовки - 2(пропускная способность 10-64 тыс.м3сут)
сооружение - 11 тыс.руб.
сооружение - 620 тыс.руб.
Измерительный лоток
сооружение - 042 тыс.руб.
Отстойники первичные радиальные.1 узел (2 отстойника НС сырого осадка технологические трубопроводы)
Аэротенк двухсекционный двухкоридорный Qсут = 223 тыс.м3сут
м3сут - 123 тыс.руб.
Насосно-воздуходувная станция Q = 5 тыс.м3ч
здание - 105 тыс.руб.
Отстойники вторичные радиальные. 1узел (4 отстойника распределительная чаша технологические трубопроводы)
Иловая насосная станция
Илоуплотнители (выполнены на базе вторичных вертикальных отстойников). Необходимо 2 отстойника.
сооружение 1025 тыс.руб.
Иловые площадки-уплотнители на искусственном основании без мехобезвоживания Wсбр = 1386 м3сут
Цех механического обезвоживания
сооружение - 3339 тыс.руб.
сооружение - 289 тыс.руб.
Реагентное хозяйство - коагулянт сернокислый алюминий A флокулянт ПАА.
Выпуска сточных вод в водоем при разработке грунта гидромониторами
L=35 м d=600мм 1 пог.м - 0450 тыс.руб.
здание - 860 тыс.руб.
Итого в ценах 1984 г тыс.руб.
Всего в ценах 2014 г. млн.руб. К=15399 ЦиСН 03-2014табл.2.1 п."Строительство в целом
Локальная смета на строительство водоотводящей сети поселка Светлое
Основание: Рабочие чертежи марки НВК
Составлена в ценах 2000 г. С учетом индексов РЦЦС за январь 2014 г.
Наименование работ и затрат
Стоимость единицы руб
Общая стоимость руб.
Затраты труда рабочих чел-ч не занятых обслуж. машин
обслуживающих машины
ТЕР-2001 01-01-003-15 МСК
Разработка грунта в отвал экскаватором "обратная лопата" вметисмостью 05 м3. Грунт III гр.
ТЕР-2001 01-02-057-3 МСК К=12
Разработка грунта вручную в траншеях глубиной до 2 м без креплений с откосами. Грунт III гр. п.3.187
ТЕР-2001 01-02-061-2 МСК
Засыпка вручную траншей пазух котлованов и ям. Грунт II гр.(засыпка II-ой группой)
ТЕР-2001 01-01-034-3 МСК
Засыпка траншей и котлованов с перемещением грунта до 5 м бульдозерами мощностью 96 (130) кВт Грунт III гр.
ТЕР-2001 01-02-005-2 МСК
Уплотнение грунта пневматическими трамбовками. Грунт III гр.
ТЕР-2001 01-01-013-15 МСК
Разработка грунта с погрузкой на автомобили-самосвалы экскаваторами с ковшом вместимостью 05 м3. Грунт III гр.
Перевозка грузов автомобилями самосвалами на расстояние 1 км (класс груза - 1)
ТЕР-2001 01-01-016-2 МСК
Работа на отвале. Грунт III гр.
ИТОГО прямые затраты по разделу 1:
Общие указания по применению ТЕР-2001.в МДС 81-36.2004
К = 115 на "Стесненность" ( к нормам затрат труда оплате труда рабочих. ЭММ в том числе оплате труда рабочих обслуживающих машины) ПЗ = 1113460 1.15 + 3378292 1.15 + 290 = 5165805 в т.ч зар. плата машинистов 115 286178 = 329105
Итого прямые затраты в ценах 2000 г. К = 115 по разделу 1:
Индексы РЦЦС за январь 2014 г. ОТР 13709 1280479 = 17554087 ЭММ 9578 3885036 = 37210875 в т.ч зар. плата машинистов 13709 329105 = 4511700 материалы 5463 290 = 1584
Итого прямые затраты в текущем уровне цен 2014 г. по разделу 1:
МДС 81-33.2004 прил.4 п.1.2 и п.1.1 (письмо ФАС и ЖКХ от 31.01.2005 № ЮТ-26006)
Накладные расходы для пунктов 2 и 3 по разделу I от ФОТ в %: Nнр = 68 % от ФОР; НРпп2и3 = (510682 + 216513) 115 = 836274 13709 068 = 7795849 Накладные расходны для пунктов 14568 по разделу I: Nнр = 81 % от ФОТ; НР ост. пунктов = (1280479 + 329105) - 836274 = 773310 13709 081 = 8587057
Итого накладные расходы по разделу 1: НР=
Итого сметная себестоимость по разделу 1: (ПЗ+НР) = (54766546+16382906)=
МДС 81-25.2001 (письмо от 18.11.2004 г. № АП 553606 прил. 1 п.1.2 и п.1.1)
Сметная прибыль в % ФОТ Для пунктов 2 и 3 Псм = 836274 13709 03 =
Для остальных пунктов 1 4 5 6 8
Псм.ост = 773310 13709 04 =
Итого сметная прибыль по разделу 1:
Итого со сметной прибылью по разделу 1:
Канализационная сеть
ТЕР-2001 23-01-001-4 МСК
Устройство бетонного основания под трубопроводы
ТЕР-2001 23-01-005-2 МСК
Укладка канализационных керамических труб
Трубы керамические самотечные канализационные d=200 мм
ТЕР-2001 23-01-005-3 МСК
Трубы керамические самотечные канализационные d=250 мм
ТЕР-2001 23-01-005-4 МСК
Трубы керамические самотечные канализационные
ТЕР-2001 23-01-005-5 МСК
Трубы керамические самотечные канализационные d=350 мм
ТЕР-2001 23-01-005-6 МСК
Трубы керамические самотечные канализационные d=400 мм
ТЕР-2001 23-01-005-7 МСК
Трубы керамические самотечные канализационные d=450 мм
ТЕР-2001 23-01-005-8 МСК
Трубы керамические самотечные канализационные d=500 мм
ТЕР-2001 23-01-005-10 МСК
Трубы керамические самотечные канализационные d=600 мм
ТЕР-2001 23-01-007-04 МСК
Укладка канализационных железобетонных труб d=800 мм
ССЦ-032011 440-9148-5
Трубы железобетонные самотечные канализационные d=600 мм
ТЕР-2001 23-03-001-05 МСК
Устройство круглых сборных железобетонных колодцев d=1500 мм
ССЦ-032011 103-0753-002
Люки легкие чугунные
Кольца для колодцев d=1500 м3
ССЦ-032011 440-9149-001
Плиты жб покрытий d=1500 м3
Отдельные конструктивные элементы
ТЕР-2001 23-02-001-7 МСК
Покрытие мастикой битумно-полимерной обмазочной гидроизоляционной канализационных железобетонных труб
Мастика битумно-полимерная обмазочная гидроизоляционная
ТЕР-2001 22-01-011-12 МСК
Укладка стального футляра под жд путями d=600 мм
ССЦ-032011 103-9055-136
Труба стальная d=600 мм
ТЕР-2001 22-01-011-10 МСК
Устройство стального дюкера под рекой d=400 мм
Труба стальная электросварная прямошовная d=400 мм
ТЕР-2001 22-02-002-10 МСК
Нанесение усиленной антикоррозионной битумно-резиновой или битумно-полимерной изоляции на стальные трубопроводы d = 400 мм
Мастика(клей-герметик (эластосил 137-352) марки А)
ССЦ-032011 113-9040-005
Материалы гидроизоляционные рулонные (пленка полиэтиленовая толщиной 020 мм)
ТЕР-2001 22-03-006-10 МСК
Установка задвижек d=400 мм
ССЦ-032011 300-9144-025
Задвижки чугунные d=400 мм
ТЕР-2001 22-03-014-10 МСК
Приварка фланцев к стальным трубопроводам d=400 мм
ССЦ-072004 300-9508-008
Фланцы стальные d = 400 мм
ИТОГО прямые затраты по разделу 2:
Общие указания по применению ТЕР-2001 СПб.в МДС 81-36.2004
К = 115 на "Стесненность" ( к нормам затрат труда оплате труда рабочих. ЭММ в том числе оплате труда рабочих обслуживающих машины) ПЗ = 327246 115 + 322880 115 + 19160866 = 19908511 в т.ч. зар. плата машинистов 30987 115 = 35635
Итого прямые затраты в ценах 2000 г. К = 115 по разделу 2:
Индексы РЦЦС за январь 2014 г. ОТР 13709 37633 = 5159149 ЭММ 9578 371312 = 3556426 зар. плата машинистов 13709 35635 = 488520 материалы 6588 19160866 = 126231785
Итого прямые затраты в текущем уровне цен 2014 г. по разделу 2:
МДС 81-33.2004 прил.4 п.18
Накладные расходы по видам работ в % от ФОТ НР = (5159149+488520) 111 = 6268913
Итого накладные расходы по разделу 2: НР =
Итого сметная себестоимость по разделу 2: (ПЗ+НР) = (134947360+6268913) =
Сметная прибыль по видам работ в % от ФОТ Псм = (5159149+488520) 071 =
Итого сметная прибыль по разделу 2:
Итого со сметной прибылью по разделу 2:
Итого со сметной прибылью по разделу 1 и разделу 2:
Всего по смете с НДС:
Ведомость подсчета объемов работ к локальной смете на строительство водоотводящей сети поселка Светлое
Район строительства – Московская область;
Сухой грунт III гр – суглинок;
Объем грунта разрабатываемого экскаватором - обратная лопата (емкость ковша 05 м3) в отвал
V1=VудLобщ=1027500 =
Объем грунта добираемого вручную после механизированной разработки
Объем грунта для засыпки траншеи вручную
=01(275000+22000)=29700м3
Объем грунта для засыпки траншеи бульдозером
Объем грунта уплотняемого пневматическими трамбовками
=29700+237600=267300 м3
Объем грунта разрабатываемого экскаватором - обратная лопата с погрузкой на автомобили-самосвалы
Вес транспортируемого грунта
P=jV6=17529700=51975 т
Объем грунта разрабатываемого в отвал при транспортировке его автомобилями-самосвалами
II. Канализационная сеть
Протяженность керамической канализационной сети
по расчетам в проекте
Протяженность железобетонной канализационной сети
Колодцы канализационные круглые сборные железобетонные
В зависимости от диаметра труб:
по количеству колодцев
Объем колодцев объем ЖБК
Кольца для колодцев
Устройство бетонного основания под трубопроводы
м3 бетона на 1 км сети:
Покрытие мастикой битумно-полимерной обмазочной гидроизоляционной
Устройство стального футляра под жд путями
участков трубы по 40 м
Устройство стального дюкера под рекой
Усиленная антикоррозийная битумная изоляция стальных трубопроводов
По длине стального трубопровода
Установка задвижек чугунных d=400 мм
По две на каждый напорный трубопровод
По две на каждую задвижку
2 Определение себестоимости услуг канализационного предприятия
Себестоимость продукции (услуг) – выраженные в денежной форме затраты на ее производство и реализацию. Себестоимость продукции состоит из статей затрат на материалы (реагенты) электроэнергию заработную плату производственного персонала амортизацию цеховых и общих эксплуатационных расходов а также внеэксплуатационных расходов.
Cпусл = М + Э + Зр + Аопв + Ц + Рвнеэксп
где М – расходы на вспомогательные материалы (реагенты) для очистки сточной воды р.;
Э – затраты на производственную электроэнергию р.;
Зр – заработная плата производственного персонала р.;
Аопв – амортизационные отчисления на полное восстановление ОПФ р.;
Ц – цеховое и общеэксплуатационные затраты р.;
Рвнеэксп – внеэксплуатационные расходы р.
2.1 Основные расходы
) Затраты на материалы (реагенты) (М)
Затраты на материалы (реагенты) представлены в таблице 9.5:
Наименование реагента
Суточное количество обрабатываемой воды тыс.м3сут
Число дней отчистки в году сут
Годовое количество обрабатываемой воды тыс.м3
Цена 1 т реагента франко-склад ОС тыс.руб
Всего затраты на реагенты млн.руб
На 1 л сточных вод гл
Сернокислый алюминий (коагулянт)
Кальцинированная сода (активатор сорбента)
Сульфат магния (активатор сорбента)
) Затраты на электроэнергию (Э)
Годовой расход электроэнергии для главной насосной станции кВт·ч:
где 272 – расход удельной энергии кВтч затрачиваемой на подъем 1000 м3 воды на 1 м при КПД = 1;
Q = 22317·3651000 = 8145 тыс.м3год – количество воды перекачиваемое за год на ГОС;
Н = 18 м – средняя за год высота подъема воды насосами на ГОС;
= 075 – КПД насосов;
= 085 – КПД двигателя.
Годовой расход электроэнергии для иловой насосной станции кВт·ч:
где Q = 1386·3651000 = 506 тыс.м3год – количество ила перекачиваемого за год на ИНС;
НИНС = 10 м – средняя за год высота подъема воды насосами на ИНС;
= 09 – КПД двигателя.
Годовой расход электроэнергии для модулей УФО кВт·ч:
где N = 49 кВт – потребляемая мощность одним модулем УФО;
t = 24 ч · 365 = 8760 ч – время работы УФ модуля в год;
n = 2 – количество рабочих УФ-модулей.
Годовой расход электроэнергии для центрифуг кВт·ч:
где N = 2832 кВт – потребляемая мощность одной центрифугой;
t = 24 ч · 365 = 8760 ч – время работы центрифуги в год;
n = 2 – количество рабочих центрифуг.
Расчеты затрат на электроэнергию сведены в таблице 9.6:
Потребители электроэнергии
Расход электроэнергии за год кВт·ч
Затраты за год млн. руб. за израсходованное кол-во кВт·ч
Главная насосная станция
) Заработная плата производственного персонала (Зр)
В этой статье затрат учтена основная и дополнительная заработная плата рабочих непосредственно участвующих в основной производственной деятельности. Все расчеты сведены в таблицу 9.7:
Численность рабочих чел
Месячная ставка тыс. руб.
Годовой фонд заработанной платы за 11 месяцев млн. руб.
С учетом районного коэффициента Кр = 15 (Москва)
Сеть водоотведения L= 275 км
механическая очистка
биологическая очистка
Итого тарифный фонд:
Доплаты к тарифному фонду (90%)
Итого основная заработная плата
Дополнительная заработная плата (10% от суммы основной заработной платы )
Всего заработная плата производственных рабочих
) Амортизационные отчисления (Аопв)
Амортизационные отчисления на полное восстановление ОПФ представлены в таблице 9.8:
Стоимость зданий сооружений по сводной смете млн.руб
Норма амортизации на полное восстановление %
Сумма амортизации млн.руб
Главная насосная станция (здание) главные очистные сооружения
Главная насосная станция (монтаж и оборудование)
2.2 Накладные расходы
) Цеховые и общеэксплуатационные расходы (Ц)
Эта статья затрат – комплексная. Она включает:
Ц = П1 + П2 + П3 + П4
где П1 – заработная плата цехового административно-эксплуатационного и общеэксплуатационного персонала;
П2 – страховые взносы от всего фонда заработной платы;
П3 – затраты на ремонтный фонд (Рф);
П4 – прочие цеховые и общеэксплуатационные расходы.
1) Заработная плата цехового и административно-управленческого аппарата.
Затраты на содержание цехового и административно-управленческого аппарата представлены в таблице 9.9:
Месячная ставка тыс.руб.
Годовой фонд заработанной платы за 11 месяцев млн.руб.
Лаборатории водоотведения
Общеэксплуатационный персонал главной очистной станции
Административно-управленческий персонал
Итого основная заработная плата
Дополнительная заработная плата (10% от суммы основной заработной платы)
Всего заработная плата персонала
2) Страховые взносы – 30% от Фзп млн.руб:
П2 = 030( 3304+2231) = 1661 млн.руб.
3) Ремонтный фонд – 1% от стоимости основных объектов млн.руб:
П3 = 00152114 = 521 млн. руб.
4) Прочие цеховые и общеэксплуатационные расходы – 10% от суммы зп работников страховых взносов и ремонтного фонда млн. руб:
П4 = 01 (П1 + П2 + П3) = 01 (2231+1661+521) = 441 млн. руб.
Цеховые и общеэксплуатационные расходы составляют:
Ц = 2231+1661+521+441 = 4854 млн. руб.
) Внеэксплуатационные расходы (Рвнеэксп)
Внеэксплуатационные расходы – 20% от суммы затрат на материалы электроэнергию зп рабочих и амортизацию млн. руб:
Рвнеэксп= 02( М + Э + Зр + А)= 02 (3495+484+3304+2675) = 1992 млн.руб.
Общая сумма годовых эксплуатационных затрат сведена в таблицу 9.10:
Годовые эксплуатационные расходы млн. руб.
Себестоимость единицы продукции руб.м3
Структура себестоимости %
Заработная плата производственных рабочих
Цеховые и общеэксплуатационные расходы
Внеэксплуатационные расходы
Годовой объем реализованной воды млн. м3
3 Технико-экономические показатели проекта
Технико-экономические показатели проекта представлены в таблице 9.11:
Годовая производительность системы Qгод
Капитальные вложения в строительство системы Кполн
Удельные капитальные вложения Куд=КполнQгод
Стоимость строительства сети водоотведения
Стоимость строительства 1 пог. км сети
Стоимость строительства ГОС КГОС
Производительность ГОС Qсут
Стоимость строительства единицы суточной мощности ОС
Годовые эксплуатационные расходы системы водоотведения Сп
Себестоимость 1 м3 отведенной и очищенной сточной воды Суд=СпQгод реал
4 Экономической эффективности проекта
4.1 Расчет экономической эффективности проекта
Экономическая эффективность учитывает последствия реализации проекта с народно-хозяйственной точки зрения не только непосредственных его участников но и участников в смежных отраслях экономики.
Расчет экономической эффективности представлен в табл. 9.12
Выручка от реализации продукции (Кр)
Себестоимость (текущие расходы) (Сп)
Налогооблагаемая прибыль
Pr = 66689 млн.руб. 10 лет = 6669 млн.руб
Чистые денежные поступления (Pk)
Pk = 93436 млн.руб.10 лет = 9344 млн.руб
Недисконтированные капитальные вложения (IC)
Дисконтированные доходы
4.2 Оценка экономической эффективности инвестируемого проекта
) Чистый приведенный эффект:
= 39866 – 100804 = - 60938 млн.руб.
NPV = - 60938 0 – проект не прибыльный.
) Индекс рентабельности:
= 39866 100804 = 0395.
РI = 0395 1 – проект не прибыльный.
= 100804 9344 = 108 лет.
РР = 108 > 8 лет – проект не окупиться за данный нормативный срок.
) Коэффициент эффективности капиталовложений:
= 6669 (05 100804) = 0132.
ARR = 0132 > 01 – проект эффективен.
Вывод: В ходе анализа полученных коэффициентов выявлено что проект экономически не эффективен и не рентабелен с завышенным сроком окупаемости но эффективен с позиции капиталовложений и имеет крайне важное значение с социально-экологической точки зрения.
5 Экономический ущерб причиняемый окружающей среде от загрязнения водоёма
Годовой объём сточных вод составляет 815 млн.м3год.
Экономическая оценка годового ущерба от годичного сброса загрязняющих примесей в водоем ргод:
где γ – константа принимается γ = 50 тыс.руб.усл.т. при оценке ущерба от годовых сбросов;
– константа принимается =15;
М – приведенная масса годового сброса примесей в водоем усл.тгод:
mi – общая масса годового сброса тгод.
где Si – концентрация веществ в сточных водах принимается из раздела 4 дипломного проекта гм
где ПДК – предельно допустимая концентрация вещества в воде водных объектов принимается по [1 табл. 1] гм3.
Расчет экономического ущерба до проведения комплекса водоохранных мероприятий представлен в таблице 9.13:
Приведенная масса годового сброса данного загрязняющего вещества Мi усл.тгод
Концентрация в сточных водах Si гм3
Масса годового сброса в водоём mi тгод
Итого: М1 = Мi = 9984+7584 = 85824 усл.тгод.
Годовой ущерб от годичного сброса загрязняющих примесей в водоем до проведения комплекса водоохранных мероприятий млн.р.год.:
У1 = γ · M1 = 50 15 85824 = 6437 млн.р.год.
Расчет экономического ущерба после проведения комплекса водоохранных мероприятий (устройство главных очистных сооружениях с блоком доочистки на сорбционных фильтрах) представлен в таблице 9.14:
Итого: М2 = Мi = 082+05 = 132 усл.тгод.
Годовой ущерб от годичного сброса загрязняющих примесей в водоем после проведения комплекса водоохранных мероприятий млн.р.год.:
У2 = γ · M1 = 50 15 132 = 01 млн.р.год.
Расчет экономической эффективности проведения водоохранных мероприятий
Предотвращенный годовой ущерб
Экономический результат
Эксплуатационные расходы
Приведенные затраты
Чистый экономический эффект комплекса мероприятий
Приведенные затраты млн.руб.год:
ПЗ = Сп + Ен К = 16803+015100804 = 31923 млн.руб.год
где Ен – норма дисконта равная приемлемой для инвестора норме дохода на капитал принята равной 015.
Абсолютная экономическая эффективность:
Вывод: Чистый экономический эффект комплекса водоохранных мероприятий Э = - 25496 млн.руб.год 0. Поскольку полученное значение Э является отрицательным то проведение водоохранных мероприятий экономически не эффективно но необходимо и обоснованно с точки зрения охраны окружающей среды.
) Составление смет в строительстве. Методические указания. Составитель Розенгарт Т.К. – СПб.: ПГУПС 2007 г.
) Экономические расчеты в дипломном проектировании. Методические указания. Составитель Розенгарт Т.К. – СПб.: ПГУПС 2011 г.
) Экономика природопользования. Методические указания. Составитель Розенгарт Т.К. – СПб.: ПГУПС 2001 г.
) Укрупненные показатели стоимости строительства (УПСС). Здания и сооружения внеплощадочных систем водоснабжения и канализации промышленных предприятий. – М.: Стройиздат 1980 г.
) Сборник №27 укрупненных показателей (УКН-27) восстановительной стоимости зданий и сооружений внешнего водоснабжения и канализации для переоценки основных фондов. – Л.: Энергия 1970 г.
) Территориальные единичные расценки на строительные работы (ТЕР). Сборник №1. Земляные работы. – М.: Минмособлстрой 2002.
) Территориальные единичные расценки на строительные работы (ТЕР). Сборник №22. Водопровод - наружные сети. – М.: Минмособлстрой 2002.
) Территориальные единичные расценки на строительные работы (ТЕР). Сборник №23. Канализация - наружные сети. – М.: Минмособлстрой 2002.
) Государственные элементные сметные нормы на строительные работы. ГЭСН-2001. Сборник №1. Земляные работы. – М.: Госстрой России 2000.
) Государственные элементные сметные нормы на строительные работы. ГЭСН-2001. Сборник №22. Водопровод - наружные сети. – М.: Госстрой России 2000.
) Государственные элементные сметные нормы на строительные работы. ГЭСН-2001. Сборник №23. Канализация - наружные сети. – М.: Госстрой России 2000.
) Сборник сметных цен на основные строительные ресурсы в Российской Федерации. ССЦ 032011 г.
) Журнал «Ценообразование и сметное нормирование в строительстве». ЦиСН - март 2014 г.

НИР Статья про ААА.docx

Бобровник Анна Борисовна
Астафурова Надежда Борисовна
Тимофеева Юлия Викторовна
Мелинаускас Сергей Сергеевич
Научный руководитель - доцент к.т.н. Бегунов П.П.
Кафедра «Водоснабжение водоотведение и гидравлика»
МОДЕРНИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИИ СОРБЦИОННОЙ ОЧИСТКИ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ ПРИ ЭКОНОМИИ ЭНЕРГИИ
Настоящая статья опубликована при поддержке Петербургского государственного университета путей сообщения императора Александра I инициативных научных работ выполняемых студенческими научными коллективами.
Модернизация технологии фильтрации безреагентной очистки питьевой воды повышение качества её очистки при экономии энергии.
Задачи и этапы работ:
разработка и монтаж экспериментальной установки;
разработка методики эксперимента;
проведение эксперимента;
обработка экспериментальных материалов;
Отличительные особенности и преимущества ААА:
высокая сорбционная емкость позволяющая очищать природные воды и смешанные стоки одновременно от цветности мутности ионов тяжелых металлов хлорорганических соединений (в т.ч. диоксинов) нитратов фосфатов радионуклидов и нефтепродуктов;
не требует обработки воды коагулянтами и флокулянтами;
в обработанной (питьевой) воде отсутствует статочный A
увеличение периода фильтрцикла (экономия промывной воды);
не требуется первичное хлорирование т.е. не выделяются тригалометаны (вызывают онкозаболевания) диоксины (останавливают репродукцию).
колебания концентраций одного или нескольких загрязнений не оказывает влияния на эффективность процесса очистки: адсорбент извлекает весь комплекс загрязнений;
эффективная работа при низких температурах воды;
регенерация загрузки непосредственно в фильтре за короткое время при расходе воды на промывку в соотношении 3:1 к объему ААА;
экологическая безопасность отходов технологического процесса;
простая адаптация ААА к действующим схемам очистки воды при низких капитальных затратах позволяет в короткие сроки модернизировать существующие сооружения.
Рис.1. Экспериментальная установка для технологического моделирования процесса очистки воды
Прибор для определения -потенциала;
Мутномер проточный с самописцем;
Термометр с самописцем;
Ротаметр с самописцем;
После разработки модельной установки по очистке воды и после ее сборки был проведен первый опыт по очистке воды загрязненной хлоридом железа FeCl3. В результате обзора проведенных экспериментов появилось решение в нашей экспериментальной установке и натурных образцах фильтрующую прослойку делать послойно (от большего к меньшему) по фракциям а обратную промывку делать в соответствии с потентом.
Опыт проводился с соблюдением требований СНиП в условиях отношения диаметра загрузки к скорости фильтрации .
Необходимо проверить условие 80:
= – условие выполнено
Далее вода загрязняется раствором железа в количестве 2 мг (FeCl3) на 5 литров воды. Первая проба была без прохождения очистки. Далее отбор проб воды взяли после прохождения через фильтрующую загрузку (адсорбент). Пробы отбиралась с небольшим интервалом времени. Анализ выборки расходов воды сведен в таблицу 1:
Анализ выборки расходов воды
Результаты отдельных замеров расходов
Случайные отклонения от выборочного среднего
После проведения проб пробирки с водой перенесли в лабораторию на кафедре «Водоснабжение водоотведение и гидравлика» где определяли остаточное содержание железа в воде.
Исходная концентрация равна: 727 мгл.
Предположительно концентрация остаточного железа обеспечила пристенной фильтрацией. Для более точного опыта необходимо взять пробу по оси сииметрии установки. Однако следует заметить что при концентрации железа в исходной воде 727 мгл то еть 242 ПДК после фильтрации через ААА – 013 02 ПДК то есть в 121 раз меньше чем до проведения опыта. Другие загрязнители воды имеют такой же порядок очистки.
Гранулированный ААА используется как загрузка стандартных фильтровальных сооружений. Очистка осуществляется за счет высокой поверхностной активности гранул. Активность ААА восстанавливается непосредственно в фильтре регенерационными растворами многократного использования. Потери ААА при эксплуатации фильтра составляют 5-8% в год.
Использование уникального сорбента ААА и структуризации зернистой засыпки в процессе обратной промывки фильтров позволяет увеличить срок фильтроцикла минимум в 2 раза (гарантированно). Благодаря этому достигается значительная экономия энергии и реализуется цель нашей НИР. При дальнейших исследованиях срок может быть увеличен до 5 раз.
В расчете структурирование загрузки позволяет увеличить грязеемкость фильтра примерно в 2 раза (то есть все загрязнения лучше задерживаются) без применения реагентов. И исходя из этого дальше можно не промывать его.

Бобровник окр.среда статья вар 2.doc

Отражение вопросов охраны окружающей среды при выполнении дипломного проекта
Ограничение сбросов загрязняющих веществ в гидросферу с целью улучшения общей экологической обстановки являлось приоритетным направлением в ходе дипломного проектирования.
Дипломный проект предусматривает реконструкцию системы водоотведения населенного пункта расположенного в Московской области численностью 60400 человек и железнодорожной станции.
Все решения в дипломном проекте приняты с учетом охраны окружающей среды. Основные из них следующие:
)Местные очистные сооружения
Очистка производственных сточных вод депо в дипломном проекте предполагается на местных очистных сооружениях (МОС) а затем эти воды перекачиваются с помощью канализационной насосной станции расположенной на территории МОС в коллектор городской сети.
Существующие местные очистные сооружения в соответствии с заданием к дипломному проекту признаны как непригодные для дальнейшей эксплуатации и подверглись полному переустройству. В проекте предусмотрена компактная моноблочная установка включающая блок грубой и тонкой механической очистки блок фильтрации с использованием плавающего пенополистирольного фильтра и блок сорбционного фильтра загруженного активированным алюмосиликатным адсорбентом (ААА). По сравнению с обычно используемым и требующим периодической замены или сложной регенерации активированным углем алюмосиликатный адсорбент в данной моноблочной установке регенерируется без извлечения его из фильтра.
Необходимая степень очистки производственных и дождевых сточных вод на МОС определена схемой их дальнейшего использования а также требованиями предъявляемыми к качеству очищенных стоков сбрасываемых в соответствующий приёмник СВ.
)Выбор источника водоотведения
В дипломном проекте необходимая степень очистки сточных вод определена из двух условий: требований к качеству воды при сбросе её в водный объект или в систему водоотведения населённого пункта (СВНП) и требований к качеству очищенной воды в водообороте предприятия.
Расчет необходимой степени очистки сточных вод произведен по программе ОБОРОТ-2 разработанной на кафедре ВВиГ ПГУПС. Балансовая схема использования воды на производственные нужды железнодорожной станции представлена на рисунке 1.
ПР1 – производства требующие водопроводную воду по санитарным или экономическим требованиям; ПР2 и ПР3 – производства использующие очищенные сточные воды из оборотных систем водоснабжения по экономическим условиям; РР – регулирующие резервуары для дождевых сточных вод; МОС1 и МОС2 – ступени местных очистных сооружений; РОВ1 и РОВ2 – резервуары очищенной воды; НС1 и НС2 – насосные агрегаты оборотных систем водоснабжения; qвод – расход водопроводной воды; qд.в. – зарегулированный расход дождевой воды; Qбыт – расход бытовых сточных вод; qсбр – расход сточных вод сбрасываемых в бытовую сеть водоотведения; qоб1 qоб2 – расход оборотной воды в схеме 1 2 соответственно.
Рисунок 1 – Балансовая схема использования воды на производственные нужды промышленного предприятия
Сравнение вариантов показало что наиболее рациональный водоприемник сточных вод – система водоотведения населенного пункта (СВНП) при стоимости сброса сточных вод 10 руб.м3. Минимальные общие затраты при рациональной остаточной концентрации лимитирующего загрязняющего вещества К1 = 260 мгл и К2 = 200 мгл составят 244 млн. руб.год. Рациональная степень использования очищенных сточных вод в 1-й системе водооборота Pob1 = 6144 % и во 2-й системе водооборота Pob2 = 841 %. Себестоимость очистки СВ e = 46083 руб.м3.
Производительность МОС в сухую погоду Qсух= 14948 м3сут; при дожде Qдождь = 21401 м3сут.
Расход используемый в обороте № 1: Qob1 = 13148 м3сут расход используемый в обороте № 2: Qob2 = 1800 м3сут. Расход сбрасываемых производственных СВ Qpsb = 000 м3сут т.е. весь расход очищенных производственных сточных вод подается обратно в оборот.
В соответствии с программой по определению рациональной степени очистки СВ «Оборот-2» сбрасываемые сточные воды очищаются до концентрации 2 мгл. Суммарная стоимость сброса сточных вод Ysb = 040 млн.ргод.
В соответствии с этим в проекте принята моноблочная установка с очисткой сточных вод до концентрации 2 мгл. Моноблочная установка рассчитана на максимальный часовой расход при дожде – 1901 м3ч (см. таблицу притоков).
Схема моноблочной установки представлена на рисунке 2.
– емкость; 2 – устройство для подачи воды; 3 – поворотная труба для удаления нефтепродуктов; 4 – ограничитель зоны накопления нефтепродуктов; 5 – блок с тонкослойными элементами; 6 – каналы; 7 – перепускное устройство; 8 – механический фильтр; 9 – плавающая загрузка; 10 – водосливная разделительная стенка; 11 – перепускной трубопровод с обратным клапаном; 12 – распределительно-водосборный коллектор сорбционного фильтра; 13 – сорбционный фильтр; 14 – трубопровод для отвода регенерирующего раствора; 15 – загрузка активированным алюмосиликатным адсорбентом; 16 – дренажное днище; 17 – дисковые распределительные устройства (вариант дренажные щелевые колпачки); 18 – трубопровод для подачи регенерирующего раствора; 19 – трубопровод для подачи промывной воды; 20 – трубопровод для отвода очищенной воды; 21 – водосборно-дренажная система плавающего фильтра и отвода промывной воды; 22 – бункер для осадка с трубопроводами для его удаления; 23 – жалюзийная решетка.
Рисунок 2 – Схема компактной моноблочной установки для очистки сточных вод
)Выбор системы водоотведения
В результате технико-экономического сравнения систем водоотведения в дипломном проекте произведена реконструкция полной раздельной системы водоотведения в полураздельную которая была определена как наиболее рациональная по программе «Выбор рациональной системы водоотведения с учетом охраны водных объектов от загрязнений WSW». Запроектировано две подземные сети труб – производственно-бытовая и дождевая и один общий главный коллектор по которому все бытовые и производственные сточные воды и первые наиболее загрязненные порции дождевой воды (по расчету – 901 % годового стока) отводятся на очистные сооружения а более чистая часть дождевого стока по ливнеотводам сбрасывается в водоем предварительно пройдя очистку на локальных очистных сооружениях (ЛОС). В местах пересечения этих сетей устроены разделительные камеры назначение которых состоит в том чтобы сбрасывать в водоем во время сильных дождей часть стока. Таким образом в производственно-бытовую сеть через разделительные камеры поступает только наиболее загрязненная часть ливневых сточных вод.
– уличный коллектор бытовой сети водоотведения; 2 – уличный коллектор дождевой сети водоотведения; 3 – разделительная камера; 4 – ливнеотвод; 5 – главный коллектор; 6 – регулирующий резервуар; 7 – отводящий коллектор; 8 – насосная станция; 9 – очистные сооружения; 10 – выпуск; 11 – локальные очистные сооружения;
Рисунок 3 – Схема полураздельной сети водоотведения
Коэффициенты разделения в РК-1 и РК-2 соответственно: 0276 и 0253. Это означает что в самом неблагоприятном случае (во время сильных дождей) 276 % в 1-й разделительной камере и 253 % во 2-й разделительной камере от расчетных расходов дождевых вод будет подаваться в главный коллектор с дальнейшей очисткой на главных очистных сооружениях; остальной расход после очистки на ЛОС будет сбрасываться в водный объект.
Результаты расчета по программе WSW представлены в таблице 1.
Таблица 1 – Результаты расчета по программе WSW для полураздельной системы водоотведения без ограничений по степени очистки
Коэффициент разделения в 1 камере К1
Коэффициент разделения во 2 камере К2
Расход в коллекторе после 1 камеры Q1
Расход в коллекторе после 2 камеры Q2
Степень очистки Lос
Полный экономический ущерб водоему Yос
Ущерб от сброса вод через РК Yрк
Стоимость главного коллектора Скол
Стоимость регулирующего резервуара Срег
Стоимость очистных сооружений Сос
Стоимость насосных станций Снс
Годовой объем моечных вод Wм
Годовой объем дождевых вод Wд
Годовой объем талых вод Wт
Годовой объем поверхностных вод Wп
Годовой объем очищаемых пов. вод Wосп
Объем регулирующих резервуаров Wрег
)Главные очистные сооружения. Блок доочистки
Дипломным проектом предусмотрена реконструкция главных очистных сооружений (ГОС). До реконструкции ГОС были рассчитаны на полную биологическую очистку. Реконструкция состоит в устройстве блока доочистки на фильтрах с сорбционной загрузкой активированным алюмосиликатным адсорбентом. В состав блока доочистки также входят следующие сооружения: приемные резервуары; насосная станция подающая воду на сооружения доочистки; барабанные сетки; сооружения для насыщения воды воздухом; резервуар для сбора промывной воды; насосная станция для ее перекачки на иловую насосную станцию; резервуар для промывки барабанных сеток и фильтров с насосными установками для подачи воды на промывку.
На основании технико-экономического расчета систем водоотведения по программе WSW предусмотрена полная биологическая очистка сточных вод со снижением БПКполн до 15 мгл с последующей доочисткой на сорбционных фильтрах с целью снижения БПКполн до концентрации 018 мгл.
)Главные очистные сооружения. Обработка осадка
В ходе реконструкция ГОС также предусмотрена замена иловых площадок на механическое обезвоживание. Это мероприятие позволяет рационально использовать земельные ресурсы.
Таким образом смесь сырого осадка и уплотненного в илоуплотнителях активного ила поступает в цех механического обезвоживания (с помощью центрифуг). Обезвоженный осадок автосамосвалами вывозится за пределы станции. Проектом предусмотрены 6 иловых площадок-уплотнителей на случай аварии в ЦМО.
Центрифугирование – разделение фаз в поле центробежных сил. В центрифугу заходит влажный осадок выходят фугат и кек (обезвоженный осадок) с влажностью 80-85%. Фугат направляется в голову очистных сооружений. Кек – на завод сжигания осадка.
Центрифугирование осадков производится с применением минеральных флокулянтов. Они используются для улучшения качества очищения жидкости. Флокулянт – это полимер. Осадок после обезвоживания на центрифугах имеет меньшую влажность а центрифуга большую пропускную способность; фугат образующийся при центрифугировании имеет меньшую загрязненность.

5) Моноблок.dwg

Камера гашения напора
Распределительный лоток с патрубками
Распределительная решетка
Поворотная труба для удаления нефтепродуктов
Ограничитель зоны накопления нефтепродуктов
Блок грубой механической очистки
Блок тонкослойного отстаивания
Перепускное устройство
Блок фильтрации с плавающей загрузкой
Водосливная разделительная стенка
Перепускной трубопровод с обратным клапаном
Распределительно-водосборный коллектор
Трубопровод отвода регенерирующего раствора
Дисковые распределительные устройства
Трубопровод подачи регенерирующего раствора
Трубопровод подачи промывной воды
Трубопровод удаления осадка
Распределительно-водосборная система фильтра
Каналы для отвода уловленных нефтепродуктов
КОНСТРУКЦИЯ МОНОБЛОЧНОЙ УСТАНОВКИ МОС
РЕКОНСТРУКЦИЯ ВОДООТВЕДЕНИЯ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ СТАНЦИИ И НАСЕЛЁННОГО ПУНКТА "СВЕТЛОЕ
КОНСТРУКЦИЯ МОНОБЛОЧНОЙ УСТАНОВКИ МОС
ПГУПС императора Александра I
d = 100 мм в бак рег. р-ра
d = 300 мм в р-р НП и осадка
Отведение и очистка сточных вод железнодорожной станции
Конструкция моноблочной установки МОС
Кафедра "Водоснабжение
водоотведение и гидравлика""

2) Профиль главного коллектора.dwg

Проектная отметка лотка
М 1:5000 ПО ГОРИЗОНТАЛИ
М 1:100 ПО ВЕРТИКАЛИ
Верхняя дюкерная камера
Колодец-гаситель напора
Регулирующие резервуары
Основание песчаное h=20 см
РЕКОНСТРУКЦИЯ ВОДООТВЕДЕНИЯ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ СТАНЦИИ И НАСЕЛЁННОГО ПУНКТА СВЕТЛОЕ
ПРОФИЛЬ ГЛАВНОГО КОЛЛЕКТОРА СЕТИ ВОДООТВЕДЕНИЯ
ПГУПС императора Александра I
Нижняя дюкерная камера
ПРОФИЛЬ ГЛАВНОГО КОЛЛЕКТОРА СЕТИ ВОДООТВЕДЕНИЯ
- Профиль главного коллектора сети водоотведения в верхней части поселка
- Профиль главного коллектора сети водоотведения в нижней части поселка

7) Профиль ГОС.dwg

Номер точки по плану
Напорный трубопровод от КНС; d=0
Распределительная чаша
Горизонтальная песколовка
Радиальный отстойник
Водоотведение. Очистка сточных вод.
Профиль движения воды по очистным сооружениям
Масштаб верт. 1:100гор 1:1000
Проектная отметка лотка
М 1:5000 ПО ГОРИЗОНТАЛИ
М 1:100 ПО ВЕРТИКАЛИ
Верхняя дюкерная камера
Колодец-гаситель напора
Регулирующие резервуары
Основание песчаное h=20 см
РЕКОНСТРУКЦИЯ ВОДООТВЕДЕНИЯ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ СТАНЦИИ И НАСЕЛЁННОГО ПУНКТА СВЕТЛОЕ
Тема дипломного проекта
ПРОФИЛЬ ГЛАВНОГО КОЛЛЕКТОРА СЕТИ ВОДООТВЕДЕНИЯ
Кафедра "Водоснабжение
водоотведение и гидравлика"
Строительный факультет
Нижняя дюкерная камера
ПРОФИЛЬ ГЛАВНОГО КОЛЛЕКТОРА СЕТИ ВОДООТВЕДЕНИЯ
Условные обозначения:
- Профиль главного коллектора сети водоотведения в верхней части поселка
- Профиль главного коллектора сети водоотведения в нижней части поселка
Уровень грунтовых вод
М 1:1000 ПО ГОРИЗОНТАЛИ
Первичный радиальный отстойник
Напорный трубопровод от КНС
Распределительная чаша
Вторичный радиальный отстойник
РЕКОНСТРУКЦИЯ ВОДООТВЕДЕНИЯ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ СТАНЦИИ И НАСЕЛЁННОГО ПУНКТА "СВЕТЛОЕ
ПРОФИЛЬ ДВИЖЕНИЯ СТОЧНЫХ ВОД ПО ГЛАВНЫМ ОЧИСТНЫМ СООРУЖЕНИЯМ
ПГУПС императора Александра I

1) Генплан Светлое.dwg

Отведение и очистка производственных сточных вод железнодорожной станции.
План отведения производственных
дождевых и бытовых сточных вод с территории железнодорожной станции. МГ 1:5000
План и разрез местных очистных сооружений для очистки производственных и дождевых сточных вод. М 1:100
ПГУПС Кафедра "Водоснабжение
водоотведение и гидравлика" гр. ВиВ-908
В городскую сеть водоотведения
Условное обозначение
Бытовая сеть водоотведения поселка
Главный коллектор бытовой сети водоотведения
Дождевая сеть водоотведения
Производственная сеть водоотведения жд станции
Бытовая сеть водоотведения жд станции
Дождевая сеть водоотведения жд станции
Оборотная сеть водоснабжения жд станции
Сброс очищенных сточных вод после МОС
Выпуск очищенных сточных вод после ОС
ПЛАН НАСЕЛЁННОГО ПУНКТА "СВЕТЛОЕ" И ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ СТАНЦИИ
РЕКОНСТРУКЦИЯ ВОДООТВЕДЕНИЯ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ СТАНЦИИ И НАСЕЛЁННОГО ПУНКТА "СВЕТЛОЕ
ПГУПС императора Александра I
Экспликация сооружений

10 КНС.dwg

Главная насосная станция
Реконструкция очистных сооружений хозяйственно бытовых стоков станции Металлострой с доведением качества очистки до требований Хельсинского договора с организацией выпуска в природную среду.
Места размещения ремонтной решетки
Подводящий коллектор ø 800
Место хранения ремонтной решетки
Напорный трубопровод ø 400
Трубопровод взмучивания осадка d = 50
Трубопровод взму- чивания осадка
Центробежный насос СД 45022.5 б
Электродвигатель ВАО 82-6
Центробежный вихревой насос
Насос дренажный самовсасывающий
Решетка-дробилка РД-600 c электроприводом
Щитовой затвор с электроприводом
ГЛАВНАЯ НАСОСНАЯ СТАНЦИЯ

Titul.doc

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Петербургский государственный университет путей сообщения
Императора Александра I»
Факультет «Промышленное и гражданское строительство» .
Кафедра «Водоснабжение водоотведение и гидравлика» .
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
к ДИПЛОМНОМУ ПРОЕКТУ .
вид выпускной квалификационной работы: бакалаврская работа дипломный проект магистерская диссертация
. Астафуровой Надежды Борисовны . .
Фамилия имя отчество обучающегося
на тему «Проектирование станции канализационных очистных сооружений с использованием очищенной воды для орошения»
. Н. Б. Астафурова .
Заведующий кафедрой –
главный руководитель
. проф. д. т. н. В. Г. Иванов . .
учёное звание И.О.Фамилия
Основный руководитель
. доц. к. т. н. Е. А. Соловьева . учёное звание И.О.Фамилия
. проф. к. т. н П. П. Якубчик . учёное звание И.О.Фамилия
проф.к.т.н. Ю. А. Верженский учёное звание И.О.Фамилия
. доцент Н. М. Якубчик .
проф. к. в. н. П. Ф. Махонько . учёное звание И.О.Фамилия
. доцент Т. К. Розенгарт . учёное звание И.О.Фамилия
. доц. к. т. н. Е. В. Постнова . учёное звание И.О.Фамилия
Санкт-Петербург 2014

gns.dwg

Совершенствование системы очистки
Насос KSB Sewatec E200-500
Насос погружной ГНОМ 20-25Т
Поз Обозначение Наименование Кол Масса
Спецификация оборудования
Кран подвесной однопролетный
ГЛАВНАЯ КАНАЛИЗАЦИОННАЯ НАСОСНАЯ СТАНЦИЯ

gns_c_chuzhim_chertezhom.dwg

Проектирование станции канализационных очистных сооружений с использованием очищенной воды для орошения
Главная канализационная насосная станция
ПГУПС императора Александра I ВиВ-908
ГЛАВНАЯ КАНАЛИЗАЦИОННАЯ НАСОСНАЯ СТАНЦИЯ
Экспликация трубопроводов
Труба для взмучивания
Напорный трубопровод D = 450 мм
Подводящий коллектор D = 800 мм
Реконструкция очистных сооружений хозяйственно бытовых стоков станции Металлострой с доведением качества очистки до требований Хельсинского договора с организацией выпуска в природную среду.
Главная насосная станция
Места размещения ремонтной решетки
Подводящий коллектор ø 800
Место хранения ремонтной решетки
Напорный трубопровод ø 400
Трубопровод взмучивания осадка d = 50
Трубопровод взму- чивания осадка
Центробежный насос СД 45022.5 б
Электродвигатель ВАО 82-6
Центробежный вихревой насос
Насос дренажный самовсасывающий
Решетка-дробилка РД-600 c электроприводом
Щитовой затвор с электроприводом
ГЛАВНАЯ НАСОСНАЯ СТАНЦИЯ
Экспликация оборудования
Кран подвесной однопролетный
Насосный агрегат СД 45022

GNS_05_06.dwg

Проектирование станции канализационных очистных сооружений с использованием очищенной воды для орошения
Главная канализационная насосная станция
ПГУПС императора Александра I ВиВ-908
ГЛАВНАЯ КАНАЛИЗАЦИОННАЯ НАСОСНАЯ СТАНЦИЯ
Экспликация трубопроводов
Труба для взмучивания
Напорный трубопровод D = 450 мм
Подводящий коллектор D = 800 мм
Экспликация оборудования
Кран подвесной однопролетный
Насосный агрегат СД 45022

ГНС!!!.dwg

Главная насосная станция
Реконструкция очистных сооружений хозяйственно бытовых стоков станции Металлострой с доведением качества очистки до требований Хельсинского договора с организацией выпуска в природную среду.
Места размещения ремонтной решетки
Подводящий коллектор ø 900
Место хранения ремонтной решетки
Напорный трубопровод ø 400
Напорный трубопровод ø 500
Трубопровод взмучивания осадка d = 50
Трубопровод взму- чивания осадка
Центробежный насос СД 45022.5 б
Электродвигатель ВАО 82-6
Центробежный вихревой насос
Насос дренажный самовсасывающий
Решетка-дробилка РД-600 c электроприводом
Щитовой затвор с электроприводом
Подводящий коллектор d=900mm
Комбинированная решетка-дробилка РД-600 с электродвигателем
Насос для уплотнения сальников
Дренажный погружной насос BIBO 2050 (q=4лс; H=6м)
Экспликация оборудования
Экспликация помещений
План на отметке 0.00
Факультет строительный
Тема дипломного проекта
Водоотведение железнодорожной станции
с общественно-деловым центром
Подводящий коллектор ø 800
ГЛАВНАЯ НАСОСНАЯ СТАНЦИЯ

КНС,маша,итог!,узел.dwg

Главная насосная станция
Реконструкция очистных сооружений хозяйственно бытовых стоков станции Металлострой с доведением качества очистки до требований Хельсинского договора с организацией выпуска в природную среду.
Места размещения ремонтной решетки
Подводящий коллектор ø1000
Место хранения ремонтной решетки
Подводящий коллектор ø 800
Напорный трубопровод ø 400
Трубопровод взмучивания осадка d = 50
Трубопровод взму- чивания осадка
Центробежный насос СД 45022.5 б
Электродвигатель ВАО 82-6
Центробежный вихревой насос
Насос дренажный самовсасывающий
Решетка-дробилка РД-1000 c электроприводом
Щитовой затвор с электроприводом
ГЛАВНАЯ НАСОСНАЯ СТАНЦИЯ
Радиальный илоуплотнитель
Технологическая схема узла обезвоживания осадка на центрифугах
Первичный радиальный отстойник
Вторичный радиальный отстойник
напорная канализация К2
Отвоз кека на складирование
подача сточной жидкости после механической очистки на ПО
подача биологически очищеной сточной жидкости на ВО для удаления иал
подача осадка из ПО в ИНС
подача иал из ВО в ИНС
отвод осадка на обработку
Отвод всплывших загрязнений
подача смеси осадка из ИНС на уплотенение
Узел обезвоживания осадка на центрифугах

4) Местные ОС.dwg

Помещение для персонала
Очищеная сточная вода
План подземной части (подвала) на отметке -3
План первого этажа на отметке 0
МЕСТНЫЕ ОЧИСТНЫЕ СООРУЖЕНИЯ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ СТАНЦИИ
РЕКОНСТРУКЦИЯ ВОДООТВЕДЕНИЯ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ СТАНЦИИ И НАСЕЛЁННОГО ПУНКТА "СВЕТЛОЕ
ПГУПС императора Александра I
Экспликация сооружений
Моноблочная установка
Резервуар уловленных нефтепродуктов и осадка
Реагентное хозяйство
Смотровые лазы РЧВ и РГПВ
Резервуар чистой воды
Резервуар грязной промывной воды
Резервуар регенерирующего раствора
Насос для подачи воды в оборот
Насос для подачи воды на промывку
Насос для подачи грязной промывной воды
Погружной насос для подачи осадка
Погружной насос для подачи регенерирующего раствора
Подъемно-разгрузочное оборудование
Спецификация трубопроводов
Всасывающие линии насосов
подающих воду в оборот
Всасывающие линии промывных насосов
Всасывающие линии насосов грязной промывной воды
Подача грязной промывной воды в моноблочную установку
Подача грязной промывной воды в резервуар промывной воды
Подача в оборот системы производственного водоснабжения
Подача фильтрата в резервуар чистой воды
Подача воды на промывку
Отвод регенерирующих растворов
Отвод осадка в резервуар осадка
Выпуск очищенных сточных вод в городскую канализационную сеть
Подача осадка в резервуар уловленных нефтепродуктов и осадка
Подача нефтепродуктов в резервуар уловленных нп и осадка
Отвод нефтепродуктов и осадка на разделку и сжигание
Подача регенерационных растворов

3) Главная насосная станция.dwg

Подводящий коллектор d=800 мм
Экспликация помещений
Экспликация оборудования
Насос для уплотнения сальников
Комбинированная решетка-дробилка РД-600 с электродвигателем
Щитовой затвор с электроприводом
Дренажный погружной насос
Характеристика совместной работы насосов марки СД 45022
Аварийный режим работы
Нормальный режим работы
ГЛАВНАЯ КАНАЛИЗАЦИОННАЯ НАСОСНАЯ СТАНЦИЯ
РЕКОНСТРУКЦИЯ ВОДООТВЕДЕНИЯ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ СТАНЦИИ И НАСЕЛЁННОГО ПУНКТА "СВЕТЛОЕ
ПГУПС императора Александра I

8) ППР 9) ППР 10) ПОС 11) Экон.dwg

ПРОЕКТ ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ ПО ВОЗВЕДЕНИЮ ДВУХ РЕГУЛИРУЮЩИХ РЕЗЕРВУАРОВ ОБЪЁМОМ 1500 М
РЕКОНСТРУКЦИЯ ВОДООТВЕДЕНИЯ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ СТАНЦИИ И НАСЕЛЁННОГО ПУНКТА "СВЕТЛОЕ
ПГУПС императора Александра I
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА ОТРЫВКИ КОТЛОВАНА
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА МОНТАЖА ДВУХ РЕГУЛИРУЮЩИХ РЕЗЕРВУАРОВ
Планировка дна и щебеночная подготовка
Монтаж элементов первого яруса – панели стеновые
панели стеновые угловые
Электросварка монтажных стыков элементов первого яруса
Замоноличивание стыков элементов первого яруса – панели стеновые
Монтаж элементов второго яруса – плиты покрытия
Электросварка монтажных стыков элементов второго яруса
Замоноличивание стыков элементов второго яруса – плиты покрытия
Устройство обмазочной гидроизоляции
Обратная засыпка пазух котлована
ГРАФИК ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ ПО ВОЗВЕДЕНИЮ ДВУХ РЕГУЛИРУЮЩИХ РЕЗЕРВУАРОВ ОБЪЁМОМ 1500 М
ГРАФИК ДВИЖЕНИЯ РАБОЧЕЙ СИЛЫ
Наименование сооружения
Продолжительность в днях
Городская сеть водоотведения из керамических труб d = 200 - 600 мм
Городская сеть водоотведения из железобетонных труб d = 800 мм
Дюкер сети водоотведения из стальных труб d = 2х400 мм
Главная насосная станция Q = 930 м ч
Наружные напорные трубопроводы от ГНС из чугунных труб d = 2х350 мм
Очистные сооружения с полной биологической очисткой с доочисткой Q = 22 317 м сут
Нормативный срок строительства
КАЛЕНДАРНЫЙ ПЛАН СТРОИТЕЛЬСТВА СИСТЕМЫ ВОДООТВЕДЕНИЯ
ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПРОЕКТА
Годовая производительность системы
Капитальные вложения в строительство системы
Удельные капитальные вложения
Стоимость строительства сети водоотведения
Стоимость строительства 1 пог. км сети
Стоимость строительства ГОС
Производительность ГОС
Стоимость строительства единицы суточной мощности ОС
Годовые эксплуатационные расходы системы водоотведения
Себестоимость 1 м отведенной и очищенной сточной воды

6) Главные очистные сооружения.dwg

Водоотведение. Очистка сточных вод.
Экспликация зданий и сооружений. Условные обозначения трубопроводов.
Генплан очистной канализационной станции
Отведение и очистка производственных сточных вод железнодорожной станции.
План отведения производственных
дождевых и бытовых сточных вод с территории железнодорожной станции. МГ 1:5000
План и разрез местных очистных сооружений для очистки производственных и дождевых сточных вод. М 1:100
ПГУПС Кафедра "Водоснабжение
водоотведение и гидравлика" гр. ВиВ-908
ПЛАН НАСЕЛЁННОГО ПУНКТА "СВЕТЛОЕ" И ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ СТАНЦИИ
Внутриплощадочный водопровод
Безнапорный трубопровод внутриплощадочной канализации
Трубопровод сточных вод
Трубопровод отвода осадка из вторичных отстойников
Трубопровод избыточного ила после вторичных отстойников
Трубопровод уплотненного избыточного ила после вторичных отстойников
Трубопровод циркулирующего активного ила
Подача воздуха в аэротенк
Отвод иловой воды после песковых бункеров
Подача иловой воды под напором в приемную камеру
Пульпопровод (пескопровод)
Трубопровод отвода осадка из первичных отстойников к ИНС***31' - 33 - напорный трубопровод*
Трубопровод для подачи механически очищенной воды к гидроэлеваторам
Открытые лотки сточных вод и осадка
Первичные радиальные отстойники
Двухкоридорные аэротенки (2 секции)
Распределительная чаша вторичных отстойников
Вторичные радиальные отстойники
Блок обеззараживания (УФО)
Аварийные иловые площадки
Главная насосная станция
Контрольно-пропускной пункт
Административное здание и лаборатория
Условные обозначения
Иловая насосная станция
Воздуходувная станция
Цех механического обезвоживания осадка
Генплан очистной канализационной станции производительностью 27998 м3сут
РЕКОНСТРУКЦИЯ ВОДООТВЕДЕНИЯ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ СТАНЦИИ И НАСЕЛЁННОГО ПУНКТА "СВЕТЛОЕ
Тема дипломного проекта
ПЛАН ГЛАВНЫХ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ ПОСЕЛКА "СВЕТЛОЕ
Кафедра "Водоснабжение
водоотведение и гидравлика"
Строительный факультет
ПГУПС императора Александра I

НИР Статья про ААА.docx

Бобровник Анна Борисовна
Астафурова Надежда Борисовна
Тимофеева Юлия Викторовна
Мелинаускас Сергей Сергеевич
Научный руководитель - доцент к.т.н. Бегунов П.П.
Кафедра «Водоснабжение водоотведение и гидравлика»
МОДЕРНИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИИ СОРБЦИОННОЙ ОЧИСТКИ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ ПРИ ЭКОНОМИИ ЭНЕРГИИ
Настоящая статья опубликована при поддержке Петербургского государственного университета путей сообщения императора Александра I инициативных научных работ выполняемых студенческими научными коллективами.
Модернизация технологии фильтрации безреагентной очистки питьевой воды повышение качества её очистки при экономии энергии.
Задачи и этапы работ:
разработка и монтаж экспериментальной установки;
разработка методики эксперимента;
проведение эксперимента;
обработка экспериментальных материалов;
Отличительные особенности и преимущества ААА:
высокая сорбционная емкость позволяющая очищать природные воды и смешанные стоки одновременно от цветности мутности ионов тяжелых металлов хлорорганических соединений (в т.ч. диоксинов) нитратов фосфатов радионуклидов и нефтепродуктов;
не требует обработки воды коагулянтами и флокулянтами;
в обработанной (питьевой) воде отсутствует статочный A
увеличение периода фильтрцикла (экономия промывной воды);
не требуется первичное хлорирование т.е. не выделяются тригалометаны (вызывают онкозаболевания) диоксины (останавливают репродукцию).
колебания концентраций одного или нескольких загрязнений не оказывает влияния на эффективность процесса очистки: адсорбент извлекает весь комплекс загрязнений;
эффективная работа при низких температурах воды;
регенерация загрузки непосредственно в фильтре за короткое время при расходе воды на промывку в соотношении 3:1 к объему ААА;
экологическая безопасность отходов технологического процесса;
простая адаптация ААА к действующим схемам очистки воды при низких капитальных затратах позволяет в короткие сроки модернизировать существующие сооружения.
Рис.1. Экспериментальная установка для технологического моделирования процесса очистки воды
Прибор для определения -потенциала;
Мутномер проточный с самописцем;
Термометр с самописцем;
Ротаметр с самописцем;
После разработки модельной установки по очистке воды и после ее сборки был проведен первый опыт по очистке воды загрязненной хлоридом железа FeCl3. В результате обзора проведенных экспериментов появилось решение в нашей экспериментальной установке и натурных образцах фильтрующую прослойку делать послойно (от большего к меньшему) по фракциям а обратную промывку делать в соответствии с потентом.
Опыт проводился с соблюдением требований СНиП в условиях отношения диаметра загрузки к скорости фильтрации .
Необходимо проверить условие 80:
= – условие выполнено
Далее вода загрязняется раствором железа в количестве 2 мг (FeCl3) на 5 литров воды. Первая проба была без прохождения очистки. Далее отбор проб воды взяли после прохождения через фильтрующую загрузку (адсорбент). Пробы отбиралась с небольшим интервалом времени. Анализ выборки расходов воды сведен в таблицу 1:
Анализ выборки расходов воды
Результаты отдельных замеров расходов
Случайные отклонения от выборочного среднего
После проведения проб пробирки с водой перенесли в лабораторию на кафедре «Водоснабжение водоотведение и гидравлика» где определяли остаточное содержание железа в воде.
Исходная концентрация равна: 727 мгл.
Предположительно концентрация остаточного железа обеспечила пристенной фильтрацией. Для более точного опыта необходимо взять пробу по оси сииметрии установки. Однако следует заметить что при концентрации железа в исходной воде 727 мгл то еть 242 ПДК после фильтрации через ААА – 013 02 ПДК то есть в 121 раз меньше чем до проведения опыта. Другие загрязнители воды имеют такой же порядок очистки.
Гранулированный ААА используется как загрузка стандартных фильтровальных сооружений. Очистка осуществляется за счет высокой поверхностной активности гранул. Активность ААА восстанавливается непосредственно в фильтре регенерационными растворами многократного использования. Потери ААА при эксплуатации фильтра составляют 5-8% в год.
Использование уникального сорбента ААА и структуризации зернистой засыпки в процессе обратной промывки фильтров позволяет увеличить срок фильтроцикла минимум в 2 раза (гарантированно). Благодаря этому достигается значительная экономия энергии и реализуется цель нашей НИР. При дальнейших исследованиях срок может быть увеличен до 5 раз.
В расчете структурирование загрузки позволяет увеличить грязеемкость фильтра примерно в 2 раза (то есть все загрязнения лучше задерживаются) без применения реагентов. И исходя из этого дальше можно не промывать его.

Бобровник окр.среда статья вар 2.doc

Отражение вопросов охраны окружающей среды при выполнении дипломного проекта
Ограничение сбросов загрязняющих веществ в гидросферу с целью улучшения общей экологической обстановки являлось приоритетным направлением в ходе дипломного проектирования.
Дипломный проект предусматривает реконструкцию системы водоотведения населенного пункта расположенного в Московской области численностью 60400 человек и железнодорожной станции.
Все решения в дипломном проекте приняты с учетом охраны окружающей среды. Основные из них следующие:
)Местные очистные сооружения
Очистка производственных сточных вод депо в дипломном проекте предполагается на местных очистных сооружениях (МОС) а затем эти воды перекачиваются с помощью канализационной насосной станции расположенной на территории МОС в коллектор городской сети.
Существующие местные очистные сооружения в соответствии с заданием к дипломному проекту признаны как непригодные для дальнейшей эксплуатации и подверглись полному переустройству. В проекте предусмотрена компактная моноблочная установка включающая блок грубой и тонкой механической очистки блок фильтрации с использованием плавающего пенополистирольного фильтра и блок сорбционного фильтра загруженного активированным алюмосиликатным адсорбентом (ААА). По сравнению с обычно используемым и требующим периодической замены или сложной регенерации активированным углем алюмосиликатный адсорбент в данной моноблочной установке регенерируется без извлечения его из фильтра.
Необходимая степень очистки производственных и дождевых сточных вод на МОС определена схемой их дальнейшего использования а также требованиями предъявляемыми к качеству очищенных стоков сбрасываемых в соответствующий приёмник СВ.
)Выбор источника водоотведения
В дипломном проекте необходимая степень очистки сточных вод определена из двух условий: требований к качеству воды при сбросе её в водный объект или в систему водоотведения населённого пункта (СВНП) и требований к качеству очищенной воды в водообороте предприятия.
Расчет необходимой степени очистки сточных вод произведен по программе ОБОРОТ-2 разработанной на кафедре ВВиГ ПГУПС. Балансовая схема использования воды на производственные нужды железнодорожной станции представлена на рисунке 1.
ПР1 – производства требующие водопроводную воду по санитарным или экономическим требованиям; ПР2 и ПР3 – производства использующие очищенные сточные воды из оборотных систем водоснабжения по экономическим условиям; РР – регулирующие резервуары для дождевых сточных вод; МОС1 и МОС2 – ступени местных очистных сооружений; РОВ1 и РОВ2 – резервуары очищенной воды; НС1 и НС2 – насосные агрегаты оборотных систем водоснабжения; qвод – расход водопроводной воды; qд.в. – зарегулированный расход дождевой воды; Qбыт – расход бытовых сточных вод; qсбр – расход сточных вод сбрасываемых в бытовую сеть водоотведения; qоб1 qоб2 – расход оборотной воды в схеме 1 2 соответственно.
Рисунок 1 – Балансовая схема использования воды на производственные нужды промышленного предприятия
Сравнение вариантов показало что наиболее рациональный водоприемник сточных вод – система водоотведения населенного пункта (СВНП) при стоимости сброса сточных вод 10 руб.м3. Минимальные общие затраты при рациональной остаточной концентрации лимитирующего загрязняющего вещества К1 = 260 мгл и К2 = 200 мгл составят 244 млн. руб.год. Рациональная степень использования очищенных сточных вод в 1-й системе водооборота Pob1 = 6144 % и во 2-й системе водооборота Pob2 = 841 %. Себестоимость очистки СВ e = 46083 руб.м3.
Производительность МОС в сухую погоду Qсух= 14948 м3сут; при дожде Qдождь = 21401 м3сут.
Расход используемый в обороте № 1: Qob1 = 13148 м3сут расход используемый в обороте № 2: Qob2 = 1800 м3сут. Расход сбрасываемых производственных СВ Qpsb = 000 м3сут т.е. весь расход очищенных производственных сточных вод подается обратно в оборот.
В соответствии с программой по определению рациональной степени очистки СВ «Оборот-2» сбрасываемые сточные воды очищаются до концентрации 2 мгл. Суммарная стоимость сброса сточных вод Ysb = 040 млн.ргод.
В соответствии с этим в проекте принята моноблочная установка с очисткой сточных вод до концентрации 2 мгл. Моноблочная установка рассчитана на максимальный часовой расход при дожде – 1901 м3ч (см. таблицу притоков).
Схема моноблочной установки представлена на рисунке 2.
– емкость; 2 – устройство для подачи воды; 3 – поворотная труба для удаления нефтепродуктов; 4 – ограничитель зоны накопления нефтепродуктов; 5 – блок с тонкослойными элементами; 6 – каналы; 7 – перепускное устройство; 8 – механический фильтр; 9 – плавающая загрузка; 10 – водосливная разделительная стенка; 11 – перепускной трубопровод с обратным клапаном; 12 – распределительно-водосборный коллектор сорбционного фильтра; 13 – сорбционный фильтр; 14 – трубопровод для отвода регенерирующего раствора; 15 – загрузка активированным алюмосиликатным адсорбентом; 16 – дренажное днище; 17 – дисковые распределительные устройства (вариант дренажные щелевые колпачки); 18 – трубопровод для подачи регенерирующего раствора; 19 – трубопровод для подачи промывной воды; 20 – трубопровод для отвода очищенной воды; 21 – водосборно-дренажная система плавающего фильтра и отвода промывной воды; 22 – бункер для осадка с трубопроводами для его удаления; 23 – жалюзийная решетка.
Рисунок 2 – Схема компактной моноблочной установки для очистки сточных вод
)Выбор системы водоотведения
В результате технико-экономического сравнения систем водоотведения в дипломном проекте произведена реконструкция полной раздельной системы водоотведения в полураздельную которая была определена как наиболее рациональная по программе «Выбор рациональной системы водоотведения с учетом охраны водных объектов от загрязнений WSW». Запроектировано две подземные сети труб – производственно-бытовая и дождевая и один общий главный коллектор по которому все бытовые и производственные сточные воды и первые наиболее загрязненные порции дождевой воды (по расчету – 901 % годового стока) отводятся на очистные сооружения а более чистая часть дождевого стока по ливнеотводам сбрасывается в водоем предварительно пройдя очистку на локальных очистных сооружениях (ЛОС). В местах пересечения этих сетей устроены разделительные камеры назначение которых состоит в том чтобы сбрасывать в водоем во время сильных дождей часть стока. Таким образом в производственно-бытовую сеть через разделительные камеры поступает только наиболее загрязненная часть ливневых сточных вод.
– уличный коллектор бытовой сети водоотведения; 2 – уличный коллектор дождевой сети водоотведения; 3 – разделительная камера; 4 – ливнеотвод; 5 – главный коллектор; 6 – регулирующий резервуар; 7 – отводящий коллектор; 8 – насосная станция; 9 – очистные сооружения; 10 – выпуск; 11 – локальные очистные сооружения;
Рисунок 3 – Схема полураздельной сети водоотведения
Коэффициенты разделения в РК-1 и РК-2 соответственно: 0276 и 0253. Это означает что в самом неблагоприятном случае (во время сильных дождей) 276 % в 1-й разделительной камере и 253 % во 2-й разделительной камере от расчетных расходов дождевых вод будет подаваться в главный коллектор с дальнейшей очисткой на главных очистных сооружениях; остальной расход после очистки на ЛОС будет сбрасываться в водный объект.
Результаты расчета по программе WSW представлены в таблице 1.
Таблица 1 – Результаты расчета по программе WSW для полураздельной системы водоотведения без ограничений по степени очистки
Коэффициент разделения в 1 камере К1
Коэффициент разделения во 2 камере К2
Расход в коллекторе после 1 камеры Q1
Расход в коллекторе после 2 камеры Q2
Степень очистки Lос
Полный экономический ущерб водоему Yос
Ущерб от сброса вод через РК Yрк
Стоимость главного коллектора Скол
Стоимость регулирующего резервуара Срег
Стоимость очистных сооружений Сос
Стоимость насосных станций Снс
Годовой объем моечных вод Wм
Годовой объем дождевых вод Wд
Годовой объем талых вод Wт
Годовой объем поверхностных вод Wп
Годовой объем очищаемых пов. вод Wосп
Объем регулирующих резервуаров Wрег
)Главные очистные сооружения. Блок доочистки
Дипломным проектом предусмотрена реконструкция главных очистных сооружений (ГОС). До реконструкции ГОС были рассчитаны на полную биологическую очистку. Реконструкция состоит в устройстве блока доочистки на фильтрах с сорбционной загрузкой активированным алюмосиликатным адсорбентом. В состав блока доочистки также входят следующие сооружения: приемные резервуары; насосная станция подающая воду на сооружения доочистки; барабанные сетки; сооружения для насыщения воды воздухом; резервуар для сбора промывной воды; насосная станция для ее перекачки на иловую насосную станцию; резервуар для промывки барабанных сеток и фильтров с насосными установками для подачи воды на промывку.
На основании технико-экономического расчета систем водоотведения по программе WSW предусмотрена полная биологическая очистка сточных вод со снижением БПКполн до 15 мгл с последующей доочисткой на сорбционных фильтрах с целью снижения БПКполн до концентрации 018 мгл.
)Главные очистные сооружения. Обработка осадка
В ходе реконструкция ГОС также предусмотрена замена иловых площадок на механическое обезвоживание. Это мероприятие позволяет рационально использовать земельные ресурсы.
Таким образом смесь сырого осадка и уплотненного в илоуплотнителях активного ила поступает в цех механического обезвоживания (с помощью центрифуг). Обезвоженный осадок автосамосвалами вывозится за пределы станции. Проектом предусмотрены 6 иловых площадок-уплотнителей на случай аварии в ЦМО.
Центрифугирование – разделение фаз в поле центробежных сил. В центрифугу заходит влажный осадок выходят фугат и кек (обезвоженный осадок) с влажностью 80-85%. Фугат направляется в голову очистных сооружений. Кек – на завод сжигания осадка.
Центрифугирование осадков производится с применением минеральных флокулянтов. Они используются для улучшения качества очищения жидкости. Флокулянт – это полимер. Осадок после обезвоживания на центрифугах имеет меньшую влажность а центрифуга большую пропускную способность; фугат образующийся при центрифугировании имеет меньшую загрязненность.

ПРАВИЛА ОФОРМЛЕНИЯ ПОЯСНИТЕЛЬНОЙ ЗАПИСКИ.doc

ПРАВИЛА ОФОРМЛЕНИЯ ПОЯСНИТЕЛЬНОЙ ЗАПИСКИ КУРСОВОГО И ДИПЛОМНОГО ПРОЕКТА
Структура пояснительной записки
Титульный лист (не нумеруется)
Задание (исходные данные)
Содержание (текст нумеруется со стр. 2) ..2
Производственно-бытовая сеть .
1. Определение расчетных расходов сточных вод ..
1.1. Расходы сточных вод от железнодорожной станции
1.2. Расходы сточных вод от населенного пункта ..
Параметры и характеристика насосов
1. Определение параметров насосов
2. Построение характеристики системы трубопроводов
Список использованной литературы .
Для пояснительной записки используются листы формата А4 с отступами: по верху –2 см по низу – 2 см слева – 3 см справа – 1 см.
Пояснительная записка пишется от руки по трафарету № 2 или набирается на ПК размер 14 Times New Roman расстояние между строками 15 интервала с выравниванием по ширине.
Название раздела пишется по центру точка в конце названия не ставится. Не рекомендуется название раздела писать в конце страницы лучше оставить свободное место и написать название раздела на новой странице.
Производственно бытовая сеть
Название таблиц должно отражать ее содержание и быть кратким.
Таблицы нумеруются арабскими цифрами от первой до последней в каждом разделе.
Название помещается над таблицей слева в одну строку с ее номером точка в конце названия не ставится.
Текст в табл. набирается 12 размером.
Графа «Номер по порядку» в таблице отсутствует.
Таблица 1. Расходы от общественно-бытовых объектов
Оформление иллюстраций
Чертежи графики схемы располагаются непосредственно после текста в котором они упоминались или на следующей странице.
Иллюстрации могут выполняться на компьютере или в карандаше (вклеивать иллюстрации запрещается).
Чертежи и графики должны соответствовать требованиям ЕСКД.
Иллюстрации нумеруются арабскими цифрами от первой до последней в каждом разделе.
Наименование рисунка располагается под рисунком.
Рис. 1. Схема трассирования водопроводной сети
а – кольцевая; б – тупиковая
При ссылках на иллюстрации в тексте следует писать « . в соответствии с рис. 2 » « представлена на рис. 1» « конструкция насоса (рис. 1) ».
Если рисунок приведен значительно раньше то следует писать « (см. рис. 1) .».
При ссылке на источник его порядковый номер по списку проставляется между двумя косыми чертами или прямыми скобками.
Пример: 3 или [ 3 ].
Страницы следует нумеровать арабскими цифрами соблюдая сквозную нумерацию по всему тексту. Номер страницы проставляют в правом верхнем углу без точки в конце.
Примеры библиографических записей
СниП 2.04.03-85. Канализация. Наружные сети и сооружения Госстрой России. М.: ГУП ЦПП 1996. – 72 с.
СНиП 2.01.01-82. Строительная климатология и геофизика. – М.: Стройиздат 1983. – 136 с.
Черников Н.А. Основы экологии и охрана окружающей среды. Учебное пособие. – СПб.: ПГУПС 1997. – 131 с.
Дикаревский В.С. и др. Канализационные сооружения железнодорожного транспорта В.С. Дикаревский И.И. Караваев И.И. Краснянский. – М.: Транспорт 1973. – 288 с.
Водоотводящие системы промышленных предприятий: Учеб. для вузов С.В. Яковлев Я.А. Карелин Ю.М. Ласков Ю.В. Воронов; Под ред. С.В. Яковлева. – М.: Стройиздат 1990. – 511 с.
Уравнения и формулы следует выделять из текста в отдельную строку.
Выше и ниже каждой формулы или уравнения должно быть оставлено не менее одной свободной строки.
Если уравнение не помещается в одну строку оно должно быть перенесено после знаков (=) (+) (-) () (:) причем знак в начале следующей строки повторяется.
Формулы нумеруются арабскими цифрами по порядку заключая номера в круглые скобки и располагая их в правом положении на строке.
Допускается нумерация формул в пределах раздела.
На ПК формулы набираются в редакторе формул.
Формулы в тексте могут быть выполнены чертежным шрифтом высотой не менее 25 мм.
Пояснения символов должны быть приведены непосредственно под формулой.
Объем выпавшего в отстойнике осадка определяется по формуле м3ч:
где q - расход воды протекающей через отстойник м3ч;
С1 - концентрация загрязнений до отстаивания мгдм3;
С2 - концентрация загрязнений после отстаивания мгдм3;
Рm - влажность осадка %; для горизонтальных отстойников Рm = 95%;
ρm - плотность осадка тм3 (принимается приближенно ρm 1 тм3).
ПРАВИЛА ОФОРМЛЕНИЯ ГРАФИЧЕСКОЙ ЧАСТИ
КУРСОВОГО И ДИПЛОМНОГО ПРОЕКТА
Графическая часть должна быть выполнена:
- вручную тушью или карандашом на листах ватмана;
- в графическом редакторе с распечаткой на принтере.
Плакаты чертежи выполняются на листах формата А1.
Рабочее поле графического материала выделяется рамкой.
Заголовок плаката пишется чертежным шрифтом 40 28 20 (в зависимости от количества слов в названии) строчными буквами.
Цвет шрифта – черный.
Переносы слов и сокращения не допускаются.
Подзаголовки выполняются следующими шрифтами:
- если шрифт заголовка 40;
- если шрифт заголовка 28;
- если шрифт заголовка 20.
Пояснительный текс выполняется шрифтом 28 2014.
Толщина линий при оформлении таблиц должна быть не менее 15 мм
Формулы и уравнения выполняются тем же шрифтом что и заголовок.
При выполнении чертежей следует учитывать государственные стандарты.
Технологические чертежи выполняются линиями толщиной 08 мм.
Строительные чертежи выполняются линиями толщиной 04 мм.
Все трубопроводы должны иметь оси.
Если трубопровод выходит из сооружения следует стрелкой указать направление и подписать.
Размеры на плане ставятся сплошными линиями с указанием величины сверху.
На разрезах вертикальные размеры не указываются а только отметки горизонтальные размеры указываются по необходимости (например в случае привязки к стенам и т.п.).
Строительные конструкции не штрихуются.
Образцы штампов для курсового и дипломного проекта – брать на кафедре «Начертательная геометрия и графика».

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ РАБОТЫ.doc

ДОЛЖНО БЫТЬ ПОСЛЕ РЕКОНСТРУКЦИИ
Рассчитать необходимую степень использования очищенных СВ в обороте (ОБОРОТ-2) определить расход сбрасываемых СВ.
Рассчитать комплекс МОС
Полная раздельная система водоотведения (бытовая и дождевая сети)
Полураздельная система водоотведения:
Рассчитать бытовую сеть в верхней части поселка.
Рассчитать часть дождевой сети в верхней части поселка.
Рассчитать бытовую сеть в нижней части поселка.
Произвести выбор системы водоотведения (WSW)
Рассчитать полураздельную систему (разделительные камеры расход СВ в главном коллекторе необходимую степень очистки).
Пересчитать главный коллектор.
Главные очистные сооружения были предусмотрены на полную биологическую очистку
Рассчитать работу ГОС на сухую погоду (то что было до реконструкции).
Проверить работу ГОС на период дождя.
Предусмотреть доочистку в соответствии с расчетом полураздельной системы водоотведения.
Научно-исследовательский раздел.
Только после выполнения основных разделов приступать к разработке смежных разделов (Охрана труда ТБ и т.д.)