Построение профиля сооружений и коммуникаций КОС по воде
Профиль «по воде» представляет собой развернутый разрез по сооружениям по самому длинному пути движения воды от приемной камеры или подводящего канала до выпуска в водоем.
На генплане КОС выявляется путь движения воды, потери напора по которому на этом пути наибольшие. Сквозной нумерацией помечаются участки движения воды. Расчетные точки ставятся в местах изменения расчетного расхода от сооружения к сооружению, при каждом изменении диаметра трубопровода, сечения канала или сооружения.
Профиль строится в двух измерениях: вертикальный масштаб принимается 1:100, горизонтальный 1:500, 1:1000 (согласно масштабу генплана КОС).
Варианты начала построения профиля:
— от приемной камеры (по ходу движения воды);
— от средней точки генплана КОС (например, сооружений биологической очистки), при
этом потери напора вверх по течению суммируются, а вниз по течению вычитаются;
— от выпуска сточных вод (вверх против течения воды).
При построении профиля руководствуются следующими требованиями:
▪ потери напора в сооружениях, ориентировочно, принимаются по табл. __;
▪ скорость движения сточной воды в каналах, трубах, лотках должна быть не менее самоочищающей;
▪ для самотечных лотков и каналов уклоны принимаются в пределах 0,002 … 0,001 (могут быть отклонения, если позволит скорость);
▪ при проектировании самотечных лотков и каналов на подводящих участках к сооружениям скорости должны по возможности оставаться постоянными или уменьшаться по мере уменьшения расхода, а на отводящих участках – возрастать или оставаться постоянными;
▪ наполнение лотков и каналов должно быть более или менее постоянным: соотношение глубины потока к его ширине принимается в пределах 0,5 … 0,75;
▪ сечения каналов на подводящих участках изменяются только за счет сокращения их ширины (днища каналов не должны иметь порогов), а на отводящих участках могут увеличиваться как по глубине, так и по ширине;
▪ уклоны, наполнения и скорости в трубах и лотках определяют по таблицам гидравлического расчета для канализационных сетей;
▪ деление потока может осуществляться разветвлением лотка, канала, распределительными чашами и камерами, распределительными каналами с малыми скоростями протока воды;
▪ местные сопротивления создаются в ответвлениях, боковых присоединениях, переходах, при входе воды из трубы в резервуар, при выпуске воды из резервуара в трубу, в местах поворота, на водосливах и т.п.;
▪ начальной точкой следует принимать отметку ГВ в водоеме-приемнике очищенных сточных вод: СВГВ – при береговом выпуске, СНГВ – при русловом рассеивающем выпуске.
Построенная таким образом линия воды является линией поверхности воды в сооружениях и коммуникациях. Нижняя линия воды вычерчивается параллельно поверхности воды по результатам гидравлического расчета коммуникаций и принятых глубин воды в сооружениях.
Источник
Построение профиля сооружений и коммуникаций кос по воде.
Профиль «по воде» представляет собой развернутый разрез по сооружениям по самому длинному пути движения воды от приемной камеры или подводящего канала до выпуска в водоем.
На генплане КОС выявляется путь движения воды, потери напора по которому на этом пути наибольшие. Сквозной нумерацией помечаются участки движения воды. Расчетные точки ставятся в местах изменения расчетного расхода от сооружения к сооружению, при каждом изменении диаметра трубопровода, сечения канала или сооружения.
Профиль строится в двух измерениях: вертикальный масштаб принимается 1:100, горизонтальный 1:500, 1:1000 (согласно масштабу генплана КОС).
Варианты начала построения профиля:
от приемной камеры (по ходу движения воды);
от средней точки генплана КОС (например, сооружений биологической очистки), при
этом потери напора вверх по течению суммируются, а вниз по течению вычитаются;
от выпуска сточных вод (вверх против течения воды).
При построении профиля руководствуются следующими требованиями:
▪ потери напора в сооружениях, ориентировочно, принимаются по табл. __;
▪ скорость движения сточной воды в каналах, трубах, лотках должна быть не менее самоочищающей;
▪ для самотечных лотков и каналов уклоны принимаются в пределах 0,002 … 0,001 (могут быть отклонения, если позволит скорость);
▪ при проектировании самотечных лотков и каналов на подводящих участках к сооружениям скорости должны по возможности оставаться постоянными или уменьшаться по мере уменьшения расхода, а на отводящих участках – возрастать или оставаться постоянными;
▪ наполнение лотков и каналов должно быть более или менее постоянным: соотношение глубины потока к его ширине принимается в пределах 0,5 … 0,75;
▪ сечения каналов на подводящих участках изменяются только за счет сокращения их ширины (днища каналов не должны иметь порогов), а на отводящих участках могут увеличиваться как по глубине, так и по ширине;
▪ уклоны, наполнения и скорости в трубах и лотках определяют по таблицам гидравлического расчета для канализационных сетей;
▪ деление потока может осуществляться разветвлением лотка, канала, распределительными чашами и камерами, распределительными каналами с малыми скоростями протока воды;
▪ местные сопротивления создаются в ответвлениях, боковых присоединениях, переходах, при входе воды из трубы в резервуар, при выпуске воды из резервуара в трубу, в местах поворота, на водосливах и т.п.;
▪ начальной точкой следует принимать отметку ГВ в водоеме-приемнике очищенных сточных вод: СВГВ – при береговом выпуске, СНГВ – при русловом рассеивающем выпуске.
Построенная таким образом линия воды является линией поверхности воды в сооружениях и коммуникациях. Нижняя линия воды вычерчивается параллельно поверхности воды по результатам гидравлического расчета коммуникаций и принятых глубин воды в сооружениях.
Пример расчета
Производительность очистных сооружений Qкос=20000 м 3 /сут
при норме водоотведения q=250 л/чел-сут
количестве жителей в н.п. 72700 чел.
Температура сточных вод — 14 °С
Qсут= 20000 м 3 /сут; 
= 833 м 3 /час; 
= 0,232 м 3 /с = 232 л/с
= 1,57
= 1307,8 м 3 /час
= 0,364 м 3 /с = 364 л/с
= 0,61
= 508,1 м 3 /час
= 0,142 м 3 /с =142 л/с
По производительности очистных сооружений и НСО по основным показателям назначена технологическая схема КОС.
Источник
4.4.1 Построение продольных профилей «по воде» и «по илу»
При определении взаимного высотного расположения отдельных сооружений станции очистки сточных вод, одновременно с составлением генплана строится профиль движения воды в масштабе: Мг 1:500, Мв 1:100.
Профиль по воде:
Сточные воды по очистной станции должны проходить самотеком, поэтому отметка поверхности воды в приемной камере должна превышать на 0,5 м отметку воды в водотоке приемнике сточных вод при максимальном уровне паводковых вод с обеспеченностью 3 % с учетом суммы потерь напора по пути движения воды.
Высотное расположение отдельных сооружений определяет объем земляных работ.
Профиль представляет собой развернутый разрез по сооружениям, сделанный по самому длинному пути от приемной камеры до выпуска в водоток. Расчетные участки предварительно намечаются на генплане расчетными точками, а затем переносятся на профиль. Отметка уровня воды в последующем сооружении вычисляется как отметка уровня в предыдущем сооружении за вычетом сумм потерь напора на участке между этими сооружениями. Потери напора Н, м, складываются:
м, (4.147)
потери на трение при движении сточной воды по трубам или лоткам;
потери через водосливы на входе и выходе из канала;
потери в сооружении.
Потери напора в отдельных сооружениях принимаются из справочной литературы по аналогии работы действующих сооружений следующими:
– в приемной камере 10-20 см;
– в решетках (по расчету 0,1 м);
– в песколовках 25-30 см;
– радиальных отстойниках 30-40 см;
– в аэротенках 40-50 см;
– в контактном резервуаре 20-30 см;
– в распределительных чашах 10-20 см;
– в лотках Паршаля 15-20см.
При составлении профиля следует руководствоваться следующими положениями:
– распределение и транспортирование сточных вод и осадков по отдельным сооружениям станции следует производить по открытым железобетонным лоткам прямоугольного сечения или по трубопроводам при подводе, отводе и отстаивании;
– расчет открытых лотков между сооружениями производится по максимальному секундному расходу сточных вод с коэффициентом 1,4 [1], учитывающим возможность перегрузки сооружений.
На станциях аэрации канал между аэротенками и вторичными отстойниками рассчитывается на сумму расчетного расхода сточных вод и циркуляционного активного ила.
На станциях очистки сточных вод канал между аэротенками и вторичными отстойниками рассчитывается на сумму расходов сточных вод и циркуляционного активного ила.
Канал после аэротенков рассчитываем на расход q, л/с:
. (4.148)
На профиле указываются отметки уровня воды, отметки борта сооружений, отметки лотков труб или каналов, а также отметки естественной и спланированной поверхности земли. При этом отметки планировки принимаются приблизительно на 0,7-1,0 м ниже бортов каналов и сооружений.
Профили по осадку (циркуляционному илу):
– профиль по сырому осадку начинается от выпуска осадка из первичного отстойника и доводится до сооружений по обработке осадка. Отметки первичного отстойника принимаются из построенного ранее профиля по воде.
– профиль по илу начинается от выпуска ила из вторичного отстойника. Циркуляционный активный ил доводится до выпуска в аэротенк, избыточный активный ил проходя илоуплотнители доводится до сооружений по обработке осадка.
Источник
Составление профилей по ходу движения воды и осадков
Профиль составляется по наиболее неблагоприятному (длинному) направлению движения воды. При этом высотнаясхема расположения очистных сооружений должна быть составлена так, чтобы обеспечивалось, как правило, самотечное движение воды от одного сооружения к другому. Движение осадков также по возможности должно быть самотечным, но зачастую осадок приходится перекачивать.
Для самотечного движения сточной воды по всем сооружениям очистной станции необходимо, чтобы отметка поверхности воды в подводящем канале превышала отметку воды в водоёме при высоком горизонте на величину, достаточную для компенсации всех потерь напора по пути движения воды по сооружениям с учётом запаса 1,0÷1,5м, который необходим для обеспечения свободного истечения воды из оголовка выпуска в водоём. Нормальная работа очистной станции зависит от правильного определения гидравлических потерь.
Кроме того нужно предусмотреть некоторый запас напора с расчётом на будущее расширение очистной станции.
При составлении профилей надо предусматривать, чтобы каждое сооружение было установлено на плотном, нетронутом грунте. Если необходимо поместить сооружение целиком в насыпи, то оно должно иметь фундаменты, опирающиеся на материковый грунт.
Построению профиля предшествует гидравлический расчет коммуникаций. Для его выполнения пользуются литературой [4, 7]. Расчет сводится в таблицу формы 10.1.
Расчет коммуникаций по движению воды
| № участков и название сооружений | Длина участка, м | Форма сечения | Размер сечения или диаметр, мм | Расчётный расход, л/с | Скорость, м/с | Уклон или 1000i | Величина местных сопротивлений, м | Вычисления местных сопротивлений, hмест | Потери напора по длине, hl, м | Суммарные потери напора, м | Наименование местного сопротивления |
Потери напора в коммуникациях определяют по формуле:
, (10.1)
где: 
— потери напора по длине, м;
— потери на местные сопротивления, м.
, (10.2)
, (10.3)
где: 
— уклон каналов, лотков, трубопроводов;
— длина участке, м;
— коэффициент местных сопротивлений;
2 
— скорость движения сточных вод на расчетном участке, м/с;
— ускорение свободного падения, м/с 2 .
Так как при выполнении курсового проекта подробный технологический и гидравлический расчет производят только одного сооружения, то для построения профиля ориентировочные потерн напора в остальных сооружениях можно принять следующие:
| приемная камера | 0,1 м |
| механические решетки, песколовки | 0,1-0,2 м |
| решетки дробилки к аэрируемые песколовки | 0,15-0,25 м |
| преаэраторы | 0,2-0,25 м |
| отстойники: горизонтальные | 0,2-0,4 м |
| вертикальные | 0,4-0,5 м |
| радиальные | 0,5-0,6 м |
| двухъярусные | 0,25 м |
| аэротенки | 0,4-0,6 м |
| аэрофильтры высоконагружаемые | 6-8 м |
| биофильтры с вращающимися оросителями | Н+0,15 м |
| со спринклерами | Н+0,5 м |
| аэротенки, отстойники | 0,5-0,8 м |
| контактные резервуары и смесители | 0,15-0,3 м |
| барабанные сетки | 0,3 м |
| песчаные фильтры | Н+(0,2-0,3) м |
| сборный колодец | 0,5 м |
| распределительная чаша (на 4 отстойника) | 0,67 м |
| распределительная чаша (на 2 отстойника) | 0,56 м |
| коммуникации метантенков | 2 м |
Для упрощения расчётов в данном курсовом проекте при вычислении потерь напора в коммуникациях можно использовать следующие коэффициенты местных сопротивлений и потерь напора:
| Слияние 2 потоков | =0,56 |
| Разветвление потока на две (три) части | =1,5 |
| Резкий поворот на 45° |  =0,0394 м |
| Плавный поворот на 45° | =0,0154 м |
| Плавное расширение | =0,0002 м |
| Внезапное расширение | =0,0008 м |
| Потери на незатопленном водосливе | =0,252 м |
| Плавное сужение | =0,307 |
| Резкий поворот на 90º | =1,2 |
| Вход в трубу | =0,016 |
| Вход в прямоугольный канал | =0,4 |
| Распределительный лоток | =0,075 м |
| Плавный поворот на 90° | =0,84 |
| Вход в трубу из перепадного колодца | =0,5 |
Сточные воды на очистных сооружениях движутся по открытым лоткам и каналам. Каналы и лотки рассчитываются с коэффициентом 1,4 на максимальный секундный пропуск воды. Вода к некоторым сооружениям (например, к радиальным отстойникам) подводится дюкерными трубопроводами.
Осаждающиеся компоненты сточных вод — песок, осадок первичных отстойников, активный ил, шламы производственных сточных вод — удаляются из сооружений самотеком, под гидростатическим давлением или насосами, гидроэлеваторами, эрлифтами. Удаление осадка непосредственно из иловых приямков сооружений предпочтительнее плунжерными насосами, обеспечивающими отбор осадка с меньшей влажностью, чем при применении центробежных насосов.
Скорости движения городских или близких к ним по составу производственных сточных вод в каналах и трубах должны приниматься в соответствии с пп. 2.34-2.40 СНиП 2.04.03-85 (см. приложение 23).
Наименьшие скорости движения сырых и сброженных осадков, а также уплотненного активного ила в напорных трубопроводах принимаются в пределах 0,8-2,1 м/с при влажности осадков соответственно 98-90% по табл.17 СНиП 2.04.03-85 (см. приложение 24).
Поток сточных вод на очистной станции делится на части пропорционально пропускной способности соответствующих групп сооружений или отдельных сооружений внутри группы. Необходимо учитывать, что распределение концентрации взвеси (твердой фазы), влекомой сточной водой, не всегда пропорционально распределению самой воды (сказывается инерция движения взвеси в жидкости). Так, при Ш-образном разветвлении лотков средний из них будет перегружен по содержанию взвешенных веществ даже при вполне равномерном гидравлическом разделении потока жидкости. Предпочтительнее такие устройства для деления потока жидкостей, загрязненных взвешенными веществами, которые способствовали бы и равномерному распределению взвеси.
Деление потока может осуществляться разветвлением лотка (канала), распределительными чашами и камерами, распределительными каналами с малыми скоростями протока воды.
Деление потока на две части достаточно надежно может быть достигнуто при устройстве Т- или U-образной развилки. Рекомендуется предусматривать поворотный делитель, который устанавливается в положении, определяемом при наладке сооружений. Последовательное деление потока таким способом на большее число ответвлений требует сравнительно большой площади.
Более точным и удобным является деление потока в распределительных чашах на 4, 6, 8 частей водосливами (с широким порогом или с тонкой стенкой), установленными на одинаковых отметках. Наибольшая точность достигается при подводе воды к чашам дюкером снизу – отклонение от равномерного распределения ±3-6% при изменении нагрузки на сооружение в пределах от 0,75 до 1,25 расчетного расхода.
Гидравлический расчёт коммуникаций “по воде” очистной станции производительностью 129300 м 3 /сут приведен в таблице 7.5.
Гидравлический расчёт коммуникаций “по воде” очистной станции производительностью 26600 м 3 /сут приведен в таблице 8.4.
Расчёт коммуникаций “по осадку” к примеру №1 станции производительностью 129300 м 3 /сут приведен в таблице 7.6
Для построения профилей используют суммарные потери напора на участках (графа 11 таблиц гидравлического расчёта). Отметки на каждом последующем участке должны отличаться от отметок на предыдущем участке как минимум на величину потерь.
Профиль “по воде” строят начиная от приемной камеры и до оголовка выпуска в водоем.
Профили “по осадку” и “илу” начинают от сооружения выпуска осадка или ила (из первичных или вторичных отстойников) и кончают наиболее удаленной точкой подачи на сооружения их обработки.
Примеры высотного проектирования станции производительностью 129300 м3/сутки (численный пример №1) приведены в приложениях: 17 – профиль по ходу движения воды и 18 – профиль по движению осадка.
Профиль по ходу движения воды к численному примеру №2 (станция производительностью 26600 м3/сут) приведен в приложении 21.
По профилю определяются высоты насыпей и глубины выемок, после чего границы насыпей и выемок наносятся на генплан. Примеры построения насыпей и выемок на генплане очистной станции приведены на рисунках 10.1 и 10.2.
По верху насыпей следует предусмотреть проходы вокруг сооружений.
Рисунок 10.1. Оформление насыпей на генплане.
Рисунок 10.2. Планировочное оформление территории очистной станции.
Источник
