Основы гидравлического расчета систем водоснабжения и водоотведения

ОСНОВЫ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО РАСЧЕТА СИСТЕМ ВОДОСНАБЖЕНИЯ И ВОДООТВЕДЕНИЯ

У ч е б н о – м е т о д и ч е с к о е п о с о б и е

по изучению дисциплины «Водоснабжение и водоотведение

с основами гидравлики» и задания по выполнению курсовой работы

для студентов по направлению подготовки «Строительство»

заочной формы обучения

 

Саратов 2016

Основы гидравлического расчета систем водоснабжения и водоотведения: Учебно-методическое пособие по изучению дисциплины «Водоснабжение и водоотведение с основами гидравлики» и выполнению курсовой работы для студентов по направлению подготовки «Строительство» заочной формы обучения /Сост. Миркина Е.Н., Горбачева М.П: ФГБОУ ВО «Саратовский ГАУ». Саратов, 2016. 71 с.

 

Учебно-методическое пособие направлено на формирование навыков профессиональной компетенции по проектированию систем водоснабжения и водоотведение зданий, сооружений и населенных мест и городов, а также их эксплуатации и реконструкции.

Материал ориентирован на вопросы профессиональной компетенции будущих специалистов в области водоснабжения и водоотведения. Учебно-методическое пособие содержит краткие теоретические сведения гидравлики, водоснабжения и водоотведения, а так же задание на выполнение курсовой работы для студентов по направлению подготовки «Строительство».

 

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………4

1. ОСНОВЫ ГИДРОСТАТИКИ……………………………………………...5

2. ОСНОВЫ ГИДРОДИНАМИКИ……………………………………………8

3. ОСНОВЫ ВОДОСНАБЖЕНИЯ…………………………………………..15

4. ОСНОВЫ ВОДООТВЕДЕНИЯ…………………………………………...22

5. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ

КУРСОВОЙ РАБОТЫ……………………………………………………..26

6. ПРИМЕР ВЫПОЛНЕНИЯ КУРСОВОЙ РАБОТЫ

ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ВОДОСНАБЖЕНИЕ И

ВОДООТВЕДЕНИЕ С ОСНОВАМИ ГИДРАВЛИКИ» 42

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ……………………………………………………….69

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Вода является основой жизни на Земле. Основа здоровья населения – это качество воды. Однако интенсивное воздействие человека на окружающую среду привело к загрязнению и истощению водных ресурсов.

Правительство РФ уделяет большое внимание охране водных ресурсов. В последние годы были разработаны документы и программы: «Вода России - ХХI век», федеральные целевые программы «Возрождение Волги», «О питьевой воде и питьевом водоснабжении» и программы социально-экономического развития регионов РФ.

Сохранение водных источников при постоянно увеличивающемся потреблении и загрязнении их промышленными и бытовыми отходами – одна из актуальных проблем современности. Во многих регионах России наблюдается дефицит пресной воды, а в отдельных регионах из-за изношенных систем водоснабжения и водоотведения – дефицит качественной воды.

В настоящее время объемы строительства и реконструкции систем водоснабжения и водоотведения возрастают.

Поэтому при изучении дисциплины «Водоснабжение и водоотведение с основами гидравлики» необходимо изучить основы гидравлики, для обеспечения надежной работы сооружений выполняют гидравлические расчеты, которые являются важной частью комплекса инженерных расчетов объектов и сооружений, входящих в состав систем водоснабжения и водоотведения. Без знаний основ гидравлики не возможно произвести расчеты по реконструкции многих сооружений входящих в систему водоснабжения и водоотведения.

 

 

ОСНОВЫ ГИДРОСТАТИКИ

Гидростатикой называется раздел механики жидкости, в котором изучаются законы равновесия жидкостей, а также применение этих законов к решению инженерных задач.

На любую материальную среду действуют различные силы (массовые, поверхностные). В результате внутри среды возникают напряжения, которые можно разложить на нормальные и касательные. Нормальные напряжения бывают сжимающие и растягивающие. Твердые тела способны без разрушения выдерживать и те и другие. Жидкости же растягивающих нормальных напряжений не выдерживают.

Внутри неподвижной жидкости могут существовать только нормальные сжимающие напряжения. Их величина в данной точке жидкой среды называется гидростатическим давлением (p). Гидростатическое давление может быть различным в различных точках жидкой среды и является однозначной функцией координат

Уравнение равновесия жидкости, находящейся в относительном покое может быть записано в дифференциальной форме:

,

где: проекции на соответствующие оси координат равнодействующей массовых сил, отнесенных к единице массы; плотность жидкости, .

Основной закон гидростатики имеет вид

,

где: геометрическая высота, т.е. расстояние от произвольной горизонтальной плоскости сравнения до рассматриваемой точки покоящейся жидкости; удельный вес жидкости.

Гидростатическое давление в точке определяется по формуле

,

где: внешнее давление; удельный вес жидкости; глубина погружения точки.

В системе СИ гидростатическое давление измеряется в или в Паскалях [ Па= ]. В других системах единиц измерения размерность давления зависит от размерности силы и площади. Так, в технической системе масс размерность давления .

Гидростатическое давление может быть условно выражено высотой столба жидкости h= . Наиболее часто для измерения давления используется ртутный и водяной столб.

В гидравлике за величину атмосферного давления принята постоянная величина, называемая технической атмосферой:

Давление, равное одной технической атмосфере эквивалентно давлению столба воды высотой 10 м т.е.

Гидростатическое давление, определяемое по отношению к полному нулю подавлению уравнению, именуется полным или абсолютным давлением.

Абсолютное давление в данной точке жидкости может быть как больше, так и меньше атмосферного давления. Когда давление больше атмосферного, говорят об избыточном (или манометрическом) давлении.

,

а когда меньше атмосферного – о вакуумметрическом давлении

,

Жидкость, находясь под давлением, оказывает силовое воздействие на находящиеся в ней тела и поверхности. В результате на поверхности площадью , будет действовать результирующая сила, называемая силой давления.

Сила абсолютного давления жидкости на горизонтальную поверхность равна гидростатическому давлению, умноженному на площадь .

,

где: сила давления с учетом внешнего давления; глубина погружения данной горизонтальной поверхности.

Сила избыточного (манометрического) давления при условии, что внешнее давление в уравнении равно атмосферному , определяется по уравнению:

Сила давления жидкости на плоские стенки может быть вычислена аналитическим либо графоаналитическим способом с помощью эпюры гидростатического давления. Центр давления, т.е. точка приложения равнодействующей сил давления, также может быть определен этими двумя способами.

Точка приложения равнодействующей сил манометрического давления для симметричной поверхности определяется по формуле:

,

где: расстояние от свободной поверхности до центра давления, м; расстояние от свободной поверхности, м; смоченная площадь плоской поверхности, м²; момент инерции смоченной площади относительно оси, проходящей через центр тяжести, параллельно линии уреза жидкости.

 

ОСНОВЫ ГИДРОДИНАМИКИ

Гидродинамикой называется раздел механики жидкости, в котором изучаются законы движения жидкостей, а также применение этих законов к решению инженерных задач.

Основными гидродинамическими параметрами жидкости являются скорость движения жидкости и гидродинамическое давление. Скорость движения жидкости в данной точке пространства называется местной скоростью. Если местная скорость и давление не зависят от времени, то движение жидкости называется установившимся. Далее будем рассматривать только установившееся движение жидкости.

Линией тока называется такая линия, в каждой точке которой вектор местной скорости направлен по касательной к этой линии. Трубкой тока называется поверхность, образованная линиями тока, проведенными через все точки бесконечно малого замкнутого контура. Масса жидкости внутри трубки токи называется элементарной струйкой жидкости. Предельным положением элементарной струйки является линия тока. Совокупность (множество) элементарных струек образуют поток жидкости.

Рисунок 1 Линия тока: а) ̶ определение;

б) ̶ обозначение

 

Живым сечением потока ω называется поверхность, проведенная перпендикулярно всем линиям тока.

Движение жидкости называется равномерным, если оно одновременно удовлетворяет двум условиям:

1) живые сечения постоянны;

2) местные скорости постоянны вдоль линии тока.

Из определения следует, что при равномерном движении линии тока прямые, а живые сечения – плоские. В противном случае движение называется неравномерным.

Неравномерные движения, характеризующиеся изменяющимися живыми сечениями, подразделяются на:

1) плавно изменяющиеся (кривизна линий тока и живых сечений незначительны);

2) резко изменяющиеся.

Если движение плавно изменяющееся, то живые сечения потока можно считать плоскими, а давление в них изменяется по гидростатическому закону.

Напорным называется такое движение жидкости, при котором свободная поверхность потока отсутствует.

При безнапорном движении жидкости поток имеет свободную поверхность, давление на которой равно атмосферному.

Часть периметра живого сечения χ, соприкасающаяся с твердыми стенками, называется смоченным периметром.

Отношение площади живого сечения ω к смоченному периметру χ называется гидравлическим радиусом (не путать с геометрическим):

 

, [ м ]

Расходом называется объем жидкости, проходящий через живое сечение потока в единицу времени:

 

[ м³/с ]

Отношение расхода к площади живого сечения называется средней (фиктивной) скоростью:

 

[м /с]

При равномерном или плавно изменяющемся движении расход через все живые сечения потока постоянен:

Q = V ₁ω₁ = V ₂ω₂ = …= const.

Уравнение называется уравнением неразрывности в гидравлической форме.

При равномерном или плавно изменяющемся движении для двух расчетных сечений потока имеет место уравнение Бернулли.

Здесь α₁, α₂ – коэффициенты кинетической энергии; V ₁, V ₂ – средние скорости, м/с; p ₁, p ₂ – давления, Па; z ₁, z ₂ – расстояния от выбранной горизонтальной плоскости сравнения до рассматриваемых сечений 1-1 и 2-2, м; h _1-2 – потеря энергии (напора) при перемещении единицы веса жидкости из первого расчетного сечения во второе, м.

 

Рисунок 2. Диаграмма уравнения Бернулли для реальной жидкости

 

Величина h _1-2 может быть найдена только после выяснения механизма работы сил трения, зависящих от режима движения жидкости.

Существуют два различных режима движения – ламинарный и турбулентный. При ламинарном режиме движение жидкости носит слоистый характер, перемешивание слоев отсутствует (рисунок 3).

 

Рисунок 3 - Ламинарный режим

 

Турбулентный режим характеризуется интенсивным перемешиванием жидкости, ее частицы движутся хаотично по самым разнообразным траекториям (рисунок 4).

 

Рисунок 4 - Турбулентный режим

 

Режим движения определяют по значению числа Рейнольдса:

где V – средняя скорость; d – внутренний диаметр трубы; ν – кинематический коэффициент вязкости жидкости.

Если Re< 2300, то режим движения – ламинарный. При Re> 2300 – турбулентный.

При движении вязкой жидкости возникают потери напора (энергии), обусловленные работой сил трения (гидравлическими сопротивлениями).

Принято различать два вида потерь напора:

- потери напора по длине потока h_l, равномерно распределенные по его длине;

- местные потери напора h _М, сосредоточенные в местах резкого изменения конфигурации стенок ограничивающих поток.

Потери напора по длине при равномерном движении жидкости находятся по формуле Дарси-Вейсбаха:

,

где l – безразмерный гидравлический коэффициент трения.

В общем случае гидравлический коэффициент трения есть функция от числа Рейнольдса и относительной шероховатости:

l = f (Re, D/ d),

где D – эквивалентная абсолютная шероховатость.

Величину l в соответствии с графиком Никурадзе обычно вычисляют по следующим формулам:

1) при ламинарном режиме движения (Re< 2300) формула Пуазейля

;

2) Если 2300< Re <4000, то устойчивых значений гидравлического коэффициента трения не существует (нерасчетная область трения);

3) в области гладкостенного трения (4000<Re< 20 d /D) формула Блазиуса

;

4) в области доквадратичного трения (20 d /D<Re<500 d /D) формула Альтшуля

5) в области квадратичного трения (Re> 500 d / D) формула Шифринсона

.

Формулу Альтшуля можно применять для любой области трения при турбулентном режиме движения.

Потери напора на местных сопротивлениях определяют по формуле Вейсбаха:

где ζ _М– коэффициент местного сопротивления; V – средняя скорость, как правило, после местного сопротивления.

 

Рисунок 5 - Простейшие местные сопротивления:

а) сужение трубы, б) расширение трубы

 

В области квадратичного трения коэффициенты местных сопротивлений не зависят от режима движения жидкости, а полностью определяются типом местного сопротивления.

Если в системе имеется несколько местных сопротивлений и расстояния между ними превосходят (20…30) d, то суммарные потери напора в системе находятся по формуле

.

При истечении жидкости через отверстия различают малые и большие отверстия. Отверстие считается малым, если его вертикальный размер мал по сравнению с напором над центром отверстия (a< 0,1 H).

Отверстием в тонкой стенке называется отверстие с острой кромкой.

Расход через малое отверстие в тонкой стенке находится по формуле

где µ₀ – коэффициент расхода отверстия; ω – площадь поперечного сечения отверстия; H – напор над центром отверстия.

Скорость истечения при этом составляет:

,

где φ₀ – коэффициент скорости.

В области квадратичного трения коэффициенты расхода и скорости не зависит от режима движения жидкости. Для маловязких жидкостей, таких как вода, µ₀ = 0,62, φ₀ = 0,97.

Насадком называется короткая труба длиной (3…4) d, присоединенная к отверстию. Расход через насадок находится по формуле:

Q=μ_н ω√2gH

где коэффициент расхода µ_Н = 0,82.

 

 

ОСНОВЫ ВОДОСНАБЖЕНИЯ

Одной из основных задач водоснабжения является обеспечение населения водой, отвечающей определенным санитарно-гигиеническим требованиям. Рост водопотребления привел во всем мире к ее количественному и качественному дефициту. Поэтому при решении задач водоснабжения требуется комплексный подход, предусматривающий учет интересов различных групп потребителей воды, рациональное ее использование с учетом экологических аспектов.

Одной из главных задач для России является обеспечение населения чистой и безопасной водой. Решить эту задачу необходимо, прежде всего, для сохранения здоровья, значительного улучшения условной деятельности, а также повышения уровня жизни населения.

На территории России находится практически четвертая часть от всего мирового запаса пресной воды.

Источники водоснабжения в последнее время подвергаются интенсивному загрязнению.

Комплекс сооружений обеспечивающих подачу воды в нужном количестве и данного качества указанным потребителям, называется системой водоснабжения.

В состав любой системы водоснабжения обычно входят следующие сооружения:

водозаборные сооружения, при помощи которых осуществляется захват воды из природного источника;

водоподъемные сооружения, то есть насосные станции, подающие воду к местам ее очистки, хранению и потреблению;

сооружения для улучшения качества воды, очистные сооружения;

водоводы и водопроводные сети, служащие для транспортирования воды к местам потребления и распределения;

водонапорные башни и резервуары, играющие роль регулирующих и запасных емкостей.

Система водоснабжения может обеспечивать потребности в воде различных потребителей, используя для этого различные природные источники (поверхностные и подземные воды), различные способы подачи воды (напорные и самотечные водопроводы).

При проектировании системы водоснабжения необходимо знать количество воды, необходимое потребителю и режим её потребления.

Для этого необходимо знать перечень и количество всех потребителей, получающих воду от рассчитываемой системы водоснабжения, и нормы водопотребления для них.

Количество воды, необходимое потребителю в единицу времени (или на единицу продукции), называется нормой водопотребления.

Среднесуточная потребность в воде определяется

где средний за год расчетный расход воды потребителем принимается по СНиП, л/сут., расчетное число водопотребителей.

Транспортирование воды к потребителям осуществляется по водоводам, соединяющим отдельные элементы системы водоснабжения и водопроводным сетям, распределяющим воду по территории данного объекта.

Разводящая водопроводная сеть предназначена для подачи воды отдельным потребителем и заканчивается вводами в здания, переходя во внутренний водопровод.

Наружная водопроводная сеть должна обеспечивать на вводе в здание необходимый свободный напор

Свободным напором в данной точке сети называется напор (давление) в данном сечении трубопровода в час максимального водоразбора, отсчитываемый от поверхности земли (в метрах водяного столба).

Для хозяйственно-питьевого водоснабжения свободный напор определяется по формуле:

где число этажей

 

Наружные водопроводные сети бывают:

1. Тупиковые (рисунок 6). Тупиковые водопроводные сети подают воду потребителю с одного направления. Они менее надежны, чем кольцевые, просты в гидравлическом расчете.

 

Рисунок 6 - Тупиковая сеть водоснабжения

 

2. Кольцевые (рисунок 7). Кольцевые водопроводные сети обладают повышенной надёжностью подачи воды потребителям, имеют меньшие диаметры труб по сравнению с тупиковыми линиями. Это компенсирует некоторое увеличение их общей длины. Поэтому кольцевые сети, как правило, используются при проектировании систем водоснабжения населённых пунктов.

Рисунок 7 – Кольцевая сеть водоснабжения

 

 

3. Смешанные (рисунок 8).

 

 

Рисунок 8 – Смешанная сеть водоснабжения

 

Всех потребителей воды делят на два типа:

1. Сосредоточенные

2. Распределенные

Сосредоточенные - крупные потребители локально расположенные на сети (завод, ферма, и т.д.).

Распределенные – более равномерно расположенные по сети потребители с приблизительно одинаковым расходом.

К распределенным потребителям обычно относят население и скот в личном пользовании, а также полив зеленых насаждений.

Для расчета сети необходимо определить расход распределенных потребителей, который распределяется пропорционально длинам участков водопроводной сети, на которых эти потребители расположены.

Определяем расход распределенных потребителей

Определяем путевые отборы на каждом участке сети по формуле

где: удельный распределенный расход отбираемый с одного метра распределительной водопроводной сети

сумма длин участков, на которых расположены распределенные потребители.

Заданные расходы воды можно подавать по трубам разного диаметра. При малых диаметрах труб уменьшаются строительные затраты, но возрастают эксплуатационные затраты, связанные с потерями напора в трубопроводах

V

Тогда, используя уравнение расхода

где

получим

Окончательно принимаем ближайшее большее стандартное значение диаметра трубы. При этом следует иметь ввиду, что для наружной водопроводной сети не допускается применение труб диаметром менее 100 мм при любых расчетных расходах.

Для определения потерь напора, используют основную водопроводную формулу

где: - удельное сопротивление трубопровода, зависящее от диаметра трубы, ее материала и определяемое по водопроводным таблицам;

- длина трубопровода;

- расход в трубопроводе.

Для облегчения расчетов составлены специальные водопроводные таблицы Шевелева, где определены потери напора в трубах разных диаметров и материалов на 1 км длины при разных расходах.

Для подачи воды потребителям в различные тупиковые точки сети требуются различные напоры в начале сети при выбранных диаметрах труб. В общем случае для подачи заданного расхода в произвольную точку сети требуется напор в начале сети

где

- потери напора в трубах до «i» точки сети по кратчайшему расстоянию от водонапорной башни.

- свободный напор в «i» точке сети, обеспечивающей нормальную работу водоразборной арматуры.

Расчёт наружных разводящих водопроводных сетей сводится к определению диаметров труб и высоты водонапорной башни, обеспечивающих подачу заданных расходов потребителям в сутки с максимальным водопотреблением в час максимального водоразбора. Кроме этого они должны обеспечить подачу пожарных расходов в любую точку сети одновременно с подачей максимального хозяйственного расхода.

Кольцевые сети могут иметь тупиковые линии, подающие воду отдельно стоящим потребителям. Для повышения надёжности таких линий их, как правило, прокладывают в две нитки трубопроводов одинакового диаметра. Это обеспечивает надёжность подачи пожарных расходов. При прокладке тупиков в одну нитку необходимо у объекта водоснабжения устраивать пожарный резервуар, рассчитанный на 3 часа тушения пожара. В качестве пожарного резервуара могут быть использованы естественные водоёмы, расположенные вблизи объекта водоснабжения (пруд, река и т.п.).

Наружная водопроводная сеть состоит из трех основных элементов:

труб,фасонных частей,арматуры.

Выбор материала труб представляет ответственную задачу, так как их стоимость в огромной мере определяет затраты по всей системе водоснабжения в целом. В системах водоснабжения должны применяться трубы, материалы которых безвредны для здоровья человека. Надежность работы трубопровода во многом определяется правильным выбором прочностных характеристик и их соответствием внешних и внутренним нагрузкам, воздействующим на трубопровод. Трубы и их соединения должны оставаться герметичными в процессе всего периода эксплуатации. От этого зависят экономичность и надежность системы подачи и распределения воды, а также ее санитарное состояние.

Для строительства напорных водоводов и сетей применяют стальные, чугунные, асбестоцементные, пластмассовые, железобетонные и другие трубы.

Фасонные части предназначены для перехода к трубам разного диаметра в сети (раструбы), поворота труб (колена), ответвления (тройники) установки водопроводной арматуры (пожарная подставка). Соединяются с трубами, как правило, фланцевыми соединениями в водопроводных колодцах.

Для обеспечения нормальной эксплуатации водопроводная сеть должна быть оборудована арматурой. Трубопроводная арматура представляет собой комплекс устройств, для регулирования, обслуживания, ремонта и обеспечения надежной работы систем водоснабжения.

Водонапорные башни и резервуары,играющие роль регулирующих и запасных емкостей.

Водонапорные башни может использоваться в системах питьевого, хозяйственного, производственного и противопожарного водоснабжения различных объектов промышленности, населенных пунктов и сельскохозяйственных комплексов. Используются для хранения запасов воды и расходования ее в часы повышенного потребления, а также подачи под небольшим напором при остановке насосов. В них хранится также резервный и противопожарный запас воды. Наполнение башни происходит в часы, когда подача воды превышает ее потребление. Если расход воды превышает производительность насосных станций и в часы перерывов в работе насосов, то из водонапорной башни в сеть поступает недостающее количество воды.

Одной из наиболее распространенных видов водонапорных башен является башня Рожновского (рисунок 10). Она хорошо зарекомендовала себя своей надежностью, простотой конструкции и долговечность при правильной эксплуатации.

Водонапорная башня также может считаться резервуаром чистой воды.

 

Рисунок 10 Водонапорная башня

 

Резервуар чистой воды предназначен для компенсации неравномерности потребления воды в течение суток, а также хранение аварийного запаса, на случай отказа насосного оборудования, водозаборного узла.

В резервуаре чистой воды хранятся аварийный, контактный и пожарный запас воды. Аварийный объем должен обеспечивать подачу воды потребителям по аварийному графику в течении времени ликвидации аварии.

Контактный объем предусматривается для обеспечения требуемого времени контакта воды с реагентами, содержащими хлор.

Пожарный объем воды предусматривается, когда получение необходимого количества воды для тушения пожара непосредственно из источника водоснабжения.

 

ОСНОВЫ ВОДООТВЕДЕНИЯ

Особое значение имеет развитие современной системы водоотведения бытовых и производственных сточных вод, обеспечивающей высокую степень защиты окружающей природной среды от загрязнений. Предпосылками для успешного решения этих задач при строительстве водоотводящих систем являются разработки, выполняемые высококвалифицированными специалистами, использующими новейшие достижения науки и техники в области строительства и реконструкции водоотводящих сетей и очистных сооружений.

Водоотведение – комплекс сооружений и инженерных мероприятий, предназначенных для сбора и транспортирования за пределы населенного пункта или промышленного предприятия сточных вод, их очистки, и обеззараживания с целью сброса в водоем или для повторного использования.

Сброс сточных вод допустим лишь при условии соблюдения существующих нормативов для данного вида сточных вод и мощности водного источника.

В результате использования воды на производстве и при транспортировании отходов она изменяет свои физические и химические свойства и образует сточную жидкость.

По происхождению и характеру загрязнения все сточные воды промышленных предприятий могут быть классифицированы по трем признакам:

по месту образования;

по виду содержащихся в стоках веществ;

фазово-дисперсному состоянию загрязнений.

По месту образования сточные воды могут быть:

Бытовые сточные воды – образуются из вод, поступающих от раковин, унитазов и др. источников стоков установленных в жилых, общественных, коммунальных и промышленных зданиях. Бытовые сточные воды относят к группе наиболее загрязненных. Они содержат минеральные и органические загрязнения.

Производственные сточные воды многообразны по составу и концентрации загрязнений. Загрязнителями производственных сточных вод являются отходы и потери производства. Концентрация и качество загрязнителей в сточной воде находятся в тесной зависимости от вида производства, исходного сырья и всякого рода реагентов, участвующих в технологическом процессе. Загрязнение промышленных сточных вод подразделяются на инертные, нестабильные, токсичные.

Атмосферныеводы образуются от выпадения дождя или таяния снега и загрязняются отбросами, имеющимися на поверхности территории города или промышленного предприятия.

На некоторых промышленных предприятиях дождевые воды приходится принимать в водоотводящие сети для грязных вод, так же дождевые воды оказываются загрязненными теми же веществами, что и производственные воды.

Все категории сточных вод в той или иной степени содержат загрязнения, вид и состав которых позволяет делить стоки по виду содержащихся в них веществ.

Минеральные загрязнения. К ним относятся: песок, глинистые частицы,

частицы руды, шлака, растворимые неорганические соли, кислоты и щелочи.

Органическиезагрязнения. Они могут быть разделены на загрязнения растительного происхождения, в которых преобладает химический элемент углерод (остатки овощей, плодов и т.д.) и животного происхождения, в которых преобладает азот (физиологические выделения, остатки живых тканей и т.д.). В бытовых стоках содержится примерно 60% загрязнений органического происхождения и 40% минерального.

Биологическиезагрязнения. К этой категории относятся бактерии, дрожжевые и плесневелые грибки и вирусы.

Под системой водоотведения подразумевают комплекс сооружений, предназначенных для отведения сточных вод и их очистки

Общесплавная система предусматривает отвод всех видов сточной жидкости на очистные сооружения по единой сети трубопроводов в этом случае бытовые, производственные органического происхождения и атмосферные осадки сплавляются по единой системе трубопроводов на очистные сооружения (рисунок 9). В настоящее время общесплавные системы не проектируются, так как они не удовлетворяют современным требованиям охраны поверхностных вод от загрязнений сточными водами.

Рисунок 9. Общесплавная система водоотведения

 

Раздельные системы водоотведения системы могут быть различными в зависимости от вида стоков, образующихся на предприятии (рисунок 10). Бытовые и дождевые стоки отводятся по самостоятельным сетям. Производственные стоки могут отводиться по нескольким различным системам трубопроводов, в зависимости от категории стоков.

 

1 – коллектор бытовой сети; 2 – главный коллектор;

3 – коллектор дождевой сети; 4 – выпуск

Рисунок 10 - Схема раздельной системы водоотведения

 

 

В отдельных случаях производственные сточные воды могут отводиться совместно с бытовыми стоками (производственно-бытовая сеть) или дождевыми водами (производственно-дождевая сеть). Бывают следующие раздельные системы:

с локальными очистными сооружениями;

с частичным оборотом производственных сточных вод;

с полным оборотом производственных и бытовых вод.

 

 

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ КУРСОВОЙ РАБОТЫ

Задание: Запроектировать хозяйственно-противопожарный водопровод для населенного пункта

Задание принимается по двум последним цифрам номера зачетной книжки (шифра) студента. Последняя цифра шифра соответствует приложению 1. Две последние цифры шифра соответствуют приложению 2. Предпоследняя цифра шифра соответствует приложению 3

Принять к концу расчетного срока службы водопровода (15-20 лет) в населенном пункте число водопотребителей, расположенных на водоснабжаемой территории, согласно приложению 2. Произвести следующие расчеты.

1. Рассчитать среднесуточный расход населенного пункта ,максимальный суточный