Декабрь 25 2017

Пример расчета усреднителя бытовых сточных вод

Все технологические расчеты выполнены в соответствии со СНиП 2.04.03-85 «Канализация. Наружные сети и сооружения» и рекомендациями НИИ коммунального водоснабжения  и очистки воды (НИИ КВОВ).

Нагрузки от периодических производственных операций и сбросов технологического процесса при расчете не учитываются, т.к. последние выполняются в часы минимального притока сточных вод и не превышают расчетные показатели.

Бытовые сточных воды от базы отдыха поступают в канализационную насосную станцию (КНС). Из КНС сток поступает в усреднитель, далее на очистные сооружения. Расчет выполнен для двух случаев: 1) существующее положение; 2) перспективное расширение базы отдыха.

Принципиальная схема:

Максимально суточный расход сточных вод с учетом перспективы – 78,2м3/сут;

Среднесуточный расход сточных вод с учетом перспективы – 71,05м3/сут;

Среднечасовой расход – 3,25м3/ч;

Максимально часовой расход – 8,79м3/ч;

Минимально часовой расход – 0,78м3/ч.

Производительность очистных сооружений принята 75м3/сут сточных вод.

Расчет требуемого объема усреднителя :

Поступление сточной воды  (с учетом перспективных расходов) от базы отдыха в существующую насосную станцию (КНС) приведены в таблице 1.

Таблица 1 Поступления сточных вод в КНС

Часы суток Максимальный общий коэффициент неравномерности водоотведения К=2.7
К Q, м3/ч в КНС
1 2 3
0-1 1.0 0,78
1-2 1.0 0,78
2-3 1.0 0,78
3-4 1.0 0,78
4-5 1.0 0,78
5-6 2.23 1,74
6-7 3.35 2,62
7-8 5.04 3,94
8-9 11,25 8,79
9-10 11,25 8,79
10-11 11,25 8,79
11-12 6.10 4,77
12-13 4.2 3,28
13-14 4.2 3,28
14-15 4.0 3,13
15-16 4.46 3,49
16-17 6.07 4,75
17-18 6.07 4,75
18-19 6.07 4,75
19-20 3.58 2,80
20-21 2.3 1,80
21-22 1.58 1,23
22-23 1,0 0,78
23-24 1.0 0,78
итог 100% 78,16

 

Данную таблицу можно выполнить виде графика 1 (график поступления стоков с учетом перспективы):

График включения насосов в КНС с учетом заполнения КНС (с учетом перспективного расхода):

график включения насосов (перспектива) — на графике показано:

  • синяя кривая — график работы насоса
  • розовая кривая — график заполнения приемной емкости КНС (с учетом перспективы)
  • заштрихованные синие зоны — объем приемной емкости КНС, т.е. когда емкость заполняется, срабатывает датчик максимального уровня воды в КНС и рабочий насос КНС включается, начинается перекачка стоков их КНС в усреднитель. Насос перестает работать, как только уровень стоков в приемной емкости достигает минимального уровня.
  • снизу графика отражены интервалы работы и простоя насоса.
  • с левого боку графика отражены объем перекачки стока за каждый цикл работы насосов (насос откачал W=… м3)

График поступления стоков от базы отдыха в КНС:

График включения насосов в КНС с учетом заполнения КНС (существующее положение):

график включения насосов в КНС (сущ.расход) — на графике показано:

  • синяя кривая — график работы насоса
  • розовая кривая — график заполнения приемной емкости КНС (существующее положение)
  • заштрихованные синие зоны — объем приемной емкости КНС, т.е. когда емкость заполняется, срабатывает датчик максимального уровня воды в КНС и рабочий насос КНС включается, начинается перекачка стоков их КНС в усреднитель. Насос перестает работать, как только уровень стоков в приемной емкости достигает минимального уровня.
  • снизу графика отражены интервалы работы и простоя насоса.
  • с левого боку графика отражены объем перекачки стока за каждый цикл работы насосов (насос откачал W=… м3)

Примечание:

Поступление воды в проектируемый резервуар –усреднитель совмещенный с КНС в течении часа будет неравномерно. Неравномерность поступления  вызвана производительностью существующих насосов (18,0м3/час) в существующей КНС. Существующие насосы работаю от уровня в приемном резервуаре (объемом 5,8м3).

Расчет необходимо объема усреднителя приведен в таблице 2

Таблица 2.

Часы суток График заполнения усреднителя в течении суток V=23,5м3
К Q, м3/ч в КНС
0-1 0,78 (-3,25) 12,18
1-2 0,78 (-3,25) 9,71
2-3 0,78 (-3,25) 7,24
3-4 0,78 (-3,25) 4,77
4-5 0,78 (-3,25) 2,30
5-6 1,74 (-3,25) 0,79
6-7 2,62 (-3,41) 0
7 точка отчета
7-8 3,94 (-3,25) 0,69
8-9 8,79 (-3,25) 6,23
9-10 8,79 (-3,25) 11,77
10-11 8,79 (-3,25) 17,31
11-12 4,77 (-3,25) 18,83
12-13 3,28 (-3,25) 18,86
13-14 3,28 (-3,25) 18,89
14-15 3,13 (-3,25) 18,77
15-16 3,49 (-3,25) 19,01
16-17 4,75 (-3,25) 20,51
17-18 4,75 (-3,25) 22,01
18-19 4,75 (-3,25) 23,51
19-20 2,80 (-3,25) 23,06
20-21 1,80 (-3,25) 21,61
21-22 1,23 (-3,25) 19,59
22-23 0,78 (-3,25) 17,12
23-24 0,78 (-3,25) 14,65
Итого: 100%

Необходимый объем усреднителя 23,51м3. Приемная камера существующей КНС емкостью 5,8м3. Приемная камера КНС выполняет функцию приема, накопления и следовательно усреднения расхода.

 

Проверочный расчет приведен в таблице 3:

Часы суток График заполнения приемной камеры КНС в течении суток V=5,8м3 График заполнения усреднителя в течении суток V=23,5м3
Поступление стоков от базы отдыха в сущ. КНС (в скобках указана откачка стоков сущ.насосом из сущ.КНС),

м3/час

Накопление стоков в приемной камере сущ.КНС ,

 

м3

Поступление стоков в усреднитель из сущ.КНС (в скобках указана откачка стоков насосом из усреднителя на КОС),

м3

Количество стоков накапливаемых в усреднителе,

 

м3

1 2 2 3 3
0-1 0,78 (0) 1,08 0 (-3,25) 14,35
1-2 0,78 (0) 1,86 0 (-3,25) 11,10
2-3 0,78 (0) 2,64 0 (-3,25) 7,85
3-4 0,78 (0) 3,42 0 (-3,25) 4,6
4-5 0,78 (0) 4,2 0 (-3,25) 1,35
5-6 1,74 (-5,8) 0,14 5,8 (-3,25) 3,9
6-7 2,62 (-2,76) 0 2,76 (-3,41) 3,25
7 Точка отсчета Точка отсчета
7-8 3,94 (0) 3,94 0 (-3,25) 0
8-9 8,79 (-5,8х2) 1,13 11,6(-3,25) 8,35
9-10 8,79 (-5,8) 4,12 5,8 (-3,25) 10,90
10-11 8,79 (-5,8х2) 1,31 11,6 (-3,25) 19,25
11-12 4,77 (-5,8) 0,28 5,8 (-3,25) 21,8
12-13 3,28 (0) 3,56 0 (-3,25) 18,55
13-14 3,28 (-5,8) 1,04 5,8 (-3,25) 21,10
14-15 3,13 (0) 4,17 0 (-3,25) 17,85
15-16 3,49 (-5,8) 1,86 5,8 (-3,25) 20,40
16-17 4,75 (-5,8) 0,81 5,8 (-3,25) 22,95
17-18 4,75 (0) 5,56 0 (-3,25) 19,70
18-19 4,75 (-5,8) 4,51 5,8 (-3,25) 22,25
19-20 2,80 (-5,8) 1,51 5,8 (-3,25) 24,80
20-21 1,80 (0) 3,31 0 (-3,25) 21,55
21-22 1,23 (0) 4,54 0 (-3,25) 18,30
22-23 0,78 (0) 5,32 0 (-3,25) 15,05
23-24 0,78 (-5,8) 0,30 5,8 (-3,25) 17,60
итог 100% 78,16

 

Для приема и усреднения сточных вод, поступающих на очистку, запроектирован усреднитель, представляющий собой горизонтальную емкость D=3м, L=6м, оборудованную двумя погружными насосами SEG 40.15.2.50.В (один рабочий, один резервный), обеспечивающими подачу сточных вод на очистку. Рабочий объем усреднителя запроектирован 30м3 с учетом перспективного развития базы.

Насосное оборудование подобрано с учетом подачи расчетного расхода 3,47м3/ч на очистку (1,74м3/ч при существующем поступлении стоков) и обеспечения эффективного взмучивания в резервуаре для предотвращения накопления осадка.

Технические характеристики насоса:

Производительность насоса – 12,5 м3/ч;

Напор – 15 м;

Мощность электродвигателя – 2,3 кВт;

На вводе стоков в усреднитель предусмотрена установка узла задержания и удаления из сточных вод грубых механических примесей, предотвращающего их попадание в резервуар и засорение оборудования.

Количество задерживаемых отбросов до 12,4кг/сут, при их средней плотности 750кг/м3 объем составляет 16,5л/сут.

Отбросы выгружаются в пластиковый двухколесный контейнер с герметичной крышкой V=120л и вывозятся на площадку для компостирования осадка.

Усреднитель оборудован системой сигнализации уровней сточных вод с выводом сигнализации на щит оператора. Работа насосного оборудования автоматизирована.