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/ч |
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.