ВОДОЗАБОРНЫЕ СООРУЖЕНИЯ ИЗ ПОВЕРХНОСТНЫХ ИСТОЧНИКОВ 7 страница

Потребление воды, а следовательно, и поступление всех ви­дов сточных вод существенно колеблется по суткам и по часам суток. С помощью коэффициентов неравномерности можно опре­делять максимальные и минимальные расходы сточных вод, яв­ляющиеся расчетными. В проектной практике используются сле­дующие коэффициенты неравномерности: суточный, часовой и общий.

Коэффициентами суточной неравномерности К_сут, К’сут назы­вают отношения максимального Q_сутmax или минимального Q_сутmin су­точного расхода к среднесуточному расходу Qсутср за год:

Коэффициентами часовой неравномерности Кч, Кч называют отношения максимального q_mахч или минимального q_minч часового расхода в сутки с максимальным или минимальным водоотведением к средним часовым расходам q_срч и q'_{cp ч} в сутки с соответ­ствующим водоотведением.

Общие максимальный Кобщ и минимальный К’общ коэффи­циенты неравномерности равны

С учетом вышеприведенных зависимостей общие коэффи­циенты неравномерности представляют собой отношение макси­мального часового расхода q_maxч в сутки с максимальным водо­отведением или минимального часового расхода qmmn в сутки с минимальным водоотведением к среднечасовому расходу q_cрч в сутки со средним водоотведением:

Общие коэффициенты неравномерности зависят от среднего расхода сточных вод: с увеличением среднего расхода q_ср.с значения Kобщ уменьшаются, а значения K’общ возрастают (табл. 5.2).

Данные значения коэффициентов неравномерности водоотве­дения действительны при количестве производственных сточных вод не более 45 % от общего расхода. В остальных случаях, а также в городах с численностью населения 1 млн. и более необходимо руководствоваться данными фактического притока для аналогичных объектов. При промежуточных значениях q_ср.с общие коэффициенты неравномерности определяют линейной интерполяцией.

Колебания притока бытовых и производственных вод от промышленных предприятий учитывают с помощью коэффициен­тов часовой неравномерности

где — максимальный и средний часовые расходы быто­вых сточных вод от промышленных предприятий, м³/ч; ; — максимальный и средний часовые расходы производствен­ных сточных вод, м³/ч.

Коэффициенты часовой неравномерности бытойых сточных вод на промышленных предприятиях принимают равными для горячих цехов , для холодных цехов . Расход душевых сточных вод принимают постоянным в течение 45 мин после окончания каждой смены. Коэффициенты неравно­мерности притока производственных сточных вод К_Ч(п_Р) зависят от вида выпускаемой продукции и особенностей технологического процесса. При отсутствии натурных данных по определению ве­личины Кч(пр) его значения принимают равными 1,1...1,3.

5.2. Определение расчетных расходов сточных вод

Расчетным расходом сточных вод является максимальный секундный расход, на пропуск которого рассчитывается боль­шинство канализационных сетей и сооружений. В расчетах также используются средние, максимально суточные, часовые и секунд­ные расходы. Обычно суточные Q_cyT и часовые q_ч расходы опре­деляют в м³/сут или м^/ч, а секундные расходы q_с — в л/с. При больших расходах и секундные расходы выражают в м³/с.

• Расчетные расходы бытовых сточных вод от города или района определяют по следующим формулам:

где q_cp с — среднесуточный расход в час со средним водопотреб-лением, л/с; qmaxc — максимальный секундный расход, л/с.

Аналогичным образом могут быть определены минимальный часовой q_minч и минимальный секундный q_minc расходы:

Максимальный секундный расход от города может быть так­же определен с помощью модуля стока q_a, л/с с 1 га, следующим образом:

где F — площадь жилых кварталов, га; ρ — плотность населе­ния, чел/га.

Определение средних расходов сточных вод по кварталам города выполняют по расчетной численности населения N (табл. 5.3) либо по модулю стока q_a (табл. 5.4).

• Расчетные расходы бытовых сточных вод от промышлен­ных предприятий определяют по формулам:

где N\, N₂ — число работающих в сутки в холодных и горячих цехах соответственно; N3, N4 — то же, в смену; N5, — то же, в смену с максимальным числом работающих; Qc — расход за смену, м³/см; — коэффициенты часовой неравномерности; Т=8 — продолжительность смены, ч.

Расчетные расходы душевых вод определяем по формулам

где qд = 500 л/ч — расход воды через одну душевую сетку; m — число душевых сеток; Nсм, Nmaxсм— число рабочих, поль­зующихся душем соответственно в рассчитываемую максимальную смену.

Суточный расход сточных вод от душевых равен сумме рас­ходов воды за все рабочие смены.

Расчетные расходы производственных вод определяют по формулам

где М, М1, М2 — количество выпускаемой продукции соответст­венно в сутки, в смену, в максимальную смену; q_np — удельное водоотведение производственных сточных вод.

Максимальные расходы бытовых, душевых и производствен­ных вод от промышленного предприятия суммируются и обра­зуют так называемый сосредоточенный расход сточных вод q_c, используемый в гидравлическом расчете сети.

Дополнительные расходы сточных вод поступают в сеть в период дождей и снеготаяния. Для сокращения неорганизован­ного притока атмосферных вод рекомендуется проводить ремонтно-профилактические мероприятия по герметизации основных элементов водоотводящей сети бытовых вод (люки, стенки колод­цев, стыки труб и др.). Дополнительный расход проверяют по формуле

где L — общая длина водоотводящей сети в зоне затопления атмосферными водами, км; h_сут — максимальное количество осад­ков, мм/сут.

Количество сточных вод от малых предприятий города, а так­же неучтенные расходы принимают в размере 5 % суммарного расхода бытовых вод города.

5.3. Графики колебаний расходов (притока) сточных вод

Практикой эксплуатации водоотводящих систем, а также специальными исследованиями установлено, что неравномерность притока бытовых сточных вод по часам суток особенно велика в городах с малым числом жителей, при отсутствии крупной про­мышленности и при более низком уровне благоустройства жилого фонда, что в целом соответствует небольшим расходам сточных вод. И, наоборот, в крупных промышленных городах с высокой степенью благоустройства жилого фонда неравномерность при­тока сточных вод значительно меньше. Это объясняется тем, что наступление максимальных расходов бытовых вод в водоотводящую сеть города по времени не совпадает с поступлением максимальных расходов сточных вод от промышленных пред­приятий.

Распределение среднесуточного расхода сточных вод по часам суток обычно представляют в виде ступенчатого графика (рис. 5.1) или в табличной форме (табл. 5.5), что делает приме­няемые методы расчетов более наглядными. При равномерном поступлении сточных вод в течение суток приток за 1 ч состав­ляет 100 % : 24 = 4,17 %. Тогда, например, при q_cp с = 50 л/с, K_общ = 1,7 и K’_общ = 0,55 (см. табл. 5.2) максимальный приток за 1 ч равен 4,17-1,7=7,1%, а минимальный приток — 4,17 %-0,55 = 2,3 %, что соответствует данным табл. 5.5. При промежуточных значениях q_{cp с} распределение среднесуточного расхода определяется интерполяцией с помощью табл. 5.5 таким образом, чтобы значения K_общ и K’_общ соответствовали данным интерполяции по табл. 5.2, а сумма часовых распределений за сутки была равна 100%.

При равномерном поступлении в каждый час смены поступает 100 : 8= 12,5 %. Тогда в первый час поступит 1-12,5=12,5%; в середине смены 1,5-12,5=18,75% (холодные цехи), 1,25-12,5=15,62 % (горячие цехи); в последний час работы смены поступит 3-12,5=37,5% (холодные цехи), 2,5-12,5=31,25% (горячие цехи). Сле­довательно, за три рассмотрен­ных характерных часа смены от холодных цехов поступит 12,5+18,75+37,5=68,75%, а за каждый из пяти оставшихся ча­сов — (100-68,75)/5=6,25 %. Аналогичным образом от горя­чих цехов за три характерных часа смены поступит 12,5+15,62+31,25=59,37 %, а за каждый из пяти оставшихся часов— (100-59,37)/5=8,13%. При семичасовом рабочем дне расчет производится аналогичным образом по среднему притоку 100:7=14.3%.

В табл 5.6 приведено распределние расходов бытовых, душевых и производственных сточных вод от промышленного предприятия в течение одной смены. При расчете водоотводящей сети расчетные расходы в отдельные часы суток определяют путем суммирования максимальны расходов сточных вод и сведения их в табл. 5.7. Графы 10, 11 соотвотствуют ступенчатому, а графы 12, 13 — интегральному графикам общего притока го­родских сточных вод в течение суток.