Проектирование генеральных планов очистных станций

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ГЕНЕРАЛЬНЫХ ПЛАНОВ ОЧИСТНЫХ СТАНЦИЙ

Вспомогательные устройства и объекты очистных станций

К числу вспомогательных устройств очистных станций относятся коммуникации сточной воды и осадков, распределительные устройства, измерительные устройства.

На очистную станцию сточные воды поступают по самотечному или напорному трубопроводу. Для приема жидкости из насосной станции перед очистными сооружениями производительностью до 100 м/ч устраивают приемную камеру в виде колодца из железобетонных колец диаметром 1 м. В нее сверху вводятся один или два напорных трубопровода. При расходе сточных вод 100-250 м/ч приемная камера делается прямоугольной размерами в плане 1,5X1,0 м.

Сточные воды между очистными сооружениями движутся, как правило, самотекам по открытым лоткам. Лотки устраиваются железобетонными, перекрываемыми в зимнее время съемными щитами. Размер лотков определяют исходя из скорости течения, равной 0,4 м/с при минимальном притоке и 1,0 м/с - при максимальном притоке с коэффициентом 1,4. Строительную высоту лотков принимают на 0,1-0,15 м больше расчетной глубины слоя воды в них. Минимальные уклоны лотков составляют 0,004-0,005. Гидравлически наиболее выгодны прямоугольные живые сечения лотков, ширина которых равна двум глубинам.

В отдельных случаях на очистных станциях приходится транспортировать воду в трубах. Скорости ее протока в трубопроводах должны быть выше, чем в открытых лотках, во избежание образования отложений.

Осадки из отстойных сооружений удаляются по иловым трубам под гидростатическим напором самотекам, а также насосами, гидроэлеваторами, эрлифтами. Минимальный уклон труб, лотков при самотечном удалении осадков составляет 0,01. Наименьшие скорости движения осадков в напорных трубах принимаются в пределах 0,9-1,5 м/с при их влажности соответственно 97-92%.

Поток сточных вод на очистной станции должен равномерно распределяться по однотипным сооружениям и группам сооружений. При этом надо стремиться к тому, чтобы наряду с жидкостью пропорционально распределялись и находящиеся в ней взвешенные вещества.

Деление потока осуществляется разветвлением лотков и устройством распределительных камер. Неравномерность распределения воды лотками на 2-4 части достигает ±10%. Более точным является деление потока в распределительных камерах на 4, 6, 8 частей с водосливами, установленными на одинаковых отметках. Наибольшая точность при этом обеспечивается при подводе воды к камере дюкером снизу.

На очистных станциях необходимо измерять расходы сточных вод, осадков, растворов реагентов, воздуха для аэрации. Желательно предусматривать возможность измерения не только общих расходов, но и расходов по отдельным сооружениям, узлам. Более точное измерение расходов воды может быть осуществлено в напорных трубопроводах, менее точное - в открытых лотках (типа лотка Вентури).

Для определения расхода жидкости в напорных трубах применяют в основном расходомеры переменного перепада, состоящие из сужающего устройства, дифманометра и соединительных линий. Наряду с этим могут быть попользованы индукционные расходомеры, а для чистых жидкостей - ротаметры.

При измерении расхода загрязненных жидкостей в качестве сужающих устройств применяют трубы Вентури и сегментные диафрагмы, а для защиты соединительных линий от загрязнения - непрерывную промывку соединительных линий чистой водой, продувку их воздухом, а также использование отстойных сосудов. Для измерения расхода очищенных вод устанавливают расходомеры со стандартными диафрагмами, соплами и трубами Вентури. Наибольшее распространение в системах водоотведения получили стальные сварные трубы Вентури условным проходом от 200 мм и выше (типовые конструкции серии 3.902-6). Измерение расходов в напорных трубах осуществляется в соответствии с "Правилами измерения расхода жидкостей, газов, паров стандартными диафрагмами и соплами" Госстандарта РФ.

Для определения расходов сточных вод с содержанием взвешенных веществ более 3 г/л или агрессивных по отношению к материалу труб Вентури и расходов осадков используются индукционные расходомеры с условным диаметром от 80 мм и выше. Расход воздуха измеряется с помощью стандартных диафрагм, труб Вентури и напорных трубок. Последние практически не создают потерь напора, но для их установки требуются прямые участки труб значительной длины при скорости воздуха в трубе более 5 м/с.

Способы измерения расходов воды в открытых лотках и каналах изложены в "Правилах измерения расхода жидкости при помощи стандартных водосливов и лотков". В них нормированы водосливы с тонкой стенкой (треугольные, прямоугольные, трапецеидальные), водосливы с широким порогом (прямоугольного профиля, треугольного профиля), лотки Вентури, Паршаля.

Расход воды при оценке его водосливами или лотками определяется измерением величины напора над гребнем водослива или над дном лотка. Измеряется напор в успокоительных колодцах, нишах, соединенных с каналом отверстиями (трубками). Для этого в качестве первичных приборов используются поплавковые, буйковые или чаще всего пьезометрические уровнемеры в качестве вторичных - приборы дифференциально-трансформаторной или ферродинамической систем. С их помощью значительно упрощается обработка результатов измерений, повышается их точность и надежность, создается возможность устанавливать суммарный расход за любой период времени.

Приближенное определение расхода воды может быть осуществлено и в обычном лотке с помощью тарированной рейки. Для потоков с устойчивым  руслом существует постоянная однозначная зависимость между расходом и глубиной потока. Установив однажды эту зависимость в виде кривой, в дальнейшем достаточно измерять лишь глубину потока и по кривой получать соответствующий расход. Тарирование рейки (построение кривой) производят измерением расхода с помощью гидрометрической вертушки, водосливов. При этом рейка должна устанавливаться в расположенном рядом с лотком и соединенным с ним кармане. Водослив следует устанавливать в прямолинейном лотке выше кармана на расстоянии не менее 2-3 м.

Более подробно принципы устройства и техника измерения расходов жидкости, включая автоматизацию, рассматриваются в специальном курсе.

Для нормальной эксплуатации очистной станции необходимо предусматривать вспомогательные объекты: лабораторию, мастерские, гараж, котельную, материальные склады, административные помещения, комнаты дежурного персонала. В составе объектов очистной станции должны быть также вспомогательные помещения: гардеробные, душевые, туалеты, помещения для сушки и стирки спецодежды, буфет, красный уголок. Они размещаются по возможности в отдельном здании, а на малых станциях блокируются с производственными помещениями.

При проектировании площадки очистной станции предусматриваются мероприятия по благоустройству и озеленению территории. Площадь озеленения принимается не менее 15-20%. Вертикальная планировка территории очистной станции должна обеспечить отвод поверхностных вод.

К местам расположения технологического оборудования очистных сооружений и на сетях следует устраивать удобные подходы, площадки, лестницы и при необходимости ограждения.

Территория очистной станции должна ограждаться забором и хорошо освещаться. Тип ограждения назначается исходя из местных условий.

Генеральные планы очистных станций и высотное расположение объектов

Выбор площадки для строительства очистной станции производится в увязке с проектом планировки и застройки канализуемого объекта с учетом решений его внешних коммуникаций (дорог, систем газо-, тепло- и электроснабжения) и согласованного места выпуска очищенных сточных вод.

Площадку для строительства станции очистки надлежит располагать по возможности с подветренной стороны для господствующих ветров теплого периода года по отношению к жилой застройке и ниже населенного пункта по течению реки с учетом размеров санитарно-защитных зон. При вынужденном размещении очистной станции с наветренной стороны размеры санитарно-защитной зоны увеличиваются до двух раз. Площадка должна иметь уклон, обеспечивающий самотечное движение сточной воды по сооружениям и отвод поверхностных вод. Она должна располагаться на территории, не затопляемой паводковыми водами, с низким уровнем грунтовых вод.

Рациональное размещение основных и вспомогательных объектов очистной станции на местности для выполнения технологической задачи с наилучшими технико-экономическими показателями называется генеральным планом станции. Генеральный план составляется в масштабах 1: 500 или 1: 1000 на топографическом плане местности с горизонталями через 0,25-1 м. На него наносят основные и вспомогательные сооружения, коммуникации, дороги, элементы благоустройства.