ГЕНЕРАЛЬНЫЕ ПЛАНЫ И СХЕМЫ ВЫСОТНОГО РАСПОЛОЖЕНИЯ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИИ
При составлении генерального плана очистной станции должна быть предусмотрена возможность ее расширения (в плане, а также по высотным отметкам и сечениям каналов).
Генеральный план очистной станции в зависимости от ее размеров составляется в масштабе 1 :500 или 1 : 1000. На него наносят основные и вспомогательные сооружения и трубопроводы, а также дороги, схемы хозяйственно-питьевого водопровода, электрораспределительных устройств (трансформаторные подстанции, кабельную сеть низкого и высокого напряжения и пр.). Разработка генерального плана производится с учетом санитарных требований, пожарной профилактики и техники безопасности.
Разрывы между отдельными сооружениями при расположении их на местности с относительно спокойным уклоном могут быть приняты следующими:
Между группами одноименных сооружений 2—3 м » » разноименных сооружений 5—10» » » предварительной механической очистки и биофильтрами (учитывая насыпь 1 : 1) 15—20»
Между сооружениями и иловыми площадками с учетом обсадки их деревьями, устройствами для отвода поверхностных вод, подъездными путями, подводящими ил коммуникациями и т. п 25—30»
Между сооружениями (в зависимости от их
Объема)........................................................... 20—50»
Высотное расположение отдельных сооружений определяет объем земляных работ. Сооружения, имеющие большую высоту (вертикальные отстойники, двухъярусные отстойники и метантенки), целесообразно располагать наполовину выше уровня земли, чтобы уменьшить объем земляных работ; земля, извлеченная из котлована, используется на обсыпку сооружений с целью их утепления. Иловые площадки больших размеров следует располагать по возможности на уровне поверхности земли в целях уменьшения объема земляных работ, стоимость которых составляет значительную часть общей стоимости площадок. Если этого требует рельеф местности, иловые площадки иногда располагают террасами. Во многих случаях отметки карт иловых площадок предопределяют высотное расположение очистных сооружений.
Сточные воды должны проходить по очистным сооружениям самотеком (рис. 4.149), осадок же чаще всего приходится перекачивать из первичных отстойников, активный ил — из вторичных отстойников в аэротенки, а избыточный ил — на последующую обработку (рис. 4.150).
Для самотечного движения сточной воды по всем сооружениям очистной станции необходимо, чтобы отметка поверхности волы в подводящем канале превышала отметку воды в водоеме при высоком горизонте
|
Рис. 4.149. Схемы движения сточной воды через очистные сооружения А — с самотечным движением; б— с насосными станциями (различные варианты); 1— коллектор; 2— решетки; 3 — песколовки; 4 — первичные отстойники; 5—аэротенки; 6— вторичные отстойники; 7 — канал очищенной воды на доочистку и использование или выпуск в водоем; 8 — эрлифтная усгановка для перекачки активного ила; 9 — насосная станция; 10 — биофильтр |
|
"-г І. |
|
|
— |
|
6 э |
На величину, достаточную для компенсации всех потерь напора по пути движения воды по сооружениям с учетом запаса 1 —1,5 м, который необходим для обеспечения свободного истечения воды из оголовка выпуска в водоем. Нормальная работа очистной станции в большой мере зависит от правильного определения гидравлических потерь.
Все виды этих потерь можно классифицировать следующим образом:
1) потери на трение при движении сточной воды по трубам и лоткам, соединяющим отдельные сооружения;
2) потери при излйве воды через водосливы, отверстия на входах и выходах в каналы, в конструктивных и контрольно-измерительных приспособлениях и приборах и др.;
3) потери в сооружениях очистной станции, в местах перепадов уровней воды.
Кроме того, нужно предусмотреть некоторый запас напора с расчетом на будущее расширение очистной станции.
Для предварительных расчетов разница отметок уровня воды перед и за сооружением (включая гидравлические потери, но без учета мест
ных сопротивлений в подводящих и отводящих лотках), потеря напора в сооружениях, см, принимается:
В решетках.......
В песколовках...............................
В преаэраторах. ..........................
В горизонтальных отстойниках В вертикальных »
В радиальных »
В осветлителях..............................
|
Л+250 25—50 40—60 10-50 250-300
Рис. 4.150. Схемы движения осадка на очистных сооружениях А — под гидростатическим напором; б — с перекачкой сырого осадка насосной станцией; в — с двойной перекачкой осадка; / — первичный отстойник; 2 — нловые площадки; 3 — илоуплотнитель: 4 ~ насосная станция сырого осадка; 5 — теплообменник; 6 — сооружения для обработки осадка: 7 — сооружение для обеззараживания обработанного осадка; 8—насосная станция |
В биофильтрах с реактивными оросителями
В биофильтрах с неподвижными спринкле
Рами........................................................
В аэротенках.......
В контактных резервуарах. ,
В смесителях.....................................
|
5—20 10—20 15—25 20—40 40—50 50—60 60—70 /і-f-150 (А—высота загрузки биофильтров, см) |
В песчаных фильтрах, » . .
Общая величина потерь напора на очистной станции зависит также от компактности расположения сооружений, т. е. от величины разрывов между ними и, следовательно, длины подводящих лотков; ориентировочно можно принимать ее при механических способах очистки 6 м, при биохимических способах 8 (при аэротенках) и 12 м (при биофильтрах).
При более точном определении отметок уровня воды в различных точках очистной станции необходимо учитывать потери на местные сопротивления: при входе и выходе воды из сооружений, в измерительных устройствах и смесителях, в местах поворотов, сужений или расширений каналов и т. п.
Для определения взаимного высотного расположения отдельных сооружений очистной станции одновременно с составлением генерального плана составляются профили движения воды и ила, так называемые профили «по воде» и «по движению осадка и ила». Примерная высотная схема движения воды по сооружениям приведена на рис. 4.151.
Горизонтальный масштаб для этих профилей принимают такой же,
|
Рис. 4.151. Высотная схема движения воды по сооружениям пропускной способностью 100 гыс, м3/сут (к генплану рис. 4.153). |
|
О/т Планиробки |
|
«5>* |
|
«о |
|
<Г |
££
|
Отм Горизонта боды |
|
Ару* CSJ(|>C |
""І* CSfCNg CvJCvT ^«N» ГчТ CJ~ CsT <J
Omn
|
«а |
|
«Sfcvjivi Cj |
Лотка трубы
|
5<ф20\5 2* 1.5 |
|
36 1.5 |
|
Расстояния |
|
19 |
|
36 |
|
39 |
1112ІМ2 F Ъ,29,2Щ5 6,5
Как и для плана расположения сооружений очистной станции, т. е. 1 :500 или 1 : 1000, а вертикальный — 1 : 50 или 1 : 100. Профиль «по воде» представляет собой развернутый разрез по сооружениям, сделанный по самому длинному пути движения воды от подводящего канала до выпуска в водоем. Профиль «по движению осадка» (см. рис. 4.150) начинается от выпуска осадка из первичных отстойников и доводится до сооружений по обработке осадка (в случае устройства иловых площадок до присоединения дренажной линии иловых площадок к главному каналу).
На профилях должны быть показаны отметки уровня воды, отметки лотков, каналов, труб и других важных точек сооружений, а также отметки как естественной, так и спланированной поверхности земли.
На площадке очистных сооружений прокладывается ряд трубопроводов: для пара (р = 0,5 МПа), конденсата, перегретой воды (150°С), метана [р — 2 МПа) и природного газа (^ = 0,3...0,6 МПа). Все трубопроводы собираются из стальных бесшовных труб на сварке, прокладываемых в траншеях и частично выше уровня земли. На участке подземной прокладки трубопроводы укладываются в непроходных каналах из унифицированных сборных железобетонных и бетонных элементов.
Надземная прокладка (воздушная) осуществляется на отдельно стоящих железобетонных опорах (столбиках) высотой 0,5—1 м в зависимости от профиля трассы. Тепловое удлинение трубопроводов воспринимается П-образными гнутыми компенсаторами и естественными поворотами трассы.
Теплоизоляция трубопроводов производится минеральной ватой с асбестоцементной штукатуркой по металлической сетке с последующим железнением поверхности цементным раствором.
Газопровод для метана прокладывается ниже уровня промерзания грунта. Газопроводы, укладываемые в грунте, покрываются усиленной антикоррозионной изоляцией. Все трубопроводы станции окрашивают в разные цвета: наружные трубы для метана красят в красный цвет, для хлора — в серый, для осадков — в коричневый, для питьевой воды — в голубой, воздухопроводы окрашивают в зеленый цвет.
Для очистных станций пропускной способностью до 10 000 м3/сутки газгольдеры не предусматриваются ввиду небольшого количества газа, выделяющегося в метантенках.
Для очистных станций пропускной способностью 32 000 м3/сутки и выше применяют мокрые газгольдеры на 3-часовой выход газа. Конструкцию газгольдеров принимают по типовым проектам, разработанным Проектстальконструкцией.
ЦНИИЭП инженерного оборудования разработаны типовые станции для биологической очистки сточных вод пропускной способностью 25—280 тыс. м3/сутки. Сооружения проектируются в сблокированном варианте (блоки первичных отстойников, блоки аэротенков и вторичных отстойников — при горизонтальных и радиальных отстойниках) и в виде отдельно расположенных емкостей (радиальные круглые отстойники).
Все сооружения выполняются из сборных железобетонных элементов.
Станции пропускной способностью 25—50 тыс. м3/сутки разработаны в двух вариантах: с горизонтальными и радиальными отстойниками.
Первый вариант требует меньшей площади для размещения технологических емкостей, сокращается число и протяженность коммуникаций, обеспечивается возможность организации строительства поточным методом.
Вариант с радиальными отстойниками с периферийным впуском (рис. 4.152) позволяет по сравнению с первым снизить расход бетона
И металла на 10—12%, обеспечивает большую гибкость при привязке проекта, упрощает эксплуатацию сооружений.
По стоимости оба варианта примерно равноценны. Аэротенки приняты с нелинейно рассредоточенным впуском сточной воды с механической аэрацией. Дезинфекция очищенных стоков предусмотрена жидким хлором.
Обработка осадка проектируется с применением аэробной минерализации с механическим обезвоживанием осадка на центрифугах и по -
|
Рис. 4.152. Генплан станции пропускной способностью 25—50 тыс. м3/сутки |
/ — приемная камера; 2— здание на четыре механизированные решетки МГ-7Т; 3— песколовки горизонтальные с круговым движением сточных вод, 4 — лоток Вентурн; 5—насосная станция песколовок и первичных отстойников; 6—отстойники первичные радиальные (впуск периферийный); 7—аэротенки с механическими аэраторами; 8 — отстойники вторичные радиальные (впуск периферийный); 9— минерализаторы; 10 — контяктные резервуары; // — хлораторная; 12— насосная станция активного ила; 13—блок администратнвно-бытозые помещения — лаборатория — мастерские;
14 — нлоуплотнители; 15 — бункера песка; 16—корпус обезвоживания осадка с центрифугами Трубопроводы: —/— сточных вод; —2— очищенных сточных вод; —3— рабочей воды гидроэлеватора; —4— пульпы; —5— плавающих веществ, —6— сырого осадка; —7— воздуха; —S— возвратного активного ила; —9— избыточного активного ила, —10— хлорной воды; -—11— минерализованной смеси; —12— уплотненной минерализованной смеси, —13— фугата; —14— иловой воды, —15— опорожнения сооружении; —16— аварийного сброса; —17— технической воды; —18— хозяйственно-противопожарный водопровод, —19— бытовая канализация; —20— теплосеть; —21- — электрокабель; —22—газопровод
Следующим компостированием. В составе комплекса очистных сооружений проектируются здания насосной станции активного ила и хлораторной.
Производственно-вспомогательные службы (лаборатория, мастерские, склад, помещение для стоянки машин и административно-бытовые помещения) предусматриваются в составе комплекса очистных сооружений.
Станции пропускной способностью 70—280 тыс. м3/сутки запроектированы ЦНИИЭП инженерного оборудования с применением радиальных и горизонтальных отстойников.
Генеральный план станции пропускной способностью 70—100 тыс. м3/сутки с горизонтальными отстойниками представлен на рис. 4.153. Перед первичными отстойниками устанавливаются механизированные решетки типа МГ и аэрируемые песколовки. Аэротенки приняты с нелинейно-рассредоточенным впуском сточной воды и пневматической аэрацией.
Дезинфекция сточной жидкости предусматривается жидким хлором.
Обработка осадка принята с аэробной минерализацией, центрифугированием и компостированием. Возможны и другие варианты: механическое обезвоживание на вакуум-фильтрах со сходящим полотном с последующей термической сушкой по методу встречных газовых струй; сбраживание в метантенках с последующей сушкой на иловых площадках.
|
Рис. 4.153. Генплан станции пропускной способностью 70—100 тыс. м3/сутки |
/ — приемная камера; 2 — здание на четыре механизированные решетки МГ-11Т (1000X1600 мм); 3 — аэрируемые песколовки, £=3 м; 4 — насосная станция песколовок и первичных отстойников; 5л~~ поТпК Вентури; 6 — распределительная камера; 7 — первичные отстойники: 8 — аэротенки АНР-2-90-4,4; 9 — вторичные отстойники, В=0,9 м; 10 — контактные резервуары, В= 9 М; //— хлора - торная установка; 12 — насосно-воздуходувная станция с шестью турбовоздуходувками ТВ-175-1,6; 13 минерализаторы, В=9 м; 14 — илоуплотнители, £>=9 м; 15 — блок административно-бытовые помещения—лаборатория—мастерские; 16 — бункера песка; П — корпус обезвоживания н сушкн
Осадка с четырьмя центрифугами ОГШ-631-К2 и одной сушильной установкой Трубопроводы: -—/—- сточной воды; -—2-- очищенных сточных вод; --3-— подачи воды иа гид - розлеваторы для гидросмыва; —4— пульпы, —5— всплывающих веществ; —6— сырого осадка; —7— подачи воздуха; —8— активного ила возвратного, —9— активного ила избыточного; -—10— хлорной воды; —11— минерализованной смеси; —12— уплотненной минерализованной смеси; —13— фугата; —14— иловой воды; —15— для опорожнения сооружений; —1Ь~— аварийного сброса; —17— технической воды; —18— хозяйственно-противопожарный водопровод; —19— бытовая канализация; —20— теплотрасса; —21— электрокабель;
—22—. газопровод
В составе комплекса очистных сооружений проектируются: производственные здания — насосно-воздуходувная, хлораторная, котельная; производственно-вспомогательные службы — лаборатория, мастерские, склад, гараж и административно-бытовые помещения.
Указанные типовые станции можно применять для полной биологической очистки сточных вод, имеющих первоначальную концентрацию загрязнений от 140 до 280 мг/л по БГІК20 и от 220 до 275 мг/л по взвешенным веществам, без изменений объема сооружений. При других концентрациях загрязнений сточных вод мощности и марки воздуходувок, нагрузка и количество метантенков, количество паровых котлов, а также длина аэротенков устанавливаются дополнительным расчетом, что вызывает незначительный объем проектных работ.
Удельный вес сооружений для очистки сточных вод в общей стоимости основных фондов промышленного производства достигает 10— 20 7о.
Показателем экономичности проектных решений при технико-экономической оценке очистных станций является удельный расход сточной воды, приходящийся на единицу площади застройки станции. На современных отечественных станциях удельный расход составляет 10 м3/(м2-сутки) площади застройки.
