Учебное пособие 1595

дополнительных методов − фильтрование с предварительным отстаиванием, использование реагентов и т.д.

Поверхностные источники водоснабжения:

1-й класс – для получения воды, требуется обеззараживание, фильтрование с коагулированием или без него;

2-й класс – для получения воды, требуется коагулирование, отстаивание, фильтрование, обеззараживание; при наличии фитопланктона – микрофильтрование;

3-й класс – доведение качества воды методами обработки, предусмотренными во 2-м классе с применением дополнительной ступени осветления, окислительных и сорбционных методов, обеззараживания и т.д.

По показателям качества воды (табл. П.3.1) определяется класс качества воды для всех источников водоснабжения и выбирается наиболее приемлемый вариант.

3.3. Водозаборные сооружения

Для водоснабжения населенных мест и промышленных предприятий используются поверхностные и подземные источники. Забор воды из источника водоснабжения и подача ее на очистные сооружения или непосредственно в сеть потребителя осуществляется с помощью водозаборных сооружений, состоящих из водоприемных устройств и насосной станции. От правильности принятых при этом решений зависит бесперебойность водоснабжения потребителей.

Производительность водозаборных сооружений для населенного пункта это QНПгод.мах (м3/сут). Необходимо описать принятые водозаборные сооружения по приведенной классификации.

Водозаборные сооружения могут различаться по следующим основным признакам:

по виду источника – речные, водохранилищные, озерные, канальные, морские;

по назначению – хозяйственно – питьевые и производственные;

по требуемой категории надежности подачи воды. Все категории надежности водозаборов (1, 2, 3) соответствуют категориям надежности подачи воды, систем водоснабжения объектов и принимаются по [1,

табл. 9 п. 4.4.];

по производительности: малой - меньше 1 м3/с, средней – от 1 до 6 м3/с, большой – больше 6 м3/с;

по взаимному расположению водозаборных устройств и насосных станций – раздельные и совмещенные;

по месту расположения водоприемника – русловые и береговые;

11

по способу приема воды – открытый, поверхностный, глубинный (донный);

по конструктивным особенностям водоприемника – трубчатый, ряжевый, бетонный (железобетонный), затопленный и незатопленный, с водоотводящим каналом или ковшом;

по подвижности – стационарные, плавучие или фуникулерные;

по длительности эксплуатации – постоянные и временные.

3.4. Очистные водопроводные сооружения

Очистка воды предназначена для доведения всех ее параметров, характеризующих ее качество, до нормативных показателей. Изучение качества воды природного источника позволяет установить характер необходимых операций по ее обработке. Все разнообразные задачи, возлагаемые на очистные сооружения, могут быть сведены к следующим основным группам:

Механическая очистка: процеживание, отстаивание, инерционное разделение, фильтрование.

Физико-химическая очистка: экстракция, флотация, нейтрализация, окисление, сорбция, коагуляция, ионный обмен, обратноосмотическая очистка.

Биологическая очистка.

Выбор состава объектов станций очистки воды и типов очистных сооружений зависит от метода ее обработки и может быть произведен с учетом расчетной производительности QНПгод.мах. (м3/сут.) станции на основании данных [1, табл.15] и табл. П.3.2-3.3.

Необходимо кратко описать расчетную схему очистки воды и обосновать ее выбор.

3.5. Зоны санитарной охраны

Зоны санитарной охраны предусматриваются на всех проектируемых и реконструируемых водопроводных сооружениях хозяйственно-питьевого назначения в целях обеспечения их санитарно-эпидемиологической надежности по [4].

При организации зон санитарной охраны учитывается вид загрязнений (микробное, химическое) определяющий их устойчивость и в связи с этим возможную длину пути продвижения в водоносном горизонте. В состав зоны санитаркой охраны входят три пояса:

первый - строгого режима, который включает территорию расположения водозаборов, площадок расположения всех водопроводных сооружений;

12

второй – ограничений, предназначен для защиты водоносного горизонта от микробных и химических загрязнении;

третий – ограничений, предназначен для защиты водоносного горизонта от химических загрязнений.

Граница первого пояса устанавливается в зависимости от защищенности подземных вод в пределах первого и второго поясов: на расстоянии не менее 30 м от водозабора - при использовании защищенных подземных вод, и на расстоянии не менее 50 м - при использовании недостаточно защищенных вод. При использовании группы подземных водозаборов граница первого пояса должна быть удалена на расстояние не менее 30 или 50 м от крайних скважин (шахтных колодцев водозаборных групп).

Граница второго пояса определяется гидродинамическими расчетами, исходя из условий, что если за ее пределами через зону аэрации или непосредственно в водоносный горизонт поступят микробные загрязнения, то они не достигнут водозабора. Основным параметром, определяющим расстояние от границы второго пояса до водозабора, является расчетное время Тм продвижения микробного загрязнения с потоком подземных вод к водозабору, которое должно быть достаточным для утраты жизнеспособности и вирулентности патогенных микроорганизмов для эффективного самоочищения воды.

Расположение границ третьего пояса определяется гидродинамическими расчетами, исходя из условия, что, если за ее пределами в водоносный пласт поступят химические загрязнения, они или не достигнут водозабора, перемещаясь с подземными водами вне области питания, или достигнут водозабора, но не ранее расчетного времени Тх. Время продвижения загрязненной воды от границы третьего пояса до водозабора должно быть больше проектного срока эксплуатации водозабора (25-50 лет). Если запасы подземных вод, обеспечивают неограниченный срок эксплуатации водозабора, третий пояс должен обеспечить соответственно сохранение качества подземных вод.

Зоны водовода должны включать зону источника водоснабжения в месте забора воды (включая водозаборные сооружения), зону и санитарно защитную полосу водопроводных сооружений (насосных станций, станций подготовки воды, емкостей) и санитарно-защитную полосу водоводов.

Ширина санитарно-защитной полосы водоводов, проходящих по незастроенной территории, принимается от крайних водоводов:

при прокладке в сухих грунтах – не менее 10 м при диаметре до 1000 мм и не менее 20 м при больших диаметрах; в мокрых грунтах – не менее 50 м независимо от диаметра.

При прокладке водоводов по застроенной территории ширину полосы по согласованию с органами санитарно-эпидемиологической службы допускается уменьшать.

13

4. Водоотведение населенного пункта

На рассматриваемой территории образуются следующие виды сточных

вод:

хозяйственно-бытовые сточные воды;производственные сточные воды;поверхностные сточные воды.

Необходимо запроектировать систему водоотведения, отвечающую следующим требованиям:

создание благоприятных условий гидравлического режима работы сети, благодаря равномерному наполнению труб самотечной системы хозяйственнобытовыми сточными водами в течение суток;

централизованное очищение дождевых стоков. После очистки такие воды можно использовать на технические нужды (полив улиц, техническое водоснабжение промышленных предприятий);

уменьшение первоначальных затрат на строительство за счёт возможности разделения сроков начала и окончания строительства разных сетей по времени.

4.1. Определение количества стоков от населенного пункта

Из поступающих в населенный пункт расходов воды в систему канализации населенного пункта и на очистные канализационные сооружения поступает расход Qгод.мax уже в виде хозяйственно-бытовых стоков:

QНП.ст = Qгод.мax, м3/год.

Кроме хозяйственно-бытовых стоков, необходимо учитывать дождевые, моечные и талые стоки, поступающие в систему канализации с территории населенного пункта.

Годовой объем поверхностного стока – WНП пов.стока, м3/год, дождевых, талых и моечных вод от населенного пункта определяется по формулам:

где hГ.Д - слой осадков за теплый период года, мм, определяется по климато логическим справочникам;

ѰД – коэффициент стока, зависит от рода поверхности, интенсивности и продолжительности дождя, определяется по [2, табл. 7] или по табл. П.4.1;

FНП – площадь водосбора, га.

14

где .hГ.Т - слой осадков за холодный период года, мм, определяется по климатологическим справочникам.

где ∑Qнп тп - сумма поливочного и моечного расхода воды для твердых покрытий (табл. 2);

ѰМ – коэффициент стока, моечных вод, ѰМ =0,5.

Расход сточных хозяйственно-бытовых вод от населенного пункта с учетом поверхностного стока, поступающий на очистные сооружения канализации (КОС) при общесплавной системе канализации составит

Общая схема водопотребления и водоотведения населенного пункта представлена на рис. 1.

Рис. 1. Схема водопотребления и водоотведения населенного пункта: ВОС – очистные сооружения водоподготовки; НС – насосная станция;

ЛОС – локальные очистные сооружения; КОС – канализационные очистные сооружения

4.2. Очистные канализационные сооружения

Учитывая норму загрязнения на одного человека, необходимо определить концентрацию загрязнений бытовых сточных вод Сб, по формуле

15

б qж

где а – норма загрязнений г/(чел.сут.), определяется по табл. П.4.2 для всех показателей;

qж – норма водоснабжения - водоотведения л/(чел..сут.). Результаты расчетов вписывают в табл. 3.

При очистке сточных вод происходит их обработка различными методами с целью разрушения или извлечения содержащихся в них минеральных и органических веществ до степени, позволяющей сбрасывать эти воды в водоемы и водотоки или повторно использовать их для производственных целей. К очистке воды относятся также обезвреживание и обеззараживание, удаление вредных для человека, животных или растений веществ и устранение из воды болезнетворных микроорганизмов и вирусов.

При выпуске очищенных производственных и бытовых сточных вод содержание загрязняющих веществ в воде водоемов и водотоков не должно превышать ПДК применительно к расчетным створам пунктов хозяйственно питьевого и рыбохозяйственного значения.

На основании необходимой степени очистки сточных вод для определения метода очистки можно пользоваться данными табл. П.4.3.

Проанализировав данные по расчету необходимой степени очистки и количеству сточных вод, принимаются методы очистки и схемы очистных сооружений для населенного пункта по табл. П.4.4.

Принятую схему очистных сооружений необходимо описать и обосновать. При вычерчивании ориентировочные размеры площадей канализационных очистных сооружений (КОС) можно принять по табл. П.4.5.

Таблица 3

Концентрация загрязнений бытовых сточных вод

16

4.3.Зоны санитарной охраны

Вцелях обеспечения безопасности населения вокруг объектов, являющихся источниками воздействия на окружающую среду и здоровье человека, устанавливается специальная территория с особым режимом использования - санитарно-защитная зона (СЗЗ), размер которой обеспечивает уменьшение воздействия загрязнения на атмосферный воздух и водные объекты.

Санитарно-защитные зоны для КОС зависят от производительности и вида сооружений для очистки сточных вод, определяются по [4, табл. 7.1.2] или табл. П.4.6.

СЗЗ для насосных станций и аварийно-регулирующих резервуаров, локальных очистных сооружений от 15 до 30 м.

СЗЗ для сооружений механической и биологической очистки с иловыми площадками для сброженных осадков - 150-500 м.

СЗЗ для иловых площадок 150-500м.

СЗЗ для сооружений механической и биологической очистки с термомеханической обработкой осадка в закрытых помещениях -100-400 м.

СЗЗ биологических прудов 200-300 м.

Для полей фильтрации, полей орошения коммунального типа, СЗЗ следует принимать размером 150-1000 м.

Для полей фильтрации площадью до 0,5 га, для полей орошения коммунального типа площадью до 1,0 га, для сооружений механической и биологической очистки сточных вод производительностью до 50 м3/сутки, СЗЗ следует принимать размером 100 м.

Для полей подземной фильтрации пропускной способностью до 15

м3/сутки СЗЗ следует принимать размером 50 м.

При отсутствии иловых площадок на территории очистных сооружений производительностью более 0,2 м3/сут размер зоны следует сокращать на 30

%.

Размер СЗЗ от сливных станций принимается 300 м, от очистных сооружений поверхностного стока открытого типа до жилой территории-100м, закрытого типа – 50 м.

5.Промышленное предприятие

5.1.Состав цехов промышленного предприятия, их расположение

При проектировании генерального плана промышленного предприятия необходимо учитывать:

характер производства (технологические требования) – условия производственного процесса, производственная мощность предприятия и его грузооборот;

природные условия: топографические, геологические и климатические;

17

архитектурно-строительные требования;

условия осуществления строительства, его очередность и перспективы развития предприятия;

соблюдение требований пожарной охраны предприятия;

транспортные требования;

условия водо-, газо-, тепло-, энергоснабжения;

количество выделенных вредных веществ;

Комплекс сооружений и устройств, располагаемых на промышленных площадках, разделен на следующие группы:

1)основные производственные цеха;

2)вспомогательные цехи;

3)складское хозяйство;

4)объекты административно-хозяйственного назначения и бытового обслуживания, столовая, котельная, контрольно пропускные пункты;

5)транспортные устройства, гаражи и стоянки;

6)инженерно-технические коммуникации;

7)энергетические устройства;

8)локальные очистные сооружения;

9)элементы благоустройства промышленной площадки.

К основным производственным цехам относятся цехи, выпускающие полуфабрикаты и готовую продукцию или заготовляющие основные материалы для производства. К вспомогательным относится большая группа цехов, обслуживающих различные нужды производственного процесса: ремонтнолитейные, ремонтно-механические, электроремонтные, инструментальные и другие подсобные цеха.

Существенным элементом заводских устройств являются склады материалов, занимающие значительные территории на площадке предприятия. По своему назначению и по характеру операций склады могут быть основные для хранения основных запасов материалов или готовой продукции; цеховые или оперативные, содержащие необходимы запас материалов для текущего производства. Кроме перечисленных видов складов могут существовать еще склады промежуточные – для хранения межоперационных запасов деталей и полуфабрикатов, и резервные – для создания некоторого необходимого запаса отдельных материалов.

Объектами административно-хозяйственного назначения и бытового обслуживания являются здания непроизводственного характера, предназначенные для размещения аппарата управления, охраны, обслуживания бытовых нужд трудящихся и т.д. К этим объектам относятся: заводоуправление, проходные конторы, здания охраны, столовые, пожарные депо, медицинские пункты и т.д.

Транспортные устройства предприятия служат для доставки на территорию сырья и вспомогательных материалов, вывоза готовой продукции и отходов, а также для внутризаводского перемещения материалов в процессе производства.

18

На промышленных площадках транспортные устройства могут быть в виде железнодорожных путей нормальной и узкой колеи, безрельсовых дорог, а также различных устройств подвесного и стационарного механического транспорта (конвейеры, элеваторы и т.д.).

Современные предприятия обладают развитой сетью инженернотехнической коммуникации: линии электроснабжения и связи, водопровод, канализация, отопление, технологические линии и т.д. Инженерно-технические коммуникации могут иметь как надземную, так и подземную прокладку.

Энергетические устройства обеспечивают снабжение предприятия электроэнергией, теплом, паром, газом, сжатым воздухом и т.д.

Локальные очистные сооружения предназначены для подготовки для разных технологических циклов воды и очистки сточной жидкости от специфических примесей.

Элементы благоустройства промышленной площадки, предназначенные для создания наиболее благоприятных условий производства и работы трудящихся, включают озеленение площадки, тротуары, ограждения.

Блокировка производственных помещений обеспечивает технические и экономические преимущества. Вместо нескольких корпусов, как правило, проектируют один корпус – завод, занимающий центральное место на генеральном плане. Кооперирование позволяет централизовать изготовление тары, транспортное обслуживание, энергетику; отказаться от строительства сравнительно мелких зданий и служб на территории каждого завода.

С учетом количества выпускаемой продукции по табл. П.5.1 определяем площадь основных и вспомогательных цехов.

Пример: Для переработки 1т мяса (по укрупненным показателям) требуется 1,5 га площади основных цехов и 1 га вспомогательных. Определить площадь цехов, если количество выпускаемой продукции 2400 кг/сут.

S осн.цех = 1,5х2,4=3,6 га;

S всп.цех = 1,0х2,4=2,4 га;

По полученным результатам принимаем минимальную площадь цехов. Окончательная площадь будет увеличена с учетом остальных промышленных комплексов.

По генплану предприятия вычисляем площади:

общую - S общ га; застройки - S застройки га;

асфальтовых покрытий - S покрытий га; озеленения - S озеленения га.

19

5.2. Водоснабжение и водоотведение промышленного предприятия

Вода используется в производстве на различные нужды. Большая часть воды (70 – 90 %) расходуется на охлаждение полупродуктов или продуктов производства, а также силовых агрегатов, при этом она не получает специфических загрязнений, а только нагревается, хотя могут быть случаи попадания охлаждаемого продукта в воду через неплотности в теплообменных аппаратах. Вода используется для транспортирования механических примесей, для очистки газов, для промывки готовой продукции; при этом она загрязняется продуктами, с которыми соприкасается.

Количество людей работающих на промышленном предприятии в различных цехах и количество людей пользующихся душем определяется по табл. П. 5.2.

Расчетный расход воды для хозяйственно бытовых нужд рабочих во время их пребывания на ПП определяется по формуле

где qстол, - норма расхода воды в столовой [3];

Nобщ, – общее количество работающих на промышленном предприятии. определяется по табл. П. 5.2.

Расчетный расход на хозяйственно-бытовые нужды рабочих в горячих и холодных цехах определяется по формуле

где qг, qx - норма расхода воды в горячих и холодных цехах на 1 рабочего: 45 л и 25 л соответственно [3, п. 2. 4];

Nг, Nх – количество рабочих в горячих и холодных цехах, определяется по табл. П.5.2, в зависимости от промышленного предприятия;

Q душ – расход душевых вод, в смену с максимальным числом работающих на ПП:

где mд – число душевых сеток определяется по табл. П.5.2, в зависимости от количества рабочих на 1 душевую сетку (от 3 до 15) и количества смен на предприятии (I, II или III смены).

Расчетный расход воды на хозяйственно-бытовые нужды работающих в административных зданиях определяется по формуле

20