ВВЕДЕНИЕ
Актуальность проблемы
Принимая во внимание современные проблемы водоснабжения следует начать с изучения формирования концепции водоснабжения, которая представляет собой инженерный комплекс природных и искусственно созданных водных объектов и технических сооружений, находящихся в общем процессе функционирования для удовлетворения социальных, экологических и экономических потребностей человека в воде.
Использование естественных источников воды, системы водоснабжения, представляющий собой комплекс инженерных сооружений, водоснабжения для различных потребителей, а также обеспечить очистку сточных вод, их разгрузку и возвращение к природе, защите и сохранению водных источников от загрязнения и истощения. Одним из основных видов экологического отношения между человеком и водой является его пользование водными ресурсами за счет реализации индивидуального или централизованного водоснабжения.
Анализ многолетнего развития техники водоснабжения позволил усовершенствовать методы забора и транспортирования воды настолько, что, не смотря на всемирный рост загрязнения водоисточников, подача ее потребителям производится с высокими качественными показателями.
В работе системы водоотведения присутствует ряд проблем.
- недостаточно эффективна работа существующих канализационных очистных сооружений.
- наблюдается высокий износ основных фондов систем водоотведения, особенно магистральных сетей.
В наше время наблюдается строительный бум. Необходимо понимать, что в соответствии с действующим законодательством хозяин обязан организовать водоотведение с территории новой постройки не только хозяйственно-бытовых и производственных сточных вод (ХБСВ и ПСВ), но и поверхностных (ливневых, дождевых) сточных вод. Если сброс ХБСВ в местную сеть канализации, т.е. без очистки на локальных очистных сооружениях (ОС), иногда возможен, то для сброса ливневых практически всегда необходимо строить локальные ОС. Отсюда следует, что в любом случае на вашей территории застройки должно быть предусмотрено, как минимум, место для размещения локальных ОС ПСВ с соответствующей защитной зоной с радиусом не менее 100 м. Решение вопроса “куда сбрасывать?” возможно в двух вариантах: действующая сеть местной канализации с последующей очисткой на местных ОС и сброс в ближайший поверхностный водоем или на рельеф местности. Однако для общероссийской практики характерна выраженная перегрузка местной канализации и ее ОС. Поэтому владельцы местных канализационных сетей разрешают подключение к ним новых источников сточных вод на таких условиях, что строительство собственных локальных ОС на собственном участке с последующим сбросом в ближайший поверхностный водоем или на рельеф местности оказывается более выгодным, несмотря на необходимость очистки до нормативов сброса в водоемы рыбохозяйственного назначения.
Важнейшие проблемы систем водоотведения, которые предстоит решить в ближайшие годы:
- ликвидация имеющейся диспропорции в развитии городского водоснабжения и канализации;
- устройство канализации в малых населенных пунктах, которые не имеют, как правило, квалифицированных специалистов, материальной базы и достаточных денежных средств;
- повышение качества строительства новых водоотводящих сетей и реконструкция уже существующих;
- снижение материалоемкости и трудозатрат при строительстве систем водоотведения.
Самая серьезная проблема, глобальная - экологическая. В данном случае речь идет о загрязнении водных объектов бытовыми, дождевыми и производственными стоками. Степень загрязненности зависит, прежде всего, от эффективности работы очистных сооружений, однако немалое значение имеет и техническое решение самой водоотводящей сети.
Решение проблем, связанных с системой водоотведения, является одними из приоритетных направлений деятельности в сфере коммунального хозяйства для всех стран как для России, так и для зарубежных.
Цель и задачи выпускной квалификационной работы бакалавра
Целью выпускной квалификационной работы бакалавра является разработка научно-обоснованных расчетов по комплексной оптимизации технологических процессов очистки городских сточных вод в городе с населением 5 000 человек.
При выполнении работы были поставлены следующие задачи:
1. Анализ систем водоснабжения и водоотведения города и санаторного комплекса.
2. Проектирование водоотводящей сети города, для чего необходимо:
- проанализировать инженерно-геологические, гидрогеологические и климатические условия на территории проектируемого объекта;
- выбрать систему и схему водоотведения;
- определить расчетные расходы сточных вод;
- выполнить гидравлический расчет и высотное проектирование водоотводящей сети;
- определить расчетные расходы;
- определить количество насосов;
- выполнить расчет напора насосной станции
3. Проанализировать возможность автоматизации системы водоотведения;
4. Изучить городские очистные сооружения (станция аэрации);
5. Расчет сооружений для очистки внутренних сточных вод.
Научная новизна
Научная новизна работы состоит в комплексном проведении расчетов при проектировании системы водоотведения населенного пункта, подборе инженерного оборудования и выполнении рабочих чертежей на основании последовательности технологических процессов очистки сточных вод в соответствии с Технологическим заданием и нормативными документами СП 30.13330.2020, СП 32.13330.21
Практическая значимость
Полученные выводы базируются:
– на результатах расчетов инженерного оборудования и Технического задания для данного населенного пункта;
– технологического обоснования выбора оптимальных решений, соответствующих требованиям нормативных документов, предъявляемых к очищенным сточным водам при сбросе воды в открытые водоемы.
Проведенные расчеты могут быть использованы при решении практических задач, имеющих цель повышения эффективности очистки сточных вод, совершенствования как отдельных функциональных узлов, так и технологических схем водоочистки в целом, с учетом особенностей химического состава городских сточных вод и неравномерности их поступления.