Практическая работа "Современные системы водоочистки"

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ НАУКИ И МОЛОДЕЖНОЙ ПОЛИТИКИ КРАСНОДАРСКОГО КРАЯ

Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение Краснодарского края

«Армавирский механико-технологический техникум»

МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ

ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ПРАКТИЧЕСКОЙ РАБОТЫ №23

Тема: «Расчет полей орошения и полей фильтрации»

по «МДК 02.02. Реализация технологических процессов эксплуатации систем водоснабжения и водоотведения, отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха»

для специальности

08.02.07. Монтаж и эксплуатация внутренних сантехнических устройств, кондиционирования воздуха и вентиляции

Составитель:  Казетов С.Н.

преподаватель спец.дисциплин ГБПОУ КК АМТТ

2020

Практическое занятие №23

Тема: «Расчет полей орошения и полей фильтрации»

Цель: Изучить правила расчета сооружений для очистки сточных вод

Время выполнения: 2 часа

Порядок выполнения работы:

1)Внимательно изучить теоретический материал;

2)Решить задачи предложенные в работе;

3)Сделать отчет о проделанной работе

ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ.

Поля орошения - это специально изготовленные и спланированные участки земли, на которых выращиваются сельскохозяйственные культуры, а для их поливки и удобрения используются стоки, прошедшие полную биологическую очистку. Расход сточных вод, подаваемых на поля орошения не превышает 10000 м³/сут.

На полях орошения должны выращиваться культуры, не употребляемые в пищу в сыром виде.

Поля орошения состоят из отдельных карт, спланированных горизонтально или с небольшим уклоном. Карты разделены ограничительными валиками. Стоки распределяются по полям орошения распределительной сетью, фильтруются через почву и отводятся осушительной сетью. Для полей орошения следует использовать спокойный рельеф местности с уклоном не более 0,02.

Предпочтительнее устраивать поля орошения на песчаных и супесчаных грунтах и тощих глинах. Тяжёлые глины и суглинки для этого непригодны. Торфяные грунты нуждаются в осушении. Уровень подземных вод на территории, используемый под поля орошения должны быть не менее 1,5 м  от поверхности. При более высоком уровне грунтовых вод устраивается дренаж для их отвода. Для полей орошения межполивочный  период устраивается в зависимости от режима полива выращиваемых культур.

Полезная площадь полей орошения F_по, га, составляет

                                                       (1)

где    Q_сут - суточный расход стоков, м³/сут;

q_по - нагрузка на поля орошения, м³/га·сут.

Количество карт полей орошения N_к.о., шт, составляет

                                                (2)

где F_к.о. -  площадь карты, м².

Площадь карт полей орошения принимается равной 5-8 га. Их ширина для песка составляет 50 м,  для супесей 80-100 м, а  для суглинка - 120-150 м. Длина карт должна быть в 4-5  раз больше ширины.

Резервные поля орошения используется, когда основные готовятся к летнему вегетативному периоду, когда идёт сбор урожая, когда идут дожди.

Площадь резервных полей орошения F_рез.о., га, составляет

                                                (3)

где     а - коэффициент;

q_рез - нагрузка на резервные поля орошения, м³/га·сут.

Число карт резервных полей орошения N_рез.о., шт, составляет

                                                 (4)

Полная площадь полей орошения F_о, га, составляет

                              (5)

где     К_о = 0,15-0,25 - коэффициент, учитывающий увеличение площади полей орошения в связи с устройством вспомогательных сооружений.

Площадь, требуемая для намораживания в зимний период F_нам, га, составляет

                                    (6)

где     β- коэффициент, зависящий от фильтрующих свойств грунта;

ρ_л = 0,9 т/м³ - плотность льда:

h_ос - высота слоя зимних осадков, м;

h_нам - высота слоя намораживания, м.

Высота слоя намораживания не превышает 1 м.

Стоки подаются в наивысшую точку полей в распределительный колодец, откуда они по сети распределительных каналов поступают на карты. Для полива сельхозкультур на полях орошения устраивается временная поливная сеть в виде полос или борозд. Для равномерного заполнения водой карты полей орошения планируются с продольными и поперечными уклонами, которые зависит от типа грунтов. Земляные каналы в распределительной сети устраиваются трапециевидной формы, а лотки - прямоугольной с облицовкой. Ширина разделительных валиков по верху должна быть не менее 0,7 м, а крутизна их откосов в супеси и суглинках не должна превышать 1:1,5, а в песках - 1:2.

Число карт орошаемых одновременно N_од, шт,составляет

                                                 (7)

где     t_м.п. = 5-10 сут - продолжительность межполивного периода.

Расход воды, поступающей на одну карту q_макс, л/с, составляет

                                                (8)

где     Q_max - максимальный расход сточных вод, л/с.

Максимальная скорость воды для картовых оросителей, распределительных и магистральных каналов составляет соответственно 0,3; 0,4 и 0,5 м/с.

Наименьший уклон для оросителей составляет 0,001, а  для распределительных и магистральных каналов - 0,0005.

Осушительная сеть состоит из дренажа, сборной сети, отводных линий и выпусков. Дренаж позволяет отводить лишнюю влагу из почвы и способствует проникновению в неё воздуха. Дренаж устраивается в виде открытых каналов или подземных перфорированных трубопроводов. Поля фильтрации - это участки земли, предназначенные для полной биологической очистки предварительно осветленных стоков. При очистке сточных вод на полях фильтрации используется самоочищающая способность почвы. Наиболее интенсивно биохимическое окисление стоков идёт в верхних слоях почвы на глубине 0,2-0,3м, где соблюдается благоприятный кислородный режим.

Площадь полей фильтрации F_п.ф., га, составляет

                                                (9)

где     q_п.ф. - нагрузка на поля фильтрации, м³/га·сут.

Резервная площадь полей фильтрации F_рез.ф., га, составляет

                                                (10)

где     b_кл - коэффициент, зависящий от географического расположения полей

                  фильтрации.

Полная площадь полей фильтрации F_ф, га,составляет

F_ф = F_п.ф. + F_рез.ф. + К_ф (F_п.ф. + F_рез.ф.)                             (11)

где     К_ф - коэффициент, учитывающий увеличение площади полей

                  фильтрации в связи с устройством вспомогательных сооружений.

Площадь для намораживания в зимний период определяется по формуле(6)

Число карт полей фильтрации N_к.ф., шт, составляет

                                                (12)

где F_к.ф. - площадь карты полей фильтрации, м².

Задача №1

Расход сточных вод составляет 4000 м³/сут. Рельеф местности спокойный с уклоном 0,004. Грунты в населенном пункте, расположенном в РТ, представляют собой песок. Грунтовые воды находится на глубине 4 м. Среднегодовая температура воздуха не превышает +6,4ºС. Годовой слой атмосферных осадков не превышает 465 мм, причём слой зимних осадков достигает 84 мм. Рассчитать поля фильтрации.

Задача №2

Рассчитать поля орошения, располагающиеся в районе г. Волгограда. Расход сточных вод составляет 5200 м³/сут. Максимальный часовой расход достигает 350 м³/ч. Среднегодовая температура воздуха составляет +7,4ºС. Годовой слой атмосферных осадков не превышает 481 мм, причем слой зимних осадков достигает 71 мм. Грунты на территории полей -  супеси. Уровень подземных вод составляет 3,5 м. Рельеф местности в районе полей спокойный с уклоном 0,003. Абсолютные отметки земли меняются от 89,000 до 87,000. 30%  площади полей засеяны полевыми культурами, а 70% - огородными.

Преподаватель                               Казетов С.Н.