Основные элементы канализации и ее схема

Канализация состоит из следующих основных элементов: внутренних канализационных устройств зданий, наружной внутриквартальной канализационной сети, наружной уличной канализационной сети, насосных станций и напорных трубопроводов, очистных сооружений и устройств для выпуска очищенных сточных вод в водоем. Внутренние канализационные устройства зданий, а также наружная внутриквартальная канализационная сеть рассмотрены в разделе IV данного учебника. Наружная уличная канализационная сеть представляет собой систему подземных трубопроводов, принимающих сточные воды от внутриквартальных сетей и транспортирующих их к насосным станциям, очистным сооружениям и в водоем (см. далее рис. III.1).

В зависимости от характера обслуживаемой территории городские уличные сети принимают сточные воды от внутриквартальных или от заводских сетей, прокладываемых на территории промышленного предприятия для приема сточных вод из цехов и зданий внутри предприятия. В некоторых случаях заводские сети присоединяют к специальной сети промышленной канализации.

Канализационные сети строят преимущественно самотечными. Для этого их прокладывают соответственно рельефу местности, разделяя всю канализуемую территорию населенного пункта на бассейны канализования. Бассейном канализования называют часть территории, ограниченную водоразделами.

Участки канализационной сети, собирающие сточные воды с одного или нескольких бассейнов канализования, называют коллекторами. Коллекторы крупных размеров часто называют каналами.

Коллекторы подразделяют на следующие виды:

1) коллекторы бассейнов канализования, собирающие сточные воды с отдельных бассейнов;

2) главные коллекторы, принимающие и транспортирующие сточные воды двух или более коллекторов бассейнов канализования;

3) загородные коллекторы, отводящие сточные воды транзитом (без присоединений) за пределы: объекта канализования к насосным станциям, очистным

сооружениям или к месту их выпуска в водоем.

Рис.III.1. Схема канализации населенного пункта с промышленным предприятием.

Для осмотра, промывки и прочистки канализационной сети (от засорения) на ней устраивают смотровые колодцы. Для приема атмосферных сточных вод с проездов применяют дождеприемники, представляющие собой круглые или прямоугольные в плане колодцы с металлической решеткой сверху.

Пересечение коллекторов с реками, оврагами и железными дорогами выполняют путем устройства дюкеров, эстакад и др.

Коллекторы обычно трассируют по пониженным участкам местности для обеспечения прокладки присоединяемых к ним вышележащих участков уличной сети с минимальной глубиной. При большой глубине заложения коллекторов и отсутствия из-за этого возможности самотечного транспортирования сточных вод к очистным сооружениям или в водоем прибегают к устройству насосных станций перекачки, подающих воду к очистным сооружениям по напорным трубопроводам.

Очистными называют сооружения, предназначенные для очистки сточных вод и переработки их осадка. Способы очистки, состав и размеры очистных сооружений определяются расчетом в зависимости от характера и концентрации загрязнений сточных вод, мощности и самоочищающей способности водоема, наличия населенных пунктов и промышленных предприятий ниже по течению реки, а также назначения водоема (для водоснабжения, купания, рыбоводства и других целей). Очистные сооружения должны располагаться ниже по течению реки относительно населенного пункта или промышленного предприятия. Благодаря этому исключается опасность загрязнения водоема в пределах канализуемого объекта.

После очистки сточные воды через устройства, называемые выпусками, сбрасываются в водоем.

Важнейшим этапом проектирования канализации является составление схемы канализации. Схемой канализации называется план канализуемого объекта с нанесенными на нем элементами канализации (сетями, насосными станциями, очистными сооружениями и др.). На рис. III.1 представлена часто встречающаяся на практике схема канализации населенного пункта с промышленным предприятием. Решение схемы канализации зависит от многих факторов: конфигурации и размера канализуемого объекта, расположения водоемов относительно него, рельефа местности, грунтовых условий, мощности водоемов, экономических и санитарных соображений, системы канализации (см, ниже) и др.

СИСТЕМЫ КАНАЛИЗАЦИИ

Различие в характере и концентрации загрязнений отдельных видов сточных вод требует различных методов их очистки. В связи с этим возникает необходимость транспортирования отдельных видов сточных вод по самостоятельным трубопроводам. В зависимости от того, как отводятся отдельные виды сточных вод — совместно или раздельно, системы канализации подразделяют на общесплавные, раздельные (полные или неполные) и полураздельные.

При общесплавной системе канализации все виды сточных вод отводят к очистным сооружениям или в водоем по единой канализационной сети. Так как в период сильных дождей расход сточных вод, следующих на очистные сооружения, очень велик и в то же время концентрация загрязнений их мала, часть смеси сточных вод сбрасывают в водоем без очистки через специальные устройства — ливнеспуски, располагаемые обычно на главном коллекторе вблизи водоема (рис. III. 2). Сбрасываемый расход определяется мощностью водоема, а также санитарными и экономическими соображениями.

При раздельной системе канализации отдельные виды сточных вод, содержащих загрязнения различного характера, отводят по самостоятельным канализационным сетям. При полной раздельной системе канализации (рис.III.3) устраивают не менее двух сетей. Сеть для отвода бытовых сточных вод называется бытовой. Сеть для отвода атмосферных сточных вод называется дождевой или водосточной. Единая сеть для отвода атмосферных и условно-чистых производственных сточных вод называется производственно-дождевой. Производственные сточные воды, загрязнения которых аналогичны загрязнениям бытовых сточных вод, отводят по бытовой сети. Если характер загрязнений производственных сточных вод таков, что совместная очистка их с бытовыми сточными водами невозможна, их отводят по самостоятельным сетям. В случае если отдельные цехи промышленных предприятий дают сточные воды с загрязнениями, требующими разных методов очистки, для каждого из цехов устраивают свою канализационную сеть. Неполная раздельная система канализации обычно является промежуточной стадией строительства полной раздельной системы канализации. При неполной раздельной системе не устраивают дождевой сети трубопроводов. Атмосферные сточные воды стекают в водоемы по лоткам, кюветам и канавам.

Рис. III.2. Схема общесплавной системы канализации

1 — уличная сеть; 2 — дождеприемники; 3-главный коллектор; 4 — ливнеспуск; 5 — ливнеотвод; 6 —нагорная канава; 7 — заводская сеть; 8 —выпуск; ОС — очистные сооружения.

При полураздельной системе канализации (рис. II1.4, а) в местах пересечения самостоятельных канализационных сетей для отвода различных видов сточных вод имеются водосбросные камеры, позволяющие перепускать наиболее загрязненные дождевые воды при малых расходах в бытовую сеть и отводить их по единому коллектору на очистные сооружения, а при ливнях сбрасывать сравнительно чистые воды непосредственно в водоем. Схематический чертеж водосбросной камеры представлен на рис. III. 4, б.

Каждая из систем канализации имеет свои достоинства и недостатки.

Протяженность сети общесплавной системы канализации на 30— 40% меньше протяженности двух самостоятельных сетей полной раздельной системы канализации.

Рис. III.3. Схема полной раздельной системы канализации

1- бытовая сеть; 2 — производственно-дождевая сеть_; 3—напорные труборповоды: 4— выпуск очищенных бытовых и производственных сточных вод; 5 — выпуски атмосферных и условно чистых производственных сточных вод: 6 — граница города- ГНС — главная насосная станция; ОС — очистные сооружения; ПП — промышленное предприятие

Однако затраты на строительство насосных станций и очистных сооружений при общесплавной системе канализации больше, чем при полной раздельной системе. Строительство общесплавных систем канализации целесообразно в случаях, когда требуется очистка сточных вод только от грубых механических примесей, и возможно при наличии мощных водоемов.

Рис. III.4. Полураздельная система канализации

а — схема системы: б — водосбросная камера; 1 — бытовая сеть; 2 — произодственно-дождевая сеть; 3 — водосбросные камеры; 4 — напорные трубопроводы; 5 — выпуск очищенных сточных вод; 6 — ливнеотводы; 7 — граница города; ГНС — главная насосная станция; ОС — очистные сооружения; ПП — промышленное предприятие

Полураздельная система канализации благодаря сбросу атмосферных сточных вод непосредственно в водоем только при сильных дождях и отводу сравнительно загрязненных атмосферных сточных вод при малом расходе на очистные сооружения с точки зрения санитарного благополучия населенных пунктов имеет определенные преимущества. Однако вследствие высокой стоимости она не получила широкого распространения.

При выборе той или иной системы канализации следует учитывать все конкретные условия проектирования, включая как санитарные, так и технико-экономические соображения.

В нашей стране наибольшее распространение получила полная раздельная система канализации.

Для промышленных предприятий применяют общесплавные или раздельные системы канализации.

На рис. III.5 показана схема раздельной системы канализации с местными очистными сооружениями. Местные очистные сооружения необходимы для предварительной очистки сточных вод, содержащих токсические вещества, кислоты и щелочи в больших концентрациях или другие загрязнения, которые могут привести к разрушению труб и сооружений или нарушить работу основных очистных сооружений, а также сточных вод, из которых возможно выделение нерастворимых загрязнений, ядовитых или взрывоопасных газов и паров, могущих вызвать аварии на канализационной сети.

Рис. III.6. Схема раздельной системы канализации с использованием производственных сточных вод для оборотного водоснабжения

/ — атмосферные сточные воды; 2 — бытовые сточные воды; 3 — производственные сточные воды; 4 — дождевая сеть; 5 — бытовая сеть; 6 — сеть загрязненных производственных вод; ОС — очистные сооружения; НС — насосная станция; МОС — местные очистные или охладительные сооружения

На рис. III. 6 показана схема раздельной системы канализации с частичным использованием очищенных сточных вод для оборотного водоснабжения и раздельной очисткой бытовых и производственных сточных вод. Раздельная очистка сточных вод обусловливается в основном разными методами их очистки.

Большое разнообразие производственных сточных вод и их сочетаний не позволяет классифицировать и описать возможные схемы раздельных систем канализации промышленных предприятий. Система и схема канализации должны быть выбраны на основе тщательного изучения состава и свойств сточных вод, их количества и местных условий проектирования (наличия и пропускной способности канализации населенного пункта, мощности водоема и необходимой степени очистки сточных вод).