Основные элементы канализации

Канализационные насосные станции служат для перекачки сточных вод на очистные сооружения из заглубленных коллекторов, а также для подъема воды из коллекторов глубокого заложения в коллекторы с меньшим заложением. В первом случае станции называются главными (бассейновыми или районными), во втором - станциями подкачки (перекачки). Место распо­ложения насосных станций определяется при проектировании сети.

По форме в плане станции бывают круглыми и прямоугольными. Круглыми насосные станции устраивают в случае их глубокого заложения, высокого уровня грунтовых вод и сложных по строительным свойствам грунтов. Строят их обычно опускным способом, т.е. возведением стен по мере погружения в грунт за счет собственной массы стены.

Прямоугольными, как правило, сооружают станции большой произ­водительности, имеющие сравнительно малое заглубление.

При насосных станциях предусматриваются приемные резервуары (емкости). Эти емкости необходимы для приема сточных вод, выравнива­ния режима работы насосов, так как сточные воды поступают на станцию неравномерно. Резервуары устраивают совмещенными со зданием станции или отдельно стоящими.

Форма поперечного сечения труб и каналов и их характеристи­ка. В практике устройства систем канализации используются трубы и ка­налы разнообразной формы поперечного сечения. Формы поперечного се­чения коллекторов с определенным допущением можно разделить на круг­лые, сжатые и вытянутые.

Трубы с круглой формой поперечного сечения имеют лучшие проч­ностные характеристики и высокую степень автоматизированного произ­водства при изготовлении, поэтому они получили наиболее широкое рас­пространение (около 90 % всех сооружаемых сетей). Экономическим пока­зателем служит отношение стоимости 1 м уложенных труб к их макси­мальной пропускной способности. Чем меньше величина этого показателя, тем экономичнее сеть.

Каналы со сжатыми сечениями наиболее часто применяются при прокладках в тяжелых гидрогеологических условиях, когда нужно умень­шить глубину заложения сети. Сечения этого типа обладают большой про­пускной способностью при малой высоте коллектора. Их применяют для отвода больших количеств воды с незначительным колебанием расхода.

Вытянутые формы поперечного сечения получили наибольшее рас­пространение при сооружении общесплавной системы канализации. Объ­ясняется это тем, что в общесплавной системе канализации при отсутст­вии дождей расходы сточных вод малы. Теоретически же этот профиль се­чения обеспечивает наибольшую скорость течения воды при малых расхо­дах, так как гидравлический радиус вытянутого сечения больше, чем дру­гих видов сечений.

Лотки с сечениями прямоугольной и трапецеидальной формы уст­раивают обычно на территориях очистных сооружений, дождевых коллек­торов, при неполной раздельной канализации, а также для внутрицеховой канализации.

Очистка сточных вод. Загрязнения, содержащиеся в сточных водах разных категорий, подразделяются на грубодисперсные (легко задержи­ваемые в решетках и при отстаивании), коллоидно-растворенные (находя­щиеся во взвешенном состоянии) и истинно растворенные. Они могут быть органического и минерального происхождения.

Необходимая степень очистки сточных вод перед выпуском их в во­доем определяется расчетом. При этом нужно знать концентрацию загряз­нений в сточных водах, количество сточных вод, мощность водоема, а также состав воды водоема. Спуск сточных вод в поверхностные водоемы регламентируется Правилами охраны поверхностных вод от загрязнений сточными водами.

По назначению водоемы подразделяют на два вида. Первый вид -водоемы хозяйственно-питьевого и культурно-бытового назначения, которые используются для хозяйственно-питьевого водоснабжения и водо­снабжения предприятий пищевой промышленности, а также для культур­но-бытовых целей населения, отдыха, спорта. Второй вид - водоемы рыбохозяйственного назначения, используемые для разведения ценных по­род рыб, и прочих рыбохозяйственных целей.

После смешения сточных вод с водой водоема в водоемах различной категории содержание загрязнений регламентировано. Содержание рас­творенного кислорода в воде водоема в летнее время должно быть не ме­нее 6 или 4 мг/л соответственно. Содержание взвешенных веществ не должно увеличиваться более чем на 0,25 или 0,75 мг/л. Значение БПК5 не должно превышать 2 или 4 г/м³, в зависимости от вида водоема. Величина рН (активная реакция) должна быть не ниже 6,5 и не выше 8,5. Нормирует­ся и ряд других показателей (окраска, запах, содержание ядовитых ве­ществ, температура и пр.). Особое внимание уделяется присутствию в сточных водах возбудителей различных заболеваний. Спуск сточных вод, в которых присутствуют возбудители заболеваний, разрешается только по­сле дезинфекции.

Методы очистки сточных вод можно подразделить на механические, химические, физико-химические и биологические.

При механических методах очистки из сточных вод выделяются оседающие и всплывающие вещества. В процессе этой очистки можно за­держать до 60...80 % нерастворенных загрязнений. Для задержания круп­ных веществ и отбросов (например, бумаги, тряпок и кухонных отбросов) служат решетки. Для осаждения твердых частиц главным образом мине­рального происхождения (песка, гравия, угля и пр.) служат песколовки, ус­танавливаемые после решеток. Отстойники - основной и наиболее рас­пространенный тип очистных сооружений, возводимых с целью механиче­ской очистки сточных вод» В них осаждаются нерастворенные взвешенные вещества как органического, так и минерального происхождения.

Свежий осадок из отстойников имеет сильный неприятный залах и плохо отдает воду. Его обычно отправляют в метантенки для получения биологического газа путем метанового брожения анаэробными микроорга­низмами, а затем - на обезвоживание и подсушивание, после чего осадок может использоваться как сельскохозяйственное удобрение, после согла­сования с соответствующими службами.

Химические методы позволяют довести эффект очистки сточных вод до 85 % по взвешенным веществам и примерно до 25 % по растворенным. Применение этих методов основано на том, что при введении в сточную воду растворов некоторых реагентов образуются хлопья, способствующие осаждению взвешенных веществ.

Биологические методы очистки применяются для извлечения из сточных вод мельчайшей взвеси, не оседающей в отстойниках, а также коллоидов и растворенных веществ. В результате аэробных биохимиче­ских процессов, протекающих в сооружениях этого типа, происходит ми­нерализация органических веществ. Биологическая очистка является вто­рой ступенью очистки сточных вод.

Сооружения, служащие для биологической очистки, подразделяются на две группы. К первой группе относятся сооружения, в которых биоло­гическая очистка производится в условиях, близких к естественным (поля орошения, поля фильтрации, биологические пруды). Во вторую группу включают искусственные сооружения, специально возводимые для очи­стки сточных вод биологические фильтры различного типа и аэротенки, т.е. сооружения, в которых выращиваются аэробные микроорганизмы (биологическая пленка или активный ил), участвующие в минерализации органических веществ, поступающих со сточными водами. После био­фильтров и аэротенков сточные воды направляются на вторичные отстой­ники, где задерживается биологическая пленка или активный ил. После этого сточные воды поступают на обеззараживание.

Физико-химические методы (флотация, сорбция, эвапорация, экс­тракция, использование мембран, реагентов и др.) применяются в основ­ном для очистки производственных сточных вод, но при высоких требова­ниях к качеству очищенных стоков, могут использоваться и для доочистки городских сточных вод.

В хозяйство очистной станции входят различные подсобные соору­жения и помещения: котельная, насосные, мастерские, гараж, здание для обслуживающего персонала, газгольдер, лаборатория и др.

Размеры отводимых под очистные сооружения площадей зависят от принятого способа очистки и количества сточных вод, поступающих на очистные сооружения. Между жилыми кварталами населенного места или пищевыми предприятиями и площадкой очистных сооружений следует предусматривать санитарно - защитную зону, ширина которой зависит от состава очистных сооружений, преобладающего направления ветра и дру­гих факторов и принимается в соответствии с нормами /16/ не менее 150...500 м в зависимости от состава и производительности сооружений.