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).