Во время проектирования систем канализации учитываются различные факторы и подбирается самый оптимальный вариант. Естественно, каждая из них имеет свои преимущества и недостатки.
Канализация – это система водоотведения бытовых, дождевых и производственных сточных вод для их очистки от загрязнений и дальнейшего использования или сброса в водоём.
Самые популярные способы водоотведения – общесплавная и раздельная канализация.
В целом канализационная система делится на 5 видов:
- общесплавная;
- раздельная;
- полураздельная;
- неполная раздельная;
- комбинированная.
назначение системы канализации
Канализационную сеть, предназначенную для приема и отведения атмосферных вод, называют дождевой (ливневой) или водостоком. Если в дождевую канализацию сбрасывают практически чистые незагрязненные производственные сточные воды, то ее называют производственно-дождевой.
Сеть, предназначенную для приема и отведения бытовых вод, называют бытовой.
Производственной называют канализационную сеть промышленного предприятия, предназначенную для приема и отведения только загрязненных производственных сточных вод (при отдельном их удалении); производственно-бытовой — сеть, предназначенную для приема и отведения совместно производственных и бытовых сточных вод Совместное отведение бытовых и производственных сточных вод допускается только в тех случаях, когда это не нарушает работы сети и очистных сооружений бытовой канализации.
Раздельная система городской канализации
Схема раздельной системы канализации: 1 – коллектор бытовой сети; 2 – главный коллектор; 3 – коллектор дождевой сети; 4 – выпуск.
Раздельная система канализации не имеет указанных недостатков общесплавной. Ее плюсом является равномерная работа насосных станций, главных коллекторов, напорных трубопроводов и очистных сооружений, которые рассчитаны только на расход бытовых и промышленных сточных вод. К минусам относят следующие: строительство двух раздельных сетей (дождевой и производственно-бытовой); сбрасывание поливочных вод при чистке улиц и дождевых вод без очистки прямо в водоем. По данным проведенных опытов, сточные воды и первые порции атмосферных вод (особенно при редких осадках) имеют скопление загрязнений, близкое к бытовым стокам.
По санитарно-гигиеническим показателям общесплавная и полная раздельная система канализации считаются равнозначными. И там, и там в водоем по санитарным нормам стекает допустимое количество загрязнений во время выпадения осадков.
ПОЛНЫЕ И НЕПОЛНЫЕ СИСТЕМЫ КАНАЛИЗАЦИИ
Раздельная система канализации может быть полной или неполной.
Полной раздельной называют систему, включающую две или несколько совершенно самостоятельных канализационных сетей сеть, по которой отводят только дождевые или дождевые и условно производственные воды; сеть для отвода бытовых и части загрязненных производственных вод, допускаемых к спуску в бытовую канализацию, сеть, по которой отводят загрязненные производственные воды, не допускаемые к совместному отведению с бытовыми.
В первую очередь неполной раздельной называют систему канализационных сетей, предусматриваемую для отвода только наиболее загрязненных производственных и бытовых сточных вод; атмосферные воды при этой системе стекают в водные протоки по кюветам проездов, открытым лоткам, канавам и тальвегам.
Что это такое
Общесплавная система канализации — это система, по которой производится совместная транспортировка бытовых, промышленных и ливневых стоков. Сюда входят дренажные потоки, собранные с поверхности в ливневые колодцы, стоки от автомоек. Точное определение комплексов подобного типа дано в Постановлении правительства РФ от 12.02.1999. В документе определены системы и схемы канализации:
- раздельная. Сеть трубопроводов, каждый из которых транспортирует только стоки определенного типа — бытовые, промышленные или ливневые. Это наиболее сложный, дорогостоящий вариант конструкции. Применяется в крупных промышленных центрах, использующих в технологии массу вредных элементов. Совместная обработка и очистка стоков представляет значительную сложность, поэтому проще очищать их по отдельности. Раздельная система канализации позволяет уменьшить размер трубопроводов и упростить очистку стоков. Однако, обслуживание или ремонт подобных комплексов отличаются сложностью, требуют больших расходов;
- полураздельная система канализации. Ее особенность состоит в изменяемом характере ливневых участков. В нормальном рабочем режиме действуют два коллектора — бытовой и ливневый. При относительно небольшом поступлении воды все стоки движутся по своим сетям на очистные сооружения. Если возникает избыточное поступление дождевых стоков (сильный, продолжительный ливень), излишки сбрасываются в водоем без очистки. Они считаются условно чистыми. Кроме того, подобные ситуации возникают не часто. Полураздельная система канализации — это компромиссный вариант между раздельными и общесплавными комплексами. Дождевая вода смывает с поверхности массу вредных компонентов. Наиболее загрязненными являются первые ливневые стоки, которые идут на очистные сооружения. Последующие порции стоков сравнительно чистые, а их количество слишком велико. Поэтому их просто сбрасывают в водоем, для чего в участке соединения ливневого и бытового коллекторов имеются специальные камеры. Полураздельные сети имеют ряд недостатков, поэтому используются довольно редко.
комбинированные системы канализации
Комбинированные системы канализации появились в результате расширения городов, имеющих общесплавную систему канализации. Ввиду того что в сухую погоду общесплавные коллекторы загружены не полностью, к ним присоединяли бытовую и производственную канализационные сети от районов новой застройки, а для атмосферных вод, которые уже не могли быть приняты в существующие общесплавные коллекторы, прокладывали самостоятельные дождевые канализации с выпуском атмосферных вод в ближайшие водоемы без очистки. Таким образом, появилась комбинированная система канализации, при которой в одних районах города сохранилась общесплавная система, в других— полная раздельная, в третьих — неполная раздельная система.
Общесплавная система городской канализации
Такой способ водоотведения нашел применение при строительстве многоквартирных высотных домов, так как длина его уличной и внутриквартальной сетей меньше на 30-40 %, а затраты на использование – на 15-25 % (в сравнении с двумя самостоятельными сетями полной раздельной канализационной системы).
Минус общесплавной канализации в санитарном плане заключается в спуске дождевых и загрязненных вод в местные водоемы на главных и отводных коллекторах.
Схема общесплавной системы канализации: 1- коллектор бассейна водоотведения; 2 – главный коллектор; 3 – ливнеспуск; 4- выброс.
Объясняется это необходимостью уменьшения мощности очистных и насосных станций, понижения первоначальных строительных расходов из таких соображений, что в период обильных дождей количество осадков в несколько раз больше, чем промышленных и бытовых сточных вод.
Существует теория, что смесь дождевых и сточных вод в данном случае не сильно загрязняет водоем, поскольку такой сброс обычно происходит во время сильных ливней в течение небольшого отрезка времени (примерно 100 ч/год).
Общесплавные канализации имеют и несколько технических недостатков при рассредоточенной и малоэтажной застройке. В засушливую погоду при наличии в сети только бытовых вод происходит сильное отложение осадка и его загнивание. В период обильных осадков, наоборот, сеть может быть переполнена и подвальные помещения (особенно в районах нижней части города) могут быть затоплены.
Полураздельная система городской канализации
Схема полураздельной системы канализации: 1 – коллектор бытовой сети; 2 – разделительная камера; 3 – коллектор дождевой сети; 4 – выпуск.
По санитарным нормам является лучшим вариантом в сравнении с общесплавной и раздельной. В данном случае в водоем во время дождя поступает минимум загрязнений. Объем стекающих неочищенных дождевых вод находится в пределах 3,4-23,4 % и содержит от 3,7 до 11,5 % взвешенных частиц при биохимической надобности в кислороде (БПК5) от 5,8 до 16,5% от загрязнений в общем ливневом стоке с места нахождения объекта. Несмотря на превосходство полураздельной системы канализации, она не применялась из-за значительных первоначальных денежных взносов на строительство двух сетей одновременно с перехватывающим коллектором. Благодаря повышенным требованиям к охране водохранилищ и надобности очищения поверхностного стока с территории густонаселенных городов, размещенных на водоемах малой мощности, такой способ водоотведения получил применение при реконструкции действующих канализационных систем с установкой коллекторов глубокого заложения.
Комбинированная канализационная система по технико-экономическим и санитарным критериям находится между общесплавной и раздельной.
1.2.
Системы водоотведения городов и промышленных предприятий
Водоотводящая система
города состоит из следующих основных
элементов
(рис. 1.1):
— внутренних водоотводящих систем в зданиях; внутриквартальных водоотводящих сетей;
— внешней (наружной) водоотводящей сети;
— регулирующих резервуаров;
— насосных станций и напорных трубопроводов;
— очистных сооружений;
— выпусков очищенных сточных вод в водоем и аварийных выпусков.
Внешняя (наружная
) водоотводящая сеть, называемая иногда уличной, представляет собой систему подземных
трубопроводов
, уложенных с
уклоном
в направлении движения воды. В целях уменьшения заглубления трубопроводы должны
трассироваться
в направлении, совпадающем с уклоном поверхности земли.
При составлении схемы водоотводящей сети обслуживаемый объект разбивается на бассейны
водоотведения
. Это часть территории обслуживаемого объекта, ограниченная линиями водоразделов и границами объекта.
Рис. 1.1 – Общая схема водоотведения города:
РНС – районная насосная станция; ГНС – главная насосная станция;
ОС – очистные сооружения; ПП – промышленное предприятие;
1 – граница города; 2 – наружная (внешняя) водоотводящая сеть трубопроводов;
3 – ливнеспуски; 4 – дюкер; 5 напорные трубопроводы;
6 – выпуск очищенных сточных вод; 7 – линии водоразделов
Внешняя
водоотводящая
сеть
подразделяется на уличную сеть, коллекторы бассейнов водоотведения и главные коллекторы.
Уличная сеть
– это трубопроводы, проложенные по части периметра квартала (с нижней стороны по рельефу) или по всему его периметру. К ней присоединяются
внутриквартальные
сети.
Коллекторы бассейнов водоотведения
– трубопроводы, предназначенные для приема и отвода воды от части или целого бассейна водоотведения. Главные коллекторы – трубопроводы, предназначенные для приема и отвода воды от части или всего обслуживаемого объекта. Главным коллектором вода
транспортируется
к насосной станции или очистным сооружениям.
Регулирующие резервуары
представляют собой искусственные или оборудованные естественные емкости, обеспечивающие
аккумуляцию
сточных вод в период максимального их притока.
Сброс
или откачка воды из резервуаров производится в периоды снижения притока сточных вод. Они обычно объединяются с
приемными
резервуарами насосных станций.
Самотечный
отвод воды на очистные сооружения возможен только при сильновыраженном
рельефе
местности и сравнительно больших
уклонах
поверхности земли. При
глубине
заложения трубопроводов 6 – 8 м производство строительных работ открытым способом (с разработкой траншей) становится весьма
затруднительным
. Поэтому приходится осуществлять
перекачку
сточных вод.
Строящиеся для этого канализационные насосные станции (КНС
)
подразделяются
на местные, районные и главные.
Местные
станции служат для подъема и перекачки сточных вод от одного здания или группы их,
районные
– для подъема и перекачки сточных вод от части или целого бассейна водоотведения,
главные
– для подъема и перекачки сточных вод на очистные сооружения от части или всего обслуживаемого объекта. Для насосных станций характерно большое
заглубление
и круглая форма (так как используется опускной способ производства работ).
Напорные трубопроводы
выполняют в две нитки в целях повышения надежности работы водоотводящей системы.
Очистные сооружения
представляют собой комплекс сооружений, на которых сточные воды постепенно
очищаются
от растворенных и нерастворенных загрязнений. Очистные сооружения располагаются
внизу
по течению реки относительно обслуживаемого объекта, на некотором расстоянии от территории застройки. Таким образом, очищенные сточные воды
сбрасываются
в водоем
за пределами города
или промышленного предприятия, и загрязнения речной воды в пределах города не происходит.
Выпуски
сточных вод в водоем – это специальные сооружения, конструкция которых обусловлена требованием обеспечения быстрого и интенсивного
смешения
сточных вод с водой водного объекта.
Аварийные
выпуски располагаются на главных коллекторах, расположенных вдоль реки. Их обычно
устраивают
перед насосными станциями. Их устройство
согласовывают
с санитарными органами и органами рыбоохраны. Сброс неочищенных сточных вод в реку через аварийные выпуски
допускается
лишь в чрезвычайных случаях – авариях на коллекторах или насосных станциях.
Система водоотведения
и, соответственно, схема водоотводящей сети выбирается
в зависимости
от гидрогеологических, топографических условий местности, характера производственных процессов в данном регионе, расхода воды на хозяйственно-бытовые и производственные цели. В зависимости от того, как
отводятся
отдельные виды сточных вод – совместно или раздельно, системы водоотведения
подразделяют
на несколько видов: общесплавные, раздельные (полные или неполные) и полураздельные.
1) При общесплавной
системе водоотведения все виды сточных вод отводят
по единой
водоотводящей
сети
(рис. 1.2). В период сильных
ливней
ввиду незначительной концентрации загрязнений предусматривается
сброс
части смеси сточных вод в водный объект без очистки через специальные устройства –
ливнеспуски
, размещаемые обычно на главном коллекторе вблизи водоема.
Рис. 1.2 – Схема общесплавной системы водоотведения
1 – коллектор бассейна водоотведения; 2 – главный коллектор;
3 – ливнеспуск; 4 – выпуск
Применение
общесплавных систем водоотведения
целесообразно
при наличии рядом с обслуживаемым объектом мощного водоема, в который допустим сброс значительных объемов неочищенных сточных вод.
В настоящее время общесплавные системы не проектируют
, т.к. они не удовлетворяют современным правилам охраны поверхностных вод, или устраивают общесплавные системы
без ливнеспусков
, то есть все виды сточных вод отводят на очистку.
Недостатком
таких систем является то, что в сухую погоду гидравлические условия работы коллекторов хуже ввиду их малого наполнения.
2) При раздельной
системе отдельные виды сточных вод отводятся по
самостоятельным
сетям.
Полная
раздельнаясистема (рис. 1.3) имеет не менее
двух сетей
(обычно бытовая и дождевая), производственные сточные воды при этом очищаются вместе с бытовыми.
Неполная
раздельнаясистема имеет лишь
одну
водоотводящую
сеть
для отвода бытовых и производственных сточных вод. Отвод дождевых вод в водоем производится по открытым лоткам, кюветам и канавам. Устройство неполной раздельной системы возможно лишь для
небольших
объектов
.
Обычно эта система является
промежуточным
этапом строительства полной раздельной системы.
Рис. 1.3. – Схема полной раздельной системы водоотведения
К1 – производственно-бытовая сеть; К2 – дождевая сеть
3) Полураздельная
система (рис. 1.4) имеет
две
водоотводящие
сети
– производственно-бытовую и дождевую. В местах
пересечения
этих сетей устраивают
разделительные
камеры.
Принцип
работыразделительной камеры основан на учете различной степени отлета струи воды с уступа при разных скоростях движения воды в коллекторе при малом и большом наполнениях. При сравнительно
малых расходах
воды в дождевой сети камеры перепускают весь расход дождевых вод в главный коллектор, при
больших расходах
они перепускают в него лишь часть воды, протекающей по трубам в донной части. Таким образом, на очистку отводятся наиболее
загрязненные
дождевые воды, стекающие в начальный период дождя, когда с поверхности водосборного бассейна смывается основная масса загрязнений, и
донные
потоки воды, наиболее насыщенные загрязнениями. При
больших
расходах воды (в период сильных ливней) менее загрязненные дождевые воды отводятся в водоем без очистки.
Рис. 1.4 – Схема полураздельной системы водоотведения
1 – коллектор бытовой сети; 2 – разделительная камера;
3 – коллектор дождевой сети; 4 – выпуск
С санитарной
точки зрения эта система наиболее
прогрессивна
, однако ввиду высокой строительной и эксплуатационной стоимости она не получила широкого распространения.
В специальной литературе часто фигурирует термин «городские
сточные воды». Под городскими сточными водами понимают
смесь
всех трех видов вод при общесплавной системе водоотведения или бытовых и производственных при раздельной системе.
В целом по стране из общего объема водоотведения городских систем канализации промышленные
сточные воды составляют
40%
. По
химической
природе загрязнения городских сточных вод делятся на
минеральные
(песок, глина, растворенные минеральные соли, кислоты и щелочи) и
органические
, которые в свою очередь могут быть растительного и животного происхождения. Городские сточные воды имеют чрезвычайно высокую
микробную
загрязненность. Для решения вопроса о
сбросе
городских сточных вод в водный объект нет необходимости исследовать их
состав
, так как он довольно
постоянный
, и различия могут быть лишь в
концентрации
, которая зависит от нормы водоотведения.
Промышленные
сточные воды принимаются в городскую систему канализации
с ограничениями
. Тем не менее присутствие в городском стоке промышленных сточных вод сообщает ему разнообразие состава, неравномерность объема и концентрации.
На городских очистных
станциях вода последовательно проходит
сооружения
механической, биологической очистки и
дезинфицируется
. Для обеспечения нормальной работы этих сооружений к городским сточным водам предъявлен ряд
требований
, выполнение которых обеспечивается постоянным
контролем
качества сточных вод промышленных предприятий, подключенных к водоотводящей сети города.
Условия формирования
сточных вод на разных предприятиях могут весьма различаться. Канализование промышленных
предприятий
, как правило, осуществляется
по полной раздельной
системе.
Производственные
сточные воды в зависимости от вида загрязняющих веществ и их концентраций, а также от количества сточных вод и мест их образования отводятся несколькими самостоятельными потоками. Для лучшей
локальной
очистки от различных видов загрязнений организуют
несколько сетей
промышленной канализации, например, для сильно минерализованных вод, не содержащих высокотоксичных веществ, кислых и щелочных сточных вод, высокотоксичных сточных вод, сточных вод от охлаждающих агрегатов, обычно не несущих загрязнений.
Разделение
производственных сточных вод может быть
продиктовано
санитарными причинами, пожаро- и взрывоопасностью, возможностью зарастания и разрушения канализационных трубопроводов и т.д. Для предварительной очистки сточных вод в систему канализации промышленных предприятий включают
локальные
очистные сооружения, которые размещаются, как правило, на территориях канализуемых предприятий.
Незагрязненные
сточные воды, как правило, объединяют в отдельный поток.
Бытовые
сточные воды, образующиеся на промышленном предприятии, отводятся и очищаются
отдельно
, если производственные сточные воды по своему составу не требуют биологической очистки. Возможно также
совместное
отведение бытовых и производственных сточных вод, если последние загрязнены органическими веществами, деструкция которых возможна биологическим путем, при этом концентрации токсичных примесей не должны превышать предельно-допустимые.
Дождевые
воды, стекающие с
незагрязненных
территорий предприятий, отводятся
отдельной
системой канализации или объединяются с незагрязненными производственными сточными водами и спускаются в водоем без очистки.
Загрязненные
дождевые воды отводятся вместе с загрязненными производственными сточными водами и подлежат совместной очистке перед выпуском в водоем.
Для некоторых предприятий при технико-экономическом обосновании может быть запроектирована общесплавная
канализация
,
собирающая хозяйственно-фекальные и промышленные воды (например, при расположении предприятия в городе и наличии городской общесплавной канализации). На предприятиях, где производственные сточные воды по своему составу близки к
бытовым
, отвод сточных вод можно осуществлять
по двум
сетям: производственно-бытовой и дождевой.
содержание .. 1 2 3 ..
