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

- напорных трубопроводов

- очистных сооружений

- устройств для выпуска очищенных сточных вод в водоем.

Внутренние канализационные устройства зданий, а также наружная внутриквартальная канализационная сеть рассмотрены в разделе ВК конспекта лекций.

Наружная уличная канализационная сеть представляет собой систему подземных трубопроводов (каналов), принимающих сточные воды от внутриквартальных сетей и транспортирующих их к насосным станциям, очистным сооружениям и в водоем.

В зависимости от характера обслуживаемой территории городские уличные сети принимают сточные воды от внутриквартальных или 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:

- коллекторы бассейнов канализования, собирающие сточные воды с отдельных бассейнов;

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

- загородные коллекторы, отводящие сточные воды транзитом (без присоединений) за пределы объекта канализования к насосным станциям, очистным сооружениям или к месту их выпуска в водоем.

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 лежащих выше 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.

Очистные сооружения предназначены 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, сбрасывают 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. К-1 представлена часто встречающаяся на практике схема канализации населенного пункта с промышленным предприятием.

Рис. К-1. 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 и др.

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 о бщесплавные, раздельные (полные, неполные и полураздельные) и комбинированные.

Рис. К-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 общесплавной системе канализации все виды сточных вод отводят к очистным сооружениям по единой канализационной сети. Так как в период сильных дождей расход сточных вод, следующих на очистные сооружения, резко возрастает, 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. 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. К-3) устраивают не менее двух сетей.

Сеть для отвода бытовых сточных вод называется бытовой. Сеть для отвода атмосферных сточных вод называется дождевой или водосточной. 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.

Бытовые и производственные воды подвергают очистке на самостоятельных очистных сооружениях. До недавнего времени атмосферные (поверхностные) воды разрешалось сбрасывать в водоемы без очистки. В этом случае систему принято называть полной раздельной системой канализации без очистки поверхностного стока (рис. К-3, а).

Рис. К-3а Схемы полной раздельной системой канализации без очистки поверхностного стока

ОСБПВ - очистные сооружения бытовых и производственных вод; ОСПП - очистные сооружения промышленного предприятия; НС - насосная станция;

1 - бытовая сеть; 2 - ливневая сеть; 3 - граница города; 4 - производственная, сеть; 5 - граница промпредприятия; 6, 8 - оборот воды; 7 - водовод; 9 - напорные трубопроводы; 10 - выпуск воды;

В соответствии с действующим СНиП 2.04.03-85 не менее 70 % годового поверхностного стока должно подвергаться очистке. Это указание может решаться созданием одной из двух следующих систем: полной раздельной системы канализации с локальными очистными сооружениями для очистки поверхностного стока (рис. К-3, б) или полной раздельной системы канализации с централизованными очистными сооружениями для очистки поверхностного стока (рис. К-3, в).

Рис. К-3б Схемы полной раздельной системой канализации с очисткой поверхностного стока на локальных очистных сооружениях

ЛОСПС - локальные очистные сооружения поверхностного стока; ОСБПВ - очистные сооружения бытовых и производственных вод; НС - насосная станция; 1 - бытовая сеть; 2 - ливневая сеть; 9 - напорные трубопроводы; 11 - разделительная камера;

Рис. К-3, в. Схемы полной раздельной системой канализации с очисткой поверхностного стока на централизованных очистных сооружениях

ЦОСПС - централизованные очистные сооружения поверхностного стока; ОСБПВ - очистные сооружения бытовых и производственных вод; НС - насосная станция; 1 - бытовая сеть; 2 - ливневая сеть; 11 - разделительная камера; 12 - регулирующий резервуар

Неполная раздельная система канализации (полураздельная) обычно является промежуточной стадией при строительстве полной раздельной системы канализации.

При полураздельной системе канализации (рис. К-4, а) в местах пересечения самостоятельных канализационных сетей для отвода различных видов сточных вод имеются водосбросные камеры (рис. К-4, б), позволяющие перепускать наиболее загрязненные дождевые воды при малых расходах в бытовую сеть и отводить их по единому коллектору на очистные сооружения. При ливнях часть сравнительно чистых вод сбрасывается непосредственно в водоем.

Рис. К-4. Полураздельная система канализации

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

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. Однако затраты на строительство насосных станций и очистных сооружений при общесплавной системе канализации больше затрат на строительство 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.

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 имеет определенные преимущества в отношении санитарного благополучия населенных пунктов.

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.