Лекция 3.
Тема 4. Общие сведение о водоотведении
Водоотведение - это комплекс инженерных сооружений и устройств, служащий для приема и удаления сточных вод за пределы населенных пунктов и промышленных предприятий, а также для их очистки и обеззараживания. Сточные воды, образующиеся в черте населенных мест и на промышленных предприятиях, можно подразделить на три категории:
бытовые - поступающие от унитазов, раковин, ванн и прочих приборов в жилых, общественных, коммунальных и промышленных предприятиях;
производственные - образующиеся в результате использования воды в различных технологических процессах производства;
дождевые (атмосферные) - появляющиеся на поверхности проездов, площадей, крыш и т.д. при выпадении атмосферных осадков и таянии снега.
Сточные воды всех указанных категорий содержат загрязнения органического и минерального происхождения, которые могут находиться в растворенном, коллоидном и нерастворенном состоянии, а также бактериальные загрязнения.
Производственные сточные воды подразделяются на загрязненные и условно чистые (от охлаждения агрегатов). Вещества, загрязняющие производственные сточные воды, разнообразны и зависят от технологии производства. При высокой степени загрязненности производственных сточных вод, а также при содержании вредных веществ они должны быть подвергнуты локальной очистке перед сбросом их в городскую канализацию.
Удаление сточных вод за пределы населенных мест и промышленных предприятий осуществляется по трубам и каналам, как правило, самотеком. Насосные станции для перекачки сточных вод устраивают перед очистными сооружениями или на отдельных участках сети с целью уменьшения глубины заложения самотечных трубопроводов.
В зависимости от того, какие категории сточных вод отводит канализационная сеть, различают следующие системы канализации:
общесплавную систему,
раздельную систему,
полураздельную систему,
комбинированную систему.
Общесплавная система канализации (рис.17) - это система, в которой сточные воды всех категорий (бытовые, производственные и атмосферные) отводятся за пределы населенных мест одной сетью водоотведения. Так как такая система должна в период дождя отводить большие расходы, то коллекторы общесплавной канализации имеют большие сечения, и стоимость таких систем большая.
1 – общесплавная сеть,
Л – ливнеспуски,
н.ст. – насосная станция,
ОС – очистные сооружения.
Рисунок 17 – Общесплавная система канализации
Для уменьшения диаметров труб сети, объемов очистных сооружений и мощности насосных станций на главных коллекторах предусматриваются камеры с ливнеспусками и ливнеотводами, через которые часть дождевых вод в смеси с другими сточными водами сбрасываются без очистки в водоемы во время сильных (интенсивных) дождей. При устройстве общесплавной системы водоотведения все сточные воды в сухую погоду и часть их в период дождей поступают на очистные сооружения и после требуемой очистки выпускаются в водоем.
Общесплавные системы водоотведения можно применять в тех случаях, когда будет предусмотрена очистка и обеззараживание смеси сточных вод, отводимых на сброс в водоемы через ливнеспуски.
Раздельная система водоотведения может быть полной и неполной.
При полной раздельной системе (рис.18) прокладываются две самостоятельные сети труб и каналов, из которых одна служит для отведения бытовых и загрязненных производственных сточных вод, а вторая – для отведения дождевых и условно чистых производственных вод.
1 –производственно-бытовая сеть,
2 – дождевая сеть.
Рисунок 18 - Полная раздельная система водоотведения
Первая сеть называется производственно-бытовой или бытовой, а вторая- дождевой. По бытовой сети сточные воды поступают на очистные сооружения, расположенные ниже города по течению реки.
Дождевые воды по другой сети отводятся по кратчайшему расстоянию в ближайшие водные потоки. В дождевую сеть могут отводиться условно чистые производственные сточные воды.
При раздельной системе бытовая сеть, которую строят в первую очередь, имеет диаметр труб и размеры каналов значительно меньше, чем дождевая. Обычно расчетные расходы дождевых вод превышают расходы бытовых вод в несколько раз. В том случае, когда при раздельной системе устраивают только бытовую сеть, а дождевые воды отводятся по открытым лоткам и каналам систему называют неполной раздельной.
Полураздельная система водоотведения (рис.19) предусматривает строительство двух раздельных сетей (производственно-бытовой и дождевой) и перехватывающего общесплавного коллектора, по которому отводятся на очистку все бытовые, производственные и наиболее загрязненная часть дождевых вод.
1 – производственно-бытовая сеть,
2 – дождевая сеть,
РК – разделительные камеры,
н.ст. – насосная станция,
ОС – очистные сооружения.
Рисунок 19 – Полураздельная система водоотведения
В местах пересечения дождевой сети с перехватывающим общесплавным коллектором устраивают разделительные камеры, в которых регулируется отведение дождевых вод на сброс в водоемы и на очистку. По конструкции разделительные камеры могут быть аналогичны ливнеспускам общесплавной системы канализации.
Для повышения санитарных показателей полной раздельной системы водоотведения может предусматриваться локальная очистка дождевых вод на выпусках в водоемы или реконструкция этой системы в полураздельную.
Комбинированная система канализации допускает устройство в отдельных районах города различных систем канализации.
Наиболее современна в санитарном отношении полураздельная система, так как в этом случае загрязненные сточные воды всех категорий удаляются за пределы населенного места и подвергаются очистке. Однако такая система очень дорога, так как требует строительства двух сетей и специальных камер. Поэтому широкого распространения она не получила.
Более распространена раздельная система канализации. Она удовлетворительна в санитарном отношении. Ее экономические преимущества состоят в том, что в первую очередь можно строить бытовую сеть, трубы и каналы которой имеют небольшие диаметры, и следовательно, первоначальные затраты в период строительства будут снижены. Только по мере благоустройства территории объекта прокладывается подземная дождевая сеть. В систему наружной канализации стоки отводятся из внутренней канализации. В зависимости от состава сточных вод внутреннюю канализацию подразделяют на следующие виды:
а) бытовую, служащую для отведения из здания бытовых сточных вод; в нее иногда спускают и производственные воды, если их количество сравнительно невелико, а качество позволяет спускать их в эту сеть;
б) производственную, предназначенную для отведения из цехов производственных сточных вод;
в) дождевую (внутренние водостоки), служащую для отведения дождевых вод с плоских крыш жилых, общественных и производственных зданий.
1 – вытяжная труба,
2 – стояк,
3 – отводящий трубопровод,
4 – гидравлический затвор,
5 – выпуск,
6 – смотровой колодец.
Рисунок 20 – Схема сбора и отвода стоков из здания
Наружные канализационные сети состоят из дворовых (или внутриквартальных) и уличных сетей. Схема канализации населенного пункта определяется рельефом местности, планом застройки территории, гидрогеологическими, санитарными условиями и т.п.
Схема может быть централизованной, когда все сточные воды города отводятся на одни и те же очистные сооружения и децентрализованной – при устройстве двух и более очистных станций.
Сточные воды от отдельных кварталов собираются коллекторами, т.е. участками канализационной сети, которые принимают сточные воды от нескольких дворовых сетей. Отдельные коллекторы объединяются в главные коллекторы или каналы, по которым сточные воды отводятся на очистные сооружения.
Применяют следующие схемы трассировки:
объемлющая (рис.22),
с пониженной стороны квартала (рис.23),
чрезквартальная (внутриквартальная).
При объемлющей схеме канализационную сеть трассируют по проездах, опоясывающих квартал со всех сторон. Трассировку по объемлющей схеме принимают при плоском рельефе местности, отсутствии застройки внутри кварталов и больших размерах кварталов.
Р
исунок
22 – Объемлющая схема трассировки сети
Если в кварталах наблюдается выраженное понижение рельефа к какому-то его углу и отвод с квартала возможен в одну сторону, то уличная сеть трассируется по пониженной грани квартала.