Системи і схеми водовідведення населених пунктів і промислових підприємств. Основні елементи і характеристики, порівняльна оцінка.
Система водовідведення – це спосіб відведення різних категорій стічних вод з території об’єкту. Водовідвідні системи поділяють на такі види: загальносплавна; роздільна; комбінована. В свою чергу, роздільні системи поділяються на такі підвиди: повна роздільна; неповна роздільна; напівроздільна.
Загальносплавні системи мають одну мережу, якою відводяться всі категорії стічних вод: побутові, дощові, а також виробничі.
Характерною особливістю такої системи є наявність на головному колекторі зливоспусків, через які під час дощу частина суміші стічних вод скидається до водойми. Скидання суміші стічних вод до водойми стає можливим тому, що під час дощу витрата дощових вод в десятки разів перевищує витрату побутових стічних вод. За рахунок розведення концентрація суміші значно зменшується. Таке скидання суміші побутових та дощових стічних вод спостерігається протягом короткого часу – біля 100 годин на рік.
Схема загальносплавної
системи водовідведення
1 – межа міста; 2 – вулична мережа; 3 – колектори басейнів; 4 – головний колектор; 5 – зливоспуски; 6 – зливоскиди; 7– напірні водогони; 8 – очисні споруди; 9 – випуск; 10 – аварійний скид.
Повна роздільна система має дві або більше водовідвідні мережі, кожна з яких призначена для відведення стічних вод певної категорії. Вона може включати:
побутову мережу – для відведення побутових стічних вод міста;
дощову мережу – для відведення дощових вод;
побутово-виробничу мережу – для спільного відведення побутових та виробничих стічних вод.
Кожна категорія стічних вод при такій системі відводиться на окремі очисні споруди, хоча можливий скид дощових вод до водойми без очищення.
В залежності від наявності та типу очисних споруд для очищення дощового стоку можна виділити три наступні схеми повної роздільної системи водовідведення.:
без очищення дощових вод;
з очищенням дощових вод на централізованих очисних спорудах;
з локальним очищенням дощових вод.
а – без очищення поверхневого стоку; б, в – з очищенням поверхневого стоку на локальних очисних спорудах; 1 – побутова мережа; 2 – дощова мережа; 3 - межа міста; 4 – виробнича мережа; 5 – межа промислового підприємства; 6 – очисні споруди виробничих стічних вод; 7 – насосна станція; 8 – очисні споруди побутових стічних вод; 9 – напірні трубопроводи; 10 – випуски; 11 – розподільна камера; 12 – регулюючий резервуар; 13 – локальні очисні споруди дощових вод; 14 – централізовані очисні споруди дощових вод.
Неповна роздільна система водовідведення має лише одну закриту мережу, якою транспортуються побутові стічні води. Для відведення дощових вод до водойми використовуються відкриті лотки, кювети, канави. Такі системи водовідведення характерні для невеликих об’єктів.
Напівроздільна система має дві водовідвідні мережі: побутову та дощову. В місцях перетину колекторів дощової мережі з головним колектором побутової мережі встановлюються розподільні камери. При малих витратах води в дощовій мережі розподільні камери пропускають всю дощову воду до головного колектора, який в цьому випадку буде загальносплавним. При порівняно великих витратах дощових вод розподільні камери пропускають до головного колектора лише частину дощової води, але найбільш забрудненої, з донної частини труби. При такому способі розділення дощового стоку на очищення відводяться найбільш забруднені води, що надходять до мережі в початковий період дощу, коли з поверхні території змивається основна маса забруднень. Влаштування напівроздільної системи водовідведення для всього великого міста досить складно, тому їх застосовують для окремих районів.
При комбінованій системі на території міста влаштовується декілька різних систем водовідведення, наприклад, загальносплавна та повна роздільна. Комбіновану систему доцільно застосовувати в містах, де є райони з різним ступенем благоустрою, різним характером забудови та рельєфом місцевості.
Порівняльна оцінка
Перевагою загальносплавної системи в порівнянні з роздільною є влаштування тільки однієї мережі підземних трубопроводів. Довжина трубопроводів вуличних та внутрішньо квартальних мереж при цій системі водовідведення на 30 - 40% менша, ніж при влаштуванні двох окремих мереж. Меншими є
також витрати, пов’язані з експлуатацією мережі, що обумовлюється як меншою довжиною мережі, так і тим, що частота профілактичного та аварійного промивання на загальносплавній мережі менша, ніж на повній роздільній.
Недоліком загальносплавної мережі є більша вартість очисних споруд, насосних станцій та витрат на їх експлуатацію порівняно з повною роздільною системою без очищення або з локальним очищенням поверхневого стоку. Це обумовлено тим, що при загальносплавній системі водовідведення витрата суміші стічних вод, які перекачуються на очисні споруди та очищуються, збільшується в 1,5…3,0 рази порівняно з витратою тільки побутових стічних вод від міста. Будівництво загальносплавної мережі вимагає великих одночасних капітальних вкладень на будівництво мереж з труб великого діаметра.
При влаштуванні роздільної мережі без очищення поверхневого стоку будуть меншими вартість будівництва та експлуатації насосних станцій та очисних споруд. Меншими будуть одночасні капітальні витрати при умові поетапного будівництва побутової та дощової мереж. Але враховуючи більшу довжину двох окремих мереж, їх вартість та витрати на експлуатацію будуть більшими порівняно з загальносплавною. Тому що, крім влаштування мереж, будуть додаткові витрати на будівництво насосних станцій та очисних споруд для перекачування та очищення дощового стоку, а також витрати на їх експлуатацію.
Напівроздільна система водовідведення вважається найбільш економічною порівняно з повною роздільною системою з локальними або централізованими очисними спорудами, а також найбільш ефективною за санітарно-гігієнічною характеристикою. Так, наприклад, вона на 11-15% дешевша, ніж повна роздільна з централізованими очисними спорудами для очищення дощового стоку в районах з розрахунковою інтенсивністю дощу до 90 л/(с · га).
Схема водовідведення – послідовність відведення стічних вод від місця їх утворення до скиду у водний об’єкт або на утилізацію.
Схеми водовідведення можуть бути:
централізовані;
децентралізовані;
районні.
При централізованої схемі всі стічні води міста системою трубопроводів надходять в єдине місце – на очисну станцію і після очистки скидаються у водний об’єкт.
При децентралізованій схемі стічні води з різних районів міста надходять на декілька самостійних очисних споруд, використовуються у великих містах в умовах пересічної місцевості і плоского рельєфу місцевості.
Районні схеми передбачають об’єднання систем водовідведення декількох населених пунктів в єдину систему з потужними очисними спорудами для очистки спільного стоку. Таке рішення дає можливість зменшити капітальні та експлуатаційні затрати на очистку СВ.