Городская схема канализации

Введение

Под канализацией принято понимать комплекс санитарных мероприятий и инженерных сооружений, обеспечивающих своевременный сбор сточных вод, образующихся на территории населенных пунктов и промышленных предприятий, быстрое удаление (транспортирование) этих вод за пределы населенных пунктов, а также их очистку, обезвреживание и обеззараживание.

Основными загрязнениями  сточных вод являются физиологические  выделения людей и животных, отходы и отбросы, получающиеся при мытье  продуктов питания, кухонной посуды, стирке белья, мытье помещений и  поливке улиц, а также технологические  потери, отходы и отбросы на промышленных предприятиях.

Бытовые и  многие производственные сточные воды содержат значительные количества органических веществ, способных быстро загнивать  и служить питательной средой, обусловливающей возможность массового  развития различных микроорганизмов, в том числе патогенных бактерий; некоторые производственные сточные  воды содержат токсические примеси, оказывающие пагубное действие на людей, животных и рыб. Все это представляет серьезную угрозу для населения и требует немедленного удаления сточных вод за пределы жилой зоны  и их очистки.

Наиболее  простым и удовлетворяющим санитарным требованиям является удаление (отведение) сточных вод по трубопроводам  за пределы населенных мест (сплавная система). Такой способ применяется  с давних времен.

Аналогичные сооружения существовали еще раньше в Индии. В VI в. до н. э. в Риме был  построен знаменитый канал «клоака  максима», частично используемый в  современной канализации Рима. Эти  сооружения требовали значительных затрат труда и материалов и обязательного  подведения воды, т. е. устройства водопроводов, поэтому их сооружали лишь для  дворцов, храмов, общественных купален  и т. п.

Классификация сточных вод и систем канализации

Канализация является одним из видов инженерного  оборудования и благоустройства  населенных пунктов, жилых, общественных и производственных зданий, обеспечивающих необходимые санитарно-гигиенические  условия и высокий уровень  удобств для труда, быта и отдыха населения.

Под канализацией понимается комплекс оборудования, сетей  и сооружений, предназначенных для  организованного приема и удаления по трубопроводам за пределы населенных пунктов или промышленных предприятий  загрязненных сточных вод, а также  для их очистки и обезвреживания перед утилизацией или сбросом  в водоем.

Объектами канализации  являются здания жилого, общественного, производственного, служебного и специального назначения, оборудованные внутренним водопроводом и канализацией, а также  вновь строящиеся, существующие и  реконструируемые города, поселки городского типа, сельские и дачные поселки, курорты, промышленные предприятия, комбинаты  и промышленные районы.

Внутренняя  канализация служит для приема сточных  вод в местах их образования и  для отведения за пределы здания в наружную канализационную сеть. Наружная канализация предназначена  для транспортирования сточных  вод за пределы населенных пунктов  или промышленных предприятий на очистные сооружения, которые служат для обезвреживания сточных вод, выпуска очищенных вод в водоем без нарушения его естественного  состояния и обработки осадка в целях дальнейшей его утилизации.

Сточными  называются воды, использованные на бытовые, производственные или другие нужды  и загрязненные при этом дополнительными  примесями, изменившими их первоначальный химический состав и физические свойства, а также воды, стекающие с территории населенных пунктов и промышленных предприятий в результате выпадения атмосферных осадков или поливки улиц.

В зависимости  от происхождения, вида и качественной характернее тики примесей сточные  воды подразделяют на три основные категории: бытовые (хозяйственно-фекальные), производственные (промышленные) и  дождевые (атмосферные).

К бытовым относятся воды от кухонь, туалетных комнат, душевых, бань, прачечных, столовых, больниц, а также хозяйственные воды, образующиеся при мытье помещений. Они поступают как от жилых и общественных зданий, так и от бытовых помещений промышленных предприятий. По природе загрязнений они могут быть фекальные, загрязненные в основном физиологическими отбросами, и хозяйственные, загрязненные всякого рода хозяйственными отходами.

К производственным сточным водам относятся воды, использованные в технологическом  процессе, не отвечающие более требованиям, которые предъявляются к их качеству, и подлежащие удалению с территории предприятий. Сюда относятся также  воды, откачиваемые на поверхность  земли при добыче полезных ископаемых (угля, нефти, руды и др.).

Дождевые  воды образуются в результате выпадения  атмосферных осадков. Их подразделяют на дождевые и талые, получающиеся от таяния льда и снега. Отличительной  особенностью дождевого стока являются его эпизодичность и резкая неравномерность.

Воды от мытья  и поливки улиц, а также от фонтанов и дренажей по качественной характеристике загрязняющих примесей близки к дождевым водам и удаляются совместно  с ними.

Объем сточных  вод, отнесенный к единице времени, называют расходом, выражаемым в м3/сутки, м3/ч, м3/с, л/с.

Максимальный  расход бытовых вод с 1 га жилой  застройки города в зависимости от плотности населения колеблется от 0,5 до 2 л/с, или 10 000—25 000 м3/год.

Сточные воды загрязнены всевозможными примесями  органического и минерального происхождения, которые могут находиться в них  в виде раствора, коллоидов, суспензии  и нерастворимых веществ. Степень  загрязнения сточных вод оценивается  концентрацией, т. е. массой примесей в  единице объема в мг/л или г/м3.

Бытовые сточные  воды кроме органических и минеральных  примесей содержат биологические примеси, состоящие из бактерий, в том числе  и болезнетворных, а поэтому они  потенциально опасны.

Производственные  сточные воды загрязнены в основном отходами и отбросами производства, представляющими определенную ценность.

В целях снижения степени загрязненности производственных сточных вод необходимо стремиться к улучшению технологических  процессов на промышленных предприятиях, направленных на уменьшение количества отходов и отбросов, утилизацию их в процессе производства.

Количественный  и качественный составы минеральных, органических и биологических примесей производственных сточных вод разнообразны и зависят от отрасли промышленности и технологического процесса. В производственных сточных водах некоторых отраслей промышленности могут находиться ядовитые вещества (синильная кислота, фенол, мышьяк, анилин, сероуглерод, соли тяжелых металлов — меди, свинца, ртути, хрома), а также радиоактивные элементы.

В зависимости  от количества содержащихся примесей производственные сточные воды подразделяют на загрязненные (грязные) и незагрязненные. Загрязненные сточные воды перед выпуском в водоем подвергают очистке (освобождают от примесей),   незагрязненные выпускают в водоем без обработки или повторно используют в производи стве.

Дождевые  воды при выпадении насыщаются растворенными  газами, атмосферной пылью, аэрозолями, а при стекании смывают с поверхности  крыш, внутриквартальных территорий и проездов пыль, мусор» бензин, масла и другие загрязнения. Дождевые воды, содержащие преимущественно минеральные загрязнения, менее опасны в санитарном отношении, чем бытовые и загрязненные производственные сточные воды, и потому их сбрасывают в водоемы без очистки.

В атмосферные  воды, стекающие с загрязненных территорий промышленных предприятий, иногда попадают примеси, специфические для данного  производства, например химических и  нефтеперерабатывающих заводов, кожевенных предприятий, мясокомбинатов, угольных складов и др. Такие воды следует  подвергать очистке.

Практически при устройстве канализации в  населенных пунктах и на промышленных предприятиях приходится рассчитывать на отвод смеси бытовых и производственных вод или смеси бытовых, производственных и дождевых вод. Состав этой смеси  может быть весьма разнообразным  и зависит от концентрации и характера  загрязнений производственных вод.

Под системой канализации принято понимать совместное или раздельное отведение сточных  вод трех категорий. В практике наиболее широкое распространение получили общесплавная и раздельные системы канализации.

Общесплавными называют системы канализации, при  которых все сточные воды —  бытовые, производственные и дождевые — сплавляются по одной общей  сети труб и каналов за пределы  городской территории на очистные сооружения.

Раздельными называют системы канализации, при  которых дождевые и условно чистые производственные воды отводят по одной  сети труб и каналов, а бытовые  и загрязненные производственные сточные  воды — по другой, одной или нескольким сетям.

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 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.

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.

Разновидностями общесплавной и раздельной систем являются полураздельная и комбинированная системы канализации.

Полураздельная система канализации состоит из тех же самостоятельных канализационных сетей, что и полная раздельная система, и одного главного (перехватывающего) коллектора, отводящего на очистные сооружения бытовые, производственные, талые воды, воды от мытья улиц и часть наиболее загрязненных дождевых вод.

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.

 

Канализация и ее основные сооружения

Схемой канализации называют технически и экономически обоснованное проектное решение принятой системы канализации с учетом местных условий и перспектив развития объекта канализования.

Каждая система  канализации может быть осуществлена различными техническими приемами при  трассировке сетей и коллекторов, определении глубины их заложения, количества насосных станций числа  и расположения очистных сооружений и т. д.

Все канализационные  сооружения любой системы и схемы  канализации по своему назначению делятся  на две основные группы.

К первой группе относят оборудование и сооружения, предназначенные для приема и  транспортирования сточных вод: а) внутренние канализационные устройства; б) наружную канализационную сеть; в) насосные станции и напорные канализационные  водоводы.

Ко второй группе относят: а) очистные станции, предназначенные  для очистки, обезвреживания, обеззараживания  сточных вод и для обработки  осадка; б) выпуски очищенных вод  в водоем.

Внутренние  канализационные устройства в жилых  и общественных зданиях состоят  из приемников (санитарных приборов) —  унитазов, писсуаров, раковин, умывальников, моек, трапов, ванн и пр., и из сети—  отводных труб, стояков, выпусков и дворовой сети

Санитарные  приборы устанавливают в кухнях, туалетных и ванных комнатах жилых, общественных и производственных зданий.

Сточные воды из приемников поступают в отводные трубы, а затем в стояки внутренней канализационной сети.

Стояки прокладывают по стенам внутри отапливаемых помещений  или в монтажных шахтах, блоках и санитарно-технических кабинах. Их выводят через чердачное помещение  выше крыши.

Вследствие  обогрева стояков в отапливаемых помещениях в них создается тяга воздуха, что обеспечивает вентиляцию внутренней и наружной канализационной  сети. Верхнюю часть стояка называют вытяжной трубой, на конце ее устанавливают  дефлектор (флюгарку).

На рис. 1 приведена схема внутренней канализации  здания. Сточная жидкость поступает  в приемники 1 и далее по отводным трубам 2 в стояк 3. Из стояка жидкость поступает через выпуск 6 и дворовую сеть 7 в смотровые колодцы 8 за пределы здания, через соединительную линию 9 в городской колодец 10 канализационной сети.

Чтобы исключить  проникновение газов из канализационной  сети в помещения, приемники сточной  жидкости блокируют с сифонами (гидравлическими  затворами). Последние являются либо конструктивными элементами санитарных приборов (унитаз, бидэ, трап и т. п.) либо их устанавливают под санитарными приборами, как самостоятельные элементы (под раковинами умывальниками, ванной и др.).