Системы и схемы канализации

Под системой канализации подразумевается комплекс сооружений, предназначенных для отведения сточных вод трех основных видов и их очистки (рис. 2.1).

Система канализации состоит из следующих основных элементов: внутренних канализационных устройств зданий, наружной канализационной сети, насосных станций, напорных водоводов, сооружений для очистки сточных вод и утилизации осадка и выпусков в водоем.

В современных городах для удаления сточных вод за пределы их тер­риторий устраивают различные системы централизованной канализации. В зависимости от того, какие категории сточных вод отводит канализацион­ная сеть, различают следующие системы канализации.

Общесплавная система канализации — это система, при которой по одной подземной сети труб и каналов отводятся сточные воды всех катего­рий за пределы населенных мест.

Коллекторы общесплавной канализации имеют большие сечения, в результате чего их строительство требует больших единовременных капита­ловложений. С целью уменьшения диаметров труб сети, объемов очистных сооружений и мощностей насосных станций на главных коллекторах пре­дусматривают камеры с ливнеспусками и ливнеотводами, через которые часть дождевых вод в смеси с другими сточными водами сбрасывается без очистки в водоемы во время сильных дождей. При устройстве общесплав­ной системы канализации 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 канализации по сани­тарным показателям в настоящее время для населенных мест не проекти­руются. Их можно применять в тех случаях, когда будет предусмотрена очистка и обеззараживание смеси сточных вод, отводимых на сброс в водо­емы через ливнеспуски.

Раздельная система канализации может быть полной и неполной. При полной раздельной системе прокладывают две самостоятельные подземные сети труб и каналов, из которых одна служит для отведения бытовых и за­грязненных производственных сточных вод, а вторая для отведения дожде вых и условно-чистых производственных вод. Первая сеть называется про­изводственно-бытовой, или бытовой, а вторая — дождевой.

По бытовой сети сточные воды поступают на очистные сооружения, расположенные большей частью за пределами населенных мест. Дождевые же воды по другой сети отводятся по наикратчайшему 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 каналов значи­тельно меньше, чем дождевая. Обычно расчетные расходы дождевых вод превышают расходы бытовых вод в несколько раз. В том случае, когда при раздельной канализации устраивают только бытовую сеть, а дождевые во­ды отводят по открытым лоткам и канавам систему называют неполной раз­дельной.

Полураздельная система канализации предусматривает строительство двух раздельных сетей (производственно-бытовой и дождевой) и перехва­тывающего общесилавного коллектора, по которому отводятся на очистку все бытовые, производственные воды и наиболее загрязненная часть дож­девых вод. 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 канализации 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 совершенна в санитарном отношении полураздельная систе­ма, так как в этом случае загрязненные сточные воды всех категорий уда­ляются за пределы населенного места и подвергаются очистке. Однако ка­питальные вложения на одновременное строительство двух сетей и специальных камер велики, поэтому полураздельные системы канализации пока еще не получили широкого распространения. Наиболее часто приме­няется раздельная система канализации. Эта система 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. До этого мо­мента дождевые воды отводятся так же, как и при неполной раздельной канализации, т.е. поверхностным стоком по лоткам и кюветам.

Схема канализации разрабатывается на основании принятой системы канализации и является конкретным технически и экономически обосно ванным решением по выбору и размещению комплекса инженерных со­оружений для приема, транспортирования, очистки и выпуска их в водоем или передача для последующего использования в сельском хозяйстве и про­мышленности.

На генплане канализуемого населенного пункта выделяются бассейны канализования (см. рис. 2.1.), наносятся трассы основных коллекторов, уличной сети, места расположения насосных станций, очистных сооруже­ний и выпусков.

Выбор схемы канализации обуславливается рельефом местности, ме­стом расположения очистных сооружений и поверхностного водоема, рас­ходом сточных вод, требованиями утилизации сточных вод и повторного их использования, отводом и очисткой поверхностного стока.

Применяют следующие схемы канализования:

1. Перпендикулярную (рис. 2.2, а), при которой коллекторы отдельных бассейнов канализования, если нет обратных уклонов, трассируют по наикратчайшему пути — перпендикулярно водоему. Такую схему применяют при отводе чистых вод. При необходимости очистки от­водимых вод эту схему можно переделать на пересеченную схему.

2. Пересеченную (рис. 2.2, б), имеющую широкое распространение, ес­ли территория канализуемого объекта понижается в сторону водоема. Она удобна при реконструкции старых систем канализации, выпол­ненных по перпендикулярной схеме и сбрасывающих сточные воды в водоем без очистки. При этой схеме коллекторы бассейнов канализо­вания, идущие к очистным сооружениям.

3. Веерную, или параллельную (рис. 2.2, в), при которой коллекторы бассейнов канализования направлены под углом или параллельно друг другу и по отношению к водоему и перехватываются главным коллектором, отводящим сточные воды на очистные сооружения. Схему применяют при очень крутых склонах к реке в целях умень­шения уклонов труб, а также скорости движения воды в коллекторах.

4. Радиальную (рис. 2.2, г), применяют при отводе сточных вод отдельных районов самостоятельными системами и при разбросанных площадках очистных сооружений. Коллекторы бассейнов канализования имеют ра­диальное направление от центра населенного пункта к его периферии, каждый район города имеет независимую сеть с самостоятельным глав­ным и отводящим коллекторами и с отдельными очистными сооруже­ниями. Эта схема удобна тем, что при расширении застройки города не требуется перестройка действующих коллекторов.

5. Зонную, или поясную (рис. 2.2, д), применяют при расположении объекта на территории с холмистым рельефом. По этой схеме насе­ленный пункт разбивают на зоны с самостоятельными сетями, и сточные воды нижней зоны перекачиваются в главный или отводной коллектор верхней зоны, идущей на очистные сооружения. От от­дельных объектов сточные воды отводятся самотеком.

В густонаселенных районах страны и при близком расположении насе­ленных пунктов и промышленных предприятий следует предусматривать районную схему канализации всего промышленного района. Районная схе­ма канализации позволяет отказаться от устройства в отдельных населен­ных пунктах и промышленных предприятиях небольших очистных соору­жений, обеспечить более совершенную очистку сточных вод и высоко­эффективную систему повторного и многоцелевого использования очи­щенной воды и тем самым достигнуть сокращения строительных и эксплуатационных затрат и более надежную защиту водоемов от загрязнений.

В засушливых районах с дефицитом воды, при наличии маловодных водоемов, где отбор воды и сброс сточных вод после очистки затруднены, или в тех случаях, когда по санитарным или рыбохозяйственным требова­ниям не допустим сброс сточных вод без дорогостоящей глубокой очистки, Целесообразно проектировать замкнутые схемы водного хозяйства без вы­пуска сточных вод в водоемы.

Такие схемы предусматривают полного водооборота с использованием в производстве очищенных и подготовленных промышленных и бытовых сточных вод при минимальном пополнении безвозвратных потерь системы из водоисточника.

При разработке схемы канализации следует предусмотреть максималь­но возможное использование сточных вод как производственных, так и бы­товых, и дождевых.

Оптимальный вариант должен определятся наименьшей величиной приведенных затрат с учетом сокращения трудовых затрат, расхода матери­альных ресурсов, электроэнергии и топлива, а также исходя из санитарно-гигиенических и рыбохозяйственных требований.

Выбор системы и схемы отведения бытовых, производственных и ат­мосферных сточных вод по общим или раздельным сетям во многом зави­сит от того, будет ли в дальнейшем осуществляться их совместная или раз­дельная очистка. Совместное отведение бытовых и производственных сточных вод экономически оправдано при их последующей совместной механической и биологической очистке. Производственные сточные воды, содержащие органические вещества и бытовые сточные воды, могут быть использованы после их биологической очистки в производственном водо­снабжении. Для систематизации и обобщения научно-технической инфор­мации различных систем и схем канализования рекомендуется составлять структурные схемы (рис. 2.3), в которой показаны вероятные и перспектив­ные системы, а также возможный уровень их использования.