Системы и схемы канализации
В современных городах для удаления сточных вод существуют различные системы канализации: 1) общесплавная; 2) раздельная; 3) полураздельная; 4) комбинированная.
Общесплавная система канализации - это система инженерных сооружений, которая состоит из подземной сети труб и каналов, с помощью которой отводятся сточные воды всех категорий (бытовые, производственные и атмосферные). Коллекторы такой системы должны иметь большое сечение, поэтому их сооружение требует больших капитальных вложений. С целью уменьшения диаметра труб сети, объемов очистных сооружений и мощности насосных станций на коллекторах предусматриваются камеры с ливнеспусками и ливнеотводами, через которые часть дождевых вод в смеси с другими водами без очистки сбрасывается в водоемы во время сильных дождей. Данные системы по санитарным показателям в настоящее время не проектируются (рис. 8.1, а).
Рис. 8.1. Схемы канализации:
a - общесплавная; б - раздельная; в - полураздельная:
1 - производственно-бытовая сеть; 2 - дождевая сеть; 3 ~ обшесплавная сеть;
ОС - очистные сооружения; НС - насосные станции; Л - ливнеспуски;
РК - разделительные камеры
Раздельная система канализации может быть полной или неполной. При полной раздельной системе (рис. 8.1, б) прокладываются две самостоятельные подземные сети труб и каналов, из которых одна служит для отведения бытовых и производственных сточных вод. а другая - для отведения бытовых и условно чистых
вод. По бытовой сети стоки поступают на очистные сооружения. Дождевые воды по другой системе отводятся по кратчайшему расстоянию в ближайшие водоемы. При раздельной схеме бытовая часть, которая строится в первую очередь, имеет диаметр труб и каналов значительно меньший, чем дождевая, так как расходы атмосферных вод в значительной степени превышают бытовые стоки. Если дождевые стоки отводятся по открытым лоткам и канавам, тогда систему называют неполной раздельной.
Полураздельная система канализации (рис. 8.1, в) предусматривает строительство двух раздельных сетей: производственно-бытовой и дождевой с перехватным общесплавным коллектором, по которому на очистку отводятся все бытовые, производственные и часть дождевых стоков. В местах пересечения дождевой сети с перехватывающим общесплавным коллектором устраивают раздельные камеры, в которых регулируется отведение дождевых вод на очистку или сброс в водоемы без очистки. Для повышения санитарных показателей данной системы можно предусмотреть локальные системы очистки дождевых вод.
Наиболее распространенной является раздельная система канализации, которая удовлетворяет санитарным нормам. Строительство этой системы осуществляется в две очереди: сначала прокладывают бытовую с малым диаметром труб, а затем дождевую сеть, что обеспечивает экономию средств.
Комбинированная система канализации допускает устраивать в отдельных районах города различные системы канализации: общесплавную, раздельную или полураздельную.
Система канализаций внутри зданий, во дворах и на территориях кварталов в зависимости от состава сточных вод подразделяют на следующие виды:
• бытовую, служащую для отвода бытовых сточных вод;
• производственную - для отвода производственных сточ-
ных вод;
• дождевую - для отведения дождевых вод с крыш зданий.
Схема внутренней бытовой канализации (рис. 8.2) состоит из
приемников бытовых сточных вод (унитазов, раковин, ванн и т. д.), отводимых к стоякам, стояков с ревизиями для прочистки, магистральных отводных линий и выпусков. Стояки имеют вытяжную трубу для удаления газообразных продуктов разложения органики.
Все приемники сточных вод оборудуются гидравлическими затворами, для предотвращения проникновения в помещения неприятного запаха и загрязнения воздуха.
нескольких уличных линий или заводских сетей. Отдельные кол
лектора объединяются в главный коллектор, по которому сточные
воды отводятся на очистные сооружения, тип и конструкция кото
рых зависит от степени загрязнения сточных вод и условий их вы
пуска в водоемы.
Рис. 8.3. Схема канализации города:
1 - самотечные трубопроводы; 2 - дюкер; 3 - насосная станция; 4 - напорные трубопроводы; 5 - очистные сооружения
Рис. 8.2. Схема внутренних водостоков и бытовой канализации:
1- стояк; 2 - вытяжная часть стояка; 3 - отводящий трубопровод; 4 - ревизия;
5 — выпуск; 6 - колодец бытовой сети; 7 - колодец дождевой сети;
8 — внутренний водосток
Наружные канализационные сети состоят из дворовых и уличных канализационных сетей. Они служат для приема сточных вод от внутренней канализации и их отвода.
Схема основных сооружений канализации города (рис. 8.3) по трассировке и расположению основных объектов определяется рельефом местности, планом застройки города, гидрогеологическими, санитарными и другими условиями. Схема может быть централизованной, когда все стоки сводятся на одни очистные сооружения и децентрализованной, при устройстве двух и более очистных станций. Сточные воды от отдельных кварталов собираются коллекторами, т. е. участками сети, которые принимают стоки от
Нормы водоотведения
Для определения расчетных расходов необходимо знать количество жителей, норму водоотведения и режим поступления сточных вод. Норму водоотведения для населенных мест принимают равной норме водопотребления - от 125 до 350 л/сут на одного жителя в зависимости от степени благоустройства. В норму входят все виды потребления воды в городе, за исключением расхода воды промышленными предприятиями и на поливку улиц.
В связи с неравномерностью потребления воды существует и неравномерность ее отведения. Понятия о коэффициентах часовой Кч и суточной Кс неравномерности как отношения максимального расхода к среднему в водопроводах и канализациях одинаковы. Однако их численные значения различны, что связано с условиями поступления воды и движения жидкости.
Установлено, что неравномерность поступления сточных вод зависит от среднего расхода воды, протекающей по ней: чем больше расход, тем меньше размеры колебаний расходов, т. е. меньше коэффициент неравномерности. Для расчета канализационной сети важно знать расчетные расходы сточных вод города:
среднесуточный
среднечасовой
|
| минимальный секундный |
|
максимальный секундный
где N - число жителей, чел;
q - норма водоотведения, л/сут.чел;
Kmax ,Kmin - коэффициенты соответственно общей максимальной и минимальной неравномерности водоотведения.
• самотечность канализационной сети, требующей открытой поверхности потока и уклонов, обеспечивающих незаиливаюшие скорости стока.
При малых расходах и скорости потока возможно отложение загрязнений и образование пробок. Увеличив скорость потока, можно создать безаварийный режим работы системы. Этого можно добиться увеличив уклон сети, что, в свою очередь, приведет к увеличению заглубления, удорожанию строительной стоимости сети и насосных станций, а также к росту затрат на электроэнергию для подъема сточных вод для очистки.
Исследования условий протекания сточных вод позволили определить критические параметры, соблюдение которых обеспечивает безаварийную работу сети. Определяющим параметром является диаметр канализационных труб. Для каждого диаметра труб установлены минимально допустимые уклоны и скорости протекания сточных вод, а также максимально допустимое наполнение труб. Под уклоном понимают отношение высоты подъема трубы h на участке к длине этого участка l: i = h/l. Так, например, для труб диаметром 150 мм: i = 0,007; 300 мм - i = 0,0035; 900 мм - i = 0,0015 и т. д.
Скорость потока жидкости определяют как отношение расхода жидкости Q (м3/с) к площади поперечного сечения потока F(m2).
Минимально допустимая скорость потока сточных вод принимается в зависимости от диаметра труб на участке: при диаметре 150-250 мм v = 0,7 м/с, при диаметре 300-400 мм v - 0,8 м/с, при диаметре 900-1200 мм v = 1,15 м/с.
Под наполнением труб понимают отношение высоты слоя жидкости hж (м) к диаметру трубы D (м)