Труби і колектори

До каналізаційних труб і каналів ставлять вимоги щодо:

Ø міцності;

Ø водонепроникності;

Ø нестираності;

Ø хімічної стійкості;

Ø гідравлічної гладкості;

Ø термостійкості.

Матеріал труб вибирають з урахуванням призначення колекторів, складу і властивостей стічних вод і місцевих умов. Широке застосування одержали труби:

§ керамічні;

§ бетонні;

§ залізобетонні зі заздалегідь напруженою арматурою;

§ із залізобетонних блоків;

§ азбестоцементні,

§ чавунні;

§ пластмасові;

§ сталеві цільнопротягнуті і електрозварювані;

§ скляні та ін.

Перераховані види матеріалів труб і каналів можна застосовувати для відведення звичайних побутових і виробничих стічних вод, нейтральних (з рН=7) і слабколужних (з рН=8-10). При слабкокислих стоках (з рН=5-6) можна застосовувати керамічні й асбестоцементні безнапірні, для стічних вод середньо- і сильнокислотних (з рН=5-3 і рН=3-2) – кислототривкі керамічні, фаолітові, поліетиленові, вініпластові, скляні; при рН=4-10 і температурі стоків до 60^оC – фаолітові або поліпропіленові труби.

Для напірних каналізаційних колекторів застосовують чавунні, сталеві, залізобетонні, азбестоцементні труби. Чавунні труби застосовують у випадках, коли мають місце великі зовнішні навантаження, а також в районах обвалів і в зонах санітарної охорони. Сталеві труби використовують в районах з сейсмічністю понад 7 балів. Канали і колектори великих перетинів споруджують із залізобетонних блоків заводського виготовлення, цегли підвищеної якості і міцності.

В інженерній практиці застосовують два методи з'єднання труб: «шелига в шелигу» і «за рівнями води». На рис. 5.2, а і б показані схеми з'єднання трубопроводів однакового діаметра, а на рис. 5.2, в і г - різного діаметра. При з'єднанні трубопроводів «шелига в шелигу» (рис. 5.2, а і в) поєднуються верхні частини зводів труб, названі шелигами. Якщо з'єднання труб виконують «за рівнями води» (рис. 5.2, б і г), то поєднуються по висоті розрахункові рівні води. Найбільш поширеною є думка про необхідність з'єднання трубопроводів однакового діаметра «за рівнями води», а різного діаметра - «шелига в шелигу».

Рис. 4.25 - Схеми з'єднання каналізаційних труб:

а, в - шелига в шелигу; б, г - за рівнями води

Глибина залягання вуличної каналізаційної мережі залежить від наступних умов:

1) виключення промерзання труб;

2) виключення руйнування труб під дією зовнішніх навантажень;

3) забезпечення приєднання до трубопроводів внутрішньоквартальних мереж і бічних гілок.

Для нормальної експлуатації каналізаційної мережі з метою забезпечення безперебійності її роботи необхідно проводити систему заходів, основні з яких такі:

· профілактична (попереджувальна) промивка і прочищення мережі від осадів;

· усунення випадкових засмічень труб і каналів;

· своєчасний поточний і капітальний ремонти мережі й ліквідація аварій;

· нагляд за виконанням робіт і прийом в експлуатацію знов укладених вуличних і дворових мереж;

· оберігання підвальних приміщень від затоплення;

· контроль за дотриманням правил техніки безпеки.

У надводній частині перетину каналізаційних труб накопичуються гази (сірководень, метан, вуглекислий газ та ін.), що виділяються із стічних вод, викликають газову корозію труб та стиків і забруднюють повітря в мережі. Пари бензину, що виділяються із стічних вод, в суміші з азотом повітря дають вибухову суміш. Для видалення газів з каналізаційної мережі установлюють припливно-витяжну вентиляцію. Зміна повітря і видалення газів відбуваються за рахунок різниці теплого (всередині будинку) і холодного (зовнішнього) повітря. Тепле повітря йде через верхню вентиляційну частину каналізаційних стояків будівель, а свіже поступає через нещільність з'єднань люків оглядових колодязів або через спеціально влаштовувані тумби приточування. Тумби розташовують у перепадних колодязях і на ділянках мережі з глибоким заляганням від поверхні землі. Особливу актуальність вентиляційні тумби мають в умовах жаркого клімату.

Найбільше дії агресивних газів, стічних і підземних вод (корозії) піддаються бетонні й залізобетонні труби, колектори й споруди. Для захисту бетону від корозії можна вживати наступні заходи:

Ü застосовувати цементи, що не піддаються корозії;

Ü збільшувати щільність і водонепроникність стінок труб;

Ü покривати бетонні поверхні ізоляцією (жорсткою – цементна штукатурка, облицювання керамічними або пластмасовими плитами або цеглиною, або бітумною – обмазувальною, пластичною (бітумні мастики) або оклеювальною (рубероїд, пергамін)).

4.2.5. Порядок проектування системи водовідведення населеного пункту

При проектуванні каналізаційної мережі визначають басейни каналізування, проводять трасування мережі, призначають початкову глибину закладення труб, визначають розрахункові витрати для ділянок мережі, проводять гідравлічний розрахунок і конструювання мережі, складають поздовжні профілі і проектують споруди на каналізаційній мережі.

Деякі особливості етапів проектування каналізаційної мережі визначені нижче:

1) Розробку схем водовідвідних мереж починають після визначення (хоча б орієнтовно) місця розташування очисних споруд, до яких повинне забезпечуватися транспортування стічних вод.

2) Далі обслуговуваний об'єкт розбивають на басейни водовідведення. З урахуванням розташування горизонталей на генплані проводять лінії вододілів. При продовженні їх до взаємного перетину і перетину з межами обслуговуваного об'єкту можна орієнтовно визначити число басейнів водовідведення та їх межі.

3) Складання схеми водовідвідної мережі доцільно починати з трасування колекторів басейнів водовідведення. Їх розташовують за найнижчим місцем басейну. Трасування колектора повинне співпадати з ухилом поверхні землі. Колектори басейнів завершують виходом до водоймища або за межі об'єкта водовідведення.

4) Виконують трасування головного колектора, завдання якого - прийняти й відвести воду від колекторів басейнів до очисних споруд. Часто він розташовується уздовж річки - по берегу її. Оскільки очисні споруди знаходяться внизу за течією річки відносно обслуговуваного об'єкта, то й напрям трасування головного колектора, як правило, співпадає з напрямом перебігу води в річці. У цьому напрямі звичайно спостерігається і ухил поверхні землі.

5) Якщо немає можливості самопливного відведення води колектором басейну водовідведення в головний колектор, у схемі мережі передбачають насосну станцію. Орієнтовно визначають її місце, яке остаточно уточнюють після завершення гідравлічного розрахунку й побудови поздовжнього профілю колектору.

Самопливне відведення води головним колектором до очисних споруд можливе порівняно рідко, лише тоді, коли є великий ухил поверхні землі або великий перепад між відмітками поверхні землі в місті й на майданчику очисних споруд. За відсутності можливості самопливного відведення води до очисних споруд місце насосних станцій визначають орієнтовно. Їх слід розташовувати або в різко виражених знижених місцях на трасі головного колектора, або в кінцевій частині його. У ряді випадків насосні станції розташовують в межах очисних станцій, що спрощує їх експлуатацію.

6) Подальший важливий етап складання схеми - трасування вуличних трубопроводів. Місце їх розташування визначається необхідністю прийому і відведення води від кожного кварталу забудови. Принцип їх трасування диктується необхідністю забезпечення найменшого заглиблення внутрішньоквартальних мереж і вуличних трубопроводів і залежить від рельєфу місцевості та розмірів кварталів.

7) Виконують гідравлічний розрахунок водовідвідної мережі, основою якого є складена схема. За підсумками розрахунку будують поздовжні профілі колекторів і вуличних трубопроводів.

Слід відзначити, що для обслуговуваного об'єкту можуть бути складені декілька технічних проектів, оптимальний з яких буде вибраний після складання техніко-економічного обґрунтування.

4.2.6. Умови прийому стічних вод у каналізаційну мережу міста

Для забезпечення нормальної експлуатації каналізаційних мереж різного призначення, а також оберігання від передчасного руйнування від дії різних речовин, що шкідливо впливають на матеріал труб і колодязів, прийом стічних вод у каналізацію проводять з дотриманням ряду вимог, які встановлюють «Правила випуску води і прийому стічних вод підприємствами комунального водопостачання і водовідведення». Ці вимоги враховують:

1) особливості влаштування водовідвідних споруд;

2) особливості роботи водовідвідних мереж;

3) застосовувані методи очищення стічних вод;

4) можливість подальшого використання очищених стічних вод та осадів, що утворюються під час очищення вод.

Взагалі виробничі стічні води в суспільну і побутову каналізацію приймають тільки в тих випадках, коли це не порушує роботи мережі і очисних споруд міської каналізації. Якщо у виробничих стічних водах знаходяться мінеральні забруднення, випуск їх в міську мережу каналізації недоцільний.

Виробничі стічні води, що скидаються в міську каналізаційну мережу і піддаються очищенню спільно з побутовими, не повинні містити:

R речовин, які здатні засмічувати труби каналізаційних мереж або відкладатися на їх стінках;

R більше 500 мг/л завислих домішок і спливаючих речовин мінерального і органічного походження, які можуть засмітити мережу;

R великої кількості кислот і лугів, що мають корозуючу дію на матеріал труб і споруди міської каналізації (найчастіше це бетон і залізобетон);

R нафти, бензину, бензолу, газоліну, керосину, пари яких вибухонебезпечні;

R шкідливих речовин в концентраціях, що перешкоджають біологічному очищенню стічних вод або заважають скиданню їх у водойми;

R токсичних й радіоактивних речовини, збудників інфекційних захворювань і речовин, для яких не встановлені гранично-допустимі концентрації (ГДК);

R температура стічних вод не повинна перевищувати 40°С;

R рН суміші стічних вод має бути в межах 6,5-9.

Стічні води, що не задовольняють вказаним вимогам, повинні бути підготовлені до скидання в міську каналізацію. Для цього їх піддають попередньому локальному очищенню на очисних установках у цехах або на заводських очисних спорудах.

Скидання промислових стічних вод у міську систему водовідведення має здійснюватися рівномірно протягом доби.

4.2.7. Умови скидання очищених стічних вод у водні об’єкти

Скидання стічних вод у водойми є одним з видів водокористування і здійснюється відповідно до дозволу, який видають місцеві органи екологічної безпеки (районні й міські управління екології Мінекології України).

Умови скидання стічних вод у водні об'єкти регламентуються нормативними актами й правилами, а саме Законом України "Про охорону навколишнього природного середовища", "Правилами охорони поверхневих вод від забруднення стічними водами" і "Правилами санітарної охорони прибережних районів морів". Правила містять загальні вимоги до складу й властивостей води (після скидання в неї стічних вод) у водних об'єктах. Всі ці вимоги повинні виконуватись при проектуванні скидання стічних вод у водойми. Після скидання стічних вод допускається деяке погіршення якості води у водоймах, але це не може впливати на їх життєдіяльність і можливість подальшого використання водоймів як джерела водопостачання, риборозведення, відпочинку.

Відведення стічних вод у водойми регламентується нормами гранично-допустимого скидання (ГДС) забруднюючих речовин.

Встановлені нормативи якості води для водоймів господарсько-питного, комунально-побутового й рибогосподарського призначення.

Нормативи якості води водоймів господарсько-питного і комунально-побутового водокористування мають задовольняти певні вимоги. У воді водойм (після змішування зі стічною водою), відібраній до 12 год. дня, кількість розчиненого кисню має бути не менше 4 мг/дм³ у будь-який період року. Повне біохімічне споживання кисню (БСК) за 20°С становить близько 3 мг О₂/дм³.

Вміст завислих речовин після скидання стічних вод не може збільшуватися більш ніж на 0,25 мг/дм³, вода – не мати запахів і присмаків інтенсивністю понад 2 бали, для морів – 3 бали; не змінювати забарвлення у стовпчику води заввишки 20 см; рН води має бути в межах 6,5-8,5; не містити отруйних речовин у концентраціях, які б могли прямо чи опосередковано вплинути на здоров'я населення. Крім того, у стічних водах не повинні міститися мінеральні масла та інші речовини у кількостях, здатних утворювати на поверхні водойми плівки, плями й скупчення, а також збудники хвороб.

Способи знезараження біологічно очищених стічних вод мають забезпечувати колі-індекс не більше ніж 1000 за вмістом залишкового хлору не менше ніж 1,5 мг/дм³. Мінеральний склад води не повинен перевищувати згідно з нормами щільного залишку 1000 мг/дм³, у тому числі хлоридів 350, сульфатів 500 мг/дм³. Температура води у водоймі після скидання стічних вод не повинна підвищуватися влітку більше ніж на 3°С порівняно із середньомісячною температурою води найспекотнішого місяця за останні 10 років.

Усі природні водойми мають здатність до самоочищення, під яким розуміють сукупність біохімічних, фізико-хімічних та гідродинамічних (розбавлення) процесів, що зумовлюють зниження концентрації (або повне видалення) забруднюючих речовин у воді водойми, що потрапили туди із стічними водами чи іншим шляхом, і повернення якості води до первісного стану. До процесів самоочищення можуть бути віднесені: сорбція розчинених сполук планктоном і донними відкладеннями, агломерація і осідання частинок, взаємодії лугів та кислот з гідрокарбонатними речовинами водойми, дегазація легколетких речовин, розбавлення забрудненого потоку чистими потоками водойми тощо.

Однак здатність водойми до самоочищення має свої межі. Значні обсяги скидів стічних вод, наявність у них токсичних для водних біоценозів речовин та інші причини перешкоджають процесам самоочищення, тому скидання стічних вод у водойми здійснюють тільки за умови виконання вимог, встановлених для цих водоймів.

Контрольні запитання зі змістовного модулю 1:

1. Наведіть будову молекули і її стану.

2. Перелічите фізичні властивості води.

3. Накресліть молекулярну структуру води і перелічите її хімічні властивості.

4. Наведіть хімічний склад природних вод.

5. Яку воду називають стічною?

6. Наведіть види стічних вод.

7. Яку воду називають природною?

8. Охарактеризуйте домішки за групами.

9. Наведіть класифікацію домішок за Л.А.Кульським.

10. Наведіть процеси і способи очищення води від домішок І групи.

11. Наведіть процеси і способи очищення води від домішок ІІ групи.

12. Наведіть процеси і способи очищення води від домішок ІІІ групи.

13. Наведіть процеси і способи очищення води від домішок ІV групи.

14. Назвіть види джерел водопостачання.

15. Які вимоги ставлять до джерел водопостачання?

16. Охарактеризуйте поверхневі джерела водопостачання.

17. Охарактеризуйте підземні джерела водопостачання.

18. Як формуються підземні води?

19. Поясніть схему залягання підземних вод.

20. Які існують види підземних вод?

21. Який вид підземних вод є найбільш захищеним від проникання забруднення з поверхні?

22. Які водозабірні споруди використовують для прийому води з поверхневих джерел?

23. Які умови використання i принцип роботи берегових водозаборів?

24. Які умови використання i принцип роботи руслових водозаборів?

25. Які умови використання i принцип роботи комбінованих водозаборів?

26. В яких випадках використовують ковшові водозабори? Як вони працюють?

27. Які водозабірні споруди використовують для прийому води з підземних джерел?

28. Які вимоги щодо розташування водозаборів питної води з підземних джерел?

29. Як облаштовують шахтні колодязі для постачання питної води з підзем­них джерел?

30. Як облаштовують свердловини (трубчасті колодязі) для постачання пит­ної води з підземних джерел?

31. Як облаштовують горизонтальні й променеві водозабори для постачання питної води з підземних джерел?

32. Яке призначення i принцип роботи каптажних споруд?

33. Які основні завдання повинна виконувати система водовідведення?

34. Які вимоги ставляться до системи водовідведення?

35. Яке призначення мають внутрішньобудинкові каналізаційні пристрої і мережі?

36. Яке призначення мають внутрішньоквартальні й вуличні мережі?

37. Яке призначення мають колектори?

38. Які принципи прокладення головного колектору?

39. Яке призначення мають очисні комплекси систем водовідведення?

40. Поясніть загальну схему каналізування населеного пункту.

41. Яка різниця між вивізною й сплавною каналізацією?

42. Як класифікують стічні води?

43. Охарактеризуйте побутові стічні води.

44. Які забруднення характерні для побутових стічних вод?

45. Охарактеризуйте промислові стічні води.

46. Охарактеризуйте атмосферні стічні води.

47. Які є джерела забруднення поверхневого стоку?

48. Які забруднення характерні для виробничих та атмосферних стічних вод?

49. Як утворюються так звані «міські» стічні води?

50. Які забруднення за походженням характерні для різних видів стічних вод?

51. Які забруднення за фізичним станом характерні для різних видів стічних вод?

52. Назвіть системи водовідведення населеного пункту, дайте їх коротку характеристику.

53. Назвіть умови застосування кожного виду системи каналізації: загальносплавної, роздільної, напівроздільної, комбінованої.

54. Які умови вибору схеми каналізаційної мережі?

55. Назвіть схеми водовідвідних мереж населеного пункту, дайте їх коротку характеристику?

56. Накресліть та охарактеризуйте перпендикулярну схему каналізаційної мережі.

57. Накресліть та охарактеризуйте пересічену схему каналізаційної мережі.

58. Накресліть та охарактеризуйте паралельну схему каналізаційної мережі.

59. Накресліть та охарактеризуйте радіальну схему каналізаційної мережі.

60. Накресліть та охарактеризуйте зонну схему каналізаційної мережі.

61. Який режим руху стічних вод у водовідвідних мережах?

62. За якою послідовністю здійснюють складання проекту каналізаційної мережі?

63. Від чого залежить глибина прокладання водовідвідних труб?

64. Для чого необхідно забезпечувати вентиляцію у каналізаційних трубопроводах та спорудах?

65. Для чого необхідно забезпечувати захист від корозії внутрішньої поверхні каналізаційних трубопроводів та споруд?

66. Які матеріали застосовують для виготовлення труб каналізаційної мережі?

67. Які вимоги ставлять до стічних вод у разі скидання їх у міську систему водовідведення?

68. Які стічні води забороняється скидати у міські системи водовідведення?

69. З якою метою проводять локальне очищення промислових стічних вод?

70. Які вимоги ставлять до стічних вод у разі скидання їх до водоймища?

71. Який вплив можуть вчинити недостатньо очищені стічні води в разі скидання їх до водоймища?

Дата добавления: 2014-01-07