Системи і схеми водовідведення

4.2.1. Призначення окремих елементів системи водовідведення

Комплекс інженерних споруд і санітарних заходів, призначених для збору стічних вод в місці утворення, відведення (транспортування) їх за межі обслуговуваного (каналізованого) об'єкта, очищення, знешкодження і знезараження стічних вод і утворюваних осадів, випуску очищених стічних вод у водоймища, називається водовідвідною системою або каналізацією.

Система каналізації складається з наступних елементів (рис. 4.15):

z внутрішніканалізаційні пристрої (внутрішні будинкові й внутрішні цехові) призначені для прийому стічних вод в місці утворення і відведення їх за межі будівлі. Пристрої складаються з приймачів - санітарних приладів (унітазів, пісуарів, раковин, умивальників, мийок, трапів, ванн та ін.), з мережі відвідних труб, стояків і випусків до першого зовнішнього каналізаційного колодязя (рис. 4.16, 4.17). Кожний з приймачів забезпечений гідравлічним затвором (сифоном), що оберігає приміщення від попадання в них газів з каналізаційної мережі. Деякі санітарні прилади (унітази, трапи) мають гідравлічні затвори в своїх конструкціях. Стояки встановлюють в опалювальних приміщеннях,

пропускають через горищне приміщення і виводять вище дахів, що створює в каналізаційній мережі умови для обміну повітря, тобто її вентиляцію;

Рис. 4.15 - Схема каналізації населеного пункту:

РСП – районна станція перекачування; ГНС – головна НС;

ОСК – очисні споруди каналізації; 1 – квартали населеного пункту; 2 – вулична мережа; 3 – колектори; 4 – головний колектор; 5 – напірний колектор; 6 – випуск очищених стічних вод у водоймище; 7 – аварійний випуск

z зовнішня каналізаційна мережа - це розгалужена мережа труб, каналів, що збирають і відводять стічні води самопливом до НС або до очисних споруд. Залежно від призначення, місця укладання і розмірів зовнішню каналізаційну мережу називають внутрішньодворовою, внутрішньоквартальною або вуличною. Каналізаційна мережа, яка розташована в межах однієї дворової ділянки і об'єднує випуски з окремих будівель, називається дворовою (рис. 4.18). Мережу, яка прокладена в межах кварталу і приймає стоки від будівель в цьому кварталі, називають внутрішньоквартальною (рис. 4.19). Мережу, що приймає стічні води з внутрішньоквартальних мереж, називають вуличною. Внутрішньоквартальна каналізаційна мережа закінчується контрольним колодязем (КК), розташованим за межами кварталу. Ділянку мережі, що поєднує контрольний колодязь з вуличною мережею, називають сполучною гілкою.

Частина каналізованої території, яка обмежена вододілами, тобто найвищими за відмітками землі лініями, від яких рельєф місцевості знижується всередину цієї території, має назву басейну каналізування. Басейнами є і райони з пониженням рельєфу до однієї із своїх меж (до водоймища, яру). У межах кожного басейну вулична каналізаційна мережа об'єднується одним або декількома колекторами, які відводять стічні води за межі басейну.

Колектором називають ділянку каналізаційної мережі, що приймає стічні води з двох або декількох вуличних ліній. Розрізняють колектори басейну каналізування (які об'єднують каналізаційну мережу всього басейну), головний колектор (який об'єднує два або декілька колекторів басейнів каналізування), заміські або відвідні колектори (що не мають приєднань, відводять стічні води транзитом за межі об'єкта каналізування до НС і ОС). Великі колектори називають каналами;

z насосні станції і напірні водоводи (колектори). Стічні води, якщо дозволяє рельєф місцевості, передають на ОС самопливом. При великих заглибленнях колекторів у знижених місцях влаштовують насосні станції для підйому стічних вод на вищі відмітки, звідки вони самопливом надходять на ОС. Залежно від призначення насосні станції підрозділяють на місцеві - для перекачування стічних вод одного або декількох окремих об'єктів каналізування; районні - для вод окремих районів або басейнів каналізування; головні - для вод каналізованого населеного пункту (об'єкта). Ділянку каналізаційної мережі від НС до самопливного каналу або ОС називають напірним колектором;

z споруди для очищення стічних вод і обробки осаду призначені для виділення з поступаючих стічних вод забруднень, що містяться в них. Крім того, на кожній очисній станції так чи інакше вирішують питання обробки утворюваних осадів; вони можуть оброблятися безпосередньо на території даної станції або передаватися для обробки на іншу станцію. Очисні споруди каналізації розташовують нижче за течією річки відносно обслуговуваного об'єкта на деякій відстані від забудови. Таким чином, навіть очищені стічні води скидаються у водоймище за межами міста або підприємства і забруднення річкової води в межах населеного пункту не відбувається;

z випуски у водоймище - трубопроводи, які призначені для відведення очищених стічних вод у водоймище. Конструкція цих споруд обумовлена такими вимогами: забезпечення швидкого і інтенсивного змішування стічних вод з водою водоймища і виключення руйнування самого випуску потоками стічної води, що скидається, і води водоймища. Аварійні випуски розташовуються на головних колекторах і перед насосними станціями. Скидання води в річку через випуски допускається тільки в надзвичайних ситуаціях – при аваріях на колекторах або насосних станціях.

4.2.2. Види каналізації і її систем

Внутрішні й зовнішні водовідвідні мережі є елементами сплавної каналізації, при якій рідкі, розчинені у воді забруднення транспортують на ОС для обробки за межі населених місць трубами і каналами, прокладеними під землею. Для невеликих споживачів (приватні будинки) використовується інший вид каналізації – вивізна. У цьому випадку тверді й рідкі забруднення збирають у водонепроникних приймачах (вигрібні ями) і періодично, в міру наповнення їх, вивозять для обробки. Вивізна каналізація економічно невигідна, може бути використана тільки для збору невеликої кількості стічних вод і, на відміну від сплавної, не забезпечує належного санітарного стану території.

Відомі наступні системи каналізації:

Ü загальносплавна;

Ü роздільна (повна або неповна);

Ü напівроздільна;

Ü комбінована.

Мережу, призначену для відведення атмосферних вод, називають водостоком або мережею дощової каналізації, а мережу, призначену для відведення побутових вод, - мережею побутової каналізації. Забруднені виробничі води відводяться в мережу побутової каналізації, якщо вони не справляють шкідливої дії на процеси очищення, інакше для відведення цих вод влаштовують спеціальну мережу виробничої каналізації.

При загальносплавній системі каналізації всі побутові, виробничі й дощові води відводяться однією підземною мережею на очисні споруди для сумісного очищення (рис. 4.20).

Для розвантаження загально-сплавної мережі при сильних дощах на головному колекторі влаштовують розділові камери-ливнеспуски, через які в разі виникнення великих витрат частина побутових, виробничих і дощових стічних вод скидається в найближче водоймище. Об'єм стічних вод, а отже і кількість забруднень, що скидаються у водоймище, залежить від витрати води в річці й здатності її до самоочищення. Чим більше витрата води в річці, тим більша кількість стічних вод може бути в неї скинута. Об'єм скидання стічних вод через окремі ливнеспуски залежить і від місця їх розташування. Через ливнеспуски, що розташовані в кінці колектора або перед насосною станцією, допускається скидання більшого об'єму стічних вод у водоймище, оскільки це скидання здійснюється за межами об'єктів водовідведення. При цьому менші відносні об'єми стічних вод залишаються в мережі і потім поступають на очисні споруди. Через ливнеспуски, що розташовані на початку колекторів, допускається скидання менших об'ємів стічних вод. При цьому більший об'єм їх залишиться в мережі. Таким чином, відбувається мінімальне забруднення річкової води в межах об'єктів водовідведення.

Відведення стічних вод забезпечує високий санітарний стан обслуговуваної території. Недоліком цієї системи є те, що дощові води поступають в неї періодично в кількості, що на багато разів перевищує приток побутових і виробничих вод. Це викликає необхідність будувати канали великої площі перетину, якими в суху погоду протікає небагато води. Іншим недоліком є епізодичне скидання у водоймище деякої частини побутових і виробничих стічних вод без очищення, можливе тільки при наявності поряд з обслуговуваними об'єктами річок з великими витратами води. Протяжність загальносплавної мережі менше мереж повної роздільної системи.

Повна роздільна система складається з двох або більшого числа самостійних підземних мереж, кожна з яких призначена для відведення стічних вод певного виду (рис. 4.21): побутова мережа слугує для відведення побутових вод від міста; виробнича мережа – для відведення виробничих вод; водостоки або дощова мережа – для відведення атмосферних вод. Для очищення виробничих стічних вод передбачаються спеціальні очисні споруди, після яких частково очищені води можуть прямувати для доочистки на міські очисні споруди (ОСК) або (при достатньому ступені очищення) скидатися у водоймище. Можливо повторне використання очищених стічних вод у технологічному процесі підприємств.

Основним недоліком повної роздільної системи водовідведення є проблема очищення поверхневого стоку для дотримання вимог з охорони водоймищ від забруднень. Це завдання може бути вирішене двома шляхами:

1) створенням локальних очисних споруд поверхневого стоку на дощовій мережі перед випусками (рис. 4.22, а);

2) створенням централізованих очисних споруд поверхневого стоку за межами обслуговуваного об'єкта і перекиданням на них дощових вод по головному колектору дощової мережі (рис. 4.22, б).

Розділення і відведення на очисні споруди частини найбільш забруднених вод забезпечується розділовими камерами. При порівняно малих витратах води в дощовій мережі камери перепускають всю витрату дощових вод в головний колектор. При порівняно великих витратах вони перепускають в головний колектор лише частину води, але ту, що протікає по трубах в донній частині. Таким чином, на очищення відводяться найбільш забруднені води, що стікають в початковий період дощу, коли з поверхні басейну змивається основна маса забруднень, і донні потоки води, також найбільш насичені забрудненнями. При великих витратах води в дощовій мережі (в період сильних злив) менш забруднені дощові води відводяться у водоймище без очищення.

Рис. 4.22 – Очистка поверхневого стоку при повній роздільній системі каналізації:

ЛОСПС – локальні очисні споруди поверхневого стоку;

ЦОСПС – централізовані очисні споруди поверхневого стоку

Неповна роздільна система має одну водовідвідну мережу, по якій відводяться побутові й виробничі стічні води; атмосферні води відводяться у водоймище відкритими каналами, лотками, кюветами або канавами. Влаштування неповної роздільної системи можливе тільки для невеликих об'єктів. Звичайно ця система є проміжним етапом будівництва повної роздільної системи.

Напівроздільна система складається з двох мереж: одна – для відведення побутових і виробничих вод, інша – для відведення атмосферних вод, але головні відвідні колектори влаштовують спільними (рис. 4.23). При цьому дощова мережа з'єднується із спільним відвідним колектором через спеціальні розділові камери, в яких стік від дощів помірної інтенсивності прямує в спільний відвідний колектор, а при сильних дощах частина дощового стоку скидається в найближче водоймище без очищення.

Комбінованою системою водовідведення називають таку систему, при якій обслуговуваний об'єкт в одній частині обладнаний загальносплавною системою, а в іншій – повною роздільною. Комбіновані системи звичайно складаються історично в міру зростання того або іншого населеного пункту.

4.2.3. Зовнішні системи водовідведення і їх трасування

Схемою каналізації називають зображення на плані населеного пункту або промислового майданчика запроектованих для них каналізаційних споруд (мереж, насосних і очисних станцій).

Вибір схеми каналізації міста, населеного пункту або промислового об'єкта залежить від таких факторів:

1) рельєфу місцевості. Водовідвідні мережі проектують як самопливні трубопроводи з частковим наповненням. Для забезпечення руху води трубопроводи повинні прокладатися з ухилом у напряму руху води. Для виключення значних заглиблень трубопроводи необхідно трасувати в напрямах, які співпадають з ухилом поверхні землі;

2) місця розташування водоймища (якщо водоймище – річка, то і напряму руху води в ній). Від розташування водоймища і напряму руху води в річці залежить місце розташування очисних споруд, тобто того місця, до якого повинне забезпечуватися транспортування стічних вод;

3) грунтових умов, глибини залягання підземних вод. Від виду грунтів, глибини їх залягання і фізичних властивостей, наявності підземних вод та інших умов залежать максимальне заглиблення трубопроводів, вибір місця розташування насосних станцій і їх кількість;

4) особливостей планування обслуговуваного об'єкта, а також прийнятого числа мереж.

На схему мережі промислового підприємства впливають також розташування цехів, насиченість території підземним господарством і внутрішньозаводським транспортом.

Застосовують такі схеми каналізаційних мереж (рис. 4.24):

1) перпендикулярна;

2) пересічена;

3) паралельна (віялова);

4) зонна (поясна);

5) радіальна.

Перпендикулярна (рис. 4.24, а) – колектори окремих басейнів каналізування, якщо немає зворотних ухилів, трасують найкоротшим шляхом - перпендикулярно до водоймища. Таку схему застосовують при ухилі поверхні землі до водоймища і відведенні чистих вод, що не вимагають очищення. При необхідності очищення вод цю схему можна легко переробити на пересічену.

Пересічена (рис. 4.24, б) – має широке розповсюдження, якщо територія каналізуємого об'єкта знижується у бік водоймища. При цій схемі колектори басейнів каналізування трасують перпендикулярно до напряму перебігу води у водоймищі і перехоплюються головним колектором, що йде до очисних споруд паралельно річці. Така схема застосовується при плавному падінні рельєфу місцевості до водоймища і необхідності очищення стічних вод. Вона зручна при реконструкції старих систем каналізації, виконаних за перпендикулярною схемою при скиданні стічних вод у водоймище без очищення.

Рис. 4.24 - Схеми каналізаційної мережі:

а – перпендикулярна; б – пересічена; у – паралельна (віялова);

г – зонна (поясна); д – радіальна;

1 – колектори басейнів водовідведення; 2 – головні колектори; 3 – межа обслуговуваного об'єкта; 4 – межа басейнів водовідведення; 5 – напірний трубопровід; 6 – випуск; 7, 8 – головні колектори відповідно верхньої і нижньої зон

Паралельна або віялова (рис. 4.24, в) – колектори басейнів каналізування спрямовані під кутом або паралельно один до одного і по відношенню до водоймища і перехоплюються головним колектором, який відводить стічні води на очисні споруди перпендикулярно до напряму перебігу води у водоймищі. Схему застосовують при дуже крутих схилах до річки для зменшення ухилів труб, а отже і швидкості руху води в колекторах. Підвищені швидкості руху води можуть спричинити руйнування трубопроводів.

Зонна, або поясна (рис. 4.24, г) - вживана при розташуванні об'єкта на території з терасами, горбистим, нерівномірним рельєфом. За цією схемою населений пункт розбивають на зони (пояси) з самостійними мережами, стічні води нижньої зони перекачують в головний або відвідний колектор верхньої зони, що йде на очисні споруди. Від окремих об'єктів стічні води відводяться самопливом. Кожна із зон має схему, аналогічну одній з перерахованих.

Радіальна (рис. 4.24, д) - застосовується при відведенні стічних вод окремих районів самостійними системами і при розкиданих майданчиках очисних споруд (при децентралізованій схемі водовідведення). Колектори басейнів каналізування мають радіальний напрям від центру населеного пункту до його периферії, кожен район міста має незалежну мережу із самостійним головним і відвідним колекторами і з окремими очисними спорудами. Ця схема зручна тим, що при розширенні забудови міста не потрібна перебудова діючих колекторів.

4.2.4. Особливості обладнання та споруд каналізаційних мереж

На каналізаційних мережах споруджують колодязі й камери.

Колодязі за своїм призначенням можуть бути оглядовими, сполучними, поворотними, перепадними і промивними. Їх встановлюють: у місцях зміни діаметрів, ухилів, напряму, приєднання притоків, при влаштуванні перепадів.

Між колодязями каналізаційні лінії слід прокладати прямолінійними.

Розрахункова швидкість руху стічної рідини має бути такою, щоб зростала за течією. Зменшення розрахункової швидкості (але не менше мінімальної) допускається лише після перепадних колодязів.

Розрахункова швидкість руху стічної рідини у бокових приєднаннях повинна бути менше, ніж в основному колекторі.

Камери споруджують на всіх системах каналізації в місцях з'єднання декількох каналізаційних ліній великих діаметрів в один колектор. Камери із збірного залізобетону можуть бути круглими й прямокутними.

Повороти в колодязях і камерах здійснюють за плавними кривими радіусом не менше трьох діаметрів труби найбільшого розміру і, як виняток за обмежених умов, – не менше двох діаметрів. Повороти колекторів діаметром або висотою від 1,2 м і більше дозволяється влаштовувати поза оглядовими колодязями за кривими з радіусом, рівним не менше п'яти діаметрам або п'ятикратній ширині каналу, з установкою оглядових колодязів на початку і в кінці.

Кут між приєднуваною і відвідною трубою повинен бути не менше 90^о, оскільки круті повороти потоків у колодязях створюють додаткові місцеві опори.

У колодязях труби з’єднують за допомогою відкритих лотків, виконаних за плавними кривими.

При перетині каналізаційних колекторів з господарсько-питним водопроводом останній прокладають вище каналізаційних на 0,4 м по вертикалі в світлі. Коли неможливо дотримати цю вимогу і доводиться прокладати водопровід нижче за каналізаційний колектор, для водопроводу застосовують сталеві, а для колектора - чавунні труби. Можна також прокласти водопровід у захисному футлярі завдовжки не менше 5 м в кожну сторону від перетину в глинистих грунтах і 10 м в тих, що фільтрують, причому каналізаційна труба на цій ділянці повинна бути металевою.

Дата добавления: 2014-01-07