Системы канализации: назначение, общее устройство
Система канализации (водоотведения) - комплекс инженерных сооружений и устройств, предназначенных для приема и удаления сточных вод с территорий населенных мест и промышленных предприятий, а также их очистки и обезвреживания до выпуска в водоем. Основными элементами систем канализации являются: внутренняя канализационная сеть зданий; внутриквартальные или дворовые канализационные сети; наружные канализационные сети; насосные станции; очистные сооружения; выпуски.
Различные по характеру и концентрации загрязнения отдельные виды сточных вод требуют разных методов их очистки. В связи с этим возникает необходимость транспортирования отдельных видов сточных вод по самостоятельным трубопроводам. В зависимости от того, как отводятся отдельные виды сточных вод - совместно или раздельно, системы канализации подразделяют на: общесплавные, раздельные (полные, неполные и полураздельные) и комбинированные.
При общесплавной системе канализации все виды сточных вод отводят к очистным сооружениям по единой канализационной сети. Так как в период сильных дождей расход сточных вод, следующих на очистные сооружения, очень велик, а концентрация загрязнений их мала, часть смеси сточных вод сбрасывают в водоем без очистки через специальные устройства - ливнеспуски, располагаемые обычно на главном коллекторе вблизи водоема. Сбрасываемый расход определяется мощностью водоема, а также санитарными и экономическими соображениями.
При раздельной системе канализации отдельные виды сточных вод, содержащих загрязнения различного характера, отводят по самостоятельным канализационным сетям. При полной раздельной системе канализации страивают не менее двух сетей - бытовую сеть для отвода бытовых сточных вод и дождевую, или водосточную сеть для отвода атмосферных сточных вод. Производственные сточные воды, загрязнения которых аналогичны загрязнениям бытовых сточных вод, отводят по бытовой сети. Если характер загрязнений производственных сточных вод не позволяет производить их совместную очистку с бытовыми сточными водами, их отводят по самостоятельным сетям. Если разные цехи промышленных предприятий дают сточные воды с загрязнениями, требующими разных методов очистки, для каждого из них устраивают свою канализационную сеть.
Бытовые и производственные воды подвергают очистке на самостоятельных очистных сооружениях. До недавнего времени атмосферные (поверхностные) воды разрешалось сбрасывать в водоемы без очистки. Такую систему принято называть полной раздельной системой канализации без очистки поверхностного стока.
В соответствии с действующим СНиП 2.04.03-85 не менее 70 % годового поверхностного стока должно подвергаться очистке. С этой целью создают одну из двух систем: полную раздельную систему канализации с локальными очистными сооружениями для очистки поверхностного стока или полную раздельную систему канализации с централизованными очистными сооружениями для очистки поверхностного стока. В последнем случае очистка поверхностного стока частично или полностью может производиться совместно с очисткой бытовых и производственных сточных вод. В период интенсивных ливней часть наиболее чистого поверхностного стока может сбрасываться через разделительные камеры в водоемы без очистки.
Неполная раздельная система канализации обычно является промежуточной стадией при строительстве полной раздельной системы канализации. При такой системе не устраивают дождевой сети трубопроводов. Атмосферные сточные воды стекают в водоемы по лоткам, кюветам и канавам.
При полураздельной системе канализации в местах пересечения самостоятельных канализационных сетей для отвода различных видов сточных вод устраивают водосбросные камеры, позволяющие перепускать наиболее загрязненные дождевые воды при малых расходах в бытовую сеть и отводить их по единому коллектору на очистные сооружения, а при ливнях сбрасывать часть сравнительно чистых вод непосредственно в водоем.
При комбинированной системе канализации одна часть обслуживаемого объекта оборудуется полной раздельной системой, а другая - общесплавной системой канализации.
Каждая из систем канализации имеет свои достоинства и недостатки, и при выборе системы канализации следует учитывать все конкретные условия проектирования, включая санитарные и технико-экономические соображения.
Протяженность сети общесплавной системы канализации на 30-40 % меньше протяженности двух самостоятельных сетей полной раздельной системы канализации. Однако затраты на строительство насосных станций и очистных сооружений при общесплавной системе канализации больше, чем на строительство при полной раздельной системе. Строительство общесплавных систем канализации целесообразно в случаях, когда требуется очистка сточных вод только от грубых механических примесей, и возможно при наличии мощных водоемов.
Полураздельная система канализации благодаря сбросу атмосферных сточных вод непосредственно в водоем только при сильных дождях и отводу сравнительно загрязненных атмосферных сточных вод при малых затратах на очистные сооружения имеет определенные преимущества в отношении санитарного благополучия населенных пунктов.
В раздельной системе канализации местные очистные сооружения необходимы для предварительной очистки сточных вод, содержащих токсические вещества, кислоты и щелочи в больших концентрациях или другие загрязнения, которые могут привести к разрушению труб и сооружений или нарушить работу основных очистных сооружений, а также очистки сточных вод, из которых возможно выделение нерастворимых загрязнений, ядовитых или взрывоопасных газов и паров, которые могут вызвать аварии на канализационной сети.
Необходимость раздельной очистки сточных вод обусловливается в основном разными методами их очистки. Большое разнообразие производственных сточных вод и их сочетаний не позволяет классифицировать и описать возможные схемы Раздельных систем канализации промышленных предприятий. Систему и схему канализации выбирают на основе тщательного изучения состава и свойств сточных вод, их количества и местных условий проектирования (наличие и пропускная способность канализации населенного пункта, мощность водоема и требуемая степень очистки сточных вод).
В России наибольшее распространение получила полная раздельная система канализации. Для промышленных предприятий применяют общесплавные или раздельные системы канализации.