Основные виды канализации. Система хозяйственно-бытовой канализации

Канализация это один из комплексов всей системы водоснабжения и водоотведения. Основным предназначением систем канализации является удаление промышленных и хозяйственно-бытовых сточных вод, продуктов жизнедеятельности людей и дождевых сточных вод, для дальнейшей их очистки от примесей и загрязнений и направление для последующей эксплуатации либо сброса в водоемы или на грунт. Канализация является необходимым элементом современных промышленных производств, сельского и городского хозяйств.

Нарушение работы канализационных систем по обеззараживанию и очистке сточных вод различного происхождения может повлечь за собой ухудшение санитарно-эпидемиологического состояния местности. Что может привести к фатальным последствиям, что неоднократно и происходило в прошлом.

Канализация – историческая справка

Принято считать, что создали и развили канализацию древние римлянине. Однако самые древние следы применения систем для отвода загрязненных и использованных вод найдены в Индии, в Мохендж-Даро. Возраст города, а, следовательно, и систем по очистке сточных вод датируются 2600 годами до нашей эры. Остатки древних канализационных строений также были найдены Китае.

К сожалению, с падением древних цивилизаций, культура применения канализационных систем утратила свое значение. Европа погрузилась, в прямом смысле, в массы нечистот. Системы и сооружения по очистке сточных вод начали возрождаться лишь в конце восемнадцатого-начале девятнадцатого века. А в начале двадцатого века были систематизированы загрязнения и определены

Классификация канализации

Системы канализации (сооружения для отведения сточных вод) подразделяются на три основные группы:

• Внутренняя канализация — комплекс систем и оборудования для сбора сточных вод внутри строений и сооружений. Перенаправление в центральные системы канализации. Элементами внутренней канализации являются:

а) водоприемные устройства — умывальники, раковины и т.д.;

б) система трубопроводов – вертикальные и горизонтальные трубопроводы, заглушки, коллекторы, системы выпуска в наружную канализацию;

в) дополнительными элементами являются — локальные очистные сооружения, кнс и т.д.;

• Наружная канализация – представляет собой разветвленную систему по сбору сточных вод от сооружений, строений, зданий. Доставка стоков в центральные коллекторы либо к сооружениям по очистке. Элементами наружной канализации являются: , трубопроводы, канализационные люки, кнс, септики и т.д.
• Система и сооружения по очистке – непосредственно сами очистные сооружения, дренажные системы,

  Организация наружной канализации

  Наружная сеть канализации, в основном, является самотечной. Её прокладывают с небольшим уклоном по ходу сточных вод. При необходимости используются насосные станции.

  Организация систем наружной канализации следующая:

  Общесплавная – характерна принятием всех сточных вод;

  Раздельная – обустраивается раздельными коллекторными системами для разделенного сбора ливневых и хоз-быт сточных вод;

  Современный мир не мыслим без применения систем канализации для отведения и обеззараживания сточных вод как ливневых, так и хозяйственно-бытовых. Применение и развитие канализации, систем по очистке сточных вод позволяет проявлять заботу об окружающем нас мире, поддерживать санитарное состояние современных населенных пунктов.

Очистка сточных вод

Канализация не только отводит сточные воды от зданий, но и очищает их до такой степени, что при попадании в водоем они не нарушают его санитарных условий. Для этого служат канализационные сети, насосные станции перекачки, сооружения для очистки сточных вод и выпуска сточных очищенных вод.

Сточные воды содержат большое количество углерода, азота, калия, фосфора, кальция. Эти вещества могут быть использованы для удобрений. Применяют механическую, биологическую, физико-химическую очистки сточных вод, дезинфекцию.

Комплекс очистных сооружений сконструирован как система последовательно расположенных специальных устройств, отстаивающих воду, собирающих осадок. Осадок содержит высокую концентрацию вредных веществ. Его тоже перерабатывают и очищают.

Биологическая очистка осуществляется фильтрованием сточных вод через почву, через специальные сооружения с биофильтрами и использованием кислорода. На полях орошения, предварительно обезвреженные сточные воды используют для выращивания сельскохозяйственных культур. Поля фильтрации используют только для очистки сточных вод с интервалом полива 5... 10 сут. Для использования этих методов очистки нужны большие площади.

В настоящее время разработаны способы искусственной очистки сточных вод через биофильтры с применением активных микроорганизмов, вторичных отстойников.

На последнем этапе очистки сточных вод их обеззараживают – дезинфицируют. Методы дезинфекции могут быть применены различные: озонирование, ультрафиолетовое облучение, электролиз, хлорирование и др.

Спуск сточных вод в водоемы проводится в соответствии с Правилами охраны поверхностных вод от загрязнений сточными водами и Правилами охраны прибрежных районов морей.

Внутренняя канализационная сеть (рис. 10.1) включает в себя устройства сбора сточных жидкостей, установленные в квартирах (ванны, умывальники, унитазы, мойки), отводные трубопроводы, канализационные стояки, выпуски в наружные сети, расположенные в подвале или техподполье. В зданиях индустриального типа полносборного домостроения для размещения санитарных устройств применяют санитарно-технические кабины раздельного и совмещенного типов заводского изготовления. Разработаны схемы расположения в них санитарных приборов, водопроводных, газовых и вентиляционных устройств.

Рис. 10.1. Элементы системы внутренней канализации:

1– вытяжная труба; 2 – канализационный стояк; 3 – отводные линии; 4 – выпуск;
5 – дворовая или внутриквартальная сеть; 6 – контрольный коложец; 7 – соединительная линия.

Во внутреннюю систему включены устройства для прочистки сети и канализации. Все приемные устройства в санузлах и кухнях оборудованы гидравлическими затворами, которые называют сифонами. Сифон представляет собой изогнутый канал, заполненный водой на высоту 60 мм, закрывающий выход газов. Отводные трубы от приборов подсоединяются к стоякам, поэтому целесообразно все приемники сточных вод располагать друг под другом, подсоединяя их к одному стояку. Диаметр стояка принимается одинаковым по всей высоте, равным максимальному диаметру присоединенных отводных труб. Стояки размещают открыто у стен либо скрыто в стенах, шахтах. Трубы применяют чугунные, из поливинилхлорида (ПВХ) и полиэтилена (ПВП).

На стояках в первом и последнем этажах) а также через три этажа по высоте предусматривают устройства для прочистки – ревизии на высоте 1 м от уровня пола. Для прочистки горизонтальных участков труб также устанавливают клапаны прочистки. Внутренняя система канализации самотечная с неполным наполнением труб. Скорость движения сточных вод по трубам должна быть не менее самоочищающей скорости – 0,7 м/с.

В трубопроводах над сточными водами скапливаются газы. Для вентиляции канализационный стояк выводят выше кровли здания. Над плоской кровлей вентиляционная шахта выступает на 300 мм, над скатной крышей – на 500 мм, над эксплуатируемой кровлей – на 3 м.. Диаметр вытяжки равен диаметру сточного трубопровода. Вентиляционная шахта не должна располагаться ближе 4 м по горизонтали к окнам и балконам.

Канализационные выпуски выполняют из чугунных безнапорных труб. Диаметр выпуска соответствует диаметру стояков – 50, 100, 150 мм – и не может быть меньше.

Минимальная глубина заложения канализационного выпуска должна быть больше глубины промерзания на 0,5 м от низа трубыJ Канализационный выпуск прокладывают с уклоном от здания. Величину уклона либо принимают, либо рассчитывают по месту сопряжения. Минимальная длина выпуска составляет 3 м. Заканчивается канализационный выпуск колодцем диаметром 1 м с диаметром люка 600 мм. При наличии эксплуатируемого подвала на выпуске устанавливают задвижку для предотвращения его залива в случае засорения наружных сетей.

Минимальный диаметр дворовой сети равен 150 мм, уличной и городской – 200 мм.

Канализационные колодцы, в отличие от водопроводных, – мокрые. Колодцы бывают линейные, угловые, контрольные, для подключения выпусков и перепадные.

Основы гидравлического расчета канализационных сетей. Канализационную сеть рассчитывают на пропуск максимального секундного расхода сточных вод. Цель расчета наружных канализационных сетей состоит в определении экономически выгодных диаметров в зависимости от расхода и принятого уклона. Как правило, расчет ведут одновременно с построением продольного профиля сети. Расчетный расход сточной жидкости, л/с, определяют по формуле

где N – численность населения города; # ж – норма водоотведения; Яобщ – общий коэффициент неравномерности водоотведения бытовых сточных вод, который определяется в зависимости от величины среднего секундного расхода.

Расчетный расход сточных вод на участке канализационной сети определяют по формуле

где &р – транзитный расход воды, поступающей из боковой сети; 4поп – попутный расход воды, поступающей от прилегающих зданий; q c – сосредоточенный расход воды от промышленного предприятия.

Расчетное наполнение трубопроводов бытовой канализации принимают в зависимости от диаметров труб. Минимальные диаметры трубопроводов сетей уличной канализации принимают равными 200 ... 250 мм.

Расчетная скорость – это скорость движения сточных вод для труб бытовой канализации. Ее принимают равной 8 м/с для металлических труб, 4 м/с – для неметаллических.

Наименьшим уклоном трубы называется уклон, который обеспечивает при расчетном наполнении трубы скорость самоочищения 0,7 м/с: для труб диаметром 150 мм – 0,008; диаметром 200 мм – 0,005. По полученным в ходе гидравлического расчета канализационной сети значениям расходов сточных вод определяют диаметры труб, уклоны, обеспечивающие требуемые значения расчетных скоростей и наполнений. На практике расчеты выполняют по графикам, номограммам и таблицам СНиП 3.05.04-85.

Является составной частью систем водоснабжения и водоотвода городского и сельского хозяйства. Она необходима для транспортировки жидких и твердых продуктов человеческой жизнедеятельности, дождевых (сточных) и хозяйственно-бытовых вод.

Хозяйственно-бытовые сети работают только при самотечном режиме при условии частичного наполнения сечения трубопровода. В отдельных случаях - при наличии сложного рельефа местности - могут использоваться напорные канализационные станции. Хозбытовая (упраздненное название - "хозяйственно-фекальная") канализация (ХБК) бывает автономная и централизованная.

Централизованная система хозбытовой канализации используется и для отдельных домов (зданий), и для целых поселков, районов или микрорайонов. Автономная система подходит для частных домов и коттеджей, если нет централизованной хоз бытовой канализации. В этом случае дополнительно устанавливают септики, или оборудуют сливную яму.

Объектами, где используется система хозяйственно бытовой канализации, являются строящиеся или реконструируемые населенные пункты, расширяющиеся города, коттеджные и дачные поселки, промышленные предприятия и санатории, промышленные или жилые районы. Канализация для хоз бытовых нужд в населенных рассчитана на срок службы до 25 лет. Это тот расчетный промежуток времени, в течение которого она может сохранять требуемую пропускную способность, а также выполняет свои функции без дополнительной реконструкции.

Сеть хозбытовой канализации проектируют и оборудуют для отвода стоков от санузлов и душей, ножных ванн, мытья и уборки обходных дорожек, проходных душей при ваннах. Также ХБК отводит стоки от мытья дна и стенок бассейнов, дренажных вод, уборки помещений и прочих стоков. Расчет ХБК производится в соответствии с водопотреблением конкретного объекта, и среднестатистические показатели составляют: в сутки - не более 175.0 м 3 , в течение часа - не более 16.5 м 3 или не более 9.6 литров за одну секунду.

Хозяйственно бытовую канализацию делят на наружную и внутреннюю. Внутренняя канализация необходима для сбора стоков внутри сооружений и их транспортировку в наружную систему. Система наружной хоз бытовой канализации собирает стоки от зданий и доставляет их к месту очистки или сброса в водоприемники.

Монтаж ХБК представляет собой довольно сложный процесс с множеством особенностей - в зависимости от ее вида. Монтаж ХБК рекомендуется доверять профессионалам, которые умеют правильно спроектировать и оборудовать систему канализации (даже для автономной ХБК). Оборудование хозбытовой канализации требует опыта, наличия знаний и высокой точности расчетов. При непрофессиональном подходе к оборудованию канализации можно получить в помещениях приятные запахи, частые неполадки, протечки и засоры. Поэтому установка ХБК требует привлечения настоящих профессионалов.

Для качественного функционирования хозяйственно бытовой канализации требуется периодическая очистка - это необходимо для предупреждения аварийных ситуаций и экономии материальных ресурсов при эксплуатации системы в будущем. Регулярные профилактические работы - действенный метод сохранения рабочего состояния ХБК, и предохраняют ее от дорогостоящей ликвидации последствий вследствие аварийного засорения.