Тема 12. Утворення господарсько-побутових та міських стічних вод.

Відходи життєдіяльності людини, вода, використана для побутових потреб і в технологічних процесах, а також дощові та поталі води з міської території видаляються за допомогою системи водовідведення (каналізації), яка поділяється на внутрішню та зовнішню.

Внутрішня система каналізаційної мережі – це труби та сантехнічне обладнання, що розташовані в житлових та виробничих приміщеннях. Зовнішня мережа водовідведення починається з першого каналізаційного колодязя, що знаходиться за межами приміщення або за парканом підприємства.

В системах водовідведення господарсько-побутові стічні води змішуються з виробничими, а іноді і з поверхневим стоком, утворюючи таким чином міські стічні води, які системою водовідведення подаються на загальноміські очисні споруди.

Системи водовідведення складаються з таких основних елементів: каналізаційні колектори з колодязями на них, регулюючі резервуари, насосні станції і напірні трубопроводи, очисні споруди, випуски очищених стічних вод у водні об’єкти, аварійні випуски стічних вод. Системи водовідведення підрозділяються на загальносплавні, роздільні та комбіновані. У свою чергу роздільні системи підрозділяються на повні роздільні, неповні роздільні та напівроздільні.

Загальносплавна система водовідведення має одну водогінну мережу, призначену для відводу скидних вод усіх категорій: господарсько-побутових, виробничих і дощових (рис. 1.1). Вздовж головного колектора загальносплавної системи можуть влаштовуватися дощові випуски для безпосереднього скидання у річку частини дощового стоку, що проходить по системі водовідведення. Це робиться з метою зменшення розмірів і кількості колекторів у кінцевій частині системи і відповідного її здешевлення.

Дощові випуски влаштовуються таким чином, щоб виключити можливість переповнення головного колектора під час сильного дощу. Конструкція і розміщення дощових випусків забезпечують вступ їх у роботу, тобто скидання вод до водного об’єкта не раніше, ніж через 30 хвилин після

Рис. 1.1 – Загальносплавна система водовідведення

РНС – районна насосна станція; ГНС – головна насосна станція; ОС – очисні споруди: ПП – промислове підприємство;

1 – межа міста; 2 – міська каналізаційна мережа; 3 – дощові випуски; 4 – дюкер; 5 – напірні трубопроводи; 6 – випуск очищених стічних вод; 7 – лінії вододілів.

початку інтенсивного дощу. За цей час найбільш забруднена частина поверхневого стоку з міської території по загальносплавному колектору надходить на міські очисні споруди, а менш забруднена частина при наповненні головного колектора почне надходити безпосередньо у водний об’єкт. Одночасний випуск неочищених стічних вод у річку пов’язаний з можливим її забрудненням. Тому розміри вихідних отворів дощових випусків і відповідно витрата неочищених вод, що скидаються через них, визначаються, виходячи з асимілюючої спроможності водного об’єкту – приймача стічних вод. Застосування загальносплавної системи водовідведення доцільно при наявності в місті повноводної річки.

Повна роздільна система водовідведення має два або більше колекторів, призначених для окремого відводу стічних вод відповідної категорії (рис. 1.2).

Господарсько-побутові стічні води подаються на загальноміські очисні споруди, де відбувається їх очищення до кондицій, що задовольняють умовам скидання у водні об’єкти.

Рис. 1.2 - Повна роздільна система водовідведення

а – без очищення поверхневого стоку; б і в – з очисткою поверхневого стоку відповідно на локальних і на централізованих очисних спорудах;

ОСПВСВ – очисні споруди побутових і виробничих стічних вод; ОСПП – очисні споруди промислового підприємства; ЛОСПС – локальні очисні споруди поверхневого стоку; ЦОСПС – централізовані очисні споруди поверхневого стоку; НС – насосна станція;

1 – побутова мережа; 2 – дощова мережа; 3 – межа міста; 4 – виробнича мережа; 5 – межа промислового підприємства; 6 – повернення води на виробництво після очищення; 7 – подача води на доочищення на очисні споруди міста; 8 – подача очищених вод на промислове підприємство; 9 – напірні трубопроводи; 10 – випуск очищених виробничих стічних вод у водойму; 11 – розподілю вальні камери; 12 – регулюючий резервуар.

Очищення виробничих стічних вод здійснюється на локальних очисних спорудах даного промислового об’єкта або групи об’єктів, де вони утворилися. Після очищення виробничі стічні води можуть бути використані для технічного водопостачання, подані на загальноміські очисні споруди для доочищення або скинуті у водний об’єкт. Поталі і дощові води по колектору дощової каналізації подаються на очищення і надалі використовуються для технічного водопостачання або скидаються у водні об’єкти.

Неповна роздільна система водовідведення передбачає відвід господарсько-побутових і виробничих стічних вод по єдиному колектору. Відвід дощових вод провадиться окремо по колекторах, лотках або канавах. Як правило, неповна роздільна система використовується для невеличких об’єктів водовідведення і є початковим етапом створення повної роздільної системи каналізації.

Напівроздільна система водовідведення передбачає сумісний відвід господарсько-побутових і виробничих стічних вод по одному загальному колектору, а дощових вод – по другому. Дощові і виробничо-побутові колектори по трасі водовідведення перетинаються (рис. 1.3). У місці перетинання встановлюються розподільні камери, за допомогою яких дощовий стік цілком або частково з дощового колектора потрапляє в головний. При порівняно малих витратах дощових вод вони цілком надходять у головний колектор. При великих витратах дощових вод у головний колектор надходить лише частина дощового стоку, що протікає по нижній (донній) частині дощового колектора. Це найбільш забруднена частина дощового стоку, що відводиться з прилеглої території в початковий період дощу, коли відбувається змивання головної маси забруднюючих речовин. Менш забруднена частина дощового стоку, яка пізніше надходить у розподільчу камеру, скидається у водний об’єкт без очищення. У суміші з дощовими водами частково скидаються також стічні води.

Рис. 1.3 - Напівроздільна система водовідведення

1 – виробничо-побутова мережа; 2– дощова мережа; 3– промислове підприємство; 4 – розподільчі камери; НС – насосна станція; ОС – очисні споруди.

Комбінована система водовідведення являє собою сукупність загальносплавної системи з повною роздільною. Така система формується в міру розвитку і реконструкції каналізаційної мережі міста. У старій частині міста може функціонувати загальносплавна система водовідведення, а в районах новобудов створюється повна роздільна система.

Каналізаційні колектори, як правило, укладаються таким чином, щоб забезпечити самопливний рух стічних вод до очисних споруд. При пагорбкуватому рельєфі для подолання різниці відміток місцевості створюються каналізаційні насосні станції.

Глибина укладання каналізаційних труб порівняно невелика і залежить від глибини промерзання ґрунтів та рельєфу місцевості. Такі системи водовідведення мають назву каналізаційні системи неглибокого закладання. Їхня експлуатація пов’язана з частими порушеннями цілісності каналізаційних труб та колодязів і, як слідство, розливом стічних вод вулицями міст.

Цих недоліків дозволяє уникнути каналізація глибокого закладання, яка створена лише у декількох містах світу, в тому числі і в Харкові.

Основні каналізаційні колектори діаметром 4 м прокладені на глибині 30-40 м методом щитової проходки. У ці колектори надходить стічна вода від житлових масивів і промислових підприємств міста, сюди ж потрапляє поверхневий стік з міської території. Головна насосна станція, що розташована на Диканівських очисних спорудах, забезпечує підйом міських стічних вод з глибини 40 м на поверхню до загальноміських очисних споруд.

Пропускна спроможність каналізації глибокого закладання розрахована на далеку перспективу розвитку міста.