Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Водоотведение поселений

.pdf
Скачиваний:
59
Добавлен:
16.01.2018
Размер:
707.45 Кб
Скачать

Тема 4. ВОДООТВЕДЕНИЕ ПОСЕЛЕНИЙ

Содержание.

4.1Виды и состав сточных вод.

4.2Системы и схемы водоотведения поселений.

4.3Сети водоотведения. Перекачка сточных вод.

4.4Методы очистки сточных вод. Очистные сооружения.

Система водоотведения - это комплекс оборудования, сетей и сооружений, предназначенных для организованного приема и удаления по трубопроводам загрязненных сточных вод, их очистки и обезвреживания перед утилизацией или сбросом в водоем.

4.1. Виды и состав сточных вод

Водопроводная вода, которая была использована в хозяйственных,

производственных и других целях и получила при этом различные примеси

(загрязнения), изменившие ее химический состав или физические свойства,

называется сточной жидкостью.

Виды сточных вод

В зависимости от происхождения и качественной характеристики примесей сточные воды разделяют на бытовые, производственные,

атмосферные.

Условия приема сточных вод в наружную водоотводящую сеть.

Возможность приема различных категорий сточных, вод в водоотводящие сети раздельной и общесплавной систем водоотведения определяют исходя из состава загрязнений этих вод и целесообразности совместной их очистки с учетом санитарно-гигиенических и технико-экономических по казателей.

Состав сточных вод.

Состав сточных вод весьма разнообразен. В общем случае это органические, минеральные и бактериальные загрязнения. Содержащиеся в

1

водах органические загрязнения могут загнивать и служить благоприятной средой для развития микроорганизмов, в том числе и патогенных

(болезнетворных).

Характерная особенность городских сточных вод — их неравномерное поступление в водоотводящие системы, на насосные станции и очистные сооружения. Сточные воды представляют собой сложные системы, в которых органические и минеральные загрязнения находятся в растворенном,

коллоидном, нерастворенном состояниях. Состав городских сточных вод и концентрация в них загрязнений определяются, в основном, нормами водопотребления, а также составом производственных сточных вод.

Загрязнения, вносимые в сточные воды от бытовой деятельности населения, в

среднем сравнительно постоянны, поэтому их можно нормировать. Общее количество взвешенных веществ в бытовых сточных водах на 1 жителя в сутки составляет 65 г/сут. Степень загрязнения сточной воды органическими веществами можно определить по количеству кислорода,

которое необходимо для окисления органических веществ с помощью аэробных микроорганизмов — минерализаторов. Количество кислорода,

которое необходимо для окисления органических веществ с помощью аэробных микроорганизмов называется биохимической потребностью в

кислороде (БПК). Химической потребностью в кислороде (ХПК) является

количество кислорода, требуемое для химического окисления органических веществ сточной воды до конечных минеральных продуктов окисления.

Количество и состав производственных сточных вод определяются многими факторами. Производственные сточные воды содержат минеральные и органические загрязнения в самых различных сочетаниях.

Общие городские очистные сооружения рассчитывают, в основном, на загрязнение веществами бытового происхождения.

В связи с тем, что определение абсолютного состава сточных вод трудоемко, обычно пользуются сокращенным перечнем показателей,

достаточно полно характеризующих их качество и используемых для

2

проектирования и расчета сооружений канализации. К таким показателям

относятся: температура, окраска, запах, прозрачность, величина рН, сухой и плотный остатки, содержание взвешенных веществ, оседающих веществ,

биохимическая потребность в кислороде (БПК), химическая потребность в кислороде (XПК), содержание различных форм азота, фосфатов, хлоридов,

сульфатов, токсичных элементов, синтетических поверхностно-активных веществ (СПАВ), концентрация растворенного кислорода, биологические загрязнения и др. Содержание биогенных элементов должно быть не менее 5 мг/л азота N и 1 мг/л фосфора Р на каждые 100 мг/л БПКПОЛН. Чем меньше аммонийного азота в сточной воде, тем она чище. К группе токсичных

относятся железо, никель, медь, свинец, цинк, хром (особенно шестивалентный), мышьяк, сурьма, алюминий и т.д.

При анализе сточных вод на биологические загрязнения определяют общий счет бактерий, число бактерий кишечной группы, число яиц гельминтов.

4.2 Системы и схемы водоотведения поселений

Существует два вида канализации — вывозная и сплавная.

При вывозной канализации жидкие загрязнения сточных вод из приемников-выгребов вывозятся на поля ассенизации для их дальнейшей обработки. Вывозная канализация применяется только в небольших населенных пунктах или в сельской местности.

При сплавной канализации сточные воды по подземным трубопроводам

(коллекторам) транспортируются на очистные сооружения. Для устройства сплавной канализации необходимо наличие внутреннего водопровода в зданиях

(норма водопотребления составляет не менее 60 л/сут на одного человека), что обеспечивает необходимую степень разбавления содержащихся в сточной воде загрязнений, для возможности их транспортирования по трубопроводам.

Классификация систем сплавной канализации.

Системы сплавной канализации:

Общесплавная;

3

Раздельная (полная, неполная);

Полураздельная;

Комбинированная.

При общесплавной системе канализации сточные воды от промышленных предприятий города, пройдя предварительную очистку на местных очистных сооружениях промышленных предприятий и сточные воды от жилых кварталов, а также атмосферные воды (дождь) поступают в один коллектор, который транспортирует их на очистные сооружения. Для разгрузки общесплавной сети в период интенсивных дождей на ней устанавливают разделительные камеры — ливнеспуски, через которые часть сточных вод сбрасывается без очистки в водоем. К достоинствам

общесплавной сети следует отнести уменьшенияее строительной стоимости за счет того, что ее протяженность на 30 — 40% меньше, чем раздельной. Однако эта система не экономична. Кроме того, периодический сброс в водоем части неочищенных стоков ухудшает его экологическое состояние.

При неполной раздельной системе, которая является промежуточной стадией строительства полной раздельной системы, дождевые и условно-

чистые производственные воды отводятся в водоем без очистки по открытым лоткам, а загрязненные производственные воды и бытовые стоки по общему коллектору на очистные сооружения.

При полной раздельной системе проектируют две сети: 1 сеть - для отвода бытовых сточных вод и загрязненных производственных вод,

прошедших местную очистку, на очистные сооружения и 2 сеть - для приема дождевых и условно-чистых производственных вод, которая отводит эти воды в реку без очистки (допускается проектирование отдельной дождевой сети для приема и отведения только дождевых вод и сети для транспортирования условно-чистых производственных вод).

При полураздельной системе устраиваются те же сети, что и при полной раздельной системе, но на производственно-дождевой сети устанавливают

4

специальные устройства водосбросные камеры, позволяющие перепускать дождевые воды (при малых расходах), а также наиболее загрязненные первые порции дождевых вод.

Комбинированная система канализации появилась в результате расширения городов, имеющих общесплавную систему канализации.

Элементы системы водоотведения

Система сплавной канализации состоит из следующих основных элементов:

наружной внутриквартальной и уличной сети,

насосных станций,

напорных трубопроводов,

очистных сооружений,

устройств для выпуска очищенных сточных вод в водоем.

Наружная уличная сеть представляет собой систему подземных трубопроводов, принимающих сточные воды от внутриквартальных сетей и транспортирующих их к насосным станциям, очистным сооружениям и в водоем. Водоотводящие сети строят, преимущественно, самотечными.

Бассейны водоотведения - территории, ограниченные водоразделами.

Коллекторы - участки сети, собирающие сточные воды с одного или нескольких бассейнов. В крупных городах с сильно развитой городской сетью коллекторы больших размеров нередко называют каналами.

Коллекторы подразделяются на следующие виды:

коллекторы бассейнов водоотведения;

главные коллекторы, принимающие и транспортирующие сточные воды двух и более коллекторов бассейнов;

загородные коллекторы, отводящие сточные воды транзитом (без присоединения) за пределы объекта к насосным станциям, очистным сооружениям или к месту их выпуска в водоем.

5

Схемы водоотведения (рис.4.1.)

На выбор схемы канализации оказывают влияние ряд факторов, из которых определяющим является рельеф местности.

Рис.4.1. Схемы канализации: а — перпендикулярная; б — пересеченная; в — параллельная; г — зонная; д — радиальная; 1 — коллекторы бассейнов водоотведения; 2 — главный коллектор; 3 — насосная станция; 4 - очистные сооружения; 5 — выпуск очищенных вод в водоем; 6 — напорная ветка; 7 —

отводной коллектор; 8 —главный коллектор верхней зоны; 9 —главный коллектор нижней зоны города; 10 — 14 главные коллекторы районов города;

13 — районная насосная станция.

6

Классификация схем:

Перпендикулярная применяется при отсутствии обратных уклонов;

Пересеченная - при плавном понижении рельефа;

Параллельная - при резком уклоне местности к водоему;

Зонная - при неравномерном падении рельефа;

Радиальная - при сложном рельефе местности.

Перпендикулярная схема (рис.4.1, а), применяемая только для отвода в реку чистых атмосферных вод, предусматривает, что коллекторы бассейнов канализования 1 трассируют по наикратчайшему расстоянию к водоему перпендикулярно ему.

Пересеченная схема (рис.4.1, б) применяется в городах. При этойс хеме коллекторы бассейнов канализования 1, идущие к водоему, перехватываются главным коллектором 2, транспортирующим сточные воды на насосную станцию 3, откуда они по напорной ветке 6 поступают на очистные сооружения

5. При этом главный коллектор 2 прокладывается параллельно водоему. Эту схему применяют при реконструкции перпендикулярной схемы.

При параллельной схеме коллекторы бассейнов канализования 1

прокладываются параллельно или с небольшим уклоном к направлению движения воды в реке (рис.4.1, в) и перехватываются главным коллектором 2,

отводящим стоки на очистные сооружения 4.

Зонная (поясная) схема предусматривает наличие двух главных коллекторов

8 в верхней и 9 в нижней зоне города (рис.4.1, г). При этом из главного коллектора 9 нижней зоны стоки перекачиваются насосной станцией 3 в

отводной коллектор 7.

При радиальной схеме коллекторы бассейнов канализования 1 имеют радиальное направление от центра города к его периферии. Каждый район имеет свой главный коллектор 10 14, очистные сооружения и, если необходимо, свою насосную станцию 15 (рис.4.1, д). Эта схема удобна тем, что при расширении застройки города не требуется перестройка действующих

7

коллекторов.

4.3 Сети водоотведения. Перекачка сточных вод

Внутриквартальная сеть транспортирует сточные воды от зданий данного квартала в уличную канализацию. Она оканчивается контрольным колодцем (КК), расположенным за пределами квартала перед красной линией застройки. Участок сети, соединяющий контрольный колодец с уличной сетью,

называется соединительной веткой.

Уличная сеть городов сильно разветвлена и охватывает обширные территории, поэтому для создания условий приема сточных вод из уличных сетей территорию города разбивают на бассейны водоотведения

(канализования) – это часть канализуемой территории, ограниченная водоразделами. Участок сети, собирающий сточные воды от одного или нескольких бассейнов канализования, называется коллектором бассейна водоотведения. Таким образом, уличная канализация (в пределах каждого бассейна) объединяется одним или несколькими коллекторами бассейнов водоотведения, которые отводят ее за пределы бассейна в главные коллекторы.

Загородные коллекторы (отводные) не имеют присоединений. Они отводят сточные воды транзитом за пределы объекта канализования к насосным станциям, очистным сооружениям или к месту их выпуска в водоем.

Поскольку наружная канализационная сеть работает в самотечном режиме, а при больших заглублениях коллекторов этого режима добиться не удается, в пониженных участках сети устраивают канализационные насосные станции (КНС) для подъема сточных вод на более высокие отметки. Участок сети от насосной станции до самотечного коллектора или очистных сооружений называется напорным коллектором. Трубопровод,

предназначенный для отведения в водоем очищенных сточных вод, называется

выпуском. Каналами называют коллекторы большого диаметра. Они проектируются только в крупныхгородах.

Проектирование канализационной сети начинают с разбивки территории

8

города на бассейны канализования, выбора места расположения очистных сооружений и выпуска очищенных сточных вод в водоем. Границы отдельных бассейнов канализования наносят на план города с горизонталями. Их определяют по рельефу местности и проекту вертикальной планировки города.

По бассейнам канализования выявляют направления движения сточных вод и районы, для которых требуется перекачка сточных вод. Ее предусматривают,

как указывалось ранее, только при невозможности обеспечения самотечного режима работы сети. Затем приступают к трассировке наружной канализации.

Трассировкой называется начертание сети в плане. Она проводится в такой последовательности:

Прокладывают главные и загородные коллекторы,

Прокладывают коллекторы бассейнов,

Прокладывают уличные и внутриквартальные сети.

Трассировка коллекторов обычно осуществляется по пониженным участкам местности. Водоотводящая сеть всегда должна быть доступна для осмотра, промывки и прочистки от засорения, поэтому на ней устраивают

смотровые колодцы. Для приема атмосферных сточных вод предусматривают

дождеприемники.

Пересечение коллекторов с железными дорогами, реками, оврагами осуществляют путем устройства дюкеров, эстакад и др.

Очистные сооружения предназначены для очистки сточных вод и переработки их осадка.

При проектировании по той или иной рассмотренной выше схеме требуется соблюдать следующие общие условия:

линии водоотводящей сети следует прокладывать прямолинейно;

в местах изменения уклона линии или диаметра труб, поворотов сети,

а также в местах соединения нескольких линий необходимо устраивать смотровые колодцы;

повороты, линии и присоединения к ним следует выполнять под углом

не меньше 900 по ходу движения стоков.

9

Трассировка водоотводящих сетей зависит, в основном, от рельефа местности, грунтовых условий, расположения водоемов.

Различают три схемы трассирования уличных сетей: объемлющая трассировка; трассировка по пониженной стороне квартала;

чрезквартальная трассировка.

Прокладку сети рекомендуют производить в пределах проезжей части и в зонах зеленых насаждений. На пересечении с железнодорожными путями,

трассами метрополитенов, вблизи уникальных зданий следует предусматривать дублирующие линии с камерами для их связи.

Совмещенная прокладка трубопроводов и коллекторов различного назначения позволяет более экономично и рационально организовать производство работ.

Укладку всех видов сетей необходимо вести параллельно оси уличного проезда или красной линии застройки. При пересечении канализационных труб с водопроводными, как правило, первые прокладывают ниже водопроводных с

расстоянием в свету между трубами по вертикали не менее 0,4 м. В противном случае водопровод заключается в кожух длиной не менее 5 м, а в фильтрующих грунтах — 10 метров в обе стороны (по горизонтали) от места их пересечения.

Расчетные параметры водоотводящей сети.

В зависимости от системы водоотведения принимают следующие

минимальные диаметры труб:

дворовых сетей – 150 мм,

уличных сетей: при полной раздельной системе — 200 мм для бытовой сети и 250 мм для дождевой,

при общесплавной системе — 250 мм.

Втрубопроводах бытовой водоотводящей сети расчетное наполнение

рекомендуется принимать в зависимости от диаметра труб: (h/d) = 0,6 - 0,8.

Минимальные расчетные скорости следует назначать не менее

самоочищающих скоростей:V = 0,7 – 1,5 м/с в зависимости от диаметра.

10