Водоотведение поселений

Наименьшую глубину заложения от поверхности земли до лотка труб нужно определять с учетом глубины промерзания грунта.

Минимальная глубина заложения

Нзал. = Нпром. – 0,3, м,

при непромерзаемости грунта Нзал .= 0,7 м до верха трубы, для защиты от механических повреждений.

Максимальная глубина заложения трубопроводов водоотводящей сети зависит от способа производства работ (открытый или закрытый), грунтовых условий. При открытом способе производства работ глубина заложения трубопроводов в сухих грунтах не должна превышать 7—8 м, в

водонасыщенных — 5—6 м. При закрытом способе производства работ

(щитовая проходка) глубина заложения сети практически не ограничивается.

Устройство и оборудование водоотводящих сетей.

Применяемые для устройства водоотводящих сетей материалы труб

должны обладать достаточной прочностью, водонепроницаемостью,

устойчивостью к коррозии и истиранию, иметь гладкую поверхность (для уменьшения сопротивлений, возникающих при движении жидкостей),

небольшую стоимость. Таким требованиям в наибольшей степени удовлетворяют трубы керамические, бетонные, железобетонные,

асбестоцементные трубы, поливинилхлоридные, полипропиленовые, а также кирпич и железобетон, из которых выполняют коллекторы.

Соединение канализационных труб разных диаметров можно производить по лоткам (нижней части труб) или по шелыгам (верхней части труб). Отметки верхних образующих труб (шелыг) равны, а отметки лотков труб отличаются на разность диаметров этих труб (рис.24)

11

Рис.4.2. Соединение канализационных труб способом «шелыга в шелыгу»

При небольшой разнице в отметках расположения сети и препятствия пересечение с препятствиями целесообразно устраивать в виде дюкера. Если водоотводящая сеть проходит значительно выше препятствия (овраги,

суходолы), то пересечение целесообразно выполнять в виде самотечного трубопровода, укладываемого по эстакаде — мосту.

Для осмотра и прочистки водоотводящей сети на ней сооружают

смотровые колодцы.

В зависимости от места расположения и назначения колодцы подразделяются на: линейные, поворотные, узловые, контрольные. Их можно

выполнять из кирпича, сборного железобетона. В плане они могут иметь круглую, прямоугольную форму (рис.4.3).

12

Рис.4.3. Устройство типового круглого колодца из стандартных железобетонных колец для уличной сети диаметром 130 — 600 мм:1 —

круглый люк с крышкой; 2 — регулировочные бетонные камни; 3 — опорное кольцо; 4 — кольцо диаметром 700 мм и высотой 300 — 600 мм; 5 — плита перекрытия; 6 — кольцо; 7 — регулировочные камни; 8 — основание; 9 —

щебеночная подготовка; 10 — скобы ходовые.

Перекачка сточных вод.

Канализационные насосные станции (КНС) строят, когда рельеф местности не позволяет отводить сточные воды и атмосферные осадки самотеком к месту очистки. Эти станции необходимо строить, если глубина канализационных коллекторов превосходит 4 — 8м (в зависимости от грунтов).

Наиболее целесообразно располагать канализационные насосные станции на

13

свободных территориях вблизи промышленных предприятий, складских помещений и зеленых массивов.

Выбор места расположения КНС должен быть согласован с органами санитарного надзора.

КНС разделяются на 4 группы для перекачивания:

1.бытовых сточных вод,

2.производственных сточных вод,

3.атмосферных вод,

4.осадков (на очистных сооружениях).

Станции первой группы могут быть районными, перекачивающими сточную жидкость из отдельных коллекторов в главный коллектор, и главными,

перекачивающими сточную жидкость на очистные сооружения.

На станциях второй группы предусматривается защита оборудования от

агрессивной сточной жидкости и периодическая промывка оборудования.

Станции третьей группы предусматриваются в сети дождевой

канализации, когда отвод дождевой воды самотеком на данном участке местности невозможен.

Станции четвертой группы входят в состав очистных сооружений и обработки осадков. Эти станции служат для перекачивания осадка из первичных сборников на сооружения по обработке активного ила, песка, а

также для повышения напора в канализационных магистралях большой протяженности.

Технологический процесс перекачивания состоит из двух операций:

освобождение жидкости от твердых габаритных отбросов, песка, камней и

перекачивания относительно чистой жидкости. Поэтому всегда строят два помещения: 1 - приемное отделение с резервуаром и очистными решетками,

дробилками и 2 - машинный зал с насосами. Эти помещения могут быть разделены или совмещены. КНС бывают незаглубленные (до 4 м относительно поверхности земли), полузаглубленные (до 7 м) и шахтного типа (свыше 8 м).

14

Для перекачки, в основном, используют центробежные насосы. В

зависимости от особенностей перекачиваемой жидкости к насосам предъявляются следующие требования: они не должны засоряться отбросами,

содержащимися в сточной жидкости; конструкция насосов должна обеспечивать возможность прочистки рабочего колеса, корпуса и патрубков. С

учетом этих требований насосы имеют ряд конструктивных особенностей:

насосы изготовляют только одноколесными и без направляющих аппаратов;

рабочие колеса имеют всего две — четыре лопасти; на корпусе насосов и на входном патрубке устраивают люки — ревизии. Для перекачки сточных вод выпускаются отечественные насосы следующих марок: Ф, ФВ, НФ, НФВ.

Как правило, насосные станции для перекачки сточных вод устраивают в

самой пониженной части канализуемой территории с учетом санитарных,

планировочных и гидрогеологических условий местности, наличия источников электроснабжения, возможности устройства аварийного выпуска. Наиболее широкое распространение получили насосные станции шахтного типа с наземным павильоном.

Здание насосной станции. Подземная часть насосных станций выполняется из бетона или железобетона, и наземная — из кирпича. Приемный резервуар оборудуют решетками, дробилками, которые служат для измельчения отбросов, задерживаемых решетками.

4.4 Методы очистки сточных вод. Очистные сооружения.

Выбор метода очистки зависит от состава загрязнений, находящихся в сточной жидкости и требований, предъявляемых к качеству очищенных стоков перед их спуском в водоем. Поскольку в сточных водах городов содержатся минеральные, органические и бактериальные загрязнения, для их очистки применяют полную биологическую очистку.

Технологическая схема полной биологической очистки представляет собой комплекс очистных сооружений, которые располагаются таким образом, что сточная жидкость, проходя их последовательно одно за другим, подвергается

15

механической, биологической очистке и дезинфекции перед спуском ее в водоем.

В каждом сооружении комплекса в процессе очистки сточной жидкости образуется осадок. Он состоит из твердых веществ, разбавленных водой, имеет неприятный запах, является опасным в санитарном отношении, так как содержит огромное количество бактерий. Поэтому в технологическую схему полной биологической очистки обязательно включаются сооружения для его специальной обработки.

Технологическая схема полной биологической очистки представлена на рис.4.4.

Методы очистки сточных вод

Методы очистки сточных вод: механический, физико-химический,

биологический. Очистку сточных вод проводят последовательно на ряде сооружений; механическая очистка, как правило, предшествует биологической.

Вначале сточные воды очищают от нерастворенных, а затем уже от растворенных органических загрязнений.

Механическая очистка сточных вод производится на решетках,

песколовках и первичных отстойниках. Биологическая очистка протекает на сооружениях-окислителях. Во вторичных отстойниках происходит осветление сточной жидкости перед ее дезинфекцией, которая протекает в смесителях и контактных резервуарах. Затем сточная жидкость выпускается в водоем.

Осадок после решеток измельчается в дробилке, а затем в виде пульпы поступает опять в канал перед решеткой.

Песок после песколовок сушится на песковых площадках, а затем используется для нужд станции либо вывозится.

Осадок после первичных отстойников, содержащий органику, поступает

всооружения по обработке осадка, где он подвергается сбраживанию.

Вэти же сооружения частично поступает осадок после вторичных

16

отстойников, прошедший уплотнение на илоуплотнителе. После сбраживания

осадок обезвоживается, затем термически обрабатывается и утилизируется в качестве удобрений.

Для очистных станций большой производительности перед первичным отстойником устанавливается преаэратор для предварительной аэрации сточной жидкости с целью улучшения протекания процессов осветления в первичных отстойниках.

Рис.4.4. Схема полной биологической очистки.

17

Механическая очистка

Процессы механической очистки: процеживание, отстаивание,

фильтрование. Для механической очистки используют следующие сооружения:

решетки, песколовки, отстойники, жироловки, нефтеловушки,

маслоотделители, гидроциклоны, центрифуги, фильтры и другие сооружения В результате механической очистки из сточных вод удаляются загрязнения,

находящиеся в ней, главным образом, в нерастворенном и, частично,

коллоидном состоянии.

Физико-химическая очистка

Кфизико-химическим методам относятся: коагулирование,

нейтрализация, экстракция, сорбция, электролиз и др.

Биологические методы очистки

Основаны на жизнедеятельности микроорганизмов, способствующих окислению и минерализации органических веществ, которые находятся в сточных водах в растворенном виде, в виде тонких суспензий или коллоидов.

Биологическая очистка сточных вод осуществляется двумя методами:

в условиях, близких к естественным (поля орошения и поля фильтрации);

в искусственно созданных условиях (биофильтры, аэротенки и т.д.).

Очистка происходит с помощью активного ила (смеси микроорганизмов)

или биопленки, образуемой микроорганизмами.

Обеззараживание очищенных сточных вод производится с целью

уничтожения оставшихся в них патогенных микроорганизмов и устранения опасности заражения воды водоема.

Способы обеззараживания:

хлорирование жидким хлором,

хлорирование воды гипохлоритом натрия,

озонирование,

ультрафиолетовое облучение.

18

Наибольшее распространение имеет способ хлорирования сточных вод.

Хлор вводят в сточную воду в виде хлорной извести или в газообразном виде.

Количество активного хлора, вводимого на единицу объема сточной воды, называется дозой хлора и выражается в граммах на 1 м3 (г/м3).

Обработка осадков сточных вод.

Осадки – смесь минеральных и органических веществ различных составов и происхождения, образуемых в результате очистки стоков. Состав и свойства осадков весьма разнообразны. Условно осадки можно разделить на

три основные категории: минеральные, органические, избыточные активные илы.

Основные задачи современной технологии обработки осадков:

превращение их в продукт, не вызывающий загрязнения окружающей среды,

утилизация ценных компонентов осадков.

В зависимости от свойств осадков эти задачи решаются стабилизацией

органической части осадков, естественным или искусственным

обезвоживанием, сжиганием. Обработка осадка, заключается в предварительной стабилизации с последующим обезвоживанием в естественных (иловые площадки) или искусственных условиях (сооружения механического обезвоживания). При необходимости обезвоженные осадки могут подвергаться сушке или сжиганию.

Очистные сооружения.

Рассмотрим сооружения для выполнения полной биологической очистки

(рис.4.5).

Сооружения механической очистки сточных вод.

Решетки должны устанавливаться на всех очистных станциях,

независимо от способа подачи на них сточных вод — самотеком или под напором со скоростью до 1 м/с. Решетки представляют собой прутья с

19

прозорами различной величины (в зависимости от требуемой степени очистки сточной воды), поставленные вертикально или наклонно (60 — 70° к

горизонту) на пути движения сточных вод. Прутья решеток бывают прямоугольной, реже круглой или другой формы.

Рис.4.5 Технологическая схема очистной станции с биологической очисткой сточных вод на биофильтрах: 1 - сточная вода; 2 ~ решетки; 3 - песколовки; 4

- первичные отстойники; 5 - биофильтры; 6 - вторичные отстойники; 7 -

контактный резервуар; 8 ~ выпуск; 9 - отбросы; 10 - дробилки; 11 -

хлораторная установка; 12 - осадок из первичных отстойников; 13 - биопленка из вторичных отстойников; 14 - песок; 15 – песковой бункер; 16 - иловые площадки

Чаще применяют неподвижные решетки.

Неподвижная решетка представляет собой металлическую раму, внутри которой установлен ряд параллельных стержней, поставленных на пути движения сточной воды. При ручной очистке отбросы регулярно удаляются граблями и сбрасываются на дренированную площадку (дырчатое корыто).

Удаление отбросов в этом случае производится в закрытых контейнерах. При количестве задерживаемых отбросов более 0,2 м3/сут применяется

20