Классификация сточных вод. Системы и схемы канализации

Сточные воды – это жидкости, которые были использованы для тех или иных нужд и получили определенные загрязнения, изменившие их химический состав. Сточные воды подразделяют на три основные группы: бытовые (хозяйственно-фекальные), производственные и атмосферные.

Бытовые сточные воды делятся на фекальные, загрязненные физиологическими отбросами, экскрементами животных, и хозяйственные, загрязненные хозяйственными отходами из бань, прачечных, от умывальников, ванн, раковин и др. Состав бытовых сточных вод характеризуется содержанием растворенных и нерастворенных органических загрязнений.

Производственные сточные воды получаются в результате загрязнения воды в ходе производственных процессов. Состав и концентрация загрязнений зависят от характера и особенностей производственного процесса и вида выпускаемой продукции. Производственные сточные воды делятся на загрязненные и условно чистые.

Атмосферные сточные воды образуются в результате выпадения дождей, таяния снегов. Они содержат в основном минеральные загрязнения и делятся на дождевые и талые.

В последние годы источниками загрязнений природных источников являются сельское хозяйство и животноводство, использующие на полях химические удобрения, ядохимикаты и сбрасывающие сточную воду в водоемы. Только своевременное удаление сточных вод, их очистка и обеззараживание, т.е. канализование положительно сказывается на санитарном благополучии населенного места.

Под системой канализации понимают комплекс инженерных сооружений, направленных для приема, транспортировки сточных вод на очистные сооружения, их очистки, обеззараживания и выпуска очищенных стоков в водоем. Плановое расположение элементов систем канализации для канализуемого объекта называется схемой канализации. Наиболее распространена схема канализации, состоящая из следующих основных элементов: внутренней канализации зданий, уличной наружной (дворовой) сети, коллектора, насосной станции, напорного водовода, очистных сооружений и устройства для выпуска сточных вод в водоем.

Наружная сеть принимает стоки от дворовых (внутриквартальных) сетей и транспортирует их в пределах населенного места. Сети канализации являются самотечными и прокладываются согласно рельефу местности по территории бассейна канализования. Бассейн канализования – часть территории, ограниченная водоразделом или границей района. Коллектор собирает сточные воды от уличных сетей (районный коллектор), отводит стоки, в главный коллектор, который собирает стоки от двух и более бассейнов канализования и транспортирует их за пределы населенного места (загородный коллектор). При большой глубине заложения коллекторов устраивают насосные станции по перекачке стоков.

Различают местные, районные и главные насосные станции. Первые перекачивают сточные воды от одного или нескольких здании, вторые – от бассейнов канализования, а главные – предназначены для перекачки всего объема сточных вод на очистные сооружения. Очистные состоят из сооружений, предназначенных для очистки и обеззараживания стоков и утилизации (переработки) их осадков. Обычно эти сооружения располагают ниже по течению реки относительно населенного места. После обеззараживания сточные воды сбрасывают через выпуски в водоем.

Системы канализации в зависимости от совместного или раздельного отвода классифицируют: общесплавные, раздельные и полураздельные. Общесплавные системы канализации (рис. 3.1) предусматривают отвод сточных вод по единой сети на очистные сооружения. По раздельной системе отдельные виды сточных вод отводятся раздельно (рис. 3.2). Раздельные системы подразделяют на полные и неполные. Полная раздельная система состоит из двух сетей: по одной сбрасывают бытовые и производственные стоки, а по другой – атмосферные и условно чистые стоки без очистки в водоем. При неполной раздельной системе сооружают одну сеть для отведения бытовых и загрязненных производственных сточных вод. Атмосферные стоки отводят открытыми каналами, лотками или канавами. Полураздельная система – эта система, при которой в местах пересечения самостоятельных канализационных сетей (бытовой и ливневой) устанавливают водосбросные камеры (ливнеспуски), позволяющие перепускать наиболее загрязненные дождевые воды вместе с бытовыми, а при больших ливнях отводить условно чистые дождевые воды прямо в водоем (рис. 3.3). Наиболее широко применима полная раздельная система канализации.

Рис. 3.1. Общесплавная система

1 – коллекторы; 2 – главный коллектор; 3 – ливнеотводы; 4 – камеры с ливнеспусками; 5 – очистные сооружения

Рис. 3.2. Полная раздельная система канализации

1 – производственно-бытовая сеть; 2 – дождевая сеть; 3 – главный коллектор бытовой сети; 4 – разделительные камеры; 5 – главный коллектор дождевой сети; 6 – ливнеотводы; 7 – насосная станция бытовой сети; 8 – напорная канализация; 9 – очистные сооружения бытовых и производственных вод; 10 – выпуск бытовых вод в водоем; 11 – регулирующий резервуар; 12 – насосная станция дождевых вод; 13 – централизованные очистные сооружения дождевого стока; 14 – выпуск дождевых вод

Рис. 3.3. Полураздельная система канализации

1 – сеть бытовой канализации; 2 – сеть дождевой канализации; 3 – коллектор; 4 – разделительные камеры; 5 – главный коллектор; 6 – ливнеотводы; 7 – очистные сооружения; 8 – выпуск

Выбор системы проводят на основе учета всех конкретных условий проектирования. Большое разнообразие рельефа местности создает трудности в получении типовых схем канализации. Однако можно выделить схемы, наиболее часто встречающиеся (рис. 3.4).

1. Перпендикулярная схема. Коллекторы бассейна канализования прокладывают перпендикулярно направлению течения воды в водоем. Чаще такую схему применяют для отвода атмосферных вод.

2. Пересеченная схема. Коллекторы, проложенные перпендикулярно водоему, пересекают главным коллектором, проложенным параллельно водоему. Подобная схема применима при пониженном рельефе в сторону водоема.

3. Параллельная (веерная) схема. При этой схеме коллекторы прокладывают параллельно или под небольшим углом и перехватываются главным коллектором, проложенным параллельно водоему. Эту схему применяют при низком падении рельефа местности к водоему, т.к. это позволяет исключить высокие скорости в трубопроводах.

Рис. 3.4. Схемы канализационной сети

а – перпендикулярная; б – пересеченная; в – веерная или паралельная; г – зонная или поясная; д – радиальная или децентрализованная

4. Зонная (поясная) схема. Территория канализования разбивается на две зоны: с верхней зоны сточные воды отводятся самотеком на очистные сооружения, а с нижней зоны они перекачиваются насосами. Такая схема применима при значительном и неравномерном уклоне рельефа местности к водоему.

5. Радиальная схема. Применима для сложного рельефа и больших городов. По этой схеме сточные воды очищаются на нескольких очистных сооружениях по районам (бассейнам канализования).

Применять эти схемы в чистом виде не всегда возможно. Часто используют их в сочетании, комбинируя в зависимости от рельефа и местных условий.