Конспект лекций по дисциплине "Сети водоотведения города"

Конспект лекций по дисциплине

"Сети водоотведения города".

Лекция№1.

1.Основные понятия  о водоотведении.

На территории населённых пунктов, железнодорожных станций и промышленных объектов в результате использования воды и по иным причинам образуются загрязнённые сточные воды. Они поступают в систему водоотведения (канализацию).

Вода,  которая была использована для различных нужд и получила при этом дополнительные  примеси (загрязнения),  изменившие её химический состав или физические свойства, называются сточной жидкостью.

Под  системой  водоотведения в настоящее время принято понимать комплекс инженерных  сооружений  и  мероприятий  для  приёма  сточных вод, их удаление за пределы  населённого  пункта, железнодорожных станций или промышленных предприятий с целью подачи на специальные сооружения для очистки, обезвреживания и  дальнейшего повторного использования или, как исключение, для сброса в водный объект.

2.Классификация сточных  вод.

В  зависимости  от  происхождения,  вида  и  степени загрязнения сточные воды подразделяют на: бытовые, производственные и атмосферные.

Бытовые  сточные  воды  образуются  в жилых домах, на вокзалах, гостиницах,   общественных и административных зданиях, банях, прачечных, бытовых помещениях  промышленных  предприятий и так далее. Приёмниками этих сточных вод являются санитарно-технические  приборы:  раковины, умывальники, мойки, ванны, душевые поддоны,  унитазы, писсуары, сливные баки, колодцы, колодцы-дождеприёмники и тому подобное.

Производственные  сточные воды образуются на промышленных предприятиях  при  различных  технологических  процессах.  В  частности на железнодорожных станциях это воды от обмывки локомотивов, вагонов, промывки цистерн и так далее. В зависимости от технологических процессов и обрабатываемого сырья состав и количество загрязнений в сточных водах разнообразно. Поэтому их подразделяют на:

—  условно чистые (повышенная температура, так как использовалась для охлаждения агрегатов);

—  загрязнённые,  имеющие  в составе органические и минеральные примеси; где органические загрязнения – это растительного и животного происхождения, плесневые, дрожжевые и другие бактерии; минеральные – песок, глина, шлак, растворы минеральных кислот и щелочей.

Атмосферные  воды –  это дождевые, талые воды от снега и льда, которые смывают загрязнения с территорий населённых пунктов, промышленных предприятий. Воды после поливки улиц и зелёных насаждений по составу загрязнений близки к атмосферным водам и поэтому удаляются совместно.

В  настоящее  время от населённых пунктов и промышленных предприятий поступает  смесь  бытовых  и  производственных,  а  иногда и атмосферных (дождевых, ливнёвых) вод, поэтому такие воды называют городскими сточными водами.

 

3.Основные элементы  системы                                         водоотведения.

Канализационная сеть состоит из следующих основных элементов:  

1. внутренние домовые или внутренние цеховые канализационные устройства;
2. наружная внутриквартальная или дворовая канализационная сеть;
3. наружная уличная канализационная сеть;
4. насосные станции и напорные водоводы;
5. сооружения для очистки сточной воды;
6. устройство для выпуска воды в водоём;
7. аварийный выпуск.

 

1)Внутридомовая  или  внутрицеховая канализация принимает и отводит загрязнённые  воды  за пределы здания до первого наружного внутриквартального или дворового колодца.  В  жилых и общественных зданиях приёмниками служат умывальники,  раковины, унитазы, писсуары, мойки, трапы и так далее из которых сточная вода  по  отводным линиям самотёком поступает в стояки и далее через выпуск отводится за пределы здания до наружного внутриквартального или дворового смотрового колодца.

В производственных помещениях сточные воды поступают в специальные приёмники  в  виде  лотков, трапов, воронок, устанавливаемых возле производственного оборудования, от которых поступают сточные воды.

2) Наружная  сеть  водоотведения  начинается  от 1-го выпускного колодца. В зависимости  от  расположения  на территории населённого пункта или промышленного  предприятия  канализационная  сеть  называется дворовой, внутриквартальной, заводской или уличной.

Дворовая канализационная сеть заканчивается контрольным колодцем, который устраивают во дворе перед красной линией застройки квартала.

В состав дворовой канализации входят выпуски из зданий, приёмные и смотровые  колодцы,  система  подземных труб, обычно Æ150–200 мм. Смотровые колодцы служат для создания нормальных эксплуатационных условий для промывки и прочистки сети.

Из  дворовой  или внутриквартальной сети сточная вода через соединительную ветку поступает в уличную канализационную сеть.

Внутриквартальной  –  называется  сеть,  укладываемая  внутри квартала. Она объединяет выпуски от отдельных зданий, комплексов, кварталов или микрорайонов (Æ150–250 мм).

Заводская  сеть  принимает  воды  из зданий и цехов промышленных предприятий.

3)Уличной  сетью  называют  разветвлённую систему канализационных трубопроводов,  принимающих  сточные  воды от дворовых и внутриквартальных сетей и  предназначенных для транспортирования сточных вод в пределах населённого пункта.

4) Сточные воды транспортируются по коллекторам в основном самотёком. При больших  заглублениях  в  пониженных  точках местности устраивают станции перекачки  для  подъёма  вод на более высокую отметку, откуда снова стоки идут самотёком.

Для  перекачки сточных вод строят канализационные насосные станции, от которых по напорному водоводу стоки поступают на очистные сооружения.

5)Очистные сооружения предназначены для очистки сточных вод и обработки осадков. Необходимая степень их очистки определяется расчётом.

6)Выпуск –  это  канал или трубопровод, отводящий сточные воды от очистных сооружений  в  водоём,  снабжённый устройством для перемешивания сточных вод с водой водоёма.

7)Аварийный  выпуск устраивают перед насосной станцией и очистными сооружениями для сброса сточных вод в водоём или специально устроенный колодец  без очистки в случае аварии на сети или насосной станции.

В  общесплавной  системе  на  главном  коллекторе  ливнеспусков  устраивается аварийный  выпуск  для  частичного  сброса сточных вод в водоём во время больших ливней.

4.Общая схема водоотведения                                       населённого пункта.

Схема  водоотведения  определяется  главным  образом  рельефом  местности  и местом расположения очистных сооружений.

В  соответствии  с  рельефом  местности всю канализуемую территорию делят на  бассейны  канализования.  Бассейн  канализования – территория, ограниченная водоразделами.

Сточные  воды  уличной  канализационной  сети  одного бассейна собираются в один или несколько коллекторов и отводятся за пределы бассейна.

Коллектором  называется  канализационный  трубопровод,  собирающий  сточные воды от 2-х и более уличных линий.

Коллектор бассейнов канализования объединяет водоотводящую сеть из всего бассейна канализования.

Главный коллектор объединяет несколько бассейновых коллекторов. Загородный  отводной  коллектор  отводит  сточные  воды  за  пределы населённого пункта транзитом без присоединений.

Коллекторы больших размеров часто называют каналами.

 

5.Схемы коллекторов  водоотведения.

Схемы  водоотведения  –  это  план  канализуемого  объекта с нанесёнными на нём элементами канализации (колодцы, трубопроводы, насосные станции, очистные сооружения).

В  виду  большого разнообразия рельефа местности трудно дать типовые схемы канализационной  сети.  Однако  можно  выделить  простейшие,  которые  в  том или ином сочетании встречаются на практике.

1.Перпендикулярная  схема  –  коллекторы  отдельных бассейнов или уличной сети  прокладывают  перпендикулярно  направлению  движения воды в водоёме. Эта схема  применяется  главным  образом  для  отвода  атмосферных  и  условно чистых производственных вод, не требующих очистки.

2.Пересечённая схема – схема, при которой коллекторы бассейнов канализования,  прокладываемые  перпендикулярно  водоёму, объединяются главным коллектором, прокладываемым параллельно реке. Эта схема может применяться в местностях с   резко  выраженным  уклоном  к  водоёму,  когда  все  сточные  воды  нуждаются  в очистке.

3.Веерная  или  параллельная схема – когда вследствие больших уклонов местности  в направлении водоёмов коллекторы прокладывают параллельно друг другу под  некоторым  углом  к реке. Эти коллекторы также перехватываются главным коллектором и отводятся на очистные сооружения за пределы населённого пункта.

4.Зонная   или   поясная схема, – при которой канализационная городская сеть  разбивается  на  несколько  зон.  При 2-х зонной схеме сточные воды не могут поступить  самотёком  на очистные сооружения. На нижнем перехватывающем коллекторе  устраивают насосную станцию, которая перекачивает стоки в коллектор верхней зоны с последующим отводом уже самотёком сточных вод на очистные сооружения.

5.Радиальная  или  децентрализованная  схема, –  при которой сточные воды поступают  на  раздельные  очистные сооружения децентрализованным путём, такое решение  приемлемо  при сравнительно плоском рельефе местности и при водоотведении в больших городах.

Схемы канализационной сети промышленных предприятий аналогичны схемам канализационной  сети населённых пунктов. Учитывая разнообразный состав производственных  сточных  вод и различную степень их загрязнённости, целесообразно  устраивать  на территории промышленного предприятия несколько самостоятельных сетей.

 

Лекция№2.

6.Системы водоотведения.

Система  водоотведения – это комплекс сооружений, предназначенный для отведения сточных вод трёх основных категорий, к которым относят бытовые, производственные и дождевые сточные воды.

В  зависимости от категории сточных вод, рельефа местности, климата, мощности  водоёма-приёмника  сточных  вод,  благоустройства  объекта  и других факторов для водоотведения могут быть применены следующие системы:                                     — Общесплавная;                                                                                                                   — Раздельная (полная и неполная);                                                                                        — Полураздельная;                                                                                                               — Комбинированная.

Если  в  одну канализационную сеть поступают сточные воды всех трёх категорий  (бытовые,  производственные  и атмосферные) с последующей очисткой на очистных сооружениях, то такая система называется общесплавной.

При  общесплавной  системе  наружной  канализации  все виды сточных вод (бытовые,  производственные,  дождевые)  отводятся на очистные сооружения по одной  подземной сети труб и каналов. Для уменьшения размеров главных коллекторов  на  них  устраивают камеры с ливнеспусками, через которые, во время сильных дождей  (ливней),  часть смеси дождевых и производственно-бытовых сточных вод сбрасывается без очистки в ближайший водоём по специальным трубопроводам.

Если все три категории сточных вод отводят по самостоятельным сетям или устраивают две сети (бытовую и производственно-дождевую либо производственно-бытовую и дождевую), то система носит название раздельной.

Раздельная  система населённого пункта может быть полной и неполной. Если одновременно  строят  все  указанные  сети, то система называется полной раздельной.  Если  строят одну из указанных сетей – сеть бытовых вод, а атмосферные воды неорганизованно  поступают  в  водоём,  то  такую систему называют неполной раздельной системой.

Полная  раздельная  система  водоотведения  предусматривает  укладку двух или более подземных водоотводящих сетей труб и каналов. В одну из них поступают и  по  ней  же отводятся на очистные сооружения бытовые и загрязнённые производственные сточные воды (могут быть устроены и отдельные производственные сети); по  другой – дождевые, талые, дренажные и условно чистые производственные сточные  воды  отводятся  в ближайшие водные протоки, а также в овраги и непроточные водоёмы, при удовлетворении санитарно-гигиенических требований.

Неполная  раздельная система водоотведения предусматривает укладку подземной  бытовой  сети  из  труб  и  каналов  и  устройство открытой (поверхностной) дождевой сети, состоящей из уличных лотков, кюветов и каналов.

В  последние  годы  повысились  требования к охране водоёмов от загрязнений. Обеспечивать  эти  требования  без  очистки  поверхностного  стока  (дождевых  вод) практически невозможно.

Разновидностями  общесплавной  и  раздельной  систем  канализации являются полураздельная и комбинированная системы.

При полураздельной системе обязательно строят две сети: одну – для отведения  бытовых и производственных сточных вод, другую – для атмосферных сточных вод,  но  с  обязательной  очисткой.  В местах пересечения этих сетей устраивают так называемые разделительные камеры (ливнеспуски, интерцепторы).

При  сравнительно малых расходах воды в дождевой сети через разделительные камеры  проходит  весь объём дождевых вод в главный коллектор бытовой сети. При увеличении расходов дождевых вод на очистку поступает только 1-й поверхностный наиболее  загрязнённый  сток,  а  весь  дополнительный  (в  период сильных ливней), уже менее загрязнённый, сбрасывается в водоём без очистки по специальным трубопроводам.

При  комбинированной (смешанной) системе канализации в разных районах города в зависимости от степени благоустройства, рельефа, наличия промышленных предприятий  устраивают  различные  системы водоотведения. Это обусловлено тем, что  с  ростом  города  в  общесплавную систему сбрасывают бытовые и производственные воды новых районов города, а ливнёвые воды по самостоятельной водосточной сети направляют в ближайшие водоёмы или на локальные очистные сооружения с последующим сбросом  в  водоём.  При  такой  системе  часть районов города имеет общесплавную систему, а другая часть (новые районы) – раздельную.