ВК РФ Статья 11. Основания приобретения права пользования поверхностными водными объектами или их частями КонсультантПлюс

Система водоснабжения — это комплекс инженерных сооружений, предназначенных для забора воды из источника водоснабжения, ее очистки, хранения и подачи к потребителю.

Классификация:.

1. По виду обслуживаемого объекта: 1)городские, 2)поселковые, 3)промышленные,4) сельскохозяйственные, 5)железнодорожные и др.

2. По назначению: 1)хозяйственно-питьевые, 2)производственные, 3)противопожарные 4)объединенные.

3. По способу подачи воды: 1)самотечные водопроводы (гравитационные), 2)водопроводы с механической подачей воды (с помощью насосов) 3)комбинированные.

4. По виду используемых природных источников: 1)водопроводы, забирающие воду из поверхностных источников — рек, водохранилищ и др., 2) водопроводы, забирающие воду из подземных источников (артезианских, родниковых), 3)водопроводы смешанного питания.

5. По территориальному охвату водопотребителей системы водоснабжения: 1)местные (локальные), предусматривающие водоснабжение отдельных объектов (предприятия, фермы, группы зданий); 2)централизованные, обеспечивающие водой всех потребителей, расположенных в данном городе, поселке.

6. По характеру использования воды –

1)прямоточные, в которых воду после однократного использования выпускают в канализацию;

2)прямоточные с повторным использованием воды;

3)оборотные, в которых воду после использования для технических целей очищают и охлаждают, затем многократно используют на том же объекте.

 Схемы сетей внутренних водопроводов

1)Тупиковые сетиприменяют в зданиях, где допускается перерыв в подаче воды( жилые, административные и производственные здания).

2)Кольцевые сети применяют при необходимости обеспечения надежного и бесперебойного снабжения водой потребителей.

3)Комбинированные сети, состоящие из кольцевых и тупиковых магистральных трубопроводов, применяют в крупных зданиях с большим разбросом водоразборных устройств.

4)Зонные сети: несколько сетей в одном здании, соединенных друг с другом или раздельных.

При нижней разводке магистральные трубопроводы размещают в нижней части здания, а при верхней разводке — на чердаке или под потолком верхнего этажа.

Приведите элементы и устройство системы внутреннего водоснабжения зд. и с.

В систему внутреннего хозяйственно-питьевого водопровода должны входить: ввод, водомерный узел, сеть магистральных трубопроводов, стояки, подводки к водоразборным устройствам, водоразборная, смесительная, запорная и регулирующая арматура.

Ввод — трубопровод от сети наружного водопровода до сети внутреннего водопровода (до водомерного узла или запорной арматуры, размещенных внутри здания). Обычно в зданиях делается один ввод

Водомерный узелсостоит из: устройства для измерения количества расходуемой воды, запорной арматуры, контрольно-спускного крана, манометра, соединительных фасонных частей и патрубков из водопроводных стальных труб.

Различают водомерные узлы простые (без обводной линии) и с обводной линией.

К запорной арматуреможно отнести: пробковые проходные краны, задвижки, запорные вентили, автоматически закрывающиеся клапаны, предназначенные для перекрытия отдельных участков сети и др. Её устанавливают в следующих местах: 1)у основания стояков хозяйственно-питьевой сети в зданиях, имеющих более двух этажей;2)на всех ответвлениях от магистральных трубопроводов;3)на кольцевой магистральной сети; у основания пожарных стояков, на которых имеются пять и более пожарных кранов;4) на ответвлениях в каждую квартиру; 5)на подводках к промывным канализационным устройствам;5) на поводках к водонагревательным приборам; 6)перед приборами и аппаратами специального назначения; 7)на ответвлениях, питающих более трех водоразборных устройств.

Объясните, на чем основан расчет внутреннего водопровода.

Расчет внутреннего водопровода состоит из определения расходов воды на объекте и на отдельных участках сети, из гидравлического расчета водопроводной сети, из определения требуемого напора и геометрической высоты подачи воды, подбора счетчика воды.

Потребление воды в зданиях обычно неравномерно. Режим водопотребления, т. е. изменение суточных или часовых расходов воды.

Максимальный секундный расход воды где       — нормативный расход воды водоразборным устройством.

 — коэффициент, определяемый в зависимости от общего числа приборов N на расчётном участке сети и вероятности их действия P^tot.

Определение максимального часового расхода воды

Максимальный часовой расход воды: , дм³/ч, где  — часовый расход воды санитарно-техническим прибором, л/ч;

 — коэффициент, определяемый в зависимости от общего числа приборов N, обслуживаемых проектируемой системой, и вероятности их использования .

 Определение максимального суточного расхода воды

Максимальный суточный расход воды: , м³/сут, где  — норма расхода воды одним потребителем в сутки наибольшего водопотребления.

Приведите системы и схемы горячего водоснабжения зданий.

Децентрализованные системы горячего водопровода-местные установки для приготовления горячей воды могут обслуживать одно или несколько водоразборных устройств.

Основными элементами их оборудования являются: генератор тепла; водонагреватель; трубопроводы теплоносителя; разводящие трубопроводы; дополнительные устройства (расширительный бачок, аккумулирующий бак-резервуар).

Системы централизованного горячего водоснабжения. Эти системы подразделяют:

• по способу получения горячей воды – 1.с непосредственным нагревом воды в котлах, 2.с нагревом ее в подогревателях с применением теплоносителя;
• по способу подачи горячей воды -1. система без баков-аккумуляторов, обеспечивающая подачу горячей воды потребителям без разрыва струи, 2. система с баками — аккумуляторами, обеспечивающая подачу горячей воды потребителям через напорные баки;
• по способу использования перегретой воды от теплоэлектроцентралей (ТЭЦ) -1. закрытая система, использующая воду от ТЭЦ, 2. открытая система с непосредственным водоразбором;
• по способу движения воды в системе – 1.с естественной циркуляцией под действием гравитационного напора, 2. с искусственной циркуляцией.

В систему централизованного горячего водоснабжения входят следующие элементы: генератор тепла; водоподогреватель; трубопроводы; сетевые устройства (воздухоотводчики); арматура (водоразборная, предохранительная, запорная); аккумуляторы (баки); насосные установки; контрольно-регулирующие устройства (регуляторы расхода, температуры).

Объясните, на чем основан расчет систем горячего водоснабжения зданий

Расчет систем горячего водоснабжения состоит из определения расходов воды на объекте и на отдельных участках сети, из гидравлического расчета водопроводной сети, расчета подающих и циркуляционных трубопроводов и требуемого напора, подбора емкого водонагревателя.

Потребление воды в зданиях обычно неравномерно. Режим водопотребления, т. е. изменение суточных или часовых расходов воды.

Максимальный секундный расход воды на нужды гор.водоснабжения где     — нормативный расход воды водоразборным устройством.

 — коэффициент, определяемый в зависимости от общего числа приборов N на расчётном участке сети и вероятности их действия P^tot.

Определение максимального часового расхода воды

Максимальный часовой расход воды на нужды гор.водоснабжения: , дм³/ч, где  — часовый расход воды санитарно-техническим прибором, л/ч;

 — коэффициент, определяемый в зависимости от общего числа приборов N, обслуживаемых проектируемой системой, и вероятности их использования .

 Определение максимального суточного расхода воды

Максимальный суточный расход воды на нужды гор.водоснабжения: , м³/сут, где  — норма расхода воды одним потребителем в сутки наибольшего водопотребления.

Приведите схемы трассировки и расчет наружных водопроводных сетей.

Для транспортирования воды от источников к объектам водоснабжения служат водоводы. Их выполняют из двух или более ниток трубопроводов, укладываемых параллельно друг другу. Для подачи воды непосредственно к местам ее потребления (жилым зданиям, цехам промышленных предприятий) служит водопроводная сеть. При трассировании линий водопроводной сети необходимо учитывать планировку объекта водоснабжения, размещение отдельных потребителей воды, рельеф местности и т. д.

По конфигурации в плане различают водопроводные сети разветвленные, или тупиковые (рис. II.26, а), и кольцевые, или замкнутые (рис. II.26,б). Разветвленные водопроводные сети выполняют для небольших объектов водоснабжения, допускающих перерывы в снабжении водой. Эти сети целесообразны при сосредоточенном потреблении воды в отдаленных друг от друга точках сети. Кольцевые водопроводные сети выполняют при необходимости бесперебойного водоснабжения, что гарантируется в данном случае возможностью двухстороннего питания водой любого потребителя. Протяженность и стоимость кольцевых сетей больше, чем разветвленных.

В хозяйственно-питьевых и производственных водопроводах, как правило, применяют кольцевые сети вследствие их способности обеспечивать бесперебойную подачу воды. В противопожарных водопроводах устройство кольцевой сети обязательно.

В водопроводной сети различают магистральные (главные) и распределительные (второстепенные) линии. Расчет проводят только для магистральных линий.

Расчет водопроводных сетей заключается в установлении диаметров труб, достаточных для пропуска заданных расходов воды, п в определении потерь напора. Последнее необходимо для определения высоты водонапорных башен и напора, который должны создавать насосы.

При расчете водопроводной сети предполагают, что промышленным предприятиям (для производственных и хозяйственно-питьевых целей) вода подается в виде сосредоточенных расходов, а для хозяйственно-питьевых целей в городах и населенных пунктах — равномерно по длине магистральных линий. Равномерно распределяемый (путевой) расход воды, приходящийся на 1 м длины линии, называют удельным расходом и определяют по формуле

(II.18)

где q_ОБ, — общий расход распределяемый сетью; Sl— протяженность магистральных линий

Диаметр труб магистральных линий находят по формуле

(II.18)

где q — расчетный расход; v— скорость движения воды в трубе.

В формуле (II.18) скорость vявляется неизвестной величиной. Практикой проектных организаций установлено, что наиболее экономичная скорость v_э составляет для труб малых диаметров 0,6— 0,9 м/с, для труб больших диаметров 0,9—1,5 м/с.

Расчетный расход определяют по формуле [см. формулу ]

(II.19)

где q_т — транзитный расход; q_П — путевой расход.

Рис. 11.26. Схемы водопроводных сетей

а — разветвленной; б — кольцевой; НС — насосная станция: ВБ — водонапорная башня

Вычисленные по расчетному расходу потери напора равны действительным потерям напора в трубопроводе с равномерной раздачей воды по длине. Для упрощения расчетов путевые расходы можно приводить к сосредоточенным расходам в узлах (в местах соединения нескольких линий), равным половине произведения удельного расхода на общую длину прилегающих веток. При этом результаты расчетов совпадают с получаемыми при пользовании формулой (II.19).

Расчет водопроводных сетей проводят на случай максимального водоразбора.

Удельные потери напора в стальных и чугунных водопроводных трубах рекомендуется определять по формулам (СНиП 11-31-74): при v< 1,2 м/с

(II/20)

при vі1,2 м/с

(II.21)

где q — расход воды, м³/c; d_P — расчетный внутренний диаметр труб, м.

Формулы (II.20) и (II.21) вытекают из выражения (1.55) с учетом зависимостей ( ) и (l=0.021/d^0.3). По формулам (II.20) и (II.21) рекомендуется рассчитывать и железобетонные трубы.

Для упрощения расчетов по формулам (II.20) и (II.21) составлены таблицы. При пользовании ими общие потери напора определяют по формуле

h_l=il (II22)

Потери напора в трубах можно определять также по формуле (I.110)

h_l=К_ПS_lq²

где S_l = A_lt — сопротивление трубопровода.

Значения удельных сопротивлений Al_; и коэффициентов К_П для труб из разных материалов даны в прил. 1.

Потери напора в местных сопротивлениях ввиду их малости при расчете водопроводных сетей не учитывают.

Полного соответствия водопотребления и подачи воды насосной станцией II подъема добиться невозможно. Для регулирования подачи и потребления служат водонапорные башни. Регулирующий объем бака водонапорной башни можно определять по совмещенным ступенчатым или интегральным графикам подачи и потребления воды. В первом случае он равен площади фигур, заключенных между линиями подачи воды и водопотребления. Например, на графике рис. II.39 регулирующий объем бака равен площади заштрихованных фигур. Во втором случае регулирующий объем бака равен сумме асболютных величин максимальной положительной и максимальной отрицательной разностей ординат кривых подачи и потребления воды.

В баке водонапорной башни должен храниться, кроме того, запас воды для тушения пожара в первые минуты после его возникновения Таким образом, объем бака водонапорной башни должен равняться:

V=V_Р V_П (II.30)

где V_Р — регулирующий объем бака; V_П — запас воды для тушения одного внутреннего и одного наружного пожара в течение 10 мин

Водонапорная башня состоит из следующих основных элементов: водонапорного бака, поддерживающей конструкции (ствола) и отепляющего шатра вокруг бака (рис. II.41). В районах с мягким климатом шатры можно не устраивать, но в этом случае бак должен иметь перекрытие.

Рис. II.41. Схема оборудования водонапорной башни трубопроводами

Вода в бак подается по трубе /, заканчивающейся на уровне наибольшего наполнения. Конец ее может быть оборудован поплавковым клапаном 5, который автоматически закрывает подающую трубу при наполнении бака. Раздача воды из бака происходит по трубам / и 2. На трубе 2устанавливают обратный клапан 3, препятствующий поступлению воды в бак по этой трубе. Конец трубы 2 располагают над дном бака и оборудуют сеткой 4 Трубу /, служащую для подачи воды в бак и разбора воды из него, называют подающе-разводящей. Задвижка 10 служит для отключения водонапорной башни от сети. Для подачи воды в бак и разбора воды из него могут выполняться отдельные трубы.

Для слива воды в случае переполнения бака служит переливная труба 9, заканчивающаяся в верхней части воронкой 6. К переливной трубе присоединена грязевая труба 7 с задвижкой 8, предназначенная для периодического удаления скапливающегося на дне бака осадка, а также для отвода воды при промывке бака.

Водонапорный бак оборудуют уровнемером с сигнализацией на насосную станцию II подъема.

Для возможности осмотра бака снаружи и внутри его устанавливают лестницы.

Резервуары служат для хранения запасов воды и в зависимости от назначения могут быть расположены в различных местах системы водоснабжения. Резервуары сооружают преимущественно в следующих целях.

а) прием и хранение воды, поступающей от насосных станций I подъема, фильтровальных станций или районных водопроводов и подаваемой далее насосными станциями II (или последующего) подъема;

б) прием «свежей» воды, питающей системы оборотного водоснабжения;

в) хранение регулирующего объема воды и поддержание напора в сети (водонапорный резервуар);

г) хранение противопожарных и аварийных запасов воды.

Часто резервуары служат одновременно для нескольких из указанных целей.

Объем резервуаров зависит от их назначения и производительности системы водоснабжения. Так, объем водонапорных резервуаров для хранения регулирующего объема воды, устраиваемых вместо водонапорных башен в тех случаях, когда имеется значительное естественное возвышение, определяется так же, как объем баков водонапорных башен. Объем резервуаров чистой воды при фильтро-иальных станциях обусловливается регулирующим объемом У_р, необходимым для возмещения разницы между равномерной подачей воды фильтровальной станцией и откачкой ее насосами станции II подъема. Регулирующий объем резервуара V_p определяют по совмещенному ступенчатому или интегральному графику подачи воды фильтровальной станцией и откачки ее насосами II подъема. В резервуарах чистой воды обычно хранится также запас воды У_ф для технологических целей очистной станции (промывки фильтров и др.) и запас воды V_n для целей пожаротушения. Таким образом, общий объем резервуара должен равняться:

V=V_P V_Ф V_П (II.31)

Продолжительность пожара по нормам составляет 3 ч. В течение угого времени из резервуара будет откачиваться расход Q_u на противопожарные нужды и максимальный расход на хозяйственно-питьевые нужды (предполагается, что в момент пожара в резервуаре может не быть регулирующего объема воды), а поступать в резервуар при условии бесперебойной работы насосной станции I подъема будет расход Q_x. Следовательно,

V_П=3Q_U SQ_X—3Q₁ (11.32)

где -Qх — расход воды на хозяйственно-питьевые нужды за 3 ч’ наибольше-1 о иодонотреОления (по графику).

Рис. II.45. Схема оборудования резервуара чистой воды трубопроводами

Рис. II.46. Железобетонный резервуар объемом 1000 м³, выполняемый в мокрых грунтах

/ — днище на утрамбованном грунте, гидроизоляция битумом, бетонная подготовка; 2 — стенка, 3 — люк с лазом: 4 — вентиляционные трубы; 5 — перекрытие; 6 — гидроизоляция битумом; 7 — грязевая труба; S — приямок

На рис. II.45 приведена схема оборудования трубопроводами резервуара чистой воды фильтровальной станции. По трубе 1 вода подается в резервуар, а через трубу 3 разбирается. Кроме того, резервуар оборудуется переливной трубой 2 и грязевой трубой 4. При двух и большем числе резервуаров между ними устраивают камеры переключения, в которых размещают узлы с арматурой, образуемые ответвлениями труб к отдельным резервуарам.

Различие в характере и концентрации загрязнений отдельных видов сточных вод требует различных методов их очистки. В связи с этим возникает необходимость транспортирования отдельных видов сточных вод по самостоятельным трубопроводам. В зависимости от того, как отводятся отдельные виды сточных вод — совместно или раздельно, системы канализации подразделяют на общесплавные, раздельные (полные или неполные) и полураздельные.

При общесплавной системе канализации все виды сточных вод отводят к очистным сооружениям или в водоем по единой канализационной сети. Так как в период сильных дождей расход сточных вод, следующих на очистные сооружения, очень велик и в то же время концентрация загрязнений их мала, часть смеси сточных вод сбрасывают в водоем без очистки через специальные устройства — ливнеспуски, располагаемые обычно на главном коллекторе вблизи водоема (рис. III.2). Сбрасываемый расход определяется мощностью водоема, а также санитарными и экономическими соображениями.

При раздельной системе канализации отдельные виды сточных вод, содержащих загрязнения различного характера, отводят по самостоятельным канализационным сетям. При полной раздельной системе канализации (рис.III.3) устраивают не менее двух сетей. Сеть для отвода бытовых сточных вод называется бытовой. Сеть для отвода атмосферных сточных вод называется дождевой или водосточной. Единая сеть для отвода атмосферных и условно-чистых производственных сточных вод называется производственно-дождевой. Производственные сточные воды, загрязнения которых аналогичны загрязнениям бытовых сточных вод, отводят по бытовой сети. Если характер загрязнений производственных сточных вод таков, что совместная очистка их с бытовыми сточными водами невозможна, их отводят по самостоятельным сетям. В случае если отдельные цехи промышленных предприятий дают сточные воды с загрязнениями, требующими разных методов очистки, для каждого из цехов устраивают свою канализационную сеть. Неполная раздельная система канализации обычно является промежуточной стадией строительства полной раздельной системы канализации. При неполной раздельной системе не устраивают дождевой сети трубопроводов. Атмосферные сточные воды стекают в водоемы по лоткам, кюветам и канавам.

Рис. III.2. Схема общесплавной системы канализации

1 — уличная сеть; 2 — дождеприемники; 3-главный коллектор; 4 — ливнеспуск; 5 — ливнеотвод;6—нагорная канава; 7 — заводская сеть; 8—выпуск; ОС — очистные сооружения.

При полураздельной системе канализации (рис. II1.4, а)в местах пересечения самостоятельных канализационных сетей для отвода различных видов сточных вод имеются водосбросные камеры, позволяющие перепускать наиболее загрязненные дождевые воды при малых расходах в бытовую сеть и отводить их по единому коллектору на очистные сооружения, а при ливнях сбрасывать сравнительно чистые воды непосредственно в водоем. Схематический чертеж водосбросной камеры представлен на рис. III. 4, б.

Каждая из систем канализации имеет свои достоинства и недостатки.

Протяженность сети общесплавной системы канализации на 30— 40% меньше протяженности двух самостоятельных сетей полной раздельной системы канализации.

Рис. III.3. Схема полной раздельной системы канализации

1- бытовая сеть; 2 — производственно-дождевая сеть_; 3—напорные труборповоды: 4— выпуск очищенных бытовых и производственных сточных вод; 5 — выпуски атмосферных и условно чистых производственных сточных вод: 6 — граница города- ГНС — главная насосная станция; ОС —очистные сооружения; ПП — промышленное предприятие

Однако затраты на строительство насосных станций и очистных сооружений при общесплавной системе канализации больше, чем при полной раздельной системе. Строительство общесплавных систем канализации целесообразно в случаях, когда требуется очистка сточных вод только от грубых механических примесей, и возможно при наличии мощных водоемов.

Рис. III.4. Полураздельная система канализации

а — схема системы: б — водосбросная камера; 1 — бытовая сеть; 2 — произодственно-дождевая сеть; 3 — водосбросные камеры; 4 —напорные трубопроводы; 5 — выпуск очищенных сточных вод; 6 — ливнеотводы; 7 — граница города; ГНС — главная насосная станция; ОС — очистные сооружения; ПП — промышленное предприятие

Канализация состоит из следующих основных элементов: внутренних канализационных устройств зданий, наружной внутриквартальной канализационной сети, наружной уличной канализационной сети, насосных станций и напорных трубопроводов, очистных сооружений и устройств для выпуска очищенных сточных вод в водоем. Внутренние канализационные устройства зданий, а также наружная внутриквартальная канализационная сеть рассмотрены в разделе IV данного учебника. Наружная уличная канализационная сеть представляет собой систему подземных трубопроводов, принимающих сточные воды от внутриквартальных сетей и транспортирующих их к насосным станциям, очистным сооружениям и в водоем (см. далее рис. III.1).

В зависимости от характера обслуживаемой территории городские уличные сети принимают сточные воды от внутриквартальных или от заводских сетей, прокладываемых на территории промышленного предприятия для приема сточных вод из цехов и зданий внутри предприятия. В некоторых случаях заводские сети присоединяют к специальной сети промышленной канализации.

Канализационные сети строят преимущественно самотечными. Для этого их прокладывают соответственно рельефу местности, разделяя всю канализуемую территорию населенного пункта на бассейны канализования. Бассейном канализования называют часть территории, ограниченную водоразделами.

Участки канализационной сети, собирающие сточные воды с одного или нескольких бассейнов канализования, называют коллекторами. Коллекторы крупных размеров часто называют каналами.

Коллекторы подразделяют на следующие виды:

1) коллекторы бассейнов канализования, собирающие сточные воды с отдельных бассейнов;

2) главные коллекторы, принимающие и транспортирующие сточные воды двух или более коллекторов бассейнов канализования;

3) загородные коллекторы, отводящие сточные воды транзитом (без присоединений) за пределы: объекта канализования к насосным станциям, очистным

сооружениям или к месту их выпуска в водоем.

Рис.III.1. Схема канализации населенного пункта с промышленным предприятием.

Для осмотра, промывки и прочистки канализационной сети (от засорения) на ней устраивают смотровые колодцы. Для приема атмосферных сточных вод с проездов применяют дождеприемники, представляющие собой круглые или прямоугольные в плане колодцы с металлической решеткой сверху.

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

Коллекторы обычно трассируют по пониженным участкам местности для обеспечения прокладки присоединяемых к ним вышележащих участков уличной сети с минимальной глубиной. При большой глубине заложения коллекторов и отсутствия из-за этого возможности самотечного транспортирования сточных вод к очистным сооружениям или в водоем прибегают к устройству насосных станций перекачки, подающих воду к очистным сооружениям по напорным трубопроводам.

Очистными называют сооружения, предназначенные для очистки сточных вод и переработки их осадка. Способы очистки, состав и размеры очистных сооружений определяются расчетом в зависимости от характера и концентрации загрязнений сточных вод, мощности и самоочищающей способности водоема, наличия населенных пунктов и промышленных предприятий ниже по течению реки, а также назначения водоема (для водоснабжения, купания, рыбоводства и других целей). Очистные сооружения должны располагаться ниже по течению реки относительно населенного пункта или промышленного предприятия. Благодаря этому исключается опасность загрязнения водоема в пределах канализуемого объекта.

После очистки сточные воды через устройства, называемые выпусками, сбрасываются в водоем.

Важнейшим этапом проектирования канализации является составление схемы канализации. Схемой канализации называется план канализуемого объекта с нанесенными на нем элементами канализации (сетями, насосными станциями, очистными сооружениями и др.). На рис. III.1 представлена часто встречающаяся на практике схема канализации населенного пункта с промышленным предприятием. Решение схемы канализации зависит от многих факторов: конфигурации и размера канализуемого объекта, расположения водоемов относительно него, рельефа местности, грунтовых условий, мощности водоемов, экономических и санитарных соображений, системы канализации (см, ниже) и др.

Канализационные сети работают при самотечном режиме с частичным наполнением сечения трубопровода. В связи с этим решение схемы канализационной сети зависит в основном от рельефа местности, грунтовых условий и расположения водоемов.

Канализационные сети трассируют в такой последовательности: вначале, разделив линиями водоразделов территорию канализуемого объекта на бассейны канализования, трассируют по их пониженным местам коллекторы бассейнов канализования; затем, перехватывая коллекторы бассейнов канализования, в направлении к очистным сооружениям трассируют главные и загородные коллекторы и, наконец, в последнюю очередь трассируют уличные сети к коллекторам с таким расчетом, чтобы каждая ветка уличной сети имела минимальную длину Места расположения насосных станций определяют при расчете сети. Наиболее целесообразно располагать их в тех местах, где отдельные коллекторы, подходящие к насосной станции, имеют одинаковую глубину заложения.

Решение схемы канализационной сети (ее трассирование) — важнейший этап проектирования канализации, так как от него зависит стоимость канализации в целом.

Разнообразие местных условий не позволяет рекомендовать типовые решения схем канализационных сетей. Встречающиеся h;j практике схемы могут быть классифицированы следующим образом.

1. Перпендикулярная схема (рис. III. 7, а) — коллекторы бассейнов канализования трассированы перпендикулярно направлению движения воды в водоеме. Такую схему в основном применяютдля спуска атмосферных сточных вод, не нуждающихся в очистке

2. Пересеченная схема (рис. III. 7, б) — коллекторы бассейновканализования трассированы перпендикулярно направлению движения воды в водоеме и перехвачены главным коллектором, трассированном параллельно реке. Такую схему применяют при плавном падении рельефа местности к водоему и необходимости очисткисточных вод.

3.Параллельная (веерная) схема (рис. III. 7, в) — коллекторы бассейнов канализования трассированы параллельно направлению движения воды в водоеме или под небольшим углом к нему и перехвачены главным коллектором, транспортирующим сточные воды к очистным сооружениям перпендикулярно направлению движения воды в водоеме. Эту схему применяют при резком падении рельефа местности к водоему, так как она позволяет исключить в коллекторах бассейнов канализования повышенные скорости движения, вызывающие разрушение трубопроводов.

Рис. III.7. Схемы канализационных сетей

а — перпендикулярная; б — пересеченная; в — параллельная; г — зонная; д — радиальная; /— Коллекторы бассейнов канализования; 2 —граница бассейнов канализования; 3 — граница канализуемого объекта; 4 — главный коллектор; 5 — напорный трубопровод; S — выпуск; 7—главный коллектор верхней зоны; 8 — то же. нижней зоны

4. Зонная (поясная) схема (рис. III.7, г) — канализуемая территория разбита на две зоны: с верхней сточные воды отводятся к очистным сооружениям самотеком, а с нижней они перекачиваются насосной станцией. Каждая из зон имеет схему, аналогичную пересеченной схеме. Зонную схему применяют при значительном или не равномерном падении рельефа местности к водоему и отсутствии возможности каналнзования всей территории (например, нижней зоны) самотеком.

5. Радиальная схема (рис. III.7, д) —очистка сточных вод осуществляется на двух или большем числе очистных станций. При этой схеме сточные воды отводятся с канализуемой территории децентрализованно. Такую схему применяют при сложном рельефе местности и канализовании больших городов.

Приведенная классификация схем канализационных сетей весьма приближенна.

Важное значение имеет правильное трассирование уличных канализационных сетей. Различают три следующие схемы трассирования уличных канализационных сетей.

1. Объемлющая трассировка (рис. III. 8, а) — уличные сетиопоясывают каждый квартал со всех четырех сторон. Эту схему применяют при плоском рельефе местности и больших кварталах.

2. Трассировка по пониженной стороне квартала (рис. III.8, б) — уличные сети проложены лишь с пониженных сторон обслуживаемых кварталов. Эту схему применяют при значительном паденииместности.

Рис. III.8.Схемы трассирования уличных сетей

а — объемлющая; б — по пониженной стороне квартала; в — чрезквартальняя; / — кварталы; // — здания; /// — промышленные предприятия

3. Чрезквартальная трассировка (рис. III. 8, в) — уличные сети проложены внутри кварталов. Эта схема позволяет значительно сокращать протяженность сети, но затрудняет ее эксплуатацию.

Канализационные линии следует прокладывать прямолинейно;. в местах поворотов сети, в местах изменения уклона линии и диаметра труб, а также в местах соединения нескольких линий необходим», устраивать колодцы

Повороты линии и присоединения следует выполнять под углом, равным или меньшим 90°.

При решении схемы канализационной сети и схемы канализации в целом обязательно учитывают очередность строительства.

Обычно при разработке схем намечают ряд возможных вариантов, удовлетворяющих санитарным требованиям. Окончательно тот или иной вариант выбирают на основании технико-экономического сравнения, выполняемого при составлении технического проекта.

Для выбора оптимальной системы канализации населенного пункта необходимо предусматривать устройство совместной или раздельной системы канализации и очистки сточных вод рассматриваемого населенного пункта и других близрасположенных населенных пунктов;

В проектах планировки и застройки населенных пунктов рекомендуется предусматривать в каждом из бассейнов канализования трассировку и пропускную способность только основных коллекторов с размещением на них районных насосных станций. При выборе трасс коллекторов следует учитывать инженерно-геологические условия строительства и планировочные решения в районе трассы, по возможности избегая прокладки сетей ниже уровня грунтовых вод, на слабых грунтах, стесненных участках и т.д.

При проектировании систем канализации населенных пунктов расчетное удельное среднесуточное (за год) водоотведение бытовых сточных вод от жилых зданий следует принимать равным расчетному удельному среднесуточному (за год) водопотреблению согласно СНиП 2.04.02-84 без учета расхода воды на полив территорий и зеленых насаждений.

Канализацию малых населенных пунктов следует предусматривать, как правило, по неполной раздельной системе.

Для малых населенных пунктов следует предусматривать, как правило, централизованные схемы канализации для одного или нескольких населенных пунктов, отдельных групп зданий и производственных зон.

Объясните, на основании, каких данных назначают скорости движения сточных вод в трубопроводах, уклоны и глубину заложения сточных трубопроводов канализационной сети.

Во избежание заиливания канализационных сетей расчетные скорости движения сточных вод следует принимать в зависимости от степени наполнения труб и каналов и крупности взвешенных веществ, содержащихся в сточных водах.

Для производственных сточных вод наименьшие скорости следует принимать в соответствии с указаниями по строительному проектированию предприятий отдельных отраслей промышленности или по эксплуатационным данным. Для производственных сточных вод, близких по характеру взвешенных веществ к бытовым, наименьшие скорости надлежит принимать как для бытовых сточных вод.

От глубины заложения трубопроводов существенно зависят стоимость и сроки строительства канализационной сети. В связи с этим ее назначают по возможности минимальной с учетом предохранения сточных вод в трубах от замерзания и защиты труб от механического повреждения. Температура сточных вод не опускается ниже 7°С даже в самое холодное время года, поэтому канализационные трубопроводы можно прокладывать на глубине, меньшей глубины промерзания грунта. Глубину заложения трубопроводов определяют расчетом продольного профиля канализационной сети в зависимости от уклонов и минимальных скоростей движения сточной воды.

Наименьшую глубину заложения канализационных трубопроводов необходимо принимать на основании опыта эксплуатации сетей в данном районе. При отсутствии данных по эксплуатации минимальную глубину заложения лотка трубопровода допускается принимать, для труб диаметром до 500 мм — на 0,3 м; для труб большего диаметра — на 0,5 м менее большей глубины проникания в грунт нулевой температуры, не менее 0,7 м до верха трубы, считая от отметок поверхности земли или планировки. Максимальную глубину заложения труб, а также коллекторов, прокладываемых щитовой проходкой или горным способом, надлежит определять расчетом в зависимости от материала труб, грунтовых условий, метода производства работ.

Наименьшие уклоны трубопроводов и каналов следует принимать в зависимости от допустимых минимальных скоростей движения сточных вод. Наименьшие уклоны трубопроводов для всех систем канализации следует принимать для труб диаметрами: 150 мм — 0,008, 200 мм — 0,007. В зависимости от местных условий при соответствующем обосновании для отдельных участков сети допускается принимать уклоны для труб диаметрами: 200 мм — 0,005, 150 мм — 0,007. Уклон присоединения от дождеприемников следует принимать 0,02.

Решение вопросов устройства канализационной сети предусматривает правильный выбор материала труб и колодцев, рациональное конструирование специальных сооружений с учетом условий строительства и эксплуатации.

Трубопроводы канализационной сети должны быть выполнены из таких материалов, которые обеспечивали бы большой срок службы, экономичность и простоту строительства. В настоящее время применяют керамические, асбестоцементные, бетонные и железобетонные, чугунные и стальные, полиэтиленовые и винипластовые трубы.

Керамические трубы изготовляют внутренним диаметром от 150 до 600 мм длиной от 0,8 до 1,2 м. Снаружи и внутри керамические трубы для достижения гладкости стенок покрыты глазурью. На внутренней поверхности стенок раструба и наружной поверхности конца трубы имеются неглазурованные борозды.

Асбестоцементные безнапорные трубы изготовляют диаметром от 100 до 400 мм длиной 2,5-4 м. Для напорных режимов движения могут применяться напорные асбестоцементные трубы с рабочим давлением 0,3; 0,6; 0,9 и 1,2 МПа. Соединения асбестоцементных труб осуществляют с помощью надвижных муфт. Общим недостатком керамических и асбестоцементных труб является их хрупкость.

Для самотечной канализационной сети применяют бетонные безнапорные и железобетонные безнапорные трубы с раструбами и гладкими концами. Бетонные трубы изготовляют диаметром 100-1000 мм, а железобетонные нормальной и повышенной прочности – диаметром от 400 до 2400 мм. Длина труб зависит от способа их изготовления и находится в пределах от 1000 до 7000 мм.

Стальные и чугунные трубы используются для напорных канализационных сетей, а также на переходах под железными и автомобильными дорогами, в зонах санитарной охраны систем водоснабжения и вблизи фундаментов зданий, т.е. при повышенных требованиях к герметичности труб и при значительных внешних нагрузках. Чугунные трубы выпускают диаметром 65-1000 мм длиной 2-5 м на давления до 1 или 1,6 МПа. Стальные трубы изготовляют диаметром до 1400 мм.

В последнее время появились трубы из синтетических материалов – полиэтиленовые и поливинилхлоридные (винипластовые). Они обладают химической стойкостью, прочностью, легкостью и имеют гладкую внутреннюю поверхность.

Приведите системы внутренней канализации и их основные элементы. Укажите материалы и оборудование для систем внутренней канализации.

Система внутренней канализации состоит из следующих основных элементов:

· приемников сточной жидкости (умывальники, раковины, унитазы, писсуары, трапы);

· гидравлических затворов — сифонов;

· сети труб, состоящей из сети внутри здания и выпусков из здания;

· устройств для осмотра и прочистки трубопроводов (ревизии, смотровые колодцы, прочистки);

· установок для местной обработки сточных вод (песколовки, грязеотстойники, бензиноуловители, разбавители, нейтрализаторы), если они требуются в зависимости от состава сточной жидкости.

Материалы и оборудование для систем внутренней канализации.

§ Трубы. Для устройства сети применяют чугунные, асбестоцементные, пластмассовые, керамические, железобетонные (бетонные) и стальные трубы.

§ Приемники сточных вод. Приемниками сточных вод служат санитарные приборы, трапы, сливы, воронки, лотки и т. п. Для приема дождевых сточных вод на поверхности кровли устанавливают водосточные воронки. Ниже рассматриваются некоторые виды приемников сточных вод и особенности их установки.

§ Ванны. Промышленность выпускает ванны нескольких типоразмеров, оборудуют выпуском, переливом и напольным сифоном. Холодная и горячая вода подается в ванны через комбинированную смесительную арматуру со стационарной душевой сеткой или с душевой сеткой на гибком шланге.

§ Умывальники. Для изготовления умывальников используют фарфор, полуфарфор или фаянс. Умывальники выпускают различной формы со спинкой и без спинки. Умывальники устанавливают на чугунных открытых и скрытых кронштейнах большой и малой модели или приклеивают непосредственно к стене эпоксидным клеем.

§ Унитазы. Для изготовления унитазов используют фарфор или фаянс. Выпускают унитазы в основном двух типов: тарельчатые и воронкообразные. Применяют также унитазы консольные, подвешиваемые на стене.

§ Мойки. Для мытья посуды и пищевых продуктов выпускают мойки с одним или двумя отделениями Мойки могут быть укомплектованы гидрозатворами, позволяющими присоединять посудомоечную машину.

§ Трапы. Для отвода сточных вод с поверхности пола в канализационную сеть предназначаются чугунные трапы с асфальтированной или эмалированной внутренней поверхностью.

К элементам внутренней канализации относятся: приемники сточных вод, гидрозатворы, устройства для прочистки, фасонные части, отводные трубы от сантехнических приборов, стояки и выпуски.

Отводные канализационные трубы от приборов диаметром 50 мм (умывальники, мойки, ванны) прокладывают по полу вдоль стен и перегородок. Диаметр отвода от туалета принимается равным 100 мм.

Стояки объединяются по два или по отдельности и через выпуски, сточная вода отводится вначале в дворовую канализацию, а затем в городскую. Каждый стояк выводиться за пределы крыши на высоту не менее 50 см для неэксплуатируемой кровли и заканчивается обрезом без флюгарки

На внутренней канализационной сети устанавливаются ревизии (на вертикальных участках) и прочистки (на горизонтальных участках). Прочистки устраиваются у основания стояка и на поворотах сети. Ревизии на входе в здание на первом и последнем этажах и через три этажа.

По способу прокладки канализационная система может быть:

-открытой – трубы располагаются в подвале или во вспомогательном помещении с креплением к конструкциям здания (стене, перекрытию) или на опорах;

-скрытой – трубы заделывают в перекрытие, укладывают под пол (в землю или каналы) или в приставные коробы у стен, в подшивные потолки, под плинтусы в полу и т. д.

Объясните, на чем основан расчет сети внутренней канализации.

Расчет канализации – один из ключевых моментов в процессе проектирования канализационной сети. От правильности выполнения расчета во многом зависит конечная стоимость проекта канализации дома.

Обычно при расчете системы канализации специалисты берут за основу те же формулы, по которым определяется внутреннее водопотребление дома, так как расход воды напрямую зависит от ее потребления.

Правильно проведенный расчет канализации обязательно опирается на такие данные, как:

-тип используемых труб (чугунные, пластиковые или другие);

-уклоны трубопроводов в канализационных системах;

-объем расхода сточных вод;

-тип сточных вод.

На начальных участках канализационной сети при малых расходах стоков (до 8 л/с) для расчетов можно пользоваться формулой: qк = qв qок.

qв в данной формуле — это водопотребление, измеряемое в литрах в секунду, с арматурой, обслуживающей приемники сточных вод, отводящие стоки по расчетному участку канализационной сети; qок — нормативный расход стоков от прибора с максимальным секундным расходом.

При расходах больше 8 л/с формула будет иметь вид: qк = qв.

Скорость (самоочищающую) движения стоков для трубопроводов диаметром до 150 мм включительно следует принимать не менее, чем 0,7 м/с.

Наполнение h/d (отношение высоты слоя воды в трубе к диаметру трубы) для трубопроводов диаметром 50 и 100 мм следует принимать не менее 0,3 и не более 0,5. Для труб диаметром 125, 150 и 200 мм — не менее 0,3 и не более 0,6 при уклоне i = 0,008, а при транспортировании условно чистых стоков независимо от диаметра труб можно принимать h/d = 0,8.

Уклоны трубопроводов диаметром 50 мм рекомендуется принимать в пределах 0,025-0,035, диаметром 100 мм — в пределах 0,012-0,02, диаметром 150 мм — в пределах 0,007-0,01. Наибольший уклон трубопровода не должен превышать 0,15 Исключение составляют участки длиной до 1,5 м Уклоны трубопроводов, транспортирующих большое количество загрязнений, следует принимать из условия обеспечения в трубах самоочищающих скоростей.

Объясните устройство вентиляции канализационных сетей.

Для обеспечения нормальной вентиляции стояка рекомендуется прокладывать вентиляционную трубу диаметром 50 мм параллельно отступам и горизонтальным участкам.

Отводные трубопроводы присоединяют к гидрозатворам санитарно-технических приборов и прокладывают к стояку прямолинейно с постоянным уклоном. Санитарные приборы в разных квартирах на одном этаже подключают к отдельным отводным трубопроводам. Боковые ответвления присоединяют с помощью косых тройников и крес­товин (прямые крестовины и трой­ники не применяют).

Стояк вверху переходит в вы­тяжную часть, которая предусмат­ривается во всех зданиях высотой более пяти этажей. При меньшей этажности необходимость устрой­ства вытяжной части проверяется расчетом. Вытяжную часть устраивают для предотвра­щения отсасывания воды из гид­равлических затворов («срыва зат­вора») при образовании вакуума в стояке во время сброса жидкости и для вентиляции внутренней и наружной сети. Конструкцию вытяжной части принимают в зависимости от назначения кровли (неэксплуатируемая, с игровыми площадками, кафе и т. д.) и высоты здания. На неэксплуатируемой кровле предусматривают простую вытяжную часть, диаметр которой равен диаметру стояка.

Высота вытяжной части над кровлей должна быть 0,3 — 0.5м, расстояние до обреза вентиляционной шахты — не менее 0,1 м, до открываемых окон и балконов — не менее 4 м. Не раз­решается присоединять вытяжную часть к вентиляционным систе­мам и дымоходам. На эксплуатируемых кровлях (кафе, площадки) и в тех случаях, когда недопустимо большое число проколов кровли, ис­пользуют вытяжную часть со сборным трубопроводом , объединяют несколько стояков. Диаметр сборного трубопро­вода и вытяжной трубы принимают не менее 100 мм при общем числе приборов на стояках не более 120 и диаметр 125 мм при числе приборов не более 300. На эксплуатируемых кровлях вытяжная труба выводит­ся на высоту не менее 3 м.

В зданиях, где нежелательна или невозможна установка вытяж­ных частей (каскадные здания, стилобаты и т. д.), допускается уст­ройство сборного трубопровода без вентиляционной трубы при объе­динении не менее трех стояков.

Отдельный вентиляционный стояк устраивают в высотных зданиях (более 20 этажей) в тех случаях, когда невозможно проложить стояк большего диаметра или два параллельных стояка. Канализационный стояк в нижней части плавно (двумя отводами 135° или косым тройником и отводом) присоединяют к горизонтальному трубопроводу, который прокладывают так же, как отводные трубопроводы к выпуску.

Внутренние водостоки служат для отвода с крыш зданий атмосферных осадков в наружную водосточную сеть.

Водостоки устраивают в промышленных, жилых и общественных зданиях, где невозможно отвести атмосферные осадки по наружным водосточным трубам.

Внутренние водостоки состоят из водосточных воронок, расположенных в пониженных точках крыши и принимающих атмосферные воды; отводящих труб, соединяющих воронки со стояком; стояков, принимающих воду от воронок; подземной части 5 трубопроводов, отводящих воду в наружные водостоки. На стояках устанавливают ревизию.

По форме водосточные воронки подразделяются на колпаковые и плоские (решетчатые). Колпаковые воронки используют для наклонных, а плоские — для горизонтальных асфальтовых или плиточных кровель.

Подвесную водосточную сеть следует выполнять из чугунных:, канализационных труб. Раструбы труб нужно заделывать асбесто-цементом. Диаметры водосточных воронок и стояков должны быть не менее 100 мм.

Стальные трубы, соединяемые на сварке, применяют для устройства подвесных линий, проложенных над оборудованием; в местах, где трубы могут быть случайно повреждены, и для стояков высотой 30 м и более.

Отводящие трубы диаметром 100 мм прокладывают с наименьшим уклоном — 0,008, а подвесные — 0,005. Подвесные трубы прокладывают по конструкциям перекрытия, балкам, фермам и укрепляют к ним при помощи хомутов, подвесок или крючков. Стояки прокладывают строго вертикально по стенам и колоннам.

Для прочистки внутренних водосточных труб ставят ревизии. Ревизии устанавливают на стояках на высоте 1 м от уровня пола, а на прямых линиях на расстоянии 15 м одна от другой.

Расчет внутренних водостоков сводится к определению расчетного расхода дождевых вод и проверке пропускной способности отельных участков сети. При определении расчетной водосборной площади следует дополнительно учитывать 30% суммарной площади вертикальных стен, примыкающих к кровле и возвышающихся над ней.

Конструкция водосточной системы должна обеспечивать при минимальных диаметрах труб пропуск расчетного расхода воды с принятой водосборной площади, т. е. должно быть соблюдено условие: Qрасч< Qкр. Минимальный диаметр трубопроводов должен быть не менее диаметра патрубка воронки. В системах с несколькими воронками условие Qрасч<Qкр должно быть выдержано по отношению к каждой воронке.

Приведите виды и состав загрязнений сточных вод.

Сточные воды представляют собой сложные системы, в которых ор­ганические и минеральные загрязнения находятся в растворенном, коллоидном и нерастворенном состояниях. Органические и неоргани­ческие компоненты загрязнений, находящиеся в сточных водах в коллоидном и нерастворенном состояниях, могут образовывать грубо- и тонкодисперсные суспензии, эмульсии и пену. Состав городских сточ­ных вод и концентрация в них загрязнений определяются, в основном, нормами водопотребления, а также составом производственных сточ­ных вод. Наблюдаются значительные изменения загрязнении сточных вод по сезонам годя, дням недели и часам суток, что связано с бытовой и производственной деятельностью жителей населенного пункта. Уста­новлено, что загрязнения, вносимые в сточные воды от бытовой деятель­ности населения, в среднем сравнительно постоянны, поэтому их мож­но нормировать.

Степень загрязнения сточной воды органическими веществами можно определить по количеству кислорода, которое необходимо для окисления органических веществ с помощью аэробных микроорганиз­мов — минерализаторов. Общее количество кислорода, требуемое дли окисления органических веществ аэробными микроорганизмами—минерализаторами, называется биохимической потребностью в кислороде (ВПК) и выражаемся количеством кислорода в миллиграммах на 1 т (мг/л) пли в граммах на 1 м3 (г/м3). Биохимическую потребность в кис­лороде сточной жидкости определяют лабораторным путем.

Количество и состав производственных сточных вод определяются многими факторами: отраслью промышленного производства и видами исходного сырья, режимом технологических процессов, возможностью утилизации отходов производства, удельным расходом (нормой) воды на единицу продукции. Производственные сточные воды содержат ми­неральные и органические загрязнения в самых различных сочетаниях,

В связи с тем, что в промышленно развитых городах количество про­изводственных сточных вод составляет 30—35% общего количества городских сточных вод, общие городские очистные сооружения рас­считывают, в основном, на загрязнение веществами бытового проис­хождения. Основная же часть загрязнений промышленного происхож­дения должна быть задержана на очистных сооружениях промышлен­ных предприятий схем, чтобы не создавалось аварийных ситуаций: в си­стеме водоотведения и с очисткой сточных вод города.

Нормы водопотребления в городах, количество производственных сточных вод и их состав различны. Это обусловливает разнообразие в проектировании и эксплуатации технологических сооружении город­ских станции очистки сточных вод.

Для обработки сточных вод применяют механическую, физико-химическую и биологическую очистку. Очищенную сточную жидкость перед спуском в водоем подвергают дезинфекции для уничтожения болезнетворных бактерий.

В результате механической очистки из сточной жидкости удаляются нерастворенные и частично коллоидные загрязнения. Крупные загрязнения задерживаются решетками. Загрязнения минерального происхождения улавливаются песколовками. Основная масса нерастворенных загрязнений органического происхождения задерживается в отстойниках. При этом частицы с удельным весом больше удельного веса сточной жидкости выпадают на дно, а частицы с меньшим удельным весом всплывают зависимости от их характера применяют жироловки., нефтеловушки, маслоотделители и пр. С помощью этих сооружений осуществляют очистку производственных сточных вед.

Для обработки производственных сточных вод применяют также флотацию вводя в сточную жидкость воздух и пенообразующие вещества. Всплывающие пузырьки воздуха и частицы пенообразующих веществ сорбируют загрязнения и поднимают их на поверхность жидкости в виде пены, которая непрерывно удаляется.

К сооружениям механической очистки относятся также септики, двухъярусные отстойники и осветлители-перегниватели, в которых осветляется жидкость и обрабатывается выпавший осадок.

Для удаления из производственных сточных вод взвешенных веществ большого удельного веса используют гидроциклоны.

Физико-химическую очистку применяют главным образом для обработки некоторых видов производственных сточных вод. К физико-химическим методам очистки относятся сорбция, экстракция, эвапорация, электролиз, ионный обмен и др.

Сущность биологической очистки состоит в окислении органических веществ микроорганизмами. Различают биологическую очистку сточных вод в искусственно созданных условиях (биологические фильтры и аэротенки) и в условиях, близких к естественным {поля фильтрации и биологические пруды}.

Для дезинфекции очищенных сточных вод чаше всего применяют хлорирование.

В настоящее время требования к степени очистки сточных вод повышаются, в связи с чем их подвергают доочистке. Для этого применяют песчаные фильтры, контактные осветлители, микрофильтры, биологические пруды.

Сооружения механической очистки (решетки, песколовки и отстойники) предназначены для задержания основной массы нерастворенных загрязнений. В сооружениях биологической очистки окисляются оставшиеся нерастворенные и растворенные органические загрязнения.

Приведите сооружения механической очистки сточных вод.

Производится предварительная очистка поступающих на очистные сооружения сточных вод с целью подготовки их к биологической очистке. На механическом этапе происходит задержание нерастворимых примесей.

Сооружения для механической очистки сточных вод:

-решётки (или УФС — устройство фильтрующее самоочищающееся) и сита;

-песколовки;

-первичные отстойники;

-мембранные элементы;

-септики.

Для задержания крупных загрязнений органического и минерального происхождения применяются решётки и для более полного выделения грубодисперсных примесей — сита. Максимальная ширина прозоров решётки составляет 16 мм. Отбросы с решёток либо дробят и направляют для совместной переработки с осадками очистных сооружений, либо вывозят в места обработки твёрдых бытовых и промышленных отходов.

Затем стоки проходят через песколовки, где происходит осаждение мелких частиц (песок, шлак, бой стекла т. п.) под действием силы тяжести, и жироловки, в которых происходит удаление с поверхности воды гидрофобных веществ путём флотации. Песок из песколовок обычно складируется или используется в дорожных работах.

В последнее время мембранная технология становится перспективным способом при очистке сточных вод. Очистка сточных вод с использованием прогрессивной мембранной технологии применяется в комплексе с традиционными способами, для более глубокой очистки стоков и возврат их в производственный цикл.

Очищенные таким образом сточные воды переходят на первичные отстойники для выделения взвешенных веществ. Снижение БПК составляет 20-40 %.

В результате механической очистки удаляется до 60-70 % минеральных загрязнений, а БПК5 снижается на 30 %. Кроме того, механическая стадия очистки важна для создания равномерного движения сточных вод (усреднения) и позволяет избежать колебаний объёма стоков на биологическом этапе.

Осадок, образующийся в процессе очистки сточных вод, должен подвергаться обработке, обеспечивающей возможность его утилизации или складирования. При этом необходимо учитывать народнохозяйственную эффективность утилизации осадка и газа метана, организацию складирования неутилизируемых осадков и очистку сточных вод, образующихся при обработке осадка.

УПЛОТНИТЕЛИ И СГУСТИТЕЛИ ОСАДКА ПЕРЕД ОБЕЗВОЖИВАНИЕМ ИЛИ СБРАЖИВАНИЕМ

Уплотнители и сгустители следует применять для повышения концентрации активного ила. Допускается подача в них иловой смеси их аэротенков, а также совместное уплотнение сырого осадка и избыточного активного ила. Для этой цели допускается применение илоуплотнителей гравитационного типа (радиальных, вертикальных, горизонтальных), флотаторов и сгустителей. При проектировании радиальных и горизонтальных илоуплотнителей надлежит принимать:

-выпуск уплотненного осадка под гидростатическим напором не менее 1 м;

-илососы или илоскребы для удаления осадка; подачу иловой воды из уплотнителей в аэротенки;

-число илоуплотнителей не менее двух, причем оба рабочие.

МЕТАНТЕНКИ

Метантенки следует применять для анаэробного сбраживания осадков городских сточных вод с целью стабилизации и получения метансодержащего газа брожения, при этом необходимо учитывать состав осадка, наличие веществ, тормозящих процесс сбраживания и влияющих на выход газа.

Совместно с канализационными осадками допускается подача в метантенки других сбраживаемых органических веществ после их дробления.

Для сбраживания осадков в метантенках допускается принимать мезофильный (Т = 33 °С) либо термофильный (Т = 53 °С) режим. Выбор режима сбраживания следует производить с учетом методов последующей обработки и утилизации осадков, а также санитарных требований.

АЭРОБНЫЕ СТАБИЛИЗАТОРЫ

На аэробную стабилизацию допускается направлять неуплотненный или уплотненный в течение не более 5 ч активный ил, а также смесь его с сырым осадком. Для аэробной стабилизации следует предусматривать сооружения типа коридорных аэротенков. Продолжительность аэрации надлежит принимать, сут: для неуплотненного активного ила — 2-5, смеси осадка первичных отстойников и неуплотненного ила — 6-7, смеси осадка и уплотненного активного ила — 8-12 (при температуре 20 °С).

При более высокой температуре осадка продолжительность аэробной стабилизации надлежит уменьшать, а при меньшей — увеличивать. При изменении температуры на 10 °С продолжительность стабилизации соответственно изменяется в 2 — 2,2 раза.

Аэробная стабилизация осадка может осуществляться в диапазоне температур 8-35 °С.

Приведите сооружения биологической очистки сточных вод.

Биологическая очистка сточных вод — один из самых распространенных способов обезвреживания сточных вод при подготовке их к спуску в водоемы, основанный на микробиальных (под воздействием микробов) процессах распада и минерализации органических веществ по аналогичной схеме.

Сооружения и аппараты биологической очистки:

Биологическая очистка может осуществляться как в естественных так и в искусственных условиях.

К сооружениям естественной очистки относятся:

1. Фильтрующие колодцы, используемые при расходе 1 куб.м в сутки и менее, и фильтрующие кассеты — при расходе 0,5-6 куб.м в сутки.

2. Поля подземной фильтрации — при расходе до 15 куб.м в сутки и более.

3. Поля фильтрации — при расходе 1400 куб.м в сутки и менее.

В этих сооружениях, фильтрующей загрузкой являются естественные грунты, используемые непосредственно на месте (пески, супеси, легкие суглинки).

4. Фильтрующие траншеи, песчано-гравийные фильтры, применяемые при расходе 15 куб.м в сутки и более. Оросительная и дренажная сеть этих сооружений положена в слое искусственной фильтрующей загрузки из привозного грунта. Их устраивают при наличии водонепроницаемых или слабофильтрующих грунтов.

5. Фильтрующие кассеты с пропускной способностью 0,5-6 куб.м в сутки, применяемые в слабофильтрующих грунтах (суглинках) при коэффициенте фильтрации не менее 0,1 куб.м в сутки.

6. Циркуляционные окислительные каналы (ЦОК) — при расходе 100-1400 куб.м в сутки.

7. Биологические пруды с естественной или искусственной аэрацией — при расходе 1400 куб.м в сутки.

Однако почвенные методы не всегда приемлемы из-за неблагоприятных санитарных, почвенно-грунтовых, климатических, гидрогеологических условий. В связи с этим возникает необходимость в применении сооружений искусственной биологической очистки:

1. Биофильтры с загрузкой из пеностекла или пластмассы.

2. Биодисковые фильтры.

3. Биофильтраторы.

4. Биореакторы с биобарабанами.

5. Блок биореакторов с затопленной ершовой загрузкой.

6. Аэрационные установки, работающие по методу полного окисления (продленной аэрации).

7. Аэрационные установки с аэробной стабилизацией избыточного активного ила.

Если требуется подать сточные воды к оросительной трубе фильтрующего устройства, необходимо установить насос после септика или дозирующей камеры. Поскольку вода уже осветлена, можно использовать обычный центробежный или погружной водопроводный насос.

Насос можно установить:

1. в специальном небольшом колодце (металлическом или железобетонном), рассчитанном на емкость воды 40—60 литров и оборудованном прилавковым электродатчиком который обеспечивает периодическое включение насоса и подачу сточных вод к фильтру порциями. При использовании подкачки дозирующая камера не нужна;

2. во второй камере двухкамерного септика.

Центробежный насос можно установить на перекрытии септика. На конце всасывающего патрубка следует установить сетчатый фильтр (ячейка 1 мм) на металлическом каркасе.

Погружной насос помещается целиком в каркас, закрытый фильтрующей сеткой.

Целесообразно установить насосную установку для перекачки полностью очищенных сточных вод после фильтра.

Необходимость перекачки сточных вод может возникнуть и при их сбросе после очистки на фильтрующем устройстве, если рельеф не обеспечивает самотека. В зимний период очищенную воду можно подавать насосом на поверхность замерзшего водоема.

Такая насосная установка требует значительно большего объема накопительной камеры, примерно 3-3,5 м³ и выполняется как септик. Дно камеры устраивается с уклоном 0,01 (1 см на метр) к месту расположения погружного насоса или заборного патрубка центробежного насоса. Уровень воды должен поддерживаться на 100 мм ниже лотка подводящей трубы.

Центробежный насос устанавливают на консоли, прикрепленной к стенке колодца, а заборный патрубок снабжают сетчатым фильтром (с ячейкой 1 мм). Погружной насос вывешивают ниже уровня воды, а фильтр размещают на вводе сточных вод в емкость колодца. Колодец оборудуется вентиляционным стояком и поплавковым датчиком уровня со штангой, верхний конец которой показывает уровень воды и позволяет судить о переполнении и необходимости перекачки воды.