Канализация зданий
Комплекс инженерных сетей, сооружений и устройств, предназначенных для приема, транспортирования, обеззараживания и очистки сточных вод, называют системой канализации.
Сточными водами или сточной жидкостью называют воду, которая была использована для различных нужд и получила при этом дополнительные примеси (загрязнения), изменившие ее химический состав или физические свойства.
В зависимости от происхождения сточные воды разделяют на бытовые (хозяйственно-фекальные), производственные (промышленные) и атмосферные.
Бытовые сточные воды по природе загрязнения делятся на фекальные, поступающие из туалетов и загрязненные в основном физиологическими отбросами, и хозяйственные, поступающие из раковин, ванн, трапов душевых, а также из бань, прачечных, после мытья помещений и др.
Производственные сточные воды образуются в результате загрязнения водопроводной воды в процессе использования ее в производстве различными примесями и химическими соединениями (нефтепродукты, жиры, масла, смолы, ядовитые вещества). В зависимости от вида и степени загрязнения такие сточные воды называют загрязненными и условно-чистыми.
Атмосферные сточные воды образуются в результате выпадения дождей и таяния снегов.
Накопление сточной жидкости на поверхности и в глубине почвы, а также в водоемах загрязняет окружающую среду, исключает возможность использования водоемов для хозяйственных целей и является причиной инфекционных заболеваний.
Для обеспечения санитарного состояния городов, населенных пунктов, промышленных предприятий необходимо своевременно удалять с их территорий сточные воды в систему канализации.
Существуют два вида канализации: вывозная (реже) и сплавная. При сплавной канализации сточные воды по подземным трубопроводам транспортируются на очистные сооружения, где 7х подвергают весьма интенсивной очистке преимущественно в искусственно созданных условиях. Очищенные сточные воды спускают в ближайшие водоемы. Для сплавной канализации необходимо сооружение в зданиях внутреннего водопровода.
Схема канализации включает следующие основные элементы: внутренние канализационные устройства зданий, наружную внут- риквартальную (дворовую) и наружную уличную канализационную сеть, насосные станции и напорные трубопроводы, очистные сооружения и устройства для выпуска очищенных сточных вод в водоем.
Внутренние канализационные устройства зданий состоят из санитарных приборов для приема загрязненных вод (моек, ванн, унитазов, трапов душевых, устройств для приема промышленных стоков) и систем трубопроводов, отводящих эти воды за пределы здания.
В зависимости от характера и степени загрязнения сточных вод создают раздельные системы внутренней канализации для бытовых, производственных и ливневых стоков или эти системы группируют и объединяют.
Сети внутренней канализации сооружают из чугунных, стальных, асбестоцементных или пластмассовых труб. Трубы (стояки, отводы) прокладывают открыто с креплением к стенам и потолкам или скрыто в каналах, бороздах, в специальных санитарных блоках и кабинах. Подземную часть внутренних канализационных сетей выполняют с расчетным уклоном к наружным канализационным сетям и соединяют с ними путем устройства специальных приемных и смотровых колодцев (рис. 1).
Внутриквартальная (дворовая) канализационная сеть представляет собой систему подземных трубопроводов: выпусков от зданий и внутриквартальных коллекторов, предназначенных для приема сточных вод из зданий и отведения их в уличную канализационную сеть.
Уличная канализационная сеть — это система подземных трубопроводов, принимающих сточные воды от внутриквартальных (дворовых) сетей и транспортирующих их к насосным станциям, очистным сооружениям и в водоем. Трубопроводы такой сети называют коллекторами. Для осмотра, промывки и прочистки от засорения канализационной сети устраивают смотровые колодцы. Для приема атмосферных сточных воде проездов служат дождеприемники, представляющие собой круглые или прямоугольные колодцы с металлической решеткой сверху.
Пересечение коллекторов с реками, оврагами и железными дорогами выполняют устройством дюкеров,, эстакад, переходов.
Канализационные сети строят преимущественно самотечными. Для этого их прокладывают соответственно рельефу местности.
Коллекторы обычно сооружают по пониженным участкам местности для обеспечения минимальной глубины прокладки присоединяемых к ним вышележащих участков уличной сети.
От глубины заложения трубопроводов существенно зависят стоимость и сроки строительства канализационной сети. В связи с этим ее принимают по возможности минимальной с учетом предохранения сточных вод в трубах от замерзания и защиты труб от механического повреждения. Но так как температура сточных вод не опускается ниже 7°С даже в самое холодное время года, канализационные трубопроводы можно прокладывать на глубине, меньшей глубины промерзания грунта. Обычно глубина заложения канализационных трубопроводов колеблется от 0,7 до 7—8 м от поверхности земли до верха трубы. Глубину заложения трубопроводов определяют расчетом продольного профиля канализационной сети.
Трубы и материалы для заделки стыков при устройстве канализационной сети должны быть прочными, водонепроницаемыми, устойчивыми против коррозии и истирания, гладкими (для уменьшения сопротивлений, возникающих при движении жидкостей), а также и дешевыми. Этим требованиям в наибольшей мере удовлетворяют керамические, бетонные, железобетонные и асбестоцементные трубы.
Керамические трубы (ГОСТ 286—74). Для безнапорных канализационных сетей используют керамические трубы диаметром 150—600 мм, длиной 800, 1000 и 1200 мм с раструбом на одном конце. Соединение керамических труб (рис. 3) выполняется аналогично раструбному соединению чугунных водопроводных труб. Герметичность стыка обеспечивают заполнением кольцевого зазора между стенками гладкого конца трубы и раструба на 1/3 — V2 всей его глубины смолеными пеньковой прядью или канатом. В остальную часть кольцевого зазора вводят заполнитель (замок) для повышения прочности стыка. В качестве заполнителя используют асфальтовую мастику, асбестоцементный или цементный раствор.
Бетонные и железобетонные трубы (ГОСТ 6482—71). Для устройства безнапорных канализационных сетей применяют бетонные и железобетонные трубы раструбные диаметром 200—2500 мм и фальцевые диаметром 1750—3500 мм. Раструбные и фальцевые стыковые соединения бетонных и железобетонных труб выполняют так же, как и раструбные стыковые соединения керамических труб.
Асбестоиементные трубы (ГОСТ 1839—72), как безнапорные, так и напорные, изготовляют с гладкими концами диаметром 100—600 мм. Соединяют их с помощью цилиндрических муфт. Зазоры между стенками труб и муфт заделывают аналогично кольцевым зазорам раструбных стыков керамических труб.
В особых случаях безнапорные трубопроводы можно выполнять из стеклянных, фанерных и других труб. В последние годы для устройства самотечных трубопроводов начали применять трубы из синтетических материалов (винипластовые, полиэтиленовые и др.).
За рубежом трубы из синтетических материалов наибольшее распространение получили в Финляндии и ФРГ. В Финляндии освоено производство труб из полиэтилена высокой плотности диаметром от 400 до 1000 мм, а в ФРГ — диаметром до 1200 мм. Соединяют эти трубы контактной сваркой (преимущественно встык).
Напорные трубопроводы выполняют из напорных железобетонных, асбестоцементных, чугунных или стальных труб.
Смотровые колодцы сооружают для осмотра и прочистки канализационной сети. Их разделяют на линейные, устраиваемые на прямолинейных участках труб через 40—150 м по их длине (чем больше диаметр труб, тем больше расстояние между колодцами); поворотные, располагаемые в местах изменения уклона канализационной линии и ее направления в плане; узловые, устанавливаемые в местах соединения линий, и контрольные — в местах присоединения внутриквартальных (дворовых) и заводских сетей к уличным в пределах застройки кварталов.
Смотровые колодцы можно выполнять из кирпича и сборного железобетона. В плане они могут иметь круглую или прямоугольную форму. Детали для круглых железобетонных колодцев изготовляют в соответствии с ГОСТ 8020—68.
Канализационные насосные станции сооружают при большой глубине заложения коллекторов и вследствие этого из-за невозможности самотечного транспортирования сточных вод к очистным сооружениям или в водоем. Перекачивают сточные воды к очистным сооружениям по напорным трубопроводам.
Канализационная насосная станция состоит из машинного отделения с насосами и приемного резервуара.
На выбор типа насосной станции влияют глубина заложения подводящего трубопровода, мощность станции, условия строительства, принятый тип насосов и др. Наиболее часто строят канализационные насосные станции шахтного типа. Круглая в плане форма обусловлена опускным способом выполнения строительных работ. Подземную часть насосных станций сооружают из бетона или железобетона, а надземную — из кирпича.
Напорные трубопроводы выполняют, как правило, в две линии из железобетонных или асбестоцементных труб. При соответствующем обосновании можно использовать чугунные или стальные трубы.
Очистные сооружения, выпуски. Очистные сооружения предназначены для очистки и обеззараживания сточных вод и переработки их осадка. Способы очистки, состав и размеры очистных сооружений определяют расчетом в зависимости от характера и концентрации загрязнений сточных вод, мощности и самоочищающейся способности водоема, наличия населенных пунктов и промышленных предприятий ниже по течению реки, а также от назначения водоема (для водоснабжения, купания, рыбоводства).
Очистные сооружения необходимо располагать 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 специальные устройства, называемые выпусками, сбрасываются в водоем. Выпуски очищенных сточных вод в водоем должны обеспечивать смешивание выпускаемой воды с водой водоема. Выпуски бывают береговые и русловые. При сбросе очищенных вод в озера и моря устраивают глубоководные выпуски.
Существуют различные способы очистки сточных вод: механическая, биохимическая (или биологическая), химическая и физико-химическая.
Механическую очистку применяют для удаления из сточных вод взвешенных веществ и частично загрязнений, находящихся в коллоидном состоянии. Для этой цели используют решетки, песколовки, отстойники, жироловки, нефтеловушки, маслоотделители, гидроциклоны, фильтры и другие сооружения. Решетки служат для улавливания крупных загрязнений (тряпья, мочала, бумаги и др.), песколовки — для улавливания нерастворенных минеральных примесей (песка, шлака, боя стекла и др.), отстойники — для очистки сточных вод от взвешенных веществ.
Под действием сил тяжести частицы, плотность которых больше плотности воды, осаждаются на дно сооружений. В то же время частицы, плотность которых меньше плотности воды (жиры, масла, нефть), всплывают на поверхность. Осадок и всплывшие загрязнения удаляют из сооружений и направляют на обработку.
Биохимическая (биологическая) очистка. Сущность этого процесса заключается в окислении оставшихся в воде после механической очистки органических загрязнений о помощью микроорганизмов, способных в процессе своей жизнедеятельности осуществлять минерализацию органических веществ. Биохимическая очистка сточных вод может происходить в условиях, близких к естественным (поля орошения и фильтрации, а также биологические пруды), и в искусственно созданных условиях (биологические фильтры и аэротенки).
Поля орошения и фильтрации представляют собой специально подготовленные и спланированные земельные участки, которые периодически заливают сточными водами. Образующаяся на частицах земли биологическая пленка, заселенная микроорганизмами, адсорбирует и минерализует органические вещества. Кислород, необходимый для жизнедеятельности микроорганизмов, проникает в почву из воздуха. Сточные воды на таких полях очищаются довольно медленно. Значительно интенсивнее их очистка происходит яа биологических фильтрах и аэротенках.
Биохимическую очистку сточных вод на биологических фильтрах осуществляют аэробные микроорганизмы, развивающиеся в виде биологической пленки, которая периодически отмирает и выносится с очищенной водой. Для ее улавливания применяют вторичные отстойники. Осадок из этих отстойников направляют в метантенки.
Для обеззараживания (дезинфекции) сточные воды обрабатывают хлорной известью или хлором, для чего сооружают контактные резервуары.
Осадки бытовых и большинства производственных сточных вод являются хорошим удобрением и используются в сельском хозяйстве.
Химическую и физико-химическую очист- к у сточных вод применяют для некоторых производственных стоков, и сущность процесса заключается в выделении из сточных вод загрязнений в результате реакции, возникающей между ними и вводимыми реагентами.
Наиболее распространенная схема очистки бытовых и производственно-бытовых сточных вод приведена ниже. По такой схеме проектируют очистные сооружения на средний расход воды от 5 до 30 тыс. м3/сут.
Сточные воды подвергают механической и биохимической очистке, а затем дезинфекции. Осадок перекачивают в метантенки, а обезвоживают и сушат на иловых площадках.
Обеззараживание воды происходит в контактных резервуарах.
При брожении осадка в метантенках образуется газ, в значительной степени состоящий из метана. Этот газ используют на нужды станции и подают через газгольдер для сжигания в котельную.
В результате механической и биохимической очистки на биофильтрах и аэротенках из сточных вод устраняется 91—98% болезнетворных бактерий. Для удаления оставшихся бактерий этого типа очищенные сточные воды подвергают дезинфекции, которую можно осуществлять различными способами. Наибольшее распространение получил способ хлорирования, при котором в очищаемую воду вводят хлорную известь, хлор или гипохлорит натрия.
Водоснабжение и канализация - Канализация зданий
Остались вопросы по теме - "Канализация зданий", задайте их на