Сооружения по удалению крупных взвесей и песка из сточных вод

К сооружениям по удалению крупных взвесей из сточных вод  относятся решетки и дробилки.

Решетки должны устанавливаться на всех очистных станциях, независимо от способа подачи на них сточных вод — самотеком или под напором. Решетки представляют собой прутья с прозорами различной величины (в зависимости от требуемой степени очистки сточной воды), поставленные вертикально или наклонно (60 — 70° к горизонту) на пути движения сточных вод. Прутья решеток быва­ют прямоугольной, реже круглой формы.

Чаще применяют неподвижные решетки.

Неподвижная решетка представляет собой металлическую ра­му, внутри которой установлен ряд параллельных стержней, постав­ленных на пути движения сточной воды. При ручной очистке от­бросы регулярно удаляются граблями и сбрасываются на дрени­рованную площадку (дырчатое корыто). Удаление отбросов в этом случае производится в закрытых контейнерах. При количестве за­держиваемых отбросов более 0,2 м³/сут применяется механизиро­ванная очистка решеток и устанавливаются дробилки. Транспор­тирование отбросов от решеток к дробилкам должно быть механи­зировано. На станциях очистки допускается установка решеток в отдельных зданиях, где устраивают приточно-вытяжную венти­ляцию.

Химический анализ загрязнений сточных вод. Методы очистки сточных вод.

По физическому состоянию загрязнения сточные воды делятся
на:
нерастворимые примеси, находящиеся в воде в виде крупной взвеси (диаметром более десятых долей миллиметра) и в виде суспензии, эмульсий и пены;
коллоидные частицы;
растворенные, находящиеся в воде в виде молекулярно-дисперс­ных частиц (диаметром менее 0,001 мк).
По своей природе загрязнения делятся на минеральные, ор­ганические и бактериальные (рис. 4.1). Как следует из рис. 4.1, основным химическим элементом загрязнений растительного про­исхождения является углерод. Загрязнения животного происхожде­ния содержат много азота.Бактериальные загрязнения представляют собой различные ви­ды микроорганизмов, в том числе и болезнетворных бактерий. По своему химическому составу они относятся к загрязнениям органи­ческого происхождения, но выделяются в особую группу ввиду их особого взаимодействия с другими видами загрязнений. Наблюда­ется колебание концентрации загрязнений (количество за­грязнений, приходящееся на единицу объема воды, мг/л или г/м³) сточных вод, поступающих на очистные сооружения. 

Элементы наружной канализации.

Наружная канализация состоит из разветвленной сети подзем­ных труб и каналов, отводящих сточные воды самотеком к насос­ным станциям или на очистные сооружения. На рис. 3.2. представ­лены объекты канализования, от которых отводятся сточные во­ды, и указаны места прокладки канализационных сетей. Внутрик­вартальная сеть транспортирует сточные воды от зданий данного квартала в уличную канализацию. Она оканчивается контроль­ным колодцем (КК), расположенным за пределами квартала перед красной линией застройки. Участок сети, соединяющий контроль­ный колодец с уличной сетью, называется соединительной веткой. Уличная сеть городов сильно разветвлена и охватывает обшир­ные территории, поэтому для создания условий приема сточных вод из улиЧных сетей территорию города разбивают на бассей­ны канализования (часть канализуемой территории, ограниченная водоразделами). Участок сети, собирающий сточные воды от одно­го или нескольких бассейнов канализования, называется коллек­тором бассейна канализования. Таким образом, уличная канализа­ция (в пределах каждого бассейна) объединяется одним или не­сколькими коллекторами бассейнов канализования, которые отво­дят ее за пределы бассейна в главные коллекторы. Загородные кол­лекторы (отводные) не имеют присоединений. Они отводят сто­чные воды транзитом за пределы объекта канализования к насос­ным станциям, очистным сооружениям или к месту их выпуска в водоем.

Методика определения отметок лотков труб дворовой конализации с использованием среды EXCEL

Отметки лотков труб определяют для возможности составления профиля канализационной сети.
Сначала выбирают расчетное направление сети от диктующего колодца до контрольного, а затем до городского колодца уличной сети. В качестве диктующего колодца может быть принять колодец, к которому присоединяется выпуск из здания с минимальной глуби­ной заложения и наиболее удаленный от колодца городской сети. Для запроектированного варианта дворовой сети  в каче­стве диктующего выбран колодец КК-1, к которому присоединяется выпуск 1 из здания.
Традиционная методика определения лотков труб достаточно проста. Для составления профиля канализационной сети определя­ют отметки лотков труб в колодцах. При этом необходимо знать диаметр сети, ее уклон, расстояние между колодцами, рельеф мест­ности.

ОСОБЕННОСТИ УСТРОЙСТВА РАБОТЫ НАСОСНЫХ КАНАЛИЗАЦИОННЫХ СТАНЦИЙ

Канализационные насосные станции (КНС) строят, когда рельеф местности не позволяет отводить сточные воды и атмосферные осадки самотеком к месту очистки. Эти станции необходимо стро­ить, если глубина канализационных коллекторов превосходит 4 — 8 м (в зависимости от грунтов). Наиболее целесообразно располагать канализационные насосные станции на свободных территориях вблизи промышленных предприятий, складских помещений и зеле­ных массивов.
Выбор места расположения КНС должен быть согласован с ор­ганами санитарного надзора. Расположение КНС вблизи очистного сооружения приводит к сокращению строительства вспомогатель­ных производственных помещений, а если ее располагать у канали­зируемого объекта, то отпадает надобность в строительстве до­рогого самотечного коллектора. Решение определяется технико­экономическим расчетом.
КНС разделяются на четыре группы: для перекачивания бы­товых сточных вод, производственных сточных вод, атмосферных вод и осадков (на очистных сооружениях). Станции первой группы могут быть районными, перекачивающими сточную жидкость из отдельных коллекторов в главный коллектор, и главными, перека­чивающими сточную жидкость на очистные сооружения. На станци­ях второй группы предусматривается защита оборудования от агрессивной сточной жидкости и периодическая промывка оборудо­вания. Станции третьей группы предусматриваются в сети дож­девой канализации, когда отвод дождевой воды самотеком на дан­ном участке местности невозможен. Станции четвертой группы входят в состав очистных сооружений и обработки осадков. Эти станции служат для перекачивания осадка из первичных сборников на сооружения по обработке активного ила, песка, а также для повышения напора в канализационных магистралях большой про­тяженности.
Наличие КНС в технологической схеме не обязательно и опреде­ляется рельефом местности и пропускной способностью станций очистки. Технологический процесс перекачивания состоит из двух операций: освобождение жидкости от твердых габаритных отбро­сов, песка, камней и перекачивания относительно чистой жидкости. Поэтому всегда строят два помещения: помещение с приемным резервуаром и очистными решетками, дробилками и насосный зал. Эти помещения могут быть разделены или совмещены и, соответ­ственно, станции называются: раздельного или совмещенного типа. КНС бывают незаглубленные (до 4 м относительно поверхности земли), полузаглубленные (до 7 м) и шахтного типа (свыше 8 м) с насосами горизонтального, вертикального или осевого типа, с ручным или автоматическим управлением.

На рис. 3.18 показана схема КНС шахтного типа с совмещенным расположением приемного резервуара 3 и машинного зала с элект­родвигателями 6 и центробежными насосами 7 типа СДВ 160/45, вертикальными с подачей на 160 м³/ч и напором 45 м, частотой вращения вала 1450 об/мин. Подводящий коллектор 1 на входе в резервуар 3 имеет механизированные решетки 2 типа МГТ для задержания отбросов, которые могут засорить проточную часть насосов. Всасывающие (4) трубопроводы индивидуальны для каж­дого из насосов (7), нагнетательный трубопровод 5 общий с ре­гулирующими задвижками и обратным клапаном для каждого из насосов.
Центробежные насосы для перекачивания сточных вод должны удовлетворять некоторым специальным требованиям, обусловлен­ным характеристикой жидкости: наличием примесей песка, твердых включений в виде камней и всевозможных отбросов. Такой состав жидкости приводит к существенным изменениям конструкции рабо­чего колеса и спирального отвода, которые делаются упрощенной формы и с широкими проходами. Предусматриваются люки-реви­зии, а в зону уплотнения вала подается промывочная вода. Выпу­скаются насосы двух типов: СД — центробежные и СДС — свобод­новихревые. По расположению вала эти насосы могут быть горизо­нтальными, вертикальными и полупогружными. 

На рис. 3.19 показан центробежный насос типа СД, предназначенный для перекачива­ния неагрессивных жидкостей плотностью 1050 кг/м³ с pH = 6 — 8,5, температурой до 80 °С и содержанием абразивных частиц размером до 5 мм не более 1% по массе. Серия таких насосов выпускается с диапазоном подач от 1,9 до 3000 л/с и напоров от 5,5 до 110 м, КПД 45 — 83%. Конструкция насоса позволяет демонти­ровать рабочее колесо, не снимая сам насос с фундаментной плиты. Уплотнение — мягкий сальник с промывкой водой под давлением, превышающим давление насоса на 0,5 — 1 атм. Ротор насосов небольшой мощности (до 100 кВт) установлен в подшипниках каче­ния. В более мощных насосах применяются подшипники скольже­ния (резиновые или лигнафолевые) с промывкой чистой водой как в насосе типа СДВ с вертикальным валом на рис. 3.20. Конструкция этого насоса отличается защитными бронедисками и удобством демонтажа и обратной установки всего ротора насоса без отделения его корпуса от фланцев трубопровода. Основные детали насоса выполнены литьем из чугуна.

Устройство дождевой канализации

Начертание дождевой (водосточной) сети в плане зависит от:
рельефа местности;
размера территории;
расположения подземных коммуникаций.
Дождевые воды, стекающие с поверхности земли, поступают в закрытую водосточную сеть через дождеприемники Дождеприемник представляет собой колодец, перекрытый сверху приемной решеткой 1. Из дождеприемника дождевая вода по соеди­нительной ветке 2, закладываемой в низовой части дождеприемника, поступает в подземную водосточную сеть. Дождеприемники быва­ют круглыми, диаметром не менее 0,7 м или прямоугольными (размером 0,6 х 0,9 м). Основание дождеприемника без осадочной части закладывается на глубину не менее 0,8 м. Приемные решетки изготовляют из чугуна или стали. Размещение дождеприемников предусматривается во всех пониженных местах, а также у перекрест­ков до створа организованных переходов улиц. Расстояние между дождеприемниками принимается в зависимости от уклона улиц от 50 до 80 м друг от друга (при ширине улиц до 30 м и условии, что в дождеприемники не поступают дождевые воды с территории кварталов). При отводе дождевых вод с внутренней стороны квар­талах расстояние между дождеп­риемниками принимается по рас­чету.
В целях уменьшения сечения и длины дождевой (водосточной) сети ее трассируют вдоль горо­дских проездов по кратчайшему расстоянию от мест сброса. При ширине проезда до 30 м подзем­ная водосточная сеть проходит по его середине. При большей шири­не проезда водосток можно про­кладывать в две линии по обеим его сторонам.
При интенсивных дождях часть сточных вод через ливнеспуски сбрасывается в водоем без очистки. Схема работы ливнеспуска приведена на рисунке.

Устройство канализации на строительных площадках

Сточные воды, образующиеся на строительных площадках, до­пускаются к спуску в канализационную сеть населенного пункта. Для отвода сточных вод с территорий строительных площадок сеть стараются прокладывать по кратчайшему расстоянию к централи­зованной системе канализации. Для строительства участков сети, которые в дальнейшем не могут быть использованы, кроме керами­ческих труб могут быть применены и гончарные.
Для канализования объектов строительства можно применять временные, стационарные, передвижные канализационные сооруже­ния и установки.
При продолжительном сроке строительства на площадке реко­мендуется установка сборно-щитового дома с туалетными ком­натами. Наилучшим в санитарном отношении видом временного санитарно-технического оборудования строительной площадки яв­ляется применение контейнерных (инвентарных) санузлов, биоту­алетов.
Биотуалет работает точно так же, как унитаз типа «Компакт», но занимает меньше места и не требует вентиляции туалета.
Малый вес биотуалета позволяет легко доставить его в любое нужное место. Его принцип работы заключается в том, что чистая вода из наполняемого бачка, который вместе с унитазом образует двухкомпонентную часть туалета, смывает отходы в расположен­ный внизу герметичный приемный резервуар.В нем отходы подвергаются дезодорации и химической обработ­ке быстрорастворимыми гранулами.
Нижняя часть биотуалета легко отсоединяется от основной кон­струкции, после чего ее можно легко до­ставить к месту выброса отходов (компост­ная яма или грунт) и аккуратно слить содер­жимое.
Конструкции биотуалетов могут быть снабжены электрической системой смыва, работающей от аккумуляторной батареи, и индикатором уровня отходов.
Могут применяться установки с водоне­проницаемыми выгребными емкостями (люфт-клозеты). Они состоят из нескольких кабин, размещаемых во временных построй­ках на расстоянии не менее 20 м от жилых и общественных зданий.
При расположении строительной пло­щадки в сельской местности целесообразно применять клозеты с засыпкой нечистот растительной землей или сухим торфяным порошком — пудр-клозеты. Тогда нечистоты мо­жно использовать в качестве удобрений на близлежащих сельскохо­зяйственных участках.
При невозможности отведения сточных вод в централизованную систему канализации и при их объеме более 2 м³/сут на строитель­ной площадке могут применяться очистные сооружения малой канализации. Они должны располагаться с подветренной стороны от жилых зданий.
Самыми простыми и надежными сооружениями этой системы являются септики. Рекомендуется принимать типовые многокамерные септики из сборных железобетонных элементов. Прошедшие в септиках неполную биологическую очистку сточные воды подлежат дальнейшей обработке. Для этого можно применить фильтрующую траншею. В траншее предусматрива­ется укладка двух трубопроводов, располагаемых один под другим и разделенных слоем песка. Из одного трубопровода происходит просачивание воды в фильтрующий слой, а другой предназначен для сбора и отвода воды. Днище траншеи должно иметь ширину 0,5 м, а глубина ее составляет 1,2 — 1,5 м. Стенки траншеи могут не крепиться досками в тех случаях, когда грунт обладает высокой устойчивостью. При устройстве траншей обязательно предусмат­ривается вентиляция как для распределительной, так и для рас­положенной под ней дренажной трубы путем присоединения к их концам вентиляционных труб, которые выводятся на поверхность. Сточные воды, прошедшие предложенную очистку, считаются био­логически очищенными и могут быть спущены в водоем. В том случае, если участок строительства значительно удален от водоема, сточные воды отводятся в почву через фильтрующие колодцы. Расстояние от днища колодца до уровня грунтовых вод должно быть не менее 1 м. Днище колодца делают водопроница­емым. В стенках устраивают ряд отверстий.

Система канализации городов.

Под системой канализации понимается совместное или раздель­ное отведение всех видов сточных вод на очистные сооружения. В настоящее время применяются следующие системы: общесплав­ная, раздельная (полная, неполная), полураздельная, комбинирован­ная.

При общесплавной системе канализации сточные воды от промышленных предприятий города, пройдя предвари­тельную очистку на местных очистных сооружениях промышлен­ных предприятий  и сточные воды от жилых кварталов, а также атмосферные воды (дождь) поступают в один коллектор, который транспортирует их на очистные сооружения. Для разгрузки обще­сплавной сети в период интенсивных дождей на ней устанавливают разделительные камеры — ливнеспуски, через которые часть сто­чных вод сбрасывается без очистки в водоем. К достоинствам общесплавной сети следует отнести уменьшения ее строительной стоимости за счет того, что ее протяженность на 30 — 40% меньше, чем раздельной. Однако эта система не эконо­мична. Кроме того, периодический сброс в водоем части неочищен­ных стоков ухудшает его экологическое состояние.

При неполной раздельной системе, которая является промежуточной стадией строительства полной раздельной системы, дождевые и условно-чистые производственные воды отводятся в водоем без очистки по открытым лоткам, а загрязненные производ­ственные воды и бытовые стоки по общему коллектору  на очист­ные сооружения.

При полной раздельной системе проектируют сеть  для отвода бытовых сточных вод и загрязненных производствен­ных вод, прошедших местную очистку, на очистные сооружения и устраивают самостоятельную производственно-дождевую кана­лизационную сеть  для приема дождевых и условно-чистых произ­водственных вод, которая отводит эти воды в реку без очистки (допускается проектирование отдельной дождевой сети для приема и отведения только дождевых вод и сети для транспортирования условно-чистых производственных вод). Кроме того, для отвода производственных сточных вод, не допускаемых к совместному отведению с бытовыми стоками, проектируется самостоятельная сеть.

При полураздельной системе устраиваются те же сети, что и при полной раздельной системе, но на производственно-дождевой сети  устанавливают специальные устройства — водосбросные камеры, позволяющие перепускать дождевые воды (при малых расходах), а также наиболее загрязненные первые порции дождя в сеть  для производственно-бытовых вод, а при интенсив­ных ливнях сбрасывать их непосредственно в водоем без очистки. При такой системе сеть  необходимо прокладывать ниже производственно-дождевой, чтобы обеспечить прием загрязненных дож­девых вод.

Комбинированная система канализации появилась в результате расширения городов, имеющих общесплавную систему канализа­ции.

Источник: Учебник "Инженерные сети, оборудование зданий и сооружений"