8.4.. Районные (региональные) схемы канализации
Для нескольких близко расположенных населенных пунктов и предприятий в промышленных и густонаселенных районах страны применяют районные (региональные) схемы канализации. В этих схемах
районных очистных станциях значительно выше, чем на отдельных мелких сооружениях. На рис. 1.6 представлена районная схема канализации одного из районов Подмосковья для ряда населенных пунктов и промышленных предприятий с единой районной очистной станцией (РОС) пропускной способностью 200 тыс. м3/сутки. Эта схема имеет 10 насосных станций, около 400 км сети, 58,2 км магистральных напорных и самотечных коллекторов диаметром 400—1100 мм. Осуществление этой схемы позволило ликвидировать 22 маломощные станции и оздоровить пригородную местность в бассейне рек Клязьмы и Учи. Сооружение другой аналогичной районной канализации Подмосковья позволило оздоровить пригородную зону в бассейне реки Пахорки на всем ее протяжении (около 40 км), при этом были ликвидированы многочисленные малые очистные сооружения, а сточные воды нескольких городов, поселков и ряда промышленных предприятий стали подаваться на Люберецкую станцию аэрации (Москва). Районные системы канализации построены в Донецком, Криворожском, Кузнецком бассейнах и в других промышленных районах и узлах, а также на Кавказском и Крымском побережье Черного моря. Сооружение районных канализаций с ликвидацией мелких очистных сооружений отдельных пригородных населенных пунктов применяется и в зарубежной практике. Так, например, системы очистных станций Мейпл-Лодж и Могден (Англия) обслуживают соответственно 383 тыс. и 1,5 млн. жителей и заменили 26 и 28 локальных очистных станций. Примером решения районной промышленной канализации является район Касима в префектуре Ибараги (Япония). На территории 3,3тыс.
га, отвоеванной у моря, размещено 39 предприятий, и все они обслуживаются единой районной системой канализации с одной очистной станцией, на которой предусмотрено повторное использование очищенных
сточных вод в техническом водоснабжении. Районные канализации промышленных комплексов встречаются и в других странах.
ВЫБОР СИСТЕМЫ И РАЗРАБОТКА СХЕМЫ КАНАЛИЗАЦИИ
СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА СИСТЕМ КАНАЛИЗАЦИИ
Общесплавная система канализации экономична при многоэтажной застройке, так как протяженность ее внутриквартальной и уличной сетей на 30—40% меньше протяженности двух самостоятельных сетей полной раздельной системы канализации. Затраты на ее эксплуатацию на 15—25% меньше, чем на две сети полной раздельной системы. В санитарном отношении общесплавная канализация была бы наиболее благоприятной, если бы т. главных и отводных коллекторах не устраивались ливнеспуски для сброса во время дождя смеси загрязненных и дождевых вод в открытые водоемы в пределах города (см. гл. ХШ). Делается это с целью уменьшения сечений главных коллекторов и напорных трубопроводов, уменьшения мощности насосных и очистных станций, снижения сравнительно высоких первоначальных строительных затрат; указанное допускается по тем соображениям, что во время ливней количество дождевых вод во много раз превышает количество бытовых и производственных сточных вод (см. § 1), а концентрация загрязнений в смеси вод становится значительно меньше, чем в бытовых сточных водах. Количество загрязнений в годовом стоке дождевых вод равно примерно 10—12-суточному загрязнению бытовых вод с 1 га городской территории. Считается, что разбавленная смесь бытовых и дождевых вод в этом случае представляет относительно небольшую опасность для загрязнения водоема, так как такой сброс наблюдается обычно периодически при сильных ливнях в течение небольшого времени (около 100 ч в год). Следует учесть, что при малоэтажной и рассредоточенной застройке общесплавные канализации имеют ряд технических недостатков. В сухую погоду, когда в сеть поступают только бытовые воды, скорость протока их оказывается недостаточной, что вызывает усиленное выпадение осадка и его загнивание. Во время сильных ливней сеть может переполняться, поэтому при возникновении в ней подпора воды могут быть затоплены подвалы зданий, особенно в пониженных районах городской территории. Реальная опасность затопления подвалов водой через общесплавную канализационную сеть существует и в период паводков для районов города, расположенных ниже горизонта паводочных вод. Предохранительные приспособления от затопления подвалов на практике себя не оправдывают. Значительно усложняется эксплуатация насосных и очистных сооружений вследствие неравномерного притока дождевых вод.
Раздельная система канализации свободна от указанных недостатков. Достоинством полной раздельной системы является равномерная работа главных коллекторов, насосных станций, напорных трубопроводов и очистных сооружений, рассчитанных только на расход бытовых и производственных сточных вод. Недостатками полной раздельной системы канализации являются: необходимость строительства двух раздельных сетей (производственно-бытовой и дождевой); сброс всех поливочных вод при мытье и поливке улиц и дождевых вод, в том числе и их первой наиболее загрязненной порции, без очистки в водоем. Поданным исследований, промывные воды и первые порции дождевых вод (особенно при редко выпадающих дождях) имеют концентрацию загрязнений, близкую к концентрации бытовых стоков. С санитарно-гигиенической точки зрения общесплавную и полную раздельную системы канализации считают равноценными. При той и другой системе в водоем поступает некоторое количество загрязнений во
время дождя. Кратковременный сброс этих загрязнений в крупные проточные водоемы санитарными нормами допустим, и предполагается, что они не приводят к серьезным загрязнениям водоемов.
Пол раздельная система канализации по санитарным показателям является наилучшей по сравнению с общесплавной и раздельной системами. При этой системе во время дождя в водоем поступает минимальное количество загрязнений. Количество дождевых вод, сбрасываемых в водоемы без очистки, колеблется от 3,4 до 23,4% с содержанием взвешенных веществ от 3,7 до 11,5% при биохимической потребности в кислороде (БПК5) от 5,8 до 16,5% от загрязнений в общем дождевом стоке с территории объекта канализованил. Однако эта система не находила применения из-за высоких первоначальных капиталовложений на одновременное строительство двух сетей с перехватывающим коллектором. В связи с повышенными требованиями к охране водоемов и с необходимостью очистки поверхностного стока с территории крупных городов, расположенных на маломощных водоемах, эта система стала применяться при реконструкции существующих систем канализации путем закладки коллекторов глубокого заложения
Комбинированная система канализации по санитарным и технико-экономическим показателям занимает среднее положение между общесплавной и полной раздельной системами канализации.
Большинство канализаций в СССР построено по раздельной системе, причем в малых городах — по неполной раздельной системе.
Неполная раздельная система при сравнительно небольших капитальных вложениях и материальных затратах дает возможность отводить из города в первую очередь наиболее загрязненные и опасные
в санитарном отношении бытовые сточные воды и очищать их перед выпуском в водоем. Менее загрязненные атмосферные и поливочные воды отводят открытыми каналами и лотками. По мере развития города
и благоустройства проездов предусматривают возможность устройства закрытой дождевой сети, что создает условия для перехода от неполной раздельной системы канализации к полной. Таким образом, при минимальных материальных и трудовых затратах решают первоочередные санитарные и хозяйственные задачи с возможно более выгодным распределением капитальных вложений по времени и очередности строительства.
ВЫБОР СИСТЕМЫ КАНАЛИЗАЦИИ
Систему и схему канализации выбирают как комплекс инженерных сооружений для надежного и длительного обслуживания жилых, производственных и сельскохозяйственных объектов с учетом принятой системы водоснабжения, рационального использования водных ресурсов, санитарно-гигиенических и технико-экономических требований. При выборе системы канализации населенных пунктов в первую очередь необходимо установить схему отведения и определить места выпуска дождевых вод. Выпуск дождевых вод при выборе любой системы канализации не допускается в поверхностные водотоки, протекающие в пределах населенных мест при скоростях течения в них меньше 0,05 м/с и расходах до 1 м3/с; в водоемы в местах, отведенных для пляжей, в непроточные водоемы, в пруды, озера, в рыбные пруды (без специального
согласования), в замкнутые лощины и низины, подверженные заболачиванию, в размываемые овраги, если не предусмотрено укрепление их русла и берегов. Выпуск дождевых вод в заболоченные поймы не рекомендуется. При выборе системы и схемы канализации руководствуются следующими
рекомендациями.
Полную раздельную систему канализации следует принимать для крупных и благоустроенных городов и промышленных предприятий:
а) при возможности сброса всех дождевых вод в поверхностные водные протоки;
б) при необходимости по условиям рельефа местности устройства более трех районных насосных станций;
в) при расчетной интенсивности дождя продолжительностью 20 мин более 80 л/с на 1 га (см. гл. XIII); г) при необходимости полной биологической очистки сточных вод.
Неполную раздельную систему канализации целесообразно устраивать в городах и поселках городского и сельского типов, где применение такой системы совместимо с общим уровнем благоустройства, или допускать ее как первую очередь строительства раздельной системы канализации.
Полураздельную систему канализации целесообразно принимать:
а) для городов с числом жителей более 50 тыс.;
б) при маловодных или непроточных внутригородских водоемах и водных протоках;
в) для районов акваторий, используемых для купания и водного спорта;
г) при повышенных требованиях к защите водоемов от загрязнения дождевыми и талыми водами.
Общесплавную систему канализации применяют для городов с многоэтажной застройкой:
а) при наличии на территории канализования или вблизи нее мощных водных протоков, допускающих прием дождевых и поливочных вод; б) при ограниченном количестве районных насосных станций с небольшой высотой подъема сточных вод;
в) при расчетной интенсивности дождя продолжительностью 20 мин менее 80 л/с на 1 га.
Комбинированная система объединяет элементы общесплавной и полной раздельной систем канализации. Ее целесообразно применять при реконструкции и расширении канализации в крупных городах
(с населением более 100 тыс. человек), отдельные районы которых отличаются между собой характером застройки, степенью благоустройства, рельефом и другими местными условиями. Комбинированные системы
применены в Ленинграде, Одессе, Риге и других городах. В зарубежных странах они составляют 33—34% всех систем. Большинство крупных городов мира канализовано по общесплавной или по комбинированной
системе.
Канализование промышленных предприятий следует осуществлять, как правило, по полной раздельной системе (см. рис. 1.5). В системе дождевой канализации предусматривают возможность отведения наиболее загрязненной части дождевых и талых вод на очистку. На территориях промышленных предприятий могут предусматриваться сети бытовой, производственной (загрязненных вод), дождевой и производственно-
дождевой (незагрязненных производственных вод) канализаций, а также специальные производственные сети для отведения кислых, щелочных, шламовых и других сточных вод (см. гл. XXV). Схемы канализации разрабатывают для любой принятой системы с учетом местных условий и перспектив народнохозяйственного развития данного объекта или района с целью достижения наиболее эффективных и комплексных решений. При этом необходимо учитывать существующие сооружения канализации и возможность их использования.
Районные (региональные) схемы канализации промышленных и густонаселенных районов разрабатывают на основании проектов районной планировки административных и промышленных узлов, схем, генеральных
планов, проектов планировки и застройки населенных мест и промышленных районов в интересах рационального использования и охраны водных ресурсов.
При разработке любой схемы канализации должны учитываться:
а) количество и концентрация сточных вод всех категорий как на первую очередь строительства, так и на расчетные сроки развития обслуживаемого канализацией района;
б) возможность уменьшения количества и концентрации загрязненных производственных сточных вод за счет применения рациональных технологических процессов, частичного или полного водооборота и повторного использования очищенных производственных и бытовых сточных вод в системах производственного водоснабжения на том же или на соседних промышленных предприятиях;
в) целесообразность извлечения и использования ценных примесей, содержащихся в производственных сточных водах;
г) целесообразность совместной очистки бытовых и производственных загрязненных вод, а также совместного отведения и использования незагрязненных производственных сточных вод;
д) возможность полного или частичного объединения сетей для бытовых, производственных и атмосферных сточных вод;
е) ориентировочный прогноз качества воды в местах водопользования и водопотребления с учетом сброса очищенных и дождевых сточных вод от всех расположенных выше объектов.
Сточные воды, не загрязняющиеся в процессе производства, как правило, должны использоваться в системах оборотного водоснабжения. В отдельных случаях при невозможности и нецелесообразности возврата воды в производство сточные воды могут быть направлены в водоем вместе с дождевыми водами, если это не противоречит «Правилам охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами» и «Правилам
санитарной охраны прибрежных районов морей», или использованы для орошения сельскохозяйственных земель.
Выбор системы и схемы канализации во всех случаях должен производиться с учетом санитарно-гигиенических требований и технико-экономических расчетов. При этом выбирают такие схемы и систему канализации, которые окажутся наиболее надежными по санитарно-гигиеническим показателям
и экономичными по строительным и эксплуатационным затратам для всего комплекса сооружений, включая наружные сети, насосные станции и очистные сооружения