1.3.2. Схемы и системы канализации
Схема канализации на плане включает основные сети и сооружения городской или промышленной канализации (сети, насосные станции, очистные сооружения). Выбор той или иной схемы канализации представляет собой весьма трудную задачу, правильное решение которой зависит от степени учета многих факторов: рельефа местности, грунтовых условий, расположения очистных сооружений, мощности водоема, куда спускают сточные воды, планировочной структуры населенного пункта и т.д.
Коллектором называется канализационный трубопровод, собирающий сточные воды от двух и более уличных линий. Сточные воды транспортируются по коллекторам в основном самотеком. Однако при большом заглублении коллектора в пониженных точках местности устраивают станции перекачки для подъема сточных вод на более высокую отметку, откуда они транспортируются самотеком. Для перекачки сточных вод сооружают канализационные насосные станции.
Очистные сооружения предназначены для очистки сточных вод и обработки осадков. Степень очистки сточных вод определяется расчетом.
Простейшие схемы канализационной сети, которые в том или ином сочетании встречаются на практике, следующие.
1. Перпендикулярная схема (рис. 20), когда коллекторы отдельных бассейнов или уличные сети прокладывают перпендикулярно направлению движения воды в водоеме. Такую схему применяют главным образом для отвода атмосферных и незагрязненных производственных сточных вод, не требующих очистки.
Бассейн1 Бассейн2 Бассейн3
1
10
1
07,5
1
05,0
1
02,5
1
00
Рис. 20. Перпендикулярная схема канализационной сети
2. Пересеченная схема, при которой коллекторы бассейнов канализования, прокладываемые перпендикулярно водоему, перехватываются главным коллектором, параллельным реке (рис. 21). Эта схема может применяться в местах с явно выраженным уклоном к водоему в тех случаях, когда все сточные воды необходимо подвергать очистке.
ОС
НС
Рис. 21. Пересеченная схема канализации:
НС – насосная станция перекачки; ОС – очистные сооружения.
3. Веерная (параллельная) схема, когда вследствие больших уклонов местности по направлению к водоему и по направлению течения реки коллекторы прокладывают параллельно друг другу под некоторым углом к реке. Эти коллекторы также перехватываются главным коллектором, отводящим сточные воды за пределы населенного пункта на очистные сооружения (рис. 22).
ОС
Рис. 22. Веерная (параллельная) схема канализации:
ОС – очистные сооружения.
4. Зонная (поясная) схема, при которой городская канализационная сеть разбивается на несколько зон. При двухзонной схеме, ввиду того что сточные воды из второй зоны нельзя транспортировать на очистные сооружения самотеком, на нижнем перехватывающем коллекторе устраивают насосную станцию, перекачивающую сточные воды из коллектора нижней зоны в коллектор верхней зоны, по которому сточные воды спускаются на очистные сооружения самотеком (рис. 23).
5. Зонная параллельная схема, применяемая при наличии водораздела вдоль канализируемой территории. Насосная станция второй зоны в конце коллектора передает сточные воды в самотечную часть коллектора первой зоны (рис. 24).
ОС
НП
НС
Рис. 23. Зонная (поясная) схема канализации:
ОС – очистные сооружения; НС – насосная станция ;
НП – напорный трубопровод.
НС
ОС
ГНС
Рис. 24. Зонная параллельная схема канализации:
НС - насосная станция второй зоны; НП - напорный водопровод;
ГНС - главная насосная станция; ОС - очистные сооружения.
6
.
Зонная (последовательная) схема
канализации применяется
при наличии водораздела, отделяющего
часть территории, канализируемую в
направлении, обратном основному. Насосная
станция второй зоны располагается в
конце соответствующего коллектора,
напорный трубопровод трассируется
параллельно этому коллектору в обратном
направлении (рис. 25).
ОС
I
II
ГНС
НП
НС
Рис. 25. Зонная последовательная схема канализации:
НС - насосная станция первой зоны; НП - напорный трубопровод;
ГНС - главная насосная станция второй зоны; ОС - очистные сооружения.
7. Радиальная (децентрализованная) схема канализации, при которой сточные воды поступают на раздельные очистные сооружения децентрализованным путем. Такое решение может быть принято при сравнительно плоском рельефе местности в случае канализации больших городов (рис. 26).
ОС
ОС
ОС
Рис. 26. Радиальная децентрализованная схема канализации:
ОС - очистные сооружения.
В зависимости от числа канализационных сетей и вида сточных вод, которые ими отводятся, различают следующие системы канализации.
1. Общесплавная система канализации, при которой сточные воды всех видов, в том числе и атмосферные, поступают в единую сеть, отводящую их за пределы населенного пункта. Производственные сточные воды, подлежащие совместному отведению и очистке с бытовыми сточными водами населенного пункта, не должны:
нарушать работу сетей и сооружений;
содержать более 500 мг/л взвешенных и всплывающих веществ;
содержать вещества, которые способны засорять трубы канализационной сети или отлагаться на стенках труб;
оказывать разрушающее воздействие на материал труб и элементы системы канализации;
содержать горючие примеси и растворенные газообразные вещества, способные образовывать взрывоопасные смеси в канализационных сетях и сооружениях;
содержать вредные вещества в концентрациях, препятствующих биологической очистке сточных вод или сбросу их в водоем (с учетом эффекта очистки).
При общесплавной системе канализации неизбежно значительное увеличение сечений коллекторов, гидравлические условия работы которых при отсутствии дождевых вод сильно ухудшаются. Очистные сооружения при общесплавной системе получаются громоздкими. Эта система канализации нашла применение в городах (с населением до 25 000 человек), расположенных вдоль берега многоводных рек.
2. Раздельная полная система канализации, при которой сточные воды населенных мест, промышленных предприятий и атмосферных вод отводятся за пределы населенного пункта по отдельным коллекторам и трубопроводам.
3. Раздельная неполная система канализации, когда устраивают две сети (бытовые и атмосферные воды отводятся по одному коллектору, а производственные сточные воды - по второму коллектору, или бытовые и производственные воды отводятся по одному коллектору, а атмосферные воды - по открытым уличным лоткам).
4. Полураздельная система, отличающаяся от полной раздельной тем, что в сети хозяйственно-фекальных вод попадают лишь воды дождей малой интенсивности и первые порции ливня, смывающие грязь с мостовых. Последующие порции ливня через особые камеры сбрасываются в водоем, не загружая таким образом главный коллектор.
Система канализации небольших поселков и городов сооружается неполной раздельной, т.е. сначала строится хозяйственно-фекальная канализация для отвода наиболее загрязненных и опасных в санитарном отношении бытовых и производственных сточных вод, а атмосферные, менее загрязненные воды при этой системе отводятся открытой водосточной сетью.
Впоследствии, по мере роста благоустройства сельских населенных мест, неполная раздельная канализация может быть переустроена в полную раздельную, т.е. открытые водосточные лотки будут заменены подземными водосточными сетями.