Классификация систем канализации по назначению

Классификация

Какие виды систем канализации можно выделить в наше время?

Классификация возможна по нескольким признакам.

Расположение, функциональность

• Внутренняя канализация собирает бытовые и производственные стоки внутри жилого здания, сооружения промышленного назначения, склада и т.д. и транспортирует их за его пределы.
• Наружная транспортирует сточные воды от зданий к очистным сооружениям.
• Наконец, сами очистные сооружения превращают загрязненные стоки в безвредные твердые отходы, ил (нередко используемый в качестве удобрения) и очищенную воду, которая может быть сброшена в любой водоем или просто на рельеф.

Тип стоков

Состав стоков и их происхождение тоже могут различаться.

Какие варианты возможны?

• Бытовые (фекально-хозяйственные). Это, собственно, то, что сливается в унитазы, ванны и кухонные мойки жилых домов.
• Промышленные – жидкие отходы предприятий.
• Наконец, содержимое ливневой канализации – это дождевая и талая вода.

Приемный колодец ливневки.

Автономность

Хозяйственно-бытовые и, реже, промышленные сточные системы могут делиться еще по одному признаку:

• Централизованные объединяют стоки большого количества абонентов;
• Автономные канализационные системы ориентированы на одного пользователя. Они вынужденно должны обеспечивать не только транспортировку, но и утилизацию продуктов хозяйственной деятельности.

Напор и самотек

В основной массе системы канализации городов – самотечные: они прокладываются с постоянным уклоном в сторону очистных сооружений. Увы, не везде рельеф позволяет обеспечить необходимый уклон: на холмистой местности транспортировка стоков полностью или частично обеспечивается фекальными насосами.

Соответствующая схема называется напорной.

Канализационная насосная станция.

Взаимодействие ливневой и бытовой систем

Город или поселок – территория, на которой нужно решать проблему отвода как бытовых, так и ливневых стоков. Схема отвода может быть реализована тремя способами.

Название	Описание	Применение
Общесплавная	Бытовые и ливневые стоки сливаются в общую сеть	Общесплавная система канализации рентабельна прежде всего в небольших населенных пунктах. Схема сточной сети в целом заметно упрощается; однако ее  пропускная способность должна быть существенно выше, чем необходимо для отвода бытовых стоков.
Раздельная	Бытовые и ливневые стоки собираются и утилизируются отдельно	Схема типична для всех крупных городов.
Полураздельная	Бытовые и ливневые сточные воды собираются разными сетями, но сливаются в общий коллектор	Решение для местности с высоким уровнем загрязнения. Применяется там, где дождевые и талые воды нуждаются в очистке.

Одна из возможных полураздельных схем.

Кто обслуживает коммуникации канализации в Москве

Ответственным за состояние фекальных коммуникаций в Москве является Мосводоканал. К компетенции этой организации относится:

• своевременное проведение профилактических мероприятий;
• замена вышедших из строя конструкций и элементов;
• устранение аварийных ситуаций и их последствий;
• подключение и запуск новых участков канализации;
• модернизация и усовершенствование существующих коммуникаций.

Высокая динамика заселения российской столицы обуславливает рекордные темпы строительства. Поэтому ежегодно Мосводоканал вводит в эксплуатацию более 50 км фекальных трубопроводов. В качестве метода очистки используются преимущественно поля аэрации — водоочистные сооружения с естественной биологической фильтрацией. Это участки земли, на поверхности которых распределяются фекальные стоки, впоследствии преобразующиеся в минеральные удобрения с помощью микроорганизмов.

Вспомогательные конструкции используются при монтаже сетей

Во время строительства любого элемента сети канализации должны соблюдаться правила установки СНиП, чтобы предотвратить чрезвычайные ситуации в будущем.

Требования, которые обеспечивают правильное проектирование.

Существуют требования, которые учитываются при закладывании проектов сетей. Внутреннюю и наружную системы канализации стоит разрабатывать одновременно на этапе проектирования, чтобы избежать монтажных проблем. Строительство ведется согласно санитарным требованиям. Согласно СНиП для начала определяются экологические особенности местности и соответствующий тип канализации.

Экологические факторы, важные для прокладки канализации.

При прокладке коммуникаций учитывают следующие факторы:

• 1.особенности грунта. Оценка почвы определяет вид системы канализации, подходящей для местности.
• 2.количество грунтовых вод. Высокий уровень стояния вод, необходимы дополнительные работы для подготовки траншей для прокладки труб.
• 3.особенности климата определяют надобность обеспечения трубопровода теплоизоляцией.

Подготовив ответ на вышеуказанные два пункта, определяют технические особенности канализации. Рассчитывают примерную максимальную нагрузку на сеть коммуникаций, удаленность строительного объекта от канализации. По СНиП проектируют способ прокладки труб по неровным участкам поверхности.

Монтажные материалы

Важным этапом перед прокладкой сети является определения типа материала, из которого будут изготовлены трубы. Наличие в сточных водах агрессивных веществ могут способствовать процессам разложения труб и окислению, материалы должны быть повышенной прочности и износоустойчивостью.

Для наружной канализации подходят трубы из следующих материалов:

1. Трубы из чугуна, стали. На смену им приходят полимерные трубы, которые гораздо практичнее по всем показателям, и более легкие для монтажа.
2. Трубы из полиэтилена активно применяются при строительстве канализации. Трубы во время монтажа защищает специальный кожу, так как солнце понижает ценные свойства материала.
3. Трубы из полипропилена подходят для прокладки коммуникаций под землей. Согласно строительным нормам в некоторых случаях пропиленовые трубы можно использовать для внешней коммуникации.
4. Трубы из поливинилхлорида обладают высокой износоустойчивостью и экономически выгодны. Материал устойчив к воздействию солнца, работы по прокладке проходят быстро.

Из вышеперечисленных материалов самый лучший считается ПВХ, подходит для разного типа канализации, имеет разную длину и толщину. Трубы изначально имеют ровную поверхность, иногда они специально проходят процесс гофрирования. Такие трубы обладают еще большей прочностью и практичны в применении, легко поддаются монтажу на неровных участках трассы.

Для прокладки канализации с большим диаметром применяют трубы из асбоцемента и железобетона, конструкция труб не прочная, и не может быть применена для напорного типа канализации.

Типы согласно Водному кодексу и ГОСТам

К СВ Водный кодекс РФ относит

1. Дождевые и талые. Дождевые воды появляются во время выпадения атмосферных осадков, к ним можно отнести и талые воды, которые образуются от таяния снежных и ледяных масс. Дождевые стоки отличаются от других категорий СВ эпизодичностью и резкой неравномерностью по качеству и объему, в их составе много нерастворенных минеральных примесей, а также загрязнения органического происхождения. Дождевые воды способны серьезно загрязнять водоемы нитратами, сульфатами магния и натрия, минеральными удобрениями и ядохимикатами, смываемыми с почвы. В результате в воде может появиться избыток питательных элементов (азот, калий, фосфор), что становится причиной нарушения их естественного круговорота.
2. Инфильтрационные — к этой категории относятся подземные воды, которые образуются путем просачивания атмосферных вод сквозь поры и трещины горных пород.
3. Поливомоечные — образуются на поверхности земли при мойке асфальтированных и цементобетонных дорожных покрытий территорий поселений и промышленных площадок.
4. Дренажные. Отвод таких вод производится дренажными сооружениями для последующего сброса в водные объекты – реки, озера, моря.
5. СВ централизованной системы водоотведения: воды, принимаемых от абонентов в городскую канализацию, а также другие воды, подлежащие для приема системой.
6. Другие воды: отведенные в водоем после использования или сток которых осуществляется с водосборных площадей.

ГОСТ 17.1.1.01 четко связывает понятие «сточные воды» с деятельностью человека, разделяя их на:

• бытовые;
• производственные.

ГОСТ 25150 отдельно выделяет «городские сточные воды» – смесь СВ производственного и бытового происхождения, предназначенную для отведения в городскую канализацию.

Сбросы СВ могут быть непрерывными (регулярными) или периодическими.

Виды канализационных систем для частных домов

1. Выгребная яма.
2. Накопительный бак.
3. Септики.
4. Аэрационные поля.
5. Локальные очистные сооружения.

Выгребная яма

Выгребная яма применяется в тех случаях, когда в доме проживает несколько людей и причём сезонно. Она позволяет вместить нечистоты в небольших количествах, так как фильтрация через грунт достаточно медленная и зависит от его состава. Вариант такой конструкции бюджетный, но может реализоваться только при залегании грунтовых вод глубже, чем 1-2 м от предполагаемого дна ямы.

Выгребная яма, выполненная из красного кирпича. Кладка сделана с промежутками для впитывания жидкости в грунт.

Накопительная емкость

Накопительная ёмкость используется для сбора нечистот, их последующего вывоза и слива в очистные сооружения. Могут возводиться на любых видах грунтов, как на поверхности, так и на глубине. Почва при этом не загрязняется, однако требуется достаточно частый вывоз отходов с привлечением ассенизаторской машины, для которой нужно на участке организовать удобный заезд.

Пластиковый накопитель для сточных вод. Может устанавливаться на поверхности грунта или в вырытую траншею с установкой якоря.

Септики: какой септик подойдет для участка – пластиковый или железобетонный

Септики представляют собой системы для очистки стоков, которые не только отделяют их нерастворимую часть от жидкой, но и позволяют очистить жидкость. Последняя потом впитывается в грунт. Состоят из нескольких ступеней очистки, предназначенных для фильтрации твёрдых отходов – химической и биологической нейтрализации.

Пластиковые септики более долговечны, чем железобетонные, но при установке их нужно якорить, защищать от промерзания и упрочнять грунт, чтобы он не деформировал баки. Не подходят для монтажа на сыпучие и подвижные грунты, а также в регионах с глубоким промерзанием земли

При выборе стоит обращать внимание на модели с массивными рёбрами жёсткости

Виды очистных сооружений для наружной канализации

Недостаточно просто отводить нечистоты от дома, нужно еще их накапливать для дальнейшей переработки и удаления.

Выделяют следующие типы очистительных сооружений:

1. Выгребные ямы – наиболее распространенный вид очистительного сооружения по причине простоты и невысокой стоимости. Создать выгребную яму можно из бетонных колец или путем возведения кладки из красного кирпича.
2. Септики в последнее время пользуются большой популярностью. Причина распространения септиков заключается в практичности их применения: нечистоты накапливаются и перерабатываются, при этом на участке не появляется резкий неприятный запах.
3. Станции глубокой биологической очистки устанавливаются на загородном участке крайне редко по причине высокой стоимости. После переработки нечистот они могут выбрасываться в окружающую среду, так как степень фильтрации может достигать более 95%.

Септики и станции биологической очистки представлены закрытыми резервуарами, в которые добавляются различные микроорганизмы. Именно они проводят переработку органических нечистот.

При выборе очистной установки учитывают нижеприведенные факторы:

1. Тип грунта на участке. Септики, выгребные ямы и станции глубокой биологической очистки имеют большой объем, при заполнении которого оказывается сильное давление на грунт. Если он не будет обладать нужными несущими способностями, то есть вероятность смещения очистительного механизма, что становится причиной появления протечек.
2. Среднесуточный объем расходуемой воды. На основании этого показателя выбирается септик по объему.
3. Тип канализации: самотечный или напорный. Многие модели септиков рассчитаны на залповый сброс определенного объема жидкости, другие и вовсе не должны использоваться в системе напорной канализации.
4. Глубина промерзания почвы определяет то, насколько стенки очистительной системы должны быть изолированы. Если на микроорганизмы будет оказываться низкая температура, то они могут погибнуть.
5. Глубины залегания грунтовых вод.

Септики могут работать и без электричества. Однако не все модели рассчитаны на подачу нечистот под давлением.

Классификация сточных вод и системы канализации

Необходимой формой очистки населенных мест от сточных вод является канализация. Ее задача — удаление воды, жидких отходов, образующихся в результате хозяйственно-бытовой деятельности населения городов в поселков и работы промышленных предприятий. Вместе с поверхностными водами (поливочными, атмосферными, грунтовыми), оказавшимися на поверхности городских и поселковых территорий, жидкие отходы представляют собой загрязненную жидкость и называются сточными водами. В них присутствуют химические, биологические и органические составляющие. Их необходимо удалять, очищать, дезинфицировать и направлять в ближайшие водоемы. Для этого служат канализационная система и водостоки.

Сточные воды подразделяют на следующие категории:

• * бытовые или хозяйственно-бытовые — из домов, производственных зданий, образующиеся в результате жизнедеятельности людей. Содержат органические, минеральные, бактериальные загрязнения;
• * производственные — из промышленных предприятий, образующиеся в результате технологических процессов. Содержат органические, минеральные, ядовитые загрязнения;
• * атмосферные — с территорий города, крыш домов, дождевые воды, талые воды. Содержат минеральные, химические загрязнения.

Системы водоотведения зависят от состава сточных вод. Степень загрязнения характеризуется количеством загрязнения в единице объема. Концентрация загрязнений зависит от нормы потребления воды в населенном пункте, характера производства места сбора осадочных вод, их количества. Система канализации сточных вод обеспечивает прием, транспортировку, очистку, обеззараживание, утилизацию полезных веществ в отведение в водоем. Существуют два вида канализации: вывозная и сплавная.

Вывозная канализация основана на вывозе отдельных объемов жидкости на поля аэрации.

Сплавная канализация состоит из системы подземных трубопроводов и устройств, транспортирующих сточные воды на очистные сооружения. Эта система наиболее распространена в больших населенных пунктах. Для ее устройства необходимо наличие внутреннего водопровода с нормой потребления не менее 60 л/сут на одного человека

Система сплавной канализации состоит из внутренних устройств, наружных сетей, насосных станций перекачки, очистных сооружений и устройств выпуска сточных вод.

Сплавная канализация в зависимости от того, как решен вопрос отведения сточных вод, подразделяется на ливневую, фекальную (хозяйственно-бытовую), общесплавную, раздельную (полную, неполную), полураздельную и комбинированную.

Общесплавная канализация осуществляет отвод одной системой трубопроводов ливневых сточных вод, которые поступают после дождя с городских территорий через дождеприемные решетки, и хозяйственно-фикальных, поступающих из жилых домов и производственных зданий. При раздельной канализации применяются две независимые системы отвода сточных вод: ливневая канализация (водосток) и хозяйственно-фекальная. Сточные воды промышленных предприятий отводятся отдельной системой для очистки их от специфических загрязнений. В настоящее время раздельная система канализации наиболее применима.

Принцип расчета

Методика расчета ливневых систем заключается в следующих действиях:

• создание схемы сети;
• расчет пропускной способности.

Для решения первой задачи нужен план участка с указанием всех построек, сооружений, элементов благоустройства, дорог и прочих объектов. Необходимо составить схему расположения труб или лотков с минимальным количеством изгибов. При этом, надо обеспечить соблюдение санитарных норм, выдержать минимальные расстояния до построек, дорог и других объектов.

Вторым этапом становится расчет пропускной способности. Здесь надо выяснить максимальное количество осадков, возможное в данном регионе. Исходя из полученных величин выбирают диаметры и размеры труб, лотков, определяют объемы приемных колодцев и прочих емкостей. Правильно выполненный расчет позволит отвести любое количество дождевой воды, исключит затопление подвалов, разлив воды на территории.

Понятие о природных и сточных водах

• Сточные воды по происхождению можно разделить на четыре класса: хозяйственно-бытовые (фекальные), ливневые, сельскохозяйственные и производственные (промышленные).Хозбытовые стоки образуются при смешивании водопроводной воды с бытовыми и физиологическими отходами в санитарных приборах и содержат в основном органические примеси.

Ливневые стоки представляют собой смесь атмосферных осадков с загрязнениями, смытыми с поверхностей застроенных и незастроенных территорий (взвеси, нефтепродукты и т.п.).
К сельскохозяйственным сточным водам , кроме стоков животноводства, близких по составу к хозфекальным, но только более концентрированным, относят также возвратные и дренажные воды, образующиеся при орошении и содержащие зачастую ядохимикаты и минеральные удобрения.
Промышленные стоки многообразны, как и отрасли материального производства, использующие воду для различных нужд.

Напорная канализация для дома

Система, оборудованная насосом, обеспечивающим перекачку стоков, называется напорной канализацией (подробнее: «Напорная канализация – что это такое, примеры устройства»). Насосы, которые подключаются к системе, часто оборудуются фекальными измельчителями, которые перемалывают твердые фракции отходов. Напорная канализация может перемещать стоки на дальние дистанции. Кроме того, обустраивая такую систему, не нужно задумываться о поворотах и изгибах: мощности конструкции обычно достаточно для того, чтобы компенсировать замедление темпа движения стоков на поворотах. Недостатком конструкции является ее зависимость от электричества, поэтому при перебоях со светом напорная канализация – это не лучший выбор канализации для загородного дома.

Методы

Для сбора и очистки бытовых стоков применяют автономные очистные сооружения, после которых они становятся готовыми для сброса в водоемы или грунт.

В зависимости от количества сточных вод и степени загрязнения могут быть использованы:

1. механические;
2. биологические;
3. химические;
4. физико-химические

методики.

Ниже рассмотрен каждый способ в отдельности.

Механические

Механическая очистка представляет собой процесс устранения крупных взвешенных веществ и загрязнений (например, глину и песок).

К механическим устройствам, используемым при очистке ХБС, относятся:

• решетки;
• пескоулавливатели;
• отстойники.

Справка! Такие способы являются простыми и доступными, позволяют устранить до 80% загрязнителей различных по массе и объему.

Частицы с большим удельным весом падают вниз, а легкие всплывают на поверхность, после чего их устраняют специальной техникой. Рассмотрим подробнее сущность основных механических устройств:

Решетки

Она требуется для задержания крупных отбросов (к примеру, отходов целлюлозно-бумажной промышленности). Решетка состоит из нескольких параллельных прутьев из металла, которые поставлены вертикально в коллекторе, подводящем ХБС к очистным сооружениям.

Устранение отходов на крупных сооружениях осуществляют механическими граблями.

Интересно! Решетки освобождают осадок от грубых примесей, облегчая его обезвреживание, предохраняет от засорения насосы и трубы для перекачки сточной жидкости и осадка.

Песколовки

Они требуются для задержания минеральных частиц (в частности, песка). Принцип работы следующий: используя силы гравитации, поток сточной воды циркулирует с высокой скоростью, в результате чего легкие органические взвеси не оседают.

Устройства бывают вертикальными (с круговым движением) и горизонтальными (с прямолинейным движением). Горизонтальные песколовки характеризуются высокой эффективностью, задерживают даже особо мелкие фракции.

Рекомендуем статью по теме

Что такое песколовки для очистки сточных вод, какие существуют виды, а также принцип их работы

Отстойники

Они бывают с обработкой и без обработки осадка.

Первые отличаются большим объемом иловой части для продолжительного нахождения осадка и уплотнения задержанных веществ.

Различают три основных типа оборудования (без обработки осадка):

• вертикальное;
• горизонтальное;
• радиальное.

После нахождения в отстойнике осадок переводится в закрытый резервуар – метантенк, где осуществляется сбраживание.

Физико-химические

Они позволяют избавить стоки от загрязнителей неорганического и органического происхождения. Чаще всего к таким методам прибегают с целью очистки промышленных вод, а не хозяйственно-бытовых.

К физико-химическим способам относятся:

• Флотация. Этот способ основан на прилипании взвешенных примесей к пузырькам воздуха и всплывании их на поверхность;
• Коагуляция. Она дает возможность повысить скорость образования осадка на фоне слипания мелких частиц в более крупные частицы, быстро выпадающие в осадок;
• Сорбция (абсорбция и адсорбция). Для проведения применяют вещества, которые поглощают загрязнения (к примеру, силикагель КСКГ);
• Центрифугирование. Методика подразумевает разделение твердых и жидких фаз в поле центробежных сил.

Биологические

Эти способы подразумевают устранение растворенных компонентов благодаря жизнедеятельности аэробных (требуется кислород) или анаэробных (не требуется кислород) микроорганизмов.

Для проведения биологической очистки используются следующие сооружения:

1. Септики. Это герметичная емкость с камерами, к ней прибегают для предварительной очистки стоков.
2. Отстойники. В них разложение органических примесей протекает более эффективно по сравнению с септиками.
3. Аэротенки. В них очистка осуществляется благодаря перемешиванию активного ила с бактериями (при подаче кислорода).
4. Метантенки. В них очистка осуществляется благодаря жизнедеятельности анаэробных бактерий.

Химические

Сущность методики заключается в добавление химических средств. В результате появившейся реакции образуется осадок, который устраняют механическим путем.

Химические способы дают возможность избавиться от 20-25% растворимых и 90-95% нерастворимых примесей. С целью обеззараживания воды чаще всего добавляют хлор и перманганат калия.

Внимание! С целью проведения нейтрализации кислот и щелочей – добавляют известь или аммиак

Как организовать отведение воды после очистки

Простейшим вариантом считается обустройство канализации самотеком. При хороших впитывающих характеристиках почв, сброс таким методом считается оптимальным.

Другим вариантом является организация откачки принудительным методом. Для этого надо иметь специальное оборудование. Жидкость после очистки попадает в накопительную емкость, из которой она откачивается с помощью насоса.

Размер емкости напрямую зависит от потребляемого объема воды, также от производительности очистного сооружения. Откачивать стоки можно с помощью дренажного насоса. Применение фекального насоса не подходит, так как его используют при наличии в водах больших твердых частиц.

В данном случае откачивают уже очищенную от крупных включений стоки. Система погружного насоса имеет поплавок, оборудованный датчиков. Как только стоки достигнут определенной отметки, насос заработает, при необходимости выключится.

Материалы[ | ]

Чугунная канализационная труба после 40 лет интенсивной эксплуатации К материалам, применяемым в системах канализации, предъявляются повышенные требования из-за агрессивности среды переносимых стоков. Трубопроводы как правило применяют из следующих материалов:

• чугун;
• ПЭ (полиэтилен);
• ПП (полипропилен);
• ПВХ (поливинилхлорид);
• НПВХ (поливинилхлорид непластифицированный);
• Стеклопластиковый (на основе полиэфирных или эпоксидных смол армированные стекловолокном);
• железобетон (на наружных сетях диаметром от 150 мм) — используется в основном для коллекторов больших диаметров.

Реже используются:

• стеклянные трубы;
• деревянные трубы;
• керамические трубы;
• асбестоцементные трубы.

Колодцы различного назначения сооружаются из сборного или монолитного железобетона, различных прочных пластмасс.

Виды местной канализации

Разновидности канализационных систем, используемые владельцами частных домов и дачниками, редко подсоединяют к общегородской сети для слива сточных вод. Обычно выбирают локальное очистное сооружение:

• Выгребная яма. Наиболее дешевое канализационное сооружение. Состоит из пластиковой емкости или из котлована с кирпичными либо бетонными стенками. К резервуару подводят трубопровод с определенным уклоном. Недостаток этой системы – быстрое заполнение и частая откачка стоков.
• Биотуалет. Устройство часто устанавливают дачники, поскольку оно не требует земляных и монтажных работ, а саму кабинку приобрести несложно. Для очистки фекальных масс используют микроорганизмы. В этом и минус конструкции – биопрепараты требуется регулярно приобретать.
• Септик. Самая популярная конструкция для частных домов. Эффективность в очистке стоков до 80 процентов достигается за счет биопрепаратов. Септик обычно включает несколько камер – герметичных и с дренированным днищем. Он обходится дороже предыдущих устройств, но быстро окупается за счет минимальных эксплуатационных расходов.