Основи проектування систем водопостачання

Розрахункові норми та режим водоспоживання. При проектуванні систем водопостачання необхідно знати кількість води, яка має бути подана водопроводом, види і кількість водоспоживачів з урахуванням перспективного плану розвитку об'єкта, розрахункові норми споживання води кожним видом споживача та режим споживання води протягом доби.

Нормою водоспоживання називають кількість води, що витрача­ється на певні потреби за одиницю часу або на одиницю продукції, що виробляється. В населених пунктах норми господарсько-питного во­доспоживання призначають на основі вивчення фактичного об'єму та режиму водоспоживання в аналогічних умовах або, якщо це неможливо, за СНиП 2.04.02-84.

Середньодобові норми господарсько-питного водоспоживання в населених пунктах на одного жителя (за рік) при забудові будинками, обладнаними внутрішнім водопроводом та каналізацією, такі: без ванн — 125-160 л/добу; з ваннами і місцевими водонагрівачами 160-230 л/добу; з централізованим гарячим водопостачанням — 230-350 л/добу. В на­селених пунктах, де водокористування здійснюється за допомогою во­дорозбірних колонок, питомі витрати дорівнюють 30-50 л/добу. Потреби місцевої промисловості та"непередбачені витрати враховуються збіль­шенням питомих витрат води на 5-10 %.

Питомі витрати води на промислові потреби підприємств залежать від Типу продукції, що випускається, прийнятої технології, встановленого обладнання. Ці дані визначають за технологічним паспортом підприєм­ства. Для орієнтовних підрахунків витрат води на підприємствах користу­ються нормами споживання води на одиницю продукції. Так, наприклад, на молочних заводах на переробку 1 т молока необхідно 7,5-12 м³ води, на хлібозаводах — 1,8-4,8 м³ води на 1 т хліба, на м’ясокомбінатах - 10-40 м³ води на 1 т продукції, на цукрозаводах — 18-25 м³ води на 1 т цукру, на плодоовочевих консервних заводах — 8-28 м³ води на 1 тис. банок, на цегельних заводах — 1,3-1,8 м³ води на 1 тис. штук цеглин. Крім виробни­чих, на промислових підприємствах потрібно враховувати господарсько-питні потреби води за нормою:

45 л за зміну на одну людину в цехах з те­пловиділенням більше 23,2 Вт/м³; 25 л — в інших цехах. Ці витрати не враховують витрати води на душ в кінці робочої зміни, які приймають за розрахунковими витратами води на душ на одного працівника, або із розрахунку 500 л/год на одну душову сітку протягом 45 хв. Кількість душових сіток визначають за розрахунковими витратами води на душ та кількості людей, які працюють і приймають душ в найбільш чисельній зміні, залежно від виробничих процесів.

Питомі витрати води на поливання за відсутності даних про площі
проїздів та зелених насаджень, що поливаються, визначаються із розра-­
хунку 50-90 л/добу на одного мешканця залежно від кліматичних умов
(на півдні більше). Кількість поливань для північних районів — одне,
для південних — два.

Крім регулярного забезпечення господарсько-питних і виробни­чих потреб, система водопостачання при необхідності повинна пода­вати воду на гасіння пожеж. Витрата води на гасіння пожеж необхідна тільки при їх виникненні і тому враховується лише при перевірочних розрахунках водопровідної мережі та при визначені об'єму запасних ємностей (РЧВ, водонапірної башти, протипожежних резервуарів). Витрати води на зовнішнє гасіння пожежі в населеному пункті та роз­рахункова кількість пожеж приймаються за нормативами. Додатково до
витрат води на зовнішнє гасіння пожеж слід враховувати витрати води
на внутрішнє гасіння пожежі в житлових, громадських та виробничих
будинках, які обладнані внутрішніми пожежними кранами. Перелік
таких будинків і нормативні витрати води на внутрішнє гасіння пожежі
наведені в СНиП 2.04.01-85.        

Визначення розрахункових витрат води та необхідних напорів у зовнішніх водопровідних мережах. Режим господарсько-питного водоспоживання протягом доби, місяця, року в населеному пункті не буває рівномірним і залежить від багатьох факторів (режим життя і трудової діяльності людини, пори року, місцеві умови тощо). Звичайно приймають, що протягом року ко­ливання водоспоживання буває за літнім і зимовим графіками. В роз­рахунках ці коливання оцінюють коефіцієнтом добової нерівномірності: найбільшим   K _{доб. max}  =  1,3; найменшим К_{доб. min} = 0,7.

Протягом доби погодинні витрати мають значне коливання, яке враховується коефіцієнтом погодинної нерівномірності:

• найбільшим K_{r . max} = α_max • β_max;,  (4. 3)

• найменшим K_{r . min} = α_min • β_min;,  (4. 4)

де - α_max = 1,2 – 1,4;      α_min = 0,4 – 0,6 - коефіцієнти, які враховують ступінь благоустрою  будинків, режим роботи підприємств та інші місцеві   умови (СНиП 2.04.02-84),   β — коефіцієнт, який враховує чисельність  мешканців у населеному пункті (табл. 4.1).

Залежно від значення K_{r . max}  приймають типовий графік розподілу добових витрат за годинами доби.

    Таблиця 4.1

Значення коефіцієнта β

Коефі- цієнт	Чисельність мешканців, тис. чол.
	До 0,1	0,2	0,5	1,0	4	10	20	50	100	300	1000 і більше
β max	4,5	3,5	2,5	2	1,5	1,3	1,2	1,15	1,1	1,05	1
β min	0,01	0,02	0,05	0,1	0,2	0,4	0,5	0,6	0,7	0,85	1

 

Для промислових підприємств погодинні витрати води на тех­нологічні потреби приймають рівномірними за годинами доби протягом зміни або за вимогами технологів, на господарсько-питні потреби роз­поділ добових або змінних витрат води виконують згідно з нормами. Витрати води на душові на підприємствах розподіляють на наступну після кожної зміни годину.

Розрахункові (середні за рік) добові витрати води, м³/добу, на гос­подарсько-питні потреби населення визначають за формулою:

                                                     g _ж • N_м          

Qⁿ _доб.ж = ―――――,  (4. 5)

1000

де g _ж   ― питомі витрати води, л ∕ доб•чол., • N_м ― розрахункова чисельність мешканців, чол.

Розрахункові (середні за рік) добові витрати води, м³ /добу, на полив:

Q^{n ол} _доб.т = 10 g _ж.пол. • F ₁  ,  (4. 6)

де - g _{ж.пол .} – питомі витрати води, л/ м², на один полив, F ₁ – площа поливу, га.

Розрахункові (середні за рік) добові витрати води на промислові потреби, м³ /добу, дорівнюють:

Q^{n р} _доб.т = 10 g _ж.пр. • N ₂  ,  (4. 7)

де g _ж.пр  — питомі витрати води, м³, на одиницю продукції, N ₂ — кіль­кість продукції, що випускається.

В розрахунках систем водопостачання, як правило, визначають спочатку погодинні витрати води для кожної категорії водоспоживачів, а потім підсумовують ці значення, тобто визначають погодинне водо­споживання всього населеного пункту.

Погодинні витрати води споживачами, м³/год, дорівнюють:

q_r = α /100 • Q _{доб.т ax},  (4. 8)

де а — розподіл добових витрат   Q _{доб.т ax} для конкретної години, %.

    Найбільші секундні витрати, л/с:

q^tot = q_{hr . max} ∕3,6,  (4. 9)

де q_{hr . max}  — найбільші погодинні витрати води, м³ /год, для всього населеного пункту або окремого водо споживача.

    За погодинними витратами води будують графік водоспоживання у населеному пункті.

    У водопровідній мережі повинен бути тиск, який забезпечить підйом і виливання води у найвищій водорозбірній точці. Тобто вільний потрібний напір, м, у мережі:

Н_h = h _r + Σh_w + h _р,  (4. 10)

де h _r - геометрична висота підйому води від поверхні землі до найвище розташованої точки, м; Σh_w — втрати напору від точки підключення водопровідної мережі до водорозбірної арматури, м; h _р — робочий напір на виливання з водорозбірної арматури, м, який визначається за СНиП 2.04.01-85 (додаток 5).

Відповідно до СНиП 2.04.02-84 у зовнішній водопровідній мережі повинен забезпечуватись необхідний вільний напір:

Н^п_h = 10 + 4(п – 1), (4. 11)

де   п — кількість поверхів будинку.

Вільний напір біля водорозбірної колонки повинен бути не меншим за

10 м. Вільні напори у зовнішній мережі виробничого водопроводу ви­значають за технічнимиданими. Вільний напір у водопровідній мережі під час гасіння пожежі залежить від прийнятої системи пожежегасіння (рис. 4. 16).

а)

Рис. 4. 16. Схеми гасіння пожежі з водопроводу високого (а) і низького (б) тиску

Є, системи високого і низького тиску. В системі високого тиску пожежу гасять безпосередньо з мережі за допомогою пожежних рукавів, які під^'-єднуються до пожежних гідрантів.

Вільний напір в мережі водопроводу високого тиску повинен бути достатнім для того, щоб подати воду у найвищу точку будинку, що горить, пожежними рукавами довжиною 120м і забезпечити виліт зі ствола (брандспойта) компактного струменя на висоту 10 м. Орієнтовно цей вільний напір можна визначити:

Н _{в. пож}  ≈ Н _б + 28м, (4.12)

де: Н₆ — висота будинку, м.

В системі пожежегасіння низького тиску вода з гідрантів водопро­відної мережі забирається насосами пожежних машин і подається ру­кавами до місця пожежі з тим же напором, що і у випадку використання систем високого тиску (рис. 4. 15, б). У водопровідній мережі при пожежі підтримується відносно невеликий вільний напір, рівний 10 м.

Основи розрахунку водопровідних мереж. Для визначення діаметрів труб і втрат напору на всіх ділянках мережі при пропуску ними розрахункових витрат води виконують гідравлічні розрахунки водоводів і водопровідної мережі. Втрати напору потрібні для визначення висоти водонапірної башти і напору насосів. Гідравлічний розрахунок виконують для магістральних ліній і водоводів. Залежно від схеми живлення мережу розраховують на такі характерні випадки: максимальне водоспоживання; максимальне водоспоживання і пропуск додаткових протипожежних витрат; транзит у напірний бак. Розрахунок на перші два випадки потрібний для всіх схем мережі, а на третій — для схеми з контррезервуаром.

Підготовка мережі до розрахунку полягає у складанні умовної роз-рахункової схеми з вузловими точками відбору води, що розташовані,  як правило, на перетинах магістральних ліній. Вузлові точки поділяють  мережу на розрахункові ділянки. На ділянках і у вузлових точках визначають розрахункові витрати води і за цими витратами з урахуванням  швидкості руху води в трубах визначають діаметри магістральних трубопроводів. Економічно доцільна швидкість складає: для труб малого діаметра 0,6-0,9 м/с; для труб великого діаметра — 0,9-1,5 м/с. За фор­мулами гідравліки при відомих діаметрах і витратах ділянок мережі ви­значають втрати напору.

Водопровідна мережа повинна весь час подавати в населений пункт потрібні витрати води з напором, який забезпечує нормальний її розбір. Найінтенсивніше мережа працює у годину максимального водорозбору, коли по трубах проходять максимальні витрати, і втрати в них досягають найбільших значень. В ці години лінія п’єзометричних напорів займає найнижче положення, тобто напір в мережі мінімальним (рис. 4. 17).

Рис. 4. 17. Схема роботи водопроводу при господарсько-питному       водоспоживанні

Тиск (напір) в трубах в різних точках мережі повинен бути достатнім для забезпечення нормального водо розбору  із санітарних приладів, в тому   числі на верхніх поверхах будинків. Мінімальний вільний напір встановлюють за нормами залежно від кількості поверхів будинків: при одноповерховій забудові — 10 м; при багатоповерховій забудові на кожний поверх додають 4 м.

Великі напори в мережі небажані, оскільки при цьому збільшу­ються невиробничі втрати води, підвищується можливість виникнення аварій, виникають незручності при водорозборі. Тому рекомендується, щоб найбільший напір у водорозбірній мережі не перевищував 60 м (до­пустимий напір).

Точка мережі, в якій вільний напір в годину максимального водоспо­живання буде найменшим, називається диктуючою. Якщо в диктуючій точці буде утворений необхідний вільний напір, то у всіх інших точках мережі він буде  більшим. За цією умовою знаходять висоту водонапірної башти та напір насосів.

Контрольні запитання

1. Які Ви знаєте типи насосів та їх характеристики?

2. Які насосні станції використовуються для систем  водопостачання?

3.  Регулюючі та запасні споруди в системі водопостачання.

4.       Схеми трасування водопровідних мереж.

5. Які труби використовують  для влаштування зовнішніх водопровідних мереж?

6. Арматура зовнішніх водопровідних мереж. 

7. Споруди на водопровідній мережі та водоводах.    

8.  Розрахункові норми та режим водоспоживання.

9.      Визначення розрахункових витрат води та необхідних напорів у зовнішніх водопровідних мережах.

10. Гідравлічний розрахунок  для магістральних ліній і водоводів.

11. Схеми гасіння пожежі з водопроводу.

 

 

2. ВОДОВІДВЕДЕННЯ. ПОКРАЩЕННЯ ЯКОСТІ ВОДИ

ТЕМА 5. Системи і схеми водовідведення

1. Призначення окремих елементів системи водовідведення.

2. Види каналізації. Види стічних вод.

3. Види систем водовідведення.

 

1. Призначення окремих елементів системи водовідведення

Комплекс інженерних споруд і санітарних заходів, призначених для збору стічних вод в місці утворення, відведення (транспортування) їх за межі обслу­говуваного (каналізованого) об'єкта, очищення, знешкодження і знезараження стічних вод і утворюваних осадів, випуску очищених стічних вод у водоймища, називається водовідвідною системою або каналізацією.

Система каналізації складається з наступних елементів (рис. 5.1):

 внутрішні каналізаційні пристрої (внутрішні будинкові й внутрішні це­хові) призначені для прийому стічних вод в місці утворення і відведення їх за межі будівлі. Пристрої складаються з приймачів - санітарних приладів (унітазів, пісуарів, раковин, умивальників, мийок, трапів, ванн та ін.), з мережі відвідних труб, стояків і випусків до першого зовнішнього каналізаційного колодязя (рис. 4.2, 4.3). Кожний з приймачів забезпечений гідравлічним затвором (сифоном), що оберігає приміщення від попадання в них газів з каналізаційної мережі. Де­які санітарні прилади (унітази, трапи) мають гідравлічні затвори в своїх конс­трукціях. Стояки встановлюють в опалювальних приміщеннях, пропускають через горищне приміщення і виводять вище дахів, що створює в каналізаційній мережі умови для обміну повітря, тобто її вентиляцію;

зовнішня каналізаційна мережа - це розгалужена мережа труб, каналів, що збирають і відводять стічні води самопливом до НС або до очисних споруд. Залежно від призначення, місця укладання і розмірів зовнішню каналізаційну мережу називають внутрішньодворовою, внутрішньоквартальною або вулич­ною. Каналізаційна мережа, яка розташована в межах однієї дворової ділянки і об'єднує випуски з окремих будівель, називається дворовою (рис. 4.4). Мережу, яка прокладена в межах кварталу і приймає стоки від будівель в цьому кварталі, називають внутрішньоквартальною (рис. 4.5). Мережу, що приймає стічні во­ди з внутрішньоквартальних мереж, називають вуличною. Внутрішньоквартальна каналізаційна мережа закінчується контрольним колодязем (КК), розташо­ваним за межами кварталу. Ділянку мережі, що поєднує контрольний колодязь з вуличною мережею, називають сполучною гілкою.

Частина каналізованої території, яка обмежена вододілами, тобто найви­щими за відмітками землі лініями, від яких рельєф місцевості знижується все­редину цієї території, має назву басейну каналізування. Басейнами є і райони з пониженням рельєфу до однієї із своїх меж (до водоймища, яру). У межах кож­ного басейну вулична каналізаційна мережа об'єднується одним або декількома колекторами, які відводять стічні води за межі басейну.

Рис. 5.1 - Схема каналізації населеного пункту: РСП - районна станція перекачування; ГНС - головна НС; ОСК - очисні споруди каналізації; 1 - квартали населеного пункту; 2 - вулична мере­жа; 3 - колектори; 4 - головний колектор; 5 - напірний колектор; 6 - випуск очище­них стічних вод у водоймище; 7 - аварійний випуск

Колектором називають ділянку каналізаційної мережі, що приймає стічні води з двох або декількох вуличних ліній. Розрізняють колектори басейну каналізування (які об'єднують каналізаційну мережу всього басейну), головний ко­лектор (який об'єднує два або декілька колекторів басейнів каналізування), за­міські або відвідні колектори (що не мають приєднань, відводять стічні води транзитом за межі об'єкта каналізування до НС і ОС). Великі колектори нази­вають каналами;

   насосні станції   і   напірні водоводи (колектори). Стічні води, якщо дозво­ляє рельєф місцевості, передають на ОС самопливом. При великих заглиблен­нях колекторів у знижених місцях влаштовують насосні станції для підйому стічних вод на вищі відмітки, звідки вони самопливом надходять на ОС. Залеж­но від призначення насосні станції підрозділяють на місцеві - для перекачуван­ня стічних вод одного або декількох окремих об'єктів каналізуван-

будівлі: 1 – витяжна вентиляційна труба; 2 – стояк;         Рис. 4.3. Схема внутрішньої

3 – внутрішні будинкові каналізаційні пристрої             виробничої каналізації:

(санітарно-технічні прилади); 4 – відвідна труба;    1- виробничі апарати або машини;

5 – ревізія; 6 – випуск; 7 – оглядовий колодязь       2- лоток; 3- стояк; 4- сифон; 5- ви- 

на дворовій мережі; 8 – дворова мережа; 9 – огля-  пуск; 6- оглядовий колодязь;  

довий колодязь; 10 – сполучна гілка; 11 -  оглядо-  7- відстійник   

вий колодязь на вуличній мережі; 12 – вулична            

мережа

 

 

ня; районні - для вод окремих районів або басейнів каналізування; головні - для вод каналізо­ваного населеного пункту (об'єкта). Ділянку каналізаційної мережі від НС до самопливного каналу або ОС називають напірним колектором;

 споруди для очищення стічних вод і обробки осаду призначені для виді­лення з поступаючих стічних вод забруднень, що містяться в них. Крім того, на кожній очисній станції так чи інакше вирішують питання обробки утворюваних осадів; вони можуть оброблятися безпосередньо на території даної станції або передаватися для обробки на іншу станцію. Очисні споруди каналізації роз­ташовують нижче за течією річки відносно обслуговуваного об'єкта на де­якій відстані від забудови. Таким чином, навіть очищені стічні води скидаються у водоймище за межами міста або підприємства і забруднення річкової води в межах населеного пункту не відбувається;

 випуски у водоймище - трубопроводи, які призначені для відведення очищених стічних вод у водоймище. Конструкція цих споруд обумовлена таки­ми вимогами: забезпечення швидкого і інтенсивного змішування стічних вод з водою водоймища і виключення руйнування самого випуску потоками стічної води, що скидається, і води водоймища. Аварійні випуски розташовуються на головних колекторах і перед насосними станціями. Скидання води в річку через випуски допускається тільки в надзвичайних ситуаціях - при аваріях на колек­торах або насосних станціях.

2. Види каналізації. Види стічних вод

 Внутрішні й зовнішні водовідвідні мережі є елементами сплавної каналі­зації, при якій рідкі, розчинені у воді забруднення транспортують на ОС для обробки за межі населених місць трубами і каналами, прокладеними під зем­лею. Для невеликих споживачів (приватні будинки) використовується інший вид каналізації - вивізна. У цьому випадку тверді й рідкі забруднення збирають у водонепроникних приймачах (вигрібні ями) і періодично, в міру наповнення їх, вивозять для обробки. Вивізна каналізація економічно невигідна, може бути використана тільки для збору невеликої кількості стічних вод і, на відміну від сплавної, не забезпечує належного санітарного стану території.

Воду, яку використовували для різних господарсько-побутових або вироб­ничих потреб і яка змінила при цьому свої властивості, називають стічною, сюди ж відносяться дощові й талі води.

Стічні води ділять на три групи:

1) побутові (або господарсько-фекальні), які надходять від раковин, ванн, унітазів, трапів та інших санітарних приладів, що встановлені в житлових, гро­мадських і промислових будівлях. Ці води, забруднені в основному фізіологіч­ними виділеннями і господарськими відходами, можуть містити хвороботворні бактерії. До цієї категорії відносяться також банно-пральні й душові води;

2) виробничі (або промислові) - такі, що утворюються при використанні во­ди в різних технологічних процесах виробництва (при охолоджуванні вагранок, печей і машин, забарвленні шкіри, тканин і їх промиванні, змиванні окалини та ін.);

3) атмосферні (або дощові) - такі, що утворюються в результаті випадання атмосферних опадів (дощів, танення снігу і льоду).

Окрім цього, виділяють ще міські стічні води, що являють собою суміш виробничих і побутових стічних вод, тобто води, що надходять на міські очисні споруди.

Стічні води є складними багатокомпонентними утвореннями, забрудненими речовинами, які можуть знаходитися в розчиненому, колоїдному і дисперсному (нерозчиненому) стані. Колоїдні й нерозчинені речовини утворюють грубо- й тонкодисперсні суспензії, емульсії, піну.

За своїм походженням забруднення поділяються на мінеральні, органічні й біологічні (бактеріальні). Органічні речовини в побутових стоках знаходяться у вигляді білків, вуглеводів, жирів, продуктів фізіологічної переробки. Крім того, побутові стоки містять ганчір'я, папір, відходи рослинного походження, а також синтетичні поверхнево-активні речовини (СПАР). З неорганічних компонентів у цій категорії стоків присутні у вигляді іонів калій, натрій, кальцій, магній, хлор, карбонати, сульфати. Побутові стоки містять у своєму складі біологічні забруднення, які представлені бактеріями, в основному виділеними з кишечника людини, яйцями гельмінтів, дріжджовими і цвільовими грибками, вірусами, в зв'язку з чим ці стоки становлять епідеміологічну небезпеку для людей, а також тваринного і рослинного світів.

Склад стічних вод промислових підприємств різноманітний, проте в більшості випадків у цих водах відсутні фосфор і азот, вони звичайно не забруднені патогенною мікрофлорою.

До мінеральних забруднень відносять: пісок, глинисті частинки, частки руди і шлаку, розчинені у воді солі, кислоти, луги та інші речовини.

Органічні забруднення бувають рослинного і тваринного походження. До рослинних відносять залишки рослин, плодів, овочів і злаків, папір, рослинні масла, гумінові речовини та ін. Основний хімічний елемент, що входить до складу цих забруднень, - вуглець. До забруднень тваринного походження відносять фізіологічні виділення людей і тварин, залишки мускульних і жирових тканин тварин, органічні кислоти та ін. Основний хімічний елемент цих забруднень - азот. У побутових водах міститься приблизно 60% забруднень органічного походження і 40% мінерального. У виробничих стічних водах ці співвідношення можуть бути іншими і змінюватися залежно від оброблюваної сировини і технологічного процесу виробництва.

До бактерійних забруднень відносяться живі мікроорганізми - дріжджові й цвільові грибки, різні бактерії і віруси. У побутових стічних водах містяться також патогенні бактерії - збудники захворювань черевного тифу, паратифу, дизентерії, сибірської виразки та ін., а також яйця гельмінтів, що потрапляють устічні води з виділеннями людей і тварин. Збудники захворювань містяться і в деяких виробничих стічних водах (шкіряних заводів, фабрик первинної обробки шерсті та ін.)

Нерозчинені речовини знаходяться у стічних водах у вигляді грубої суспензії з розміром частинок більше 100 мкм і у вигляді тонкої суспензії (емульсії) з розміром частинок 100-0,1 мкм. Дослідження показують, що в побутових стічних водах кількість нерозчинених завислих речовин залишається більш менш постійною і рівною 65 г/доб. на людину, яка користується каналізацією, з них 40 г можуть осідати при відстоюванні. Знаючи норму каналізування на лю­дину і кількість забруднень, що приходяться на людину в добу, можна визначи­ти вміст їх в одиниці об'єму стічних вод, тобто їх концентрацію.

Атмосферні води іноді можуть бути забруднені речовинами, що змивають­ся з території підприємства. У цьому випадку вони повинні очищатися як і ви­робничі стічні води. У сучасних містах стічні води деяких промислових підпри­ємств поступають в міську побутову каналізаційну мережу, тому в містах зви­чайно є змішані води, кількість забруднень в яких дуже коливається. У деяких містах при очищенні вулиць від снігу взимку користуються каналізаційною ме­режею. У цьому випадку кількість завислих речовин в ній може зростати.

У стічній воді, окрім азоту і вуглецю, міститься також велика кількість сір­ки, фосфору, калія, натрію, хлора і заліза. Ці хімічні елементи входять до скла­ду органічних або мінеральних речовин, що знаходяться у стічній воді в нероз-чиненому колоїдному або розчиненому стані.

Види систем водовідведення

Відомі наступні системи каналізації:

О - загальносплавна;

О -   роздільна (повна або неповна);

О - напівроздільна;

О - комбінована.

Мережу, призначену для відведення атмосферних вод, називають водос­током або мережею дощової каналізації, а мережу, призначену для відведення побутових вод, - мережею побутової   каналізації. Забруднені виробничі води ві­дводяться в мережу побутової каналізації, якщо вони не справляють шкідливої дії на процеси очищення, інакше для відведення цих вод влаштовують спеціа­льну мережу виробничої каналізації.

При загальносплавній системі каналізації всі побутові, виробничі й дощові води відводяться однією підземною мережею на очисні споруди для сумісного очищення (рис. 4.6).

Для розвантаження загальносплавної мережі при сильних дощах на головному колекторі влаштовують розділові камери-ливнеспуски, через які в разі виникнення великих витрат частина побутових, виробничих і дощових стічних вод скидається в найближче водоймище. Об'єм стічних вод, а отже і кількість забруднень, що скидається у водоймище, залежить від витрати води в річці й здатності її до самоочищення. Чим більше витрата води в річці, тим більша кількість стічних вод може бути в неї скинута. Об'єм скидання стічних вод через окремі ливне спуски залежить і від місця їх розташування. Через ливнеспуски, що розташовані в кінці колектора або перед насосною станцією, допускається скидання більшого об'єму стічних вод у водоймище, оскільки це скидання здійснюється за межами об'єктів водо­відведення. При цьому менші відносні об'єми стічних вод залишаються в мере­жі і потім поступають на очисні споруди. Через ливнеспуски, що розташовані на початку колекторів, допускається скидання менших об'ємів стічних вод. При цьому більший об'єм їх залишиться в мережі. Таким чином, відбувається міні­мальне забруднення річкової води в межах об'єктів водовідведення.

Відведення стічних вод забезпечує високий санітарний стан обслуговува­ної території. Недоліком цієї системи є те, що дощові води поступають в неї пе­ріодично в кількості, що на багато разів перевищує приток побутових і вироб­ничих вод. Це викликає необхідність будувати канали великої площі перетину, якими в суху погоду протікає небагато води. Іншим недоліком є епізодичне скидання у водоймище деякої частини побутових і виробничих стічних вод без очищення, можливе тільки при наявності поряд з обслуговуваними об'єктами річок з великими витратами води. Протяжність загальносплавної мережі менше мереж повної роздільної системи.

Повна роздільна система складається з двох або більшого числа самостій­них підземних мереж, кожна з яких призначена для відведення стічних вод пев­ного виду: побутова мережа слугує для відведення побутових вод від міста; виробнича мережа - для відведення виробничих вод; водостоки або до­щова мережа - для відведення атмосферних вод. Для очищення виробничих стічних вод передбачаються спеціальні очисні споруди, після яких частково очищені води можуть прямувати для доочистки на міські очисні споруди (ОСК) або (при достатньому ступені очищення) скидатися у водоймище. Можливо по­вторне використання очищених стічних вод у технологічному процесі підпри­ємств.

Основним недоліком повної роздільної системи водовідведення є проблема очищення поверхневого стоку для дотримання вимог з охорони водоймищ від

забруднень. Це завдання може бу­ти вирішене двома шляхами:

1) створенням локальних очис­них споруд поверхневого стоку на дощовій мережі перед випус­ками (рис. 4.8, а);

2) створенням централізованих очисних споруд поверхневого стоку за межами обслуговувано­го об'єкта і перекиданням на них дощових вод по головному колектору дощової мережі (рис. 4.8, б).

Розділення і відведення на очисні споруди частини найбільш забруднених вод забезпечується розділовими камерами. При порівняно малих витратах води

в дощовій мережі камери перепускають всю витрату дощових вод в головний

колектор. При порівняно великих витратах вони перепускають в головний ко­лектор лише частину води, але ту, що протікає по трубах в донній частині. Та­ким чином, на очищення відводяться найбільш забруднені води, що стікають в початковий період дощу, коли з поверхні басейну змивається основна маса за­бруднень, і донні потоки води, також найбільш насичені забрудненнями. При великих витратах води в дощовій мережі (в період сильних злив) менш забруд­нені дощові води відводяться у водоймище без очищення.

Неповна роздільна система має одну водовідвідну мережу, по якій відво­дяться побутові й виробничі стічні води; атмосферні води відводяться у водой­мище відкритими каналами, лотками, кюветами або канавами. Влаштування неповної роздільної системи можливе тільки для невеликих об'єктів. Звичайно ця система є проміжним етапом будівництва повної роздільної системи.

Напівроздільна система скла­дається з двох мереж: одна - для ві­дведення побутових і виробничих вод, інша - для відведення атмосфе­рних вод, але головні відвідні коле­ктори влаштовують спільними. При цьому дощова мережа з'єднується із спільним відвідним колектором через спеціальні розді­лові камери, в яких стік від дощів помірної інтенсивності прямує в спільний відвідний колектор, а при сильних дощах частина дощового стоку скидається в найближче во­доймище без очищення.

Комбінованою системою водовідведення називають таку систему, при якій

 

обслуговуваний об'єкт в одній частині обладнаний загальносплавною систе­мою, а в іншій - повною роздільною. Комбіновані системи звичайно склада­ються історично в міру зростання того або іншого населеного пункту.

Контрольні запитання

1. Які основні завдання повинна виконувати система водовідведення?

2. Які вимоги ставляться до системи водовідведення?

3. Яке призначення мають внутрішньобудинкові каналізаційні пристрої і мережі?

4. Яке призначення мають внутрішньоквартальні й вуличні мережі?

5. Яке призначення мають колектори?

6. Які принципи прокладення головного колектору?

7. Яке призначення мають очисні комплекси систем водовідведення?

8. Поясніть загальну схему каналізування населеного пункту.

9.    Яка різниця між вивізною й сплавною каналізацією?
10.Як класифікують стічні води?

11.Охарактеризуйте побутові стічні води.

12.Які забруднення характерні для побутових стічних вод?

13.Охарактеризуйте промислові стічні води.

14.Охарактеризуйте атмосферні стічні води.

15.Які є джерела забруднення поверхневого стоку?

16. Які забруднення характерні для виробничих та атмосферних стічних вод? 17.Як утворюються так звані «міські» стічні води?

18.Які забруднення за походженням характерні для різних видів стічних вод?

19.Які забруднення за фізичним станом характерні для різних видів стічних вод?

20.Назвіть системи водовідведення населеного пункту, дайте їх коротку ха­рактеристику.

21.Назвіть умови застосування кожного виду системи каналізації: загально-сплавної, роздільної, напівроздільної, комбінованої.