Способы очистки бытовых сточных вод и нормы. Бытовая канализация к1

Очистка сточных вод

Канализация не только отводит сточные воды от зданий, но и очищает их до такой степени, что при попадании в водоем они не нарушают его санитарных условий. Для этого служат канализационные сети, насосные станции перекачки, сооружения для очистки сточных вод и выпуска сточных очищенных вод.

Сточные воды содержат большое количество углерода, азота, калия, фосфора, кальция. Эти вещества могут быть использованы для удобрений. Применяют механическую, биологическую, физико-химическую очистки сточных вод, дезинфекцию.

Комплекс очистных сооружений сконструирован как система последовательно расположенных специальных устройств, отстаивающих воду, собирающих осадок. Осадок содержит высокую концентрацию вредных веществ. Его тоже перерабатывают и очищают.

Биологическая очистка осуществляется фильтрованием сточных вод через почву, через специальные сооружения с биофильтрами и использованием кислорода. На полях орошения, предварительно обезвреженные сточные воды используют для выращивания сельскохозяйственных культур. Поля фильтрации используют только для очистки сточных вод с интервалом полива 5... 10 сут. Для использования этих методов очистки нужны большие площади.

В настоящее время разработаны способы искусственной очистки сточных вод через биофильтры с применением активных микроорганизмов, вторичных отстойников.

На последнем этапе очистки сточных вод их обеззараживают – дезинфицируют. Методы дезинфекции могут быть применены различные: озонирование, ультрафиолетовое облучение, электролиз, хлорирование и др.

Спуск сточных вод в водоемы проводится в соответствии с Правилами охраны поверхностных вод от загрязнений сточными водами и Правилами охраны прибрежных районов морей.

Внутренняя канализационная сеть (рис. 10.1) включает в себя устройства сбора сточных жидкостей, установленные в квартирах (ванны, умывальники, унитазы, мойки), отводные трубопроводы, канализационные стояки, выпуски в наружные сети, расположенные в подвале или техподполье. В зданиях индустриального типа полносборного домостроения для размещения санитарных устройств применяют санитарно-технические кабины раздельного и совмещенного типов заводского изготовления. Разработаны схемы расположения в них санитарных приборов, водопроводных, газовых и вентиляционных устройств.

Рис. 10.1. Элементы системы внутренней канализации:

1– вытяжная труба; 2 – канализационный стояк; 3 – отводные линии; 4 – выпуск;
5 – дворовая или внутриквартальная сеть; 6 – контрольный коложец; 7 – соединительная линия.

Во внутреннюю систему включены устройства для прочистки сети и канализации. Все приемные устройства в санузлах и кухнях оборудованы гидравлическими затворами, которые называют сифонами. Сифон представляет собой изогнутый канал, заполненный водой на высоту 60 мм, закрывающий выход газов. Отводные трубы от приборов подсоединяются к стоякам, поэтому целесообразно все приемники сточных вод располагать друг под другом, подсоединяя их к одному стояку. Диаметр стояка принимается одинаковым по всей высоте, равным максимальному диаметру присоединенных отводных труб. Стояки размещают открыто у стен либо скрыто в стенах, шахтах. Трубы применяют чугунные, из поливинилхлорида (ПВХ) и полиэтилена (ПВП).

На стояках в первом и последнем этажах) а также через три этажа по высоте предусматривают устройства для прочистки – ревизии на высоте 1 м от уровня пола. Для прочистки горизонтальных участков труб также устанавливают клапаны прочистки. Внутренняя система канализации самотечная с неполным наполнением труб. Скорость движения сточных вод по трубам должна быть не менее самоочищающей скорости – 0,7 м/с.

В трубопроводах над сточными водами скапливаются газы. Для вентиляции канализационный стояк выводят выше кровли здания. Над плоской кровлей вентиляционная шахта выступает на 300 мм, над скатной крышей – на 500 мм, над эксплуатируемой кровлей – на 3 м.. Диаметр вытяжки равен диаметру сточного трубопровода. Вентиляционная шахта не должна располагаться ближе 4 м по горизонтали к окнам и балконам.

Канализационные выпуски выполняют из чугунных безнапорных труб. Диаметр выпуска соответствует диаметру стояков – 50, 100, 150 мм – и не может быть меньше.

Минимальная глубина заложения канализационного выпуска должна быть больше глубины промерзания на 0,5 м от низа трубыJ Канализационный выпуск прокладывают с уклоном от здания. Величину уклона либо принимают, либо рассчитывают по месту сопряжения. Минимальная длина выпуска составляет 3 м. Заканчивается канализационный выпуск колодцем диаметром 1 м с диаметром люка 600 мм. При наличии эксплуатируемого подвала на выпуске устанавливают задвижку для предотвращения его залива в случае засорения наружных сетей.

Минимальный диаметр дворовой сети равен 150 мм, уличной и городской – 200 мм.

Канализационные колодцы, в отличие от водопроводных, – мокрые. Колодцы бывают линейные, угловые, контрольные, для подключения выпусков и перепадные.

Основы гидравлического расчета канализационных сетей. Канализационную сеть рассчитывают на пропуск максимального секундного расхода сточных вод. Цель расчета наружных канализационных сетей состоит в определении экономически выгодных диаметров в зависимости от расхода и принятого уклона. Как правило, расчет ведут одновременно с построением продольного профиля сети. Расчетный расход сточной жидкости, л/с, определяют по формуле

где N – численность населения города; # ж – норма водоотведения; Яобщ – общий коэффициент неравномерности водоотведения бытовых сточных вод, который определяется в зависимости от величины среднего секундного расхода.

Расчетный расход сточных вод на участке канализационной сети определяют по формуле

где &р – транзитный расход воды, поступающей из боковой сети; 4поп – попутный расход воды, поступающей от прилегающих зданий; q c – сосредоточенный расход воды от промышленного предприятия.

Расчетное наполнение трубопроводов бытовой канализации принимают в зависимости от диаметров труб. Минимальные диаметры трубопроводов сетей уличной канализации принимают равными 200 ... 250 мм.

Расчетная скорость – это скорость движения сточных вод для труб бытовой канализации. Ее принимают равной 8 м/с для металлических труб, 4 м/с – для неметаллических.

Наименьшим уклоном трубы называется уклон, который обеспечивает при расчетном наполнении трубы скорость самоочищения 0,7 м/с: для труб диаметром 150 мм – 0,008; диаметром 200 мм – 0,005. По полученным в ходе гидравлического расчета канализационной сети значениям расходов сточных вод определяют диаметры труб, уклоны, обеспечивающие требуемые значения расчетных скоростей и наполнений. На практике расчеты выполняют по графикам, номограммам и таблицам СНиП 3.05.04-85.

Является составной частью систем водоснабжения и водоотвода городского и сельского хозяйства. Она необходима для транспортировки жидких и твердых продуктов человеческой жизнедеятельности, дождевых (сточных) и хозяйственно-бытовых вод.

Хозяйственно-бытовые сети работают только при самотечном режиме при условии частичного наполнения сечения трубопровода. В отдельных случаях - при наличии сложного рельефа местности - могут использоваться напорные канализационные станции. Хозбытовая (упраздненное название - "хозяйственно-фекальная") канализация (ХБК) бывает автономная и централизованная.

Централизованная система хозбытовой канализации используется и для отдельных домов (зданий), и для целых поселков, районов или микрорайонов. Автономная система подходит для частных домов и коттеджей, если нет централизованной хоз бытовой канализации. В этом случае дополнительно устанавливают септики, или оборудуют сливную яму.

Объектами, где используется система хозяйственно бытовой канализации, являются строящиеся или реконструируемые населенные пункты, расширяющиеся города, коттеджные и дачные поселки, промышленные предприятия и санатории, промышленные или жилые районы. Канализация для хоз бытовых нужд в населенных рассчитана на срок службы до 25 лет. Это тот расчетный промежуток времени, в течение которого она может сохранять требуемую пропускную способность, а также выполняет свои функции без дополнительной реконструкции.

Сеть хозбытовой канализации проектируют и оборудуют для отвода стоков от санузлов и душей, ножных ванн, мытья и уборки обходных дорожек, проходных душей при ваннах. Также ХБК отводит стоки от мытья дна и стенок бассейнов, дренажных вод, уборки помещений и прочих стоков. Расчет ХБК производится в соответствии с водопотреблением конкретного объекта, и среднестатистические показатели составляют: в сутки - не более 175.0 м 3 , в течение часа - не более 16.5 м 3 или не более 9.6 литров за одну секунду.

Хозяйственно бытовую канализацию делят на наружную и внутреннюю. Внутренняя канализация необходима для сбора стоков внутри сооружений и их транспортировку в наружную систему. Система наружной хоз бытовой канализации собирает стоки от зданий и доставляет их к месту очистки или сброса в водоприемники.

Монтаж ХБК представляет собой довольно сложный процесс с множеством особенностей - в зависимости от ее вида. Монтаж ХБК рекомендуется доверять профессионалам, которые умеют правильно спроектировать и оборудовать систему канализации (даже для автономной ХБК). Оборудование хозбытовой канализации требует опыта, наличия знаний и высокой точности расчетов. При непрофессиональном подходе к оборудованию канализации можно получить в помещениях приятные запахи, частые неполадки, протечки и засоры. Поэтому установка ХБК требует привлечения настоящих профессионалов.

Для качественного функционирования хозяйственно бытовой канализации требуется периодическая очистка - это необходимо для предупреждения аварийных ситуаций и экономии материальных ресурсов при эксплуатации системы в будущем. Регулярные профилактические работы - действенный метод сохранения рабочего состояния ХБК, и предохраняют ее от дорогостоящей ликвидации последствий вследствие аварийного засорения.

Жизнь невозможна без воды. Комплексы водоснабжения населенных пунктов и отдельных зданий можно назвать способами обеспечения жизнеобеспечения. А водоотведение — их неотъемлемая часть.

Все сантехнические приборы и трубы, которые применяются для вывода отходов жизнедеятельности человека, переработанную воду, образуют внутреннюю канализацию. Согласно сеть ограничена стенами зданий, выходами до первого смотрового колодца. Обычно сточные воды выводятся самотеком, но, при необходимости, применяют насосы для перекачки.

Канализация зданий включает следующие виды:

Бытовая – К1.
Промышленная — К3.
Ливневая (включает водостоки с крыш домов) – К2.
Объединенная – К1+К3.

Бытовая сеть К1

Весь канализационный комплекс жилого дома называется хозяйственно-фекальным, или хозяйственно-бытовым, обозначается в проектной, нормативной литературе как канализация К1.

Эта сеть объединяет сантехнические приборы-приемники, такие как ванны, раковины, мойки, унитазы, биде и др., используемые в санитарных, гигиенических целях. Используются приемные устройства, такие как воронки, лотки, трапы, связывающие их канализационные трубы.

Обязательной частью сантехнических приемников является гидравлический затвор. Это сифон в виде буквы U, наполовину заполненный водой. Этот простой прием создает водяной барьер, не пропускающий газы обратно в помещение. Унитазы, трапы конструкционно выполнены с затворами, к остальным приборам их присоединяют после сливных отверстий.

Сантехнические приборы-приемники подключаются к отводам, по которым хозбытстоки попадают в канализационную сеть.

Схема канализации К1

Трубопроводная часть включает горизонтальные участки, проложенные с уклоном. Они впадают в стояки – вертикальные участки, которые объединяют стоки, выводят их к коллектору. Соединение различных участков выполнено с помощью фасонных деталей, обеспечивающих изменение направления трубопроводов и их отклонение.

Коллектор – это трубопровод, проложенный горизонтально с большим уклоном, соединяющий систему канализации строения с комплексом населенного пункта.

Обязательной частью сантехсистемы являются вентиляционные трубопроводы. Они проходят вертикально и соединены с водоотводом. Организация вентиляции помогает стабилизировать давление в канализационной системе. При проектировании водоотведения на малых площадях, вентиляцию водоотвода обеспечивают тягой воздуха, которая является следствием нагрева стояков внутренним теплом помещений.

Для монтажа бытовой водоотводящей сети могут быть использованы разные виды трубной продукции, применение которой регламентируется СНиПом. В случае отведения отходов самотеком рекомендуются чугунные, асбестоцементные, бетонные, железобетонные, пластиковые, стеклянные трубы.

При реализации напорного отведения можно применять чугунные, железобетонные, пластиковые или асбестоцементные трубы. Для вентиляционной части кроме чугунных СНиП разрешает применение и асбестоцементных труб, и полипропиленовых, и ПВХ-труб.

В качестве отводов от приборов, кроме унитаза, используют отрезки Ø 50 мм. Отводы унитазов выполняют Ø 110 мм. Размеры элементов всей сети определяются расчетом, проводимым во время проектирования канализационной системы.

Канализация К1 имеет собственный выпуск, который организуют под углом 90⁰ к наружным стенам, заглубляя на уровень несколько выше основания фундамента. При наличии подвала, выпуск выполняют выше пола подвала.

Канализацию строения соединяют с коммунальной. В случае загородного коттеджа возможна организация канализации шамбо, когда отходы выводятся в приемный приямок на участке и периодически откачиваются и вывозятся. В этом случае следует организовать автомобильный подъезд к сливной яме.

Следование всем нормативам и качественный монтаж хозяйственного водоотведения – гарантия надежной работы всего блока отведения стоков.

Ливневая канализация К2

Для вывода дождевых вод устраивают ливневое водоотведение – К2. Оно представляет сантехсистему воронок, желобов, труб, фильтров для очищения сточных вод от песка. Чаще всего используются конструкции открытого типа. Водоотвод осуществляют с помощью открыто проложенных желобов или каналов.

Схема канализации К2

Они транспортируют водные потоки в подземную часть комплекса. Для устройства дренажа используют ПВХ- трубы, в том числе гофротрубы с гладкой внутренней поверхностью, асбоцементные трубы.

Грамотно устроенная и спроектированная в соответствии с техническими нормативными документами канализация К2 защитит строение от просадки и растрескивания стен. По завершении монтажа надлежит провести испытание системы силами организации, имеющей соответствующую лицензию.

Промышленная очистка и отвод стоков К3

Канализация К3, используемая для вывода отходов промышленного производства, называется производственной. В отличие от бытовой, содержит и необходимые очистные сооружения. Все технологические стоки можно разделить на две группы: слабозагрязненные, не требующие очистки, и загрязненные, которые нельзя сбрасывать в водоемы без предварительной очистки.

Схема канализации k3

Так как технологические отходы могут иметь различные включения, обусловленные видом производства, то в них могут содержаться соли тяжелых металлов, фенолы, отравляющие вещества и др. Наличие таких включений обуславливает использование различной структуры инженерных коммуникаций. Такая структура может состоять из:

Сантехнических приемников для стоков.
Отводных конструкций индустриальных строений.
Очистных сооружений.
Перекачивающей насосной установки.
Выпуска в коммунальную сеть.

Особое внимание при организации этого вида водоотведения уделяется очистным сооружениям. В зависимости от степени, вида загрязнений, могут использоваться целые блоки, отдельные элементы. Очистка сточных вод регламентируется нормативными техническими документами.

Проверка стоков на содержание вредных веществ и определение допустимой концентрации регламентируется требованиями ГОСТ.

Система канализации – сложный комплекс инженерного оборудования, включающая кроме сантехнических приборов мощные насосные установки и современные очистительные устройства. Правильно устроенные водопровод и отведение стоков улучшают экологическую ситуацию населенных пунктов.

БЫТОВАЯ КАНАЛИЗАЦИЯ К1

Бытовая канализация К1 предназначена для отведения сточных вод от санузлов, ванн, кухонь, душевых, общественных уборных, мусорокамер и т.д. Это основная канализация зданий. Старое название её "хозяйственно-фекальная" канализация.

Элементы К1

Элементы бытовой канализации К1 рассмотрим на примере двухэтажного здания с подвалом (рис. 13).

Вот основные элементы К1 по ходу движения сточных вод:

1 - санитарно-технический прибор;

2 - сифон (гидравлический затвор);

3 - отводящий поэтажный трубопровод;

4 - канализационный стояк;

5 - отводящая сеть в подвале;

6 - выпуск канализации.

Отметим некоторые детали. Под сифоном показано колено. Оно применяется на невысоких стояках (не более 1 этажа). Отводящий поэтажный трубопровод 3 проложен с уклоном и присоединён с помощью прямого тройника к стояку 4. На стояке установлены ревизии.

Верх стояка выведен выше кровли в атмосферу на высоту z - это вентиляция канализационного стояка. Она необходима для проветривания внутренности канализации, а также от появления избыточного давления или, наоборот, вакуума в канализации. Вакуум может появиться при неисправной вентиляции стояка во время слива воды с верхнего этажа, что приведёт в срыву сифона, то есть вода из сифона нижнего этажа уйдёт и появится запах в помещении.

Высоту стояка над кровлей принимают по СНиП 2.04.01-85 не менее величин:

z = 0,3 м - для плоских неэксплуатируемых кровель;

z = 0,5 м - для скатных кровель;

z = 3 м - для эксплуатируемых кровель.

Канализационный стояк можно устраивать без вентиляции, то есть не выводить над кровлей, если его высота H ст не превышает 90 внутренних диаметров трубы стояка.

В последнее время в продаже появились вакуумные клапаны для канализационных стояков, постановка которых в уровне верхнего этажа избавляет от устройства вентиляционного вывода стояка над кровлей здания.

В основании стояка установлены два отвода, так как стояк крайний на сети в подвале. Если стояк сверху попадает на трубу сети, то применяют косой тройник и отвод. Применять прямой тройник в подвале нельзя, так как ухудшается гидравлика стока и возникают засоры.

В конце отводящей сети 5 перед наружной стеной собрана прочистка из прямого тройника с пробкой-заглушкой. Считая от этой прочистки, длина выпуска канализации L не должна быть более 12 метров при диаметре трубы - 100 мм, согласно СНиП 2.04.01-85. С другой стороны, расстояние от смотрового колодца дворовой канализации до стены здания не должно быть менее 3 метров. Поэтому расстояние от дома до колодца обычно принимают 3-5 метров.

Глубина заложения выпуска канализации от поверхности земли до лотка (низа трубы) у наружной стены принимается равной глубине промерзания в данной местности, уменьшенной на величину 0,3 метра (учитывается влияние здания на незамерзание грунта рядом с домом).

Система канализации — это то, без чего не обходится ни одно строение. Те виды канализации, которые работают надежно и бесперебойно, обеспечивают возможность проживания и необходимый уровень комфорта. Особенно важен этот фактор в загородных домах, наряду с отоплением и водоснабжением. Канализационные системы подразделяются на следующие виды:

промышленная, или производственная;
ливневая;
хозяйственно-бытовая.

Назначения и различия

Производственная система

Используется для очистки сточных вод от производственных отходов. Работает с большими объемами, применяются самые современные технологии и системы очистки.

Ливневые сети

Используются для своевременного и безопасного удаления атмосферных осадков и талых вод с площадей, дорожек, крыш. Применяются как в частных, так и в офисных домовладениях. Отводятся ливневые, талые и дождевые воды от участков с целью защитить фундамент здания. Чаще всего воды с крыши и участка дачи или частного дома собираются в специальные емкости и используются затем для полива огорода и сада, так как для экологии никакой опасности не представляют. Есть три вида ливневых канализаций:

Дренажная система. Вода поступает в трубы и отводится на заранее оборудованное место.
Воды от дома отводят специально изготовленные системы лотков, но зимой эти системы промерзают.
Приемники воды, установленные под каждой трубой, все трубы объединены в общую систему стоков.

Еще один вариант дренажа предназначен для того, чтобы собрать и отвести лишнюю воду с участка. Устройство его не слишком сложно, в землю закапываются трубы с отверстиями, в них стекает и устремляется затем в нужном направлении излишняя влага с участка частного дома. Этим способом осушают участки, регулируя уровень влажности почвы до приемлемого для жизни и постройки жилища. Эта же система работает и на сбор талой и дождевой воды, излишки сливаются в септики, колодцы или выгребные ямы.

Бытовая схема

Различают централизованную, для населенного пункта, или автономную, для здания или группы зданий, стоящих отдельно. Предназначаются для своевременного и безопасного удаления отходов жизнедеятельности человека.

Те типы канализации, которые используются в загородных домах, на дачах, в отдаленных постройках, крайне редко бывают оборудованы централизованной системой сбора и хранения сточных вод и различных отходов. Чаще для этого и для удаления стоков используются автономные системы канализации:

Выгребная яма. Самый бюджетный вид канализации, но она не слишком удобна в эксплуатации и особенно в очистке. В выкопанный заранее котлован помещается готовый резервуар, или емкость строится на месте из кирпича или бетона. Также можно приобрести готовый пластмассовый бак и поместить его в землю. Недостатком является очень частая необходимость в откачке содержимого и неизбежный сильный запах.
Биотуалет. Используется на маленьких и редко посещаемых дачах, в большом доме теряет все преимущества.
Септик. Из всех систем канализации наиболее приемлем по многим параметрам: затратам на обслуживание и сроками службы. Как и выгребная яма, состоит из емкости для сбора, которая герметична, но содержит биологические препараты, очищающие воды путем разложения загрязняющих веществ. Воду, очищенную таким образом, можно использовать для полива огорода и прочих хозяйственных нужд.
Биологические системы разложения сточных вод и очистки их таким образом.

Кроме того, канализационные системы внутри каждого из этих видов можно подразделить на подвиды, такие как наружная или внутренняя система постройки.

Наружная собирает и централизует внутренние стоки по направлению к очистным сооружениям.

Относятся к этому подвиду систем канализации трубопроводы, колодцы, септики, насосные станции подкачки и локальные очистные сооружения вместе с выпусками к ним.

Бывает напорная и самотечная система наружной канализации. В напорной используются специальные насосы для того, чтобы транспортировать стоки канализации в принудительном порядке в нужном направлении.

Устройство поворота канализационных труб.

Устройство с насосом, используемое для перекачки стоков, может дополнительно иметь специальный механизм, чтобы измельчать твердые фракции, находящиеся в отходах.

В самотечной системе стоки отводятся за счет разной высоты расположения точек трубопровода, трубы которого укладываются с небольшим уклоном в нужную сторону.Система эта недорога в эксплуатации, обслуживании и строительстве. Но накопительную емкость приходится размещать поблизости от дома

Наружные виды канализации существуют:

раздельная — разные сети канализации, бытовые стоки отдельно от дождевых;
общесплавная — объединены в одну сеть хозяйственные, дождевые и бытовые воды;
полураздельная — изначально сети работают как раздельные, но затем соединяются в один очистной коллектор.

Внутренние системы канализации собирают стоки с крыш и бытовых приборов внутри здания и затем тоже транспортируют их к очистным сооружениям. Стоки собираются за счет санитарных сооружений и водоприемных систем трубопровода. К внутренней системе относится все, что смонтировано внутри частного дома, — все комплексы и устройства сантехники бытового назначения.

Канализация дренажного типа применяется на участках, где грунтовые воды залегают глубоко и другие схемы очистки не подходят. Она работает только в том случае, если выгребная яма очень глубока, а дно ее состоит из естественного фильтра, тщательно и по всем правилам сложенного при постройке котлована. Используются обычно несколько слоев песка и гравия, проходя через которые сточные воды очищаются и уходят затем в почву. Но сточные воды из унитазов использовать здесь не рекомендуется, применим этот вид только для бань, душевых кабин и ванн.

Выбирая системы канализации, следует учитывать различные показатели, тогда сооружение прослужит долгие десятилетия и будет удобным в эксплуатации . Важны технико-экономические показатели, требования санитарных норм тоже нельзя оставить без внимания. В немалой степени зависит все и от местности, в которой канализация будет проложена.