Водоснабжение и водоотведение

На рис. 2 представлены основное технологические процессы обработки воды.

Рис.2. Основные технологические процессы обработки воды

После использования потребителем вода поступает в систему водоотведения (канализацию), где проходит очистку на очистных сооружениях и сбрасывается в водоем или на рельеф (рис. 3).

Рис.3. Принципиальная схема системы водоотведения

Основными элементами системы водоотведения являются:

1. Канализационная сеть – это система трубопроводов, каналов и сооружений для сбора и отведения сточных вод;

2. Канализационная насосная станция – сооружение, оборудованное насосносиловой установкой для принудительного транспортирования сточных вод;

3. Станция очистки сточных вод - комплекс зданий, сооружений и устройств для очистки сточных вод и обработки осадков (образовавшихся в процессе очистки загрязнений);

4. Выпуск сточных вод - трубопровод, отводящий очищенные сточные воды в водоем или на рельеф. [1]

Вода, пригодная к употреблению должна быть биологически и химически чистой. Биологически чистая вода свободна от возбудителей болезней и ядовитых веществ.

Химически чистая вода может содержать: до 0,2 мг/л железа, 0,1 мг/л марганца; 2,5 мг/л сульфатов и 15,5 мг/л хлоридов, но в ней не должно быть никаких соединений двуокиси углерода.

Биологическая чистота воды достигается хлорированием. У конечного петребителя кода должна содержать около 0,1 мг/л хлора.[6]

 

 

 

Глава 2. Теоретические аспекты водоотведения и канализации

2.1 Система водоотведения

Водоотведение - это комплекс инженерных сооружений и санитарных мероприятий обеспечивающих приём сточных вод от населения и промышленных предприятий, транспортирование и очистку их с последующим сбросом в реку или на рельеф.

Для создания благоприятных санитарных условий на территориях городов и промышленных предприятий сточные воды следует удалять за их пределы, а для исключения загрязнения водоемов сточные воды нужно очищать и обеззараживать. Для этого используют системы канализации.

Водоотведение осуществляется при помощи комплекса подземных самотечных трубопроводов, очистных и других сооружений, с помощью которых осуществляется отвод использованных и отработавших вод, очистка и обеззараживание их, а также обработка и обезвреживание образующихся при этом осадков с одновременной утилизацией ценных веществ. Такие комплексы называются системами водоотведения, или водоотведением.

Системы водоотведения устраняют негативные последствия от воздействия сточных вод на окружающую природную среду. После очистки сточные воды обычно сбрасываются в водоемы. [9]

Наиболее совершенными системами водоотведения являются такие, которые обеспечивают очистку и подготовку воды такого качества, при котором возможен возврат воды для повторного использования в промышленности или сельском хозяйстве. Такие системы называются бессточными или замкнутыми.

2.2. Система канализации и ее классификация

Канализация — составная часть системы водоснабжения и водоотведения, предназначенная для удаления твердых и жидких продуктов жизнедеятельности человека, хозяйственно-бытовых и дождевых сточных вод, с целью их очистки от загрязнений, и дальнейшей эксплуатации или возвращения в водоем. [10] Необходимый элемент современного городского хозяйства. Нарушение его работы может ухудшить санитарно-эпидемиологическую ситуацию в городе.

Также канализацией называют любую подземную систему каналов, например, кабельная канализация служит для прокладки под землёй кабелей. 
Канализация является одним из видов инженерного оборудования и благоустройства населенных пунктов, жилых общественных и производственных зданий, обеспечивающих необходимые санитарно-гигиенические условия и высокий уровень удобства для труда, быта и отдыха населения. 
        Под системой канализации принято понимать совместное или раздельное отведение сточных вод трех категорий. В практике наиболее широкое распространение получили общесплавная и раздельные системы канализации.

Общесплавными называют системы канализации, при которых все сточные воды — бытовые, производственные и дождевые — сплавляются по одной общей сети труб и каналов за пределы городской территории на очистные сооружения.

Раздельными называют системы канализации, при которых дождевые и условно чистые производственные воды отводят по одной сети труб и каналов, а бытовые и загрязненные производственные сточные воды — по другой, одной или нескольким сетям.

Канализационную сеть, предназначенную для приема и отведения атмосферных вод, называют дождевой (ливневой) или водостоком. Если в дождевую канализацию сбрасывают практически чистые незагрязненные производственные сточные воды, то ее называют производственно-дождевой.

Сеть, предназначенную для приема и отведения бытовых вод, называют бытовой.

Производственной называют канализационную сеть промышленного предприятия, предназначенную для приема и отведения только загрязненных производственных сточных вод (при отдельном их удалении); производственно-бытовой — сеть, предназначенную для приема и отведения совместно производственных и бытовых сточных вод. Совместное отведение бытовых и производственных сточных вод допускается только в тех случаях, когда это не нарушает работы сети и очистных сооружений бытовой канализации.

Раздельная система канализации может быть полной или неполной.

Полной раздельной называют систему, включающую две или несколько совершенно самостоятельных канализационных сетей:

 сеть, по которой отводят  только дождевые или дождевые  и условно производственные воды;

 сеть для отвода бытовых  и части загрязненных производственных  вод, допускаемых к спуску в  бытовую канализацию;

 сеть, по которой отводят  загрязненные производственные  воды, не допускаемые к совместному  отведению с бытовыми отходами. 

Неполной раздельной называют систему канализационных сетей, предусматриваемую для отвода только наиболее загрязненных производственных и бытовых сточных вод; атмосферные воды при этой системе стекают в водные протоки по кюветам проездов, открытым лоткам, канавам  и тальвегам.

Разновидностями общесплавной и раздельной систем являются полураздельная и комбинированная системы канализации.

Полураздельная система канализации состоит из тех же самостоятельных канализационных сетей, что и полная раздельная система, и одного главного (перехватывающего) коллектора, отводящего на очистные сооружения бытовые, производственные, талые воды, воды от мытья улиц и часть наиболее загрязненных дождевых вод.

Комбинированные системы канализации появились в результате расширения городов, имеющих общесплавную систему канализации. Ввиду того, что в сухую погоду общесплавные коллекторы загружены не полностью, к ним присоединяли бытовую и производственную канализационные сети от районов новой застройки, а для атмосферных вод, которые уже не могли быть приняты в существующие общесплавные коллекторы, прокладывали самостоятельные дождевые канализации с выпуском атмосферных вод в ближайшие водоемы без очистки. Таким образом, появилась комбинированная система канализации, при которой в одних районах города сохранилась общесплавная система, в других— полная раздельная, в третьих — неполная раздельная система.

Классификация  канализации: 
        По целям и месторасположению систему канализации можно разделить на три больших раздела:

Внутренняя канализация — система сбора стоков внутри зданий и сооружений и доставки их в систему наружной канализации;

Наружная канализация — система сбора стоков от зданий и сооружений и доставки их к сооружениям очистки либо к месту сброса в водоприёмник;

Система очистки стоков.

По собираемым стокам канализация подразделяется на: 

Хозяйственно-бытовую канализацию (обозначение К1);

Ливневую канализацию (обозначение К2);

Производственную канализацию (обозначение К3)

2.3. Условия приема сточных  вод в канализационные сети

Возможность приема различных категорий сточных вод в канализационные сети раздельной и общесплавной систем канализации определяется исходя из состава загрязнений этих вод и целесообразности совместной их очистки с учетом санитарно-гигиенических и технико-экономических показателей. [14]

Бытовые и загрязненные производственные сточные воды не должны поступать в дождевую сеть, предназначенную для отведения только атмосферных вод, а воды от фонтанов, дренажей и от поливки улиц — в сеть бытовых или производственно-бытовых вод.

Совместные отведение и очистка бытовых и производственных сточных вод, как правило, являются наиболее целесообразными по технико-экономическим показателям, однако в ряде случаев оказываются недопустимыми из-за наличия в производственных сточных водах вредных и ядовитых веществ. Поэтому при проектировании совместного отведения бытовых и производственных сточных вод следует в каждом случае исходить из качественного состава загрязнений производственных сточных вод и возможности образования в смеси сточных вод концентраций вредных веществ, опасных для обслуживающего персонала и нарушающих биологические процессы очистки. Предельные допустимые концентрации (ПДК) различных ядовитых веществ приводятся в СНиП, в правилах технической эксплуатации канализации и правилах приема производственных сточных вод в общегородские канализации, издаваемых республиканскими министерствами коммунального хозяйства. Содержание радиоактивных элементов в сточных водах регламентируется санитарными правилами работы с радиоактивными веществами и источниками ионизирующих излучений. [4]

Производственные сточные воды могут быть приняты в раздельную или общесплавную сети, если они не содержат токсических органических загрязнений. В тех случаях, когда совместное отведение бытовых и производственных вод не удовлетворяет указанным условиям, они отводятся и очищаются раздельно и могут быть приняты в канализационные сети только после предварительной очистки. Сточные воды мелких предприятий, а также местной и пищевой промышленности по переработке сельскохозяйственных продуктов (например, молочной, пивоваренной и др.) могут приниматься в городские канализации без ограничения и в ряде случаев без предварительной обработки. 

Сточные воды некоторых предприятий, например мясокомбинатов и кожевенных заводов, могут быть приняты в городские канализации только после их предварительной обработки и обеззараживания в целях предохранения от попадания патогенных бактерий.

В городские канализации не принимают без предварительной очистки производственные сточные воды, содержащие жиры, масла, смолы, бензин, нефтепродукты, ядовитые вещества в концентрациях, препятствующих биологической очистке и сбросу в водоемы, нерастворимые примеси с большим удельным весом, а также воды с волокнистыми и объемными примесями, которые засоряют и закупоривают сети, затрудняют работу насосных станций, нарушают процессы биологической очистки сточных вод и обработку осадка, а также оказывают разрушающее (корродирующее) действие на материал труб и элементы сооружений канализации. Температура производственных сточных вод не должна быть выше 40° С. Не допускается также сброс воды, которая может выделять ядовитые или взрывоопасные газы, а также стоков предприятий тяжелой промышленности, заводов черной металлургии, машиностроительных и химических комбинатов.

Производственные сточные воды в смеси с бытовыми при подходе к биологическим очистным сооружениям не должны иметь активную реакцию рН ниже 6,5 и выше 9 и не должны иметь концентрацию взвешенных веществ и всплывающих примесей более 500 мг/л.

На сетях производственных канализаций со стоками кислыми, радиоактивными или выделяющими взрывоопасные газы, необходимо устанавливать соответствующие анализаторы, показания которых могут передаваться на расстояние. При нарушении абонентами правил спуска сточных вод в общегородские сети контрольные приборы должны дать соответствующий сигнал и импульс на закрытие задвижки на выпуске сточных вод.

2.4 Механическая очистка сточных вод

Станции для очистки сточных вод состоят из комплекса отдельных сооружений, которые располагают таким образом, что вода проходит их последовательно одно за другим, постепенно очищаясь сначала от крупных, а затем от все более и более мелких загрязнений, находящихся в нерастворенном состоянии.

Выбор метода очистки и назначение состава сооружений - сложная технико-экономическая задача, на которую влияет ряд условий, например: необходимая степень очистки сточных вод, рельеф местности, энергетические факторы, характер грунтов, размер площади для очистных сооружений, расход очищенных вод, объем водоема, расход водотока и др.  
        Если сточная вода спускается в крупный водоприемник и по местным условиям можно ограничиться только механической очисткой сточных вод, состав сооружений обычно принимают по схеме, приведенной на рис. 4.

Рис. 4. Схема станции с механической очисткой сточных вод. 
1 - решетка; 2 - песколовка; 3 - отстойник; 4 - хлоратор-пая; 5 - контактный резервуар; 6 - метантенк; 7 - иловые площадки; 8 - песковые площадки; 9 - дробилка.