Как это работает. Канализация большого города. Городская канализация, система, сеть канализации города. Производственно-бытовая канализационная сеть

Канализационные сети работают при самотечном режиме с час­тичным наполнением сечения трубопровода. В связи с этим реше­ние схемы канализационной сети зависит в основном от рельефа мест­ности, грунтовых условий и расположения водоемов.

Канализационные сети трассируют в такой последовательности: вначале, разделив линиями водоразделов территорию канализуемо­го объекта на бассейны канализования, трассируют по их понижен­ным местам коллекторы бассейнов канализования; затем, перехва­тывая коллекторы бассейнов канализования, в направлении к очист­ным сооружениям трассируют главные и загородные коллекторы и, наконец, в последнюю очередь трассируют уличные сети к коллек­торам с таким расчетом, чтобы каждая ветка уличной сети имела минимальную длину Места расположения насосных станций опре­деляют при расчете сети. Наиболее целесообразно располагать их в тех местах, где отдельные коллекторы, подходящие к насосной станции, имеют одинаковую глубину заложения.

Решение схемы канализационной сети (ее трассирование) - важнейший этап проектирования канализации, так как от него за­висит стоимость канализации в целом.

Разнообразие местных условий не позволяет рекомендовать ти­повые решения схем канализационных сетей. Встречающиеся h;j практике схемы могут быть классифицированы следующим образом.

1. Перпендикулярная схема (рис. III. 7, а) - коллекторы бас­сейнов канализования трассированы перпендикулярно направлению движения воды в водоеме. Такую схему в основном применяют
для спуска атмосферных сточных вод, не нуждающихся в очистке

2. Пересеченная схема (рис. III. 7, б) - коллекторы бассейнов
канализования трассированы перпендикулярно направлению движения воды в водоеме и перехвачены главным коллектором, трас­сированном параллельно реке. Такую схему применяют при плав­ном падении рельефа местности к водоему и необходимости очистки
сточных вод.

3.Параллельная (веерная) схема (рис. III. 7, в) - коллекторы
бассейнов канализования трассированы параллельно направлению движения воды в водоеме или под небольшим углом к нему и пере­хвачены главным коллектором, транспортирующим сточные воды к очистным сооружениям перпендикулярно направлению движения воды в водоеме. Эту схему применяют при резком падении рельефа местности к водоему, так как она позволяет исключить в коллекто­рах бассейнов канализования повышенные скорости движения, вы­зывающие разрушение трубопроводов.

Рис. III.7. Схемы канализационных сетей

а - перпендикулярная; б - пересеченная; в - параллельная; г - зонная; д - радиаль­ная; /- Коллекторы бассейнов канализования; 2 -граница бассейнов канализования; 3 - граница канализуемого объекта; 4 - главный коллектор; 5 - напорный трубопровод; S - выпуск; 7-главный коллектор верхней зоны; 8 - то же. нижней зоны

4. Зонная (поясная) схема (рис. III.7, г) - канализуемая тер­ритория разбита на две зоны: с верхней сточные воды отводятся к очистным сооружениям самотеком, а с нижней они перекачиваются насосной станцией. Каждая из зон имеет схему, аналогичную пере­сеченной схеме. Зонную схему применяют при значительном или не­ равномерном падении рельефа местности к водоему и отсутствии возможности каналнзования всей территории (например, нижней зо­ны) самотеком.

5. Радиальная схема (рис. III.7, д) -очистка сточных вод осу­ществляется на двух или большем числе очистных станций. При этой схеме сточные воды отводятся с канализуемой территории децентра­лизованно. Такую схему применяют при сложном рельефе местнос­ти и канализовании больших городов.

Приведенная классификация схем канализационных сетей весь­ма приближенна.

Важное значение имеет правильное трассирование уличных ка­нализационных сетей. Различают три следующие схемы трассиро­вания уличных канализационных сетей.

1. Объемлющая трассировка (рис. III. 8, а) - уличные сети
опоясывают каждый квартал со всех четырех сторон. Эту схему при­меняют при плоском рельефе местности и больших кварталах.

2. Трассировка по пониженной стороне квартала (рис. III.8, б) - уличные сети проложены лишь с пониженных сторон обслуживае­мых кварталов. Эту схему применяют при значительном падении
местности.

Рис. III.8.Схемы трассирования уличных сетей

а - объемлющая; б - по пониженной стороне квартала; в - чрезквартальняя; / - квар­талы; // - здания; /// - промышленные предприятия

3. Чрезквартальная трассировка (рис. III. 8, в) - уличные сети проложены внутри кварталов. Эта схема позволяет значительно со­кращать протяженность сети, но затрудняет ее эксплуатацию.

Канализационные линии следует прокладывать прямолинейно;. в местах поворотов сети, в местах изменения уклона линии и диамет­ра труб, а также в местах соединения нескольких линий необходим», устраивать колодцы

Повороты линии и присоединения следует выполнять под углом, равным или меньшим 90°.

При решении схемы канализационной сети и схемы канализации в целом обязательно учитывают очередность строительства.

Обычно при разработке схем намечают ряд возможных вариан­тов, удовлетворяющих санитарным требованиям. Окончательно тот или иной вариант выбирают на основании технико-экономического сравнения, выполняемого при составлении технического проекта.

Похожая информация.

Городской канализацией называется разветвленная инженерная система , состоящая из трубопроводов, которая предназначена для перемещения сточных вод в пределах города. В общегородскую канализационную сеть воды поступают из внутриквартальных и дворовых сетей. Канализационные трубопроводы, расположенные в черте жилого квартала или площади предприятия - это дворовая сеть. Вся канализационная сеть города состоит из внутренних водосборных устройств в зданиях и сооружениях, наружной самотечной (напорной) системы трубопроводов, очистных сооружений и устройств для сброса стоков в водоем. В зависимости от геологических условий местности, от объема поступающих сточных вод, от особенностей рельефа выбирают тип городской канализации. Существует 2 типа: напорная и самотечная. При строительстве самотечной системы используются бетонные, керамические, чугунные и железобетонные трубы. Если самотечный отвод стоков к очистным сооружениям невозможен из-за неблагоприятных рельефных условий или по какой-то другой причине, применяют напорную канализационную систему, в которой применяются напорные водоводы и насосные станции. Для напорной канализации города применяются стальные, асбестобетонные и чугунные трубы. Трубы должны обладать необходимыми свойствами: абсолютно гладкая и ровная внутренняя поверхность, водонепроницаемость, стойкость к коррозии, химическому воздействию и высоким температурам.

Рассмотрим принципы работы городской канализации. Сначала, до поступления в общую сеть, воды попадают во внутренние водоприемные устройства зданий и предприятий. Затем транспортируются в наружную канализацию , состоящую из системы трубопроводов, которые уложены по проездам и улицам города. Различие в виде отводимых вод разделяет городскую сеть канализации на три группы: общесплавную, полураздельную и раздельную. Общесплавной тип представляет собой систему трубопроводов и коллекторов, отводящую все сточные воды: хозяйственно-фекальные, атмосферные осадки и производственные стоки. Весь это объем сточных вод транспортируется в сооружения очистки, где происходит обеззараживание и глубокая очистка стоков, далее воду сбрасывают в природный водоем. Использование такой системы позволяет эффективно и быстро выводить сточные воды с территории города. Есть и недостаток - существенная стоимость монтажа и обслуживания.

В составе раздельной системы присутствуют две или несколько самостоятельных сетей, которые используются по отдельности для отведения атмосферных стоков, загрязненных производственных вод и хозяйственно-фекальных сточных вод. Сеть, в функцию которой входит сбор и отвод атмосферных осадков, называется ливневой канализацией , а для отведения фекальных и хозяйственных вод - хозяйственно-фекальная. В свою очередь, раздельные системы делятся на полные и неполные. Если строительство всех частей раздельной канализации идет одновременно, то такую систему принято называть полной. Если же сначала монтируется хозяйственно-фекальная канализация, а атмосферные осадки собираются и транспортируются в водоем неорганизованно - это неполная система.

Полураздельная городская система канализации имеет тот же состав, что и раздельная, но в ней присутствуют специальные соединительные камеры, позволяющие автоматически сбрасывать самые загрязненные ливневые стоки в хозяйственную и производственную сеть города. Менее грязные атмосферные осадки отводятся и сбрасываются в водоем без специальной очистки.

Канализационные сети работают при самотечном режиме с частичным наполнением сечения трубопровода. В связи с этим решение схемы канализационной сети зависит в основном от рельефа местности, грунтовых условий и расположения водоемов.

Встречающиеся на практике схемы могут быть классифицированы следующим образом.

Перпендикулярная схема при которой коллекторы от отдельных бассейнов канализования, если нет обратных уклонов, трассируют по наикратчайшему пути – перпендикулярно водоему.Такую схему в основном применяют для спуска атмосферных сточных вод, не нуждающихся в очистке.

Пересеченная схема - коллекторы бассейнов канализования трассированы перпендикулярно направлению движения воды в водоеме и перехвачены главным коллектором, трассированном параллельно реке. Такую схему применяют при плав ном падении рельефа местности к водоему и необходимости счистки сточных вод .

3. Параллельная (веерная) схема - коллекторы бассейнов канализования трассированы параллельно направлениюдвижения воды в водоеме или под небольшим углом к нему и перехвачены главным коллектором, транспортирующим сточные воды к очистным сооружениям перпендикулярно направлению движения воды в водоеме. Эту схему применяют при резком падении рельефа местности к водоему, так как она позволяет исключить в коллекто рах бассейнов канализования повышенные скорости движения, вы зывающие разрушение трубопроводов.

Зонная (поясная) схема - канализуемая территория разбита на две зоны: с верхней сточные воды отводятся к очистным сооружениям самотеком, а с нижней они перекачиваются насосной станцией. Каждая из зон имеет схему, аналогичную пересеченной схеме. Зонную схему применяют при значительном или не равномерном падении рельефа местности к водоему и отсутствии возможности канализования всей территории (например, нижней зо ны) самотеком .

5. Радиальная схема - очистка сточных вод осуществляется на двух или большем числе очистных станций. При этой схеме сточные воды отводятся с канализуемой территории децентрализованно. Коллекторы бассейнов канализования имеют радиальное направление от центра населенного пункта к его периферии, каждый район города имеет независимую сеть с самостоятельным главным и отводным коллекторами и с отдельными очистными сооружениями. Эта схема удобна тем, что при расширении застройки города не требуется перестройка действующих коллекторов.Такую схему применяют при сложном рельефе местнос ти и канализовании больших городов.

4.5 Трассирование уличных канализационных сетей

Важное значение имеет правильное трассирование уличных канализационных сетей . Различают три схемы трассирования:

Объемлющая трассировка - уличные сети опоясывают каждый квартал со всех четырех сторон. Эту схему применяют при плоском рельефе местности и больших кварталах, когда канализационный выпуск из каждого здания направляют кратчайшим путем в уличную сеть.

Более предпочтительно уличную канализационную сеть укладывать с пониженной стороны квартала.

Трассировка по пониженной стороне квартала - уличные сети проложены лишь с пониженных сторон обслуживаемых кварталов. Эту схему применяют при значительном падении местности.

Чрезквартальная трассировка - уличные сети проложены внутри кварталов. Эта схема позволяет значительно сокращать протяженность сети и количество колодцев присоединения домовых выпусков к уличной сети.

Канализационные линии следует прокладывать прямолинейно; в местах поворотов сети, в местах изменения уклона линии и диаметра труб, а также в местах соединения нескольких линий необходимо устраивать колодцы.

Боковые присоединения канализационных трубопроводов осуществляются под углом не менее 90 о между присоединенной и отводящей трубой. Если в точке присоединения устанавливается перепадной колодец, то допускается любой угол между присоединяемой и отводной трубой.

Схемы канализационной сети городов, населенных пунктов или промышленных предприятий зависят от рельефа местности, грунтовых условий, места расположения очистных станций, концентрации и разно­видностей загрязнений сточных вод, а также планировочных факторов и других условий (наземных и подземных препятствий и др.).

типовые схемы канализационной сети

Ввиду большого разнообразия местных условий трудно дать какие- либо типовые схемы канализационной сети. В качестве приближенной классификации можно указать на схемы, приведенные на рис. 1.4.

В первоначальный период строительства канализаций, когда сточ­ных вод было мало и к их очистке не предъявлялось строгих требова­ний, коллекторы бассейнов канализования трассировались по наикрат­чайшему направлению перпендикулярно водоему, если этому не пре­пятствовал рельеф местности. Такую схему канализационной сети называли перпендикулярной (рис. 1,4, а). В настоящее время эту схему применяют в местностях с хорошо выраженным уклономж водоему для отведения атмосферных и незагрязненных производственных сточ­ных вод.

Если коллекторы отдельных бассейнов перпендикулярной схемы пе­рехватывают главным коллектором, прокладываемым параллельно во­доему, то такую схему канализационной сети называют пересеченной (см. рис. 1.3 и 1.4,6). Пересеченную схему рекомендуется применять в местностях с хорошо выраженным уклоном к реке для отведения всех трех категорий сточных вод.

поясная или зонная канализационная сеть

Территорию, состоящую из нескольких отдельных террас со значи­тельной разностью отметок, можно разбить на зоны (пояса), канализу­емые самостоятельно. Такую схему канализационной сети называют поясной или зонной (рис. 1.4, в). Сточные воды верхней зоны могут са­мотеком поступать на очистные станции, и только сточные воды нижней зоны перекачивают непосредственно на очистные станции или в коллек­тор верхней зоны, что уменьшает эксплуатационные расходы. Схему ка­нализационной сети, показанную на рис. 1.4, г, называют радиальной или децентрализованной. Такая схема имеет несколько очистных стан­ций.

Схемы канализационной сети промышленных предприятий анало­гичны схемам канализационной сети населенных пунктов. Однако При разнообразном составе производственных сточных вод и различной сте­пени их загрязненности может оказаться целесообразным устройство на территории промышленного предприятия нескольких самостоятельных канализационных сетей.

На рис. 1.5 приведена одна из возможных схем канализационной сети промышленного предприятия ПП с жилым поселком. Здесь пред­ставлена полная раздельная система канализации с тремя совершенно самостоятельными канализационными сетями и двумя очистными стан­циями.

Производственно-бытовая канализационная сеть

Производственно-бытовая сеть принимает все бытовые и загрязнен­ные производственные сточные воды от поселка и предприятия. Воды этой сети перед выпуском в водоем подвергают очистке на общей очист­ной станции ОС. Производственно-дождевая сеть принимает атмосферные воды с территории предприятия и поселка через дождеприемники, а также незагрязненные воды из цехов и сбрасывает их непосредствен­но в водоем без очистки. Для загрязненных производственных сточных вод устроена самостоятельная сеть и местная очистная станция МОС. Очищенные воды можно повторно использовать в производстве либо сбросить в производственно-дождевую сеть, а если очистка на местных очистных сооружениях недостаточна, то передать в производственно­бытовую сеть для Доочистки совместно с бытовыми водами. Очищенные воды сбрасываются в водоем через выпуск.

Рис. 1.4. Схемы канализации

},- граница города, 2-границы бассейнов канализован^я; 3-уличная сеть; 4 - коллектор! 5- выпуски, 6 - напорный водовод; ОС - очистные станции; НС - насосные станции; ПО - nорошения

Рис. 1.5. Полная раздельная система канализации промышленного предприятия с поселком

1 - производствеиио-бытовая сеть; 2 - производственно-дождевая сеть; 3 - дождеприемники; 4 - сеть загрязненных производственных сточных вод; 5-выпуски

централизованные, децентрализованные и районные (регио­нальные) канализационная сеть

Схемы канализации городов и промышленных комплексов могут быть централизованными, децентрализованными и районными (регио­нальными).

При централизованной схеме сточные воды всех бассейнов канали- зования направляют по одному или нескольким коллекторам на един­ственную для всего города очистную станцию, расположенную ниже го­рода, по течению реки (Киев, Париж).

Децентрализованные схемы канализационной сети применяют при канализовании крупных городов в условиях как сильно пересеченного, так и очень плоского рельефа местности. В этом случае устраивают рай­онную канализацию с самостоятельными очистными сооружениями (см. рис. 1.4,г). По децентрализованной схеме построены канализации Мо­сквы, Ленинграда, Новосибирска, Берлина, Лондона, Токио, Нью-Йор­ка и других городов.

И сегодня я расскажу вам про канализацию и утилизацию воды в современном мегаполисе. Благодаря недавнему походу на Юго-Западные очистные сооружения города Санкт-Петербурга я и несколько моих спутников единомоментно превратились из простых блогеров в экспертов мирового уровня по технологиям сбора и очистки воды, и теперь с радостью покажем и расскажем вам, как это всё устроено!

Труба, из которой мощной струей льётся рейтинг социальный капитал содержимое канализационного коллектора

Аэротенки ЮЗОС

Итак, начнем. Воде, разбавленной мылом и шампунем, уличной грязью, промышленными отходами, остатками еды, а также результатами этой еды переваривания (всё это попадает в канализацию, а потом - на очистные сооружения) предстоит пройти долгий и тернистый путь перед тем, как она снова верётся в Неву или Финский залив. Начинается этот путь либо в решётке водостока, если дело происходит на улице, либо в “фановой” трубе, если речь идёт про квартиры и офисы. Из не очень больших (15 см в диаметре, все наверняка видели их у себя дома в ванной или туалетной комнатах) фановых труб вода вперемешку с отходами попадает в более крупные общедомовые трубы. Несколько домов (а так же уличных водостоков на близлежащей территории) объединяются в локальный водосбор, которые, в свою очередь, объединяются в районы канализования и далее - в бассейны канализования. На каждом этапе диаметр трубы с нечистотами увеличивается, и в тоннельных коллекторах он достигает уже 4,7м. По такой вот здоровенной трубе грязная водица неторопясь (самотёком, никаких насосов) доходит до станций аэрации. В Петербурге есть три крупных, полностью обеспичивающих город, и несколько поменьше, в отдалённых районах типа Репино, Пушкина или Кронштадта.

Да, насчёт самих очистных сооружений. У некоторых может возникнуть вполне резонный вопрос - «А зачем вообще очищать сточные воды? Залив с Невой всё стерпят!». В общем-то так оно раньше и было, до 1978 года стоки практически никак не очищались и сразу попадали в залив. Залив их худо бедно перерабатывал, справляясь, однако, с возрастающим потоком нечистот каждый год всё хуже. Естественно, такое положение дел не могло не сказаться на экологии. Больше всего доставалось нашим скандинавским соседям, но и окрестностиПетербурга тоже испытывали на себе негативное влияние. Да и перспектива дамбы через Финский заставила задуматься о том, что отходы города-миллионика вместо счастливого плавания в Балтйиском моря теперь будут болтаться между Кронштадтом и (тогда ёще) Ленинградом. В общем, переспективы со временем захлебнуться нечистотами никого не радовали, и город в лице Водоканала постепенно начал решать задачу очистки стоков. Почти полностью решённой её считать можно лишь последний год - осенью 2013 был запущен главный канализационный коллектор Северной части города, после чего количество очищаемых вод достигло 98,4 процента.

Посмотрим на примере Юго-Западных Очистных Сооружений, как происходит очистка. Достигнув самого дна коллектора (дно как раз находится на территории очистных сооружений) вода мощными насосами поднимается на почти 20 метровую высоту. Это нужно для того, чтобы грязная вода проходила этапы очистки под действием силы тяжести, с минимальным привлечением насосного оборудования.

Первый этап очистки - решётки, на которых остаётся крупный и не очень мусор - всякие тряпки, грязные носки, утопленные котята, потерянные мобильные телефоны и прочие бумажники с документами. Большая часть собранного отправляется прямиком на свалку, но самые любопытные находки остаются в импровизированном музее.

Бассейн с нечистотами. Вид снаружи

Бассейн с нечистотами. Вид изнутри

В этом помещении установлены решётки, улавливащие крупный мусор

За мутным пластиком можно разглядеть собранное решёткой. Выделяются бумага и этикетки

Принесённое водой

А вода двигается дальше, следующий шаг - песколовки. Задача этого этапа собрать грубые примеси и песок - всё то, что прошло мимо решёток. Перед выпуском из песколовок в воду добавляют химические реагенты для удаления фосфора. Далее вода направляется в первичные отстойники, в которых отделяются взвешенные и плавающие вещества.

Первичные остойники завершают первый этап очистики - механический и частично - химический. Отфильтрованная и отстоявшаяся вода не содержит в себе мусора и механических примесей, но в ней по прежнему полно не самой полезной органики, а так же обитает множество микроорганизмов. От этого всего тоже необходимо избавится, и начинают с органики...

Конструкция на переднем плане медленно двигается вдоль бассейна

Первичные отстойники. Вода в канализации имеет температуру около 15-16 градусов, от неё активно идёт пар, так как температура окружающего воздуха ниже

Процесс биологической очистки проходит в аэротенках - это такие здоровенные ванные, в котороые заливают воду, закачивают воздух и запускают «активный ил» - коктейль из простейших микроорганизмов, заточенных на переваривание именно тех химических соединений, от которых нужно избавиться. Воздух, закачиваемый в тенки, нужен для повышения активности микроорганизмов, в таких условиях они почти полностью «переваривают» содержимое ванной за пять часов. Далее биолически очищеную воду направляют во вторичные отстойники, где от неё отделяют активный ил. Ил снова отправляется в аэротенки (кроме излишков, которые сжигают), а вода попадает на последнюю стадию очистки - обработку ультрафиолетом.

Аэротенки. Эффект "кипения" из-за активной закачки воздуха

Диспетчерская. С высоты видно всю станцию

Вторичный отстойник. Вода в нём почему-то очень привлекает птиц

На Юго-Западных Очистных Сооружениях на этом этапе так же проводится субъектиный контроль качества очистки. Выглядит это следующим образом - очищенную и обеззараженную воду заливают в небольшой аквариум, в котором сидят несколько раков. Раки - существа очень привередливые, на грязь в воде реагируют немедленно. Поскольку эмоции ракообразных люди различать пока не научились, используется более объективная оценка - кардиограмма. Если вдруг несколько (защита от ложных срабатываний) раков испытали сильный стресс, значит с водой что-то не так, и нужно срочно разбираться, какой из этапов очистки дал сбой.

Но это ситуация нештатная, а при обычном порядке вещей уже чистая вода отправляется в Финский залив. Да, насчёт чистоты. Хоть раки в такой воде и существуют, и микробы-вирусы все из неё удалены, пить её все же не рекомендуется . Тем не менее, вода полностью соответствует экологическим стандартам ХЕЛКОМ (коннвенции по защите Балтики от загрязнения), что за последние годы уже положительно сказалось на состоянии Финского Залива.

Зловещий зелёный свет обеззараживает воду

Рак-детектор. К панцирю прикреплена не обычная верёвка, а кабель, по которому передаются данные о состоянии животного

Клац-клац

Скажу ещё пару слов насчет утилизации всего того, что из воды отфильтровывается. Твёрдые отходы отвозят на полигоны-свалки, а вот всё остальное сжигают на заводе, расположенном на территории очистных сооружений. В топку отправляются обезвоженный осадок из первичных отстойников и избытки активного ила из вторичных. Сжигание происходит при относительно высокой температуре (800 градусов) для максимального сокращения вредных веществ в выхлопе. Удивительно, что из всего объема помещений завода печки занмают лишь незначительную часть, около 10%. Всё остальные 90% отданы огромной системе разнообразных фильтров, отсеивающих все возможные и невозможные вредные вещества. На заводе, кстати, внедрена аналогичная субъективная система «контроля качества». Только детекторами выступают уже не раки, а улитки. Но принцип действия в общем и целом такой же - если содержание вредных веществ на выходе из трубы будет выше допустимого, организм моллюсска сразу же отреагирует.

Печи

Продувочные задвижки котла-утилизатора. Назначение до конца не ясно, но как эффектно выглядят!

Улитка. Над головой у неё трубка, из которой капает вода. А рядом ещё одна, с выхлопом

P. S. Один из самых популярных вопросов, которые задавали к анонсу - "Ну чё там с запахом? Воняет, да?". Запахом я оказался в некотором роде даже разочарован:) Неочищенное содержимое канализации (на самом первом фото) практически не пахнет. На территории станции запах, конечно, присутствует, но очень умеренный. Сильнее всего (и это уже ощутимо!) воняет обезвоженный осадок из первичных отстойников и активный ил - то, что отправляется в печку. Поэтому, кстати, их и начали сжигать, полигоны, на которые раньше свозили ил, давали уж очень неприятный запах для окрестностей...

Другие интересные посты на тему промышленности и производства.