СХЕМЫ ВОДООТВЕДЕНИЯ ГОРОДОВ И ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ

Схемой водоотводяшей сети называют проектное решение принятой системы водоотведения, изображенной на генплане канализуемого объекта с учетом местных топографических и гидрогеологических условий и перспектив дальнейшего развития. Начертание схемы водоотведения на генплане в основном зависит от рельефа местности, так как наиболее технологично транспортирование сточных вод осуществлять по трубопроводам в самотечном режиме, при котором энергозатраты минимальны. Главные водоотводящие коллекторы направляются за пределы города ниже по течению проточного водоема на расстояние, предусмотренное правилами санитарной зоны разрыва. В зависимости от основных факторов схемы водоотводящих сетей могут подразделяться на несколько видов.

Перпендикулярная схема (децентрализованная) (рис. 1.4, а) — коллекторы бассейнов водоотведения прокладываются перпендикулярно направлению потока воды водоема, перпендикулярно горизонталям. По такой схеме выполняют водосточную сеть при полной раздельной системе водоотведения. При этом дождевые воды децентрализованно сбрасываются в водоем без очистки или с очисткой.

Пересеченная схема (централизованная) (рис. 1.4, б) — коллекторы бассейнов водоотведения пересекаются главным коллектором, направляемым параллельно реке. Эта схема применяется для отведения сточных вод, требующих обязательной очистки. Они используются при полной раздельной системе водоотведения для городских сточных вод.

Параллельная схема (веерная централизованная) (рис. 1.4, в) — коллекторы бассейнов водоотведения направляются параллельно или под небольшим углом к направлению потока воды в водоеме и пересекаются с главным коллектором, транспортирующим сточные воды к очистным сооружениям.

Эту схему применяют при резком падении рельефа местности к водоему. Она позволяет исключить в коллекторах бассейнов

Схемы водоотводящих сетей

Рис. 7.4. Схемы водоотводящих сетей: а — перпендикулярная; б — пересеченная; в — параллельная; г — зонная; д — радиальная; 1 — коллекторы бассейнов водоотведения; 2 — главные коллекторы; 3 — граница обслуживаемого объекта; 4 — граница бассейнов водоотведения; 5 — напорный трубопровод; 6 — выпуск; 7 и 8 — главные коллекторы соответственно верхней и нижней зон

водоотведения повышенные скорости движения воды, вызывающие абразивный износ трубопроводов.

Зонная схема (централизованная) (рис. 1.4, г) — обслуживаемая территория разбивается на две зоны: с верхней сточные воды отводятся к очистным сооружениям самотеком, а с нижней они перекачиваются насосной станцией. Эта схема наименее энергоемка, и поэтому при разработке схемы водоотведения города необходима проработка таких вариантов.

Радиальная (децентрализованная) схема (рис. 1.4, д) — отведение сточных вод реализуется на несколько очистных станций. Радиальную схему водоотведения применяют при сложном рельефе местности и в больших городах.

Трассировка уличных трубопроводов возможна по трем следующим схемам.

Объемлющая трассировка (рис. 1.5, а) — уличные трубопроводы прокладывают со всех сторон квартала. Эту трассировку применяют при слабовыраженном уклоне местности (/ < 0,005) для больших кварталов и при отсутствии внутри них застройки.

Трассировка по пониженной стороне квартала (рис. 1.5,6) — уличные трубопроводы прокладывают лишь с пониженных сторон

Трассировка уличной сети

Рис. 1.5. Трассировка уличной сети: а — объемлющая; б — по пониженной стороне квартала; в — черезквартальная; 1 — кварталы; 2 — дома

квартала. Эту трассировку применяют при выраженном рельефе местности (/ > 0,007) и небольших кварталах.

Черезквартальная трассировка (рис. 1.5, в) — трубопроводы прокладывают внутри квартала, что при детальной планировке жилых кварталов сокращает общую протяженность сети. Существенные преимущества этой трассировки в том, что трубопроводы пересекают проезды на отдельных коротких участках, не загромождая подземную часть, насыщенную другими инженерными коммуникациями.

Для обоснования оптимальной схемы водоотведения обычно рассматривают несколько равноценных в технологическом и санитарном отношении вариантов. При разработке рабочих чертежей составляют планы водоотводящей сети в масштабе 1 : 500 или близком к этому. Все сооружения водоотводящей сети (колодцы, камеры) привязывают к углам зданий и реперам засечками.

Пример такого плана показан на рис. 1.6. Трубопроводы располагают по оси, около одной или по обе стороны проездов в зависимости от ширины проезжей части, числа присоединений внутриквартальных сетей и насыщенности подземной части другими коммуникациями. Расположение трубопроводов в пределах проездов увязывается с другими подземными сооружениями и коммуникациями по определенным нормативам и правилам, разрабатываемым и контролируемым специальной службой отдела подземных сооружений.

Сточные воды промышленных предприятий подразделяются на три основных вида; производственные, бытовые и атмосферные. Объем, режим поступления в водоотводящую сеть и состав сточных вод находятся в прямой зависимости от характера исходного сырья и принятого технологического процесса, качества и объема воды, потребляемой данным предприятием.

План водоотводящей сети проезда

Рис. 7.6. План водоотводящей сети проезда:

  • 1 — проектируемый самотечный трубопровод; 2 — водосток; 3 — водопровод;
  • 4 — газопровод; КК — контрольный колодец

При отведении сточных вод промышленных предприятий учитывается ряд факторов.

Водоотведение трех основных видов сточных вод (бытовые воды промышленных предприятий, производственные сточные воды, дождевые воды с промышленной площадки) может осуществляться по одному коллектору. Очищенная до значений ПДТК (предельно допустимые технологические концентрации) производственная сточная вода выпускается в городскую водоотводящую сеть с последующей очисткой на городских очистных сооружениях. В этом случае при отсутствии резко выраженных видов загрязнителей принимается общесплавная система водоотведения (рис. 1.7).

Объединение загрязненных вод возможно, если не образуются газообразные и взрывоопасные вещества, а осадки не обладают более токсичными свойствами.

Потоки производственных сточных вод и методы их очистки определяют количество локальных очистных сооружения для раздельной (рис. 1.8) или совместной очистки всех загрязненных сточных вод промышленного предприятия за пределами промышленной площадки (рис. 1.9).

Вопрос о необходимости разделения или объединения отдельных потоков в один является одним из наиболее актуальных. От правильного инженерного решения зависят: число локальных очистных сооружений, их производительность, количество водоотводящих сетей. Таким образом, основным направлением в решении этой проблемы является выбранный метод производства продукции. При таком методе сырье и энергия используются настолько

7

Рис. 7.7. Схема общесплавной системы водоотведения промышленного предприятия:

  • 1 — дождевые воды; 2 — хозяйственно-бытовые сточные воды;
  • 3 — производственные сточные воды; 4 — локальные очистные сооружения; 5 — выпуск в водоем; 6 — сброс в городскую водоотводящую сеть;
  • 7 — городская водоотводящая сеть
Схема водоотведения промышленного предприятия с раздельной дождевой и производственно-бытовой сетями

Рис. 7.8. Схема водоотведения промышленного предприятия с раздельной дождевой и производственно-бытовой сетями:

  • 1 — дождевые воды; 2 — хозяйственно-бытовые сточные воды;
  • 3 — производственные сточные воды; 4 — локальные очистные сооружения; 5 — выпуск в водоем незагрязненных вод; 6 — сброс в городскую водоотводящую сеть; 7 — городская водоотводящая сеть

о_

^3

О!

^ Производственный корпус

1

X

Г 1

8 /

1^

г_0

г

5

Схема водоотведения промышленного предприятия с локальными очистными сооружениями и сбросом незагрязненных производственных

Рис. 1.9. Схема водоотведения промышленного предприятия с локальными очистными сооружениями и сбросом незагрязненных производственных

и атмосферных сточных вод в водоем:

  • 1 — дождевые воды; 2 — хозяйственно-бытовые сточные воды;
  • 3 — производственные сточные воды; 4 — локальные очистные сооружения;
  • 5 — выпуск в водоем незагрязненных вод; 6 — сброс в городскую водоотводящую сеть; 7 — городская водоотводящая сеть;
  • 8 — незагрязненные производственные сточные воды рационально, что объем выбрасываемых в окружающую природную среду загрязняющих веществ и отходов сведен к минимуму. Поэтому вводятся понятия «безотходная технология», «замкнутые и оборотные циклы» водообеспечения промышленного предприятия.
  • 1.4. СИСТЕМЫ ВОДООТВЕДЕНИЯ ГОРОДОВ И ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ И ИХ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА

Система водоотведения — это технологический прием объединения или разъединения потоков сточных вод различного происхождения. В мировом историческом опыте строительства водоотводящих систем просматриваются различные тенденции их развития. В практике были распространены общесплавные и комбинированные системы. Раздельные системы подразделяются на полные раздельные, неполные раздельные и полураздельные.

Общесплавная система водоотведения имеет единую водоотводящую сеть для отведения сточных вод всех видов: бытовых, производственных и дождевых (рис. 1.10). Общесплавные системы применяли при наличии рядом с обслуживаемым объектом мощ-

Схема водоотведения промышленного предприятия с локальными очистными сооружениями и оборотом производственных вод

Рис. 1.10. Схема водоотведения промышленного предприятия с локальными очистными сооружениями и оборотом производственных вод:

  • 1 — дождевые воды; 2 — хозяйственно-бытовые сточные воды;
  • 3 — производственные сточные воды; 4 — локальные очистные сооружения;
  • 5 — выпуск в водоем; 6 — выпуск хозяйственно-бытовых сточных вод в городскую водоотводящую сеть; 7 — городская водоотводящая сеть;
  • 8 — незагрязненные сточные воды; 9 — локальные очистные сооружения производственных цехов; 10 — сеть оборотного водоснабжения;
  • 11 — подача подпиточной воды

ных проточных водоемов, обладающих значительной самоочища-ющей способностью. Особенностью этой системы является оснащение главного коллектора ливнеспуском для сброса смеси сточных вод в водоем без очистки. Общесплавная система водоотведения обеспечивает удовлетворительное санитарное состояние селитебной и промышленной зон обслуживаемых объектов. Однако при устройстве такой системы отмечаются отсутствие биологического равновесия в водоеме, являющемся приемником смеси сточных вод, значительные колебания состава и концентрации загрязнений, что влияет на качество очищенного стока. Практический опыт показывает, что, несмотря на сокращение протяженности водоотводящих сетей, капитальные затраты могут быть значительными и неприемлемыми. Значительно усложняется эксплуатация насосных и очистных сооружений вследствие неравномерного притока дождевых вод.

Полная раздельная система водоотведения имеет несколько водоотводящих сетей, каждая из которых предназначена для отведения сточных вод определенного вида (рис. 1.11, а) и является наиболее эффективной по экологическим и энергетическим соображениям.

Полные раздельные системы водоотведения

Рис. 7.7 7. Полные раздельные системы водоотведения: а — без очистки поверхностного стока; б и в — с очисткой поверхностного стока соответственно на локальных и централизованных очистных сооружениях;

ОСБПВ — очистные сооружения бытовых и производственных вод;

ОСПП — очистные сооружения промышленного предприятия;

ЛОСПС — локальные очистные сооружения поверхностного стока;

ЦОСПС — централизованные очистные сооружения поверхностного стока;

НС — насосная станция; 1 — бытовая сеть; 2 — ливневая сеть; 3 — граница города; 4 — производственная сеть; 5 — граница промышленного предприятия; В — возврат воды на производство после очистки; 7 — подача воды для доочистки на очистные сооружения города; 8 — подача очищенных вод на промышленное предприятие; 9 — напорные трубопроводы; 10 — выпуск очищенных производственных сточных вод в водоем; 11— разделительные

камеры; 1 2 — регулирующий резервуар

Она имеет сети для отвода бытовых вод от города и промышленных предприятий (бытовая сеть), производственных вод (производственная сеть) и дождевых вод (водостоки или дождевая сеть).

Наиболее сложными являются водоотведение и очистка сточных вод промышленных предприятий, так как состав и свойства сточных вод зависят от специфики водных технологических производственных процессов.

Для таких специфических потоков сточных вод выполняют отдельные водоотводящие сети, и для них предусматривают специальные очистные сооружения. Например, для кожзаводов и меховых производств устраивают десятки отдельных водоотводящих сетей и специальных очистных установок.

Специфические производственные стоки неорганогенного происхождения требуют специфической технологии водоотведения, определенной степени очистки и повторно-оборотного использования или полной глубокой очистки с последующим сбросом в водоем.

Несмотря на необходимость решения новых сложных технологических задач по повторно-оборотному использованию очищенных производственных сточных вод, такое направление оправдано высоким экологическим эффектом и в ряде случаев простотой технологии обработки воды и сокращением энергозатрат.

При полной раздельной системе водоотведения очистка поверхностного стока может быть реализована дифференцированно с созданием локальных очистных сооружений на дождевой сети (рис. 1.11, б) или созданием централизованных очистных сооружений за пределами обслуживаемого объекта (рис. 1.11, в).

Разделение и отведение на очистные сооружения наиболее загрязненных 70% годового стока обеспечиваются разделительными камерами.

Неполная раздельная система водоотведения имеет одну водоотводящую сеть, состоящую из подземных трубопроводов и каналов, предназначенную для отведения смеси бытовых и производственных сточных вод на городские очистные сооружения. По этой производственно-бытовой сети отводится смесь, называемая городскими сточными водами. Отведение и сброс дождевых вод без очистки в водоем производятся по открытым лоткам, кюветам и канавам. Обычно эта система применяется для небольших объектов и при дальнейшем улучшении благоустройства населенных мест развивается в полную раздельную систему водоотведения.

Полураздельная система водоотведения имеет две водоотводящие сети — производственно-бытовую и ливневую (рис. 1.12), в местах пересечения этих сетей устраиваются разделительные камеры. При малых расходах воды в дождевой сети камеры перепускают весь расход дождевых вод в главный общесплавной коллектор производственно-бытовой сети. При больших расходах камеры перепускают в производственно-бытовую сеть наиболее загрязненную часть воды, протекающей по трубам в донной части. Таким образом, на очистку направляются наиболее загрязненные дождевые воды, образующиеся в начальный период дождя, и донные слои воды, имеющие наиболее высокие концентрации загрязнений. При больших расходах воды в дождевой сети менее загрязненные дождевые воды отводятся в водоем без очистки.

Полураздельная система водоотведения

Рис. 1.12. Полураздельная система водоотведения:

  • 1 — производственно-бытовая сеть; 2 — ливневая сеть; 3 — промышленное предприятие; 4 — разделительные камеры; НС — насосная станция;
  • ?С — очистные сооружения

Комбинированная система водоотведения обычно возникает исторически в результате разной технической политики, реализуемой на различных этапах развития степени благоустройства города. При этом часть обслуживаемого объекта имеет общесплавную систему, а часть — полную раздельную. В силу происхождения комбинированные системы водоотведения занимают по санитарнотехнической эффективности промежуточное положение.

Системы водоотведения промышленных предприятий также подразделяются на общесплавные и раздельные. Выбор системы водоотведения для предприятий должен реализовываться с учетом правил термодинамики.

При выборе системы водоотведения необходимо учитывать следующие возможности:

  • • совместной и раздельной очистки отдельных видов (от отдельных цехов) сточных вод;
  • • извлечения и использования ценных веществ, содержащихся в сточных водах;
  • • повторного использования производственных сточных вод без очистки или после частичной очистки в системе оборотного водоснабжения или для технических нужд другого цеха или производства;
  • • применения для производственных целей очищенных бытовых

и дождевых вод;

• использования производственных вод для орошения сельскохозяйственных и технических культур.

Выбор наиболее эффективной системы водоотведения зависит от технологических показателей, предъявляемых в конкретной ситуации.

Обоснование применения определенной системы водоотведения должно быть комплексным, так как она характеризуется определенными показателями.

Экономическому обоснованию должен предшествовать технологический анализ выбора оптимального варианта или при наличии многих вариантов — двух-трех, удовлетворяющих основным требованиям.

К недостаткам общесплавной системы следует отнести сложнейшие проблемы утилизации осадков, так как их образование связано с присутствием в смеси сточных вод загрязнений различного происхождения, например затрудняющих использование осадка в качестве удобрения.

Нетехнологичность общесплавной системы водоотведения еще и в том, что на каждом объекте смесь сточных вод будет разной по составу и свойствам, поэтому эффект действия очистных сооружений будет различным.

Технологически также невозможно обосновать предусмотренный общесплавной системой сброс в водоем во время сильных ливней разбавленных дождевой водой неочищенных бытовых и производственных стоков.

Частота работы ливнеспусков может изменяться от 1 до 80 раз в году в зависимости от принятых условий работы системы водоотведения, что создает в водоеме нестабильные условия.

Следует отдавать предпочтение системам с минимальной энергоемкостью на единицу отводимых и очищенных до требуемого качества стоков.

Процесс утилизации промышленных отходов и ценного сырья в значительной степени облегчается при действии отдельных водооборотных замкнутых циклов. Поэтому при разработке водных технологий производств следует дифференцировать сточные воды и лишь в отдельных случаях допускать объединение различных потоков.

При дифференцировании водной технологии производств уменьшаются суммарные энергозатраты на очистку воды физико-химическими способами и значительно облегчаются утилизация отходов и повторно-оборотное использование воды и ценного сырья.

Рассмотренные выше водные факторы следует учитывать при обосновании и разработке любых систем водоотведения.

1.5. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВОДООТВОДЯЩИХ СЕТЕЙ ДЛЯ УДАЛЕНИЯ СНЕГА, ЖИДКИХ И ИЗМЕЛЬЧЕННЫХ ОТБРОСОВ

В последние годы особую актуальность приобрела проблема уборки и удаления снега с городских улиц и проездов. Из-за значительной загрязненности снега, выпадающего на городских территориях, сброс его в городские водоемы запрещен по экологическим требованиям (табл. 1.1). Вывоз снега за пределы города на специально подготовленные полигоны экологически неприемлем.

Таблица 7.7

Сравнительные показатели загрязнения убираемого снега, мг/л

Загрязнение

пдк

(СанНПиН) для воды рыбохозяйственных

водоемов

пдк

(СанПиН)

культурно-

бытовых

водоемов

Снег с улиц

Норматив приема в канализацию

Среднее

значение

Максимальное значение — 90% обесп.

Взвешенные

вещества

7,25

10

974,3

3500,0

500,0

Нефтепродукты

0,05

сэ

со

23,8

64,0

4,0

Хлориды

300

350

1386,8

5500,0

350,0

Сульфаты

100

500

111,3

180,0

500,0

Азот аммонийный

0,4

2

1,6

3,5

Снижение характерного загрязнения поверхностных вод нефтепродуктами до уровня требований санитарных норм по воде предусматривает уменьшение уровня концентрации нефтепродуктов в стекающей с территории города воде примерно втрое (до 0,3 мг/л). В этой связи экономически наиболее приемлемым вариантом решения проблемы является использование транспортирующей способности самотечных коллекторов, которое возможно по следующим направлениям: зимнее депонирование снега на «сухих» снегосвалках; сброс снега в снегосплавные камеры с последующим отводом талой воды в водоотводящую канализационную сеть. Размещение «сухих» снегосплавок возможно лишь на свободных или резервных городских территориях.

Для размещения снегосплавных камер на канализационных сетях требуется значительно меньшая свободная городская территория; одно из возможных конструктивных решений таких камер приведено на рис. 1.13.

Загрузка

Съемное перекрытие

снега Съемная решетка

Трубопровод подачи сточной воды

-

Проходной канал

Отделение

по сбору мусора

Трубопровод

опорожнения^

Отделение

Отводной канал

талой воды

улавливания песка

Снегосплавная камера с улавливанием песка и крупных включений

Рис. 7.13. Снегосплавная камера с улавливанием песка и крупных включений

Разработанная конструкция снегосплавной камеры предусматривает растапливание сточной водой сбрасываемого снега в течение всего зимнего периода уборки и вывоза снега. Выделяющиеся из снега мусор и песок предусматривается улавливать в специальных отделениях. Отвод талой воды осуществляется через городскую канализационную сеть на очистные сооружения.

Водоотводящие сети допускается использовать для сплава жидких и измельченных отбросов от малых объектов. Эти отбросы транспортируются ассенизаторным транспортом на сливные станции, где они разбавляются водой в 2—3 раза и пропускаются через решетки и песколовки, после чего отводятся в водоотводящую сеть. Твердые отходы преимущественно прессуются и сортируются на мусороперерабатывающих заводах.

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ     След >