stringtranslate.com

Канализации

Монтаж канализации ПВХ. Санитарные канализационные коллекторы рассчитаны на объем сточных вод, образующихся в зоне сбора. Санитарные канализационные коллекторы намного меньше комбинированных канализационных коллекторов, предназначенных также для отвода поверхностных стоков .

Санитарная канализация — это подземная система труб или туннелей для транспортировки сточных вод из домов и коммерческих зданий (но не ливневых вод ) на очистные сооружения или на очистные сооружения.

Санитарные канализации представляют собой тип самотечной канализации и являются частью общей системы, называемой «канализационной системой» или канализацией . Санитарные канализационные коллекторы, обслуживающие промышленные территории, также могут переносить промышленные сточные воды . В муниципалитетах, обслуживаемых бытовой канализацией, отдельные ливневые стоки могут переносить поверхностные стоки непосредственно в поверхностные воды. Преимущество систем бытовой канализации состоит в том, что они позволяют избежать переливов комбинированной канализации . Санитарные канализационные коллекторы обычно намного меньше в диаметре, чем комбинированные канализационные коллекторы , которые также транспортируют городские стоки . Резервное копирование неочищенных сточных вод может произойти, если происходит чрезмерный приток ливневых вод или инфильтрация грунтовых вод из-за негерметичных соединений, дефектов труб и т. д. в устаревшей инфраструктуре.

Цель

Очистка сточных вод менее эффективна, когда бытовые отходы разбавляются ливневыми водами, а переливы комбинированной канализации возникают, когда стоки от сильных дождей или таяния снегов превышают гидравлическую мощность очистных сооружений . [1] Чтобы преодолеть эти недостатки, в некоторых городах построена отдельная канализация для сбора только городских сточных вод и исключены ливневые стоки, которые собираются в отдельные ливневые стоки. Решение о строительстве комбинированной канализационной системы или двух отдельных систем в основном основано на необходимости очистки сточных вод и стоимости очистки во время сильных дождей. Многие города с комбинированными канализационными системами построили свои системы до установки очистных сооружений и впоследствии не заменяли эти канализационные системы. [2]

Типы

Обычная самотечная канализация

Доступ к канализации через люк
Схема традиционной бытовой канализации для транспортировки черных и бытовых сточных вод из домохозяйств в централизованное очистное сооружение. [3]
Крышка люка для доступа к канализации.
Вид вниз на открытый люк, показывающий две сходящиеся канализационные линии. Большая линия входит справа и меняет направление внутри люка, выходя из верхней части фотографии. Линия меньшего размера проходит снизу фотографии под ступенями доступа. Бетонный пол колодца имеет каналы для минимизации скопления твердых частиц.
Вид на внутреннюю часть большой канализации со стороны люка доступа.

В развитом мире канализационные трубы представляют собой трубы , ведущие от зданий к одному или нескольким уровням более крупных подземных магистралей, по которым сточные воды транспортируются на очистные сооружения. Вертикальные трубы, обычно изготовленные из сборного железобетона , называемые люками , соединяют магистраль с поверхностью. В зависимости от применения и использования на объекте эти вертикальные трубы могут быть цилиндрическими , эксцентричными или концентрическими . Люки используются для доступа к канализационным трубам для осмотра и технического обслуживания, а также для удаления канализационных газов. Они также облегчают вертикальные и горизонтальные углы в прямых трубопроводах. [4]

Трубы, передающие сточные воды из отдельного здания в общую самотечную канализационную линию, называются отводными. Ответвленные канализационные коллекторы обычно проходят под улицами, получая отводы от зданий вдоль этой улицы, и сливаются самотеком в магистральные канализационные коллекторы через люки. В крупных городах могут быть канализационные коллекторы, называемые перехватчиками , получающие сток из нескольких магистральных канализационных коллекторов. [5] [6]

При проектировании и определении размеров канализации учитывается население, которое будет обслуживаться в течение ожидаемого срока службы канализации, объемы производства сточных вод на душу населения и пиковые значения расхода в зависимости от времени повседневной деятельности. Минимальные диаметры канализационных труб часто указываются во избежание засорения твердыми материалами, смываемыми в унитазы; градиенты могут быть выбраны для поддержания скорости потока, создающей достаточную турбулентность для минимизации осаждения твердых частиц в канализации. Также учитываются потоки коммерческих и промышленных сточных вод, но отведение поверхностных стоков в ливневые стоки устраняет пики стока в сырую погоду в неэффективных комбинированных канализационных системах. [7]

Силовая сеть

Напорная магистраль или восходящая магистраль [8] — это насосная канализация, которая может потребоваться в тех случаях, когда самотечные канализационные коллекторы обслуживают территории, находящиеся на более низкой высоте, чем станция очистки сточных вод, или отдаленные районы, расположенные на такой же высоте. Подъемная станция — это канализационный отстойник, который поднимает скопившиеся сточные воды на большую высоту. Их также можно использовать для заливки перевернутого сифона, используемого для пересечения рек или других препятствий. Насос может сбрасывать воду в другую самотечную канализацию или непосредственно на очистные сооружения. [6] Силовые магистрали обычно изготавливаются из сварной стали или полиэтилена высокой плотности , соединенных для выдерживания давления внутри трубы. Напорные коллекторы существенно отличаются от напорных канализационных сетей , которые обслуживают отдельные объекты или группы объектов и служат средством нагнетания сточных вод в местную самотечную магистраль.

Сточная канализация

Канализационные системы, также называемые системами дренажа сточных вод септиков (STED) или канализационными системами без твердых частиц (SFS), имеют септики , которые собирают сточные воды из жилых домов и предприятий, а сточные воды, выходящие из резервуара, направляются либо в централизованную канализацию, либо в систему канализации без твердых частиц (SFS). очистная станция или распределенная система очистки для дальнейшей очистки. Большая часть твердых частиц удаляется септиками, поэтому очистные сооружения могут быть намного меньше обычных. Кроме того, из-за значительного сокращения количества твердых отходов для перемещения сточных вод можно использовать насосную систему, а не самотечную систему. Трубы имеют небольшой диаметр, обычно от 1,5 до 4 дюймов (от 4 до 10 см). Поскольку поток отходов находится под давлением, их можно укладывать чуть ниже поверхности земли по контуру участка. [ нужна цитата ]

Напорная канализация

Если невозможно или нецелесообразно сливать сточные воды с объекта в самотечную санитарную канализацию, альтернативным способом подключения может стать напорная канализация. Мацераторный насос, установленный в насосной скважине рядом с участком, перекачивает сточные воды через трубу высокого давления небольшого диаметра в ближайшую самотечную канализацию. [9]

Упрощенная канализация

Упрощенная канализация состоит из труб небольшого диаметра, обычно около 100 миллиметров (4 дюйма), часто проложенных с довольно пологим уклоном (1 из 200). Хотя инвестиционные затраты на упрощенную канализацию могут составлять примерно половину стоимости обычной канализации, требования к эксплуатации и техническому обслуживанию обычно выше. Упрощенная канализация наиболее распространена в Бразилии , а также используется в ряде других [ каких? ] развивающиеся страны. [ нужна цитата ]

Вакуумная канализация

В низинных населенных пунктах сточные воды часто передаются по вакуумной канализации . Размер трубопроводов варьируется от труб диаметром 125 миллиметров (4,9 дюйма) до диаметра 280 миллиметров (11 дюймов). Вакуумные канализационные системы используют перепад атмосферного давления для перемещения жидкости в центральную вакуумную станцию. [10]

Обслуживание

Канализационный коллектор из керамогранита (дно) погружен в мусор и фекалии.

Переполнение канализации может произойти из-за засора или поломки канализационных линий, проникновения чрезмерного количества ливневых вод или неисправности насосов. В этих случаях неочищенные сточные воды сбрасываются из бытовой канализации в окружающую среду до попадания на очистные сооружения. Чтобы избежать таких переливов, требуется техническое обслуживание. Также могут потребоваться кампании или правила по предотвращению засоров (например, требующие использования некоторыми клиентами жироуловителей ).

Требования к техническому обслуживанию зависят от типа канализации. В целом, все канализационные коллекторы изнашиваются с возрастом, но инфильтрация и приток представляют собой проблемы, присущие только санитарной канализации, поскольку размеры как комбинированной канализации, так и ливневой канализации рассчитаны на вынесение такого вклада. Поддержание инфильтрации на приемлемом уровне требует более высоких стандартов обслуживания, чем это необходимо для обеспечения структурной целостности комбинированной канализации. [11] Требуется комплексная программа строительных проверок, чтобы предотвратить ненадлежащее подключение водостоков подвала, двора и крыши к канализации. [12] Вероятность неправильного подключения выше, если комбинированная канализация и санитарная канализация расположены в непосредственной близости, поскольку строительный персонал может не заметить разницу. Во многих старых городах до сих пор используется комбинированная канализация, в то время как прилегающие пригороды построены с отдельной канализацией.

На протяжении десятилетий, когда канализационные трубы трескались или получали другие повреждения, единственным вариантом были дорогостоящие раскопки, удаление и замена поврежденных труб, что обычно требовало последующего ремонта уличного покрытия. В середине 1950-х годов была изобретена установка, в которой две детали на каждом конце со специальной цементной смесью между ними протягивались от одной крышки люка к другой, покрывая трубу цементом под высоким давлением, который затем быстро затвердевал , закрывая все трещины. и разрывает трубу. [13] Сегодня аналогичный метод с использованием эпоксидной смолы используется некоторыми муниципалитетами для замены старых или поврежденных труб, эффективно создавая «трубу в трубе». Эти методы могут быть неподходящими для мест, где для прохождения ожидаемых потоков требуется полный диаметр исходной трубы, и могут быть неразумными инвестициями, если можно ожидать увеличения потоков сточных вод из-за роста населения, увеличения водопользования или новых коммуникаций в ожидаемых пределах. срок службы ремонта.

Другой популярный метод замены старых или поврежденных линий называется разрывом трубы , при котором новая труба, обычно из ПВХ или АБС-пластика, протягивается через старую трубу за «расширительной головкой», которая разрывает старую трубу по мере того, как через нее протягивается новая. за этим.

Эти способы наиболее подходят для магистральных канализационных сетей, так как ремонт линий с боковыми присоединениями затруднен необходимостью приема боковых стоков без допуска нежелательной инфильтрации из недостаточно герметизированных примыканий.

Вентиляция

Иногда в канализации есть высокая вентиляционная труба, позволяющая выпускать неприятные газы далеко от людей. Общие названия: вонючая труба, вонючий столб, вонючая труба и канализационная вентиляционная труба. [14]

История

Старая кирпичная канализация второй половины XIX века. Прага , Новый Город

Санитарные коллекторы произошли от комбинированных канализационных сетей, построенных там, где было много воды. Фекалии животных скапливались на улицах городов, пока животноводческий транспорт перевозил людей и товары. Скопления фекалий животных способствовали выбрасыванию ночных горшков на улицы, где ночной сбор почвы был нецелесообразен. [15] Комбинированные коллекторы были построены для использования поверхностных стоков для смывания отходов с улиц и перемещения их под землю в места, удаленные от населенных пунктов. Очистка сточных вод стала необходимой по мере роста населения, но увеличение объемов и производительности насосов, необходимых для очистки разбавленных сточных вод из комбинированных канализационных систем, обходится дороже, чем очистка неразбавленных сточных вод. [16]

Сообщества, которые урбанизировались в середине 20-го века или позже, обычно построили отдельные системы для сточных вод (санитарной канализации) и ливневых вод, поскольку осадки вызывают сильно различающиеся потоки, снижая эффективность очистных сооружений. [17]

В Великобритании термин «грязная канализация» также использовался для обозначения канализации.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Отчет Конгрессу: Влияние и контроль над ОГО и SSO (Отчет). Вашингтон, округ Колумбия: Агентство по охране окружающей среды США (EPA). Август 2004. с. ЭС-2. ЭПА-833-Р-04-001.
  2. ^ Меткалф и Эдди, Inc. (1972). Водоотведение: сбор, очистка, утилизация. Нью-Йорк: МакГроу-Хилл. п. 119. ИСБН 9780070416765.
  3. ^ Тилли, Э., Ульрих, Л., Люти, К., Реймонд, Ф., Зурбрюгг, К. (2014) Сборник санитарных систем и технологий (2-е исправленное издание). Швейцарский федеральный институт водных наук и технологий (Eawag), Дюбендорф, Швейцария. ISBN 978-3-906484-57-0 . 
  4. ^ «Напорная труба Acu-Sewer для канализационной сети» . Системы трубопроводов Acu-Tech . Проверено 3 октября 2018 г.
  5. ^ Ли, CC, изд. (2005). Экологический инженерный словарь (4-е изд.). Лэнхэм, Мэриленд: Государственные институты. п. 423. ИСБН 9780865878488.
  6. ^ ab Проектирование и строительство санитарной и ливневой канализации . Нью-Йорк: Американское общество инженеров-строителей и Федерация контроля загрязнения воды. 1969. стр. 2, 288.
  7. ^ Тайлер, Ричард Г. (1959). «Раздел 9». Справочник по гражданскому строительству (4-е изд.). Нью-Йорк: МакГроу-Хилл. стр. 1–24.
  8. ^ «Руководство по проектированию и строительству канализации для загрязненных и поверхностных вод, предлагаемое для принятия в соответствии с Кодексом для соглашений о принятии для компаний водоснабжения и канализации, работающих полностью или в основном в Англии («Кодекс»)» (PDF) . Вода Великобритания. Март 2020. с. 6 . Проверено 18 января 2022 г.
  9. ^ Стауффер, Бит; Шпулер, Дороти. «Напорная канализация». Набор инструментов для устойчивой санитарии и управления водными ресурсами . Проверено 18 января 2022 г.
  10. ^ Очистка/удаление сточных вод для небольших населенных пунктов: Руководство (Отчет). Агентство по охране окружающей среды. 1992. стр. 84–88. EPA 625/R-95/005.
  11. ^ Хаммер, Марк Дж. Технология воды и сточных вод (1975) John Wiley & Sons ISBN 0-471-34726-4 стр.442 
  12. ^ Сталь, РЭБ; МакГи, Теренс Дж. (1979). Водоснабжение и канализация (5-е изд.). Нью-Йорк: МакГроу-Хилл. п. 22. ISBN 0-07-060929-2.
  13. ^ «Машина для герметизации канализации залачивает трещины под землей». «Популярная механика» , апрель 1956 г., с. 86.
  14. ^ «Это всего лишь кончик вонючего столба?».
  15. ^ Беллис, Мэри (31 марта 2018 г.). «История сантехники». Архивировано из оригинала 14 октября 2017 г. Проверено 14 мая 2018 г.Альтернативный URL
  16. ^ Сталь, РЭБ; МакГи, Теренс Дж. (1979). Водоснабжение и канализация (5-е изд.). Нью-Йорк: МакГроу-Хилл. п. 318. ИСБН 0-07-060929-2.
  17. ^ Берриан, Стивен Дж. и др. (1999). «Историческое развитие управления потоками во влажную погоду». Агентство по охране окружающей среды США (EPA). Национальная исследовательская лаборатория управления рисками, Цинциннати, Огайо. Документ № EPA/600/JA-99/275.