Водоснабжение и водоотведение



Рис. 14

1 - водосточная воронка. Здесь воказана воронка колпакового типа, для неэксплуатируемых кровель. Плоские коронки устраиваются для эксплуатируемых кровель. Условные обозначения см. в . Марка воронки подбирается по её пропускной способности, которая рассчитывается по методике СНиП 2.04.01-85 .

2 - водосточный стояк. Прокладывается в лестничных клетках и коридорах.

3 - ревизия.

4 - сифон (гидравлический затвор). Он предохраняет от образования ледяной пробки на выпуске К2 в весенний период.

5 - открытый выпуск К2. Устраивается при отсутствии наружной водосточной сети К2. Рекомендуется устраивать с южной стороны здания. При наличии наружной водосточной сети К2 выпуск дождевой канализации устраивают как в К1 (см. выше).

3. ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ КАНАЛИЗАЦИЯ К3

Производственная канализация К3 предназначена для отведения технологических сточных вод из промзданий. Отличительной особенностью К3 от К1 и К2 является наличие дополнительных сооружений (местных очистных сооружений, насосных станций перекачки и т.д.).

Классификация производственной канализации К3 по составу сточных вод изображена на рис. 15.

Рис. 15

К3 ? это общее обозначение любой производственной канализации.

К4 ? системы с механически загрязнёнными сточными водами.

К5 ? системы с илосодержащими сточными водами.

К6 ? системы с шламосодержащими сточными водами.

К7 ? системы с простоками, содержащими химические загрязнения.

К8 ? системы с кислыми сточными водами.

К9 ? системы со щелочными сточными водами.

Элементы К3

Элементы производственной канализации К3 рассмотрим на примере одноэтажного промздания, у которого с пола в напольный трап (воронку) стекают механически загрязнённые производственные сточные воды. Тогда система К3 конкретизируется системой К4. Элементы К3:

1 ? приёмник сточных вод (в данном случае трап).

2 ? отводящая внутренняя канализационная сеть.

3 ? местное очистное сооружение (песколовка, жироловка, нефтеловушка и т.д.).

4 ? насосная станция перекачки.

5 ? выпуск канализации К3 в городскую канализационную сеть.

4. МУСОРОПРОВОДЫ ЗДАНИЙ

Мусоропроводы в зданиях устраивают для обеспечения удобства удаления мусора по трубопроводу в контейнеры, находящиеся в мусорокамерах, откуда мусор периодически вывозят. Специального СНиПа на мусоропроводы нет. Их проектируют на основе накопленного опыта (типовые проекты). Они связаны с системами водопровода и канализации зданий, особенно в помещениях мусорокамер.

Элементы мусоропроводов

Элементы мусоропроводов рассмотрим на примере многоэтажного жилого дома. Эти элементы могут быть следующие:

1 - стояк мусоропровода собирают из стальных или бетонных труб диаметром 400-500 мм. На каждом этаже или междуэтажной площадке на стояке устанавливают приёмные клапаны.

2 - над кровлей стояк выводят на высоту около 1 метра и снабжают дефлектором для усиления вентиляции мусоропровода.

3 - внизу находится помещение мусорокамеры с отдельным входом. Здесь стояк имеет плоскую шибер-задвижку

4 - под стояком в мусорокамере установлен контейнер для сбора и вывоза мусора.

5 - в помещение мусорокамеры подводят холодную В1 и горячую Т3 воду к смесителю (поливочному крану), а в полу устраивают трап диаметром 100 мм с подсоединением к бытовой канализации К1

6 ? под потолком мусорокамеры устанавливают спринклер (если здание имеет 10 и более этажей) для автоматического тушения пожара орошаемой водой.

Элементы инженерных сетей 5 и 6 в мусорокамере устраивают в соответствии с требованиями СНиП 2.04.01-85.

5. МОНТАЖ, ИСПЫТАНИЕ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ ВНУТРЕННЕЙ КАНАЛИЗАЦИИ. МОНТАЖ ВНУТРЕННЕЙ КАНАЛИЗАЦИИ

Работы по монтажу внутренней канализации зданий обычно выполняются специализированными монтажными организациями, которые являются субподрядными организациями по отношению к чисто строительным организациям (генподрядчикам), например, какая-либо монтажная фирма по отношению к строительному тресту.

Монтаж проводят руководствуясь положениями СНиП 3.05.01-85 «Внутренние санитарно-технические системы». Перед началом монтажа, до того как монтажники придут на строительный объект, строители должны сделать:

1) выполнить основные строительные работы, то есть возвести фундаменты, стены, перекрытия, покрытия, перегородки и т.д., но до отделочных работ;

2) пробить все монтажные отверстия в стенах, перекрытиях и перегородках для пропуска трубопроводов и оборудования;

3) установить монтажные закладные детали в стенах, перекрытиях и перегородках для крепления трубопроводов и оборудования;

4) прокопать траншеи выпусков канализации;

5) прочертить по стенам отметки 0,5 метра выше уровня пола, так как самого уровня пола пока нет.

Монтажная организация выполняет следующие работы:

- монтажное проектирование (составление эскизов и чертежей заготовок по рабочим чертежам и натурным обмерам);

- заготовительные работы;

- собственно монтаж на объекте (он выполняется всегда по способу "снизу - вверх").

Методы монтажа:

1. Россыпью. То есть сборка канализации по месту. Такой метод применяется при строительстве здания по индивидуальному проекту.

2. Блоками. Выполняется для зданий по типовым проектам.

3. Санитарно-техническими кабинами. Применяется в крупно-панельном домостроении. Основные трубопроводы и фасонные детали установлены в кабине на заводе, а в условиях стройки кабины нужно лишь тщательно стыковать по осям.

Как только монтаж канализации закончен -- наступает следующая стадия: испытание.

6. ИСПЫТАНИЕ ВНУТРЕННЕЙ КАНАЛИЗАЦИИ

Испытание смонтированной системы внутренней канализации проводится в присутствии комиссии в составе представителей:

а) заказчика;

б) генподрядчика (строительной организации);

в) субподрядчика (монтажной организации).

Проверяются следующие показатели системы:

1) Сток от приборов.

2) Система должна соответствовать проекту по размерам, высотным отметкам, диаметрам труб, их материалу.

4) Не должно быть каких-либо утечек и подтеканий на трубопроводах.

Испытание бытовой канализации К1 проводится способом пролива воды из 75% водоразборных приборов в здании. Система должна обеспечивать нормальный сток. Если система успешно выдержала испытание, то окончательно составляется акт испытания внутренней канализации по форме приложения 4 СНиПа 3.05.01-85, который подписывается представителями вышеупомянутой комиссии.

Испытание дождевой канализации К2 проводится способом заполнения водосточного стояка водой до отметки кровли. В течение 10 минут стояк не должен протечь в местах его установки (лестничные клетки, коридоры).

Испытание производственной канализации К3 проводится способом пролива воды из 75% водоразборных приборов в промздании. Кроме того проверяют эффективность работы очистных сооружений и насосов станций перекачки.

После испытания система внутренней канализации готова к передаче на её эксплуатацию.

7. ЭКСПЛУАТАЦИЯ ВНУТРЕННЕЙ КАНАЛИЗАЦИИ

Эксплуатация внутренней канализации находится в ведении ПЖРЭУ (производственных жилищно-ремонтно-эксплуатационных участков) или в ведении отдела главного энергетика или механика предприятий -- это зависит от принадлежности здания (муниципальное или ведомственное) и от типа системы (К1, К2, К3).

Выполняемые работы следующие:

- текущие ремонты по заявкам жильцов (чаще всего прочистка засорившихся труб с помощью гибких стальных тросов длиной 3-10 метров);

- капитальные ремонты с заменой трубопроводов.

MediaCenter link: СНиП 3.05.01-85. Внутренние санитарно-технические системы.

Раздел 3-й. Водоснабжение: наружные сети и сооружения

Водоснабжение городов, населенных пунктов и промплощадок устраивают в нашей стране по требованиям следующих нормативных документов:

1) Строительные нормы и правила. СНиП 2.04.02-84 (с изм.). Водоснабжение. Наружные сети и сооружения.

2) Санитарные правила и нормы. СанПиН 2.1.4.559-96. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества.

Водоснабжение в данном курсе рассмотрено в основном на примере г. Омска.

MediaCenter link: СНиП 2.04.02-84 (с изм.). Водоснабжение. Наружные сети и сооружения.

Системы водоснабжения и их показатели

Системы наружного водоснабжения могут быть объединёнными (В1+В2+В3), то есть подающими воду питьевого качества и одновременно на пожаротушение, и на производственные нужды. Такие системы применяются в городах. Промплощадки могут брать воду не питьевого качества там, где оно не требуется по технологии производства. Водопроводы предприятий обычно тоже обьединённые В3+В2. Однако основные городские водопроводы несут воду питьевого качества: В1+В2+В3.

В частности, в Омске ежесуточное водопотребление может достигать около 600 тысяч кубометров, из которых половину забирают жители, а примерно другую половину объёма воды потребляют предприятия.

Показатели городских водопроводов делятся на количественные и качественные.

Количественными показателями водопроводов, как гидравлических систем, являются расходы и напоры. Например, для такого крупного города как Омск норма расхода холодной и горячей воды на жителя составляет около 300 л/сут. В одноэтажной неблагоустроенной застройке при водоразборе из колонок водопотребление жителя уменьшается до 30-50 л/сут. Напор в сети наружного водопровода (считая от оси трубы) должен находится в пределах 10 < H < 60 метров водяного столба.

Показатели качества питьевой воды:

а) физические:

? мутность;

? цветность;

? запах;

? вкус;

б) химические:

? общее солесодержание пресной воды не более 1 г/л (вода в Иртыше в районе Омска имеет среднее солесодержание около 300 мг/л, то есть достаточно добротная);

? предельно допустимые концентрации (ПДК) химических элементов в воде;

в) бактериологические:

количество бактерий в одном литре воды. Некоторые бактерии могут содержаться в воде в небольших количествах, но некоторые не допускаются даже в количестве одной в литре воды. Всё это подробно оговорено в СанПиН 2.1.4.559-96 «Питьевая вода».

Знакомство с показателями по наружному водопроводу полезно для дальнейшего рассмотрения элементов схем наружных водопроводов городов.

Элементы схем водоснабжения

Элементы схемы наружного водоснабжения рассмотрим на примере города Омска (рис. 16).



Рис. 16

Элементы наружного водоснабжения:

1?? источник водоснабжения;

2 ? водозабор;

3 ? водоводы;

4 ? станция водоподготовки;

5 ? городская водопроводная сеть с сооружениями .

Источники водоснабжения

Источник водоснабжения может быть поверхностный или подземный. Доля поверхностных источников (рек, озёр, водохранилищ, каналов) составляет около 70%, а доля подземных (грунтовых и напорных артезианских вод) ? около 30%. Источником водоснабжения г. Омска является река Иртыш.

Водозаборные сооружения

Водозаборное сооружение захватывает воду из источника водоснабжения, поэтому водозаборы могут быть соответственно поверхностными (береговыми, русловыми, ковшовыми) или подземными (скважины, колодцы). Смешанными являются лучевые подрусловые водозаборы, которые выполняют из горизонтальных скважин, пробуривая их в подрусловые аллювиальные отложения. Вместе с водозабором обычно совмещают насосную станцию I подъёма, которая перекачивает необработанную воду к станции водоподготовки.

Водоводы

Водоводы ? это напорные трубопроводы значительного поперечного сечения. Их количество должно быть не менее двух (в две нитки). по водоводам вода перекачивается к городской станции водоподготовки.

Станции водоподготовки: процессы и сооружения

Станция водоподготовки ? это целая промплощадка по приготовлению питьевой воды для города. На сооружениях станции водоподготовки происходят процессы по приготовлению воды питьевого качества, что показано в сравнении ниже.

Процессы	Сооружения
Отстаивание воды. В воде содержаться песчинки, иловые частицы. Поэтому их необходимо извлечь с помощью отстаивания. Вода должна не стоять, а медленно течь, примерно со скоростью 1 см/с, то есть в ламинарном режиме. Загрязнения выпадают в осадок, происходит первичная очистка воды.	Отстойники. Это проточные сооружения, где вода движется медленно, примерно со скоростью 1 см/с, то есть в ламинарном режиме. Поэтому загрязнения выпадают в осадок, происходит первичная очистка воды. Отстойники строят из железобетона.
Фильтрование воды. Производится для окончательной очистки воды от механических загрязнений, которые невозможно извлечь отстаиванием. Для эффективной и быстрой очистки воды фильтрованием через пористую загрузку (песок, керамзит), вначале воду обрабатывают химическими реагентами для образования хлопьев из взвесей в воде.	Скорые фильтры. Вначале вода обрабатывается химическими реагентами, например сернокислым алюминием Al2(SO4)3. Тогда тонкие взвеси в воде коагулируются в хлопья и после этого эффективно осаждаются на фильтрующей загрузке. Это и есть технология работы скорых фильтров с крупной загрузкой, например из керамзитовой крошки.
Обеззараживание воды. В воде содержаться бактерии, в том числе болезнетворные. Обеззараживание воды производят чаще всего хлорированием. Известны также способы озонирования воды и обработкой ультрафиолетом.	Сооружения по обеззараживанию воды. При хлорировании воды сооружениями являются хлораторные, при озонировании применяют озонаторы (электрические разрядники), а лампы ультрафиолета применяют для прозрачных вод, обычно подземных.

Наружные сети водопровода и сооружения на них

Водопроводная сеть прокладывается по городу с кольцеванием магистралей вокруг основных районов, микрорайонов и промплощадок (см. рис. 16 ). Глубину заложения труб водопровода принимают равной нормативной глубине промерзания в данной местности плюс запас 0,5 метра. Трубы небольшого диаметра 100-200 мм монтируют из стали с антикоррозионным покрытием или из чугуна. Трубы большего диаметра прокладывают из железобетона.

Сооружения на городском водопроводе:

? смотровые колодцы с задвижками и пожарными гидрантами (около зданий), шаг колодцев 100-150 метров;

? насосные станции подкачки (районные и местные) для компенсации потерь напора на водопроводе, а гарантированный напор должен поддерживаться в пределах

10 < H < 60 м водяного столба.

Особенности водоснабжения промпредприятий

Промпредприятия снабжаются водой по следующим схемам:

1) Прямоточная схема.

2) Схема с повторным использованием воды.

3) Схема оборотного водоснабжения.

Раздел 4-й. Канализация: наружные сети и сооружения

Канализация - это система подземных трубопроводов, самотёком удаляющая сточные воды за пределы территории, с последующей их очисткой и сбросом в водоём. В условиях плоского равнинного рельефа (как в Омске) дополнительно сооружают насосные станции перекачки и напорные коллекторы-трубопроводы. Состав остаточных загрязнений в очищенных сточных водах при сбросе в водоём не должен превышать предельно-допустимых концентраций (ПДК).

Городскую канализацию обычно устраивают двух типов:

1) К1+К3, то есть объединённую, предназначенную для транспортировки бытовых (хозяйственно-фекальных) и промышленных стоков за черту города на очистные сооружения.

2) К2, то есть дождевую (ливневую), районные коллекторы которой сбрасывают условно-чистые стоки в водоём в черте города, а при необходимости строят дополнительные очистные сооружения, в основном механической очистки.

Канализацию городов, населенных пунктов и промплощадок устраивают в нашей стране по требованиям строительных норм и правил:

СНиП 2.04.03-85 (с изм.). Канализация. Наружные сети и сооружения.

Канализация в данном курсе рассмотрена в основном на примере г. Омска.

Элементы городской канализации

Элементы схемы городской канализации рассмотрим на примере Омска (рис. 17).



Рис. 17

Элементы городской канализации:

1- дворовые и внутриквартальные канализационные сети (не показаны на карте-схеме);

2 - уличные коллекторы (не показаны на карте-схеме);

3 - районные коллекторы с насосными станциями перекачки;

4 - городской (главный) коллектор с насосными станциями перекачки;

5 - дюкеры с насосными станциями перекачки;

6 - главная канализационная насосная станция перекачки;

7 - загородный напорный трубопровод;

8 - очистные сооружения канализации;

9 - выпуск в водоём.

Канализационные сети и сооружения на них

Наружные сети канализации проектируют согласно требованиям СНиП 2.04.03-85 «Канализация: наружные сети и сооружения».

Канализационные сети города устраивают по иерархическому принципу: мелкие сети подсоединяют к сетям более крупного диаметра (коллекторам). При этом прокладку канализационных сетей по возможности стараются устраивать так, чтобы трубы работали самотёком, используя рельеф местности. Это становится проблематично в условия равнинного, плоского рельефа, как например в Омске. Тогда дополнительно строят канализационные насосные станции перекачки.

Иерархия городских канализационных сетей следующая:

? дворовые и внутриквартальные сети диаметром ? 150-200 мм, которые строят на территории застройки в пределах красных линий, то есть не выходя на территорию улиц:

? уличные коллекторы диаметром ? 250-400 мм, которые строят, наоборот, за красными линиями застройки, то есть по территории улиц (могут иметь насосные станции перекачки);

? районные коллекторы диаметром ? 500-1000 мм, которые строят для района канализования (могут иметь насосные станции перекачки);

? городской коллектор диаметром ? 1000-5000 мм, который строят вдоль города по наиболее пониженной его части (имеет насосные станции перекачки).

На канализационных сетях сооружают смотровые колодцы из железобетонных колец диаметром 1 метр (глубиной до 6 метров) и 1,5 метра (глубиной до 6 метров). Шаг колодцев принимают по СНиП 2.04.03-85. Например, для дворовых канализационных сетей диаметром ? 150-200 мм шаг между соседними колодцами должен быть не более:

? 35 метров при ? 150 мм;

? 50 метров при ? 150 мм.

Для перехода сточных вод через реки устраивают дюкеры ? трубы под дном водоёма на глубине не менее 0,5 метров до шелыги (верха трубы).

На окраине города, куда сточные воды поступают по городскому канализационному коллектору, находится главная насосная станция перекачки, которая по напорному загородному коллектору перекачивает стоки на очистные сооружения канализации (см. рис. 17).

Очистные сооружения канализации

Очистные сооружения канализации проектируют согласно требованиям СНиП 2.04.03-85 «Канализация: наружные сети и сооружения».

Они должны находиться за чертой города и ниже по течению реки.

Очистные сооружения канализации ? это целая промплощадка, которая должна так очистить сточные воды после города, чтобы остаточные загрязнения в очищенных сточных водах при сбросе в водоём не превышал предельно-допустимые концентрации (ПДК).

Технологии очистки сточных вод зависят от состава загрязнений. После города на очистные сооружения поступают бытовые (хозяйственно-фекальные) и промышленные стоки К1+К3, поятому применяют следующие виды (ступени) очистки сточных вод:

1) Механическая очистка. С помошью решеток, песколовок и первичных отстойников сточные воды очищаются примерно на 30%.

2) Биологическая очистка. Это основная технология очистки канализационных стоков. Для крупных городов чаще всего применяют аэротенки ? проточные сооружения, где сточные воды аэрируются вдувом воздуха от компрессорных станций. Сюда же подают активный ил ? смесь микроорганизмов и простейших животных типа амёб, инфузорий, рачков, улиток, которые в присутствии кислорода воздуха интенсивно очищают сточные воды, окисляя органические загрязнения (аэробный процесс). Окисленные органические загрязнения затем выпадают в осадок на вторичных отстойниках. После сооружений биологической очистки сточные воды очищаются примерно на 95%, то есть остаточных загрязнений остаётся около 5% (бактериальные загрязнения).

3) Сооружения по обеззараживанию сточных вод. Применяют хлорирование. Очистка считается выполненной на 100%.

Рассмотрим некоторые сооружения по обработке осадка. После сооружений механической и биологической очистки остаётся сырой осадок, представляющий опасность для окружающей среды, поэтому его обрабатывают на сооружениях: метантенках, биологических фильтрах, септиках.

Метантенки применяют для крупных городов. Это подземные железобетонные резервуары диаметром до ? 20-30 м глубиной до 15 метров. В них примерно на месяц для сбраживания загружают сырой осадок очистных сооружений. Процесс сбраживания осадка происходит без доступа воздуха (анаэробный процесс) и выделяется газ метан, почему сооружение и называется метантенк. Метан является попутным газом, который, например, сжигают и полученным теплом обогревают сам метантенк, что ускоряет процесс брожения осадка. Примерно через месяц осадок перегнивает и становится безопасным. Его обезвоживают и сушат. Если осадок не содержал токсических загрязнений, то его можно использовать как ценное органическое удобрение в сельском хозяйстве.

Дождевая канализация городов

Дождевую канализацию К2 городов проектируют согласно требованиям СНиП 2.04.03-85 «Канализация: наружные сети и сооружения». Её старое название: ливневая канализация, ливнёвка.

Дождевая канализация К2 собирает на территории города дождевые и талые поверхностные воды, отводит самотёком их по сети К2 и через свои районные коллекторы сбрасывает условно-чистые стоки в водоём в черте города, При необходимости строят дополнительные очистные сооружения, в основном механической очистки, а в условиях плоского, равнинного рельефа устраивают насосные станции перекачки.

Элементы наружной дождевой канализации:

1 - дождеприёмники-решетки, устраиваются вдоль дорог с шагом через 50-80 метров;

2 - отводящий подземный трубопровод диаметром не менее ? 200 мм;

3 - уличные коллекторы диаметром ? 400-1000 мм;

4 - районные коллекторы диаметром ? 1000-2500 мм.

С территорий промпредприятий стоки К2 очищают, в основном на сооружениях механического типа.

Дренаж для понижения уровня подземных вод

Дренаж -- это инженерная система из дрен (труб с отверстиями), фильтрующих обсыпок, слоёв и других элементов, предназначенная для понижения УПВ не менее нормы осушения или не менее 0,5 метра ниже пола подвала, основания сооружения со сбросом дренажных вод:

-- в дождевую канализацию К2 ;

-- близлежащий водоём или водоток;

-- нижележащий подземный пласт.

Дренаж чаще всего связан с дождевой канализацией К2, но в отличие от неё отводит не поверхностные, а подземные воды.

Перечислим основные элементы дренажа:

1) водоприёмное устройство (дрена, скважина);

2) фильтрующие обсыпки и слои (защита от заиления);

3) смотровые колодцы (для удобства обслуживания и ремонта);

4) водоотводящая труба (дренажный коллектор);

5) насосная станция перекачки дренажных вод (не всегда);

6) труба-выпуск дренажных вод (в К2, водоём или пласт).

Рис. 18. Элементы дренажа (на примере кольцевого дренажа)

Элементы дренажа рассмотрим на примере кольцевого дренажа (рис. 17). Он защищает от подтопления грунтовыми водами подвал дома. Дрены 1 уложены вокруг здания на такой глубине, чтобы кривая депрессии УГВ находилась относительно пола подвала как минимум на 0,5 метра ниже. Дрены обсыпаны слоями щебня (в непосредственной близости) и песка (между щебнем и окружающим грунтом) для защиты внутреннего пространства дрен от заиления частицами грунта. Грунтовая вода проходит фильтрующую обсыпку 2 и, довольно чистая, попадает в дрену 1 через водоприёмные отверстия или щели-пропилы. Подземная вода, попавшая внутрь дрены, называется дренажным стоком, который самотёком отводится дренами и через один из смотровых колодцев 3 поступает по дренажному коллектору 4 в резервуар насосной станции перекачки 5. Оттуда дренажные воды время от времени насосом перекачиваются в коллектор дождевой канализации К2. Элемент 5 не всегда нужен.

Дренажи для промышленного и гражданского строительства рассмотрены в другом курсе: «Защита от подтопления в городском строительстве» (Автор: Сологаев В.И., СибАДИ, Омск, 2000 г.). Нормативным документом является СНиП 2.06.15-85 «Инженерная защита территории от затопления и подтопления».

КОНЕЦ ЛЕКЦИОННОГО КУРСА

Размещено на Allbest.ru