В населенных местах и на промышленных предприятиях образуются загрязнения, связанные с повседневной деятельностью человека. К загрязнениям относятся физиологические отбросы, получающиеся в результате обменных процессов в организме человека и животных, а также грязные воды от бань, прачечных, душей, мытья продуктов питания, посуды, помещений, улиц ;в городах и пр.
В производственных помещениях сточные воды поступают в специальные приемники в виде лотков, трапов, воронок, устанавливаемых возле производственных аппаратов и машин, от которых отводятся сточные воды.
Сточные воды транспортируют по трубам и каналам канализационной сети за пределы города в основном самотеком.Канализационную сеть, предназначенную для отведения атмосферных вод, называют дождевой сетью, или водостоками; есть, предназначенную для отведения бытовых вод, называют бытовой, или хозяйственно-фекальной; сеть для отведения производственных вод называют производственной. Можно устраивать сети для совместного отведения производственных и бытовых вод (производственно-бытовая сеть) или производственных и дождевых вод (производственно-дождевая сеть).
Прием сточных вод в канализацию предусматривает выполнение ряда требований. Сточные воды должны поступать в бытовую и производственную сеть через санитарные приборы, имеющие гидравлические затворы, а в дождевую канализационную сеть — через дождеприемники. Бытовые и загрязненные производственные сточные воды совершенно не должны поступать в дождевую сеть.
Объектами канализования могут быть существующие, реконструируемые или вновь строящиеся города, поселки, промышленные предприятия. В условиях социалистического государства строительство и развитие города, населенного места и промышленного предприятия происходит в соответствии с развитием народного хозяйства в данной местности и определяется проектом их планировки, который обычно составляется специализированными проектными организациями. При (Проектировании следует руководствоваться общеобязательными «Строительными нормами и правилами».
Расчетным расходом сточных вод называется то количество сточных вод, на пропуск которых должны быть запроектированы канализационные сооружения. При проектировании канализации обычно определяют средний и максимальный суточные расходы, а также максимальные часовой и секундный расходы.
Сточные воды сильно загрязнены различными примесями, находящимися в воде в растворенном, коллоидном и нераство-ренном состояниях.На гидравлический режим работы сети главным образом влияют загрязнения, находящиеся в потоке в нерастворенном состоянии. Эти загрязнения как органического, так и минерального происхождения в зависимости от их удельного веса или всплывают на поверхность (жировые вещества, пробки и др.), или находятся во взвешенном сос оянии и распределяются по всему сечению потока (остатки овощей, мелкий песок, бумага и др.), или, опускаясь ко дну, двигаются беспорядочно по днищу, образуя подвижные дюны (песок, частицы шлака, угля с удельным весом более единицы). Сеть, в которой взвешенные и влекущиеся по дну частицы транспортируются совместно с потоком и не выпадают в осадок, работает нормально, и эксплуатация ее не вызывает затруднений.
В зависимости от местных условий применяют различные формы сечения труб и каналов. Форма сечения должна обеспечивать: а) наибольшую отводоспособность труб и каналов; б) наибольшую их прочность при действии постоянных и временных нагрузок; в) наименьшие строительные затраты на единицу длины труб и каналов при их прокладке; г) возможность наилучшего транспортирования наносов, а также удобство промывки и прочистки труб в случае выпадения в них осадков.
С — коэффициент, учитывающий влияние шероховатости стенок труб, размеры и форму живого сечения, а также физические свойства и состав сточной воды (вязкость, наличие взвеси в воде и другие факторы).Существуют различные формулы для определения коэффициента С, которые применимы и справедливы для тех конкретных условий, в которых проводились те или иные опыты. Из гидравлики известно, что коэффициент С — функция двух величин Ие и .
Расчет канализационной сети производится на неполное заполнение труб и каналов. Отношение высоты слоя воды /г к диаметру трубы с? называют ее наполнением. При /г/с?=1 наполнение будет полным. Частичное наполнение, соответствующее пропуску расчетного расхода, называется расчетным.
При проектировании канализационной сети очень важно правильно назначить глубину заложения дворовой или внутриквартальной сети в начальных участках. Чем глубже заложена канализационная сеть в начальном участке дворовой сети, тем глубже укладывается вся городская канализационная сеть, тем она дороже.
После трассировки сети и нахождения начальной глубины заложения труб определяют расходы на расчетных участках канализационной сети. Расчетным участком сети называют канализационную линию между двумя точками (колодцами), в которой расчетный расход может быть условно принят постоянным.
Трубы и каналы, применяемые для отведения сточных вод, должны быть прочными (т. е. выдерживать внешнюю и внутреннюю нагрузки, не подвергаясь быстрому истиранию), водонепроницаемыми, достаточно гладкими для уменьшения сопротивлении, возникающих при движении сточной жидкости, устойчивыми против коррозии (т. е. не разрушаться под действием кислот и щелочей, содержащихся в сточных водах), устойчивыми против, высоких температур и в достаточной степени дешевыми. Больше всего удовлетворяют этим требованиям трубы керамические, железобетонные, бетонные и асбестоцементные.
Керамические трубы соединяют следующим образом. Гладкий конец трубы вставляют в раструб. До заделки стыка гладкий конец трубы обертывают на половину длины борозд просмоленной пеньковой прядью, выверяют правильность положения трубы, подконопачивают смоляную прядь стальной конопаткой и лишь после этого приступают к заделке стыка одним из указанных материалов.
Каналы больших размеров устраивают из кирпича, бетона, железобетона и реже из бутового камня. Наиболее распространенным материалом до недавнего времени был кирпич. Кирпич употребляли высокого качества, хорошо обожженный, без известковых включений.
Смотровой колодец состоит из бетонного основания с лотком, рабочей камеры, переходного конуса, горловины и чугунного люка с крышкой. Сточная жидкость в пределах колодца двигается по открытому лотку. Лоток выполняют из бетона в виде полуокружности (для круглых труб); боковые прямые стенки его доводят до верха трубы. Площадку между лотком и стенками колодца, называемую бермой, делают с незначительным уклоном (0,02—0,03) в сторону лотка. Круглые колодцы делают диаметром 1000, 1250, 1500 мм. Размеры рабочей камеры должны быть такими, чтобы в ней легко поместился рабочий, прочищающий или осматривающий сети. Исходя из этого высоту камеры принимают равной 1,8 м (если, конечно, общая высота колодца это допускает). Через горловину рабочий спускается в камеру. Диаметр ее принимают 0,7 м, а высоту—в зависимости от глубины колодца. Диаметр колодца с 1 до 0,7 м (диаметр горловины) уменьшается при помощи переходного конуса высотой 0,7 м. Колодцы закрывают крышкой, укладываемой на чугунном люке.
При прокладке канализационных линий встречаются естественные и искусственные препятствия — реки, овраги, судоходные каналы, железные дороги и различные подземные инженерные сооружения. Прокладка этих линий через реки и овраги, а также судоходные каналы осуществляется при помощи специальных устройств — эстакад.
При проектировании канализационных сетей промышленных предприятий следует учитывать коррозионность стоков, возможность зарастания труб, возможность образования взрывоопасных газов и пр.Определяя количество сетей производственной канализации, учитывают состав отдельных категорий сточных вод, их количество и температуру, возможность повторного использования воды и необходимость локальной очистки.
В полосе вечномерзлых грунтов прокладка канализационных сетей — сложная инженерная задача. При передаче тепла от стенок трубопровода грунт вокруг трубопровода образуется зона талого грунта, нарушающая его устойчивость. Чаще применяют наземную и надземную прокладку, в наименьшей степени нарушающую естественный термический режим вечномерзлых грунтов, а также подземную прокладку.
Для полной характеристики дождя надо знать его интенсивность, продолжительность и повторяемость. Под интенсивностью дождя понимают количество осадков, выпавших в единицу времени. Различают интенсивность выпадения дождей по слою / и объему д.
Для определения размеров труб и водосточных.каналов необходимо знать расчетный максимальный расход дождевой воды, поступающей в сеть. Этот расход зависит от принятой расчетной интенсивности дождя, его продолжительности, коэффициента стока и площади водосбора, с которого поступает сток. Интенсивность выпадения дождя есть величина переменная. Зависимость ее от продолжительности дождя определяется уравнением (УЩ.
К расчету сети можно перейти после подготовительной работы, заключающейся в трассировке сети, определении расчетных участков, нахождении их площадей водосбора, определении коэффициента покрова 2, выборе расчетной формулы и др. Для населенных мест граница расчетных участков определяется осями улиц или расположением дождеприемников.
При строительстве водостоков в настоящее время с большим успехом применяют сборный железобетон.
Следует различать участки сети общесплавной канализации до ливнеспусков и после них.Метод расчета сети общесплавной канализации с ливнеспусками разработан ЛНИИ АКХ.В сухую погоду скорости потока в сети не должны быть меньше допустимых для бытовой сети.
Чаще всего на насосных станциях устанавливаются центробежные насосы с электродвигателями переменного тока. Насосные станции располагаются на расстоянии не менее 20 м от жилых и общественных зданий. Место расположения станции выбирают в зависимости от санитарных, гидрометеорологических и топографических условий местности. На случай аварии перед насосной станцией устраиваются аварийные выпуски для сброса сточных вод в водоем или в дождевую сеть.
Чтобы выбрать конструкцию и тип насосной станции, необходимо определить предварительно ее -производительность, знать санитарные. ; ндрогеол.;-гнческне и другие условия ее эксплуатации.