Что из себя представляет городская канализация и как она устроена

Важность очищения стоков от примесей

Канализационные сточные воды являются основной причиной загрязнения водоемов. К счастью, на данный момент в нашей стране запрещено сливать такую жидкость в грунт и реки без предварительной очистки.

Для очистки сточных вод применяют дорогое оборудование

Существуют разные типы сточных вод. Например, есть промышленные и бытовые стоки. Они могут вытекать из канализации жилого дома или из трубы завода.

Сточные воды могут быть загрязнены примесями разных типов.

Какие вещества могут содержаться в сточной жидкости:

1. Минеральные частицы неорганического происхождения. Например, соли, частички земли и песка и т.д.
2. Органические составляющие в сточных водах — это частицы растительного и животного происхождения. Также в эту группу входят и органические соединения химического и полимерного типа.
3. Биологические загрязнения наиболее опасны. В данном случае речь идет о бактериях, живущих в такой воде.

Бытовые стоки обычно содержат в себе все три составляющие. Причем органические соединения присутствуют в большем количестве.

Государство требует тщательного очищения сточных вод перед их сливом в грунт или в водоем. И если не выполнять это требование, то вы не только нанесете огромный урон окружающей среде, но и получите проблемы с законом.

Как работает канализация

Состоят локальные очистные сооружения канализации из ряда отдельных модулей.

Несмотря на то, что набор блоков может отличаться, алгоритм работы у всех систем одинаковый:

1. Вначале поступившие внутрь стоки проходят механическую очистку. Это позволяет извлечь крупные частицы минерального и органического происхождения. Приспособления применяются самые простые – решётки и сита. Чтобы отфильтровать менее крупные фракции (стеклянный бой, песок, шлак), используются песколовки. Благодаря мембранным приспособлениям достигается более тщательная чистка. Отстойник позволяет выявить взвешенные компоненты – в основном речь идет о минеральных примесях.
2. Далее в работу вступают очистные сооружения биологической очистки. Чтобы разложить органические соединения на отдельные компоненты, используют бактерии повышенной активности. Жидкие составляющие проходят через биофильтр, что позволяет получить ил и газообразные соединения.
3. Последним этапом работы локальных канализационных очистных сооружений является обеззараживание отходов химическим путем. Выходящая наружу жидкость с точки зрения санитарных норм вполне подходит для технического использования.

Состав внутренних и наружных сетей канализации

Схема сетей канализации

В состав внутренних водостоков входят водосточные воронки, принимающие воду с крыш, отводные трубы, соединяющие воронки со стояками, стояки и внутренние сборные лотки, принимающие воду от стояков. Помимо этого, с целью обеспечения нормальной эксплуатации сети, на ней предусматриваются ревизии и колодцы.

Как правило, в состав дворовых канализационных сетей входят внутриквартальные и уличные сети. Данный вид сетей предназначен для приема сточных вод посредством внутренних сетей канализации и дальнейшего их отведения.

Только в исключительном случае, по разрешению на сброс сточных вод, выданному органом Государственной санитарной инспекции, возможна организация систем канализации без устройства очистных сооружений.

Получение необходимых документов и разрешений

Каждая сеть имеет владельца. Централизованная канализационная – тоже. Поэтому прежде нужно выяснить, кому она принадлежит, потому что именно с владельцем её придётся договариваться и сотрудничать. Это может быть, например, Водоканал, а может, иная организация. Для удобства владельца сети в статье будем именовать Водоканалом.

Выяснив владельца, нужно собрать и подготовить требуемые документы, произвести подготовительные работы на участке. Только после этого в присутствии представителя Водоканала производится законное подключение. В противном случае, за незаконную врезку полагаются штрафные санкции и разборка подсоединения за ваш счёт, плюс за 6 месяцев могут взять деньги за отведение стоков.

Если несанкционированное подключение к центральной канализации частного дома было проделано до приобретения его вами, следует обратиться к Водоканалу. Если подведение и врезка выполнены согласно нормативам, разбирать всё, возможно, не придётся. Подключение оформят, что обойдётся гораздо дешевле.

Для подачи заявления на подключение в службу Водоканала нужно:

• Определить точное место подключения (врезки);
• Составить для прокладки схему подводящей ветки трубопровода;
• Подобрать для неё трубы.

Поэтому для начала нужно выяснить, к какому типу относится центральная канализационная сеть, к которой предстоит подключиться. Она может быть раздельная, когда бытовые и ливневые стоки идут каждый по своим трубопроводам. Может быть смешанной, когда стоки идут в одной трубе, нет необходимости врезки двух отдельных веток. От типа канализации зависит способ отведения вод с участка (в одной или в двух магистралях), а также возможность или невозможность отведения ливневых вод. Для раздельной системы разрешение для каждой из сетей оформляется отдельно (все бумаги и проект). В случае когда ливневые воды отвести в центральную сеть невозможно, их можно очистить и использовать на участке, например, для полива, стирки. Для сбора ливневых вод понадобится отдельный резервуар.

Поскольку все финансовые затраты на подведение стоков к месту врезки, а также работы по врезке ложатся на плечи самого застройщика (владельца участка), то разумно прежде сделать примерный подсчёт расходов, продумать все меры по его снижению. Возможно, удастся собрать среди соседей единомышленников, тогда расходы уменьшатся. Другой мерой может стать финансовое участие застройщика в проекте модернизации. При положительном решении Водоканала, часть работ будет оплачена организацией.

Чтобы не возникло трудностей, связанных с правами соседей, нужно предварительно согласовать с ними проведение строительных работ рядом с их участками. Согласие соседей должно быть зафиксировано (документ свободной формы со списком подписей).

Какие документы нужно подготовить

1. Прежде всего необходимо обратиться к геодезистам в компанию, занимающуюся геодезическими экспертизами, получить план участка со схемой канализации (обычно в масштабе 1:500).
2. С полученным планом, приложив копию паспорта, документ о владении собственностью, владелец обращается в Водоканал с заявлением.
3. Специалисты Водоканала должны выдать технические условия (ТУ) будущего подключения (срок ответа на заявление – 2 недели).
4. Необходима разработка проекта подключения, выполненного проектировщиком на основании ТУ и плана участка.
5. Согласование данного проекта специалистами: архитектором и экспертом Водоканала.
6. Выбор исполнителя – владельца недвижимости или организации, которая займётся непосредственно подключением ветви частного трубопровода к централизованной магистрали. Выбор исполнителя отображается в документе.
7. Если на территории, где будут проходить канализационная и ливневая ветки, имеются иные центральные сети, также понадобятся разрешения владельцев сетей на проведение работ в зоне их ответственности.

Уже из сказанного понятно, что понадобится точный проект, согласованный в нескольких инстанциях. Для большинства владельцев загородных участков или новостроек, проще обратиться для подготовки документации в компании, занимающиеся сбором и подготовкой документов. Это обходится недешево, однако, избавляет владельца участка от трат времени, ошибок.

Очистные сооружения и специальные системы для очистки сточных вод

Самыми действенными и востребованными в процессе нейтрализации стоков являются такие установки и приспособления:

• УФС — установка фильтрующая самоочищающая.
• Пескоуловители.
• Жироуловители.
• Пруды-отстойники.
• Септики и мембранные сооружения.

Рассмотрим подробнее принцип действия каждого приспособления.

Фильтрующая установка

Приспособление, которое пропускает через свои фильтры сточную воду и тем самым очищает её. Фильтры должны самоочищаться, но на практике на промышленных предприятиях применяются вместо самоочищающихся фильтров стандартные решетки и сита, которые требуют очистки грабельным методом вручную или с использованием специальных устройств.

Работает такая установка по принципу отделения мусора и крупных примесей от жидкости. Причем решетки и фильтрующие сетки в такой установке могут иметь совершенно различное строение (дробильное, шнековое, ступенчатое, в виде пластин или стержней). Самая мелкая фракция решетки такого приспособления равна 2 см. Весь мусор, собранный на решетки или сетки, сразу же отправляется на переработку или утилизацию. Если же используются решетки с дробильной конструкцией, то примеси мусора нейтрализуются прямо в очищаемой воде.

Кроме сеток и решеток в механической очистке стоков могут принимать участие барабанные сита. Фракция ячеек у сита составляет до нескольких десятых миллиметра. Эти устройства имеют более мелкую фракцию по сравнению с решетками и предназначены для удаления из воды примесей в виде гравия, песка, мелких осколков стекла и пр. Барабан, вращаясь в воде, вбирает в свою полость все посторонние примеси.

Песколовки

Следующий этап в очистке вод механическим способом. После того как вода пройдет барабанные сита и решетки, стоки отправляются дальше к пескоуловителям. Здесь приспособления дополнительно отсеивают самые мелкие частички примесей в виде песка. В песколовках вода может двигаться как горизонтально, так и вертикально. Эффект очистки от этого не снижается. Пескоуловители работают благодаря силе гравитации, которая осаживает на дно все мелкие частички песка. При этом стоит знать, что чем выше скорость потока воды, тем слабее сила гравитации. А это значит, что для качественной работы песколовки скорость движения стоков нужно снижать.

Жироуловитель

Этот тип очистного сооружения, как правило, устанавливается следующим за песколовкой. Жироуловитель имеет закрытую форму и предназначен для некоторого охлаждения стоков. В результате снижения температуры воды все растворимые жиры приобретают определенную форму и всплывают на поверхность воды. Далее стоки протекают в отстойники, а жиры удаляются из жироуловителей.

Отстойник

Такие неглубокие самодельные современные пруды предназначены для дальнейшего отстаивания воды. Здесь стоки могут отстаиваться до 3 часов. В результате отстаивания все примеси и взвешенные частички мусора, оставшиеся в воде, дополнительно удаляются.

После отстаивания воду осветляют с использованием специальных коагулянтов, которые превращаются в воде в хлопья, тем самым фильтруя стоки, дополнительно осветляя их.

Физико-химические и химические методы очистки

Такие методы эффективны для очистки стоков от растворённых веществ и некоторых взвешенных примесей.

Одним из таких методов является флотация. Этот способ является одновременно и физико-химическим, и механическим. Он позволяет извлечь частицы, которые плохо смачиваются водой (гидрофобные) и поднять их на поверхность вместе с пузырьками газа или жиров. Он применяется в различных областях, а при очистке воды позволяет уменьшить содержание некоторых твёрдых и органических примесей. Метод считается довольно эффективным, так как с его помощью удаляют 9/10 всех примесей.

Применение сорбентов также может использоваться для очистки загрязнённых вод. Адсорбция может быть физической и химической. В качестве сорбентов используют высокопористые материалы: торф, глины, золу и другие.

Коагуляция представляет собой процесс укрупнения частиц за счёт их слипания друг с другом. При этом мельчайшие коллоидные взвеси, которые не удалось удалить механическими способами, превращаются в более крупные частицы, оседающие на дно. Коагуляция может начаться при введении в раствор специальных реагентов (флокуляция, гетерокоагуляция), либо под действием электрического тока (электрокоагуляция).

Метод ионного обмена. Он основан на взаимодействии между ионами загрязняющих веществ и твёрдого вещества – ионита. При очистке сточных вод иногда применяются ионообменные фильтры. Одним из видов ионного обмена является электродиализ. В данном случае вещества перемещаются под влиянием электрического поля, а сам ионный обмен происходит на ионообменных мембранах.

Иногда для очистки вод применяется выпаривание. Оно позволяет увеличить концентрацию растворённых веществ, после чего происходит кристаллизация. Такую очистку можно проводить только при высоких концентрациях загрязняющих веществ.

Виды сооружений

В таблице охарактеризовано оборудование, которое применяется на разных этапах очистки стоков.

Для механического этапа:

Для физико-химического этапа:

Для биологического этапа:

Оборудование для дезинфекции:

Описание и назначение

Ливневые очистные сооружения и системы устанавливаются там, где происходит постоянное скопление дождевых потоков или тающих снегов: например, на крышах домов, на дорогах с уклоном, на спортивных площадках и в других зонах подобного типа. Для того чтобы произвести качественную проектировку и установку устройства, необходимо обладать специализированными знаниями и навыками.

Оборудование подобного типа выполняет 2 важные функции: санитарно-защитную и охранную. Схема его работы выглядит таким образом: сбор стоков дождевой и талой воды, потом очищение жидкости от содержащихся в ней вредоносных веществ, затем вывод чистой воды в водоемы различного типа (например, в реки или озера).

Ливневый очистной блок – это такое сооружение, которое выполняет ряд функциональных задач, а именно:

• удерживание песка;
• извлечение нефтепродуктов из воды (для этих целей используется специально предназначенное устройство – маслобензоразделитель);
• отделение химических компонентов при помощи фильтра;
• сбор воды в специальный послеочистной колодец и проверка жидкости на степень чистоты;
• вывод обеззараженной жидкости.

Например, в официальных документах указано, что подобное очистное оборудование в обязательном порядке должно устанавливаться там, где риски загрязнения природной среды и нанесения вреда здоровью людей особенно велики.

Для более полного понимания принципа работы очистных ливневых сооружений необходимо рассмотреть их устройство. В конструкцию входят такие элементы, как:

• резервуар для хранения жидкости;
• пескоуловитель;
• нефте- или маслоуловитель;
• сорбционный блок.

Резервуар для хранения жидкости подключается к ливневой канализационной сети, которая, в свою очередь, обеспечивает прием и перенос жидкости к месту ее хранения. Данная емкость также выполняет защитную функцию – она не дает системе перегрузиться.

Первоначальная очистка воды осуществляется посредством пескоуловителя. С помощью данного конструкционного элемента из воды извлекаются твердые частицы, обладающие относительно большой массой. В целом пескоуловитель способен очищать воду на 65%. Для того чтобы продлить срок службы пескоуловителя, необходимо осуществлять его регулярную очистку.

Функционирование ливневых очистных сооружений невозможно без наличия нефте- или маслоуловителя. Только с его помощью возможен последующий сброс сточных вод в водоем. Если говорить о его непосредственном принципе действия, то сперва нефте- или маслопродукты отсеиваются, а потом они собираются в крупные фракции. После этого грязевые комки всплывают наверх, что позволяет извлечь их вручную или при помощи специальных приспособлений.

Важнейшим конструктивным элементом также является сорбционный блок. Он имеет важнейшее значение в рамках завершающего цикла очистки ливневых стоков. Благодаря функционированию данного элемента из воды извлекаются мельчайшие частицы грязи и остатки нефтепродуктов. В состав сорбционного блока входит несколько фильтров, которые необходимо периодически менять для того, чтобы ливневое очистное сооружение функционировало максимально эффективно.

Классификация канализационных трубопроводов

Инженерные сети водоотведения делятся по назначению и способу отведения стоков.

Трубопроводы выполняют разные задачи, по ним текут стоки, собираемые из различных источников. В строительстве сетей водоотведения используют разные типы труб различных диаметров. По назначению канализационные трубопроводы делят:

• производственные;
• хозяйственно-бытовые №1;
• ливневые №2(для талых и дождевых вод).

Типы наружных сетей

Для индивидуального строительства актуальна хозяйственно-бытовые и ливневые коммуникации, их чаще всего устраивают владельцы на своих участках. После, подсоединяется к городским коллекторам, которые находятся в ведении коммунальных служб.

Разделяют два вида отвода стоков:

• самоточный;
• принудительный (с использованием насосов).

Самоточный слив осуществляется только за счет уклона трубопровода, тогда как для принудительной канализации используются насосы. Второй вариант оправдан, когда сток вод в септик затруднен, например, когда дом расположен слишком далеко от отстойника. В таком случае обустраивается сборный колодец, в который помещается насос. Такая мера позволяет не допустить застаивание вод в коммуникациях, что приводит к заиливанию, появлению неприятного запаха и заторов.

Для осуществления надежности инженерных сетей предлагается несколько способов:

• дублирование трубопроводов, чтобы была возможность переключиться на дополнительные трубы;
• закладывание диаметра канализации с запасом;
• современная система электроснабжения, запасной источник питания.

Варианты установки канализации

Устройство системы канализации в загородном доме представляет собой монтаж трубопроводов, по которым отводятся сточные воды в размещенный на участке накопитель.

Обычно проектировщики рекомендуют устанавливать на участке 2 вида систем канализации:

• ливневую канализацию для частного дома, обеспечивающую отведение дождевых осадков, талых вод и поддерживающую заданный уровень грунтовых вод, предотвращая подтопление подвалов и погребов;
• бытовую канализацию для частного дома, в которую собираются все стоки, образовавшиеся в результате жизнедеятельности жильцов дома.

Допускается объединение 2-х видов канализации в одной системе с увеличением объема накопительной емкости в зависимости от количества проживающих жильцов в доме.

Преимущества систем Rainpark

Системы очистки стоков Rainpark имеют такие преимущества:

• полностью готовы к установке и использованию;
• компактность размеров – размещение на ограниченных территориях;
• оснащенность байпасом (только под заказ);
• прочные материалы изготовления;
• ударо-, влаго- и химикостойкиие;
• долговечность в эксплуатации (до 50 лет);
• не нуждаются в дополнительном сооружении конструкциями.

Компания Стандартпарк предлагает очистные сооружения сточных вод для частных и загородных домов (дачи), городской инфраструктуры и промышленного обустройства торговой марки «Rаinpark » различного типа для хранения и сбора воды, также для канализационных стоков и их очистки. Обращайтесь!

Полураздельная канализация

Полураздельное устройство канализации прокладывается из двух сетей, по одной из которых происходит отведение бытовых сточных вод, загрязненных производственных сточных вод и первых потоков грязных дождевых вод, по второй же удаляется относительно чистая дождевая и условно чистая производственная сточная вода.

Для организации разделения дождевых вод, предусматриваются специальные камеры, которые называются «интерцепторы».

В свою очередь, комбинированная система канализации может устраиваться и в отдельных районах города с различными системами канализации.

Самой совершенной в санитарном отношении, является полураздельная система канализации. При ее использовании загрязненные сточные воды абсолютно всех категорий удаляются далеко за пределы населенных мест и в дальнейшем подвергаются очистке.

Но камеры-интерцепторы не полностью совершенны, а финансовые вложения на строительство, сразу двух сетей со специальными камерами, очень велики. Именно поэтому, данный вид систем канализации, сейчас не проектируется.

Подразделение внутренней канализации, в зависимости от состава сточных вод:

• бытовая, служащая для отведения из зданий сточных вод бытового назначения, в которые иногда спускается и производственная вода, если ее количество и качество позволяет делать спуск в данный вид сети;
• производственная, служащая средством отведения воды из производственных помещений и цехов;
• дождевая (внутренние водостоки), служит для отведения скопившихся дождевых вод на плоских крышах как жилых, так и общественных зданиях.

Внутренняя бытовая канализация должна состоять из приемников сточных вод: унитазов, раковин, ванн; разводки канализации в частном доме к стоякам; стояков, оборудованных ревизиями; магистралей, к которым присоединены стояки, и выпуски. В свою очередь, стояки оканчиваются вентиляционной трубой с обязательным наличием дефлектора.