В канализацию города в течение суток

(СНиП 2.04.03-85)

*В неканализованных районах для расчета берут 33% от указанных в таблице (приведены от­дельной строкой). При отведении в канализацию бытовых сточных вод промышленных предприя­тий загрязнения от персонала не учитываются.

населению всех городов, приводит к тому, что среднее количество загряз­нений на одного жителя канализо­ванного города, поступающих в кана­лизационную сеть в течение суток, — величина более-менее постоянная. Разница, которая зависит от возрас­та, уровня культуры, благоустройст­ва жилища, питания и др. и может на­блюдаться в пределах незначитель­ной группы людей, выравнивается в общей массе многотысячного насе­ления города.

Перечень загрязнителей хозяй­ственно-бытовых сточных вод одно­образный и постоянный, поэтому можно дать им общую физико-хи­мическую характеристику. Но это не означает, что сточные воды даже од­ной канализации имеют постоян­ный, неизменный состав. Напротив, концентрация и количественные со­отношения отдельных постоянных элементов загрязнения заметно, а иногда и резко колеблются, отобра­жая особенности и изменения хозяй-

ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД

молекулярных (простые органические молекулы, например, мочевины, глюко­зы, сахарозы), ионных (большинство минеральных веществ, которые в воде способны диссоциировать в ионы). К тому же в сточные воды поступает боль­шое количество микроорганизмов, в том числе патогенных и условно-патоген­ных (так как среди населения всегда имеются здоровые носители возбудите­лей некоторых инфекционных болезней, не говоря уже о больных), яиц гель­минтов, цист простейших.

Характеризуя в общих чертах хозяйственно-бытовые сточные воды, сле­дует заметить, что они имеют прозрачность до 5 см, слабощелочную реакцию с pH 7,2—7,6. Содержат значительные количества неорганических и органиче­ских веществ во взвешенном, коллоидном и растворенном состоянии. Интен­сивность запахов свежих, незагнивающих хозяйственно-бытовых сточных вод составляет 3—4 балла. Для хозяйственно-бытовых сточных вод характерно значительное бактериальное загрязнение. Это объясняется тем, что человек ежесуточно выделяет 4,48 • 10¹² микробных тел. В зависимости от нормы водо­снабжения, существующей в конкретной местности (например, 100 л/сут), об­щая численность сапрофитных микроорганизмов (микробное число) таких сточных вод будет составлять 4,48 • 10⁷КОЕ/мл. Титр бактерий группы кишеч­ной палочки (коли-титр) таких сточных вод будет составлять Ю^-5—10~⁸КОЕ/л. В сточных водах могут определяться десятки и сотни яиц гельминтов. Некото­рые исследователи насчитывали их там до 1466 віл. Даже в неэпидемический период в хозяйственно-бытовых сточных водах могут находиться патогенные кишечные бактерии и вирусы за счет поступления в канализацию экскремен­тов людей (бактерио- или заразоносителей, больных с невыраженной, или амбу­латорной, формой кишечных инфекций, больных с инкубационный период) или недостаточно обеззараженных сточных вод инфекционных больниц и т. д. Известно, что в населенных пунктах количество "здоровых" и реконвалесцент-ных (переболевших инфекционными болезнями) бациллоносителей составля­ет 1—2% всего населения.

Для немедленного постоянного удаления и транспортирования (преиму­щественно самотеком) сточных вод от мест их образования до очистных со­оружений предназначена сплавная система, получившая название канализации.

Канализация — это комплекс санитарных мероприятий и инженерных со­оружений, обеспечивающих своевременный сбор сточных вод, образующихся на территории населенных пунктов и промышленных предприятий, быстрое удаление (транспортирование) этих вод за пределы населенных пунктов, а так­же их очистку, обезвреживание и обеззараживание¹.

Гигиеническое и экологическое значение канализации бесспорно. После устройства канализации улучшается санитарное состояние населенного пунк­та, резко снижается заболеваемость кишечными инфекциями. По нашим дан­ным, благодаря канализации сельских населенных пунктов уровень кишечных инфекций и инвазий у сельского населения снизился в 12—13 раз. Кроме того,

Яковлев СВ., Карелин ЯЛ. Водоотведение и очистка сточных вод. — М.: Стройиздат, 1996. —591с).

РАЗДЕЛ И. САНИТАРНАЯ ОХРАНА ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ

устройство канализации в населенных пунктах является важным фактором гра­достроения, так как дает возможность по-новому решать вопросы планировки и застройки городов.

Задачи по удалению бытовых отходов и их ликвидации на разных этапах развития общества решали по-разному. Наиболее простым и отвечающим са­нитарно-гигиеническим требованиям является отведение сточных вод при по­мощи подземной системы труб за пределы населенных пунктов (сплавная сис­тема). Такой способ используют издавна. Так, впервые примитивные системы канализации были оборудованы в период рабовладельческого строя, когда на­чали строить города. Во время раскопок в Египте обнаружили каналы для сто­чных вод, сооруженные за 2500 лет до нашей эры. В древних городах Индии, Китая, Римской империи была подземная сеть каналов для отведения сточных вод за пределы города в водоемы или на поля орошения. В VI в. до н. э. в Риме построили знаменитый канал "cloaca maxima", который частично используют и ныне. В эпоху феодализма жидкие отходы из домов отводили непосредст­венно на улицы, а оттуда — через проемы в городских стенах — во рвы. Такая система удаления жидких отходов создавала условия для загрязнения поверх­ностных водоемов — источников водоснабжения, способствовала возникнове­нию эпидемий кишечных инфекций. Значительное распространение кишеч­ных инфекций и многочисленные эпидемии, охватившие Европу, обусловили необходимость в строительстве водопроводов, а со временем и канализации. Статистические данные свидетельствуют, что после строительства систем во­доснабжения и канализации заболеваемость и смертность населения значитель­но снизились. Особенно уменьшилось количество кишечных инфекций. Интен­сивное строительство канализации началось в Европе в XIX в. вследствие раз­вития промышленности и городов. Наибольший подъем наблюдался в Англии, где канализационные системы, хотя и не совсем совершенные, существовали в 1833 г. более чем в 50 городах. Значительно позже начали сооружать канали­зацию в Германии (в Гамбурге — с 1843 г., в Штеттине — с 1862, во Франкфу-рте-на Майне — с 1867 г., в Данциге — с 1870 г., в Берлине — с 1873 г.). Более быстрыми темпами строили канализацию в городах США, где до 1902 г. были канализованы почти 1000 городов.

В России первые системы канализации построили в XI—XIV вв. в Новго­роде Великом, Московском Кремле. В это же время появилась канализация в Киево-Печерской лавре. Но затем Россия отстала в этом отношении от других стран. В середине XVIII в. в Петербурге начали использовать каналы, в том чи­сле и большие (3,8 х 3,6 м) для отведения атмосферных вод. В такие каналы попадали также и неочищенные бытовые сточные воды. Это способствовало загрязнению поверхностных водоемов и возникновению водных эпидемий ки­шечных инфекций. Правительство России было вынуждено ускорить темпы строительства канализации, особенно в городах. И уже в 1832 г. Петербург опередил Париж. В конце XIX — в начале XX в. были канализованы многие города России. Причем в отдельных случаях городские стоки отводили на по­ля орошения.

ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД

До 1980 г. на территории Советского Союза (нынешние страны СНГ) вве­дены в строй свыше 270 тыс. км канализационных сетей. Пропускная способ­ность очистных сооружений превышала 90 млн м³ в сутки, а объемы только промышленных сточных вод превышали 120 млн м³ в сутки.

В начале 1990 г. в Украине имели канализацию 90,8% городов, 49% посел­ков городского типа и лишь 2,7% сельских населенных пунктов.

Канализацию как комплекс инженерных сооружений можно разделить на 3 части в зависимости от их назначения.

Внутренняя (домовая) канализация рассчитана на прием сточных вод в местах их образования (например, от санитарных приборов в жилых и общест­венных зданиях) и отведения за пределы дома, в наружную канализационную сеть.

Наружная канализация — проложенная с уклоном разветвленная под­земная сеть труб и каналов для отведения сточных вод самотеком к насосной станции, очистным сооружениям или в водоем. В зависимости от назначения, места расположения на территории населенного пункта или промышленного предприятия и размеров наружной канализации различают: а) дворовую — проложенную в пределах одного владения; б) внутриквартальную — про­ложенную внутри квартала и объединяющую выпуски от отдельных зданий; в) производственную — проложенную на территории промышленного пред­приятия и принимающую воды из его зданий и цехов; г) уличную — проло­женную на улицах и проездах разветвленную систему канализационных тру­бопроводов, принимающих сточные воды из дворовых, внутриквартальных и производственных сетей. Для контроля за работой дворовых, внутрикварталь­ных и производственных сетей в конце их оборудуют смотровой колодец, ко­торый называется контрольным. Участок сети, соединяющий контрольный ко­лодец с уличной сетью, называется соединительной веткой.

Очистные сооружения предназначены для механической, биологической очистки, обезвреживания и обеззараживания сточных вод; выпуска очищен­ных сточных вод в поверхностные водоемы без нарушения их естественного состояния согласно СанПиН 4630-88, также для обработки осадка сточных вод с целью дальнейшей его утилизации.

В практике канализации населенных пунктов приобрели распространение несколько систем канализации. Под системой канализации подразумевают об­щее или раздельное отведение сточных вод трех категорий: хозяйственно-бы­товых, производственных, ливневых (атмосферных). Различают общесплавную, раздельную (полную и неполную), полураздельную и комбинированную сис­темы канализации.

Первая система — общесплавная. С ее помощью сточные воды (хозяй­ственно-бытовые, производственные, ливневые) сплавляются одной общей се­тью труб и каналов за пределы городской территории на очистные сооружения.

Раздельная система канализации предусматривает отведение ливневых и условно чистых производственных сточных вод одной сетью труб и каналов, а хозяйственно-бытовых и загрязненных производственных сточных вод — другой (одной или несколькими). Раздельная система канализации может быть

РАЗДЕЛ П. САНИТАРНАЯ ОХРАНА ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ

полной и неполной. Полная раздельная система предусматривает устройство нескольких самостоятельных канализационных сетей: сеть, с помощью кото­рой отводят только ливневые или ливневые и условно чистые производствен­ные сточные воды; сеть для отведения бытовых и части загрязненных производ­ственных сточных вод, разрешенных к приему в бытовую канализацию; сеть для отведения загрязненных производственных сточных вод, которые не допус­каются к общему отведению с бытовыми сточными водами. Неполная раздель­ная система предусматривает отведение канализационной сетью только са­мых загрязненных производственных и бытовых сточных вод. Ливневые воды отводятся в водоемы по кюветным проездам, открытым лоткам, канавам, таль­вегам.

Предназначенная для приема и отведения ливневых вод канализационная сеть называется дождевой (ливневой), или водостоком. Если в такую канали­зацию сбрасывают практически чистые производственные сточные воды, то ее называют производственно-дождевой сетью. Производственной называют канализационную сеть промышленного предприятия, предназначенную для приема и отведения только загрязненных промышленных сточных вод (при раздельном их удалении). Производственно-бытовой называют сеть для при­ема и совместного отведения производственных и хозяйственно-бытовых сточ­ных вод. Совместное отведение производственных и бытовых сточных вод до­пускается только в тех случаях, когда это не нарушает работы канализацион­ной сети и очистных канализационных сооружений.

Полураздельная система канализации состоит из тех же самостоятельных сетей, что и полная раздельная, и одного главного (перехватывающего) кол­лектора, к которому подсоединены все сети. При помощи последнего на об­щие очистные сооружения отводят хозяйственно-бытовые, производственные, талые воды, воды от мытья улиц и часть самых загрязненных ливневых вод.

Комбинированные системы возникли в результате расширения городов, имеющих общесплавную систему канализации. При этой системе к общеспла­вной канализации из районов новой застройки подводят бытовую и производс­твенную канализационные сети. Для ливневых вод устраивают самостоятель­ные дождевые (ливневые) канализационные сети с выпуском воды в самый ближний водоем без очистки. Таким образом, комбинированная система пре­дусматривает общесплавную (в старой части города), полную раздельную или неполную раздельную в районах новой застройки.

Преимуществом общесплавной системы является то, что она наиболее эко­номичная при многоэтажной застройке, так как ее внутриквартальная и улич­ная сети на 30—40% короче, чем при устройстве двух самостоятельных сетей полной раздельной системы канализации. В то же время, с гигиенической точ­ки зрения, общесплавная система имеет определенные недостатки. Во-первых, на главных и отводных коллекторах этой системы оборудуют ливневые спус­ки. Во время сильного дождя через такие ливневые спуски смесь дождевых и сточных вод сбрасывается в водоемы без очистки. Это приводит к загрязне­нию водоема в пределах населенного пункта. Во-вторых, в населенных пунктах с малоэтажной застройкой канализационная сеть заполняется не полностью,

ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД

особенно летом. Это способствует выпадению и загниванию в сети осадка сточ­ных вод. Во время интенсивного дождя сеть переполняется в результате подпо­ра воды, что приводит к затоплению подвалов жилых и общественных домов.

Раздельная система канализации имеет то преимущество, что все ее элеме­нты работают равномерно, поскольку рассчитаны только на расходы бытовых или промышленных сточных вод. Недостатком ее является то, что необходимо устраивать две раздельные сети (производственно-бытовую и ливневую). Кро­ме того, при раздельной системе канализации сброс всех ливневых вод проис­ходит в поверхностные водоемы без предварительной очистки.

Полураздельная система канализации, с гигиенической и экологической точек зрения, считается наилучшей по сравнению с предыдущими (общесплав­ной и раздельной), ведь во время дождя в поверхностные водоемы поступает минимальное количество загрязнений.

С эколого-гигиенической и технико-экономической точек зрения, комби­нированная система канализации занимает промежуточное положение между общесплавной и раздельной.

По проектной и фактической мощности канализацию разделяют на боль­шую и малую. Большая канализация рассчитана на прием, отведение и очист­ку сточных вод от населенных пунктов с водоотведением свыше 10 000 м³/сут. Малая канализация рассчитана на прием, отведение и очистку сточных вод от населенных мест и отдельно расположенных объектов с водоотведением до 10 000 м³/сут.

Термин "малая канализация" включает все разновидности очистных кана­лизационных сооружений, при помощи которых можно отвести по централи­зованной или децентрализованной схеме и очистить сточные воды малых на­селенных пунктов (села, поселки городского типа, города с количеством жи­телей до 50 тыс., отдельно расположенные объекты — больницы, санатории, кемпинги, базы отдыха, детские оздоровительные заведения, дачи, виллы, кот­теджи и др.).

Под очистными сооружениями малой канализации следует понимать со­вокупность очистных сооружений, так называемых местных, рассчитанных на незначительные объемы сточных вод — до 25 м³/сут, и малых, рассчитанных на 25 м³/сут и более — до 10 000 м³ сточных вод в сутки.

Применение очистных сооружений "малой канализации" целесообразно:

1) для канализации сельских населенных пунктов по централизованной, децентрализованной, смешанной или частичной схемам;

2) для канализации рабочих и дачных поселков;

3) при размещении объекта канализации далеко за пределами населенного пункта (кемпинги, санатории, специализированные больницы и др.), когда не­возможно или экономически нецелесообразно подсоединять объект к канали­зационной сети населенного пункта;

4) при сложном рельефе местности;

5) в населенных пунктах для временной канализации определенных объек­тов на период до введения в действие первой очереди канализации населенно­го пункта.

РАЗДЕЛ П. САНИТАРНАЯ ОХРАНА ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ

К очистным сооружениям "малой канализации" относятся: небольшие по­ля орошения; небольшие поля фильтрации; поля подземного орошения; небо­льшие биологические пруды; циркуляционные окислительные каналы (ЦОК); аэроокислители радиального типа (APT); биологические фильтры (капельные, высоконагружаемые, башенные); компактные канализационные установки за­водского изготовления типа УКО, БИО, КУ; аэротенки-осветлители колонно­го и коридорного типов конструкции НИКТИ ГХ, в том числе и изготовленные со стеклоцемента, автоматические станции "Симбиотенк" и др.

К местным очистным сооружениям "малой канализации" относятся те, ко­торые размещены на территории объекта канализования и рассчитаны на очист­ку до 25 м³ сточных вод в сутки. Это преимущественно комплексы сооруже­ний с подземной фильтрацией сточных вод. Инженеры по санитарной технике, врачи-профилактики и гигиенисты в понятие "сооружения подземной фильт­рации" включают весь комплекс сооружений, которые входят в ту или иную систему и предназначены для предварительной механической и завершающей биологической очистки сточных вод.

Чаще всего в этих условиях для биологической очистки сточных вод при­меняют площадки подземной фильтрации, фильтрующие траншеи и колодцы, песчано-гравийные фильтры, где происходит завершающий этап биологичес­кой очистки. Поэтому всю систему называют по названию главного ее компо­нента (например, система с фильтрующей траншеей).

Обязательными составными частями любой системы очистных сооруже­ний с подземной фильтрацией должны быть отстойник — типа септика, пред­назначенный для механической (первичной) очистки сточных вод, и земель­ный участок, на котором заложены устройства, обеспечивающие подземную фильтрацию сточных вод и их биологическую (вторичную) очистку, то есть подземная оросительная сеть, фильтрующий колодец, подземный фильтр, под­земная траншея и т. д.

В зависимости от конкретных условий в состав очистных сооружений с подземной фильтрацией сточных вод могут входить, кроме септика и подзем­ной оросительной сети, дозирующие устройства, распределительные колодцы, вентиляционные приспособления и др.

Дозирующие устройства в системах сооружений подземной фильтрации предназначены для периодического порционного выпуска осветленных в сеп­тике сточных вод в подземную оросительную сеть.

При количестве сточных вод до 3 м³/сут нет необходимости применять до­зирующие устройства, поскольку чем меньше объект канализования, тем нерав­номернее водоотведение. Само по себе это уже обеспечивает периодическое поступление сточных вод в подземную оросительную сеть.

Если количество сточных вод составляет или превышает 3 м³/сут, нужно предусматривать устройство дозирующих и распределительных устройств для периодического, порционного выпуска сточных вод в оросительную сеть. Это дает возможность равномерно распределить сточную воду по всей сети и соз­дать условия для фильтрации перемежающихся сточных вод. Оба фактора спо­собствуют повышению эффекта очистки сточных вод.

ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД

В качестве дозирующих устройств применяют конструкции автоматичес­кого действия, которые рекомендуют совмещать с септиком. При строительст­ве сооружений подземной фильтрации применяют качающиеся желоба, дози­рующие сифоны. Роль дозатора может выполнять станция перекачивания (на­сосная установка), оборудованная после септика. Качающиеся желоба состоят из двух основных частей — дозирующей камеры и ковша. Емкость каждого отделения желоба с целью обеспечения их прочности не должна превышать 40—50 л. Дозирующие сифоны рекомендуют применять при производитель­ности сооружений подземной фильтрации свыше 5 м³/сут. Они содержат собс­твенно дозирующую (накопительную) камеру и автоматически действующий сифон.

Рабочая емкость камеры дозирующего устройства должна составлять при устройстве желобов 20% емкости центральной распределительной трубы. При устройстве сифонов — от 20 до 100% емкости подземной оросительной сети. В связи с тем, что сифоны очень сложно регулировать на малых очистных со­оружениях, поэтому следует шире применять желоба, даже при мощности со­оружений подземной фильтрации свыше 5 м³/сут. Эти устройства дешевле, про­ще конструктивно и в эксплуатации (легко ремонтируются, регулируются, ме­ньше ломаются). Правда, емкость качающегося желоба небольшая (50 л), но даже незначительная периодическая перемежающаяся фильтрация создает бо­лее благоприятные условия для самоочищения в почве земельного участка со­оружений подземной фильтрации, нежели беспрерывная. В качестве надежных устройств можно рекомендовать плавающие насосы. Их устанавливают в ко­лодце после септика и с их помощью подают осветленную сточную воду в под­земную оросительную сеть сооружений подземной фильтрации сточных вод. Распределительные устройства и лотки с целью надежности очистки следует изготовлять из железобетонных элементов или кирпича, а также из текстоли­тового стеклоцемента (лотки будут легче и прочнее). Водоотводные линии от дозирующих устройств и распределительного колодца следует прокладывать из труб диаметром не менее 100 мм, с уклоном не менее 0,005.

Научное обоснование условий высокоэффективного применения местных очистных сооружений "малой канализации" для очистки сточных вод сельских больниц, малых населенных пунктов и отдельных объектов (специализирован­ных больниц, кемпингов, баз отдыха, пригородных ресторанов, школ-интер­натов и др.), расположенных за пределами населенных пунктов, где устройст­во централизованной канализации экономически не оправдано, было сделано Е.И. Гончаруком на основании результатов многолетних исследований.

Очистка хозяйственно-бытовых сточных вод предусматривает 3 основ­ных этапа: 1) механическую (первичную) обработку — освобождение сточных вод от грубых и тяжелых примесей, взвешенных веществ; 2) биологическую (вторичную) очистку — освобождение осветленных сточных вод от растворен­ных органических веществ, находящихся в растворенном и коллоидном со­стоянии, в результате процессов биологического окисления микроорганизма­ми активного ила; 3) обеззараживание (освобождение сточных вод после ме-

РАЗДЕЛ II. САНИТАРНАЯ ОХРАНА ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ

ТАБЛИЦА 16 Классификация сооружений механической (первичной) очистки сточных вод

ханической и биологической очистки) от патогенных и условно-патогенных микроорганизмов. Иногда возникает необходимость в доочистке (третичной и даже четвертичной очистке) биологически очищенных сточных вод (когда качество возвратных вод не отвечает нормам сброса в водоем) в сооружениях разных конструкций. Таким образом, при необходимости максимально при­близить качество сточных вод к воде водоема, куда их сбрасывают, возможны пять этапов очистки. Но сегодня с целью очистки хозяйственно-бытовых сточ­ных вод чаще всего используют технологии, предусматривающие механичес­кую, биологическую обработку и обеззараживание.

Механическая (первичная) очистка хозяйственно-бытовых сточных вод предназначена для освобождения сточных вод от механических приме­сей, находящихся во взвешенном состоянии и имеющих диаметр частиц свы­ше 0,1 мкм. Сооружения механической очистки сточных вод в зависимости от назначения разделяют на две группы (табл. 16). К первой группе относят сооружения предварительной механической очистки — решетки, сита, песко­ловки, жироулавливатели и др. Ко второй группе относят сооружения оконча­тельной механической обработки — горизонтальные, вертикальные, радиаль­ные, двухъярусные отстойники, септики, осветлители-перегниватели, септики-дегельминтезаторы.

Предварительная механическая очистка сточных вод предназначена для освобождения сточных вод от грубых примесей, песка, пленок нефти, бен­зина, масел и пр.

Первым представителем сооружений механической очистки сточных вод являются решетки (рис. 37). Они предназначены для освобождения сточных вод от грубых частиц размером свыше 16 мм. Если их не удалить из сточных вод на этапе предварительной механической обработки, то они выпадут в осадок в сооружениях окончательной механической очистки — отстойниках. Такой осадок будет неоднородным, что ухудшит процесс его обезвреживания. То есть использование решеток дает возможность в отстойниках получить однородный осадок и этим облегчить технологический процесс его обработки и обезврежи­вания. Кроме того, решетки предназначены для предупреждения засорения на­сосов и труб при перекачивании сточных вод и их осадка.

Рис. 37. Схема устройства решеток: 1 — решетки; 2 — контейнер для твердых отходов; 3 — пол; 4 — канал притока сточных вод

Контруктивно решетки представляют собой ряд параллельных металли­ческих прутьев, скрепленных вместе. Ширина прозоров между ними должна составлять 16 мм. Решетки расположены под уклоном, угол которого состав­ляет 60—70°. Устраивают решетки, если на объекте канализования образуется свыше 25 м³ сточных вод в сутки. При необходимости решетки ставят перед насосными станциями меньшей мощности. Если количество отходов, которые задерживаются на решетках в течение суток, превышает 100 л (0,1 м³/сут), необ­ходим механизированный способ очистки их от крупных примесей. Если коли­чество отходов менее 0,1 м³/сут, допускается ручной способ очистки решеток.

Для определения количества отходов, которые могут задерживаться на ре­шетках исходя из того, что при ширине прозоров между их прутьями 16 мм в год на 1 человека задерживается 5—6 л отходов. Тогда, если проектируют очи­стные канализационные сооружения для населенного пункта на 60 000 жите­лей, в сточные воды поступит 6 х 60 000 = 360 000 л отходов в год, а за сутки 360 000: 360 = 1000 л, или 1 м³/сут. Таким образом, при проектировании очист­ных сооружений для данного населенного пункта должен быть предусмотрен механизированный способ освобождения решеток от отходов.

В процессе осуществления государственного санитарного надзора за очист­ными сооружениями канализации врачу-профилактику нужно обращать осо­бое внимание на организацию обезвреживания отходов, которые задерживают­ся на решетках. На очистных канализационных станциях большой и средней мощности их массу дробят в специальных аппаратах-измельчителях или решет­ках-дробилках, после чего сбрасывают в канал перед отстойниками или отво­дят непосредственно в метантенки. Для обезвреживания небольшого количес­тва отходов лучше применять компостирование на специально предусмотрен­ном и отведенном для этой цели земельном участке. Допускается закапывание отходов, обезвреживание их в биотермических камерах.

______________ РАЗДЕЛ П. САНИТАРНАЯ ОХРАНА ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ _____________

Если количество отходов превышает 0,1 м³/сут, кроме механизированной очистки решеток необходимо устройство грабельного отделения в отапливае­мых помещениях со средней температурой воздуха в зимний период не ниже 16 °С. В технологических схемах канализационных станций небольшой мощ­ности конструктивно решетки могут быть объединены с песколовками.

Полы в грабельном отделении следует устраивать не менее чем на 0,5 м выше расчетного уровня сточной воды в канале. Вокруг решеток с механизи­рованной очисткой должен быть проход шириной не менее 1,2 м, а перед фрон­том — не менее 1,5 м.

В помещении грабельного отделения предусматривают приточно-вытяж-ную вентиляцию с пятикратным обменом воздуха. Помещение грабельного от­деления должно иметь достаточное естественное (КЕО 1—1,2%) и искусствен­ное (не менее 50—75 лк) освещение и систему защиты от шума. Кроме того, должны быть предусмотрены надлежащие бытовые помещения для хранения верхней и спецодежды персонала, умывальник, душевая и т. д.

Обслуживающий персонал грабельного отделения, как и весь персонал очистной канализационной станции, должен быть обеспечен спецодеждой, мо­ющими и дезинфицирующими средствами, проходить предварительный и пе­риодический медицинский осмотры, согласно соответствующих приказов Ми­нистерства здравоохранения, регулярно обследоваться на носительство кише­чных инфекций, получать профилактические прививки и т. п.

Песколовки предназначены для освобождения сточных вод от тяжелых ми­неральных примесей (минерального балласта, не требующего обезвреживания), главным образом песка, перед тем, как они попадут в отстойники. Песколовки следует применять на очистных канализационных станциях мощностью свы­ше 100 м³/сут. Для того чтобы в песколовках задерживался лишь минераль­ный балласт (песок) и не выпадали органические вещества, скорость движе­ния сточной воды через песколовку должна составлять 0,15—0,3 м/с. Продол­жительность прохождения сточной воды через песколовки — не менее 30 с. С учетом скорости прохождения сточной воды через песколовку или его сек­цию и продолжительности пребывания в ней минимальная длина песколовки должна составлять: 0,3 м/с х 30 с = 9 м. Объем песка, задерживаемого в песко­ловке, устанавливается в пределах 0,02 л на человека. Песколовок или их отде­лений должно быть не менее двух. Одно отделение чистят (освобождают от песка), а другое — работает. Удалять песок нужно не реже одного раза в 2 сут. Дно песколовки иногда делают дренированным, чтобы освободить песок от излишка влаги, облегчить его удаление и высушивание.

Высушивают песок на Песковых площадках. При проведении расчетов не­обходимой площади земельного участка под песковые площадки учитывают толщину слоя песка (3 м³ на площади песковой площадки в 1 м²), допустимого для накопления в течение года на песковой площадке. Например, для расчета необходимой площади земельного участка под песковые площадки очистной канализационной станции для населенного пункта на 60 000 жителей нужно учесть, что в течение года не песковую площадку от одного человека поступит 0,02 х 360 = 7,2 л песка, от всех жителей — 7,2 х 60 000= 432 000 л, или 432 м³.

ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД

Тогда площадь земельного участка под песковые площадки будет составлять 432: 3 = 144 м², или 0,0144 га.

Излишек воды с Песковых площадок при помощи специально оборудован­ного дренажа отводится в канализационный коллектор перед песколовкой, то есть возвращается на очистные сооружения канализации.

Окончательная механическая очистка. Отстойники предназначены для окончательной механической очистки сточных вод путем их освобождения от взвешенных веществ, которые при снижении скорости движения воды под действием силы тяжести выпадают в осадок. Их можно применять как само­стоятельные сооружения, когда по санитарным условиям достаточно удалить из сточных вод лишь механические примеси. Если местными условиями пре­дусмотрена биологическая очистка сточных вод, то отстойники обязатель­но предшествуют сооружениям для биологической очистки. Кроме того, при использовании для биологической очистки определенных сооружений (на­пример, аэротенков) возникает необходимость в отстаивании воды после них. Поэтому в зависимости от назначения отстойники разделяют на первичные, устраиваемые перед сооружениями биологической очистки, и вторичные — после них.

По конструктивным особенностям и направлению движения воды отстой­ники делятся на горизонтальные, вертикальные к радиальные. К отстойникам условно можно отнести и осветлители, в которых одновременно с отстаива­нием сточные воды фильтруются через слой взвешенных веществ.

По условиям очистки отстойники разделяют на две группы: 1) без сбражи­вания осадка (горизонтальные, вертикальные, радиальные, имеющие сборно-распределительное вращательное оборудование; 2) со сбраживанием осадка (двухъярусные, осветлители-перегниватели, септики, септики-дегельминти-заторы). Отстойники без сбраживания осадка применяют преимущественно в большой канализации при значительных объемах сточных вод образуемых в населенном пункте. В этом случае для дальнейшего обезвреживания осадка, после отстойников, необходимо устраивать специальные сооружения — метан-тенки. В метантенках происходит анаэробное сбраживание осадка. Отстойни­ки со сбраживанием осадка применяют в малой канализации, когда необходи­мо обработать незначительные объемы сточных вод. При этом соответственно образуются незначительные количества осадка. В этих случаях в одном соору­жении объединяют два процесса — отстаивание сточных вод и сбраживание осадка. Осуществляя санитарную экспертизу проекта канализации населенно­го пункта, следует помнить, что тип отстойника (горизонтальный, вертикаль­ный, радиальный, двухъярусный, септик и др.) выбирают с учетом технологи­ческой схемы очистки сточных вод и обработки осадка, которые предусмотрены проектом. Важно учитывать также мощность очистных сооружений, очеред­ность их строительства, геологические условия, уровень залегания грунтовых вод, размеры и конфигурацию земельного участка, выделенного под очистные сооружения канализации и др.

Оценивая количество эксплуатируемых или проектируемых единиц, сле­дует помнить, что технологической схемой очистки сточных вод должно

Рис. 38. Схема горизонтального отстойника: 1 — трубопровод для притока сточной воды; 2, 4 — порог для образования равномерного потока; 3 — труба для удаления жира и пены в жировой колодец; 5 — скребок для сгребания ила, осевшего на дно; 6 — выход осветленной воды; 7 — труба для удаления излишка воды; 8 — карман для ила

быть предусмотрено устройство не менее двух первичных и трех вторичных отстой­ников. Важно то, что все отстойники долж­ны быть рабочими. При устройстве мини­мального количества отстойников их рас­четный объем следует увеличивать в 1,2— 1,3 раза.

Основные расчетные параметры отстой­ников определяют по СНиПу 2.04.03-85.

Горизонтальные отстойники пред­ставляют собой прямоугольный резервуар

глубиной 4 м с соотношением ширины к длине не менее 1: 4. Отстойник имеет несколько отделений (два и более). Сточная вода по каналу подводится к тор­цевой стенке отстойника. Там она при помощи поперечного водосливного лот­ка равномерно распределяется по всей его ширине.

Движется сточная жидкость почти горизонтально — вдоль отстойника (рис. 38, 39). С противоположной стороны сооружения предусмотрено нали­чие аналогичного сливного лотка для сбора осветленной воды. Осадок сточ­ных вод в отстойнике собирается в приямок с помощью механических ило-скребков. Последние имеет разную конструкцию.

Рассчитывая горизонтальные отстойники, определяют размеры проточной (рабочей) и иловой частей. Наивысшую скорость движения воды в отстойни­ке (v) принимают за 10 мм/с. Расчетную продолжительность (t_0TCT) отстаивания сточной воды в отстойнике определяют в зависимости от необходимой эффек­тивности осветления (Э, %) по табл. 17. Для небольших очистных канализаци­онных станций при максимальном расходе сточной воды (q_max) она должна со­ставлять от 0,5 до 1,5 ч. Эффективность осветления (Э, %) определяют в за­висимости от допустимой концентрации взвешенных веществ в очищенных сточных водах (m, мг/дм³), с которой они могут быть отведены в конкретный

ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД

ТАБЛИЦА 17 Продолжительность отстаивания (t₀mcm) городских сточных вод в отстойниках в зависимости от эффекта осветления

(СВ. Яковлев, Ю.М. Ласков, 1995)

водоем, и начальной концентрации взвешенных веществ в сточных водах, ко­торые подлежат очистке (а, мг/дм³). Ее определяют по формуле:

Расчет отстойника осуществляют таким образом:

1) объем рабочей части отстойника (W, м³) — по формуле:

" ~ Чтах ' ^OTCTJ

где q_max — максимальный расход сточной воды (м³/с); t_0TCT — расчетная продо­лжительность отстаивания сточной воды (с);

2) площадь сечения (S, м²) — по формуле:

S = q_max: v,

где q_max — максимальный расход сточной воды (м³/с); v — скорость рабочего потока (м/с);

3) длину отстойника (L, м) — по формуле:

L = W:S;

4) ширину одного отделения отстойника (В, м) — по формуле:

В = S • (п ■ Н),

где H — расчетная глубина отстойника (1,5—4 м); п — количество отделений.

Соотношение между длиной отстойника и его шириной должно быть в пре­делах 8:12.

Допустим, скорость (и₀) оседания взвешенных веществ определенной ве­личины постоянная, а скорость движения воды в отстойнике во всех точках его сечения также одинакова, тогда согласно подобию треугольников, образуемых скоростью горизонтального движения воды (v) в отстойнике и скорости (и₀) выпадения веществ под действием силы тяжести (рис. 39), длину отстойника можно определить по формуле:

L = H • (v: Uo).

РАЗДЕЛ П. САНИТАРНАЯ ОХРАНА ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ

Горизонтальные отстойники можно вычислить также по нагрузке сточной воды на единицу площади водного зеркала отстойника (м³/м²), исходя из того, что на 1 м² площади нагрузка должна составлять 1—3 м³ в 1 ч. Например, про­водим расчет площади (s) горизонтального отстойника очистной канализаци­онной станции для населенного пункта на 60 000 жителей с водоотведением 200 л/сут, или 0,2 м³/сут. Максимальный расход сточной жидкости в этом случае составляет 0,2 х 60 000 = 12 000 м³/сут, или 12 000: 24 = 500 м³/ч. Тогда площадь водного зеркала горизонтального отстойника для отстаивания сточной воды в течение 1 ч будет составлять 500: 3 = 167 м². При продолжительности отстаива­ния 0,5 ч эта площадь может быть уменьшена до 85 м². При продолжительности отстаивания 1,5 ч площадь должна составлять 250 м². Объем рабочей камеры от­стойника при продолжительности отстаивания в течение 1 ч будет составлять W = 500 х 1 - 500 м³; глубина отстойника H = W: S = 500: 167 = 3 м.

Кроме размеров проточной части отстойника (L, Н, В), в пределах которой оседают взвешенные вещества, следует также определить объем иловой каме­ры отстойника. Количество осадка, который выпадает в первичных отстойни­ках, составляет 0,8 л/сут на 1 человека. Влажность осадка зависит от способа его удаления. При самотечном удалении она составляет 95%, механизированном — 93%. Для городских сточных вод количество осадка (м³), которое выпадет в сут­ки в отстойнике, может быть определено по формуле: Wocj^ = 0,8 • N/1000, где N — количество жителей. Тогда для населенного пункта на 60 000 жителей объ­ем иловой части отстойника (W_ocaA) будет составлять 0,8 х 60 000/1000 = 48 м³.

Горизонтальные отстойники предусматривают на станциях мощностью выше 15 000 м³ сточной воды в сутки. Их преимущество в том, что они обеспе­чивают высокий эффект осветления (до 50%) и стабильность в работе. Кро­ме того, сравнительно небольшая глубина (до 4 м) дает возможность приме­нять горизонтальные отстойники на территориях с высоким уровнем залега­ния грунтовых вод. Недостатки горизонтальных отстойников — сложности в устройстве и незначительная надежность скребкового механизма для соби­рания осадка.

Вертикальные отстойники представляют собой круглые или квадрат­ные в плане резервуары с конусным или пирамидальным дном. Имеют диа­метр до 10 м. Сточная вода в сооружение поступает по лотку к центральной трубе. Достигнув отражательного щита, поток сточной воды меняет направле­ние с нисходящего на горизонтальный, а затем на вертикальный восходящий. Во время вертикального восходящего потока происходит оседание взвешенных веществ. В осадок выпадают взвешенные вещества, имеющие большую гидрав­лическую характеристику, чем скорость восходящего потока сточной воды. Частицы с гидравлической характеристикой, отвечающей восходящей скорос­ти сточной воды, находясь во взвешенном состоянии, агломерируются с дру­гими. При этом их гидравлическая характеристика возрастает и они также со временем оседают. Частицы с меньшей гидравлической характеристикой, чем скорость восходящего потока, выносятся из отстойника.

Вертикальные отстойники применяют чаще всего на станциях мощностью до 20 00 м³/сут; иногда — до 50 00 м³/сут.

ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД

Недостатком вертикальных отстойников является то, что при значитель­ной их глубине (7—9 м) и ограниченном диаметре строительная стоимость со­оружений высокая.

Радиальные отстойники являются разновидностью горизонтальных. Это круглые неглубокие резервуары диаметром от 18 до 54 м. Например, первич­ные и вторичные радиальные отстойники на Бортничской станции аэрации г. Киева имеют диаметр 40 м. Радиальные отстойники предусматривают на очистных канализационных станциях мощностью свыше 20 00 м³/сут. Компо­нуют сооружения обычно в блоки из четырех отстойников. Сточная вода в ра­диальном отстойнике движется от центра к периферии. Она подается в соору­жение по центральной трубе. Осветленная вода сливается в круговой желоб, откуда отводится по трубам или лоткам. Удаляется осветленная сточная вода с отстойника внизу или вверху.

Осадок, выпавший на дно отстойника, собирается к центру сооружения скребками, укрепленными на ферме, которая постоянно движется по моно­рельсу, установленному по периметру сооружения, и попадает в иловый прия­мок в центре отстойника. Из илового приямка осадок под давлением сточной воды высотой 1,5 м удаляется по трубам к иловому колодцу или всасывается при помощи плунжерных насосов.

Радиальные отстойники можно рассчитывать, как и горизонтальные, по ги­дравлической нагрузке, равной 1,5—3,5 м³ сточной воды в 1 ч на 1 м² поверх­ности сооружения. Продолжительность отстаивания в зависимости от способа биологической очистки колеблется от 0,5 до 1,5 ч. Влажность выгружаемого осадка, равная 95% при самотечном удалении и 93% — при удалении насосами.

Недостатком радиальных отстойников является то, что при поступлении в них в течение суток сточной воды различной плотности (в зависимости от ее температуры, концентрации взвешенных веществ и пр.) образуются вихревые течения как по глубине, так и на поверхности сооружения, что ухудшает усло­вия отстаивания.

Остаточные количества взвешенных веществ в сточной воде, которые от­водятся из первичных отстойников на сооружения биологической очистки, не должны превышать 150 мг/л. Нарушение этих условий может привести к по­вышению продолжительности аэрации сточной воды и затрат воздуха в аэро-тенках, либо к заиливанию биологических фильтров.

На практике расчетная эффективность первичных отстойников не превы­шает 60%, а эффектективность осветления в них сточной воды составляет обыч­но 30—50%. Повысить эффективность работы первичных отстойников можно за счет устройства перед ними преаэраторов, благодаря которым их эффектив­ность возрастет на 5—8%. В преаэраторах сточная вода продувается воздухом, вследствие чего происходит флокуляция коллоидных частиц, что способству­ет их более плотному оседанию в отстойниках. Однако во время движения сто­чной воды из преаэратора до отстойника часть хлопьев разрушается.

Кроме того, можно использовать вертикальные отстойники со встроенны­ми преаэраторами — биокоагуляторами. В них, кроме воздуха, подается актив­ный ил или биопленка из вторичных отстойников. Этот процесс называется

РАЗДЕЛ П. САНИТАРНАЯ ОХРАНА ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ

биокоагуляцией. Благодаря биокоагуляции происходит адсорбция хлопьями активного ила взвешенных тонкодисперсных частиц и коллоидов и частичное окисление адсорбированных веществ. Эффективность осветления сточной во­ды в первичных отстойниках при таких условиях отстаивания возрастает до 65—75%. Благодаря биокоагуляции в сточной воде снижается на 25—35% БПК и содержание тяжелых металлов.

Тонкослойные отстойники имеют водоразделительную, отстойную, во­досборную и иловую зоны. Зона отстаивания разделена полками или трубами. Отстаивание сточной воды происходит между полками высотой до 15 см. Вы­сота тонкослойного пространства составляет 1—2 м. Скорость движения пото­ка в полочных элементах равна 5— 10 мм/с, а в трубчатых — до 20 мм/с. Изго­тавливают тонкослойные блоки из пластмассы, стали или алюминия. Они име­ют угол наклона 45—60°. В тонкослойных отстойниках разных конструкций возможны следующие схемы движения сточной воды и осадка: 1) перекрест­ная, когда осадок движется перпендикулярно направлению потока сточной во­ды; 2) противопоточная, когда осадок удаляется в направлении, противополо­жном движению потока; 3) прямоточная, когда направление удаления осадка и движения потока сточной воды совпадают.

Самые эффективные тонкослойные отстойники с противопоточной схе­мой движения фаз — воды и осадка. Осадок "сползает" к иловому приямку, откуда он периодически удаляется. Вещества, которые всплывают, собирают­ся в пазухи между секциями и удаляются лотком.

Тонкослойные отстойники применяют для осветления сточных вод, соде­ржащих взвешеные вещества однородного состава в относительно незначите­льных концентрациях. Иногда их используют для второй ступени механичес­кой очистки сточных вод.

Двухъярусные (эмшеровские) отстойники (колодцы Имгофа) — отстой­ники со сбраживанием осадка. Их применяют для очистки бытовых и близких к ним по составу производственных сточных вод при мощности канализацион­ных станций до 10 000 м³/сут. Это цилиндрической формы сооружение с кони­ческим дном. В верхней части сооружения (рис. 40) расположены осадочные желоба со щелью в нижней части по всей длине. Желоба фактически исполня­ют функцию горизонтального отстойника. По ним движется сточная вода и происходит осаждение взвешенных веществ, которые через щель попадают в нижнюю часть отстойника — иловую (гнилостную или септическую) камеру. Сточная вода попадает в осадочный желоб и отводится из него, как в горизон­тальном отстойнике, при помощи водосливных лотков и полупогружных до­сок. Глубина желоба должна составлять 1,2—2,5 м. При большей глубине не­возможно достичь равномерного распределения сточной воды по всему сече­нию желоба. Наклон стенок нижней (конической) части осадочного желоба должен составлять 50—60° к горизонту. Количество желобов зависит от раз­меров отстойника. В небольших отстойниках (диаметром до 5 м) устраивают один желоб, а в отстойниках больших размеров — два, но с таким расчетом, чтобы площадь свободного (не занятого желобами) пространства в отстойнике составляла не менее 20% общей площади отстойника в плане.

Рис. 40. Схема двухъярусного отстойника (эмшеровского): А — разрез; Б — план; 1 — поступление сточной воды с подводного лотка; 2 — подводной лоток; 3 — осадочный желоб; 4 — полупогружная или плавающая перегородка; 5 — задвижка для сточных вод; 6 — труба для отведения осадка (ила); 7 — задвижка для осадка; 8 — выгрузка осадка; 9 — лоток

для отведения сточной воды

Скорость движения сточной воды в желобе должна составлять не более 7 мм/с (оптимально А —5 мм/с). Щель в желобе устроена так, что нижние его границы перекрывают одна другую на 0,15 м. Между щелью и поверхностью осадка сохраняется 0,5 м нейтрального слоя. Это дает возможность предупре­дить загрязнение осветленной в желобе воды продуктами гниения, выделяе­мыми во время сбраживания осадка. Газы, образуемые во время сбраживания осадка, выделяются в атмосферный воздух через свободное (не занятое жело­бами) пространство в отстойнике. Поднимающиеся с пузырьками воздуха час­тицы ила образуют нестойкую корку.

Преимущество двухъярусного отстойника в том, что сбраживание в нем осадка происходит без выделения газов, которые неприятно пахнут, с обра­зованием более благоприятных продуктов. Осадок, выпавший в иловую ка­меру, сначала сбраживается под влиянием анаэробных бактерий, расщеп­ляющих сложные органические вещества (углеводы, жиры, белки) до кислот жирного ряда. Затем на последующей стадии процесса сбраживания реакция среды меняется в сторону щелочной (pH 7—8), и уже другие бактерии раз­рушают органические вещества до конечных, более простых продуктов: ме­тана, углекислоты и частично сероводорода. Температура в отстойнике под­держивается природным путем в пределах 10—15 °С, поэтому перегнивание осадка в иловой камере отстойника длится долго, до полугода (60—180 сут). Для такого длительного пребывания осадка в иловой камере последняя долж­на быть сконструирована большего размера. Продолжительность пребыва­ния осадка в иловой камере, а следовательно, и ее объем, должны зависить от средней зимней температуры сточных вод, то есть от климатического пояса (табл. 18).

РАЗДЕЛ П. САНИТАРНАЯ ОХРАНА ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ

ТАБЛИЦА 18 Объем септической (иловой) камеры в двухъярусных отстойниках

При правильной эксплуатации двухъярусного отстойника распад органи­ческих веществ в осадке сточных вод происходит по типу щелочного метано­вого брожения. Для этого сначала в иловой камере отстойника накапливается ил. Затем ему дают возможность перейти в стадию щелочного брожения, при­чем иловая вода над осадком также должна иметь такую же реакцию. В пуско­вой период в отстойник можно также вносить созревший ил с уже работающих отстойников, благодаря чему иловое пространство заражается надлежащей микрофлорой. Подготовленный таким образом отстойник переводят в рабочий режим. Незначительное, по сравнению с массой осадка в иловой камере, коли­чество свежего осадка, попадающее ежедневно через щель желобов в среду с постоянной щелочной реакцией, подвергается влиянию микрофлоры, осуще­ствляющей метановое брожение.

Перегнивший осадок удаляется из иловой камеры по трубе диаметром 200 мм благодаря гидростатическому давлению столба жидкости 1,5—1,8 м. Работа отстойника при этом не нарушается. Чтобы предотвратить кислое бро­жение с его отрицательными свойствами и не нарушить метановое брожение, осадок из отстойника удаляют не сразу, а незначительными порциями через каждые 10 сут.

Сброженный осадок, удаляемый из двухъярусного отстойника, не облада­ет неприятным запахом, имеет темный цвет из-за связывания сероводорода же­лезом (FeS), легко отдает воду и быстро подсыхает.

Иногда на двухъярусном отстойнике устанавливают оборудование для сбо­ра метана и используют газ в качестве топлива.

Осветлитель-перегниватель — разновидность двухъярусных отстойни­ков. Это комбинированные сооружения, предназначенные для осветления бы­товых и производственных сточных вод и сбраживания осадка, выпавшего из сточных вод, в специально выделенном объеме — перегнивателе. В состав со­оружения входит осветлитель с природной аэрацией, концентрично располо­женный вокруг перегнивателя.

Сточная вода (рис. 41) при помощи лотка 1 попадает в центральную тру­бу 6, в конце которой установлен отражательный щит. Давление воды (0,6 м) образуется за счет разницы между отметками уровня воды на входе в трубу и осветлителе. Оно обеспечивает скорость продвижения сточной воды по трубе 0,5—0,7 м/с, которая необходима для засасывания воздуха из атмосферы. За­тем водовоздушная смесь из центральной трубы 6 движется в камеру флокуля-ции Р. Там она находится в течение 20 мин, потом направляется в отстойную

Рис. 41. Осветлитель-перегниватель: А — план; Б — разрез; / — лоток для подачи сточной воды; 2 — центральная труба; 3 — отражатель­ный щит; 4 — камера флокуляции; 5 — отстойная зона; 6 — периферический лоток; 7 — труба для отведения сточной воды; 8 — труба для отведения осадка; 9 — перегниватель; 10 —отведение осадка; 11 — сборный карман; 12 — отведение всплывших на поверхность веществ; 13 — перекачивание осадка

в камеру перегнивателя

камеру 7, проходя образовавшийся взвешенный слой. Продолжительность пре­бывания воды в отстойной камере — не менее 70 мин. Осветленная сточная вода собирается периферийным лотком и отводится на биологическую очистку.

Осадок, выпавший на дно осветлителя, при помощи трубы 10 направляет­ся в приемный резервуар насосной станции, откуда при помощи насоса по на­порному водоводу подается в верхнюю зону перегнивателя. Там этот осадок сбраживается. Примеси, всплывшие на поверхность осветлителя, также направ­ляются в камеру перегнивателя. Для предотвращения образования корки в ило­вой камере осадок периодически перемешивается. Осветлитель-перегниватель обеспечивает более высокий эффект осветления сточных вод, чем двухъярус­ный отстойник, а сбраживание осадка в сооружении происходит интенсивнее.

Септики — отстойники со сбраживанием осадка. Их используют в кана­лизационных системах с местными очистными сооружениями малой канали­зации. Чаще всего в этих условиях для биологической очистки сточных вод при­меняют различные сооружения подземной фильтрации (см. с. 307), поэтому указанные канализационные системы называют системами с подземной филь­трацией сточных вод; с учетом основного очистного сооружения их разделяют на системы: с площадками подземной фильтрации; фильтрующими колод­цами; фильтрующими траншеями и пр. В указанных канализационных систе­мах с подземной фильтрацией сточных вод обязательно должен быть септик (рис. 42). Он предназначен для предварительной обработки сточных вод перед их поступлением в фильтрующий слой почвы. В септике преимущественно механически очищаются сточные воды, то есть удаляются из них в осадок не­растворимые органические примеси и коллоидные частицы илового осад­ка. Кроме того, в септике происходят полная дегельминтизация сточных вод, разрушение значительной части растворенных органических веществ, гибнет

Рис. 42. Двухкамерный септик в разрезе

патогенная микрофлора. Поэтому септик нужно рассматривать не только как сооружение для механической очистки сточных вод, но и такое, в котором про­исходят сложные биохимические процессы.

Требования к устройству септиков изложены в СНиП 2.04.03-85. Сокра­щенно они состоят в следующем: расстояние от поверхности земли до дна сеп­тика не должно превышать 3,2 м, поскольку из этой максимальной глубины возможно всасывание осадка насосом ассенизационной машины, которую ис­пользуют для чистки септика.

Септики могут быть одно-, двух- и трехкамерными. В двухкамерном сеп­тике объем первой камеры должен составлять 0,75 от общего объема, вто­рой — 0,25. В трехкамерных септиках объем первой камеры — 0,5, второй и третьей — по 0,25. Однокамерные септики устраивают при отведении от объек­та канализации до 1 м³ сточных вод в сутки, двухкамерные — от 1 до 10 и трех-камерные — от 10 до 25 м³/сут. В септиках из железобетонных элементов — железобетонных колец — все камеры имеют одинаковый объем.

Для достижения надлежащего эффекта механической очистки сточные во­ды должны передвигаться в септике очень медленно и находиться в сооруже­нии в течение 2,5—3 сут. Именно поэтому размеры септика должны быть та­кими, чтобы при поступлении на очистные сооружения до 5 м³ сточных вод в сутки полезная емкость его равнялась трехкратному притоку сточных вод; при поступлении свыше 5 м³/сут — 2,5-кратному притоку. Например, нужно

ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД

определить объем септика для канализации объекта с количеством образуе­мых сточных вод 3 м³/сут. Тогда полезный объем септика будет составлять: 3 м³/сут х 3 сут = 9 м³. Причем септик должен быть двухкамерным, так как количество образуемых ежесуточно сточных вод превышает 1 м³, но не более Юм³.

Минимальные размеры септика: глубина (от уровня воды) — 1,3 м; шири­на— 0,75 м; длина — 1 м. Эти размеры дают возможность работать внутри се­птика как во время его устройства, так и текущего ремонта в процессе эксплуа­тации. Что же касается основных оптимальных размеров септика, то его длина должна быть в 2—3 раза больше ширины. В больших септиках уровень сточ­ных вод должен быть не менее 1,2 и не более 1,7. Свободное пространство меж­ду расчетным уровнем сточной воды в септике и его перекрытием должно быть не менее 0,35 м.

В перекрытии септика обязательно устраивают смотровые люки. Если се­птик однокамерный, то необходимо 2 люка. Их размещают над тройниками, через один из которых сточная вода подается в септик, а через другой — отво­дится из него уже осветленной. В двух- и трехкамерных септиках люки устраи­вают над каждой камерой опять-таки над тройниками. Через смотровые люки ежегодно очищают септик от осадка, проводят текущий ремонт. Минимальные размеры люка составляют 50 х 50 см для квадратных и диаметром 61 см — для круглых.

Вентилируют септик через стояк внутренней канализации здания, выве­денный над крышей на 0,7 м. В связи с этим труба, по которой сточные воды подают в септик, должна быть размещена на 5 см выше уровня сточной воды в септике. В перегородках, разделяющих многокамерный септик, делают два ря­да отверстий. Верхний ряд отверстий диаметром 15 см обеспечивает продви­жение между камерами воздушных масс. Нижние края этих отверстий должны быть не ниже 0,2 м над уровнем сточной воды в септике. Общая площадь таких отверстий должна вдвое превышать площадь сечения вытяжного стояка. Газы, выделяющиеся в септике, попадают сначала в воздушное пространство (меж­ду перекрытием септика и уровнем сточной воды) септика, а оттуда по вытяж­ному стояку внутридомовой канализации — в атмосферу.

Сточная вода поступает в септик в толщу воды через тройник. Этим пре­дотвращается взмутнение сточной воды и достигается равномерное ее распре­деление по всему рабочему сечению. Выводится осветленная сточная вода че­рез тройник с противоположной стороны сооружения. Верхние отверстия тройников для удобства очистки оставляют открытыми. Для обеспечения вы­тяжной вентиляции они должны выступать над уровнем сточной воды в септи­ке на 0,15 м. От внутренней поверхности перекрытия септика тройники разме­щают на расстоянии 0,025—0,05 м, в воду они должны быть погружены на 0,3—0,4 м.

Для передвижения сточной воды из одной камеры в другую в перегород­ках многокамерных септиков делают нижний ряд отверстий: прямоугольных размером 0,15 х 0,15 м или круглых диаметром 0,15 м. Ряд отверстий делают на расстоянии 0,4 H от уровня сточной воды в септике (Н — глубина рабочей

РАЗДЕЛ II. САНИТАРНАЯ ОХРАНА ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ

камеры). Расстояние между отверстиями должно быть не менее 0,25 м. Обыч­но в ряду имеется 3—4 таких отверстия.

В септике, кроме механической очистки сточных вод от взвешенных ве­ществ, происходят сложные биохимические процессы распада не только осад­ка, но и растворенных и коллоидных органических компонентов сточной воды. Сточная вода после отстаивания в септике (2,5—3 сут) направляется на соот­ветствующие сооружения подземной фильтрации, а осадок остается в септике и находится там 0,5—1 год, иногда и дольше. Органическая часть осадка за­гнивает. В этот процесс вовлекается осадок, который снова выпал в септике, и сточная вода, проходящая через него.

Поиск по сайту: