Очистка сточных вод. Канализация

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 обеззараживание).

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, 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. Интен¬сивное 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 Франкфурте-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.

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 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.