выхода из строя обратного клапана не происходит затопления подвального помещения. Рассмотрим еще другой случай, когда отвод сточных вод из подвального помещения можно осуществить лишь путем их искусственного подъема. Добиться подъема сточных вод можно либо с помощью насосов, либо путем применения пневматических устройств. Поскольку обычные центробежные насосы малой производительности, требующиеся в данном случае, часто засоряются, следует применять насосы специальной конструкции, работающие в автоматическом режиме. Для этой цели используют насосы, приспособленные для перекачки жидкости с отбросами, или принимают меры, предотвращающие попадание засоряющих материалов в насосы. В последнем случае материалы отлагаются на сите установленного перед насосом напорного резервуара и путем автоматического переключения насоса подаются вместе с потоком сточной воды в напорный трубопровод. По такому же принципу действуют и пневматические устройства для подъема воды. В этом случае подъем сточных вод происходит не за счет большой мощности насоса, а за счет давления, производимого на закрытый сборный резервуар сжатым воздухом от компрессора. Производственные предприятия, подключенные к канализационной сети, должны в отдельных случаях предварительно очищать сточные воды до отвода их в канализацию. При этом следует удалять из сточных вод вещества, представляющие опасность для рабочих, обслуживающих

канализационные системы, а также вещества, которые могут вызвать повреждение канализационной сети и подключенных к ней очистных сооружений. К таким веществам относится, например, бен-j зин, пары которого, заполняя канализационную систему, могут привести к взрыву. Поэтому на бензозаправочных станциях, в гаражах, на установках для MofiKHJ автомашин и т. п. необходимо предусмат ривать бензоловушки, с помощью которы] из сточных вод удаляются все взрыв! опасные вещества. Б принципе это ti же отстойники, с той лишь разниц! что в данном случае удаляемые вещ< ства, будучи легче воды, всплываю на поверхность, откуда их периодичес! удаляют. Аналогичным способом устро! ны и жироловки, устанавливаемые, на- пример, на скотобойнях. Жир, содержащийся в сточных водах, отводимых от; скотобоен, отлагаясь на стенках трубо-j проводов, мешает протоку сточных вод в канализационной системе и осложняет работу очистных сооружений. Имеется еще ряд веществ, спуск которых в канализацию запрещен или ограничен. Мы не будем перечислять здесь все эти вещества. Напомним лишь о том, что задачей канализации является незамедлительный отвод с городской территории всех жидких и нерастворимых загрязнений, находящихся в сточных водах. Эта задача считалась бы невыполненной, если бы канализационная система предназначалась лишь для отвода бытовых сточных вод и исключала при этом удаление производственных стоков. Поэтому сброс отдельных видов сточных вод ог-

Лице 6иум.ог,о cetenus.

раничивается лишь в том случае, когда опасность для канализации такого стока бесспорна.

Сточные воды зданий и участков попадают либо в систему, предусматривающую раздельный прием производственно-бытовых и атмосферных сточных вод, либо в коллектор общесплавной канализации, принимающий оба вида сточнь1х вод. В предыдущей главе уже упоминалось о положительных и отрицательных сторонах этих вариантов. В больших городах канализационные сооружения эксплуатируются уже в течение многих десятков лет, и поэтому говорить о выборе какой-либо системы отвода сточных вод в настоящее время не приходится. Это справедливо также и в тех случаях, когда при реконструкции и расширении территории Застройки требуется укладка новых систем трубопроводов. Поскольку эти Системы подключаются к существующей канализационной сети и не образуют совершенно новой системы, то они должны работать по принятому уже принципу общесплавной или раздельной системы. Между отводом производственно-бытовых сточных вод небольших населенных пунктов и крупных городов не имеется существенных различий, даже если принять во внимание постоянно увеличивающиеся размеры трубопроводов, что

связано с увеличением расхода сточных вод. 6 прошлом для таких трубопроводов успешно применялись керамические трубы. Эти трубы и в дальнейшем будут находить широкое применение, несмотря на серьезную конкуренцию, которую им все больше составляют пластмассовые трубы. Бетонные трубы, особенно в тех случаях, когда для них не предусматривается специальная защита от агрессивного воздействия находящихся в сточных водах веществ, в меньшей степени пригодны для отвода производственно-бытовых сточных вод. Поэтому их преимущественно применяют для отвода атмосферных вод.

Проблема отвода атмосферных сточных вод в больших городах заключается в том, чтобы принять интенсивные потоки воды во время сильных ливней и отвести их с городской территории. Тот, кому когда-либо приходилось быть свидетелем затопления улиц, хорошо знает, какие катастрофические масштабы может принять разрушительное воздействие воды при сильных ливнях. Всем известны случаи разлива горных потоков и небольших речушек, протекающих в узких долинах, которые во время паводков превращаются в бурные реки. Это объясняется тем, что почти все количество выпадающих атмосферных осадков в течение короткого времени стекает со склонов в ручьи, поскольку лишь часть воды просачивается в землю. Такими же узкими долинами являются и улицы густо застроенных городских центров. Их размеры определены самим человеком. И в этом случае также все атмосферные воды в короткое время стекают с крыш, дворов и улиц в коллектор, представляющий собой как бы ручей, расположенный в горной долине. 6 том случае, если этот коллектор окажется не в состоянии принять и отвести поступающую в него воду, может

В СССР в настоящее время для отвода городских сточных вод используются главным образом железобетонные трубы.

i onepezHOe сегение кру?7ного Канализационного холле стора. б Берлине

произойти катастрофическое затопление улиц, подобное затоплению горных долин. Поэтому дождевые коллекторы больших городов, а к ним относятся также коллекторы общесплавной канализации, которые одновременно осуществляют отвод производственно-бытовых и дождевых вод, во многих местах представляют собой настоящие катакомбы высотой и шириной по нескольку метров.

Нередко при сильных ливнях, продолжающихся всего 10—15 мин, количество выпавших осадков составляет 20 мм и более. В этом случае поток воды, стекающей с участка площадью 1 га, составляет несколько кубометров в секунду. Но это еще сравнительно небольшие участки, соответствующие по площади обычным спортплощадкам. Если увеличить их площадь в 10 раз, то в этом случае количество стекающей воды будет соответствовать расходу воды в реке Шпрее в

Берлине. Однако выпадение дождя на большой площади обусловливает уменьшение стока дождевых вод. Это объясняется тем, что наиболее интенсивное выпадение ливневых дождей отмечается лишь над сравнительно небольшими территориями. Так называемые затяжные дожди, выпадающие по всей территории, при расчете дождевых коллекторов не учитываются, поскольку в этом случае секундный расход воды незначителен и может без труда приниматься канализа-

ционным коллектором. Неравномерный сброс воды, имеющий место при ливневых дождях, дает возможность, с другой стороны, разгрузить канализационную сеть путем подключения к ней регулирующих резервуаров или ливнеспусков, что позволяет прокладывать коллекторы меньших диаметров, т. е. более экономичные. Впрочем, при расчете канализационной сети учитываются также и аккумулирующие способности самих коллекторов. Регулирующие резервуары можно располагать под землей. Во время дождя они заполняются водой, а после его прекращения постепенно опорожняются. Такие резервуары выполняют, следовательно, функции накопителей. Эту роль невольно принимают на себя также подвалы зданий, затопляемых при сильных ливнях водой, которую потом с большим трудом приходится откачивать. В некоторых случаях в качестве регулирующих резервуаров используются естественные или специально устроенные пруды. Задача ливнеспуска заключается в том, чтобы в подходящем месте кратчайшим путем отвести часть сточных вод из общесплавной канализационной системы в расположенный поблизости водоем. Тогда отпадает необходимость отвода этой части воды через весь главный коллектор на очистную станцию. Недостатком данного сооружения является то, что часть неочищенных производственно-бытовых сточных вод попадает при этом

•2

езнапорныи mj

•Наклонный mpufonjooeojr с пе/зепауалш

тру отузовоу

2 Sa бсуоиамта ггрокладки гпру/отгро-■воуа. на уиестности, тхлсеют е-й. хол/иисгггый рельеср

Ласосная станция о1и еспла6ной канализационной сети

ГГ2

II i

-i

канал

Электродвигатель

SpaSoy-

иой вал с ро ип-

•Поворот -ный агатный клапан

1 eHmpoSe>KHbi й. Насос

в водоем. Однако это может происходить лишь тогда, когда сточные воды получают соответствующее разбавление дождевой водой, да к тому же ливнеспуск функционирует лишь в немногие короткие промежутки времени в течение года. Во многих городах рельеф местности не позволяет осуществить непосредственный Отвод всех сточных вод к очистным сооружениям по самотечной системе трубопроводов, подключенной к главному

коллектору. Бывает также, что территория, на которой расположен город, имеет совсем незначительный перепад высот, так что коллекторы, которые должны иметь определенный уклон, обеспечивающий достаточно быстрый сток вод, в этом случае пришлось бы очень сильно заглубить под землю в низовых участках. Это привело бы к значительному увеличению затрат на устройство канализационной сети, да к тому же пришлось бы строить располагаемые глубоко под землей коллекторы больших размеров. В таких случаях целесообразно устанавливать насосные станции, с помощью которых можно осуществить подъем сточных вод в канал, расположенный на несколько метров выше, или подавать сточные воды на очистные сооружения (перекачкой) по системе напорных трубопроводов. Насосные установки используются также при холмистом рельефе местности. Для того чтобы прокладываемый коллектор мог преодолеть встретившееся на пути препятствие, например в виде отдельного холма, потребовалось бы выполнить большой объем земляных работ. В этом случае зачастую экономичнее применить насосную установку, обеспечивающую подачу воды на нужную высоту.

По указанным причинам канализационные насосные станции имеют широкое применение в больших городах, а потому целесообразно кратко ознакомиться с ними.

Насосные станции для перекачки сточных вод создавались по образцу ставших уже традиционными насосных станций питьевой воды. При устройстве современных систем централизованного водоснабжения, которые начали развиваться около середины прошлого века, в большинстве крупных городов стали применять насосы для подачи большого количества воды через наземные водонапорные сооружения, известные под названием водонапорных башен, или непосредственно в распределительную

83

сеть, откуда вода поступала к потребителю. В свое время эти операции выполнялись поршневыми насосами различной конструкции. Поршневые насосы приводились в действие паровыми машинами. Как насосы, так и паровые машины занимали много места в здании насосной станции. При этом пар вырабатывался в котельной, располагаемой на территории предприятия, что увеличивало затраты на строительство и эксплуатацию подобных насосных станций. Первые канализационные насосные станции были устроены по такому же принципу. Сейчас перекачка питьевой и сточной воды осуществляется главным образом центробежными насосами с электроприводами. Поскольку центробежные насосы являются быстроходными агрегатами, их мощность при значительно меньших габаритах может превышать мощность поршневых насосов. Электропривод упрощает эксплуатацию насоса, так как для питания электропривода насоса можно использовать ток городской сети. Это позволяет автоматизировать насосные станции. Современная насосная станция коренным образом отличается от станций, построенных в прошлом веке. Первое, что отличает эту станцию,—незначительная территория, занимаемая сооружением.

Даже в том случае, когда сточные воды, отводимые от жилого здания, самотеком (иногда с помощью насосных станций) стекают по подземным коллекторам к очистным сооружениям, в больших городах приходится выполнять значительные работы по ремонту и техническому обслуживанию разветвленной сети. Задача этих служб заключается в осуществлении постоянного контроля за нормальным стоком воды, так как любое засорение сети может привести к образованию в ней подпора, что грозит затоплением. При этом особую опасность возможного засорения сети представляют различные отложения, со временем образующиеся в коллекторах.

Устранение, засорения nume i размыве/

Эти осаждающиеся материалы, и прежде всего песок, попадают в коллекторы через уличные дождеприемники, вентиляционные отверстия смотровых колодцев или же домовые выпуски. Еще на стадии проектирования канализационной сети стремятся добиться возможно меньшего количества этих отложений путем придания уличному коллектору оптимальных уклонов. Отложений не происходит в тех местах, где сточные воды постоянно стекают с большой скоростью и увлекают за собой песок. Однако во многих крупных городах, территория которых имеет равнинный характер, невозможно предусмотреть столь большие уклоны. В этом случае песок из коллекторов приходится периодически удалять. О том, как это осуществляется, мы уже рассказывали в предыдущей главе.

В больших городах бригады, выполняющие работы по прочистке и ремонту наружной канализационной сети, являются крайне необходимыми, ибо от них зависит нормальное функционирование огромного городского канализационного хозяйства. При этом выполняют они поистине неблагодарную работу, о которой население узнает лишь тогда, когда засорение, возникшее в канализационной сети, мешает нормальному пользованию удобствами. Следует отметить, что засорение канализационной сети часто

происходит по вине городских жителей, не соблюдающих самых элементарных правил пользования канализацией. Будучи уверенными в том, что канализации все под силу, они сбрасывают в нее материалы, которые даже при напичии хорошо спроектированной системы и регулярного обслуживания не всегда могут отводиться по канализационным трубопроводам. Поэтому правильнее будет не спускать в канализацию отбросы, способные вызвать засорение, а собирать их в специально предназначенные для этой цели ведра. В некоторых больших городах за рубежом в последнее время широкое распространение получили машины для измельчения отбросов, устанавливаемые над спускным трубопроводом грязной воды в кухне. Это создает большие удобства, так как позволяет удалять кухонные отбросы и даже обломки фарфоровой посуды через канализационную систему. Однако целесообразность применения таких устройств является довольно спорной. Во-первых, установка таких машин для измельчения мусора означает дополнительные затраты для жильцов, а во-вторых, сброс большого количества твердых материалов в канализацию приводит к тому, что часть их оседает, образуя в трубопроводах отложения, с большим трудом удаляемые при прочистке канализационной сети. Поэтому разумнее было бы удалять все сухие домашние отбросы с помощью мусоропроводов и других предусмотренных для этой цели приспособлений, нежели сбрасывать их в канализацию. Следуя по пути движения сточной воды, посмотрим теперь, каким образом осуществляется очистка сточных вод в очистных сооружениях больших городов. Часто приходится встречать название «очистная станция». Степень индустриализации очистки сточных вод в настоящее время настолько значительна, что понятие «станция» в данном случае вполне обосновано. При этом мы не можем больше проводить прямое сравнение очистных станций

с очистными сооружениями домовой и малой канализации, несмотря на то что на крупных очистных станциях протекают в основном те же физико-химические и биологические процессы очистки. Применение различных технических средств для регулирования этих процессов настолько обширно, что требуются специальные знания для того, чтобы, несмотря на внешне кажущиеся значительные отличия этих процессов, установить их общие естественно-научные основы. Представим себе, будто мы в составе экскурсии пришли на очистную станцию с целью ее осмотра и в этой экскурсии нас сопровождает главный инженер станции. Вероятно, он построит экскурсию таким образом, чтобы мы смогли проследить весь путь, проделываемый сточной водой, проходящей через все очистные сооружения. Затем он проведет нас по территории, где выполняются побочные операции, в первую очередь обработка осадков сточных вод.

Итак, ворота очистной станции открываются, и мы сразу же отмечаем, что, несмотря на непривлекательность обрабатываемых здесь материалов, кругом царят исключительная чистота и порядок. Да так оно и должно быть, ибо очистные станции являются сооружениями, задачей которых в первую очередь является санитарное оздоровление городов. Поэтому наряду с органами водохозяйственного надзора их работа постоянно контролируется органами здравоохранения. Именно по этой причине самыми частьми посетителями станции являются санитарные инспектора и врачи. Бросается в глаза также немногочисленность обслуживающего персонала. Экономисты могли бы подсчитать, что стоимость сооружения, приходящаяся на каждого работающего на станции человека, составляет свыше 1 млн. марок. По сравнению с другими промышленными сооружениями (а очистные станции по своему характеру могут по праву считаться промышленными сооружениями)