Городская канализация

Исправная работа канализационной системы критически важна для всей инфраструктуры, комфорта, экологии и санитарного состояния города. На примере Москвы разберем, как устроена городская канализации, какова роль очистных сооружений и трубопроводов в нормальной работе всей системы.

Устройство городской канализации

К понятию городской системы канализации относятся все инженерные коммуникации Москвы, которые обеспечивают сбор, транспортировку и очистку сточных вод.

В столичной системе коммуникаций трубопроводы канализации принимают и транспортируют сточные воды от:

• Жилых домов и других хозяйственно-бытовых объектов
• Коммунальных предприятий
• Промышленных объектов

Поверхностные воды с улиц, дворовых территорий и другой местности отводятся в самостоятельную ливневую сеть, так как схема очистки таких стоков отличается.

Познакомимся поближе с устройством городской канализационной системы и отследим весь путь стоков, от раковины или унитаза до финального водосброса:

Сбор сточных вод

Путь стоков начинается в водостоках раковин, ванных, унитазов и других сантехнических устройствах. Из небольших внутриквартирных разводок отходы самотеком попадают в общедомовые трубы диаметром 110 мм, а оттуда направляются в локальные водосборы, собирающие воду сразу из нескольких домов или объектов.

Транспортировка стоков

Сточные воды необходимо доставить к очистным сооружениям, и для этого в городе организована целая сеть подземных коллекторов. Диаметр этих труб зависит от расчетного количества пропускаемых сточных вод, поэтому постепенно, по ходу присоединения других каналов, коллекторы увеличиваются. В конечном итоге их сечение достигает 4,7 – 4,9 метров: через такой трубопровод может без задержки проходить десятки кубометров стоков.

Загрязненная вода перемещается по трубопроводам самотеком, без использования насосов. Чтобы это стало возможным, канализацию города проектируют с учетом всех нормативов. Коллекторы находятся под уклоном, который обеспечивает беспрепятственное перетекание загрязненной жидкости. Также бесперебойная работа коммуникаций обеспечивается их регулярным обслуживанием.

Очистные сооружения

Ранее во многих городах канализационные сточные воды сбрасывались прямо в природные водоемы (реки, моря и т.д.), и это не вызывало особых вопросов у населения. Отходов было не так много, а естественные биологические процессы способствовали самоочищению водных ресурсов. Однако объем нечистот с каждым годом увеличивается, и никакая экосистема не смогла бы справиться с растущим загрязнением. Поэтому сейчас любую городскую систему канализации оборудуют надежными очистными сооружениями, которые очищают воду от загрязнений и приводят ее химический состав в соответствие с нормами, установленными на законодательном уровне.

При строительстве очистных сооружений их расположение определялось с учетом рельефа местности, чтобы обеспечить беспроблемную доставку стоков. Например, городскую систему канализации Москвы расположили преимущественно вдоль Москвы-реки, и она ведет к Люберецким и Курьяновским очистным сооружениям.

При поступлении на станцию очистки стоки находятся в самой низкой точке городской канализационной системы. Насосы поднимают их на высоту, и перетекание воды осуществляется преимущественно самотеком, с минимальным использованием оборудования.

Очистные сооружения выполняют переработку сточных вод в несколько этапов:

1. Механическая очистка. Жидкость проходит через специальные решетки, которые задерживают крупный нерастворимый мусор, например, ветошь, посторонние предметы и строительные отходы. Затем накопленный мусор утилизируется на полигоне как твердые бытовые отходы.
2. Сбор грубых примесей. После крупных решеток вода проходит через пескоуловители, которые собирают песок, землю, твердые гранулы и другие нерастворимые вещества, не подлежащие дальнейшей переработке. На этом же этапе вводятся некоторые реагенты для химической очистки.
3. Первичное отстаивание. Когда твердые примеси удалены, нужно отфильтровать плавучие вещества и взвеси. Это происходит в первичных отстойниках очистных сооружений, в которых отдельные соединения удаляются специальным оборудованием. На выходе получаются стоки, больше не содержащие механических включений, однако в них все еще есть вредные микроорганизмы, а также растворенная органика. Следующие этапы помогают избавиться от оставшихся загрязнений.
4. Биологическая очистка. Для биологической очистки предназначено такое очистное сооружение, как аэротенк – большой резервуар, в котором организована аэрация, то есть закачивание воздуха. К обрабатываемой жидкости добавляется активный ил, то есть специализированные микроорганизмы, перерабатывающие органику хозяйственно-бытового предназначения. Воздух ускоряет их работу, и на полную биологическую очистку уходит всего несколько часов.
5. Вторичное отстаивание. После аэротенка вода попадает во вторичный отстойник, где из ее состава удаляется активный ил. Он пригоден к повторному применению, поэтому снова перекачивается в аэротенк, а излишки утилизируются или сжигаются непосредственно на станции.
6. Обеззараживание. Перед сбросом воду нужно очистить от патогенных микроорганизмов. В условиях больших объемов обрабатываемых стоков с этим лучше всего справляется ультрафиолет. Он уничтожает все микроорганизмы, при этом не оставляя никаких вредных химических веществ.

На этом процесс переработки сточных вод заканчивается, и очищенная жидкость может быть сброшена в естественный водоем. На выходе получается чистая вода без цвета и запаха. Ее нельзя назвать питьевой, но у нее сбалансированный и полностью безопасный для экосистемы химический состав.

Виды городской канализации

Городская канализация не однотипна. Рассмотренное устройство очистных систем работает в условиях очистки хозяйственно-бытовых, промышленных или смешанных стоков. Не всегда в городах используется единая сеть для всех стоков, часто ее делят на не связанные друг с другом типы:

• Бытовая. Принимает стоки из сантехнических устройств в квартирах, домах, коттеджах, заведениях общественного питания, офисах и других помещениях. Преимущественно загрязняющие вещества – это органические отходы человеческой жизнедеятельности и химические моющие средства.
• Дождевая. Ливневая канализация предназначены для сбора дождевых или талых вод с дорог, тротуаров, парков, крыш или открытой территории. Она предназначена для предотвращения затопления улиц или участков при таянии снегов или ливнях. Помимо самой воды, в коллекторы могут попадать песок, земля, растительный мусор или реагенты с дорог.
• Промышленная, производственная. Принимает жидкие отходы от деятельности разнопрофильных предприятий. Загрязнения бывают механическими, иловыми или химическими.

Как правило, ливневую канализацию не объединяют с бытовой, так как она требует минимальной очистки. Промышленные сети могут присоединяться к городской канализации, если предприятия не сбрасывают вещества, не перерабатываемые очистными сооружениями или вредными для них. В таких случаях требуется организовать очистку на месте.

Роль труб в системе городской канализации

Система дачной канализации требует минимального количества труб, так как септик или локальная станция очистки находится на том же участке или рядом с ним. В городе же переработка стоков осуществляется на одном или по меньшей мере, нескольких объектах, поэтому трубопроводы выходят на первый план. От их корректной работы зависит функционирование всей сети водоотведения. Если случается засорение или прорыв, становится невозможным отведение грязной воды к месту ее фильтрации. Попутно загрязняется почва или поверхность, что чревато ухудшением эпидемиологической обстановки.

Если в крупных коллекторах городской канализации засоры случаются редко, то на внутридомовых или промышленных участках они встречаются гораздо чаще, особенно если монтаж был выполнен с нарушением технологии. Поэтому полезно, чтобы частные и особенно промышленные предприятия сохранили себе контакт компании по обслуживанию канализационных систем. Это защитит от длительных простоев в случае засора и обеспечит бесперебойную работу всей канализации.