Рассмотрены основные вопросы проектирования, устройства и эксплуатации систем канализации населенных пунктов в промышленных предприятий. Дана классификация систем канализации, приведены схемы канализационных сетей, их гидравлический расчет и конструкции. Описаны современные методы очистки сточных вод. Отражены достижения науки и техники в области канализации. Для учащихся строительных техникумов, обучающихся по специальности «Строительство водопроводных и канализационных сетей и сооружений».

Предисловие
Введение

Раздел I. Общие сведения о канализации

Глава 1. Системы и схемы канализации
§ 1. Назначение канализации и виды сточных вод
§ 2. Схемы канализационной сети населенных пунктов и промышленных предприятий
§ 3. Системы канализации
§ 4. Условия приема сточных вод в канализацию

Глава 2. Нормы и режим водоотведения. Расчетные расходы
§ 5. Материалы для проектирования систем канализации
§ 6. Нормы водоотведения и коэффициенты неравномерности
§ 7. Расчетные расходы бытовых и производственных сточных вод

Раздел II. Канализационная сеть

Глава 3. Основы проектирования и гидравлического расчета канализационной сети
§ 8. Движение сточных вод в канализационной сети
§ 9. Формы поперечных сечений труб и каналов
§ 10. Формулы для гидравлического расчета канализационной сети
§ 11. Степень наполнения труб. Расчетные скорости и уклоны
§ 12. Таблицы и графики для расчета канализационной сети
§ 13. Разбивка территории на бассейны канализования и трассировка сети
§ 14. Глубина заложения и расположение труб в поперечном сечении проездов
§ 15. Методика определения расчетных расходов сточных вод и построение продольных профилей
§ 16. Правила конструирования сети

Глава 4. Канализационные трубы
§ 17. Трубы, применяемые для устройства канализации
§ 18. Соединение труб. Основания под трубы

Глава 5. Устройство канализационной сети
§ 19. Коллекторы и каналы
§ 20. Смотровые колодцы и соединительные камеры
§ 21. Вентиляция сети
§ 22. Дюкеры, эстакады, переходы и пересечения с трубопроводами
§ 23. Инфильтрация и эксфильтрация
§ 24. Особенности устройства канализационных сетей на территории промышленных предприятий
§ 25. Особенности устройства канализационной сети в районах вечной мерзлоты, сейсмических и оползневых районах, в лессовидных грунтах

Глава 6. Дождевая канализация (водостоки)
§ 26. Системы дождевой канализации
§ 27. Продолжительность, интенсивность и повторяемость дождей
§ 28. Формулы расчетных интенсивностей
§ 29. Коэффициенты стока
§ 30. Определение расчетных расходов дождевых вод
§ 31. Расчет сети дождевой канализации
§ 32. Трассировка и устройство водосточной сети
§ 33. Дождеприемники
§ 34. Особенности расчета сети общесплавной канализации

Глава 7. Канализационные насосные станции
§ 35. Схема насосной станции
§ 36. Приемные резервуары, решетки, дробилки
§ 37. Типы насосных станций

Раздел III. Сооружения для очистки и обезвреживания сточных вод

Глава 8. Общие сведения об очистке сточных вод
§ 38. Состав и свойства сточных вод и осадков
§ 39. Условия растворения и потребления кислорода
§ 40. Биохимическая и химическая потребность в кислороде
§ 41. Активная реакция, стабильность, бактериальные загрязнения сточных вод
§ 42. Водоем как приемник сточных вод
§ 43. Расчет необходимой степени очистки сточных вод
§ 44. Методы очистки городских сточных вод
§ 45. Методы очистки производственных сточных вод
§ 46. Схемы станций для очистки городских сточных вод

Глава 9. Сооружения для механической очистки сточных вод
§ 47. Решетки
§ 48. Песколовки
§ 49. Отстойники
§ 50. Предварительная аэрация и биокоагуляция
§ 51. Сооружения для механической очистки производственных сточных вод

Глава 10. Сооружения для обработки осадка сточных вод
§ 52. Свойства осадка и способы его обработки
§ 53. Септики
§ 54. Двухъярусные отстойники и осветлители-перегниватели
§ 55. Метантенки
§ 56. Иловые площадки
§ 57. Механическое обезвоживание и термическая сушка осадков
§ 58. Особенности обработки осадков производственных сточных вод

Глава 11. Сооружения для биологической очистки сточных 
§ 59. Биологическая очистка сточных вод в естественных условиях
§ 60. Биофильтры
§ 61. Аэротенки
§ 62. Вторичные отстойники и илоуплотнители
§ 63. Биологическая очистка производственных сточных вод
§ 64. Доочистка сточных вод

Глава 12. Сооружения для физико-химической очистки производственных сточных вод
§ 65. Физико-химические способы очистки производственных сточных вод
§ 66. Экстракция, сорбция и эвапорация
§ 67. Кристаллизация, флотация, ионный обмен

Глава 13. Сооружения для химической очистки производственных сточных вод
§ 68. Коагулирование
§ 69. Нейтрализация
§ 70. Примеры очистки сточных вод промышленных предприятий

Глава 14. Сооружения для обеззараживания сточных вод и выпуска их в водоемы
§ 71. Дезинфекция сточных вод
§ 72. Выпуск сточных вод в водоем

Глава 15. Сооружения для подготовки производственных сточных вод к повторному использованию
§ 73. Сооружения и оборудование для подготовки очищенных и обезвреженных сточных вод к повторному использованию
§ 74. Накопители и испарители

Раздел IV. Основы эксплуатации и проектирования систем канализации

Глава 16. Основы технической эксплуатации канализационных сетей и сооружений
§ 75. Организация службы эксплуатации
§ 76. Промывка, прочистка и ремонт канализационной сети. Техника безопасности
§ 77. Прием и пуск в эксплуатацию сооружений
§ 78. Методы контроля за работой очистных сооружений

Глава 17. Изыскания и основы проектирования систем канализации
§ 79. Изыскания для проектирования систем канализации
§ 80. Определение эксплуатационной стоимости отведения и очистки воды
§ 81. Технико-экономическое сравнение вариантов

Список литературы
Предметный указатель

Предисловие

Интенсивное развитие промышленности, рост городов и других населенных пунктов, повышение степени их благоустройства требуют решения проблемы предотвращения отрицательного воздействия деятельности человека на окружающую природную среду.

В Основных направлениях экономического и социального развития СССР на 1986—1990 годы и на период до 2000 года, утвержденных XXVII съездом КПСС, значительное внимание уделено вопросам охраны окружающей среды, рациональному использованию и воспроизводству природных ресурсов. Предусматривается проведение мероприятий, обеспечивающих охрану водных источников от загрязнения и истощения; увеличение мощностей систем оборотного и повторного использования вод, разработка и внедрение на предприятиях бессточных систем водопользования. Во многих отраслях промышленности намечено максимально использовать оборотные воды в технологических процессах. Несмотря на рост производства, необходимо обеспечить сокращение сброса производственных сточных вод в водоемы за счет направленного изменения технологии и уменьшения расхода свежей воды на производственные нужды. Предусмотрен комплекс мероприятий по внедрению малоотходных технологических процессов, бессточных систем канализации промышленных предприятий, по разработке новых экономичных методов очистки производственных и городских сточных вод, по изготовлению серийного оборудования для очистных сооружений.

Начаты работы по созданию на предприятиях ряда отраслей промышленности (химической, целлюлозно-бумажной, нефтехимической и др.) замкнутых систем водного хозяйства без сброса сточных вод. Намечается значительно расширить работы по замене водных технологических процессов на безводные, что также будет способствовать уменьшению количества сбрасываемых сточных вод. На городских канализационных очистных сооружениях предусматривается осуществлять глубокую очистку сточных вод, что позволит использовать эти воды для охлаждения оборудования на многих предприятиях отраслей промышленности и уменьшить тем самым потребление свежей питьевой и технической воды.

Учебник «Канализация» написан в соответствии с утвержденной программой. Материал в учебнике представлен в таком объеме, чтобы учащийся в процессе изучения предмета мог освоить основы канализации и использовать полученные знания в своей практической работе.

Авторы приносят благодарность рецензенту книги проф. В.В. Найденко за ряд замечаний, сделанных при просмотре рукописи. 

Введение

Канализация — это комплекс инженерных сооружений и санитарных мероприятий, обеспечивающих сбор и удаление за пределы населенных пунктов и промышленных предприятий загрязненных сточных вод, их очистку, обезвреживание и обеззараживание. Основные загрязнения сточных вод — физиологические выделения человека и животных, отходы и отбросы, получающиеся при мытье продуктов питания, посуды, помещений, стирке белья, а также образующиеся в технологических процессах на промышленных предприятиях. Бытовые и многие производственные воды содержат значительное количество органических веществ, которые могут загнивать, что очень опасно для людей, животных и рыб.

Для поддержания санитарного благополучия необходимо удалять сточные воды с территории населенных пунктов, чтобы не загрязнять окружающую местность и водоемы. Наиболее совершенной является система удаления загрязненных сточных вод за пределы населенных мест по закрытым подземным трубопроводам. Такая система удаления сточных вод была известна много веков назад в Египте и Индии. В VI в. до н. э. в Риме был построен канализационный коллектор, который частично сохранился и используется в наше время.

Каналы для отведения сточных вод строились и в Древней Руси. В Новгороде на Ярославском дворище в XII в. был устроен перекрытый толстыми обтесанными пластинами деревянный канал, имеющий высоту в четыре бревна.

В Московском Кремле примерно в 1367 г. была проложена водосточная труба для отвода дождевых вод в Москву-реку. Позднее в XVII в. загрязненные от бань, скотного двора и некоторых кустарных производств воды Кремля по каменным каналам спускались в р. Неглинку.

В Петербурге в начале XVIII в. для отведения дождевых вод устраивали большей частью каналы из дерева, а в 1770 г. было начато строительство водостоков из кирпича в центральной части города.

Интенсивное строительство канализаций в Европе началось лишь в XIX в. К 1833 г. в Англии канализации были построены более чем в 50 городах. В Германии такое же число канализаций построили к 1870 г. В США к 1902 г. было канализовано около 1000 городов. Однако построенные в Европе и Америке канализации служили лишь для отвода сточных вод и сброса их в водоем без очистки, что привело к резкому загрязнению водоемов. Особенно серьезные затруднения в связи с загрязнением водоемов возникли в Англии из-за маловодности рек, протекающих по территории страны, поэтому там еще в 1861 г. был принят закон об очистке сточных вод перед спуском их в реки.

К 1917 г. в России канализацию имели только 18 городов с протяженностью сетей около 1500 км и пропускной способностью 150 тыс. м³/сут. После Великой Октябрьской социалистической революции началось интенсивное строительство канализаций в городах и на промышленных предприятиях. К 1932 г. канализация была построена в 55 городах с протяженностью сетей 3200 км и пропускной способностью 575 тыс. м³/сут.

В послевоенные годы развитие промышленности и городского хозяйства, в том числе и строительство канализации, значительно возросло. Так, в 1958 г. канализацию имели 1022 города и рабочих поселка; протяженность сети составляла 19 тыс. км, а пропускная способность 12,6 млн. м^3/сут. Получили широкое распространение индустриальные методы строительства сетей и сооружений из сборных железобетонных элементов. Стало возможным комплексное решение проблем благоустройства промышленных районов. Все возрастающий объем сточных вод потребовал значительного увеличения объема строительства новых канализационных сооружений и реконструкции существующих.

В 1970 г. Верховным Советом СССР был принят Закон об основах водного законодательства Союза ССР и союзных республик. Этот Закон призван способствовать эффективному, научно обоснованному использованию вод для нужд населения и народного хозяйства и охране их от загрязнения, засорения и истощения. Важнейшими государственными актами, посвященными охране вод от загрязнения, явились постановления Совета Министров СССР «Об усилении государственного контроля за использованием подземных вод и мероприятиях по их охране» (1959) и «О мерах по упорядочению использования и усилению охраны водных ресурсов СССР» (1960).

Принятый Верховным Советом СССР Закон об охране окружающей среды и постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР «Об усилении охраны природы и улучшении использования природных ресурсов» (1972) конкретно определяют обязанности министерств и ведомств по строительству необходимых сооружений и осуществлению охранных мероприятий.

В 1978 г. ЦК КПСС и Совет Министров СССР приняли постановление «О дополнительных мерах по усилению охраны природы и улучшению использования природных ресурсов». В последние годы принят ряд постановлений ЦК КПСС и Совета Министров СССР, касающихся мер по предотвращению загрязнений бассейнов оз. Байкал, рек Волги и Урала, Черного, Азовского, Балтийского и Каспийского морей.

Коренным вопросом экономической политики нашей партии является ускорение научно-технического прогресса, чему было посвящено совещание, проведенное в ЦК КПСС 11 июня 1985 г. Одно из основных направлений научно-технического прогресса — создание малоотходных и безотходных технологических процессов. В области очистки сточных вод таким направлением является разработка канализационных систем с минимальным сбросом сточных вод в водоем или без сброса — бессточных.

В последние годы в нашей стране ведется интенсивное строительство канализационных очистных сооружений для городов и промышленных предприятий. В среднем в год строится не менее 1000 очистных сооружений. Ускоренными темпами строятся малые канализационные компактные очистные сооружения в сельской местности, в санаториях, домах отдыха, пансионатах и пр.

В Москве, как и в других городах, построен ряд очистных станций для очистки бытовых и производственных сточных вод. К числу крупнейших станций относятся объединение Курьяновских станций аэрации производительностью 3000 тыс. м³/сут. Эта станция самая крупная в Европе. В 1963 г. пущена в эксплуатацию Люберецкая станция аэрации производительностью 1500 тыс. м³/сут. В конце 1984 г. пущена в эксплуатацию вторая очередь этой станции производительностью 500 тыс. м³/сут.

Важная роль в дальнейшем развитии канализационной техники и ее научных основ принадлежит научно-исследовательским институтам и вузам (ВНИИ ВОДГЕО, Академии коммунального хозяйства им. К.Д. Памфилова, МИСИ им. В.В. Куйбышева, ЛИСИ и др.), а также специализированным проектным институтам Союзводоканалпроекту, Гипрокоммунводоканалу, МосводоканалНИИпроекту и др., ведущим научные и проектные разработки новых, эффективных методов транспортирования и очистки сточных вод.