Санитарно-технические системы: общие сведения, назначение, классификация

Классификация и применение систем отопления.

Основными конструктивными элементами системы отопле­ния являются:

• теплоисточник (теплообменник при централизованном тепло­снабжении) — элемент для получения теплоты;
• теплопроводы — элемент для переноса теплоты от теплоисточ­ника к отопительным приборам;
• отопительные приборы — элемент для теплопередачи в поме­щения.

По расположению основных элементов системы отопления подразделяются на местные и центральные.

В местных системах для отопления одного помещения все три основных элемента конструктивно объединяются в одной установке, непосредственно в которой происходят получение, перенос и теплопередача в помещение (рисунок ниже). Теплоперено­сящая рабочая среда нагревается горячей водой, паром, элек­тричеством или при сжигании какого-либо топлива.

Принципиальная схема системы воздушного отопления здания

Примером местной системы отопления является газовоз­душный отопительный агрегат. Тепловая энергия, получаемая при сжигании газообразного топлива в горелке, передается в поверхностном теплообменнике теплоносителю воздуху, на­гнетаемому вентилятором. Горячий воздух по теплопрово­дам — каналам (путь указан на рисунке стрелками) выпускается в помещение после очистки в фильтре. Охладившиеся продук­ты сгорания газа удаляются (штриховые стрелки) через дымо­ход в атмосферу.

В местной системе отопления, использующей электриче­скую энергию, теплопередача может осуществляться с помощью жидкого или газообразного теплоносителя либо без не­го непосредственно через твердую среду.

Центральными называются системы, предназначенные для отопления группы помещений из одного теплового центра. В тепловом центре находятся теплообменники или теплогене­раторы (котлы). Они могут размещаться в обогреваемом зда­нии (в местном тепловом пункте или котельной), а также вне здания — в центральном тепловом пункте (ЦТП), на тепловой станции (отдельно стоящей котельной) или ТЭЦ.

Теплопроводы центральных систем подразделяют на маги­страли (подающие, по которым подается теплоноситель, и об­ратные, по которым отводится охладившийся теплоноситель), стояки (вертикальные трубы или каналы) и ветви (горизон­тальные трубы или каналы), связывающие магистрали с под­водками к отопительным приборам (с ответвлениями к поме­щениям при теплоносителе воздухе).

Примером центральной системы является система отопле­ния зданий с собственной котельной, если отопительные при­боры размещены во всех помещениях здания.

Центральная система отопления называется районной, ко­гда группа зданий отапливается из отдельно стоящей централь­ной тепловой станции. Теплообменники и отопительные при­боры системы здесь также разделены: теплоноситель (напри­мер, вода) нагревается на тепловой станции, перемещается по наружным и внутренним (внутри зданий) теплопроводам в от­дельные помещения каждого здания к отопительным прибо­рам и, охладившись, возвращается на станцию.

В современных системах теплоснабжения гражданских зданий от ТЭЦ и крупных тепловых станций используются два теплоносителя:

• первичный высокотемпературный перемещается от ТЭЦ или станции по городским распределительным теплопроводам к ЦТП (или к отдельным зданиям) и обратно;
• вторичный после нагревания в теплообменниках (или смеше­ния с первичным) поступает по наружным (внутрикварталь­ным)и внутренним теплопроводам к отопительным приборам в каждом обогреваемом помещении и затем возвращается в ЦТП.

Первичным теплоносителем обычно служат вода, пар или газообразные продукты сгорания топлива. Если, например, первичная высокотемпературная вода нагревает вторичную воду, то такую центральную систему отопления, строго говоря, следует именовать водо-водяной. Аналогично могут существо­вать водовоздушная, пароводяная, паровоздушная, газовоз­душная и другие системы центрального отопления.

Классификация и применение систем водоснабжения. Водоснаб­жением называется совокупность мероприятий по обеспече­нию различных потребителей водой в необходимом количест­ве и требуемого качества.

Водопровод — комплекс инженерных сооружений и уст­ройств для получения воды из природных источников, ее очи­стки, транспортирования к различным потребителям в необхо­димом количестве и требуемого качества.

Бесперебойная подача воды из наружной водопроводной сети и распределение ее между потребителями внутри здания осуществляется системой внутреннего водоснабжения. Грани­цей между наружной сетью и системой внутреннего водоснаб­жения служит водомерный узел, учитывающий расход воды в одном или нескольких зданиях.

Системы холодного внутреннего водопровода предназначены для подачи воды температурой менее 30 °С. По назначению во­допровод разделяют на следующие виды:

• хозяйственно-питьевой водопровод — подает воду для питья, приготовления пищи, проведения санитарно-гигиенических процедур (умывание, мойка продуктов, стирка белья, промыв­ка унитазов). Вода в системе должна быть питьевого качества и соответствовать требованиям ГОСТ 2872—82*;
• противопожарный — служит для предупреждения распростра­нения огня в здании и его тушения;
• производственный — применяют для технологических целей — промывки материалов, охлаждения машин, оборудования, в производственных процессах;
• поливочный — подает воду для поливки зеленых насаждений, мойки тротуаров, полов и оборудования.

Для уменьшения строительных и эксплуатационных затрат системы водоснабжения могут быть объединенными: хозяйственно-питьевые и противопожарные, хозяйственно-питьевые и поливочные и др.

Элементы системы внутреннего (холодного) водопровода

Системы внутреннего водопровода включают в свой состав следующие элементы (рисунок выше):

• ввод 1 — трубопровод, соединяющий наружную водопровод­ную сеть с водомерным узлом, установленным в здании или специальном помещении;
• водомерный узел 2 — служит для измерения объема воды, по­данной в здание; состоит из водосчетчика и арматуры, необхо­димой для его отключения и проверки;
• установку для повышения давления 3 в сети — увеличивает дав­ление во внутренней сети в случае, если давление в наружной сети недостаточно для подачи воды высокорасположенным потребителям системы внутреннего водопровода;
• запасные и регулирующие емкости 4 — создают запас воды в системе, необходимый для бесперебойного снабжения потре­бителей в случае аварии или при несоответствии режима пода­чи воды наружной сетью режиму водопотребления в здании.

Емкости выполняют в виде водонапорных баков 4а, устанав­ливаемых в самой высокой точке здания, или гидропневмати­ческих баков 4б, располагаемых в нижней части здания на уровне земли или ниже;

• водопроводную сеть — распределяет воду между потребителя­ми. При снабжении водой группы зданий, питающихся от од­ного ввода, водопроводные сети разделяют на внутренние, ко­торые распределяют воду каждому потребителю, расположен­ному внутри одного здания, и квартальные (см. 5 на рисунке выше), которые подают воду от водомерного узла к внутренним сетям отдельных зданий. Водопроводная сеть состоит: из магист­ральных трубопроводов, транспортирующих воду к стоякам; стояков, распределяющих воду по этажам зданий; подводок, подающих воду к водоразборной арматуре в помещениях;
• трубопроводную арматуру — предназначена для управления потоком воды. В зависимости от назначения на внутренних во­допроводных сетях применяют арматуру: запорную, предохра­нительную, регулирующую и водоразборную.

Максимальное рабочее давление в сети хозяйственно­питьевого водопровода не должно превышать 0,6 МПа. Схема внутреннего водопровода определяет число элементов в систе­ме, а также их расположение.

Системы горячего водопровода в зависимости от режима и объема потребления горячей воды для хозяйственно-бытовых нужд зданий и сооружений могут быть местными или цен­тральными.

Системы могут быть открытыми, т.е. с непосредственным водоразбором из тепловой сети, и закрытыми, когда вода из системы холодного водоснабжения нагревается, проходя через водоподогреватель, снабжаемый теплотой из тепловой сети.

Температура горячей воды в местах водоразбора должна быть не ниже 60 °С для систем центрального горячего водо­снабжения, присоединяемых к открытым системам тепло­снабжения, и не ниже 50 °С для тех же систем, присоединяе­мых к закрытым системам теплоснабжения. Максимальная температура воды во всех этих системах не должна превышать 75 °С.

Местные системы горячего водопровода предусматривают для зданий и сооружений, если централизованное теплоснаб­жение отсутствует, а также для объектов, удаленных от источ­ников центрального теплоснабжения, когда экономически не­целесообразно сооружение тепловых сетей к этим объектам. При этом вода подогревается на месте ее потребления в паро­вых, водяных и газовых водоподогревателях, а также в водоподогревателях на твердом и жидком топливе или электрических нагревателях.

Центральные системы горячего водоснабжения устраивают при наличии центрального теплоснабжения; при этом вода на­гревается в центральных или индивидуальных тепловых пунк­тах теплоносителем, подаваемым тепловыми сетями. Системы центрального горячего водопровода для зданий высотой более 50 м разделяют на зоны по вертикали.

Для предотвращения остывания горячей воды у точек водоразбора, если водоразбор незначительный или полностью от­сутствует, предусматривается циркуляция горячей воды, осу­ществляемая, как правило, циркуляционным насосом.

В ванных комнатах и душевых помещениях жилых зданий, лечебных учреждений, домов отдыха, спальных корпусов школ, гостиниц устанавливают полотенцесушители, которые присоединяют к системам центрального водоснабжения так, чтобы обеспечить их постоянное обогревание горячей водой. Системы горячего водопровода оборудуют трубопроводами с нижней разводкой; верхнюю разводку применяют для систем с естественной циркуляцией, а также для систем разделенных на зоны по вертикали. В жилых и общественных зданиях высо­той свыше четырех этажей группы водоразборных стояков объ­единяют кольцующими перемычками в секционные узлы, присоединяя каждый такой узел одним циркуляционным тру­бопроводом к сборному циркуляционному трубопроводу сис­темы. Давление в системе горячего водоснабжения у санитар­ных приборов должно быть не более 0,6 МПа.

Классификация и применение систем канализации. Канализа­ция — комплекс инженерных сооружений (трубопроводов, на­сосных станций, очистных сооружений) и оборудования (са­нитарных приборов, стояков и др.), обеспечивающих прием, сбор и отведение сточных вод с территорий населенных пунк­тов, промышленных предприятий, других объектов, а также их очистку и обезвреживание перед утилизацией или сбросом в водоем.

В зависимости от назначения здания и требований, предъ­являемых к сбору сточных вод, системы канализации подраз­деляются следующим образом:

• бытовые — для отведения сточных вод от санитарных прибо­ров — унитазов, кухонных моек, раковин, умывальников, ванн, душей;
• производственные — для отведения сточных вод, использован­ных в технологическом процессе производства и содержащих отходы производства;
• объединенные — для отведения бытовых и производственных сточных вод, если возможно их совместно транспортировать и очищать;
• внутренние водостоки — для отведения дождевых и талых вод с кровли зданий.

Система внутренней канализации состоит из приемников сточных вод (санитарно-технических приборов), гидравличе­ских затворов (сифонов различных типов) и внутренней кана­лизационной сети.

Внутренняя канализационная сеть включает в себя:

• отводные трубопроводы — собирают сточные воды от санитар­ных приборов и подают их в стояк; их прокладывают с уклоном в сторону стояка;
• стояки — вертикальные трубопроводы, транспортирующие стоки в канализационный выпуск;
• выпуски — собирают сточные воды, отводят их в дворовую ка­нализационную сеть. Диаметр выпуска должен быть не менее диаметра наибольшего из присоединяемых к нему стояков. К наружной сети выпуски присоединяют под углом не менее 90° (по движению сточных вод);
• вытяжную часть — предназначена для вентиляции канализаци­онной сети, осуществляемой через стояки, верхняя часть кото­рых выводится через кровлю или сборную вентиляционную шахту здания;
• ревизии или прочистки устанавливают а) на стояках при отсут­ствии на них отступов — в нижнем и верхнем этажах, а при на­личии отступов — также и в расположенных выше над отступа­ми этажах; б) в жилых зданиях высотой пять этажей и более — не реже чем через три этажа; в) в начале (по движению стоков) участков отводных труб при числе присоединяемых приборов три и более, под которыми нет устройств для прочистки; г) на поворотах сети — при изменении направления движения сто­ков, если участки трубопроводов нельзя прочистить через другие участки.

Ревизия позволяет прочищать трубы в обоих направлениях. При скрытой прокладке стояков против ревизий устраивают дверцы размером не менее 300×400 мм.

Прочистки устанавливают в местах, где требуется прочис­тить трубы только в одном направлении. Выполняют их в виде косого тройника и отвода 135° или двух отводов 135°, обеспечи­вающих плавный вход прочищающего каната (троса) в трубу. Сверху раструб закрывают заглушкой.

Оборудование санитарно-технических систем

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ИНСТИТУТ ПИЩЕВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Оборудование санитарно-технических систем

для специальности 150413 «Техническая эксплуатация оборудования в торговле и общественном питании», направление 150400 «Технологические машины и оборудование»

Преподаватель кафедры ТХО к. т.н.

______________ Д. Л, Львов

Рассмотрено и утверждено

На заседании кафедры ТХО

от «_____» _____________ 200__г.

зав. кафедрой ТХО

Кемерово 2009 г.

1. САНИТАРНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ ПРЕДПРИЯТИЙ…….4

2. ОБОРУДОВАНИЕ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ…………………………6

3. ХОЛОДНОЕ ВОДОСНАБЖЕНИЕ……………………………………12

4. ПРОТИВОПОЖАРНОЕ ВОДОСНАБЖЕНИЕ……………………….14

5 КОНСТРУКТИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ВНУТРЕННЕГО ВОДОПРОВОДА………………………………………………………………………………..16

6. ПРОСТЫЕ И СЛОЖНЫЕ ТРУБОПРОВОДЫ……………………….19

7. ПРИБОРЫ КОНТРОЛЯ И УЧЕТА РАСХОДА ВОДЫ………………22

8. СХЕМЫ СИСТЕМ ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ……………….23

9. ОБОРУДОВАНИЕ СИСТЕМ ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ……25

10. ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ И ТЕПЛОВОЙ РЕЖИМЫ СИСТЕМ ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ………………………………………………………..27

11. ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД………………………………………….31

13. ЭКСПЛУАТАЦИЯ САНИТАРНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ…………………………………………………………………………..37

Для создания современных комфортных условий проживания жителей в жилых, а также активной деятельности граждан в общественных и производственных зданиях необходимо, чтобы они в обязательном порядке были оснащены всеми нужными системами и устройствами жизнеобеспечения, включая холодное и горячее водоснабжение, водоотведение (канализацию), отопление и газоснабжение.

Поэтому жизненно важно, чтобы, во-первых, все строящиеся и эксплуатируемые здания были обеспечены такими системами и устройствами, во-вторых, чтобы они были качествен­но смонтированы, опробованы, испытаны и налажены, в-третьих, чтобы впоследствии была обеспечена их правильная эксплуатация, включающая своевременную профилактику для надежной и бесперебойной работы, а также ремонт, устранение неисправностей и общую наладку системы.

1. САНИТАРНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ ПРЕДПРИЯТИЙ

В эту часть входят: отопление, вентиляция и аспирация, кондиционирование воздуха, холодное и горячее водоснабжение, канализация.

Тепло для нужд отопления и вентиляции следует использовать or городской теплосети и лишь при отсутствии теплосети — от собственной котельной установки.

Разводка трубопроводов чаще всего проектируется однотрубная, горизонтальная, проточная. Подающая и обратная магистрали прокладываются в подпольных каналах и по полу этажа; прокладка стояков открытая.

1.2 Вентиляция и аспирация

В производственных помещениях проектируется приточно-вытяжная механическая и естественная вентиляция, рассчитанная на поглощение избытков тепла и влаги, а также удаление вредных выделений оборудования, полуфабрикатов, готовой продукции, механизмов и т. п. Вентиляция рассчитывается на создание температурно-влажностных условий, благоприятных для работающих и для технологического процесса.

1.3 Кондиционирование воздуха

Технологические процессы пищевого производства требуют определенных условий воздушной среды. Для поддержания заданных параметров воздуха служат кондиционеры. В кондиционере смесь свежего воздуха и воздуха, забираемого из кондиционируемого пространства, подвергается специальной обработке (подогреву и увлажнению, охлаждению и осушке) и посредством вентилятора через воздуховоды подается в кондиционируемое пространство.

Кондиционеры служат для поддержания заданной температуры, влажности и чистоты воздуха в производственных помещениях.

1.4 Водоснабжение и канализация

1.4.1 Холодное водоснабжение

Как правило, предприятия общественного питания снабжаются водой от городской водо­проводной сети.

Расход воды. Вода расходуется на производство готового продукта (включая промежуточные фазы); на получение пара для увлажнения пекарных камер и духовых камер; на мытье оборудования и тары; на холодильные установки, на хозяйственно-бытовые нужды (для душей, уборных, умывальных); на противопожарные цели.

Внутренний водопровод холодной воды производственного корпуса проектируется из двух самостоятельных сетей: 1) противопожарно-про­изводственно-хозяйственной — с питанием от городского водопровода; 2) производственной — с питанием от бака холодной воды.

1.4.2 Схемы водоснабжения.

В зависимости от величины свободного напора в наружной сети применяются следующие схемы: при недостаточном напоре — с установкой насосов для повышения напора; при достаточном и постоянно гарантированном напоре установка насосов не предусматривается.

Таким образом, на предприятии предусматриваются следующие трубопроводы для воды: производственно-хозяйственный и противопожарный; производственный из бака холодной воды; производственный из бака горячей воды; охлажденной воды; оборотной воды от аппаратуры к градирне.

1.4.3 Горячее водоснабжение

Осуществляется либо централизованно, либо с использованием водогрейного оборудования. Приготовление горячей воды возможно в баке горячей воды со змеевиком при помощи пара из котельной, или с помощью электроводонагревателей.

Сброс производственных загрязненных и бытовых стоков предусматривается в городскую канализацию, дождевых вод с участка и с кровли через водосборник на крыше — в городской водосток. Для зданий высотой менее 10 м допускается свободный сброс ливневых вод непосредственно с кровли.

Сточные воды делятся на производственные и хозяйственно-бытовые.

Производственные стоки разделяются на загрязненные и незагрязненные.

Основные показатели загрязненных производственных стоков пищевого предприятия: взвешенные вещества—150 мг/л, окисляемость по Кубелю — 90 мг/л, БПК (биологическая потребность в кислороде)—450 мг/л, рН — 6,9.

К незагрязненным производственным сточным водам относятся сто­ки от кондиционеров, охлаждающих аппаратов, переливных труб от запасных баков и водомерных бачков, а также вода, охлаждающая под­шипники хлебопекарных печей и т. п.

Для загрязненных производственных и хозяйственно-бытовых сточных вод должны быть предусмотрены отдельные выпуски из зданий.

2. ОБОРУДОВАНИЕ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ

2.1 Системы отопления

Отопление зданий обеспечивается системами отопления, которые в зависимости от используемого теплоносителя — воды, пара, воздуха или нескольких сразу — называются водяными, паровыми, воздушными или комбинированными. Воду для систем отопления используют температурой не более 150°С, водяной пар температурой не более 130°С, воздух, нагретый до 45—70°С. Иногда применяют также электрические и газовые системы отопления. Системы отопления могут быть местные и центральные.

В местных системах генератор теплоты и отопительный прибор конструктивно скомпонованы вместе и установлены в отапливаемом помещении. К местным системам относятся печное отопление, воздушно-отопительные агрегаты, работающие на твердом, жидком или газообразном топливе, электрические и газовые нагреватели.

В центральных системах генератор теплоты расположен за пре­делами отапливаемых помещений и обслуживает целый ряд зданий или помещений.

Системы водяного и воздушного отопления по способу циркуляции теплоносителя бывают с естественной (гравитационные) и искусственной (насосные) циркуляцией.

Системы водяного отопления, широко распространенные, состоят из следующих элементов:

— генератора теплоты или теплообменника для получения теплоты от другого источника;

— отопительных приборов для передачи теплоты от теплоносителя воздуху и ограждающим конструкциям помещения;

— магистралей для перемещения теплоносителя между источником теплоты и отопительными приборами;

— расширительного сосуда, служащего для поддержания заданного давления в системе отопления при разных температурах теплоносителя.

В системах с искусственным побуждением устанавливают элеваторные узлы или циркуляционные насосы.

Системы водяного отопления подразделяют на:

— низкопотенциальные с предельной температурой горячей воды до 65°С;

— низкотемпературные с температурой 85— 105°С;

— высокотемпературные с температурой 110—150°С.

Системы парового отопления в зависимости от давления пара разделяют на вакуум-паровые с абсолютным давлением пара 2 следует принимать b = 2).
Фактическое число Рейнольдса Rеф определяется по формуле

(7)

где n — коэффициент кинематической вязкости воды (теплоносителя), м2/с; к примеру, 1,31•10–6; 0,47•10–6 и 0,36•10–6 м2/с для расчетных температур 10; 60 и 80 °С соответственно.
Число Рейнольдса, соответствующее началу квадратической области гидравлического сопротивления при турбулентном движении воды (теплоносителя), определяется по формуле

(8)

Согласно работе [4], используя выражения (5—8) для трубопроводов водоснабжения потери напора на единицу длины трубопровода iт (мм) без учета местных сопротивлений следует определять по формуле

(9)

где g — ускорение свободного падения, м/с2.
Переход от потерь напора на единицу длины трубопровода системы водоснабжения iт [2] к падению давления вследствие трения теплоносителя о стенки трубы R [9] можно осуществить по следующей формуле:

На основании рассмотренного можно заключить, что для гидравлического расчета трубопроводов внутренних систем водоснабжения и водяного отопления из труб, исходные параметры которых с точки зрения гидравлического сопротивления можно считать идентичными (рис. 9.1), целесообразнее всего пользоваться одной и той же методикой гидравлического расчета.

Графические зависимости коэффициента гидравлического сопротивления l от числа Рейнольдса Re и отношения расчетного диаметра труб d к коэффициенту абсолютной эквивалентной шероховатости Кэ для различных областей гидравлического сопротивления движения воды в трубопроводах Кэ из круглых труб и диапазоны чисел Рейнольдса Re и отношения d/Кэ для принятых к использованию для стояков и подводок (разводок) труб (табл.) для внутренних систем холодного и горячего водоснабжения и водяного отопления

Гидравлические потери напора iмс (водопровод) и падение давления Rмс (отопление) на местных сопротивлениях следует определять по формулам:

iмс = 0,5 V2 zSi /gl, (11)

Rмс = 0,5 V2 zSri /gl, (12)

где zSi — сумма коэффициентов местных сопротивлений конкретных элементов трубопроводов.

Для полимерных трубопроводов систем водоснабжения потери напора в стыковых соединениях труб и в местных сопротивлениях допускается принимать от 20 до 30 % от потерь напора на трение по длине трубопровода.

При проведении приближенных гидравлических расчетов этот подход можно распространить и на системы водяного отопления. Причем потери напора на стыковых соединениях и местных сопротивлениях в этом случае можно сразу же учесть при построении расчетной номограммы (рис. 9.2).

Номограмма для гидравлического расчета трубопроводов из медных труб (толщина стенок 1 мм – для труб с наружными диаметрами 12—28 мм; 1,2—35—54; 1,5—76,1; 2,0—64, 88,9 и 2,5 мм для труб с нару жным диаметром 108 мм) горячего водоснабжения (ключ — сплошная линия) и водяного отопления (ключ — пунктирная линия) при подаче воды (теплоносителя) с температурой 60 °С (Кэ= 0,11 мм; n = 0,47•10–6 м2/с; r = 983,2 кг/м3)

Подобного вида номограммы позволят определять гидравлические потери напора в трубопроводах систем горячего водоснабжения и падение давления — водяного отопления с учетом 10 % для потерь напора (падения давления) на местных сопротивлениях.

Использование общего подхода к проведению гидравлических расчетов должно позволить оптимизировать условия применения полимерных и металлических труб в рамках не одной какой-либо системы, а для всех внутренних сантехнических систем здания в совокупности. Это, в свою очередь, должно позволить получить существенную (по нашей оценке от 15 до 20 %) экономию трудовых и денежных затрат, а также повысить качество и производительность (в 1,2—1,3 раза) на монтаже и последующей эксплуатации внутренних систем горячего и холодного водоснабжения, а также водяного отопления.

11. ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД

В разделе «Канализация» необходимо охарактеризовать состояние канализования населенного пункта; дать сопоставительный анализ его развития с обеспечением водоотведения от новых районов строительства и повышением уровня инженерного обустройства реконструируемого жилищного фонда; сформулировать основные задачи развития системы канализации на основе градостроительных решений и представить предложения о поэтапном ее развитии с учетом реконструкции и расширения существующих и строительства новых сетей и сооружений с выбором оптимального варианта; предусмотреть меры по реализации выбранного варианта (строительству базы стройиндустрии, базы служб эксплуатации и т. д.) с учетом требований по охране окружающей среды; оценить необходимые капитальные вложения.

Канализование населенного пункта следует рассматривать как составную часть единой системы водного хозяйства. Основные решения по канализованию объектов жилищно-гражданского назначения должны предусматривать повышение уровня их благоустройства и охрану окружающей среды от сброса неочищенных или недостаточно очищенных сточных вод.

В схеме канализации необходимо решать проблемы водоотведения на расчетный срок с выделением 1-й очереди строительства и с учетом перспективного развития системы.

При разработке систем канализации необходимо:

— объединять в общую систему канализации хозяйственно-бытовые и близкие к ним по составу производственные сточные воды (при наличии в них преимущественно органических загрязнений с не очень высокой концентрацией — до 1000 мг/л, которые поддаются биологической очистке со скоростью окисления, близкой к скорости окисления загрязнений бытовых сточных вод);

— рационально использовать существующие сети и сооружения, при необходимости осуществляя их реконструкцию и интенсификацию;

— сокращать сброс сточных вод в водоем за счет их повторного использования в промышленности и городском хозяйстве.

Расчетные расходы сточных вод от населения и местной промышленности определяют по бассейнам канализования территории на основе удельных норм водоотведения с учетом коэффициентов неравномерности. Значения расчетных расходов сточных вод от промышленных предприятий, поступающих в систему канализации населенного пункта, должны быть также сведены по бассейнам канализования промышленно-коммунальной зоны, причем при определении суммарных расчетных часовых расходов следует учитывать режимы водоотведения, т. е. суммировать расходы по часам суток.

Удельное среднесуточное (за год) водоотведение следует определять согласно СНиП 2.04.03-85 «Канализация. Наружные сети и сооружения» с учетом предусматриваемых в разделах «Водоснабжение» и «Теплоснабжение» генплана комплексных мероприятий по экономии воды; необходимо также предусматривать снижение удельного среднесуточного (за год) водоотведения по отношению к указанному в табл. 3 СНиП 2.04.03-85 до 2000 г. до 10 %, до 2010 г. — до 15 %. Расчетный суточный расход сточных вод следует определять в соответствии с п. 2.6 СНиП 2.04.03-85.

Для выбора оптимальной системы канализации населенного пункта необходимо предусматривать:

— устройство совместной или раздельной системы канализации и очистки сточных вод рассматриваемого населенного пункта и других близрасположенных населенных пунктов;

— объединение в населенном пункте систем канализации и очистки хозяйственно-бытовых и производственных сточных вод, а также совместной очистки указанных сточных вод и загрязненной части поверхностного стока;

— рассмотрение вариантов построения схем канализации и очистки сточных вод, и те из них, которые не могут быть отклонены по принципиальным соображениям или как заведомо неэкономичные, должны быть подвергнуты технико-экономическому анализу с определением минимальных приведенных затрат.

Размещение районных канализационных насосных станций целесообразно предусматривать вне территории микрорайонов, желательно в зеленой зоне.

В зависимости от местных условий площадку, выделенную для их размещения, можно ограждать или оставлять без ограждения. Главную насосную станцию при пропускной способности свыше 25 тыс. м3/сут размещают, как правило, на огражденной площадке.

Площадки под канализационные насосные станции следует резервировать на наиболее низких участках естественного рельефа для возможности их сооружения более простым открытым способом.

При размещении очистных сооружений на площадках рекомендуется предусматривать:

— расположение площадки ниже населенного пункта по течению реки; если очистные сооружения предназначены для группы населенных пунктов и такое решение трудно выполнимо, рекомендуется предусматривать выпуск очищенной воды в створе ниже этих населенных пунктов по течению;

— размещение площадки с подветренной стороны к жилой застройке по отношению к преимущественному направлению ветров в теплый сезон года с соблюдением нормативных санитарно-защитных зон;

— расположение площадки, как правило, на сухих фильтрующих грунтах (с учетом резкого удорожания емкостных сооружений и коммуникаций, которыми насыщена площадка при строительстве в сложных инженерно-геологических условиях);

— резерв прилегающей к площадке территории для расширения сооружений;

— отдельное расположение сооружений для обработки осадка, особенно иловых площадок, при недостатке площади для комплекса очистных сооружений и размещении площадки с наветренной стороны по отношению к жилой застройке.

При наличии свободных территорий и благоприятных грунтовых и климатических условий рекомендуется предусматривать очистку и глубокую очистку сточных вод в естественных условиях. В естественных условиях (на иловых площадках) следует предусматривать также сушку осадка. В целях сокращения требуемой площади для глубокой очистки сточных вод рекомендуется предусматривать аэрируемые биопруды.

Подсушенный на иловых площадках или обезвоженный осадок, предназначенный для использования в сельском хозяйстве в качестве удобрения, должен быть обеззаражен.

К технико-экономическим показателям систем канализации относятся:

— протяженность канализационных сетей (с разбивкой по диаметрам);

— число и суммарная производительность насосных станций;

— пропускная способность очистных сооружений;

— общая стоимость строительства системы канализации и стоимость отдельных составляющих ее элементов (канализационные сети, главная насосная станция; очистные сооружения, выпуск);

— стоимость строительства, отнесенная к 1 м3 суточной пропускной способности.

В зданиях устраивают хозяйственно-бытовую, производственную и ливневую (водостоки) канализацию.

Система внутренней хозяйственно-бытовой канализации состоит из приемников сточных вод, собирающих загрязненную воду и отводящих ее в канализационную сеть, гидравлических затворов, предотвращающих попадание вредных газов из канализационной сети в помещение, внутренней канализационной сети / и выпусков.

Внутренняя канализационная сеть собирает и отводит сточные воды от приемников сточных вод через колодец в дворовую сеть. Сточные воды из здания обычно отводятся в колодец наружной канализационной сети самотеком. Если отметка колодца наружной сети выше отметки выпуска, то в систему дополнительно входит установка для перекачки сточных вод.

Для монтажа внутренней канализационной сети применяют чугунные, пластмассовые и асбестоцементные трубы. Для присоединения стояков, боковых ответвлений, поворотов используют фасонные соединительные части.

Устройства для прочистки сети выполняют в виде ревизий, прочисток.

Ревизии, устраиваемые на вертикальный и горизонтальных участках трубопроводов, позволяют прочищать их в обоих направлениях. Ревизия (рис. 12.1) представляет собой люк в трубе, закрываемый крышкой и резиновой прокладкой, которые притягиваются к корпусу двумя или четырьмя болтами3. При подземной прокладке труб над ревизией устраивают колодцы, закрываемые крышкой.

Дворовая сеть водоотведения прокладывается на расстоянии не менее 3 м от стен здания, чтобы предохранить фундамент и стены от осадки и трещин при рытье траншей. Более точно это расстояние определяют, если известны глубины заложения труб и фундамента здания. Трубы прокладывают не выше глубины промерзания на 0,4 м.

На сетях устраивают смотровые колодцы располагая их так, чтобы длина выпуска от прочистки до стенки колодца не превышала 7,5 м при диаметре выпуска 100 мм и 10 м при диаметре 150 мм и более. Перед присоединением к наружной сети на рас­стоянии 1—1,5 м от красной линии застройки устраивают контрольный колодец.

Дворовую сеть прокладывают в такой последовательности: раз­мечают трассу, отрывают траншею, устанавливают крепления (при необходимости), подготовляют дно траншеи, монтируют колодцы, укладывают трубы и засыпают траншею.

Канализационную сеть здания монтируют в такой последовательности: разносят трубы и узлы трубопроводов, прокладывают выпуски и горизонтальные трубопроводы с установкой опор, монтируют стояки и вытяжные части, прокладывают подводки к санитарным приборам. Чтобы в процессе монтажа трубы не засорялись, открытые их концы временно закрывают инвентарными заглушками.

Сеть не должна пересекать несущие строительные конструкции (балки, колонны), вентиляционные, дымовые каналы. В местах возможного механического повреждения (на складах, в подвалах) канализационные трубопроводы защищают от повреждений устройством твердого перекрытия из бетона, цемента, асфальта. Участки, подвергающиеся охлаждению (около ворот, дверных проемов), могут замерзнуть, поэтому их покрывают слоем теплоизоляции. Сети бытовой канализации, прокладываемые в магазинах, столовых, буфетах, закрывают коробом, а места пересечений перекрытий герметично заделывают. Запрещается прокладка канализационных сетей в жилых комнатах, больничных палатах и других помещениях, требующих особого санитарного режима.

Выпуски прокладывают во время работ по нулевому циклу. Их выполняют обычно из чугунных канализационных труб; возможно использование асбестоцементных и пластмассовых труб.

Внутренние сети прокладывают из чугунных или пластмассовых канализационных безнапорных труб.

Горизонтальные трубопроводы от выпуска до стояков прокладывают под полом помещений в земле, если помещения эксплуатируемые, или над полом на кирпичных столбиках или подставках. Столбики устраивают около раструба или под фасонными частями на расстоянии не более 2 м. Трубопроводы можно прокладывать по стенам или под потолком помещений и при этом их крепят так же, как водопроводные трубы.

Боковые ответвления присоединяют с помощью косых тройников и отводов. Присоединять боковые ответвления в одну крестовину не рекомендуется, так как трубопровод в этом месте может засориться; поэтому рекомендуется каждое ответвление присоединять в косой тройник. Повороты трубопроводов и присоединение стояков должны осуществляться плавно с помощью двух отводов по 135°.

На подвесных линиях, проложенных под потолком, устанавливают прочистки, которые выводят на вышележащий этаж, с устройством лючка в полу. Отверстия прочисток закрываются заглушками (пробками), при установке которых используют смоляную прядь или мастику.

Собирают стояк снизу вверх, начиная от подвала или первого этажа. Заготовленные узлы устанавливают и закрепляют на месте, соединяют их с прямыми участками труб и заделывают раструбы. При сборке стояка раструбы располагают кверху.

Стояки крепят к стенам крючками, хомутами, расположенными, как правило, под раструбом. Расстояние между креплениями не более 3 м. Перед креплением стояка его положение проверяют по отвесу: ось стояка по всей высоте должна совпадать с линией отвеса. Отклонения допускаются не более 2 мм на 1 м длины трубопровода.

Подводки, прокладываемые с уклоном в сторону стояка, монтируют после прокладки соответствующих стояков. Сборку производят от тройников и крестовин на стояке по направлению к санитарным приборам. При прокладке подводок соблюдают те же условия, что и при прокладке горизонтальных трубопроводов.

Подводки к ваннам, расположенным на одной отметке, присоединяют с двух сторон стояка с помощью косых крестовин. Санитарные приборы, расположенные в разных квартирах на одном этаже, не допускается присоединять к одной подводке.

Канализационные сети из пластмассовых труб монтируют с соблюдением тех же правил, что и при монтаже водопроводных сетей.

Ливневая канализация и очистка ливневых стоков устраивается для удаления атмосферных осадков с крыш зданий, других площадей. В жилых зданиях, обычно используют только бытовую, в общественных зданиях предусматривают дополнительно ливневую или вторую сеть канализации для отвода производственных сточных вод.

Установки очистки ливневых стоков предназначены для очистки сточных вод, загрязненных нефтепродуктами при самотечном режиме поступления стоков. Обычно это дождевые стоки с автостоянок, АЗС, промышленных предприятий или загрязненных маслами площадей с территорий разливных цехов и складов масел и нефти и из цехов, в которых используются нефтепродукты. Установки очистки ливневых стоков обеспечивает очистку нефтесодержащих ливневых сточных вод до показателей, соответствующих нормативным требованиям к ПДК загрязнений в воде водоемов, что позволяет сбрасывать очищенные ливневые стоки непосредственно в водоем, в дренажные канавы, придорожные кюветы и т. п.

13. ЭКСПЛУАТАЦИЯ САНИТАРНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ

Основная задача при эксплуатации состоит в обеспечении безаварийной и надежной работы всех звеньев инженерных систем, бесперебойном снабжении теплотой, газом, водой и их рациональном использовании.

Надежная работа санитарно-технических систем обеспечивается планированием эксплуатационной деятельности, заключающейся в проведении организационных и технических мероприятий.

Организационные мероприятия заключаются в разработке нор­мативных документов (стандарты предприятия, положения о проведении ремонтов, правила технической эксплуатации и др.).

Технические мероприятия предусматривают техническое обслуживание, ремонт и соблюдение требуемых режимов работы всех элементов санитарно-технических систем зданий.

Техническое обслуживание и ремонт регламентируются Поло­жением о планово-предупредительном режиме (ППР) и наладке инженерных систем, что обеспечивает надежную работу узлов и агрегатов. ППР определяет виды, периодичность, объем и порядок проведения работ для обеспечения безотказной эксплуатации санитарно-технических систем.

Техническое обслуживание подразделяется на ежедневное (ТО-1) и еженедельное (ТО-2). При техническом обслуживании осматривают состояние систем и ликвидируют выявленные неисправности.

Ремонты включают в себя текущие и капитальные, которые, в свою очередь, могут быть малые (М); средние (С) и большие (Б). Текущие ремонты заключаются в систематически и своевремен­но проводимых работах по предохранению систем от преждевре­менного износа и устранению мелких повреждений, неисправно­стей, а также регулированию системы.

Капитальный ремонт заключается в восстановлении оборудова­ния, систем. При капремонте, проводимом через 15 лет после вво­да здания в эксплуатацию, полностью заменяют трубопроводы и оборудование, у которых истек срок службы.

Эксплуатационные службы могут представлять собой крупные специализированные подрядные организации, которым дирекция эксплуатации зданий (ДЭЗ) заказывает работу по ремонту и обслуживанию санитарно-технических систем.

13.1 Основные эксплуатационные требования к внутреннему холодному и горячему водопроводу

Холодный водопровод. Внутренний водопровод должен обеспечить бесперебойную подачу воды в необходимом количестве и требуемого качества всем потребителям в течение периода эксплуатации водопровода (до капитального ремонта). Секундный расход через водоразборную арматуру должен соответствовать значениям, приведенным в табл. 13.1.

Средний суточный расход (эксплуатационная норма водопотребления) на одного жителя не должен превышать значений, приведенных в табл. 13.2.

Водопровод должен быть безопасным и удобным в пользовании. Поэтому давление в водопроводной сети перед наиболее низко расположенным смесителем или краном не должно превышать 0,6 МПа.

Секундный расход, л/с

Минимальное рабочее давление перед арматурой, Яр, МПа (м вод. ст.)