Ливневые очистные сооружения: область применения, виды, принцип работы и монтаж

Содержание

Общие принципы обустройства “ливневки”

Владельцам частных домов вполне по силам собственноручно сооружать коммуникации для сбора и отвода дождевых (талых) вод. После выполнения всех расчётов и приобретения требуемых материалов, приступают к действиям по обустройству ливневой канализации.

Первым делом копают на придомовой территории траншеи для водоотводных линий, согласно намеченному плану. Подводят траншеи к точкам расположения сливных стояков (водосточных труб). Под планировку системы частного хозяйства достаточно глубины траншей 300-500 мм.

Выполняя раскопку траншей, учитывают уклон будущих трубопроводов (или лотков) в сторону центрального водосборника-накопителя. Днище готовых траншей уплотняют путём трамбовки и засыпают слоем речного песка (высотой не менее 200 мм)

На площадках под водосточными трубами копают приямки под дождеприёмники и устанавливают их. Эти элементы системы представляют собой ёмкости прямоугольной формы небольшого объёма (5-10 литров).

Для устройства смотровых и поворотных колодцев рекомендуется использовать готовые промышленные пластиковые ёмкости или делать литые из полимербетона. Первый вариант дороже, но проще в установке и обслуживании.

Выпускаемые промышленностью дождеприемники, как правило, дополняются корзинами-сборщиками крупного мусора. Природный мусор неизбежно попадает в ливневую канализацию с потоками дождевой воды.

Одна из многочисленных существующих конструкций дождеприёмников. Материал изготовления – пластик. Оптимальный выбор в рамках проектов частной недвижимости. Такие ёмкости, как правило, дополняются корзинами-фильтрами для задержки крупного мусора

Исходя из выбранной технологии сооружения ливневой канализации (открытая или закрытая), в траншеях укладывают лотки или монтируют линию из полимерных труб.

Если делается простая лотковая система слива с выводом на близлежащий газон, желательно предусмотреть риски возможного размыва почвы на участках слива. Элементы закрытого монтажа в местах стыков обязательно герметизируют.

Собранные таким образом коммуникации должны подключаться к общему резервуару-накопителю или коллектору централизованной сети.

Также следует позаботиться о сооружении фильтров-уловителей песка непосредственно перед входом в общий накопитель. И не забыть установить смотровые колодцы. Их монтаж необходим на участках магистралей длиной более 10 метров, а также в местах схемы, где образуются повороты водоотводной линии.

Устройство пескоуловителя

Пескоуловитель является приспособлением, который состоит из набора элементов, напоминающих внешне большое сито. Поскольку дождевые стоки содержать большое количество мелких камней и песка, которые затрудняют работу очистительной системы и снижают очистку воды, необходимо использование песколовки.

Устройство состоит из следующих элементов:

Первого отсека, в который собираются крупные части отходов и мусора.
Второй части, в которой находятся наклонные лопасти в большом количестве, по которым проходят потоки воды в обратном направлении, в результате чего тяжелые фракции песка выпадают в виде осадка на дно емкости.
Третьего отсека, используемого для сбора воды и направления ее в очистное сооружение.

Этим устройством задерживается свыше 2/3 объема песка, гравия и мусора.

Преимущественные качества ливневых систем очистки

Если вы планируете купить локальные очистные сооружения ливневой канализации в различных корпусах или, как их ещё называют, ливнёвки, Вам нужно понимать какие они имеют плюсы:

Работа системы не требует наличия вспомогательных построек;
Сооружения может иметь необходимые для заказчика габариты — их размещение возможно на небольшой территории;
При монтаже системы возможна установка байпаса (дополнительной линии, обеспечивающей стабильную работу установки в различных аварийных ситуациях);
Установка сооружений для очищения сточных вод возможна на требуемой глубине заложения (изготавливаются необходимой высоты технические колодцы), что позволяет обеспечить удобный доступ к системе для обслуживания;
Сооружения изготовлены из армированного стеклопластика, который не подвержен коррозии и воздействию окружающих факторов. Благодаря этому, установка может исправно функционировать более пятидесяти лет;
В данной системе предусмотрен контрольный колодец проб, что позволяет контролировать правильную работоспособность системы.

Конструктив очистных сооружений:

Снижение до требуемых норм и фильтрация, предотвращение превышения примесей в сточных водах проводится посредством следующих блоков, входящих в состав ЛОС:

Распределительный колодец (разделительный колодец или РК);
Сорбционный фильтр (СФ);
Пескоотделитель (пескоуловитель или ПО);
Бензомаслоотделитель (нефтеуловитель или БМО);
Контрольный колодец для отбора проб (КК).

Схема работы ЛОС FloTenk

Системы очистки бывают проточного и накопительного типа.

Проточный тип представляет из себя конструкцию из трёх блоков, в котором стоки осуществляют движение самотёком и таким же образом проходят очистку до требуемых показателей.

Накопительный тип представляет из себя аккумулирующий резервуар, в котором установлена трубная обвязка и насосное оборудование, которое срабатывает при достижении определенного уровня ливневых или поверхностных стоков. Далее насосы перекачивают накопившиеся стоки в саму систему очистки, где стоки уже проходят очистку самотёком.

Стоки, которые направлены на на очистку, поступают в систему проточную систему самотёком в безнапорном режиме. Сооружение состоит из нескольких блоков, каждый из которых имеет свое предназначение. Сточные воды по трубам попадают в первый блок, где оседают твердые частицы и крупные фракции. Они опадают вниз в виде осадка. Далее стоки перетекают в нефтеуловитель, в котором задерживаются продукты переработки нефти (бензин, солярка, маслянистые вещества и т. д).

Третьим блоком выступает сорбционный фильтр. Это горизонтальный резервуар в котором находится сорбционная загрузка, состоящая из мытого гравия, пуролата и сорбента rx-sorb. В нем происходит более «тонкая очистка» поступающих стоков — фильтр нейтрализует оставшиеся примеси и остатки нефтепродуктов. После прохождения этого блока, вода считается условно-чистой для сброса в водоёмы, на рельеф или для орошения растений.

Пример расчета ливневой канализации ↑

Некоторые проектировщики не вдаются в детали расчета ливневой канализации, оперируя рекомендуемыми значениями диаметров труб, которые указаны в СНиП. Для безнапорных сетей в качестве водоотвода обычно используют трубопровод диаметром 200-250 мм. Именно такой размер гарантирует оптимальную скорость движения поверхностных стоков в случае интенсивных осадков.Вместе с тем правильно выполненный расчет способствует более целесообразному распоряжению бюджетом, поскольку для нормальной функциональности ливневой сетимогут подойти трубы меньшего диаметра.

Расчет диаметра трубы позволяет уменьшить затраты без ущерба для функциональности системы

В качестве примера рассчитаем параметры водосточной трубы для крыши частного дома площадью 100 м² (0,01 га), расположенного в одном из населенных пунктов Московской области:

Согласно карте интенсивности дождя параметр q20 для Москвы и близлежащих районов составляет 80 л/с. Коэффициент поглощения влаги для кровли равен 1. Исходя из этих данных, рассчитываем расход дождевых вод:

Qr =80·0,01 = 0,8 л/с

Поскольку уклон кровли в частном доме, как правило, существенно превышает показатель 0,03 (3 см на 1 м), коэффициент заполнения свободной емкости во время напорного режима принимаем равным 1. Таким образом:

Q = Qr = 0,8 л/с

Зная показатель расхода дождевой воды, можно не только произвести расчет диаметра ливневой канализации, но и определить необходимый уклон стока. Для этого воспользуемся справочником А.Я. Добромыслова «Таблицы для гидравлических расчетов трубопроводов из полимерных материалов. Безнапорные трубопроводы». Согласно расчетным данным, которые представлены в таблицах, для показателя расхода 0,8 л/с подойдут трубы с такими параметрами:

диаметр 50 мм, уклон 0,03;
диаметр 63 мм, уклон 0,02;
диаметр 75 мм (и выше), уклон 0,01.

Уклон трубы обратно пропорционален ее диаметру

Материал трубопровода.

СНиП допускает использование труб из асбестоцемента, стали и пластика (ПВХ). Асбестоцементный трубопровод, хоть и является экономичным вариантов, сегодня применяется достаточно редко из-за хрупкости материала и большого веса (1 метр 100-миллиметровой трубы весит 24 кг). Стальные трубы значительно легче асбестовых, тем не менее они склонны к коррозии. Поэтому дляливневок чаще всего используютсятрубы из ПВХ, которые совмещают в себе малый вес, простоту монтажа и длительный срок эксплуатации.

Глубина прокладки подземной части.

Оптимальное расположение трубы – ниже уровня промерзания грунта и выше уровня грунтовых вод. Поскольку не каждая местность позволяет соблюсти данное условие, допускается прокладка трубопровода на небольшой глубине, однако не ближе 70 см к поверхности.

Монтаж стояков.

Отвод дождевой воды с крыши осуществляется посредством стояков, под которыми размещаются точечные или линейные дождеприемники. Вертикальные водоотводы крепятся к стене с помощью хомутов. Расчет интервала крепления стояков ливневой канализации выполняется с учетом материала трубы. Для ПВХ хомуты размещаются с интервалом 2 м, для стали – 1-1,5 м.

Охранная зона.

СНиП предусматривает организацию так называемых охранных зон вблизи расположения ливневой сети. На расстоянии менее 3 м от трубопровода запрещено возводить строительные объекты, сажать кусты и деревья, устраивать свалку мусора, обустраивать парковочное место.

Типовая схема ливневки частного дома

Проектирование системы отвода дождевой воды является важным этапом строительства жилого дома или промышленной площадки. В данной статье приведены формулы для грубого расчета диаметра трубопровода, поскольку они не учитывают такие параметры, как трение воды о внутреннюю поверхность трубы, количество изгибов и соединений в системе и др. Для более точного расчета ливневой канализации существуют специальные программы, которые можно найти в интернете. Однако самый верный метод – доверить проектирование специалистам, которые учтут все нюансы и предложат наиболее эффективный и экономически выгодный вариант.

Обзор видов

Осуществляя подбор ЛОС для частного дома, дачи или коттеджа, следует понимать, насколько будет рациональным использование установки той или иной конструкции. Чаще всего размеры, а также ее технические характеристики рассчитывают исходя из того, что в среднем один человек потребляет 200 литров воды в сутки. Если устанавливать малые емкости на большое количество людей, то стоки попросту не успеют переработаться, и вода после очистки все равно останется мутной. В то же время если емкость будет слишком большой по сравнению с объемом сточных вод, то владелец будет тратить большое количество средств напрасно на обслуживания подобного сооружения.

Что касается видов, то первым следует назвать септик. Такая конструкция производит очистку стоков механическим способом. Обычно он имеет 2-4 камеры, куда по очереди транспортируется вода, которая должна быть очищена. Конструкция септика обычно самотечная. В первой камере происходит отстаивание воды, а крупные частицы идут на дно. Процесс распада здесь осуществляется медленно, ведь переработка стоков производится по анаэробной методике. Достигая отверстия трубы для перелива жидкости, стоки переходят в следующий отсек. Здесь при помощи бактерий аэробного типа происходит более быстрое расщепление веществ, а после заполнения резервуара, стоки попадают в следующий отсек, откуда вода через спецтрубу попадает на фильтрационные поля либо в дренажный колодец. Системы доочистки обычно засыпаются щебнем или песком.

Еще один вариант – станция биоочистки в качестве ЛОС. Принцип работы здесь основан на применении аэробных бактерий. Для этого в сооружении должен быть кислород. Его подача обеспечивается компрессором, то есть это система с принудительной аэрацией. Емкость для стоков делается в таких станциях обычно в виде прямоугольника, поделенного на 4 зоны. В первой происходит отстаивание стоков. Вторая камера обычно называется аэротенком. Здесь начинается очистка при помощи полезных бактерий, и именно сюда закачивается компрессором кислород. В финале здесь идет расщепление органики и образование так называемого активного ила. Вся эта масса переносится в третий отсек, который называют отстойником вторичного типа. Здесь ил падает на дно и возвращается в аэротенк, а неактивный ил перекачивается насосом в спецотстойник. Там ил идет на дно, а вода переливается в приемную камеру.

Эта схема очистки дает практически 100-процентный результат. Такая конструкция – неплохое решение для загородного дома, и углубление в земле для нее можно вырыть даже при помощи лопаты. Техническая вода используется для полива растений, а ил – в качестве удобрений. Недостатком такого варианта будет энергозависимость и энергозатратность.

Третий вид ЛОС – самая простая сливная яма. Такое решение будет востребовано, если в доме вы находитесь только в течение какого-то сезона. В таком случае ЛОС ставить смысла нет, и можно использовать яму, где будут просто накапливаться отходы. Можно даже купить какую-то готовую емкость, выполненную из пластика. Установка и подбор резервуара будет основываться на особенностях участка, а также грунта. Воду из такой ямы не нужно очищать или выводить в грунт. Только время от времени ее нужно очищать – периодическую откачку стоков можно сделать самостоятельно, либо воспользоваться услугами ассенизаторов.

Установка автономных очистных сооружений ливневых стоков

Установка очистки ливневых сточных вод должна выполняться в соответствии со всеми правилами и нормами, предусмотренными законодательством.Первым делом выполняется сборка оборудования в цельную конструкцию, и для этого необходимо знать такие правила:

На первом уровне располагается резервуар, в котором будет храниться собранная вода.
Вторым элементом является пескоуловитель, обеспечивающий первичную очистку дождевых стоков.
За пескоуловителем в цепь оборудования монтируется маслоуловитель или другое приспособление, способное отлавливать нефтепродукты, содержащиеся в воде.
Последний элемент конструкции – сорбционный блок, проводящий доочистку стоков.
Пройдя через все элементы очистного сооружения, вода уходит в водоприемник или место утилизации.

Очистные сооружения ливневых сточных вод устанавливаются по следующему алгоритму:

Сначала необходимо подготовить котлован, в котором будет устанавливаться конструкция. Размеры котлована должны превышать габариты оборудования хотя бы на 50 см в каждой плоскости. Кроме того, при рытье траншей необходимо соблюдать небольшой постоянный уклон, обеспечивающий движение жидкости самотеком. Минимальный угол уклона составляет 3 градуса.
Донная часть траншей и ямы должна засыпаться песчаной подушкой. После засыпки песка его нужно пролить водой и утрамбовать.
При установке тяжелого оборудования песчаной прослойки недостаточно, поэтому дно ямы необходимо будет забетонировать.
Когда земельные работы завершены, очистное сооружение необходимо предварительно собрать.
Теперь вся конструкция устанавливается на свое место. Смотровые люки системы должны располагаться немного выше уровня земли.
Смонтированные очистные сооружения ливневых сточных вод в обязательном порядке утепляются. Подойдет любой теплоизоляционный материал, например, минвата. Утепление нужно, чтобы обеспечить функционирование конструкции при низких температурах.
Трубопроводы системы должны изолироваться водонепроницаемыми материалами. С этим пунктом проблем возникнуть не должно, поскольку такие вещества можно найти практически в любом строительном магазине.
После изоляции труб систему нужно собрать полностью.
Соединения трубопроводов и стыки между деталями нужно обработать герметиком, чтобы повысить водонепроницаемость конструкции.
Когда вся конструкция подготовлена к работе, ее необходимо протестировать.
Если испытание пройдено успешно, то система засыпается песком, который после этого необходимо утрамбовать.
Последний этап – засыпка грунта и укладывание слоя дерна, который был предварительно снят с участка.

Заключение Очистные сооружения ливневых сточных вод должны подбираться очень тщательно, чтобы их производительность и функциональность максимально соответствовали требованиям. Разрабатывая проект системы, стоит хотя бы пообщаться со специалистами, а лучше всего будет выполнять эту работу совместно, как и установку конструкции. Все элементы очистного сооружения должны быть на своих местах и обеспечивать максимальную очистку ливневых стоков, после которой можно выполнять сброс сточных вод в водоемы.

Автономная канализация

Промышленностью выпускаются различные модели автономных канализационных систем, которые получили сокращенное название ЛОС (локальные очистные сооружения). Для того чтобы подобрать современные локальные очистные сооружения канализации для дома, необходимо знание устройства, технических данных и принципа действия таких устройств, а также требований для монтажа и эксплуатации.

Назначение локальных очистных систем

Если частный дом из-за удаленности невозможно подключить к центральной канализации, то для обработки сточных вод выход только один — устройство локальной канализации в частном доме, которая обеспечит безопасность окружающей среды. Для автономных систем канализации применяются несколько видов устройств, которые выполняют задачи по очищению и отстаиванию загрязненных вод и канализационных нечистот.

Популярны следующие виды устройств, предназначенных для локальной канализации:

Септики – устройства, представляющие собой емкость, которая разделена на камеры, но в отдельных случаях септик состоит из нескольких связанных между собой отдельных емкостей. Это малогабаритная конструкция. Например, локальная канализация астра содержит все необходимое для очистки и отстоя канализационных стоков. Современный рынок оборудования для канализации предлагает значительное число моделей, которые изготовлены из полипропилена (ПП) и полиэтилена низкого давления (ПНД). Для полного цикла очистки (до 98%) наличия септика недостаточно, нужно дополнительно оборудовать фильтрационные поля для доочистки стоков.
Аэротенки – открытые емкости прямоугольной формы, в которых происходит весь процесс очистки канализационных стоков. В аэротенках сточные воды протекают по каналам и смешиваются с активным илом под действием потоков воздуха. Они нейтрализуют нефтепродукты и жировые стоки.
Биофильтры – устройства, входящие в состав канализационной системы (ЛОС). Их главная задача – обеспечить глубокую биологическую очистку канализационных стоков с помощью бактерий, помещенных в специальные устройства, которые обеспечивают их активную жизнедеятельность. Биофильтры обычно снабжаются фильтрами для механической очистки нечистот. Располагаются биофильтры либо внутри септиков или станций очистки, либо изготавливаются в виде отдельных устройств.

Устройство автономной канализации

Проекты современных частных домов чрезвычайно разнообразны и индивидуальны.

На первом этапе создания системы составляется общая схема. В этой схеме отражается:

Расположение сантехнических приборов. Для каждой сантехнической точки указывается способ ее подключения к общему коллектору.
Выбор типа отвода канализационных стоков – самотечная или напорная система

Чаще всего применяется самотечная система из-за ее дешевизны, но при этом особое внимание необходимо уделить расчету и контролю наклона труб на всем протяжении контура системы.
Разработка проекта схемы трубопроводов. На этом этапе рассчитывается максимально возможная нагрузка для каждой сантехнической точки и для всей системы канализации

Такие расчеты необходимы для определения диаметра трубопроводов на каждом участке системы. Для предотвращения засоров нужно стремиться минимизировать количество поворотов труб. Для уменьшения числа поворотов применяются кресты раструбные для бытовой канализации, которые выпускаются в широком ассортименте и их можно подобрать для любой конфигурации системы.
Оптимальный выбор канализационного стояка и фановой трубы. Иногда для удешевления системы объединяются функции стояка и фановой трубы. Их главное предназначение – предотвратить появление неприятных характерных запахов в доме.
При проектировании наружной канализации учитывается способ удаления канализационных нечистот и применяемая автономная система очистки, например, канализация Юнилос Астра. Необходимый объем емкости устройства очистки напрямую зависит от количества сантехнических устройств и возможных максимальных потокомхв загрязненных вод.

Особенности монтажа внешней канализации

Внутренняя и внешняя канализация неразрывно связаны между собой. Выход коллектора внутренней канализации должен быть ниже уровня промерзания почвы в конкретном регионе. По проекту и проведенным расчетам выполняются земляные работы. Разводка труб наружной канализации в случае, если монтируется локальная канализация своими руками, начинается от выходного коллектора. Если в регионе наблюдается сильные морозы, то трубы дополнительно утепляют специальным теплоизолирующим материалом, а затем производится подсыпка песком до верхнего уровня труб и окончательная засыпка траншей грунтом.

Технология очистки

Технологический регламент очистки сточных вод подразумевает прохождение ими определенных этапов для устранения загрязнений. Схема ликвидации выбросов из промышленных, бытовых и ливневых вод – это много стадий, которые различаются наличием специальных агрегатов, приспособлений, химических и биологических веществ. В качественном процессе очищения сточных вод должны присутствовать дезинвазия, хлорирование, прохождение механических фильтров и другие процедуры.

Механическая

Изначально жидкость от предприятий и бытовых хозяйств поступает в специально предназначенный резервуар основной насосной станции. После этого вода отправляется в цех по механическому очищению. Этот этап позволяет ликвидировать около 75% загрязнений. Процедура осуществляется при помощи специальных приспособлений, которые удаляют крупные частицы мусора и нерастворимые соли. Рассмотрим виды этих приспособлений:

Решетки, сита способны уловить мусор с диметром более 1,6 см. К таким загрязнителям относятся бутылки, куски тканей, пластмасс, продукты. После вылавливания этот мусор вывозят или перерабатывают на месте. Сито представлено поперечными балками из металла с расстоянием несколько сантиметров друг от друга.

Биологическая

Биологический этап очищения стоков может быть представлен как самостоятельный агрегат или же являться частью многоступенчатой системы очищения. Суть биологического очищения заключается в ликвидации разных загрязнителей, а именно: органических элементов, макроэлементов. В этой системе участвуют бактерии и простейшие, питающиеся вредоносными частицами, которые находятся в воде. В процессе своей жизнедеятельности одноклеточные чистят стоки.

Биологическая очистка осуществляется по определенной схеме в несколько этапов:

Аэротенки – это прямоугольные резервуары, в которых происходит перемешивание жидкости и активного ила, что проводит ее эффективную очистку.

Доочистка

После того как сточные воды пройдут все вышеописанные этапы, они считаются освобожденными от загрязнения более чем на 90%. После этого в жидкости все еще присутствует некоторая доля вредных элементов, из-за которых воду нельзя сбросить в природный источник. Для того чтобы исправить ситуацию, были разработаны следующие доочистительные системы – биореакторы. Приспособления для проведения глубокой очистки работают с помощью процесса окисления, которое ликвидирует органические соединения, микроорганизмы, азот аммония. С целью ускорить доочищение жидкости в системах применяют интенсивную аэрацию.

Обеззараживание

Ультрафиолетовые обеззараживатели необходимы для дезинфекции воды и возможности использовать ее в промышленности, быту. На данном этапе обеззараживание происходит при помощи ультрафиолетового облучения, влияния переменного напряжения, ультразвука, гамма-облучения и хлорирования. УФО считается довольно эффективным способом очищения сточных вод, так как благодаря ему уничтожаются практически все вредоносные организмы, бактерии, вирусы, инвазии.

Ликвидация фосфатов проводится при помощи введения в жидкость коагулянтов.

Определение и назначение очистных сооружений ливневых стоков

Общие принципы обустройства “ливневки”

Устройство пескоуловителя