Канализация — система удаления сточных вод¶
Канализация — комплекс инженерных сооружений, трубопроводов и устройств, предназначенных для сбора, транспортирования и удаления сточных вод (бытовых, производственных, атмосферных) от мест образования до очистных сооружений или пунктов сброса. Входит в число основных систем жизнеобеспечения населённых пунктов и промышленных предприятий.
¶Состав системы
Канализационная система включает следующие элементы:
- Внутридомовая (внутризаводская) сеть — трубопроводы, стояки и приборы (унитазы, раковины, ванны, производственные трапы), принимающие сточные воды.
- Внешняя (наружная) сеть — коллекторы и выпуски, проложенные вне зданий, транспортирующие стоки к очистным сооружениям.
- Насосные станции — обеспечивают перекачку стоков при невозможности их движения самотёком.
- Очистные сооружения — комплексы, где сточные воды очищаются от загрязнений до нормативных значений.
- Выпуски и выпуски в водоём — сооружения для сброса очищенных (или требующих обработки) вод в водные объекты.
¶Виды канализации
По назначению канализацию разделяют на несколько типов:
| Тип | Назначение |
|---|---|
| Бытовая (хозяйственно-фекальная) | Приём и удаление стоков от санитарно-бытовых приборов жилых и общественных зданий |
| Производственная | Удаление сточных вод промышленных предприятий |
| Ливневая (дождевая) | Сбор и отвод атмосферных осадков с территории населённых пунктов и промышленных площадок |
| Внутренняя | Сеть трубопроводов и приборов внутри здания |
| Наружная | Коллекторы и сооружения вне зданий |
| Общесплавная | Совместный отвод бытовых и ливневых стоков в общий коллектор |
| Раздельная | Раздельный отвод бытовых и ливневых стоков по независимым сетям |
¶Принцип работы
В большинстве городских систем основной принцип — самотёчный транспорт стоков. Трубопроводы прокладываются с уклоном (обычно 0,003–0,02 в зависимости от диаметра), что обеспечивает движение жидкости под действием силы тяжести. Скорость потока должна быть достаточной для предотвращения заиливания, но не создавать эрозию труб.
При невозможности обеспечить самотёк (на равнинной местности, при глубоком залегании коллекторов, на подтопляемых территориях) устанавливаются насосные станции, перекачивающие стоки на следующий участок сети или на очистные сооружения.
¶Материалы трубопроводов
Для наружной канализации применяются:
- Чугун — традиционный материал, высокая механическая прочность, долговечность (срок службы до 80–100 лет), но значительный вес и подверженность коррозии.
- Поливинилхлорид (ПВХ) — лёгкие трубы с гладкой внутренней поверхностью, устойчивые к коррозии, получившие широкое распространение с 1970-х годов.
- Полиэтилен низкого давления (ПНД) — применяются для напорных линий и выпусков.
- Бетон и железобетон — для больших коллекторов диаметром свыше 500 мм.
- Керамика — используется для стоков агрессивных сред (кислоты, щёлочи).
¶Очистные сооружения
Очистка сточных вод, как правило, многоступенчатая:
- Предварительная очистка — задержание крупных включений решётками, пескоуловителями.
- Механическая очистка — осаждение взвешенных частиц в первичных отстойниках.
- Биологическая очистка — разложение органических загрязнений микроорганизмами в аэротенках, биофильтрах, метантенках.
- Дополнительная (глубокая) очистка — обеззараживание хлорированием, ультрафиолетом, озонированием; обезвоживание осадка.
¶История
Первые системы канализации появились в древности: в Индской цивилизации (Мохенджо-Даро, III—II тысячелетия до н. э.) и в Древнем Риме, где функционировала знаменитая система Cloaca Maxima (VI век до н. э.). В средние века канализация в европейских городах пришла в упадок; массовое строительство современных систем началось в XIX веке после эпидемий холеры, что убедительно продемонстрировало связь качества водоснабжения и санитарного состояния.
В России первые городские канализационные сети появились в Санкт-Петербурге в 1770-х годах (проект инженера В. Ф. Туволкина), но массовое развитие получили лишь во второй половине XIX века — с устройством канализации в Москве (1883), Киеве, Ростове-на-Дону и других городах.
¶Канализация в России
Системы канализации в городах России эксплуатируются преимущественно на самотёчном принципе. Значительная часть наружных сетей построена в 1960—1980-е годы из чугунных и асбестоцементных труб и в настоящее время нуждается в замене. По данным Росстата, в начале 2020-х годов централизованной канализацией охвачено более 70 % городского населения страны.
Основные производители канализационного оборудования в России — «Полипластик», «ЭКОПЛАСТ», «РосНиИС» и другие предприятия, выпускающие трубы из ПВХ, ПНД и бетона.
¶Проблемы и современное развитие
Ключевые проблемы эксплуатации канализации в России — износ основных фондов (в отдельных городах износ сетей превышает 70 %), неразвитость очистных сооружений и сброс недостаточно очищенных вод в реки и озёра. Программы модернизации, реализуемые в рамках национальных проектов, предусматривают реконструкцию сетей и очистных сооружений, внедрение систем рециклирования сточных вод и контроля качества сбросов.
Источники:
- СанПиН 2.1.3684-21 «Санитарно-эпидемиологические требования к содержанию территорий городских и сельских поселений»
- СП 32.13330.2012 «Канализация наружные сети и сооружения»
- Кульский Л. А. «Химия воды: физико-химические процессы обработки природных и сточных вод»
- Мещеряков П. П. «Канализация городов»
- Данные Росстата о благоустройстве территорий