Особенности устройства канализационных сетей на промышленных предприятиях

При проектировании и строительстве канализационных сетей на промышленных предприятиях следует учитывать влияние, которое могут оказывать производственные сточные воды на материал труб и сооружений, а также на работу сети. Это влияние вызывается следующими причинами:

· агрессивностью сточных вод;

· возможностью засорений, закупорок и биологических обрастаний;

· содержанием в сточных водах растворенных газов;

· неравномерностью поступления сточных вод;

· содержанием взвешенных веществ с высокой гидравлической крупностью.

Агрессивность сточных вод приводит к коррозионному разрушению материала труб, лотков, колодцев, стыков и других элементов. Защита от коррозии осуществляется разными способами, в том числе изоляцией химически стойкими материалами, а также применением материалов, не разрушающихся от агрессивного действия сточных вод.

Изоляции химически стойкими материалами подвергаются бетонные, железобетонные, стальные и чугунные трубы.

При транспортировании неагрессивных сточных вод могут использоваться бетонные и железобетонные трубы, изготавливаемые способом вибропрессования. При изготовлении этих труб обязательно применение бетонов из кислотостойких цементов. Защиту бетона от коррозии производят нанесением на внутреннюю поверхность трубы изоляции из битумных материалов и эпоксидных смол. Стыки труб заделывают кислотостойкими мастиками. Внутреннюю поверхность стальных труб защищают от коррозии нанесением слоя асбестоцементного раствора толщиной от 4 до 12 мм. Нанесение производят специальным механизмом через сопла, вращающимся под действием сжатого воздуха.

При перекачке и транспортировании сильнокислых стоков применяют стальные трубы, футерованные резиной или пластиками (полихлорвиниловой пленкой), а также чугунные асфальтированные трубы. Кроме того, стальные трубы защищают стеклоэмалями и полимерцементами.

В зависимости от концентрации загрязнений, температуры и состава сточных вод могут применяться трубы из материалов, стойких к агрессивному действию сточных вод, таких как керамические, винипластовые, фторопластовые, стеклопластиковые, полиэтиленовые трубы, а также трубы из нержавеющей стали. При применении пластмассовых труб необходимо помнить, что температура сточных вод не должна быть выше 40⁰С.

Заделка стыков раструбных труб, предназначенных для отвода кислых сточных вод, осуществляется конопаткой асбестовым шнуром с битумным, андезитовым или арзамитовым замком.

При малой агрессивности сточных вод для устройства смотровых колодцев применяют готовые кольца из кислотостойкого бетона, а также железобетонные люки и крышки.

Канализационные колодцы на самотечных линиях для кислых стоков необходимо выполнять из клинкерного, битуминизированного или кислотоупорного кирпича на кислотоупорном растворе. Лотки делаются из асфальтобетона, кислотоупорного кирпича на кислотоупорном растворе или из кислотоупорного бетона. Нижнюю часть колодцев (на 20 см выше полок лотка) целесообразно изолировать битумной обмазкой в несколько слоев, по 5 мм или оклейкой рулонными материалами не менее, чем в два слоя. При применении металлических люков и крышек их следует покрывать асфальтовым лаком или другими кислотостойкими материалами.

Предохранение трубопроводов от засорения и закупорок осуществляется путем устройства решеток, отстойников вблизи выпусков сточных вод из цехов. Во избежании образования отложений и осадка в результате химических реакций при смешении сточных вод от различных производственных процессов их следует транспортировать по отдельным трубопроводам.

Наибольшей опасности биологических обрастаний подвержены системы оборотного водоснабжения. Биологические обрастания представляют собой совокупность микроорганизмов (бактерий, водорослей, простейших), поселившихся и развивающихся на поверхности труб и теплообменной аппаратуры, а также на конструкциях охладителей оборотной воды. Эти обрастания образуются в результате заноса микроорганизмов с водой из источника и наличия благоприятных условий для их размножения (t = 15-40⁰С, присутствие растворенного кислорода и питательных веществ). Борьбу с биологическими обрастаниями ведут созданием неблагоприятных условий для жизни микроорганизмов. Это - изъятие из среды питательных веществ, введение ядовитых для микроорганизмов, но безвредных для оборудования, сооружений и обслуживающего персонала веществ, физическое воздействие на микроорганизмы (ультразвук, электрогидравлический удар и т.д.).

Наиболее распространенным методом является ведение химических веществ в воду. В качестве ядов для микроорганизмов могут служить многие вещества: хлор, гипохлорид кальция, медный купорос, озон, перманганат калия и другие. Губительно действует на микроорганизмы углекислота с концентрацией 30-50 мг/л.

В трубах и каналах самотечной канализационной сети могут накапливаться в значительных количествах различные газы. Причинами газообразования может быть загнивание органических веществ, оседающих на стенках трубопроводов, испарение горючих жидкостей (бензина, керосина и других нефтепродуктов) химическое взаимодействие, содержащихся в сточных водах примесей.

Из производственных сточных вод некоторых отраслей промышленности выделяются такие газы, как метан, аммиак, сероводород, ацетилен, окись углерода, пары нефтепродуктов. Накапливаясь в сети они вызывают быструю коррозию материалов труб и колодцев, создают угрозу взрывов и воспламенений, газы опасны также для эксплуатационного персонала.

Обычно газы удаляются через вытяжные стояки внутренней канализации, выведенных выше крыши зданий на 0,7м.

Для вентиляции участков канализационной сети, проложенной по незастроенной территории, устанавливают специальные стояки высотой не менее 5м, диаметром 300 мм. Эти стояки располагаются не более чем через 250м. Кроме того, вентиляционные стояки диаметром 200мм, устанавливают на выпусках из цехов. Вентиляционные стояки присоединяются к верхней части колодцев трубами, уложенными с уклоном в сторону колодца.

В особых случаях, когда естественная вытяжная вентиляция не обеспечивает нормальные условия эксплуатации сети, применяют принудительную искусственную вентиляцию. При этом вентиляционные устройства должны исключать возможность искрообразования во время их ра-боты и должны быть защищены от корродирующего действия газа подбором соответствующего материала или применением противокоррозионных покрытий.

Для локализации взрывов и распространения пламени на участках канализационной сети через каждые 250м устраивают гидравлические затворы.

Гидравлический затвор выполняется в виде колодца с неполной перегородкой или концом трубы, погруженным ниже уровня жидкости не менее чем на 10см (рис.31).

Гидравлический затвор

Рис.31. Канализационный колодец с гидравлическим затвором.

Гидравлический затвор устраивают также на выпусках из цехов при присоединениях внутренней канализации к наружным сетям, по которым транспортируются сточные воды содержащие вредные газы и воспламеняющиеся жидкости. Наружная камера гидравлического затвора должна быть оборудована вентиляционным стояком.

Гидравлический расчет канализационных сетей на промышленных предприятиях производится на максимальный расход. Расчет выполняется по тем же формулам, что и хозяйственно-фекальная канализация. Величины расчетных скоростей в трубах и каналах принимаются в зависимости от количества и свойств нерастворимых примесей сточных вод, а также диаметра труб. Например, для сточных вод, содержащих такие примеси, как нефть или жиры, минимальную расчетную скорость принимают равной 0,8 - 0,9 м/с. Для сточных вод, содержащих тяжелые механические примеси (шлам, окалину, колошниковую пыль) - 1,25-1,6 м/с. Уклон труб и каналов производственной канализации принимают, исходя из условий обеспечения заданных минимальных скоростей.