Канализация производственных зданий — организация отвода сточных вод
Канализация производственных зданий — организация отвода сточных вод
В жилом доме канализация решает одну задачу — убрать бытовые стоки. На производстве всё сложнее. По одним трубам идёт вода из душевых и санузлов, по другим — технологические стоки с маслом, щёлочью или абразивом, по третьим — дождевая вода с кровель и площадок. Смешивать их нельзя, а сбрасывать без очистки запрещено. Разберём, как устроена такая система и из чего она складывается.
Особенности канализации производственных зданий
Главное отличие от бытовой системы — разделение потоков. На предприятии обычно работают три независимые сети, каждая со своим составом стоков, своими трубами и своей точкой сброса.
Что ещё приходится учитывать при проектировании:
- агрессивность среды — кислоты, щёлочи, растворители и горячая вода разрушают обычные трубы за несколько лет;
- неравномерность расхода — залповые сбросы при мойке оборудования или опорожнении ёмкостей в десятки раз превышают средний поток;
- крупные и абразивные включения — стружка, окалина, песок, волокна, упаковка;
- температура стоков — по СП 30.13330.2020 вода выше 40 °C требует охлаждения перед сбросом в сеть;
- требования к сбросу — предприятие отвечает за состав стоков перед водоканалом и надзорными органами;
- непрерывность работы — остановка канализации в цехе означает остановку производства.
Нормативная база здесь обширнее, чем для жилых объектов. Внутренние сети проектируют по СП 30.13330.2020, наружные — по СП 32.13330.2018, санитарные требования содержит СанПиН 2.1.3684-21, а правила сброса в городскую сеть — постановление Правительства РФ № 644.
Ещё одна особенность — большинство промышленных площадок не может обойтись без перекачки. Цеховые приямки, подвалы и технологические каналы часто лежат ниже наружного коллектора, поэтому в схеме почти всегда есть насосное оборудование. Подобрать насосы по составу стоков, расходу и напору помогают профильные каталоги, например https://baumgroup.ru/, где собраны промышленные канализационные насосы и оборудование для водоочистки.
Какие виды сточных вод образуются на промышленных объектах
Прежде чем проектировать сеть, нужно понять, какие именно стоки и в каком количестве образуются на объекте. От этого зависит всё — материал труб, схема сбора, состав очистных сооружений.
| Вид стоков | Откуда поступают и что содержат |
|---|---|
| Хозяйственно-бытовые | санузлы, душевые, столовая — органика, жиры, моющие средства |
| Производственные загрязнённые | технологические процессы, мойка оборудования — масла, металлическая стружка, взвесь, реагенты |
| Производственные условно чистые | системы охлаждения, компрессорные — практически чистая вода, но с повышенной температурой |
| Поверхностные (ливневые) | кровли, дороги, открытые площадки — песок, нефтепродукты, противогололёдные реагенты |
| Дренажные | приямки, подвалы, тоннели — грунтовая вода с песком и илом |
| Аварийные и залповые | разливы, срабатывание систем пожаротушения — состав непредсказуем |
По СП 32.13330.2018 производственные и бытовые стоки объединяют только тогда, когда это не мешает работе сети и очистных сооружений. На большинстве предприятий сети делают раздельными, а объединение допускают уже после локальной очистки производственного потока.
Условно чистую воду выгоднее не сбрасывать, а возвращать в цикл. Замкнутые системы охлаждения снижают плату за водоотведение и разгружают очистные сооружения. Для этого достаточно охладить воду и убрать механические примеси.
Отдельно считают поверхностный сток. Его расход определяют по площади водосбора и интенсивности дождя для конкретного района — исходные климатические данные берут из СП 131.13330.2020.
Проектирование системы сбора и отвода производственных стоков
Проект начинается не с труб, а со сбора данных по каждому цеху — какой расход, какой состав, какая температура, бывают ли залповые сбросы. Без этого схема получится либо недостаточной, либо втрое дороже нужного.
Порядок работы
- Составляют баланс водопотребления и водоотведения по всем участкам производства;
- Делят стоки на потоки и решают, какие из них можно объединить, а какие нужно вести отдельно;
- Выбирают схему — самотёчную, с перекачкой или комбинированную;
- Рассчитывают диаметры, уклоны и глубину заложения трубопроводов;
- Определяют места локальной очистки — жироуловителей, песколовок, маслоотделителей;
- Подбирают насосные станции, если точка сброса выше точки сбора;
- Согласовывают условия приёма стоков с водоканалом и получают нормативы сброса.
Трубы и уклоны
Материал подбирают по среде. Для бытовых стоков подходит полипропилен и ПВХ, для агрессивных — полиэтилен, полипропилен-рандом, нержавеющая сталь, для горячих и химически активных — чугун по ГОСТ 6942-98 или специальные полимеры. Требования к полимерным трубам наружной канализации заданы в ГОСТ 32415-2013.
Уклон самотёчной линии считают так, чтобы скорость была не ниже самоочищающей — от 0,7 м/с. Для труб 110 мм это примерно 20 мм на метр, для 160 мм — около 8 мм, для 200 мм — 5 мм. На поворотах, перепадах и через 35–50 м на прямых участках ставят ревизии и смотровые колодцы, иначе прочистить сеть будет невозможно.
Вентиляцию сети выводят выше кровли — без неё гидрозатворы срывает, и в цех пойдут газы. Для стоков с растворителями и горючими жидкостями предусматривают отдельные выпуски и исключают попадание в общую сеть.
Когда необходима принудительная перекачка сточных вод
Самотёк работает, пока есть уклон. Как только точка сброса оказывается выше точки сбора, нужна насосная установка. На производстве это типичная ситуация.
- Цеховые приямки, подвалы, кабельные и технологические тоннели расположены ниже наружного коллектора;
- Площадка ровная и протяжённая, и при нормативном уклоне самотечная труба уходит на глубину 5–6 м;
- Городской коллектор или локальные очистные сооружения лежат выше выпуска из здания;
- Стоки нужно подать на очистку под напором — например, на флотатор или фильтр-пресс;
- Требуется перекачать поток на другую часть площадки через несколько сотен метров;
- Нужна защита от подтопления при залповом сбросе или аварии.
Решение зависит от масштаба. Для одного приямка достаточно погружного насоса с поплавковым выключателем. Для цеха ставят компактную установку с герметичным резервуаром. Для площадки целиком строят канализационную насосную станцию с приёмным резервуаром, двумя и более агрегатами и шкафом управления.
По СП 32.13330.2018 регулирующий объём приёмного резервуара принимают не меньше 5-минутной подачи самого мощного насоса, а число резервных агрегатов — по категории надёжности станции. Проверяют и второе условие — число пусков в час не должно превышать паспортное значение для двигателя, иначе он перегреется.
Отдельное требование — электроснабжение. Если остановка перекачки грозит затоплением цеха или сбросом неочищенных стоков, станцию относят к первой категории надёжности по ПУЭ и предусматривают два независимых ввода с АВР либо дизель-генератор.
Выбор насосного оборудования для производственной канализации
Насос для производственных стоков подбирают не по каталожной подаче, а по тому, что именно он будет перекачивать. Агрегат, прекрасно работающий на бытовых стоках, в цехе с металлической стружкой выйдет из строя за месяц.
Что определяют в первую очередь
- Подача — по максимальному часовому расходу с учётом залповых сбросов и запасом 10–20 %;
- Напор — геометрическая высота подъёма плюс потери в трубопроводе плюс свободный напор на излив;
- Размер и характер включений — от этого зависит тип рабочего колеса;
- Температура и химический состав — подбирают материалы корпуса, колеса и уплотнений;
- Режим работы — постоянный, периодический или аварийный;
- Способ монтажа — погружной, сухой установки или полупогружной.
Типы рабочих колёс
| Колесо | Для каких стоков |
|---|---|
| Канальное | хозяйственно-бытовые стоки с умеренным количеством включений |
| Свободновихревое | стоки с песком, шламом, волокнами, абразивом |
| С режущим механизмом | тряпки, упаковка, волокнистые включения при подаче по трубам малого диаметра |
| Шнекоцентробежное | вязкие среды, осадки, жидкости с высоким содержанием твёрдой фазы |
Материалы выбирают по среде. Серый чугун — для бытовых стоков, высокохромистый чугун — для абразивных, нержавеющая сталь и дуплексные сплавы — для кислот, щелочей и горячей мойки на пищевых производствах. Уплотнение вала на производстве берут двойное торцевое с масляной камерой и датчиком протечки.
Для стоков с горючими веществами или взрывоопасными газами нужно взрывозащищённое исполнение по ГОСТ 31610.0-2019. Общие требования безопасности к насосам и насосным агрегатам изложены в ГОСТ 31839-2012.
Резерв обязателен. На ответственных участках ставят два насоса с автоматическим чередованием — так ресурс расходуется равномерно, а отказ одного агрегата не останавливает цех.
Очистка и безопасный сброс сточных вод с предприятия
Сбрасывать производственные стоки «как есть» нельзя ни в городскую сеть, ни в водоём. Предприятие обязано довести их состав до нормативов, и контролируется это строго.
Этапы очистки
- Механическая — решётки, песколовки, отстойники, фильтры убирают крупный мусор и взвесь;
- Физико-химическая — флотация, коагуляция, нейтрализация, сорбция снимают нефтепродукты, жиры, металлы, корректируют pH;
- Биологическая — аэротенки и биореакторы разлагают растворённую органику;
- Доочистка — фильтры тонкой очистки, мембраны, обеззараживание ультрафиолетом;
- Обработка осадка — сгущение, обезвоживание на фильтр-прессе, вывоз или утилизация.
Состав сооружений определяется составом стоков. Автомойке и АЗС нужен маслобензоотделитель, пищевому производству — жироуловитель и флотатор, гальваническому цеху — реагентная станция для осаждения металлов, мясокомбинату — полноценная биологическая очистка.
Нормативы и контроль
При сбросе в централизованную систему водоотведения действуют требования постановления Правительства РФ № 644 и № 728 — по ним устанавливают допустимые концентрации и считают плату за негативное воздействие на сеть. Сброс в водный объект требует собственных нормативов допустимых сбросов, разрешения и регулярного производственного контроля по Федеральному закону № 7-ФЗ. Отбор и хранение проб ведут по ГОСТ 31861-2012.
Практические выводы простые. Контрольный колодец с удобным доступом для отбора проб закладывают сразу в проект. Локальную очистку размещают максимально близко к источнику загрязнения — разбавленный поток очищать дороже. Журнал контроля ведут постоянно, а не перед проверкой — превышения проще заметить и устранить на ранней стадии, чем объяснять надзорным органам.
