Промышленные системы водоотведения

Между тем, отвод сточных, ливневых и технологических вод — это жёсткое условие работы любого объекта. Если система спроектирована с ошибками, фундамент начнёт подмывать грунтовыми водами, асфальт провалится под фурами, а экологическая инспекция может остановить производство на 90 суток. Грамотное водоотведение работает незаметно, но его отсутствие стоит бизнесу огромных денег.

Что такое промышленная система водоотведения

Это инженерный комплекс, задача которого — собрать, транспортировать и обезвредить жидкие отходы производства. У промышленных систем водоотведения и бытовой канализации жилых домов мало общего. Нагрузки на производстве выше в десятки раз, а состав стоков может разъесть обычную бетонную трубу за полгода.

В структуру входят не только трубы. Это сложная сеть, в которую входят внутренняя и наружная канализация, насосные станции (КНС) для принудительной перекачки, накопительные резервуары и узлы очистки. Инженеры проектируют эту систему так, чтобы она справлялась с пиковыми сбросами — например, когда в конце смены рабочие одновременно моют оборудование, или когда на улице ливень. Главная задача — быстро и безопасно удалить стоки с территории.

Виды сточных вод на предприятиях

Смешивать все стоки в одной канализационной трубе — грубая ошибка, которую часто допускают непрофессионалы. Разные типы сточных вод требуют разных подходов к откачке и очистке.

Профессионалы делят стоки на три категории:

• хозяйственно-бытовые. Это вода от санузлов, душевых, столовых и административных корпусов. Основной загрязнитель здесь — органика. Такие стоки обычно направляют в городскую сеть или на станции биологической очистки;
• ливневые (дождевые и талые). Вода, которую ливнёвка собирает с кровель цехов, асфальтированных проездов и парковок. Она опасна тем, что смывает с дорог песок, пыль, частицы шин и плёнку нефтепродуктов. Сбрасывать такую смесь в овраг без предварительного отстаивания и фильтрации запрещено законом;
• производственные (технологические). Самая сложная и агрессивная среда. Эти стоки возникают в технологических процессах. В категорию входят, например, отработанные растворы гальванических ванн, жидкости после мойки ёмкостей в пищепроме, вода после охлаждения экструдеров, конденсат. Такие стоки могут содержать кислоты, щелочи, жиры и тяжёлые металлы, а ещё — токсичные вещества.

Компоненты промышленной системы водоотведения

Инженеры собирают системы водоотведения промышленных предприятий из множества элементов, каждый из которых должен быть устойчивым к нагрузкам.

Внутренняя канализация

Внутри цехов используют специальные промышленные трапы и лотки из нержавеющей стали марки AISI 304 или 316. Обычный пластик здесь не выживает: его деформирует залповый сброс горячей воды (термошок) или ломает колесо вилочного погрузчика. Трапы оснащают уловителями механических примесей, чтобы стружка или крупные куски мусора не ушли дальше в трубу.

Наружные трубопроводы и коллекторы

Это магистрали, связывающие здания с точкой сброса. Сейчас проектировщики всё чаще отказываются от чугуна и асбестоцемента в пользу двухслойных гофрированных труб из полипропилена или полиэтилена. Они выдерживают давление грунта и не боятся химической коррозии. Трубы укладывают на песчаную подушку, строго выдерживая уклон. Если глубина заложения выше точки промерзания грунта, трубу обязательно утепляют и прокладывают греющий кабель.

Ливнеприёмники, пескоуловители, жироуловители

Перед попаданием в общий коллектор стоки проходят первичную подготовку.

• Пескоуловители работают благодаря гравитации: поток замедляется, и тяжелый песок с камнями оседает на дно. Это защищает насосы и трубы от абразивного износа и заиливания.
• Жироуловители — обязательный элемент для пищевых производств и столовых. Жир легче воды, он всплывает и образует корку. Если его не убрать, он осядет на стенках труб холодной канализации, превратившись в твердый «камень», который невозможно пробить даже гидродинамической промывкой.

Очистные сооружения

Если промышленное предприятие не может сбрасывать стоки в городскую сеть или ее просто нет рядом, он строит локальные очистные сооружения (ЛОС). Это — целый завод в миниатюре. Сначала стоки усредняют (перемешивают для выравнивания состава), затем подают на флотаторы, коагуляцию или в аэротенки с активным илом. На финальном этапе воду обеззараживают ультрафиолетом, чтобы убить патогенную микрофлору.

Требования и нормативы для промышленных систем

В России действуют жёсткие нормы: СП 32.13330.2018 «Канализация. Наружные сети и сооружения», ГОСТы и СанПиНы. Владелец объекта обязан соблюдать правила сброса:

• в централизованную систему. Водоканал заключает договор, в котором прописаны ПДК (предельно допустимые концентрации) по жирам, взвешенным веществам, pH и другим показателям. Превышение этих норм ведет к штрафам за негативное воздействие на работу ЦСВ;
• в водоём рыбохозяйственного назначения. Здесь требования максимальные. Качество очищенных сточных вод должно быть по многим параметрам выше, чем у питьевой воды. Сброс мутной или грязной жидкости — это повод для возбуждения уголовного дела.

Без пакета проектной документации и разрешения на сброс ни один завод не сможет законно начать работу.

Проектирование и монтаж водоотведения

Создание системы водоснабжения и водоотведения начинается задолго до выхода строителей на площадку. Ошибки на бумаге исправлять дешевле, чем выкапывать трубы из-под бетона.

Сначала геодезисты и геологи изучают участок: определяют рельеф и уровень грунтовых вод. Технологи рассчитывают водный баланс: сколько воды завод потребляет и сколько сбрасывает. Важно учесть коэффициент неравномерности — канализация должна «проглотить» максимальный объем стоков, даже если все цеха сольют воду одновременно.

При проектировании выбирают материал труб (химическая стойкость здесь на первом месте) и диаметр. Зауженный диаметр приведет к постоянным засорам, а слишком широкий не обеспечит «самоочищающую скорость» потока — грязь будет просто оседать на дне.

Монтаж ведут под строгим контролем: стыки герметизируют, дно траншеи трамбуют, а после укладки проводят испытания проливкой, чтобы убедиться в герметичности системы. Обязательно устанавливают ревизионные колодцы на каждом повороте трассы и через каждые 30-50 метров на прямых участках для доступа эксплуатирующих служб.

Ошибки и проблемы при отсутствии водоотведения

Попытка сэкономить на инженерии или нанять неквалифицированную бригаду часто приводит к авариям уже в первый год эксплуатации.

• Засоры и «подпоры». Если строители не выдержали нужный уклон или сделали контруклон (труба идет вверх), вода встанет. Прочистка таких участков станет еженедельной головной болью главного инженера.
• Разрушение конструкций. Агрессивные стоки способны «съесть» бетонные кольца колодцев и металлические трубы за пару лет. Нужна специальная футеровка или полимерные материалы.
• Заболачивание и наледь. Неработающая ливнёвка превращает территорию завода в болото осенью и в каток зимой. Вода проникает в «пирог» дорожного покрытия и при замерзании рвёт асфальт.
• Экологические риски. Протечка промышленных стоков в грунт — это ЧП. Росприроднадзор берёт пробы почвы, рассчитывает ущерб природе и выставляет счета на миллионы рублей.

Рекомендации для заказчика и подрядчика

Чтобы канализация работала по принципу «построил и забыл», следуйте проверенным правилам.

1. Сначала — проект и согласование. Получите техусловия (ТУ) от водоканала до начала проектирования. Может выясниться, что точка врезки находится в километре от участка, и это в корне изменит бюджет стройки.
2. Учитывайте геологию. Если грунтовые воды высоко, обычный септик или накопительную ёмкость выдавит из земли весной, как поплавок. Резервуары нужно «якорить» к бетонной плите.
3. Не экономьте на жироуловителях. Если у вас пищевое производство, ставьте жироловки прямо в цеху. Чистить трубы от застывшего жира — долго и очень дорого.
4. Закладывайте в проект автоматику. Современные насосные станции должны работать без участия оператора — автоматически включаться по сигналу от датчика уровня, переходить на резервный насос при поломке основного, при аварии отправлять СМС диспетчеру.

Промышленная система водоотведения — это не просто труба, выведенная в канаву, а сложный инженерный комплекс, безопасный в экологическом отношении и соответствующий действующему законодательству. Проектирование водоснабжения и водоотведения — многогранный процесс: нельзя просто направить стоки в канализацию и не понимать, куда они попадут потом. 

При строительстве или реконструкции промышленных объектов всегда выбирайте качественные материалы, грамотно проектируйте очистные сооружения, пользуйтесь услугами проектировщиков. Эти вложения окупятся: вы избежите аварий, простоев и штрафов от контролирующих органов.