Пескоуловители для ливневой канализации: принцип действия

Пескоуловитель — что это?

Пескоуловитель — это специальное, тщательно продуманное и сконструированное инженерное приспособление для канализации-ливневки. Приспособление является не основным, а промежуточным звеном при монтаже всей системы отведения воды от объекта

Однако от этого имеет не менее важное значение

Пескоуловитель для ливневой канализации производится в виде специального резервуара с дном, боковыми патрубками, расположенными несколько выше самого дна и верхним отсеком-приёмником. Между дном и приёмником для дождевой/талой воды располагается специальная решетка, которая обеспечивает улавливание песка, глины, пыли и ила при попадании водной массы в систему отведения воды с объекта во время ливня или таяния снега.

Таким образом, вода, попадающая водоприёмники и движущаяся под высоким давлением и с большой скоростью на определенном участке системы отведения попадает в пескоуловитель. Резервуар имеет большую площадь (диаметр или объем), а это значит, что скорость движимых водных масс резко падает. В результате все тяжелые частицы, попавшие в водные потоки с улиц, оседают в камере-корзине такого своеобразного фильтра. Далее вода продолжает своё движение снова с высокой скоростью, подталкиваемая следующими порциями идущей по коллектору воды.

При этом отметим, что для стандартных очистных элементов ливневки присуща простая квадратная или прямоугольная форма резервуара. Если же используется более сложная и габаритная система отведения воды на промышленных или общегородских объектах, то здесь пескоуловители для ливневой канализации будут более габаритными, а резервуары для приёма песка и мелких частиц мусора будут иметь больший объем и возможно форму в виде цилиндров, расположенных горизонтально.

Расчет основных параметров

Как для бытового, так и для промышленного использования существуют песколовки разного размера и эффективности.

Для определения того, какой пескоуловитель нужно приобрести по размерам и производительности, следует провести расчет, имея при этом следующие данные:

• объем сбрасываемых вод;
• параметры загрязненности;
• скорость движения потока;
• суточный объем осадка;
• территориальные условия для установки.

Рассчитаем габариты конструкции горизонтального блока с прямолинейным течением воды, состоящей из двух основных частей: рабочей и осадочной.

Пример.

Исходные данные:

• объем сбрасываемых вод – 130000 м3 или qmax=1,50 м3/с (130000/24/3600);
• допустимая скорость потока – 0,15-0,30 м/с;
• гидравлическая крупность осаждаемого песка – 18-24 мм/с;
• планируемое количество жителей – 415300 чел.

Решение:

1. Выбирают три отделения, исходя из расчета 50000 м3/сут.
2. Определяют необходимую площадь сечения одного отделения:

   ω=q_max/vn, где

   • v – средняя скорость потока, м/с;
   • n- количество отделений;
   • ω=1,50/(0,25×3)=2,0 м^2.
3. Рассчитывают длину:

   L=1000KHv/u, где

   • K – коэффициент, берется из таблицы;
   • H – глубина проточной части, принимается для типовых моделей в пределах от 0,5 до 2,0 м, принимается 1,0 м;
   • u – гидравлическая крупность песка, мм/с, берется из таблицы.

   L=(1000⋅1,3 ⋅1⋅0,25)/24,2=13,43 м.

4. Находят ширину одного отделения, м:
   B=ω/H.

   B=2,0/1=2,0 м.

5. Исходя из полученных размеров песколовки, выбирают стандартную из таблицы или проектируют индивидуально.
6. Скорость стока при разных значениях:
   υ_max=q_max/(BH n).

   υ_max=1,50/(2⋅1⋅3)=0,25 м/с.

7. Время нахождения в рабочей части:
   T=L/υ_max.

   T=13,43/0,25=53,72 с.

8. Рассчитывают количество осадка за сутки м3/сут:

   W_сут=(Nq_2)/1000, где

   • N – планируемое число жителей;
   • q_2– удельное количества песка, берется из таблицы.

   W_сут=(415300⋅0,02)/1000=8,31 м^3/сут.

9. Находим объем одного контейнера:
   W_о=(W_сут T)/n, где T- время между выгрузками песка, должно быть не более 2-х суток.

   W_о=(8,31⋅1)/3=2,77 м^3.

10. Находят глубину контейнера:
    h=W_о/B^2.

    h=2,77/2^2 =0,69 м.

11. Рассчитывают высоту осадка песка на дне:
    h_ос=(W_сут k)/BnL, где: k- коэффициент распределения песка по дну, принимается равным 3.

    h_ос=(8,31⋅3)/(2⋅3⋅13,43)=0,31 м.

12. Делают расчет полной строительной высоты:
    H_стр=H+h_ос+0,5.

    H_стр=1+0,31+0,5=1,81 м.

Получен расчет габаритов горизонтальной песколовки, которыми необходимо руководствоваться при проектировании оборудования:

• ширина,
• высота
• и длина.

BхHхL=2 х 1,81 х 13,43 м.

Для удаления минеральных взвесей из сточных вод могут быть также использованы другие устройства:

• гидроциклоны
• и центрифуги.

Их конструкции работают благодаря вращательному движению жидкости, оно производит разделение частиц с различным удельным весом. Более тяжелые падают вниз, легкие – уносятся водным потоком.

Устройство и принцип работы

Когда идут сильные дожди, с ливневыми потоками в систему канализации все время попадают небольшие частицы песка и грунта, мелкий мусор, различные виды взвеси. Чтобы не допустить засора и устанавливается пескоуловитель. Он будет ловить негабаритные мусорные частички или грунт, и собирать их внутри себя в отдельной емкости, которую нужно будет время от времени чистить. Очищение этой емкости следует осуществлять своевременно, чтобы избежать появления более серьезных засоров в трубах. Необходимо делать очистку после любого сильного дождя, то есть, практически после каждой активной эксплуатации изделия.

Грязеуловитель состоит из особого резервуара. На его дно должны опускаться частицы песка и грязевого осадка, что были вымыты с улицы дождевым потоком.

Принцип работы резервуара такой:

• дождевые водные потоки с дороги и со всех тротуаров идут в специальные водоприемные лотки, которые обычно устанавливаются вдоль автодорог;
• после, потоки воды под заданным установленными лотками или самой природой уклоном текут по цепочке всех приемников, что стоят в ливневой системе;
• в конце всех этих звеньев устанавливается песколовка;
• изделие также можно разместить на границе сразу ряда потоков, идущих в разных направлениях.

Для наилучшей очистки стока изделие также часто дополняется особыми корзинами для собирания мусорного компонента. Они выпускаются из оцинкованной стали. Данная конструкция помогает осуществлять максимально простой уход при очищении его от грязи и мусора. Оцинкованная сталь позволит изделию служить долгие годы.

Для различных видов ливневки используются пескоуловители, разные по высоте и конструкции. Они могут быть с одной секцией или с множеством секций. Это будет зависеть от необходимых характеристик и общего объема ливневых вод.

К устройству подводится канализация с помощью муфт нужного размера. Самый большой диаметр трубы не может быть больше ширины гидравлического отверстия конструкции. Изделие просто подключается через резервуар к ливневке. Пескоуловитель, имеющиеся в нем лотки и решетки, чаще выполняются из вибропресованного бетона. Бетонная конструкция без проблем может выдержать постоянные механические нагрузки.

Конструкция обычного пескоуловителя обладает рядом положительных черт.

• Корпус полностью герметичен, что позволяет лучше защитить систему канализации от серьезного мусора.
• Пескоуловитель производится из таких материалов, которые увеличивают продолжительность службы системы.
• Расчетные нагрузки на изделие позволяют справиться с большими вбросами дождевых потоков.
• За пескоуловителем не нужно особого ухода. Придется всего лишь время от времени чистить его от мусора.
• Воду в изделии, после того как осядут грязевые примеси, можно будет использовать в хозяйстве.
• Пескоуловитель часто используют на СТО автомобилей, где происходит достаточно частое скопление грязи и мусора.

Среди недостатков можно отметить высокую стоимость, дополнительные затраты при монтаже. Также многие забывают регулярно проводить регулярные очистки, из-за чего начинаются сбои в работе.

Устройство ливневой канализации

Ливневая, или дождевая канализация – это канализационная система, предназначенная для организации быстрого отведения осадков или талых вод. В городах и крупных благоустроенных поселках существуют коллекторы, к которым присоединяются локальные системы отвода атмосферных вод от различных объектов – жилых домов, цехов, складов, ферм, общественных зданий, улиц и тротуаров, частных домов.

Ливневая канализация бывает следующих видов:

• Открытая – ливневые стоки отводятся с помощью специальных лотков или желобов, открытых канав, каналов, арыков.
• Закрытая, или глубинная – стоки после сбора в лотки поступает в колодцы и с помощью системы подземных трубопроводов выводится в естественные водоемы (редко на очистные сооружения).
• Смешанная – часть системы состоит из закрытых трубопроводов, часть состоит из открытых лотков и каналов.

Локальные системы подразделяются на точечные и линейные.

Следует иметь в виду, что устройство поверхностной ливневки ни в коем случае не отменяет устройство пристенного дренажа вокруг фундамента зданий. Такой дренаж устраивают ниже уровня промерзания для защиты зданий от грунтовых вод.

Открытая и глубинная ливневка

Открытая система ливневой канализации – это дренажные канавы и каналы, ливнеотводы из лотков с решетками, дождеприемники для вертикальных сливов водосточных систем на зданиях, колодцы для сбора палых вод и переброски их в систему транспортировки (открытую или закрытую). Открытая система одновременно служит и для сбора и для транспортировки воды.

Каналы (арыки) – это в целом про поля или (иногда) это открытый коллектор, транспортирующий стоки в естественные приемники (реки, озера, пруды, ставки, ручьи, овраги). Дренажные канавы применяют для осушения заболоченных достаточно крупных участков – они занимают довольно много места и на городских небольших участках обычно не применяются. На приусадебных участках и в городской системе канализации применяются лотки и точечные дождеприемники, для приема воды из водосточной системы зданий также применяют дождеприемники.

Глубинная ливневка — это система трубопроводов и коллекторов, транспортирующая собранные с поверхности дождевые и талые воды в коммунальный коллектор и далее в естественные (в редких случаях искусственные) водоприемники. Иногда путают транспортную трубопроводную систему ливневой канализации с глубинным дренажом, защищающим здания и осушающим заболоченные участки. У этих двух систем очень разное устройство и назначение. Глубинный дренаж не может быстро собрать и отвести палые воды – для этого нужны поверхностные дождеприемники.

Точечная и линейная

Линейная канализация – система дождеприемных лотков, закрытых решетками, или система труб, или система канав и каналов.

Точечная канализация – дождеприемники, собирающие жидкость от системы водостока, или из отдельных мест на тротуаре, дороге, пешеходной дорожке, газоне или цветнике. Дождеприемники закрываются сверху решеткой и оборудуются мусорной корзиной – для задержания листьев и крупного мусора, иногда в конструкции имеется пескоуловитель. Стоки от дождеприемника отводятся или по трубе, или по лотку с решеткой.

Виды

Применяется несколько
типов ливневой системы.

1. Открытая. Используется в районах с небольшой населенностью. Для конструкции подобного типа не требуется специального устройства. Вода протекает по открытым желобам к канавкам, а затем отводится от участка.
2. Закрытая. Такая ливневка в канализацию имеет больше элементов, ее устройство сложнее. В состав конструкции входят трубы, дождеприемники, пескоуловители. Вода стекается в специальные колодцы, затем выводится с территории. Такой вид используется на значительных территориях, в больших населенных пунктах.
3. Смешанная. Содержит элементы обеих вышеописанных систем. Применяется на закрытых площадях, либо при необходимости экономии строительства.

Виды

Дождеприемный колодец для ливневой канализации

может быть бетонный, чугунный, пластиковый и композитный. Изделия из бетона почти не используются для изготовления ливневки в частных домах. Поэтому особенности этого вида устройств рассматривать не будем, а остановимся на трех основных:

1. Чугунные. Отличаются прочностью, устойчивостью к перепадам температур и агрессивному воздействию многих химических веществ. Такие изделия могут маркироваться следующим образом:

• ДМ (малый);
• ДБ (большой);
• ДК (круглый).

Малые дождеприемники рассчитаны на нагрузку до 12,5 тонн, большие – до 25 тонн, а круглые – до 15 тонн. Водоприемники для частного дома маркируются «ДБ-1». Они имеют небольшой вес и габариты.

Стоит знать, что изделия данного назначения, изготовленные из чугуна, обладают существенными преимуществами перед конструкциями из пластика и композитов. Сюда входит:

• высокая пропускная способность;
• прочность;
• долговечность;
• доступная цена.

Недостаток у них один – большой вес.

• Пластиковые. Эти элементы ливневки сделаны из морозостойкого полипропилена, характеризующегося высокой прочностью и устойчивостью к УФ, перепадам температур и атмосферным осадкам. Данный товар наиболее популярен в районах частной застройки и приусадебных территорий. Часто его комбинируют с чугунной решеткой, обеспечивающей установку дождеприемника на участке, где будет парковаться автомобиль. К тому же пластиковые приёмники просто обслуживать, так как они имеют небольшой вес и гладкие внутренние стенки.
• Композитные. Это изделия из полимербетона или полимерпеска. Они выдерживают большие нагрузки и имеют некоторые преимущества перед пластиковыми дождеприемниками. Однако минусом таких изделий является их высокая цена. Композитные устройства часто используют совместно с чугунными или стальными решетками.

Полезные советы

Разыскивая конкретную модель дождеприемника, обязательно нужно учитывать самый большой объем осадков на имеющейся территории. С данным параметром можно ознакомиться в СНиП справочнике. В нем же следует узнать о максимальном параметре снежного покрова в зимний сезон.

Не забывайте периодически очищать фильтр в дождевом приемнике, чтобы не столкнуться с появлением неприятных запахов.

Тяжеловесные конструкции угловатых фор рекомендуется укладывать с применением спецтехники.

Подбирая приемник того или иного класса, лучше перестраховаться и отдать предпочтение моделям, рассчитанным на большие нагрузки, нежели будут иметь место на самом деле.

При желании саму ливневую канализацию возможно изготовить своими руками из подручных материалов. Подобное сооружение окажется бюджетным и обойдется недорого, однако к его подготовке нужно отнестись с умом.

Пошаговая инструкция по монтажу дождеприемника представлена в видео ниже.

Монтаж пескоуловителей

От того, насколько правильно установлен пескоуловитель, напрямую зависит его производительность. Так что советуем не отклоняться от общей пошаговой схемы монтажа.

Первый шаг – определение места расположения прибора. Пескоуловитель устанавливается на прямом переходе от желобов для стоков к системе канализационных труб.

• Второй шаг – подготовка ямы. Ее габариты должны быть немного больше, нежели размеры пескоуловителя. Дно бетонируется – это необходимо для прочного крепления очистного приспособления, чтобы он не перекашивался в процессе работы. После застывания бетона на основание укладывает песчаная подушка – она будет дополнительно защищать прибор от негативного воздействия грунта.
• Третий шаг – фиксация пескоуловителя к бетону с помощью болтов. На этом же этапе плотно закройте решетки прибора и проверьте прочность их замкового соединения.

Ливневая канализация

• Четвертый шаг – подключение установленного приспособления к входящим и выходящим системам ливневой канализации.
• Пятый шаг – частичное закрытие ямы грунтом.

Как видим, пескоуловитель является обязательным компонентом ливневой канализации. Обдуманно выбрав и грамотно установив приспособление, вы гарантировано получите хорошую защиту сливной системы от тяжелых загрязнений. А дабы устройство эффективно справлялось со своей задачей даже спустя годы после установки, своевременно удаляйте из него отложения и следите за его целостностью.