ВОДООТВЕДЕНИЕ

Учебник

Под общей редакцией доктора технических наук, 
профессора Ю.В. Воронова

Москва
ИНФРА-М
2017

Ю.В. ВороноВ  
е.В. АлексееВ  
В.П. сАломееВ  
е.А. ПУгАчёВ

СРЕДНЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

Серия основана в 2001 году

Допущено 
Федеральным агентством по строительству  
и жилищно-коммунальному хозяйству в качестве учебника  
для студентов средних специальных заведений, обучающихся  
по специальности «Водоснабжение и водоотведение»

УДК 628(075.32)
ББК 38.761я723
        В75

Р е ц е н з е н т ы:
Данилович Д.А., главный технолог Управления канализации 
АО «Мосводоканал»; 
Возиков В.Г., директор ГБПОУ города Москвы «Колледж ар-
хитектуры и строительства № 7» 

Воронов Ю.В.
Водоотведение : учебник / Ю.В. Воронов, Е.В. Алексеев, 
В.П. Саломеев, Е.А. Пугачёв ; под общ. ред. Ю.В. Воронова. — 
М. : ИНФРА-М, 2017. — 415 с. — (Среднее профессиональное 
образование).

ISBN 978-5-16-006330-0 (print)
ISBN 978-5-16-101040-2 (online)

В учебнике изложены основные сведения о системах водоот-
ведения и технология очистки бытовых и производственных 
сточных вод и обработки осадков. Рассмотрены вопросы проек-
тирования и расчета водоотводящих сетей и сооружений и обра-
ботки осадка. Отражены достижения науки и техники в области 
отведения и очистки сточных вод.
Для студентов строительных техникумов, колледжей, обуча-
ющихся по специальности 08.02.04 «Водоснабжение и водоотве-
дение».

УДК 628(075.32)
ББК 38.761я723

В75

ISBN 978-5-16-006330-0 (print)
ISBN 978-5-16-101040-2 (online)
© Коллектив авторов, 2006



ВВЕДЕНИЕ

Во все времена поселения людей и размещение промышленных 

объектов реализовались в непосредственной близости от пресных 
водоемов, используемых для питьевых, гигиенических, сельско-
хозяйственных и производственных целей. В процессе использо-
вания воды человеком она изменяла свои природные свойства и 
в ряде случаев становилась опасной в санитарном отношении. 
Впоследствии с развитием инженерного оборудования городов и 
промышленных объектов возникла необходимость в устройстве 
организованных способов отведения загрязненных отработанных 
потоков воды по специальным гидротехническим сооружениям.

В настоящее время значение пресной воды как природного 

сырья постоянно возрастает. При применении в быту и промыш-
ленности вода загрязняется веществами минерального и органи-
ческого происхождения. Такую воду принято называть сточной.

Сточные воды, особенно бытовые, могут содержать токсичные 

вещества и возбудители различных инфекционных заболеваний. 
Водохозяйственные системы городов и промышленных предпри-
ятий оснащены современными комплексами самотечных и напор-
ных трубопроводов и других специальных сооружений, реализу-
ющих отведение, очистку, обезвреживание и использование воды 
и образующихся осадков. Такие комплексы называются водоот-
водящей системой. Водоотводящие системы обеспечивают также 
отведение и очистку дождевых и талых вод. Строительство водо-
отводящих систем обусловливалось необходимостью обеспечения 
нормальных жилищно-бытовых условий населения городов и на-
селенных мест и поддержания хорошего состояния окружающей 
природной среды. 

О применении воды для удаления нечистот свидетельствуют 

археологические раскопки древних поселений Вавилонии, Асси-
рии, Финикии, Египта, Греции и Рима. Для отведения сточных 
вод в естественные проточные водоемы или для орошения сель-
скохозяйственных земель иногда строились крупномасштабные 
гидротехнические сооружения, выложенные кирпичом с обмазоч-
ной гидроизоляцией, обеспечивающие пропуск больших водных 
потоков. Литературные источники свидетельствуют о существо-
вании каналов для отведения дождевых и бытовых сточных вод в 
Индии и Китае около 5–6 тыс. лет назад. За несколько тысячеле-



тий до нашей эры в ассирийском Саргонском Дворце был построен 
канал высотой 1,4 м и шириной 1,2 м. Древние греки в Афинах 
для отведения сточных вод построили канал шириной до 4,2 м. 
Поражает высокое качество строительных работ. В Древнем Риме 
в VI в. до н.э. был построен большой закрытый водоотводящий 
канал «Клоака Максима». Отдельные части этого канала исполь-
зовались вплоть до начала 20-го столетия н.э. Нашествие варваров 
разрушило завоевания древней цивилизации. Распространилось 
средневековое презрение к заботам о чистоте тела, что подорвало 
в общественном сознании значение санитарно-технических со-
оружений. Антисанитарное состояние средневековых городов 
способствовало распространению эпидемий чумы, проказы, оспы, 
тифа во всех странах Западной Европы. 

Промышленное развитие и рост городов в Европе в XIX в. при-

вели к интенсивному строительству водоотводящих каналов. Силь-
ным импульсом к развитию водоотведения городов стала эпидемия 
холеры в Англии в 1831 г. В последующие годы в этой стране уси-
лиями парламента были реализованы мероприятия по замене от-
крытых каналов подземными и утверждены нормативы качества 
сточных вод, сбрасываемых в водоемы, организована биологичес-
кая очистка бытовых сточных вод на полях орошения. 

Первые водоотводящие сооружения в России были построены 

в Новгороде в ХII в. — бревенчатый канал перекрывался пласти-
нами и берестой. В XIV в. в Москве была проложена водосточная 
труба от центральной Ивановской площади Кремля до р. Москвы. 
В XV–XVI вв. в Москве строилась система из деревянных дренаж-
ных труб и каналов из кирпича и камня, уложенных с небольшим 
уклоном. 

Вершиной технического прогресса водохозяйственного строи-

тельства в Сибири в ХVIII в. считается водоснабжение и водоот-
ведение Змеиногорского рудника по добыче золота. Технический 
прогресс в водоснабжении и водоотведении на Алтае базировался 
на сложных инженерных разработках наших соотечественников. 
Алтайский горный округ был в то время одним из главных постав-
щиков золота в царскую казну, вследствие чего на алтайские руд-
ники и заводы направлялись лучшие специалисты, в их числе 
«водных дел мастера» с Урала и из Центральной России И.И. Пол-
зунов и К.Д. Фролов.

В ХVIII в. в Петербурге были построены кирпичные водостоки 

по набережной р. Невы на Васильевском острове. Вплоть до кон-
ца XIX в. самым распространенным приемником нечистот были 



выгребные ямы, это способствовало загрязнению воды питьевых 
колодцев домовладений. Во избежание засорений водоотводящих 
трубопроводов применяли грубые фильтры из булыжника.

Развитию московской водоотводящей сети способствовали уси-

лия городского головы Н.А. Алексеева. В 1886 г. для научной об-
щественности городским инженером В.Д. Кастальским был сделан 
доклад о целесообразности для Москвы раздельной системы во-
доотведения, а в 1890 г. — разработан проект первой очереди мос-
ковской канализации, обслуживающей 1,5 млн жителей с удельной 
нормой водоотведения 85 л/(чел ⋅ сут) на расход 84 тыс. м3/сут 
бытовых и 72 тыс. м3/сут фабричных вод с очисткой в основном 
бытовых вод в объеме примерно 25%. 

В 1898 г. в Москве введена в эксплуатацию первая водоотводя-

щая система, включавшая самотечные и напорные водоотводящие 
сети, насосную станцию и люблинские поля орошения. Она стала 
родоначальницей самой крупной в Европе московской системы 
водоотведения и очистки сточных вод.

К началу XX в. в России было канализовано около 1000 городов. 

Большинство систем водоотведения обеспечивало отведение сточ-
ных вод по подземным самотечным трубопроводам и сброс не-
очищенных стоков в водоемы.

Установленные норм очистки сточных вод при выпуске их в 

реку, разработанные в Англии в 1876 г., дали новый импульс в 
комплексном развитии систем водоотведения с очистными соору-
жениями. Достижения науки и техники способствовали повыше-
нию степени благоустройства городов до уровня современной 
цивилизации.

Особое значение имеет развитие современной системы водо-

отведения бытовых и производственных сточных вод, обеспечи-
вающей высокую степень защиты окружающей природной среды 
от загрязнений. Наиболее существенные результаты получены при 
разработке новых технологических решений в вопросах эффек-
тивного использования систем водоотведения и очистки произ-
водственных сточных вод.

Предпосылками для успешного решения этих задач при стро-

ительстве водоотводящих систем являются разработки, выполня-
емые высококвалифицированными специалистами, использу-
ющими новейшие достижения науки и техники в области строи-
тельства и реконструкции водоотводящих сетей и очистных 
сооружений.

Учебник написан в соответствии с примерной программой дис-

циплины «Водоотведение» для специальности 2912 «Водоснабже-
ние и водоотведение».

Отдельные главы учебника написаны: 

проф., д-р техн. наук Ю.В. Воронов — общая редакция, введение, 
главы 8–12; 16–18; 20; проф., канд. техн. наук Е.А. Пугачев — гла-
вы 1–7; проф., канд. техн. наук В.П. Саломеев — главы 5, 6, 7, 
8–12 (в соавт.); 16–17; 19–20; проф., д-р техн. наук Е.В. Алексе-
ев — главы 13, 15, 18; доц., канд. техн. наук Е.С. Гогина — гла-
вы 19–20 (в соавт.); преп. С.Е. Алексеев — глава 14.



Раздел I
СХЕМЫ И СИСТЕМЫ 
ВОДООТВЕДЕНИЯ

Глава 1
Схемы и СиСтемы водоотведения

1.1. СтоЧные воды и их хАРАКтеРиСтиКА

Сточные воды — это пресные воды, изменившие после исполь-

зования в бытовой и производственной деятельности человека 
свои физико-химические свойства и требующие отведения.

По происхождению сточные воды могут быть классифициро-

ваны на бытовые, производственные и атмосферные.

Бытовые сточные воды образуются в жилых, административных 

и коммунальных (бани, прачечные и др.) зданиях, а также в бы-
товых помещениях промышленных предприятий. Это воды, ко-
торые поступают в водоотводящую сеть от санитарных приборов 
(умывальников, раковин или моек, ванн, унитазов и трапов — на-
польных приборов с решетками). Особенности образования этих 
сточных вод хорошо известны.

Производственные сточные воды образуются в процессе произ-

водства различных товаров, изделий, продуктов, материалов и пр. 
К ним относятся отработанные технологические растворы, маточ-
ники, кубовые остатки, технологические и промывные воды, воды 
барометрических конденсаторов, вакуум-насосов и охлаждающих 
систем; шахтные и карьерные воды; воды химводоочистки, воды 
от мытья оборудования и производственных помещений, а также 
от очистки и охлаждения газообразных отходов, очистки твердых 
отходов и от их транспортировки.

Атмосферные сточные воды образуются в процессе выпадения 

дождей и таяния снега как на жилой территории населенных пунк-



тов, так и на территории промышленных предприятий, АЗС и др. 
Часто эти воды называют дождевыми или ливневыми, вследствие 
того что в большинстве случаев максимальные (расчетные) расхо-
ды образуются в результате выпадения ливней (дождей).

Основными характеристиками сточных вод являются: коли-

чество сточных вод, характеризуемое расходом, измеряемым в л/с 
или м3/c, м3/ч, м3/смену, м3/сут и т.д.; виды (компоненты) загряз-
нений и содержание их в сточных водах, характеризуемое концен-
трацией загрязнений, измеряемой в мг/л или г/м3. Важной харак-
теристикой сточных вод является степень равномерности (или 
неравномерности) их образования и поступления в водоотводящие 
системы. Обычно она определяется неравномерностью поступле-
ния сточных вод по часам суток в году. Эти характеристики учи-
тываются при проектировании водоотводящих систем.

В бытовых сточных водах содержатся загрязнения минераль-

ного и органического происхождения. Те и другие находятся в 
нерастворенном, растворенном и коллоидном состояниях. Часть 
нерастворенных загрязнений, задерживаемых при анализах на бу-
мажных фильтрах, называют взвешенными веществами. Наиболь-
шую санитарную опасность представляют загрязнения органиче-
ского происхождения. В бытовых сточных водах взвешенных ве-
ществ органического происхождения содержится в среднем 
100–300 мг/л. Содержание органических загрязнений, находящих-
ся в растворенном состоянии, оценивается значениями биохими-
ческой потребности в кислороде (БПК) и химической потребности 
в кислороде (ХПК). Бытовые сточные воды имеют БПК = 100–
400 мг/л, а ХПК = 150–600 мг/л — их можно оценить как весьма 
загрязненные. При хранении они способны загнить через 12–24 ч 
(при t = 20 °С).

Производственные сточные воды различных отраслей промыш-

ленности содержат различные загрязнения. Различна и концен-
трация их загрязнения и режимы водоотведения. 

В дождевых водах содержится значительное количество не-

растворенных минеральных примесей, а также загрязнения ор-
ганического происхождения. БПК дождевых вод достигает 
50–60 мг/л. Исследованиями установлено, что дождевые воды 
могут являться источниками загрязнения водоемов. Расход дож-
девых вод с 1 га площади территории города достигает 150 л/с 
(1 раз в год) и 300 л/с (1 раз в 10 лет). Это в 50–300 раз больше 
расхода бытовых вод. В то же время общий расход дождевых 
вод за год составляет 1500–2000 м3 с 1 га, т.е. в 5–30 раз меньше 



расхода бытовых вод. Образование (выпадение) дождевых вод 
происходит весьма неравномерно. Их расход изменяется от нуля 
(в сухую погоду) до максимального значения 300 л/с (в период 
выпадения интенсивных ливней).

Достаточно широко используется понятие «городские сточные 

воды». Под ним понимается смесь бытовых и производственных 
сточных вод. В реальных условиях в чистом виде бытовых вод не 
бывает. В сточных водах, поступающих от городов, всегда содер-
жатся компоненты загрязнений, характерные для производствен-
ных сточных вод (нефтепродукты, кислоты, щелочи, соли и др.). 
При решении задач отвода и очистки городских сточных вод это 
необходимо учитывать.

Различная степень загрязнения сточных вод и природа их обра-

зования выдвигают при проектировании важную задачу совмест-
ного или раздельного отведения отдельных видов сточных вод, 
совместной или раздельной их очистки. 

Физическая модель сточных вод представляет собой двухфаз-

ную систему «жидкое — твердое», и любая технология очистки вод 
заключается в извлечении твердой фазы. Законы термодинамики 
указывают на то, что вода легко загрязняется и этот процесс идет 
без значительных энергозатрат. Напротив, процессы очистки воды 
реализуются с использованием различных сложных процессов с 
заметными удельными энергозатратами. Система «жидкое — твер-
дое» характеризуется энтропией, которая выражает скрытую энер-
гию, необходимую для очистки сточных вод. Чем выше концен-
трация загрязнений и чем больше разнородность состава, тем выше 
энтропия и больше энергетические затраты на очистку воды.

Отсюда следует правило термодинамики применительно к тех-

нологиям водоотведения, очистки сточных вод и обработки осад-
ков, обеспечивающее минимальные энергозатраты на реализацию 
этих процессов.

Нерационально смешивать потоки сточных вод высокотемпе-

ратурные и низкотемпературные, содержащие только минеральные 
или органические загрязнения, имеющие высокие или низкие 
концентрации твердой фазы, имеющие токсическое или инертное 
происхождение.

Разнородность состава загрязнений сточных вод и действующие 

явления диссипации при изменении энергетического состояния 
системы способствуют тому, что стопроцентная очистка сточных 
вод невозможна, и поэтому она регламентируется значениями 
предельно допустимых концентраций (ПДК). 

1.2. общАя СхемА и оСновные 
элементы водоотведения

Схемы водоотведения населенных пунктов разрабатываются на 

генплане городов в масштабе 1 : 5000–1 : 20 000 с горизонталями 
через 1–2 м с указанием кварталов и проездов, схемы водоотведе-
ния промышленных предприятий — на генплане в масштабе 
1 : 1000–1 : 5000 с горизонталями через 0,5–1 м. На рис. 1.1 пока-
зана общая схема водоотведения города. Система водоотведения 
состоит из следующих основных элементов:
1) внутренних водоотводящих сетей в зданиях, оснащенных са-

нитарно-техническим оборудованием;

2) внутриквартальных водоотводящих сетей;
3) наружной водоотводящей сети;
4) аварийно-регулирующих резервуаров;
5) специальных сооружений;
6) насосных станций и напорных трубопроводов;
7) станций очистки сточных вод;
8) выпусков аварийных неочищенных потоков сточных вод.

1

92

90

88

86

84

82

82

84

Бассейн I

Коллектор № 1

Бассейн II

2

7

3

3

5

РНС

4

Коллектор № 2

3

ПП

Коллектор № 3

Бассейн III

2

1

7

Главный коллектор

Коллектор № 4

Бассейн IV

3

82
84
ГНС

5

6

94

92

90

88
86 ОС

84
82

Рис. 1.1. Общая схема водоотведения города:

РНС — районная насосная станция; ГНС — главная насосная станция; 

ОС — очистные сооружения; ПП — промышленное предприятие; 

1 — граница города; 2 — наружная (внешняя) водоотводящая сеть 

трубопроводов;  3 — ливнеспуски; 4 — дюкер; 5 — напорные трубопроводы; 

6 — выпуск очищенных сточных вод; 7 — линии водоразделов