ОЧИСТНЫЕ СООРУЖЕНИЯ НА ВОДОСТОЧНОЙ СЕТИ

Атмосферные осадки являются важнейшим источником пресной воды на Земле. Действия по очистке стоков дождевых вод на территориях поселений, в том числе городских, является важнейшими мероприятиями в природопользовании [26]. Они направлены, кроме защиты территорий от воды, на восполнение запасов, снижение дефицита пресной воды, в том числе в сельскохозяйственном производстве, растениеводстве, рыбном хозяйстве и др. С этой точки зрения дождевые, ливневые и талые воды на территориях поселений подвергают очистному процессу.

Поверхностные сточные воды современного города загрязнены нефтепродуктами, взвесями, хлористыми солями и другими веществами. Загрязненность поверхностного стока зависит от воздействия многих факторов: вида стока (дождевые, талые, моечные воды), вида поверхностного покрова, степени загрязненности воздушного бассейна, продолжительности дождя и др. Перечень основных загрязняющих веществ в воде и степень их загрязнения приведены в табл. 16 [26].

Таблица 16

Наименование зафязняющих веществ в сточной воде и степень ее загрязнения

Наименование

Средние значения загрязненности вод, мг / л

загрязнителей

дождевые воды

талые воды

моечные воды

Взвешенные веще-

500

3000

500

ства

Нефтепродукты

25

30

50

Хлориды

20

300

20

Плавающий мусор

0,1*

0,3*

0,1*

*В mj/ 1000 га.

Например, в первые минуты дождя концентрация взвешенных веществ в стоке может превышать 1000 - 3000 мг / л и даже до 15000 мг / л, что намного превышает аналогичный показатель промышленных и бытовых стоков. К концу дождя загрязненность стока обычно уменьшается в десятки раз.

Поверхностные сточные воды не допускается сбрасывать в водоемы без очистки [16]. Однако создание мощной системы очистных сооружений чрезвычайно дорого и трудоемко. Поэтому на очистные сооружения большинства городов отводят только наиболее загрязненную часть поверхностного стока. Расчетные (пиковые) расходы относительно осветленной воды от интенсивных и продолжительных дождей и весенних паводков сбрасывают в водоемы без очистки. Также допускается сбрасывать стоки без очистки воды с территорий городских лесопарков [11].

Очистные сооружения располагают на устьевых участках главных коллекторов отдельно для каждого водосборного бассейна площадью от 50 до 3000 га.

Отработанные промышленные, бытовые и сточные воды подлежат обязательной очистке. Ее осуществляют в очистных сооружениях. Состав и тип таких сооружений выбирают в зависимости от местных условий, характеристики и количества сточных вод, поступающих на очистку, требуемой степени их очистки и метода обработки осадка.

Очистку поверхностных вод с территории городов осуществляют на локальных или групповых очистных сооружениях различного типа [11].

Различают следующие типы сооружений для очистки сточных вод:

  • - механические;
  • - биологической очистки;
  • - насыщения очищенных вод кислородом;
  • - глубокой очистки;
  • - физико-химической очистки;
  • - сооружения для ионообменной очистки вод;
  • - электрохимической очистки;
  • - обработки осадка сточных вод.

Последние по этому списку включают в себя дополнительно следующие сооружения:

  • - уплотнители и сгустители осадка перед обезвоживанием или сбраживанием;
  • - метангенки;
  • - аэробные стабилизаторы;
  • - сооружения для механического обезвоживания осадка;
  • - иловые площадки;
  • - обеззараживания, компостирования, термической сушки и сжигания осадка;
  • - хранения и складирования осадка.

Качество очистки поверхностных сточных вод, сбрасываемых в водоприемные объекты должны отвечать требованиям СанПиН 2.1.5.980, Водного кодекса РФ и категории водопользования водоема.

Очистные сооружения на дождевой водосточной сети, в отличие от бытовой и промышленной канализации, обеспечивают только механическую очистку сточных вод - улавливают мусор, взвешенные вещества, нефтепродукты. Степень очистки сточных вод должна составлять (от данных табл. 16 настоящего учебного пособия) не менее 80 % для взвешенных веществ и нефтепродуктов и 100 % - для мусора.

Принцип работы очистных сооружений дождевых вод основан на отстое сточных вод - осаждении взвешенных частиц крупностью более 510'2 мм, всплывании и удалении нефтепродуктов мельче 105 мм. Поэтому степень очистки зависит от времени отстоя t и составляет 80 % при t = 2 ч и 95 % - при t = 8 ч [27].

Основные расчетные параметры водостоков включают в себя: расходы дождевых, талых и моечных вод; степень загрязнения поверхностного стока; требуемая степень очистки.

Расчетный расход дождевого стока, направляемого на очистку, определяют при периоде однократного превышения интенсивности предельного дождя, принимаемого в пределах от 0,05 до 0,1 года [11].

Длину очистного сооружения L (м) определяют по формуле

L = 1,2 ш-3600, (33)

где и - скорость протекания воды в очистном сооружении, м/с; t - время отстоя, ч.

Пример 13. Расчет геометрических размеров очистных сооружений для дождевых вод.

Скорость протекания, при которой происходит процесс осаждения из воды взвешенных частиц указанной выше крупности, составляет не более 0,01 м / с. Принимая минимальное время отстоя 2 ч, получаем длину очистного сооружения, около 100 м.

Площадь поперечного сечения очистного сооружения S 2) определяют по формулам:

или

где Qp - расчетный расход воды, м3/с; b и h - соответственно ширина и глубина сооружения, м.

Для ориентировочных расчетов суточный объем поверхностного стока, поступающий на очистные сооружения с территорий жилых и общественно - деловых зон городов, принимается в зависимости от структурной части территории в соответствии с данными табл. 17 [11].

Таблица 17

Структурный объем поверхностного стока

Структурная часть территории города

Объем поверхностных вод, поступающий на очистку, M'VcyT с 1 га территории

Городской градостроительный

узел

Более 60

Примагистральныс территории

50...60

Межмагистральные территории

с размером квартала:

до 5 га

45...50

от 50 до 10 га

40...45

от 10 до 50 га

35...40

Зная расчетный расход сточных вод Qp и оперируя приведенными здесь формулами, можно определить глубину и ширину сооружения. Для удобства эксплуатации ширину очистных сооружений принимают в пределах 40 м.

Объем осадочной части сооружения зависит от объема осадка и регулярности его очистки. Годовой объем осадка V0 3 / год) определяют по формуле

где С - содержание взвешенных частиц в поверхностных сточных водах, %; Э - степень очистки сточных вод; р - плотность осадка, принимается в пределах от 1,4 до 1,9т / м3; Ve - объем воды, поступающей на очистку с 1 га, м3; Se - площадь водосборного бассейна, га.

По известной длине и ширине очистного сооружения определяют глубину осадочной части Иос, м. При периодичности очистки сооружения один раз в год глубину осадочной части определяют по формуле

Очистные сооружения на водосточной сети устраивают преимущественно в виде открытых прудов. Очистное сооружение открытого типа представляет собой пруд-отстойник в устьевой части главного водосточного коллектора. Схема очистного сооружения открытого типа (пруд-отстойник) приведена на рис. 28 [27].

В коллекторе 1 устраивают камеру с водосливом 2, которая пропускает в отстойник 10 наиболее загрязненную часть поверхностного стока. Когда расход воды в коллекторе превысит пропускную способность отстойника, верхний, более чистый слой водного потока сбрасывается через водослив в обводной коллектор 12 и без очистки поступает в водоем.

Для гидроизоляции пруда от окружающей территории под слоем щебня основания устраивают глиняный экран толщиной 70 см. Дно и стены пруда облицовывают железобетонными плитами толщиной 16 см по щебеночной подготовке.

Схема очистного сооружения открытого типа (пруд-отстойник)

Рис. 28. Схема очистного сооружения открытого типа (пруд-отстойник):

1 - главный водосточный коллектор; 2 - камера с водосливом; 3 - разделительная камера; 4 - подводящий трубопровод 5 - карман грубой очистки; 6 - мусороулавливающая решетка; 7 - сливной лоток для сбора нефтепродуктов; 8 - камера дополнительного отстаивания нефтепродуктов; 9 - щитовой затвор; 10 - секция отстаивания; 11 - разделительная дамба; 12 - обводной коллектор

Пруды-отстойники состоят преимущественно из нескольких секций 10 шириной до 40 м, разделенных дамбами 11 для работы технологических машин. В зависимости от расхода сточных вод секции могут работать поочередно или совместно, что регулируется разделительной камерой 3 на коллекторе.

По подводящему трубопроводу 4 поверхностный сток поступает в карман грубой очистки 5, где решеткой 6 улавливается плавающий мусор, а по сливному лотку 7 отводится часть нефтепродуктов. Затем через щитовой затвор 9 вода попадает в секцию отстаивания, где в течение 2 ч происходит гравитационный процесс осветления воды. На выходе из секции отстаивания 10 повторно собирают нефтепродукты и масла с поверхности воды.

При отсутствии свободной территории и небольшой площади водосбора строят очистные сооружения закрытого типа.

Очистные сооружения закрытого типа представляют собой прямоугольную железобетонную трубу сечением 15-25 м2.

Схема очистного сооружения закрытого типа приведена на рис. 29.

Схема очистного сооружения закрытого типа (продольный разрез)

Рис. 29. Схема очистного сооружения закрытого типа (продольный разрез):

1 - подводящий трубопровод; 2 - распределительный лоток; 3 - мусороулавливающая решетка; 4 - понтон для сгона нефтепродуктов; 5 - сливной лоток нефтепродуктов; 6 - фильтр доочистки; 7 - отводящий трубопровод; 8 - корпус очистного сооружения; 9 - осадок; 10 - направление сброса осветлённой воды к фильтрам доочистки

Для интенсификации процесса очистки и сокращения длины сооружений их дополнительно оснащают передвижным понтоном 4 для сгона нефтепродуктов и фильтрами доочистки 6 в виде металлических сетчатых кассет, заполненных материалами с высокой адсорбционной способностью: древесной стружкой, сипроном, визапроном.

Вопросы и задания по теме 9

  • 1. Какова роль очистки дождевых вод в поселениях в сфере природопользования?
  • 2. Перечислите наименования основных загрязнителей дождевых вод в городах.
  • 3. Как меняется концентрация взвешенных частиц в стоке дождевой воды по ходу выпадения атмосферных осадков?
  • 4. Перечислите типы очистных сооружений на дождевой водосточной сети.
  • 5. В чем заключается принцип очистки дождевых вод и от чего зависит степень очистки атмосферных стоков?
  • 6. Перечислите основные параметры, по которым назначают размеры очистных сооружений.
  • 7. Как определяют величину годового объема осадка в очистных сооружениях открытого типа?
  • 8. Из скольких секций состоят открытые пруды- отстойники?
  • 9. В чем заключаются особенности очистки сооружений закрытого типа?
  • 10. Назовите основные типы очистных сооружений в водосточных системах.
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >