Как устроены очистные сооружения поверхностных сточных вод

Все знают про круговорот воды в природе: она выпадает в виде осадков, попадает в грунт, реку или озеро, испаряется и снова выпадает осадками. В современных условиях, когда человек ведёт колоссальную хозяйственную деятельность и огромные пространства земли освоены, водные ресурсы имеют огромное значение. Они нужны для бытовых, производственных и хозяйственных целей.

После использования, вода в загрязнённом виде попадает в водоёмы, оттуда снова обращается и выпадает в виде дождя или снега. На поверхности земли находится огромное количество объектов и предметов человеческой жизнедеятельности, которые опасны для окружающей среды. Выпавшая дождевая или талая жидкость контактирует с ними, собирая в себя ещё больше загрязнений.

Дождь

Поверхностные сточные воды (выпавшая дождевая или талая жидкость) несет опасность для экологии

Такие поверхностные сточные воды опасны для природы и человека, поэтому перед сбросом в водоёмы или грунт они собираются канализационными системами и проходят специальную очистку. Водосборники и очистные сооружения размещаются в местах, где вероятность загрязнения наиболее высока. Как же происходит очистка поверхностных сточных вод?

Общая информация

Поверхностные сточные воды – это воды, которые выпадают в виде климатических осадков на поверхность земли. Они подразделяются на дождевые и талые. Последние образуются в результате таяния снега, льда и града.

Воды, выпавшие в виде осадков, при попадании в водосборные линии могут иметь загрязнения следующего характера:

  1. Мусор в виде органических остатков от деревьев, кустарников и другой уличной растительности (листья, кора, ветки и т. д.).
  2. Мусор в виде бумаги, картона, окурков, пластика, пластмассы, тряпок.
  3. Пыль, земля, камни, песок, частицы асфальта и других твёрдых элементов, используемых при строительстве.
  4. Продукты нефтяной переработки: бензин, керосин, масла и др.
  5. Продукты разложения органического происхождения (оценивается параметром БПК).
  6. Солесодержащие соединения, которые применяются как средство против оледенения на дорогах.
  7. Элементы промышленных выбросов в атмосферу региона.
Источники загрязнения поверхностных сточных вод

Источники загрязнения поверхностных сточных вод

Используется два типа очистных систем поверхностных стоков:

  1. Как элемент централизованных городских очистных сооружений.
  2. Как автономная, самостоятельная система.

Самостоятельные сооружения размещаются за пределами населённых пунктов, на ключевых участках главных водосборных коллекторов ниже по течению основного водостока. Централизованные системы применяются при повышенных требованиях очистки сточных вод.

На территории промышленных предприятий поверхностные воды очищаются самостоятельными системами, которые учитывают специфику деятельности. Часто дождевые и талые жидкости собираются и выводятся в отдельные блоки очистки, которые не «контактируют» с системой удаления загрязнений из промышленных стоков. Такой подход актуален на крупных предприятиях.

Для очистки поверхностных стоков в установках применяются следующие методы удаления загрязнений:

  • механический;
  • физико-химический;
  • химический (реагентный);
  • биологический.

Для достижения нужных показателей очистки в сооружениях используются: песколовки, решётки, сита, отстойники, аккумулирующие ёмкости, фильтрующие блоки, флотаторы, акватенки, резервуары очистки реагентами.

Проектирование

Чтобы очистные сооружения функционировали максимально эффективно нужно перед началом работ провести грамотные и тщательные работы по проектированию. При подготовке проекта для системы очистки поверхностных стоков на конкретном участке нужно учитывать ряд ключевых факторов:

  1. Физико-геологические параметры: площадь, которую будет обслуживать система; объёмы выпадающих осадков, характер грунта, особенности ландшафта, глубина залегания грунтовых вод.
  2. Наличие источников загрязнения.
  3. Близость важных объектов водоснабжения, водоёмов рыбохозяйственного значения, населённых пунктов.
  4. Наличие и уровень эффективности водосборных и канализационных сетей.

При подготовке проектной документации обязательно рассчитываются объёмы отходов, которые подлежат вывозу и утилизации. Уточняется количество необходимого транспорта, спецтехники, регулярность вывоза, места складирования и маршруты доставки на предприятия для уничтожения. Детально уточняется количество необходимых веществ, с помощью которых производится очистка, источники их поступления и способы доставки.

Схема сооружения полного цикла

Конкретные очистные сооружения могут включать различное количество установок и устройств, используемых для удаления загрязнений. Весь комплекс блоков в одном сооружении практически не используется, так как в этом нет практической необходимости. Глубокая очистка достигается за счёт комплекса нескольких компонентов и методов, которые оптимальны для конкретной ситуации.

Компоненты системы очистки сточных вод:

Песколовка

Песколовка — один из компонентов системы очистки сточных вод

  1. Подающие коллекторы.
  2. Решётки и сита.
  3. Песколовки.
  4. Первичные отстойники: эти резервуары часто используются в качестве распределителей, которые позволяют равномерно распределять подачу стоков на основные уровни системы.
  5. Аккумулирующие ёмкости, пруды-отстойники (при больших размерах сооружения и очистке больших объёмов стоков).
  6. Резервуары-отстойники для обработки стоков реагентами: с помощью реагентов производится осветление воды. Часто совмещаются с аккумулирующими ёмкостями, в небольших сооружениях реагенты не используются для очистки дождевых и талых вод.
  7. Нефтеловушки.
  8. Сорбционные фильтры.
  9. Флотатор: специальный резервуар, где создаются условия для формирования пузырьков. Пузыри, поднимаясь на поверхность, формируют пену, которая концентрирует различные взвешенные частицы и элементы. Удаление пены позволяет очистить жидкость.
  10. Аэратор: удаление загрязнений происходит с помощью подачи в жидкость кислорода.
  11. Фильтрующие блоки с различным загрузочным материалом (песок, керамзит, пенополиуретан, шунгит, древесная стружка, уголь, торф и др.).
  12. Аэротенки.
  13. Узел обеззараживания.
  14. Отсек, где размещается насосное оборудование.
  15. Помещение с пультом управления.
  16. Конечный регулирующий резервуар: он контролирует объёмы вывода очищенной жидкости.

Очистка на дорогах

Обустройство транспортных магистралей и дорог системами сбора дождевой и талой воды является обязательным требованием при проведении строительных и эксплуатационных мероприятий. Сточные жидкости, перед тем как попасть в канализационные сети, «собирают» с поверхности дорог и прилегающих пространств большое количество элементов и соединений.

Почва, песок, продукты нефтепереработки, масла и другие вещества в жидком и твёрдом состоянии существенно загрязняют воду.

Такая жидкость может нанести существенной вред окружающей среде, если её сбрасывать в водоёмы или грунт без очистки. По этой причине водосборные системы на дорогах в обязательном порядке обеспечиваются сооружениями по очистке поверхностных стоков.

Специфической чертой таких очистных систем является то, что дороги имеют существенную протяжённость и обеспечить их конструкциями по сбору и очистке проблематично. Исходя из этих обстоятельств, по нормативам и требованиям, при строительстве водосборами, водостоками и очистными блоками обеспечиваются участки, где нагрузка и загрязнение стоков наиболее высока.

Шоссе

Шоссе — один из самых главных объектов, где устанавливаются очистные блоки

К таким объектам в первую очередь относятся оживлённые шоссе, мосты, развязки, места рядом с АЗС и т. д. Ещё одной особенностью сетей по сбору жидкости на автодорогах является то, что они оборудуются большим количеством выпусков в водоприёмники с различными требованиями по очистке.

При подготовке планов и схем, будущих очистных сооружений, учитываются три ключевых параметра загрязнения воды, источниками которой являются осадки:

  • взвеси;
  • топливо и другие подобные соединения;
  • БПК (биологическое потребление кислорода) – основной показатель загрязнения жидкости.

На практике система объектов очистки на дорогах подразделяется на группы с различными режимами угрозы нанесения вреда окружающей природе. Самая важная группа включает участки нахождения трубопроводов, по которым производится транспортировка питьевой воды, водоёмы рыбохозяйственного значения. Вторая группа охватывает территории населённых пунктов и водоёмов, которые не имеют значения с точки зрения хозяйственной ценности. Третья группа – низменные участки, не связанные с водоёмами или важными объектами.

Для каждой группы разрабатываются и проектируются различные типы очистных устройств. Первая группа обеспечивается фильтрующими станциями глубокой очистки. Вторая группа обустраивается очистными блоками проточного типа. Третья группа оснащена устройствами для общей механической очистки (пескоулавливатели, нефтеотводы, решётки и отстойники).

Сооружения накопительного типа

Конструкции, действующие по принципу накопления, состоят из следующих блоков:

  1. Мусороудерживающая корзина: используется для удержания плавающего мусора.
  2. Пескоулавливатели.
  3. Аккумулирующая ёмкость: выполняется отстаивание песка и других взвесей.
  4. Резервуар-отстойник отделения продуктов нефтяной переработки и других жидкостей: производится гравитационное отстаивание нерастворённых нефтепродуктов.
  5. Резервуар химической фильтрации: отведение эмульгированных продуктов переработки нефти и других частиц за счёт контактной фильтрации реагентами.
  6. Глубокая фильтрация угольными фильтрами.
  7. Блок УФ обеззараживания.

Для подачи на очистные сооружения наиболее загрязнённых поверхностных вод в накопительных резервуарах устанавливаются специальные разделительные камеры. В случае существенных нагрузок на систему, при превышении установленных уровней в ёмкости, стоки выводятся через специальные отверстия на сброс без очистных мероприятий.

Накопительный резервуар представляет собой подземную конструкцию, которая состоит аккумулирующего контейнера и ёмкости для очищенной воды. Аккумулирующая ёмкость специальными перегородками разделена на несколько секций. Их количество зависит от общего размера сооружения. Накопитель позволяет удалить до 80% взвесей и твёрдых частиц путём выпадения осадка.

Для сбора продуктов переработки нефти, образующие плёнку на поверхности, используются специальные боны. Они представляют собой плавучие перегородки, которые удаляют плёнку с поверхности воды путём «впитывания» в сорбент. Пару раз в год боны «выжимаются», после 4—5 выжиманий нефтепродуктов конструкции меняются, а отработанные боны утилизируются. Из накопительного резервуара один раз в 24—48 часов стоки перекачиваются насосными установками в фильтрующие блоки.

Абсорбирующие боновые заграждения

Устройство абсорбирующего бонового заграждения

Сооружения проточного типа

Конструкции, основанные на проточном действии очистки, представляют собой ёмкости из железобетона круглой формы. Их внутреннее пространство разделено кольцевыми каналами и сборными лотками. Загрязнённые жидкости проходят очистку в этих системах следующим образом:

  1. На входе в устройство отсеивается крупный плавучий мусор за счёт наличия решёток.
  2. Вода попадает в разделительный отсек, которые выводят излишки жидкости при чрезмерных нагрузках.
  3. В основном резервуаре установлены пескоулавливатели, которые под действием гравитации отсеивают песок и другие взвешенные частицы. Пескоулавливатели представляют собой кольцевые перегородки для равномерного распределения стоков и замедления скорости их движения. Резервуар также оборудуется нефтеулавливающими бонами.
  4. После очистки в основной ёмкости, из стоков удаляются загрязнения в блоке фильтрации. В качестве сорбента используется шунгит.
  5. На выходе из резервуара установлена ещё одна удерживающая решётка.
  6. Очищенные стоки попадают в водослив, и через коллекторы сбрасывается из системы.

Габионные очистные конструкции

Очистка поверхностных вод в габионных системах производится следующим образом:

  1. Решётками удаляется плавающий мусор.
  2. Из лотков стоки попадают в основной резервуар из железобетона с меняющимся сечением. За счёт постоянных сужений и расширений происходит резкое снижение скорости потока, струя теряет свой напор. За счёт этого из поверхностных стоков удаляется песок и другие взвеси.
  3. Пройдя основной резервуар, стоки попадают в фильтрующий отсек. Жидкость пропускается через щебень и шунгит (сорбент). Здесь же размещены габионы – объёмные проволочно-сетчатые изделия с различным размером ячеек. Фильтр удаляет нефтепродукты и частицы малой фракционности.

Габионные очистные сооружения позволяют не только произвести очистку поверхностных вод, но и защищают почву в зоне спуска от размыва и эрозии.

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Пока оценок нет)
Загрузка...
Главная/Сточные воды/Как устроены очистные сооружения поверхностных сточных вод
 
Подписаться Подписаться Будьте в курсе новинок нашего сайта