РАЗДЕЛ 7. Системы и сооружения сбора и отведения поверхностного стока с селитебных территорий и площадок предприятий

• 7.1 Схемы сбора и отведенияповерхностного стока
• 7.1.1. В зависимости от целесообразности совместного или раздельного отведения на очистку хозяйственно-бытовых, промышленных и поверхностных сточных вод проектируют общесплавную, раздельную или полураздельную системы водоотведения.

Для небольших городов с населением от 75 до 350 тыс. человек экономически выгодной и надежной в санитарно-гигиеническом отношении является полураздельная система канализации, при которой очистка поверхностного стока производится совместно с городскими и промышленными сточными водами на сооружениях биологической очистки. При этом достигаются высокие показатели качества очищенных сточных вод по основным показателям загрязнения: взвешенным веществам, нефтепродуктам, ХПК и БПК_полн.

В большинстве крупных городов и мегаполисов России канализация построена по принципу полной раздельной системы. С точки зрения охраны водных объектов от загрязнения раздельные системы при наличии в их составе централизованных или локальных очистных сооружений являются наиболее эффективными, но более дорогостоящими. Их рекомендуется проектировать независимо от крупности городов в районах с интенсивностью дождей? 80 л/(сга).

В любом случае при проектировании систем водоотведения городов и промышленных предприятий выбор должен осуществляться на основании технико-экономического сравнения возможных вариантов с учетом местных условий, необходимости строительства перекачивающих насосных станций и требований к качеству очищаемого стока. Для климатических районов с интенсивностью дождей > 90 л/(сга) и периодом однократного превышения Р = 0,05?0,1 года приведенные затраты на раздельную и полураздельную системы канализации практически равноценны.

Общесплавные системы водоотведения, допускающие сброс смеси неочищенных городских, промышленных и поверхностных сточных вод в водные объекты через ливнеспуски во время интенсивных дождей, для проектирования не рекомендуются, так как не обеспечивают санитарно-экологическую безопасность водных объектов.

7.1.2. При разработке систем отведения поверхностного стока с селитебных территорий и площадок предприятий следует исходить из конкретных условий: размеров, конфигурации и рельефа стока, источников загрязнения территории, наличия свободных площадей для строительства очистных сооружений. При этом следует учитывать:

необходимость локализации отдельных участков производственных территорий с отводом поверхностных сточных вод, содержащих специфические примеси, в производственную канализацию или после предварительной очистки? в дождевую;

целесообразность раздельного отведения и очистки стока с площадей, отличающихся по характеру и интенсивности загрязнения территории;

целесообразность частичного или полного использования очищенного поверхностного стока для промышленного водоснабжения;

возможность и целесообразность подачи поверхностного стока с селитебных территорий на локальные очистные сооружения отдельных площадей стока города, а с территорий предприятий — на очистные сооружения предприятия, промышленного узла, района или города.

• 7.1.3. При очистке поверхностных сточных вод с территорий промышленных предприятий первой группы, не содержащих специфических примесей с токсичными свойствами, может предусматриваться устройство самостоятельных очистных сооружений, обеспечивающих отведение очищенных сточных вод непосредственно в водный объект, а также отведение поверхностных сточных вод предприятий в систему дождевой канализации населенных пунктов с целью дальнейшей совместной очистки с поверхностными или бытовыми сточными водами на городских (районных) очистных сооружениях.
• 7.1.4. Очистка поверхностного стока с территорий промышленных предприятий второй группы, содержащего специфические примеси с токсичными свойствами, может производиться как отдельно, так и совместно с производственными или хозяйственно-бытовыми сточными водами предприятия. Отведение их в городскую или дождевую канализацию должно осуществляться согласно нормативным требованиям, предъявляемым к качеству стоков, принимаемых в эти системы.
• 7.1.5. Отведение поверхностных сточных вод на очистные сооружения и в водные объекты следует предусматривать по возможности в самотечном режиме по пониженным участкам площади стока. Перекачка поверхностного стока на очистные сооружения допускается в исключительных случаях при соответствующем обосновании.
• 7.1.6. На территории населенных пунктов и промышленных предприятий следует предусматривать закрытые системы отведения поверхностных сточных вод. Отведение по открытой системе водостоков с использованием разного рода лотков, канав, кюветов, оврагов, ручьев и малых рек допускается для селитебных территорий с малоэтажной индивидуальной застройкой, поселков в сельской местности, а также парковых территорий с устройством мостков или труб на пересечениях с дорогами. Во всех остальных случаях требуется соответствующее обоснование и согласование с органами санитарно-эпидемиологической службы, по регулированию и охране вод, а также с органами рыбнадзора.

Отведение на очистку поверхностного стока с автомобильных дорог и объектов дорожного сервиса, расположенных вне населенных пунктов, допускается выполнять лотками и кюветами.

• 7.2 Сооружения для регулирования поверхностного стока при отведении на очистку и методы их расчета
• 7.2.1. Вероятностный характер выпадения атмосферных осадков и чрезвычайная нестационарность дождевого стока требуют усреднения его расхода и состава перед подачей на очистку. С целью уменьшения размеров очистных сооружений и подачи на очистку наиболее загрязненной части стока в схемах отведения и очистки поверхностного стока селитебных территорий и промышленных предприятий первой группы следует предусматривать устройство разделительных камер и регулирующих емкостей.
• 7.2.2. При отведении на очистку поверхностного стока с территорий промышленных предприятий второй группы предварительное разделение стока не допускается, поскольку необходима очистка всего его объема. В этом случае для снижения мощности очистных сооружений следует предусматривать регулирование расхода стока. Размер регулирующей емкости принимается из условия минимальных общих затрат на обезвреживание стока при максимальном притоке.
• 7.2.3. Отведение поверхностного стока без предварительного разделения и регулирования для очистки совместно с производственными сточными водами и последующего использования может приниматься на предприятиях как первой, так и второй группы с водоемкими производствами и оборотным водоснабжением (металлургические заводы, фабрики флотационного обогащения руд и угля, нефтепромыслы, нефтехимические и нефтеперерабатывающие заводы) при наличии в системах водоснабжения значительных по объему накопительных емкостей. В таких случаях баланс водного хозяйства предприятия составляется с учетом полного использования дождевого и полного или частичного использования талого стока.
• 7.2.4. Регулирование расхода и объема дождевого стока перед очистными сооружениями может осуществляться двумя способами.

Первый способ разделения (схема 1) заключается в аккумулировании и последующем отведении на очистку объема дождевых вод, поступающих от начала стока до момента накопления в аккумулирующем (регулирующем) резервуаре определенного объема W_оч, рассчитываемого по формуле (8), приведенной в п. 5.2.1. Разделение стока производится в камере разделения, устраиваемой во входной части аккумулирующего (регулирующего) резервуара или на трубопроводе непосредственно перед резервуаром. При таком разделении на очистку направляется концентрированная часть стока от всех дождей, а в водный объект без очистки сбрасывается наименее концентрированная часть стока от значительных по слою дождей. Указанный способ разделения следует преимущественно применять в случае самотечного режима поступления стоков по коллектору дождевой канализации к аккумулирующему (регулирующему) резервуару.

При втором способе разделения (схема 2) предусматривается двойное регулирование дождевого стока — по расходу и объему. Регулирование расхода стока осуществляется за счет устройства на коллекторах дождевой канализации разделительных камер, через которые на последующие сооружения направляется сток от малоинтенсивных дождей и часть стока с определенным расходом от интенсивных дождей. Последующее вторичное регулирование стока по объему производится в аккумулирующем (регулирующем) резервуаре аналогично схеме 1.

Указанный способ разделения допускается применять при значительном заглублении самотечного коллектора дождевой канализации, подводящего поверхностные стоки к аккумулирующему (регулирующему) резервуару, и необходимости в связи с этим устройства подкачивающей насосной станции.

При выборе разделительных камер для регулирования дождевого стока по расходу следует отдавать предпочтение конструкциям, обеспечивающим отведение на очистку постоянного зарегулированного расхода при изменении в широком диапазоне расхода дождевых вод перед камерой. Этому условию в наибольшей степени удовлетворяют разделительные камеры типа донного слива и камеры с разделительной стенкой с отверстием.

Разделительные камеры для регулирования дождевого стока по объему следует выполнять в виде гидрозатвора, препятствующего возможному поступлению плавающих загрязнений (в том числе пленки нефтепродуктов) в избыточный поток стоков, отводимых в водный объект без очистки.

• 7.2.5. Регулирование расхода поверхностного стока без сброса части его непосредственно в водоприемник следует предусматривать за счет устройства аккумулирующих (регулирующих) резервуаров, рассчитанных на прием стока в течение определенного периода (года, теплого периода, месяца) или стока от дождя с максимальным расчетным слоем осадков (схема 3).
• 7.2.6. Максимальные расходы стоков, отводимых в водный объект без очистки по первой и второй схемам регулирования, максимальный расход стоков, направляемых в аккумулирующий резервуар для последующей очистки по второй схеме регулирования, рассчитываются по формулам, приведенным в Приложении 7.
• 7.2.7. Полезный (рабочий) объем аккумулирующего резервуара для регулирования (в том числе вторичного) дождевого стока и последующего отведения его на сооружения глубокой очистки должен быть не менее объема дождевого стока W_оч от расчетного дождя, рассчитанного по формуле (8), п. 5.2.1. Следует учитывать необходимость создания дополнительного резерва объема для накопления и временного хранения выделяемого из сточных вод осадка. Полный гидравлический объем аккумулирующего резервуара для приема, усреднения и предварительной очистки загрязненной части поверхностного стока следует принимать в зависимости от конструктивных особенностей резервуара на 10?30% больше расчетной величины объема стока от расчетного дождя. Одновременно по формуле (10), п. 5.2.6 производится проверочный расчет из условия приема в аккумулирующий резервуар суточного объема талого стока, образующегося в период интенсивного снеготаяния W_т^{макс.сут}. К проектированию принимается наибольшая из двух величин.
• 7.2.8. Выбор конструкции аккумулирующего резервуара производится с учетом его назначения. При использовании аккумулирующего резервуара преимущественно для регулирования расхода отводимых на очистку сточных вод следует предусматривать специальные мероприятия по предотвращению отстаивания сточных вод (гидравлическое или пневматическое взмучивание). При использовании аккумулирующего резервуара не только для регулирования расхода сточных вод, но и для их предварительной механической очистки следует предусматривать эффективные и надежные технические решения для периодического сбора и удаления всплывающих веществ и оседающих механических примесей.
• 7.3 Перекачка поверхностного стока
• 7.3.1. При проектировании сетей дождевой канализации следует обеспечивать преимущественно самотечный режим отведения дождевых вод. В отдельных случаях, обусловленных топографическими особенностями территории, возникает необходимость устройства насосных станций для перекачки поверхностных вод. Главной особенностью при расчете насосных станций является, с одной стороны, требование обеспечения отведения стоков в режиме, не ухудшающем расчетный режим работы вышерасположенных участков канализационной сети (без увеличения частоты ее кратковременного переполнения), а с другой стороны, крайняя нерегулярность работы станций, обусловливающая повышенные требования к экономичности таких систем.
• 7.3.2. Расчет насосных станций следует выполнять по методу предельных интенсивностей с использованием расчетных зависимостей типового гидрографа дождевого стока, показанного на рис. 1. В общем виде расчет насосных станций сводится к определению оптимального соотношения между максимальной (пиковой) производительностью насосов и величиной рабочего объема приемного резервуара насосной станции по основным пяти схемам, представленным на рис. 2.
• 7.3.3. Методика расчета производительности и объема приемного резервуара насосных станций приведена в Приложении 8.
• 7.3.4. При проектировании насосных станций перекачки поверхностных сточных вод следует учитывать крайнюю неравномерность и нерегулярность их работы, а также наличие длительных периодов простоя. Предпочтение следует отдавать наиболее простым и экономичным конструкциям, что обеспечивается за счет применения станций с насосными агрегатами погружного типа. Для компенсации неравномерности поступления поверхностных стоков на станцию следует принимать не менее двух однотипных рабочих агрегатов с автоматической системой выравнивания их моточасов. Для уменьшения размеров станции число рабочих агрегатов следует принимать не более трех с одним резервным агрегатом.
• 7.3.5. При выборе оптимального соотношения между максимальной расчетной производительностью насосов и величиной рабочего объема резервуара насосной станции следует учитывать, что в насосных станциях с большим объемом резервуара происходит (особенно в периоды малоинтенсивного притока сточных вод) отстаивание и накопление оседающих и всплывающих загрязнений. В этом случае следует предусматривать технические средства для периодической очистки резервуара либо использовать насосное оборудование с системой автоматического взрыхления (размыва) осадка. Во избежание засорения насосного оборудования грубыми механическими включениями предусматривается установка мусоросборных корзин или решеток с прозорами размером 5?40 мм в зависимости от типа применяемых насосов.
• 7.3.6. Система автоматики насосных станций должна обеспечивать: автоматическое включение и отключение насосных агрегатов, включение дополнительных насосных агрегатов в соответствии с уровнем заполнения резервуара, автоматический ввод резервного оборудования.
• 7.4 Определение расчетной производительности очистных сооружений
• 7.4.1. Производительность очистных сооружений Qоч при очистке дождевых сточных вод определяется по формуле (29) с учетом объема очищаемого стока от расчетного дождя Wоч, нормативного периода его переработки Точ, минимальной продолжительности предварительного отстаивания Тотст, необходимой для эффективного осветления сточных вод перед последующей глубокой очисткой, продолжительности технологических перерывов в работе очистных сооружений Тт. п (например, при выполнении операций промывки фильтров) и запаса производительности для очистки объема загрязненных вод, образующихся от операций обслуживания технологического оборудования, входящего в состав очистных сооружений, Wт. п (загрязненная вода от промывки фильтров, фильтрат от оборудования по обезвоживанию осадков и т. п.):

(29).

где Q_оч? расчетный расход поверхностного стока при отведении на очистку (расчетная производительность очистных сооружений поверхностных сточных вод), л/с;

W_оч? объем дождевого стока от расчетного дождя, отводимого на очистные сооружения, м³;

W_т.п? суммарный объем загрязненных вод, образующихся при обслуживании технологического оборудования очистных сооружений в течение нормативного периода переработки объема дождевого стока от расчетного дождя, м³;

Т_оч? нормативный период переработки объема дождевого стока от расчетного дождя, отводимого на очистные сооружения с селитебных территорий и предприятий, ч;

Т_отст? минимальная продолжительность отстаивания поверхностных сточных вод в аккумулирующем резервуаре, ч;

Т_т.п? суммарная продолжительность технологических перерывов в работе очистных сооружений в течение нормативного периода переработки объема дождевого стока от расчетного дождя, ч.

Период переработки объема расчетного дождя Т_оч (период опорожнения аккумулирующего резервуара) на основании данных о средней продолжительности периодов между стокообразующими осадками, как правило, принимается в пределах трех суток. В отдельных случаях этот период может быть увеличен на основании статистической обработки данных о натурном ряде дождей для данной местности за многолетний период.

Величина продолжительности предварительного отстаивания Т_отст определяется исходя из величины гидравлической крупности выделяемых в аккумулирующем резервуаре частиц механических примесей и гидравлической глубины резервуара при его максимальном расчетном заполнении.

При использовании аккумулирующего резервуара только для регулирования расхода отводимых на очистку сточных вод величина продолжительности предварительного отстаивания Т_отст при расчете по формуле (29) исключается.

7.4.2. Максимальная производительность очистных сооружений Qоч при очистке талых вод определяется по формуле (30) с учетом максимального суточного объема талых вод в середине периода снеготаяния Wтмакс. сут, периода его переработки Точт, минимальной продолжительности предварительного отстаивания Тотст, необходимой для эффективного осветления сточных вод перед последующей глубокой очисткой, продолжительности технологических перерывов в работе очистных сооружений Тт. п (например, при промывке фильтров) и запаса производительности для очистки объема загрязненных вод, образующихся при обслуживании технологического оборудования, входящего в состав очистных сооружений, Wт. п (загрязненная вода от промывки фильтров, фильтрат от оборудования по обезвоживанию осадков и т. п.):

(30).

где Т_оч^т? нормативный период переработки суточного объема талого стока, отводимого на очистные сооружения с селитебных территорий и площадок предприятий, ч;

W_т^{макс.сут}? максимальный суточный объем талых вод в середине периода снеготаяния, м³.

Величина периода переработки максимального суточного объема талых вод Т_оч^т принимается не менее 14 ч. В ряде случаев этот период может быть увеличен с учетом имеющегося запаса рабочего объема аккумулирующего резервуара.

При использовании аккумулирующего резервуара только для регулирования расхода отводимых на очистку сточных вод величина продолжительности предварительного отстаивания Т_отст при расчете по формуле (30) исключается.

7.4.3. К проектированию принимается максимальная производительность очистных сооружений Qоч, определенная по формулам (29), (30).