Очистка поверхностного стока с селитебных территорий и площадок предприятий

РефератПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

При очистке поверхностных сточных вод в аккумулирующих емкостях, отстойниках и песколовках образуется осадок. Он содержит в основном частицы песка и глины с адсорбированными органическими загрязнениями, нефтепродуктами, соединениями тяжелых металлов и другими загрязнениями, присутствующими в стоке. Осадок поверхностных сточных вод представляет специфичный по составу и свойствам многотоннажный… Читать ещё >

Очистка поверхностного стока с селитебных территорий и площадок предприятий (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

8.1. Общие положения
8.1.1. Степень очистки поверхностного стока с селитебных территорий и площадок предприятий определяется условиями приема его в системы водоотведения города или условиями выпуска в водные объекты. При повторном использовании в системах производственного водоснабжения очищенный поверхностный сток должен отвечать технологическим требованиям, предъявляемым потребителями, и быть безопасным в санитарно-эпидемиологическом отношении.
8.1.2. Схема очистных сооружений поверхностных сточных вод должна разрабатываться с учетом его качественной и количественной характеристик, фазово-дисперсного состояния примесей, требуемой степени очистки и принятой схемы его сбора и регулирования.
8.1.3. Поверхностные сточные воды содержат загрязняющие компоненты природного и техногенного происхождения в различном фазово-дисперсном состоянии, поэтому для обеспечения требуемого эффекта очистки необходимо применять многоступенчатые схемы очистки, включающие различные методы их выделения и (или) деструкции.
8.1.4. В большинстве случаев при отведении поверхностного стока в водный объект или при повторном его использовании в системе производственного водоснабжения диктующим (приоритетным) показателем при выборе технологической схемы очистки является содержание взвешенных веществ и нефтепродуктов, иммобилизованных на грубодисперсных примесях или присутствующих в свободном состоянии (в виде пленки), в эмульгированном или растворенном виде. Учитывая, что основное количество нефтепродуктов сорбируется на взвесях (до 90%), на первой стадии очистки поверхностного стока для удаления основной массы взвешенных веществ и нефтепродуктов целесообразно применять безреагентное отстаивание.

В качестве сооружений механической очистки могут использоваться различные типы отстойных сооружений: горизонтальные и радиальные отстойники, нефтеловушки, пруды, аккумулирующие емкости и накопители. Эффект снижения концентрации взвешенных веществ и нефтепродуктов при отстаивании поверхностного стока в течение 1?2 суток может составлять 80?90%, растворенных органических веществ по БПК₂₀ — 60−80%, по ХПК — 80−90%. Из-за значительного содержания в поверхностном стоке мелкодисперсных примесей гидравлической крупностью менее 0,2 мм/с остаточная концентрация взвешенных веществ в отстоянной воде может составлять 50?200 мг/дм³, нефтепродуктов — 0,5?10 мг/дм³ с селитебных территорий и до 50 мг/дм³ с площадок предприятий. При этом остаточное содержание растворенных органических соединений в пересчете на ХПК и БПК₂₀ может составлять 50?100 и 20?30 мг/дм³ соответственно.

8.1.5. Для более глубокой очистки и интенсификации процессов осветления поверхностного стока рекомендуется применять реагентную обработку коагулянтами и (или) флокулянтами с последующим фильтрованием через различные фильтрующие загрузки из природных или синтетических материалов. При соответствующем обосновании (наличие в воде значительных количеств нефтепродуктов, минеральной взвеси плотностью менее плотности воды, ПАВ и др.) целесообразно перед фильтрованием применять флотацию. Для снижения содержания растворенных органических примесей, суммарно оцениваемых показателями ХПК и БПК, поверхностные стоки с селитебных территорий и предприятий первой группы после механической очистки отстаиванием могут подвергаться биологической очистке совместно с городскими (коммунальными) или производственными сточными водами, а также на самостоятельных локальных сооружениях биологической очистки с иммобилизованной микрофлорой на различных подвижных или стационарных носителях (инертных или активных) в зависимости от вида и концентрации загрязнений.

Доочистка поверхностного стока от растворенных форм нефтепродуктов до уровня ПДК в воде водных объектов хозяйственно-питьевого, культурно-бытового (0,3 мг/дм³) и рыбохозяйственного пользования (0,05 мг/дм³), а также очистка от специфических загрязняющих компонентов (ионов тяжелых металлов, СПАВ, фенолов, аммонийного азота и т. д.) должны осуществляться специальными методами на завершающем этапе очистки. Для этого в технологическую схему могут быть включены стадии сорбции, биоокисления в сочетании с сорбцией (биосорбция), ионного обмена, озонирования и т. д.

8.1.6. В схемах очистки поверхностного стока с территорий предприятий второй группы на самостоятельных сооружениях (помимо сооружений, обеспечивающих удаление традиционных загрязняющих примесей) на завершающей стадии очистки следует предусматривать узлы для удаления специфических токсичных веществ (фенолов, СПАВ, формальдегида, солей тяжелых металлов, аммонийного азота, фторидов и других органических и минеральных примесей).

В качестве узлов доочистки поверхностного стока от фенолов, формальдегида, СПАВ и других органических веществ могут применяться установки озонирования, сорбции и биосорбции. При необходимости удаления из поверхностного стока ионов тяжелых металлов и аммонийного азота могут использоваться ионообменные установки с применением синтетических ионообменных смол (катионитов) в режиме натрий-катионирования или природные ионообменные материалы (клиноптилолит).

8.1.7. При соответствующем обосновании для очистки и доочистки поверхностного стока с селитебных территорий и площадок предприятий могут быть использованы технологии, сооружения и установки, применяемые для очистки бытовых и производственных сточных вод. При этом проектирование и расчет сооружений следует производить в соответствии с указаниями нормативно-технической литературы [1; 9] с учетом особенностей, вытекающих из специфики, свойственной поверхностному стоку (нестационарность по расходу, качественному составу и концентрациям загрязняющих компонентов во времени). Проектирование новых и реконструируемых сооружений следует производить по рекомендациям разработчиков этих сооружений.
8.1.8. Для станций очистки поверхностного стока с селитебных территорий крупных населенных пунктов производительностью 25?1500 м³/ч, содержащих в основном взвешенные вещества и нефтепродукты в количестве не более 20−50 мг/дм³, состав очистных сооружений может быть принят в первом приближении по табл.13.


		Таблица 13
Производительность станции, м3/ч.	Качество исходной воды.	Состав сооружений в технологической схеме.
	взвешенные вещества, мг/дм3.	нефте-продукты, мг/дм3.
Менее 25.			МР ПС АР ГЦ РХ СФ ГАУ.
25?50.			МР ПС (АРО) РХ СФ ГАУ.
500?1000.			МС ПС АРО РХ СФ ГАУ + АТФ.
1000?1500.			МС ПС АРО РХ СФ ГАУ + АТФ.
Примечания: 1. МР — механизированные решетки; МС — механические сита (решетки); ПС — песколовки; АР? аккумулирующий резервуар; ГЦ? гидроциклоны; АРО? аккумулирующий резервуар-отстойник; РХ — реагентное хозяйство (флокулянты); СФ — скорый контактный фильтр; ГАУ — адсорбер с гранулированной загрузкой; АТФ — адсорбер с углеродными тканевыми фильтрами. 2. При соответствующем обосновании в состав сооружений перед фильтрованием могут включаться флотаторы.

8.1.9. При производительности очистных станций менее 25 м³/ч в состав сооружений после механических решеток или сеток могут быть включены гидроциклоны, горизонтальные отстойники, флотаторы, зернистые или кассетные фильтры в одну или несколько ступеней и сорбционные фильтры доочистки. Как правило, такие установки заводского изготовления дополнительно оборудуются устройствами для обезвоживания осадка, удаления нефтепродуктов, насосами подкачки, системами КИП и автоматики.
8.1.10. Выбор метода очистки поверхностного стока, а также тип и конструкция очистных сооружений (открытые или закрытые) определяются их производительностью, необходимой степенью очистки по приоритетным показателям загрязнения и гидрогеологическими условиями (наличием территории под строительство, рельефом местности, уровнем грунтовых вод и т. д.).
8.1.11. В технологических схемах очистки поверхностного стока на сооружениях любой производительности необходимо предусматривать технические решения по организации удаления осадков и всплывающих веществ (п. 8.10).
8.2 Механическая очистка
8.2.1. В качестве сооружений и устройств механической очистки могут применяться решетки, сетки, песколовки, гидроциклоны открытого и напорного типа, аккумулирующие резервуары-отстойники, нефтеловушки и фильтры, работающие в безреагентном режиме.
8.2.2. Для эффективной и стабильной работы всего комплекса очистных сооружений технологическая схема должна предусматривать предварительную очистку поверхностного стока на решетках и песколовках с целью задержания плавающего мусора и крупных механических примесей минерального происхождения (песка и глины).
8.2.3. Установку решеток для задержания мусора следует предусматривать перед сооружениями для регулирования и очистки поверхностного стока. Ширина прозоров решетки не должна превышать 10 мм. Для благоустроенных территорий с площадью стока до 100 га допускается применение решеток с ручной очисткой; при площади стока более 100 га рекомендуются механизированные решетки. Очистку решеток необходимо производить после каждого дождя, для чего они должны быть оснащены узлами сбора и удаления мусора.
8.2.4. Для удаления из поверхностного стока частиц песка гидравлической крупностью более 15 мм/с, содержание которого в дождевом стоке колеблется от 10 до 15%, а в талом? до 20% массы взвешенных веществ, следует применять горизонтальные или тангенциальные песколовки. Песколовок или отдельных секций должно быть не менее двух (все рабочие). Расчет песколовок следует выполнять согласно указаниям СНиП 2.04.03?85 [1].

Для расчета песковых бункеров следует принимать: влажность песка 60?70%; объемная масса шламовой пульпы 1,2−1,5 т/м³; зольность задержанного песка 80?90%; содержание нефтепродуктов в обезвоженном осадке не более 3%.

8.2.5. В схемах, где отсутствуют аккумулирующие резервуары-отстойники, для удаления из поверхностного стока основной массы взвешенных веществ и нефтепродуктов рекомендуется применять различные конструкции отстойных сооружений: горизонтальные и радиальные отстойники, пруды-отстойники, тонкослойные полочные отстойники и нефтеловушки. Тип отстойных сооружений следует выбирать исходя из производительности очистных сооружений, необходимого эффекта осветления сточных вод и наличия площадей под строительство.

При больших расходах поверхностного стока и благоприятных топографических и гидрогеологических условиях экономически целесообразно применять пруды-отстойники с последующей глубокой доочисткой усредненного стока.

Расчет отстойных сооружений рекомендуется производить по гидравлической крупности частиц, выделение которых обеспечивает требуемый эффект очистки. Учитывая, что поверхностный сток содержит значительное количество мелкодисперсных примесей, расчет отстойных сооружений всех типов рекомендуется выполнять для частиц гидравлической крупностью 0,2 мм/с и более, что при высоте зоны отстаивания 2 м и продолжительности отстаивания 1?2 ч обеспечивает эффект осветления не менее 60?65%.

Эффективность выделения нефтепродуктов в дождевом стоке при отстаивании в течении 1?2 ч составляет 70?80% при их остаточной концентрации в пределах 10 мг/дм³.

8.2.6. При проектировании отстойников основное внимание должно уделяться узлам распределения и сбора воды, а также обеспечению простоты и надежности приспособлений для удаления осевшего шлама и выделенных нефтепродуктов.
8.2.7. Для повышения эффекта осветления сточных вод, при ограниченности территории, выделяемой под очистные сооружения, или при расположении отстойников в помещении целесообразно применение горизонтальных тонкослойных отстойников с блоками параллельных пластин, работающих по перекрестной схеме взаимного движения потока воды и сползающего с пластин осадка. Установка модулей позволяет повысить эффект задержания механических примесей по сравнению с типовыми сооружениями на 20?30% при сокращении продолжительности отстаивания стоков в 2?3 раза.

Угол наклона пластин в ярусах следует принимать 60?70є, а расстояние между ними по вертикали 70−100 мм. Удаление осадка из приямков рекомендуется производить периодически в самотечный лоток или в воронки, присоединенные к самотечному трубопроводу, отводящему осадок в накопительную емкость.

Методика расчета тонкослойных отстойников, работающих по перекрестной и противоточной схемам удаления осадка, приведена в Справочном пособии к СНиП 2.04.03?85 [9].

8.2.8. Удаление всплывших нефтепродуктов может производиться поворотными щелевыми трубами, расположенными в начале и конце секций отстойника. К поворотным трубам нефтепродукты транспортируются скребками с ручным или электрическим приводом. Более эффективное удаление нефтепродуктов производится скиммерами. В этом случае содержание воды в удаленных нефтепродуктах может изменяться в пределах 2?10%.
8.2.9. Для интенсификации процесса выделения механических примесей и повышения эффекта осветления поверхностного стока метод отстаивания в тонком слое может быть применен на действующих очистных сооружениях, работающих в стационарном режиме поступления стоков. Для этого любые конструкции отстойных сооружений могут быть дополнены тонкослойными блоками (модулями).
8.2.10. При использовании аккумулирующего резервуара не только для регулирования расхода, но и для предварительной механической очистки следует предусматривать эффективные и надежные технические решения для периодического сбора и удаления всплывающих веществ и оседающих механических примесей. Для сбора и удаления всплывших нефтепродуктов следует использовать современные нефтесборные устройства (скиммеры), обеспечивающие эффективную эксплуатацию в условиях значительного колебания уровня заполнения аккумулирующего резервуара. В аккумулирующих резервуарах небольшого объема целесообразно устройство днища в виде ряда пирамидальных иловых приямков с уклоном стенок не менее 45. Периодический забор осадка из иловых приямков в этом случае производится специальным автотранспортом. В резервуарах значительного объема иловые приямки следует устраивать в виде заглубленных относительно днища поперечных или продольных лотков с уклоном стенок не менее 45 и уклоном днища резервуара к лоткам не менее 0,05. При значительной длине указанные лотки также могут включать в себя дополнительные заглубленные приямки с уклоном стенок не менее 45 и уклоном дна лотков к этим приямкам не менее 0,05. Для удаления осадка с площади днища в лотки и приямки может быть использован гидросмыв. Суммарный объем приямков определяется исходя из возможного объема осадка при принятой периодичности его удаления. Высота зоны отстаивания в резервуарах принимается в пределах 1,5?4 м, высота борта резервуара над максимальным уровнем воды — не менее 0,3?0,5 м, высота защитной зоны над максимальным уровнем осадка — не менее 0,3?0,5 м.

При наличии в составе очистных сооружений комплекса обезвоживания осадка допускается устройство плоского днища резервуара с уклоном к иловому приямку или ряду приямков не менее 0,05. В этом случае отведение выделенного малоконцентрированного осадка на обезвоживание производится в конце каждого из периодов опорожнения аккумулирующего резервуара. Для повышения эффективности сбора осадка также могут использоваться гидросмыв или пневматическое взмучивание. При значительных размерах аккумулирующего резервуара-отстойника периодическую очистку днища резервуара от тяжелых механических примесей (песка) целесообразно производить бульдозерами и погрузчиками, для чего следует предусматривать соответствующие пандусы и площадки перегрузки осадка.

8.2.11. Гидроциклоны рекомендуется применять для осветления поверхностных сточных вод на первой стадии их очистки, а также для сгущения сырого осадка, выделенного в отстойных сооружениях. Открытые гидроциклоны используются для выделения из сточных вод всплывающих и оседающих грубодисперсных примесей, напорные гидроциклоны — только для оседающих агрегативно-устойчивых примесей — частиц песка, глины и других минеральных примесей поверхностного стока. Открытые гидроциклоны без внутренних устройств рекомендуется применять для очистки сточных вод от примесей гидравлической крупностью 5 мм/с и более; открытые гидроциклоны с внутренним цилиндром и диафрагмой? от примесей гидравлической крупностью 0,2 мм/с и более, а также для выделения скоагулированных взвешенных частиц и нефтепродуктов при расходе стоков до 200 м3/ч на один аппарат. Расчет гидроциклонов сводится к определению пропускной способности и крупности частиц задерживаемых примесей. Методика расчета приведена в [9].
8.3 Очистка сточных вод флотацией
8.3.1. Метод флотации рекомендуется применять при содержании в поверхностном стоке после отстаивания более 5?10 мг/дм³ тонкодиспергированных взвешенных веществ гидравлической крупностью 0,2 мм/с и менее. Метод также эффективен для очистки поверхностных сточных вод с территории промышленных предприятий и производств, характеризующихся повышенным содержанием нефтепродуктов (более 100 мг/дм³), ПАВ, жиров, масел и других эмульгированных жидкостей. Флотация также эффективна в качестве дополнительной стадии очистки при последующем осветлении стоков фильтрованием. Для очистки сточных вод могут применяться напорная (компрессионная) флотация, импеллерная и электрофлотация.
8.3.2. В зависимости от местных условий напорные флотационные установки могут работать по прямоточной схеме с насыщением в сатураторе всего расхода сточных вод, поступающих на очистку, или с рециркуляцией при подаче в сатуратор осветленных стоков в количестве 30−50% общего расхода. Объем флотационной камеры в этом случае должен быть увеличен в 1,3?1,5 раза.

Прямоточная схема флотации, наиболее простая в осуществлении и эксплуатации, позволяет утилизировать извлеченные нефтепродукты, но требует высоких энергетических затрат и малоэффективна при извлечении коллоидных и хлопьевидных частиц. Напорная флотация с рециркуляцией рекомендуется при использовании в процессе очистки коагулянтов и флокулянтов.

Давление насыщения воды воздухом в сатураторе должно быть не менее 0,4−0,5 МПа. Воздух в сатуратор может подаваться от компрессора или через эжектор, установленный на обратном трубопроводе, соединяющем напорный и всасывающий трубопроводы насоса, подающего воду в сатуратор.

Для повышения эффективности очистки поверхностного стока от эмульгированных нефтепродуктов и масел процесс флотации рекомендуется осуществлять с применением реагентов (п. 8.5). В этом случае флотационную камеру следует совмещать с камерой хлопьеобразования, в которую через распределительное устройство подается реагент. Продолжительность пребывания воды в камере хлопьеобразования должна быть не менее 10 мин. Флотационную камеру следует рассчитывать на выделение флотокомплексов гидравлической крупностью 1,4 мм/с с коэффициентом использования объема К = 0,5.

8.3.3. Установки импеллерной флотации применяются для выделения из поверхностных сточных вод механических примесей и нефтепродуктов. Импеллерный флотатор должен иметь не менее трех последовательных камер, в которых устанавливаются импеллерные диспергаторы. За флотокамерами располагается зона отстаивания, которая рассчитывается на выделение флотокомплексов гидравлической крупностью 1,4 мм/с с коэффициентом использования объема К = 0,5. Установки импеллерной флотации могут работать с применением реагентов, раствор которых рекомендуется подавать в аванкамеру, располагаемую в начале флотатора. Проектирование импеллерных флотаторов следует проводить по рекомендациям разработчиков этих аппаратов.
8.3.4. Электрофлотационные установки рекомендуется применять при очистке небольших объемов поверхностного стока с территории промышленных предприятий второй группы с целью снижения концентрации эмульгированных нефтепродуктов и масел перед стадией фильтрования.

Электрофлотаторы представляют собой отстойники со встроенной подвесной электрофлотационной камерой. В качестве электродов может использоваться листовой алюминий толщиной 2?3 мм, нержавеющая сталь, а также титан и графит. Расстояние между электродами рекомендуется принимать 6−8 мм. Плотность тока может приниматься в пределах 250−400 А/м². Флотокамера должна рассчитываться на выделение флотокомплексов гидравлической крупностью 1−1,2 мм/с при коэффициенте использования ее объема К = 0,5.

При электрофлотации может использоваться предварительная обработка воды реагентами. В этом случае раствор реагента подается в поток перед камерой хлопьеобразования, которую следует совместить с камерой флотации. Продолжительность пребывания стоков в камере хлопьеобразования около 10 мин, коэффициент использования ее объема К = 0,5. Конструктивные решения по электрофлотационным установкам выдаются организациями-разработчиками.

8.4 Фильтрование
8.4.1. При доочистке поверхностного стока от нефтепродуктов и других техногенных загрязняющих веществ сорбцией перед угольными фильтрами следует предусматривать двухступенчатое фильтрование с целью снижения концентрации взвешенных веществ до 1?2 мг/дм³. Для удобства эксплуатации на каждой ступени очистки необходимо предусматривать установку не менее двух рабочих фильтров. Первая ступень загружается более крупной фракцией (песок 2−5 мм), вторая? мелкой (песок 0,8−2 мм).
8.4.2. В качестве тяжелых загрузок фильтров могут быть использованы: кварцевый песок, гранитная крошка, гидроантрацит, керамзит, горелая порода. В качестве легких материалов могут применяться: крошка полиуретана, полистирол. Особое внимание при фильтровании через зернистые загрузки должно быть уделено процессам их промывки.
8.4.3. Направление фильтрования в фильтрах с зернистой загрузкой? сверху вниз. Скорость фильтрования 5−10 м/ч. При должном обосновании скорость может быть увеличена.
8.4.4. Для водовоздушной промывки зернистых загрузок фильтров рекомендуется принимать интенсивность подачи воды 10−12 л/(см²), воздуха? 20 л/(см²), продолжительность? не менее 6−7 мин. При водовоздушной промывке вода и воздух подаются попеременно. Одновременная их подача исключается, так как приводит к выносу загрузки. Процесс промывки фильтров рекомендуется автоматизировать.
8.4.5. Требуемая интенсивность подачи промывной воды определяется эффективностью восстановления загрузки и уточняется экспериментально. Промывная вода направляется в аккумулирующий резервуар.
8.4.6. Для предупреждения кольматации зернистых загрузок фильтров следует периодически применять интенсивные методы их восстановления: гидроперегрузку загрузки внутри фильтра или в другой полый корпус; гидроперегрузку через гидроциклон; использование ультразвука и кавитации.

Рекомендации по конструктивному решению узла интенсивной регенерации загрузки выдаются организациями-разработчиками.

8.4.7. Для фильтрования могут быть использованы картриджные и патронные фильтры. Продолжительность использования нерегенерируемого материала не менее 3−4 месяцев, также должны быть решены вопросы утилизации отработанного материала.
8.5 Реагентная очистка поверхностного стока
8.5.1. Применение реагентов рекомендуется при необходимости выделения из поверхностных сточных вод взвешенных частиц гидравлической крупностью менее 0,2 мм/с.
8.5.2. Для очистки рекомендуется использовать сильноосновные катионные флокулянты с молекулярной массой 910⁶ и более, с содержанием ионогенных групп не менее 70%. При очистке воды, содержащей растворенные вещества, осаждаемые ионами трехвалентных металлов (например фосфаты), рекомендуется использовать соли алюминия или железа совместно со слабокатионными, слабоанионными, неионными высокомолекулярными флокулянтами. Окончательный выбор флокулянта для каждого конкретного случая осуществляется экспериментально.
8.5.3. Органические катионные флокулянты рекомендуется использовать дозами 0,25−1 мг/дм³. При использовании минерального коагулянта в сочетании с флокулянтом рекомендуемые дозы коагулянта в пересчете на оксид составят 10−25 мг/дм³, флокулянта? 0,25−0,5 мг/дм³. Оптимальные дозы должны уточняться в каждом конкретном случае пробным коагулированием.
8.5.4. При использовании органических флокулянтов в камере хлопьеобразования рекомендуется соблюдать следующие гидродинамические условия: средний градиент скорости при смешении 300?500 с^?1; продолжительность смешения 2−3 мин; средний градиент скорости перемешивания при хлопьеобразовании 50−100 с^?1; продолжительность хлопьеобразования 5−10 мин.
8.5.5. При дальнейшем осветлении сточных вод отстаиванием расчетную гидравлическую крупность сфлокулированных взвесей в поверхностном стоке, обработанном флокулянтами, рекомендуется принимать в пределах 0,5−0,6 мм/с.
8.5.6. При применении реагентной обработки в процессах фильтрования рекомендуется использовать органические сильноосновные катионные коагулянты с молекулярной массой до 110⁶ и 100-процентным содержанием катионных групп. Окончательный выбор органического коагулянта для конкретного случая должен производиться экспериментально.
8.5.7. Дозы органических катионных коагулянтов при очистке стока фильтрованием составляют 0,5−2 мг/дм³. Каждый раз доза должна уточняться пробным коагулированием.
8.5.8. Средний градиент скорости при смешении с водой органических коагулянтов следует принимать 350−500 с^?1. Продолжительность смешения 2−3 мин.
8.6 Биологическая очистка
8.6.1. Биологическую очистку (или доочистку) целесообразно применять для удаления из поверхностного стока растворенных органических соединений, суммарно характеризуемых показателями ХПК и БПК, а также для снижения содержания СПАВ и других специфических загрязняющих компонентов техногенного происхождения (фенолов, формальдегида, этиленгликоля и т. д.), соединений азота (аммонийного, нитратного) и фосфора.
8.6.2. В технологической схеме очистных сооружений поверхностного стока стадия биологической очистки применяется после механической обработки. Содержание взвешенных веществ при этом не должно превышать 25?50 мг/дм³, нефтепродуктов 5 мг/дм³, других специфических загрязнений? в концентрациях, не превышающих максимально допустимые для биологической очистки.
8.6.3. В зависимости от вида и концентрации загрязняющих компонентов биологическая очистка (или доочистка) поверхностных сточных вод может осуществляться в естественных условиях на почвенных фильтрах, в биологических прудах, на биологических плато, гидроботанических площадках, а также в специальных сооружениях с микрофлорой, закрепленной на различных подвижных или стационарных носителях (активных или инертных).
8.6.4. Применение загрузочных материалов на стадии биологической очистки поверхностных сточных вод рекомендуется для повышения производительности очистных сооружений при обработке слабоконцентрированных дождевых вод при БПК_полн ниже 50 мг/дм³ и наличии в воде трудноокисляемых органических соединений, характеризующихся низким приростом активного ила.
8.6.5. В случае присутствия в поверхностных сточных водах трудноокисляемых органических загрязнений (СПАВ, нефтепродукты и др.) в качестве загрузочного материала рекомендуется использовать активированный уголь (гранулированный фракцией 1?3 мм или порошкообразный). Сочетание биологических и сорбционных процессов в одном сооружении обеспечивает качество очищенных сточных вод, удовлетворяющее требованиям на сброс в водоемы рыбохозяйственного назначения. Объединение указанных процессов при их синергическом взаимодействии позволяет максимально использовать достоинства каждого.
8.6.6. Совмещение биологических и сорбционных процессов с применением дробленых цеолитов (фракцией 1?3 мм) позволяет интенсифицировать процесс нитрификации и обеспечить глубокое удаление аммонийного азота из поверхностного стока до требований на сброс в водоемы рыбохозяйственного назначения.
8.6.7. Применение активированного угля и цеолитов на стадии биологической очистки или доочистки не требует их замены за счет непрерывной биологической регенерации сорбента. При этом процессы нитрификации и окисления органических загрязнений в сооружениях с прикрепленным биоценозом протекают достаточно эффективно и при низких температурах (до 3?5 С).
8.6.9. Проектирование и расчет сооружений биологической очистки (или доочистки) поверхностного стока надлежит выполнять в соответствии с рекомендациями организаций-разработчиков.
8.7 Ионный обмен
8.7.1. Доочистка поверхностных сточных вод от соединений тяжелых металлов и аммонийного азота может осуществляться ионным обменом с использованием природных минеральных (клиноптилолит для извлечения ионов аммония) или синтетических ионообменных материалов в режиме натрий-катионирования.
8.7.2. На ионообменную установку должны подаваться стоки после предварительной механической очистки и фильтрования с содержанием взвешенных веществ не более 5 мг/дм³, ХПК должна быть не более 8 мг/дм³, общая жесткость не более 4 мг-экв/дм³.
8.7.3. Рекомендуемая скорость фильтрования воды через катиониты для напорных фильтров при нормальном режиме эксплуатации 12?15 м/ч. Допускается ее кратковременное увеличение на 50?60% по сравнению с указанной при выключении фильтров на регенерацию или ремонт. Расчет и проектирование ионообменных установок для доочистки поверхностного стока следует проводить в соответствии со СНиП 2.04.03?85 и СНиП 2.04.02?84.
8.8 Адсорбция
8.8.1. Глубокая доочистка поверхностных сточных вод с территорий предприятий первой и второй групп от нефтепродуктов и других органических веществ достигается на сорбционных фильтрах с плотным слоем загрузки гранулированного активированного угля крупностью 0,8−5 мм. Глубокой доочистке должны подвергаться дождевые, талые и поливомоечные воды после механической и реагентной очистки и фильтрования через фильтры с нейтральной зернистой загрузкой. Проектирование и расчет сорбционных установок надлежит выполнять в соответствии со СНиП 2.04.03?85 [1].
8.8.2. Содержание взвешенных веществ в сточных водах, поступающих на адсорберы, не должно превышать 2 мг/дм³, нефтепродуктов — 2 мг/дм³. При выключении одного адсорбера скорость фильтрования на остальных не должна увеличиваться более чем на 20%.
8.8.3. Выгрузку активированного угля из адсорбера следует производить насосом, гидроэлеватором, эрлифтом или шнеком при относительном расширении загрузки на 20−25%, создаваемом восходящим потоком воды со скоростью 40−45 м/ч.
8.9 Озонирование
8.9.1. Для удаления из поверхностных сточных вод специфических примесей: фенолов, формальдегида, СПАВ и других органических веществ может применяться озонирование. Озонированию должны подвергаться сточные воды после предварительной механической и реагентной обработки.
8.9.2. Проектирование и расчет озонаторных установок производятся в соответствии с [10] исходя из состава обрабатываемой воды, удельного расхода озона на единицу окисляемых веществ (1,5?5 мг/мг фенола, формальдегида, СПАВ) и его содержания в озоно-воздушной смеси генераторов озона 15−25 мг/дм³, а также на основании технологических испытаний для каждого конкретного случая.
8.10 Обработка осадка
8.10.1. При очистке поверхностных сточных вод в аккумулирующих емкостях, отстойниках и песколовках образуется осадок. Он содержит в основном частицы песка и глины с адсорбированными органическими загрязнениями, нефтепродуктами, соединениями тяжелых металлов и другими загрязнениями, присутствующими в стоке. Осадок поверхностных сточных вод представляет специфичный по составу и свойствам многотоннажный и экологически опасный вид отходов, который может содержать опасные для человека микробы и микроорганизмы. По технологическим свойствам такой осадок относится к труднофильтруемым дисперсным системам с низкой водоотдающей способностью. Состав и свойства осадка могут изменяться в значительной степени в зависимости от условий образования и качественного состава поверхностного стока, продолжительности накапливания осадка в отстойных сооружениях. При длительном накапливании может происходить его загнивание.
8.10.2. При проектировании очистных сооружений любой производительности необходимо предусматривать технические решения по организованному удалению осадка из емкостных сооружений для его обезвоживания и вывоза на свалки или для утилизации. При необходимости санитарное обеззараживание осадка производится в месте его складирования или утилизации по рекомендациям специализированных организаций.
8.10.3. В зависимости от степени загрязнения поверхностных сточных вод и способа их очистки количество осадка составляет примерно 0,5?2% объема очищаемой воды при влажности 98%. Влажность осадка, выгружаемого из отстойных сооружений, может составлять 96?99%, содержание органических веществ может изменяться в пределах 20?40%, нефтепродуктов? 3?5% в расчете на сухой осадок. По количеству и составу осадок поверхностных сточных вод с территорий промышленных предприятий, прежде всего второй группы, может существенно отличаться от осадка поверхностных сточных вод селитебных территорий.
8.10.4. Количество осадка W_ос, м³/сут, выделяемого в отстойных сооружениях, можно приблизительно определить исходя из концентрации взвешенных веществ в поступающем и отстоянном стоке по формуле:

W_ос = Q(С_о? С_ос)/(100? b)_ос10⁴, (31).

где Q? расчетный расход сточных вод, м³/сут;

С_о и С_ос? концентрации взвешенных веществ в поступающем и отстоянном стоке, г/м³;

b? влажность осадка, %;

_ос — объемная масса осадка, г/дм³, обычно составляет 1,015?1,06 г/дм³ при влажности 96?99%.

8.10.5. Количество песка, задерживаемого в песколовках, применяемых на очистных сооружениях поверхностного стока, составляет в среднем 15% массы взвешенных веществ, содержащихся в поверхностных сточных водах. Зольность песка составляет примерно 80?90%, влажность 60?70%, содержание нефтепродуктов? до 3% в расчете на сухое вещество.
8.10.6. Емкостные сооружения по очистке поверхностных сточных вод должны быть оборудованы устройствами для периодического удаления осадка с помощью гидроэлеваторных или насосных установок, в ряде случаев следует предусматривать принудительное перемещение осадка по днищу емкостных сооружений к бункерам.

Конструкции и режим работы скребковых устройств или систем для гидросмыва осадка определяют при проектировании. При этом следует учитывать, что в головной части емкостных сооружений выпадает грубодисперсный, более тяжелый осадок с высоким содержанием песка. Влажность осадка, откачиваемого из головной части отстойных сооружений, составляет в среднем 96%, в конце отстойных сооружений 98,7?99,5%. Периодичность удаления осадка и песка из песколовок, отстойников и аккумулирующих емкостей определяется технологическим регламентом на эксплуатацию очистных сооружений. В случае применения минеральных реагентов при отстаивании или флотации поверхностных сточных вод следует учитывать соответствующее увеличение объема осадка.

8.10.7. Для обезвоживания осадка поверхностного стока могут применяться дренажные иловые площадки и установки для механического обезвоживания. Метод обезвоживания определяется производительностью и условиями размещения очистных сооружений.
8.10.8. Дренажные (иловые) площадки рекомендуется применять на искусственном основании с дренажем или как площадки-уплотнители, оборудованные устройством для отвода иловой воды. Нагрузка на площадки с дренажем принимается 3 м³/(м²год), на площадки уплотнители 2 м³/(м²год). При этом обработка осадка флокулянтами дозой 0,02?0,03% в расчете на сухое вещество осадка увеличивает нагрузку на дренажные (иловые) площадки в 1,5?2 раза.
8.10.9. Для механического обезвоживания осадка поверхностного стока целесообразно применять ленточные, камерные или шнековые фильтр-прессы. Из-за повышенного содержания песка в осадке применение центрифуг для его обезвоживания возможно при удалении песка из осадка, например на гидроциклонах. При использовании для обезвоживания осадка поверхностного стока указанного оборудования необходимо применение флокулянтов. Среднее значение дозы флокулянтов составляет 0,2?0,4% в расчете на сухое вещество осадка. Перед обезвоживанием необходимо предусматривать уплотнение осадка до влажности 95?97%.
8.10.10. Рабочие параметры механического обезвоживания осадка принимаются по рекомендациям специализированных научно-исследовательских организаций. Сооружения по приему, усреднению состава и обезвоживанию осадка с применением оборудования для механического обезвоживания или дренажных площадок целесообразно размещать в составе одного из нескольких комплексов по очистке поверхностного стока, или необходимо создание передвижной установки для механического обезвоживания осадков. Такие установки могут быть изготовлены с применением ленточного или шнекового фильтр-прессов на шасси автомобиля. Весь комплект вспомогательного оборудования системы отвода фильтрата и транспортирования обезвоженного осадка, за исключением резервуара-усреднителя осадка, монтируется в составе передвижной установки. На очистных сооружениях поверхностного стока, где предусмотрено механическое обезвоживание осадка, следует предусматривать резервуары-усреднители осадка, удаляемого из отстойных сооружений. Эффективная и стабильная работа обезвоживающего оборудования может быть достигнута только при подаче на обезвоживание осадка постоянного состава и влажности.
8.10.11. При разработке технологии организованного удаления осадка поверхностного стока необходимо рассматривать возможность его использования как вторичного сырьевого продукта. Возможными направлениями утилизации осадка является использование его в производстве строительных материалов, при планировочных работах или в качестве рекультиванта. Условия применения осадка как сырья определяют технологическую схему его обработки, необходимость и глубину обезвоживания, корректировки состава, обеззараживания. Основным направлением утилизации обезвоженного осадка поверхностных сточных вод является использование его в качестве рекультиванта или изолирующего грунта.
8.11 Обеззараживание поверхностного стока
8.11.1. Поверхностный сток с селитебных территорий и площадок предприятий перед сбросом в водные объекты или повторным использованием в открытых системах производственного водоснабжения подлежит обеззараживанию. Перед отведением поверхностного стока в централизованную сеть коммунальной канализации населенных пунктов для совместной очистки с бытовыми сточными водами его обеззараживание может не производиться, за исключением поверхностного стока, содержащего возбудители инфекционных заболеваний.
8.11.2. Запрещается сбрасывать в водные объекты без обеззараживания поверхностные стоки с территорий, опасных в эпидемиологическом отношении (больницы, ветеринарные лечебницы, скотомогильники, полигоны и т. д.). Поверхностные стоки, опасные в эпидемиологическом отношении, содержащие возбудители инфекционных заболеваний, могут сбрасываться в водные объекты только после соответствующей очистки и обеззараживания (число термотолерантных колиформных бактерий КОЕ/100 мл 100 и число колифагов БОЕ/100 мл 100) [8].
8.11.3. Выбор метода обеззараживания надлежит производить с учетом расхода и качества поверхностного стока, эффективности его очистки, условий поставки, транспортировки и хранения реагентов, возможности автоматизации процессов и условий отведения в водный объект.
8.11.4. При отведении поверхностного стока в водные объекты (хозяйственно-питьевого, культурно-бытового и рыбохозяйственного водопользования) для его обеззараживания могут использоваться озонирование, УФ-излучение, прямой электролиз, а также хлорирование реагентами, содержащими хлор (гипохлорит натрия, гипохлорит кальция, хлорная известь) с последующим обязательным дехлорированием. Дозу активного хлора надлежит уточнять в процессе эксплуатации. Обеззараживание поверхностного стока активным хлором следует производить в соответствии с положениями СНиП 2.04.03?85. Количество остаточного хлора в обеззараженной воде после установленного контакта должно быть не менее 1,5 г/м³.
8.11.5 Обеззараживание поверхностного стока активным хлором при сбросе его в поверхностные водоисточники следует производить перед установками глубокой доочистки сорбцией.
8.11.6. Обеззараживание поверхностного стока озоном и УФ-облучением следует производить после глубокой доочистки от нефтепродуктов в соответствии с действующей нормативно-технической документацией и методическими указаниями [11; 12]. Необходимые дозы озона и УФ-излучения следует определять экспериментально. Минимальная доза озона для обеззараживания составляет 3 г/м³ при времени контакта 4?6 мин. В зависимости от степени загрязненности воды расход озона может быть увеличен до 5 г/м³ и более, время контакта? до 12 мин.

Условные обозначения:

С_р? расчетная концентрация загрязняющего вещества в поверхностных сточных водах, мг/дм³;

Сср? среднеарифметическое значение концентрации загрязняющего вещества по используемому ряду наблюдений, мг/дм3;

С_{i? концентрация загрязняющего компонента в поверхностных сточных водах, мг/дм³;}

W_д, W_т, W_м? среднегодовой объем дождевых, талых и поливомоечных вод, м³/год;

F? площадь стока, га;

h_д? количество осадков за теплый период года, мм;

h_т? количество осадков за холодный период года, мм;

_д, _т? общий коэффициент стока дождевых и талых вод;

F_м? площадь твердых покрытий, подвергающихся мойке, га;

m? расход воды на одну мойку дорожных покрытий, л/м²;

k — среднее количество моек в году;

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

h_a? максимальный слой осадков за дождь, сток от которого подвергается очистке в полном объеме, мм;

h_см? среднесуточный слой осадков за теплый период года, мм;

h_с? слой талых вод за 10 дневных часов, мм;

W_т.сут? максимальный суточный объем талых вод, м³;

k_у? коэффициент, учитывающий частичный вывоз и уборку снега;

Q_{cal? расчетный расход дождевых вод для гидравлического расчета дождевых сетей, л/с;}

Q_{r? расход дождевых вод в коллекторах дождевой канализации, л/с;}

_{mid? средний коэффициент стока дождевых вод, определяется как средневзвешенная величина в зависимости от значения _i для различных видов поверхности водосбора;}

q₂₀? интенсивность дождя для данной местности продолжительностью 20 мин при Р = 1 год, л/(сга);

z_{mid? среднее значение коэффициента, характеризующего вид поверхности стока (коэффициент покрова), определяется как средневзвешенная величина в зависимости от коэффициентов для различных видов поверхностей;}

t_{r? расчетная продолжительность дождя, равная продолжительности протекания дождевых и талых вод по поверхности и трубам до расчетного участка (створа), мин;}

t_{con? продолжительность протекания дождевых вод до уличного лотка или при наличии дождеприемников в пределах квартала до уличного коллектора (время поверхностной концентрации), мин;}

t_{can? продолжительность протекания дождевых вод по уличным лоткам до дождеприемника, мин;}

t_p? продолжительность протекания дождевых вод по трубам до рассчитываемого сечения, мин;

A, n? параметры, характеризующие интенсивность и продолжительность дождя для конкретной местности;

Q_т? расход талых вод в дневное время за часы снеготаяния в течение суток, л/с;

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

Q_ст? расчетный расход поверхностных сточных вод для определения кратности разбавления (максимальный зарегулированный расход сточных вод после очистных сооружений), м³/с;

Т_д? средняя продолжительность дождей в данной местности, ч;

CПДС? допустимая концентрация загрязняющего вещества в поверхностных сточных водах, отводимых в водный объект, мг/дм3;

Сф? фоновая концентрация загрязняющего вещества в воде водного объекта, мг/дм3;

Qф? средний за гидрологический сезон расход воды в фоновом створе, м3/с;

ПДК? предельно допустимая концентрация загрязняющего вещества, или региональная норма качества воды водного объекта, мг/дм3;

qст? расчетный часовой расход сточных вод для определения ПДС загрязняющих веществ, м3/ч;

ПДС? предельно допустимый сброс загрязняющих веществ в водный объект, г/ч;

nр? кратность разбавления поверхностных сточных вод при выпуске в водный объект;

Q_{рег.расх}? максимальный расход стока от расчетного дождя, зарегулированного по расходу (схема 2) и направляемого самотеком непосредственно в аккумулирующий резервуар или на насосную станцию с последующей перекачкой в аккумулирующий резервуар, л/с;

Q_{сбр.расх}? максимальный избыточный расход стока от расчетного дождя, зарегулированного по расходу (схема 2) и сбрасываемого в водный объект, минуя очистные сооружения, л/с;

Q_сбр.об? максимальный избыточный расход стока от расчетного дождя, зарегулированного по объему (схема 1) и сбрасываемого в водный объект, минуя очистные сооружения, л/с;

Т_рег.об? момент времени начала перелива избыточного объема дождевого стока от расчетного дождя (схемы 1 и 2) из аккумулирующего резервуара (разделительной камеры), мин;

Т_н^{рег.расх}? момент времени начала сброса избыточного расхода дождевого стока от расчетного дождя из разделительной камеры при регулировании по расходу (схема 1), мин;

Т_к^{рег.расх}? момент времени окончания сброса избыточного расхода дождевого стока от расчетного дождя из разделительной камеры при регулировании по расходу (схема 1), ч;

Wдтек? объем стока от расчетного дождя, поступившего в расчетный створ главного коллектора с момента начала дождя, м3;

W_нс? рабочий объем резервуара насосной станции, м³;

Q_нс? максимальная производительность насосной станции, л/с;

Т_н^нс? момент времени, при котором расход дождевого стока, поступающего в насосную станцию, начинает превышать ее максимальную производительность, ч;

Т_к^нс? момент времени, при котором расход дождевого стока, поступающего в насосную станцию, перестает превышать ее максимальную производительность, ч;

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

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

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

Показать весь текст

Заполнить форму текущей работой