Методика определения основных технологических параметров сооружений систем водоснабжения и водоотведения, очистки сточных вод и обработки осадка

Раздел 2

Том 2

Водоотведение, очистка сточных вод и обработка осадка

Генеральный директор Ткаченко Е.А.

     1. Общие требования к выбору технологий очистки сточной воды и обработки осадков

Для очистки городских сточных вод и близких к ним по составу сточных вод промышленных предприятий, независимо от производительности очистных сооружений, рекомендуется следующая технологическая схема очистки сточных вод и обработки осадков:

1. Сооружения механической очистки сточных вод.

1.1 Механические, как правило, мелкопрозорные решётки с узлом прессования и отмывки задержанных загрязнений с последующим их складированием на отведённых полигонах.

1.2. Песколовки с узлом отмывки песка от органических загрязнений.

1.3. Первичные отстойники (при производительности очистных сооружений более 100000 м/сут или при использовании биогаза метантенков в котельных или газогенераторах).

2. Сооружения биологической очистки сточных вод: биофильтры и аэротенки полного окисления в НДТ-1 и НДТ-2, и с процессами нитриденитрификации, биологическим и реагентным методами удаления соединений фосфора в НДТ-3, НДТ-4, НДТ-5.

3. Сооружения доочистки сточной воды (НДТ-4, НДТ-5).

4. Сооружения обеззараживания сточной воды.

5. Сооружения обработки и механического обезвоживания осадков сточных вод.

5.1. При производительности до 10000 м/сут - сооружения сгущения и механического обезвоживания или сооружения естественной сушки осадка (иловые площадки).

5.2. При производительности до 50000 м/сут - сооружения сгущения и механического обезвоживания (сооружения естественной сушки осадка - иловые площадки как резервные).

5.3. При производительности от 100000 м/сут - метантенки, сооружения сгущения и механического обезвоживания осадка или сооружения сгущения и механического обезвоживания с искусственной сушкой осадка.

     2. Общие требования к сооружениям очистки сточных вод

Степень очистки сточных вод, сбрасываемых в водные объекты, должна отвечать требованиям действующего законодательства в области охраны окружающей среды, а повторно используемой - санитарно-гигиеническим и технологическим требованиям потребителя (1). Существующая законодательная база нормирования сбросов сточных вод в водные объекты предусматривает применение системы НДТ. В ст.23 закона N 7-ФЗ "Об охране окружающей среды" предусмотрено (2), что нормирование сбросов должно осуществляться на основе наилучших существующих технологий с учётом экономических и социальных факторов, что и предполагает нормирование с использованием НДТ.

Ст.35 Водного кодекса РФ предполагает (3), что количество сбрасываемых в сточные воды технических веществ и микроорганизмов должно соответствовать установленным нормативам допустимого воздействия на водные объекты (НДВ).

При отсутствии разработанных для бассейнов рек НДВ нормирование сбросов сточных вод городов и поселений необходимо вести с использованием реестра НДТ, так как достижение экологических требований должно вестись поэтапно, с постепенным переходом от существующих технологий к более совершенным, с учётом доступности их для экономики регионов и России в целом.

     2.1. Определение производительности сооружений очистки сточной воды и качественного состава сточных вод

При отсутствии данных о количестве и качественном составе сточных вод поселения общую производительность очистных сооружений по поступающим органическим загрязнениям (эквивалентная численность жителей, ЭЧЖ) допускается определять по формуле (4):

где - максимальная средняя нагрузка по БПК за две недели за 3-х летний период наблюдений, кг/чел;

60 - расчётное количество загрязнений по БПК от одного жителя, кг/чел в сутки.

(Для вновь проектируемых населённых пунктов эквивалентная численность жителей может определяться равной проектной численности населения, принятой с коэффициентом 1,1, учитывающим предприятия общественного питания и бытового обслуживания).

Нагрузку по загрязняющим веществам от населения следует принимать как произведение количества фактически проживающих жителей на удельное количество загрязняющих веществ от одного жителя (таблица 2.1) (4).

Табл.2.1

     
Количество загрязняющих веществ, приходящихся на одного жителя

При определении объёма отводимых на сооружения очистки сточных вод следует руководствоваться существующими объёмами водопотребления, условиями канализования и перспективным генеральным планом развития поселения.

     2.2. Санитарно-защитные зоны очистных сооружений

При определении места размещения канализационных очистных сооружений и разработке генплана очистных сооружений размеры санитарно-защитных зон следует определять согласно таблице 7.1.2. СанПиН 2.2.1/2.1.1 (5) или разрабатывать раздел по обоснованию СЗЗ с учетом природоохранных мероприятий в объеме проектной документации данного объекта.

     2.3. Оценка влияния сточных вод на водоём

Устойчивость экосистем водных объектов к антропогенным воздействиям зависит от их самоочищающей способности. Под самоочищающей способностью водного объекта понимают совокупность физических, биологических и химических процессов, протекающих в водоёме и направленных на снижение содержания загрязняющих веществ. Вклад отдельных процессов в самоочищение воды зависит от природы загрязняющих веществ, температуры, видового состава микробиоценоза и гидрохимических показателей водоёма. Одним из важных элементов, влияющих на самоочищающую способность водоёма, являются условия смешения и разбавления сточных вод водой водоёма.

Для удовлетворения санитарных требований устанавливают предельно допустимый сброс (ПДС) лимитирующих веществ в целях ограничения поступления загрязнений в водоём со сточными водами (6).

Уравнение материального баланса имеет вид:

                               (2.3.1)

где , - расход сточных и речных вод, м/ч;

, - концентрация лимитирующего вещества соответственно для нормативно-очищенной сточной воды и в реке выше места выпуска, г/м;

- предельно допустимая концентрация в воде в зависимости от вида водопользования, г/м;

- коэффициент смешения, доли единицы.

Коэффициент смешения находят:

                                                (2.3.2)

где - основание натуральных логарифмов;

- расстояние до расчётного створа по фарватеру, м.

Значение   находят по формуле:

                                                     (2.3.3)

где - коэффициент извилистости реки;

- коэффициент, зависящий от места выпуска (при береговом выпуске 1, при фарватерном - 1,5);

- коэффициент турбулентной диффузии, м/с;

- расход сточных вод, м/с.

Коэффициент извилистости определяют по формуле:

                                                     (2.3.4)

Коэффициент турбулентной диффузии (для равнинных рек) находят по формуле:

                                                   (2.3.5)

где - средняя скорость течения реки, м/с;

- средняя глубина реки на участке между выпуском и расчётным створом, м.

Теоретически расстояние от выпуска сточных вод до створа полного смешения равно бесконечности, поэтому значение коэффициента , равное 1, на практике не встречается. Для практических расчётов следует определять расстояние до створа достаточно полного смешения, для которого 0,95; 0,9, т.е. в котором сточная вода смешивается с 95 или 90% расхода воды реки.

Взаимосвязь протяжённости загрязнённой струи до расчётного створа и коэффициента смешения устанавливается формулой:

                                           (2.3.6)

При определении в проточных водоёмах кратности разбавления в расчётных створах пользуются формулой:

                                                  (2.3.7)

     2.4. Условия сброса сточных вод в водоём

При выборе методов очистки сточных вод следует руководствоваться характеристиками водного объекта как источника хозяйственного водопользования, которые разделены на три класса по показателям качества воды, приведённых в таблице 2.4.1 (6).