В справочнике не рассматриваются сооружения на объектах гидрографической сети населенных пунктов, а также организационно-технические мероприятия по сокращению загрязненности ПСВ, не относящиеся к их очистке.
Совокупность применяемых технологий ОС ПСВ невозможно свести к одной обобщенной технологической схеме, они весьма разнообразны: от простейших до сложных многоступенчатых. И те и другие могут включать в себя как обязательные, так и необязательные подпроцессы (опциональные либо альтернативные).
Процесс выпадения атмосферных осадков носит вероятностный характер. При этом дождевой сток характеризуется чрезвычайной нестационарностью, как по расходам, так и загрязняющим компонентам, концентрация которых в течение одного дождя изменяется в самых широких пределах. Поэтому важнейшим вопросом технологии очистки ПСВ является усреднение расхода и состава стоков перед подачей на очистку. В связи с этим в качестве обязательного элемента в состав ОС ПСВ включаются сооружения для регулирования расхода и усреднения состава сточных вод.
В зависимости от принципа регулирования сточных вод, подаваемых на очистку, очистные сооружения ПСВ разделяются на два типа:
- накопительные, с регулированием стока по объему;
- проточные, с регулированием стока по расходу.
В настоящее время в практике очистки ПСВ находят применение оба типа сооружений. При этом сооружения накопительного типа наиболее полно соответствуют действующей в Российской Федерации законодательной и нормативно-методической базе проектирования, а также обеспечивают более высокий и стабильный эффект очистки ПСВ от основных загрязняющих компонентов - взвешенных веществ и нефтепродуктов.
На большинстве применяемых ОС не очищается весь объем собираемых ПСВ, так как это очень существенно увеличило бы стоимость сооружений.
На очистных сооружениях накопительного типа регулирование расхода и усреднение состава сточных вод, подаваемых на очистку, производится в аккумулирующем резервуаре. При заполнении резервуара поступающий поверхностный сток через разделительную камеру направляется на сброс без очистки. В этом типе ОС обеспечивается прием в аккумулирующий резервуар и последующее отведение на глубокую очистку всего объема стоков от часто повторяющихся малоинтенсивных дождей, а также наиболее концентрированной, начальной, части стока от высокоинтенсивных (ливневых) дождей. При этом в водный объект без очистки сбрасывается наименее концентрированная условно чистая часть стока, формирующегося в последней фазе высокоинтенсивных (ливневых) дождей.
На сооружениях проточного типа регулирование расхода ПСВ (без усреднения состава) осуществляется только в части отсечения максимального значения расхода, который может быть подан на ОС. Это осуществляется в разделительной камере (ливне-сброс), устраиваемой на подводящем коллекторе. До достижения предельного расхода на очистку направляется сток с переменным расходом от всех дождей с периодом однократного превышения интенсивности в пределах 0,05-0,2 года, а также часть стока с переменным расходом от дождей с периодом однократного превышения интенсивности более 0,2 года. Весь расход ПСВ свыше максимального значения сбрасывается без очистки. Важно отметить, что в водный объект без очистки в этом случае поступает преобладающая часть стока от интенсивных ливневых дождей с максимальными расходами и, как правило, наибольшей концентрацией загрязняющих веществ. Это объясняется тем, что наибольший расход осадков во время ливня характерен в его начале, когда он смывает максимальное количество загрязнений. Таким образом, экологическая эффективность сооружений проточного типа значительно ниже, чем накопительных.
Также возможен вариант аккумулирования всего объема дождевого стока без сброса части его в водный объект, применяемый для дождевого стока, поступающий с сильнозагрязненных территорий.
На многих очистных сооружениях, применяемых для очистки ПСВ с территории промышленных территорий, дорожно-транспортной сети стадия аккумулирования стока отсутствует. Это приводит к негативным последствиям, описанным в разделе 3.
Подавляющее большинство существующих ОС ПСВ включает в себя следующие основные (обязательные) подпроцессы:
- грубая механическая очистка;
- отстаивание;
- удаление осадка.
Все остальные технологические подпроцессы присутствуют не во всех ОС.
В таблице 2.26 приведено обобщенное описание процесса очистки ПСВ.
Таблица 2.26 - Обобщенное описание процесса очистки ПСВ
Входной поток | Этап процесса (подпроцесс) | Выходной поток | Основное технологическое оборудование |
Поступающая сточная вода | N 1. Процеживание. Обязательный подпроцесс | 1.Неочищенная процеженная сточная вода | В зависимости от производительности: |
Неочищенная процеженная сточная вода | N 2. Удаление грубодисперсных механических примесей: оседающих (песка, частиц грунта). | 1. Неосветленная сточная вода без грубых минеральных примесей. | В простейших конструкциях строительная техника для выгрузки осадка. |
Неосветленная сточная вода без грубых минеральных примесей. | N 3. Аккумулирование сточных вод с целью регулирования расхода и усреднения состава. Может быть совмещено с отстаиванием. | 1. Неосветленная сточная вода без грубых минеральных примесей, усредненная по составу и расходу, либо (при применении отстаивания) - осветленная сточная вода. | Аккумулирующие резервуары (емкостные сооружения различного исполнения). |
Неосветленная сточная вода. | N 4. Выделение взвешенных веществ (осветление) и пленочных загрязнений (свободных нефтепродуктов). | 1. Осветленная сточная вода. | Сооружения объемного отстаивания (емкостные сооружения типа горизонтальных отстойников). |
Неосветленная процеженная сточная вода | N 5. Обработка в резервуаре-биопруде с высшей водной растительностью (эйхорния). | 1. Очищенная вода. | Сооружения объемного отстаивания (емкостные сооружения). |
Осветленная вода или вода после фильтрации | N 6. Биологическая очистка в биоплато (биопрудах). | Очищенная вода. Периодически отмершая биомасса, отработанный грунт | Биоплато- |
Осветленная вода (вариант - неосветленная) | N 7. Дополнительное выделение мелкодисперсных взвешенных веществ и нефтепродуктов фильтрованием. | Вода, доочищенная от взвешенных веществ и нефтепродуктов, в том числе эмульгированных. | Фильтры напорные и безнапорные |
Товарные реагенты: | N 8. Приготовление и дозирование растворов реагентов. | Рабочие растворы реагентов для применения | Баки для складирования запаса жидкого реагента, помещения для хранения сухого реагента. |
Вода после фильтрации | N 9. Сорбционная обработка для доочистки от эмульгированных и растворенных нефтепродуктов, а также других органических соединений. | Очищенная вода. | Фильтры сорбционные, напорные и безнапорные с различными загрузками |
Очищенная вода | N 10. Обеззараживание. | Очищенная вода | Установки УФ-обеззараживания |
Осадок из отстойников (резервуаров) | N 11А. Уплотнение и подсушка на песковых площадках | Подсушенный осадок. | Бетонные или земляные сооружения - песковые площадки. |
Также: | N 11Б. Обезвоживание в геоконтейнерах (геотубах) | Обезвоженный осадок (кек) Фильтрат | Бетонная площадка с отводом фильтрата. Специальные фильтрующие мешки - геотубы |
Также: | N 11В. Механическое обезвоживание | Обезвоженный осадок (кек). | Комплектное оборудование для механического обезвоживания (шнековые или ленточные фильтры, декантерные центрифуги). Транспортные линии (шнеки, ленточные транспортеры), бункеры |
Обезвоженный осадок | N 12. Приготовление почвогрунтов | Почвогрунт. | Площадки вылеживания (опционально). Виброгрохоты для просеивания почвогрунта. Строительная техника для погрузочно- |
См. примечание к табл.2.1 |
Единственная в стране полноценная система отведения и очистки ПСВ действует в г.Москве и эксплуатируется ГУП "Мосводосток". Система отведения представляет собой развитую коллекторно-речную сеть, которая включает в себя всю гидрографическую сеть города, частично заключенную в коллекторы, и водосточную сеть, которая охватывает до 90% территории г.Москвы (в старых границах). Через водосточную сеть города в водные объекты сбрасывается до 600 млн. м поверхностного стока.
Степень оснащения застроенных территорий Москвы очистными сооружениями недостаточна, так как существующие очистные сооружения принимают поверхностный сток с 65% канализованной территории города. Все они расположены преимущественно в устьевых участках коллекторно-речной сети. Существующие ОС ПСВ можно подразделить на пять типов:
- очистные сооружения механической очистки - отстойники ("пруды-отстойники"), сооружения камерного типа, песколовки, щитовые заграждения;
- тонкослойные отстойники;
- очистные сооружения глубокой очистки;
- групповые очистные сооружения с реагентной очисткой;