Для проектировщиков

Схемы отведения и очистки поверхностного стока

Общие сведения

Отведение поверхностного стока с городских селитебных территорий и площадок предприятий может осуществляться различными системами канализаций (полураздельной, раздельной и общесплавной), причем его очистка может проводиться как самостоятельно, так и совместно с городскими сточными водами. При проектировании очистных сооружений общесплавной и полураздельной систем канализации, осуществляющих совместное отведение на очистку всех видов сточных вод, включая поверхностный сток с селитебных территорий и площадок предприятий, следует руководствоваться указаниями СНиП 2.04.03−85 по проектированию бытовой канализации, а также других нормативных документов, регламентирующих работу этих систем, в том числе и региональных.

Выбор схемы отведения и очистки поверхностного стока, а также конструкции очистных сооружений определяется его качественной и количественной характеристиками, условиями отведения и осуществляется на основании оценки технической возможности реализации того или иного варианта и сравнения технико-экономических показателей.

При определении условий выпуска поверхностного стока с селитебных территорий и площадок предприятий в водные объекты следует руководствоваться «Водным кодексом Российской Федерации», Федеральным законом РФ «Об охране окружающей среды», «Правилами охраны поверхностных вод» и другими нормативными документами, с учетом особенностей формирования и отведения поверхностного стока в водные объекты.

При определении схемы очистных сооружений первостепенное значение имеет расход подаваемого на очистку поверхностного стока и требуемая степень очистки. С целью сокращения производительности очистных сооружений, как правило, сток должен усредняться. Степень очистки поверхностного стока в зависимости от принятой схемы отведения определяется требованиями к качеству воды, используемой в технологических процессах, или условиями спуска его в водные объекты. Качество воды, используемой на производственные цели, устанавливается в каждом конкретном случае в зависимости от:

назначения воды;
требований технологического процесса;
используемого сырья;
применяемого оборудования;
готового продукта;
санитарно-гигиенических условий.

Очистные сооружения могут рассчитываться как на окончательную, так и на предварительную очистку с последующей доочисткой поверхностного стока на станциях водоподготовки или очистки сточных вод.

Схемы отведения и очистки поверхностного стока с промышленных площадок

В зависимости от химического состава примесей, накапливающихся на территории промплощадок и смываемых поверхностным стоком, промышленные предприятия и отдельные его участки можно разделить на две группы.

К первой группе относятся предприятия и участки, сток с которых при выполнении требований по упорядочению источников его загрязнения по химическому составу близок к поверхностному стоку с селитебных зон и не содержит специфических веществ с токсическими свойствами.

Основными примесями, содержащимися в стоке с территории предприятий первой группы, являются грубодиспергированные примеси, нефтепродукты, сорбированные главным образом на взвешенных веществах, минеральные соли и органические примеси естественного происхождения.

Средние концентрации основных примесей в стоке дождевых вод на этих предприятиях могут быть приняты:

по взвешенным веществам 500-2000 мг/л, при этом более высокие значения относятся к предприятиям с интенсивным движением автотранспорта;
по нефтепродуктам 30-70 мг/л для предприятий с интенсивным движением автотранспорта и значительным потреблением горючесмазочных материалов и 10-30 мг/л для остальных (исключение составляют предприятия нефтяной промышленности, где содержание нефтепродуктов в поверхностном стоке может достигать 0,5 г/л за счет сброса совместно с атмосферными водами некоторых видов производственных сточных вод; по ХПК и БПК 100-150 и 20-30 мг/л соответственно в пересчете на растворенные примеси, а с учетом диспергированных примесей эти показатели увеличиваются в 2-3 раза, по общему солесодержанию в основном 0,2-0,5 г/л, а на предприятиях химической промышленности (содовых и серных) 0,5-3 г/л.

Для очистки поверхностного стока с территории промышленных предприятий первой группы может предусматриваться устройство самостоятельных сооружений или отведение на городские или заводские очистные сооружения для очистки совместно с промбытовыми или производственными сточными водами.

Ко второй группе относятся предприятия и участки, на которых по условиям производства на современном этапе не представляется возможным в полной мере исключить поступление в сток специфических веществ с токсичными свойствами или значительных количеств органических веществ, обусловливающих высокое значение показателей ХПК и БПК сточных вод.
В поверхностном стоке предприятий второй группы помимо перечисленных примесей могут присутствовать также загрязнения, специфические для данного производства.
Очистку поверхностного стока с территории промышленных предприятий второй группы, которые содержат специфические примеси с токсичными свойствами, следует предусматривать, как правило, совместно с производственными или промбытовыми сточными водами.

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 аккумулирующих (регулирующих) емкостей.

Типовые схемы отведения и очистки поверхностного стока.

1. Первый вариант типовой схемы 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:

W оч = 10h а F Ψ mid ,

где h а − максимальный слой осадков за дождь, мм, сток от которого подвергается очистке в полном объеме;
Ψ mid − средний коэффициент стока для расчетного дождя (определяется как средневзвешенная величина в зависимости от постоянных значений коэффициента стока Ψ i для разного вида поверхностей);
F − общая площадь стока, га.

Одновременно производится проверочный расчет из условия приема в аккумулирующий резервуар суточного объема талого стока, образующегося в период интенсивного снеготаяния W т макс.сут , по формуле:

W т.сут = 10 Ψ т К у Fh с ,

где Ψ т − общий коэффициент стока талых вод (принимается 0,5−0,7);
F − площадь стока, га;
К у − коэффициент, учитывающий частичный вывоз и уборку снега, определяется по формуле:

К у = 1 - F у /F

F у – площадь, очищаемая от снега (включая площадь кровель, оборудованных внутренними водостоками);
h с − слой талых вод за 10 дневных часов, мм, принимается в зависимости от расположения объекта.

К проектированию принимается наибольшая из двух величин.

Вариант 1. Организация технологической схемы очистных сооружений с применением аккумулирующей емкости:

Пример расчета:
F водосбора = 1,0 Га
F твердых покрытий = 0,8 Га
F газонов = 0,2 Га
Для расчета принят слой осадков ha =10 мм (максимальный).

Результат:
W оч = 100 м3; Qоч = 0,9 л/сек.
В качестве очистных сооружений принимается установка для очистки ливневых, талых и производственных сточных вод «Векса-2-М», производительностью 2 л/сек
(минимальная в типоряде).

2. Второй вариант типовой схемы заключается в регулирование расхода стока за счет устройства на коллекторах дождевой канализации разделительных камер, через которые на последующие сооружения направляется весь сток от малоинтенсивных дождей и часть стока с определенным расходом от интенсивных дождей. Расчетный расход дождевых вод, подаваемый на очистные сооружения определяется по формуле:
q hm =K div q r
где К div — коэффициент, показывающий часть расхода дождевых вод, направляемую на очистку, определяемый различными способами;
qr — расход подходящих к разделительной камере дождевых вод, определяемый по методу предельных интенсивностей без учета коэффициента. Учитывающего заполнение свободной сети в момент возникновения напорного режима . Подробнее см. разделительные камеры.
Организация данной схемы основана на принципе полураздельной системы канализации, только рассчитываемый предельный расход направляется не в общесплавной коллектор, а на локальные очистные сооружения для очистки поверхностного стока. В связи с дифицитом строительных площадей и отсутствием технической возможности для подключения к городским и ливневым коллекторам эта схема наиболее применима в современных условиях.

Вариант 2. Организация технологической схемы очистных сооружений с применением проточного режима:

Пример расчета:
F водосбора = 1,0 Га
F твердых покрытий = 0,8 Га
F газонов = 0,2 Га
Для расчета длина сетей ливневой канализации принята l = 350 м, скорость v = 1 м/сек.

Результат:
qr = 91,37 л/сек; qlim = 10, 96 л/сек.
В качестве очистных сооружений принимается установка для очистки ливневых, талых и производственных сточных вод «Векса-10-М», производительностью 10 л/сек
(с учетом допустимого превышения расхода на 10% в соответствии с ТУ 4859-001-98116734-2007).

Справочная информация для ориентировочного определения производительности очистных сооружений типоряда «Векса», в соответствии со второй типовой схемой (в проточном режиме), см. табл.1

Таблица 1

	Общая площадь водосбора, Га
	0,2	0,5	1,0	2,0	3,0	4,0	более 4,0
Производительность очистных сооружений, л/сек	от2,0 до5,0	от5,0 до10,0	от10,0 до15,0	от20,0 до30,0	от30,0 до40,0	от40,0 до50,0	Рекомендуется схема с аккумулирующим резервуаром Производительность определяется временем срабатывания резервуара (24-72 ч)

Итоговая производительность очистных сооружений определяется расчетным путем в ходе выполнения проектных работ при уточнении:
- общей пощади водосбора, с учетом средневзвешенной величины коэффициентов, характеризующих поверхности (кровля, газоны, асфальто-бетонные покрытия);
- длины сетей ливневой канализации (лотки, закрытые трубопроводы);
- климатических условий конкретного района;
- других условий.