Биологическая очистка поверхностного стока

Содержание

Введение………………………………………………………………………….......3

1.Общие сведения о предприятии. Краткая характеристика технологии

производства и технологического оборудования………………………………….4

2.Характеристика предприятия как водопользователя……………………….......5

2.1.Качественная характеристика образующихся сточных вод предприятия………………………………………………………………………... 6

2.2.Характеристика водоема-приемника сточных вод промобъекта…..…….....7

3.Расчет нормативов водопотребления и водоотведения ………………………. 9

3.1.Балансовая схема водопотребления и водоотведения ………………………. 9

3.2.Расчет количества поверхностных сточных вод,образующихся на предприятии…………………………………………………………………….......12

4.Разработка нормативов допустимых сбросов веществ и микроорганизмов в водные объекты поверхностных сточных вод……………………………….......19

5.Разработка мероприятий по достижению НДС веществ и микроорганизмов в водные объекты поверхностных сточных вод…………………………………...23

6.Классификация методов очистки сточных во..……………………………........24

6.1.Реагентные технологические схемы………………………………………….29

6.2.Безреагентные технологические схемы………………………………….......31

6.3.Установка очистки дождевых сточных вод «Мойдодыр-Л» ……………….35

7.Расчет количества и качества принимаемых сточных вод и загрязняющих веществ в системе канализации населенных пунктов…………………………..36

7.1.Аналитический контроль сбрасываемых сточных вод и загрязняющих веществ в систему канализации города………………………………………….40

7.2.Условия приема производственных сточных вод и загрязняющих веществ в систему канализации города…………………………………………………….42

7.3.Расчет по веществам …………………………………..……………………….45

8.Предложения по технологической схеме очистки производственных сточных вод…………………………………………………………………………52

Список литературы…………………………………………………………………56

Приложение А

Приложение Б

Приложение В

Приложение Г

 

Введение

Вода является важнейшим компонентом окружающей природной среды, возобновляемым, ограниченным и уязвимым природным ресурсом. Она используется и охраняется в Российской Федерации как основа жизни и деятельности народов, проживающих на ее территории, обеспечивают экономическое, социальное, экологическое благополучие население, существование животного и растительного мира.

В проекте производится расчет расходов водопотребления и водоотведения промышленного предприятия. Данные по промышленному предприятию принимаются по заданию. Производится расчет нормативов водопотребления и водоотведения объекта в целом. Сброс производственных сточных вод предприятий в горколлектор выполняется в соответствии с «Правилами пользования системами коммунального водоснабжения и канализации в РФ». Контроль качества сбрасываемых сточных вод предприятия осуществляется в контрольном колодце. Поверхностные сточные воды сбрасываются на дождевые локальные очистные сооружения (ЛОС_д). Производится расчет количества поверхностных сточных вод, образующихся на предприятии. Расчет количества и качества принимаемых сточных вод и загрязняющих веществ в системе канализаций населенных пунктов. По полученным расчетным данным производится выбор метода и схемы очистки сточных вод. Подбираются и описываются сооружения обработки сточных вод.

 

1. Общие сведения о предприятии. Краткая характеристика технологии производства и технологического оборудования

Тонкосуконная фабрика ОАО «ПТФ» расположена в северной части г. Пенза. Производственные объекты расположены на одной производственной площадке. Ближайшие дома находятся на расстоянии 50 метров к югу и северу от границы территории предприятия. Рельеф местности в районе расположения объекта спокойны. Особых метеорологических явлений не наблюдается.

Сведения о метеорологических характеристиках сведены в таблице 1.

 

Таблица 1

 

Наименование характеристик	Величина
Коэффициент рельефа местности
Средняя максимальная температура наружного воздуха наиболее жаркого месяца,Т(0С)	25,3
Средняя максимальная температура наружного воздуха наиболее холодного месяца, Т (0C)	-17
Скорость ветра,вероятность превышения которой составляет 5 %, м/с

 

Общая площадь предприятия составляет 140,76 га.

Таблица 2

Вид поверхности	Площадь,га
Кровли зданий и сооружений	40%
Асфальтобетонные покрытия	25%
Железнодорожные пути	-
Озеленение	25%
Грунтовые поверхности (спланированные)	10%

 

В состав тонкосуконной фабрики входят производства: прядильное,

ткацкое, отделочное и цех крашения волокна. Сырьем для производства тонкосуконной фабрики служат мытая шерсть и химические волокна. В прядильных и ткацких цехах поддерживается определенный температурно-влажностный режим системами кондиционирования воздуха.

 

2. Характеристика предприятия как водопользователя

 

На тонкосуконной фабрики наибольшее количество воды расходуется на технологические нужды цеха крашения волокна, отделочного производства, карбонизаций и нейтрализаций; на нужды вентиляций и для расхолодки красильных аппаратов;

в системе кондиционирования воздуха - на охлаждение кондиционеров и компрессоров холодильных станций, на приготовление умягченной воды и др.

Система водоснабжения на технологических потребителей –прямоточная, для систем кондиционирования –оборотная.

Канализация предусматривается пятью сетями: производственных загрязненных сточных вод от процессов крашения волокна и отделочного производства; производственных незагрязненных, нагретых после охлаждения выпара в выпарной установки и после расхолодки красильных аппаратов,производственных малозагрязненных с повышенным солесодержанием и повышенным количеством взвешенных веществ (от продувки систем оборотного водоснабжения и паровых котлов,а также от станций водоподготовки); бытовых стоков.

 

 

2.1 Качественная характеристика образующихся сточных вод

предприятия

Производственные сточные воды загрязнены отходами шерсти, отходами красителей и различных отделочных препаратов,, синтетическими поверхностно-активными веществами (СПАВ) различного состава,.

Производственные малозагрязненные стоки имеют повышенное по сравнению с исходной водой солесодержание и некоторое количество мелкодисперсных взвешенных веществ.

Состав и концентрация загрязнений в сточных водах, выпускаемых в

городскую канализацию, приведены в таблице 3.

 

Таблица 3 - Состав и концентрация загрязнений в сточных водах, выпускаемых в городскую канализацию тонкосуконными фабриками с цехом крашения волокна

 

Показатели	Единица измерения	Сточные воды после ЛОС
Температура	0С
Взвешенные вещества	мг/л
Азот аммонийный	мг/л
Фосфаты	мг/л
Хром	мг/л	0,3
Синтетические ПАВ	мг/л
БПКпол	мг О2/л
ХПК	Мг О/л

 

 

2.2 Характеристика водоема — приемника сточных вод

промобъекта

В водный объект сбрасываются поверхностные сточные воды промышленного предприятия. Поверхностные сточные воды сбрасываются в водоем после локальной очистки на сооружениях очистки поверхностных стоков. При сбросе в водные объект разрабатываются нормативы НДС после чего выдается разрешение на сброс с последующей выдачей предприятию решения о предоставлении водного объекта в пользование.

Приемником сточных вод является р. Сура- водоем рыбохозяйственного назначения I высшей категории. Гидрохимическая характеристика р. Сура представлена в таблице 4.

 

Таблица 4

 

Наименование ингредиента	ПДК	р. Сура- 0.5 км выш сбора ГОС
рН	6,5-8,5	7.40
Растворенный кислород	Не менее 4	9,50
ХПК		24.8
БПК5		4,2
Взвешенные вещества		32,0
Азот аммонийный	0,40	0,40
Азот нитритов	0,02	0,035
Азот нитратов	9,1	0,16
Сульфаты	100,0	39.0
Хлориды	300,0	10,0
Кальций	180,0	43.0
Магний	40,0	11.0
Фосфаты	0,200	0,090
Нефтепродукты	0,05	0.02
Фенол	0,001	0.003
СПАВ	0,10	0.05
Железо общее	0,10	0.12
Медь	0,001	0.002
Цинк	0,01	0,002
Жесткость общая		2.80

 

Гидрологические характеристики:

Минимальный среднемесячный расход воды 95% обеспеченности р.Сура в створе ГОС составляет в и летнее –осеннюю межень -19.0 м.куб/сек

Гидрометрические характеристики: Река Сура - створ ГОС

ширина - 77,0 м;

средняя глубина - 1,50 м;

средняя скорость - 0,24 м/сек.

 

3. Расчет нормативов водопотребления и водоотведения

3.1 Балансовая схема водопотребления и водоотведения

На предприятиях различают внутриплощадочные и внеплощадочные системы водоотведения. К внутриплощадочным относится размещаемый на территории ПП комплекс водоотводящих сетей, сооружений, локальных установок по очистке цеховых сточных вод.

Водоотводящие сети, сооружения, локальные установки очистки СВ, расположенные за территорией промышленной площадки, относятся к внеплощадочной системе водоотведения. Если производственные сточные воды направляются в водоотводящую сеть или непосредственно на очистные сооружения населенного пункта (города), то внеплощадочная водоотводящая система ограничивается системой сетей, коллекторов и сооружений, обеспечивающей присоединение коллекторов промышленного предприятия к водоотводящей сети населенного пункта или к комплексу объединенных очистных сооружений.

Очистные сооружения промышленных предприятий должны, как правило, размещаться на территории этих предприятий.

При выборе системы и схемы водоотведения промышленных предприятий необходимо учитывать:

1) требования к качеству воды, используемой в различных технологических процессах, и их количество;

2) количество, состав и свойства сточных вод отдельных производственных цехов и предприятия в целом, а также режимы водоотведения;

3) возможность сокращения количества загрязненных производственных сточных вод предприятия путем совершенствования технологических процессов;

4) возможность повторного использования производственных сточных вод в системе оборотного водообеспечения или для технологических нужд другого производства;

5) целесообразность извлечения и использования ценных веществ, содержащихся в сточных водах;

6) возможность разделения производственных сточных вод для повторного использования незагрязненных вод в производстве и обработки загрязненных;

7) возможность и целесообразность совместного отведения сточных
вод от нескольких близко расположенных промышленных предприятий, а
также возможность комплексного решения водоотведения от промышленного
предприятия и населенного пункта;

8) возможность использования в технологическом процессе очищенных бытовых сточных вод;

9) возможность и целесообразность использования производственных сточных вод для орошения сельскохозяйственных и технических культур;

10) целесообразность локальной очистки сточных вод отдельных

производств и цехов;

11) самоочищающую способность водоема, условия спуска
производственных сточных вод в него и необходимую степень очистки этих
вод по лимитирующим показателям;

12) целесообразность применения каждого метода очистки.
Водоотведение от промышленных предприятий, как правило,

осуществляется по полной раздельной системе.

Производственные сточные воды, в зависимости от вида загрязняющих веществ и их концентрации, а также от количества сточных вод и мест их образования, отводятся несколькими самостоятельными потоками: слабозагрязненные, содержащие один или несколько видов загрязнений; содержащие токсичные и ядовитые вещества; кислые; щелочные; сильноминерализованные; содержащие масла и жиры, волокно, ПАВ и т. д. Незагрязненные сточные воды, как правило, объединяют в отдельный поток.

Бытовые сточные воды, образующиеся на промышленном предприятии, отводятся и очищаются отдельно, если производственные сточные воды по своему составу не требуют биологической очистки. Совместное отведение бытовых и производственных сточных вод целесообразно, если последние загрязнены органическими веществами, деструкция которых возможна биологическим путем; при этом концентрация токсичных примесей не должна превышать предельно допустимую.

Дождевые воды, стекающие с незагрязненных территорий промышленного предприятия, отводятся отдельной водоотводящей сетью или объединяются с незагрязненными производственными сточными водами и спускаются в водоем без очистки. Дождевые воды, стекающие с площадок для складирования сырья, жидкого и твердого топлива, масел, красителей и т. п., отводятся вместе с загрязненными производственными сточными во­дами и подлежат совместной очистке перед выпуском в водоем.

Системы водоснабжения на промышленных предприятиях в зависимости от кратности использования воды бывают:

• прямоточные;

• с повторным (последовательным) использованием воды;

• оборотные (охлаждающие и технологические);

• смешенные.

На промышленных предприятиях основную роль в водоснабжении играют системы оборотного водоснабжения.

Оборотное водоснабжение может быть осуществлено в виде единой системы для всего промышленного предприятия или в виде отдельных циклов для одного или группы цехов. В зависимости от степени загрязнения и нагревания воды систему оборотного водоснабжения можно представить тремя схемами:

В охлаждающей системе оборотного водоснабжения вода только нагревается, не загрязняясь. В этом случае отработавшая вода охлаждается и вновь подается на то же производство.

Отработавшая вода подвергается локальной очистке от полученных загрязнений и возвращается на то же производство.

В смешенной системе оборотного водоснабжения вода в производстве и нагревается и загрязняется. В этом случае отработавшая вода очищается от полученных загрязнений и охлаждается, после чего вновь направляется на то же производство. Блок-схема водопотребления-водоотведения тонкосуконной фабрики представлена на чертеже 1.

 

3.2 Расчет количества поверхностных сточных вод, образующихся

на предприятии

 

Определение расчетных расходов дождевых и талых вод в коллекторах дождевой канализации

Расчетный расход дождевых стоков, л/с, до очистных сооружений определяется по методу предельных интенсивностей по формуле:

(З.1)

 

где:

z_mid – среднее значение коэффициента, характеризующего поверхность бассейна стока определяемого по таблице 9,10[9] в зависимости от поверхности стока;

F – расчетная площадь стока, га;

t – расчетная продолжительность дождя, мин.;

 

(3.2)

 

Таблица 5

Виды покрытия	Площадь покрытия, Р„ га	Коэффициент Zi
Кровли зданий и сооружений		0.33
Асфальтобетонные покрытия		0.33
Озеленение		0.038
Грунтовые поверхности (спланированные)		0.064
Общая	140,76	Z mid=0,23

 

 

(3.3)

 

где:

q₂₀ – интенсивность дождя, л/с·га равная 79,1;

n – показатель степени, равный 0,59,определяем по таблице 4[9];

m_r – среднее количество дождей в году по статистическим данным,

равное 150,приниманм по таблице 4[9];

Р –период однократного превышения расчетной интенсивности дождя,

равное 0,66;

γ – показатель степени, равный 1,33 принимаем по таблице 4 [9].

 

 

Расчетная продолжительность проектирования дождя определяется по формуле:

, (3.4)

 

где:

t_con – время поверхностной концентрации дождя, принимается 5 мин.(п2.16[9]);

t_can – время протекания дождя по уличным лоткам дождеприемника;

t_p – время протекания по трубам до рассчитываемого створа.

 

 

, (3.5)

 

где:

l_can – длина участка лотков, м

V_can – расчетная скорость на участке, м/с.

 

 

(3.6)

где:

l_p – длина расчетных участков коллекторов, м;

V_p – расчетная скорость на участке, м/с по таблице.16 [9].

 

q_час = (2251,717·20·60)/1000 = 2702,06 м³/ч.

 

Определение среднегодовых объемов поверхностных сточных вод

 

Среднегодовой объем поверхностных сточных вод, образующихся на селитебных территориях и площадках предприятий в период выпадения дождей, таяния снега и мойки дорожных покрытий, определяется по формуле:

W_г=W_д+W_т+W_м

Годовое количество дождевых вод, м³/год:

(3.7)

где h_д - слой осадков, мм, за теплый период года, согласно таблице 2 СНиП 23-01-99 или согласно справки Росгидромет, h_л =330,7 мм; F - площадь водосброса, га, 14076000 м;

- коэффициент стока дождевых вод, определяется как средневзвешенная величина для всей площади водосбора с учетом средних значений коэффициентов стока для различного рода поверхностей,

- для водонепроницаемых поверхностей и грунтовых поверхностей 0,6;

- газонов и зеленых насаждений 0,1.

 

=0,475 (3.8)

 

Годовой объем дождевых вод составит, м³/год:

Годовое количество талых вод, м³/год, определяется по формуле:

(3.9)

где h_т, - слой осадков, мм, за холодный период года, согласно таблице 1

СНиП 23-01-99 или согласно справки Росгидромет, h_т, =277мм;

- коэффициент стока талых вод, равный 0,5

Годовое количество поливомоечных вод, м³/год:

 

(3.10)

 

 

где;

m- расход воды на одну механизированную мойку покрытий проездов, равный 1,5л/м²

k- количество моек в году, равное 30;

- коэффициент стока, равный 0,5;

F_м - площадь покрытий, подвергающихся мокрой уборке, 35,19 га.

 

Общее количество поверхностного стока составит:

 

W_г=221109,327+194952,6+7917,75=423979,427куб.метр или

 

W_г=423979,427куб.метр или 423,397тыс.куб.м/год

 

Общий годовой объем стока с рассматриваемой территории составит: 423979,427м³/год.

Сведения об осадках за год представлены в таблице 6.

 

Таблица 6

Средне месячное годовое количество, мм	Январь	Февраль	Март	Апрель	Май	Июнь	Июль
44,6	36,6	51,2	40,5	38,3	77,9	74,7
Расход поверхностного стока,м3	31389,48	25759,	36034,56	28503,90	25607,76	52084,	49945,
Расход поливомоечных стоков					1583,55	583,55	1583,55
Расход стоков водные сбрасываемых в водные объекты	31389,48	25759,	36034,56	28503,90	27191,	53668,	51528,

 

Продолжение Таблицы 6

 

Средне месячное годовое количество, мм	Август	Сентябрь	Октябрь	Ноябрь	Декабрь	год
38,6	51,0	50,2	53,3	50,6	607,7
Расход поверхностного стока	25808,	34099,	33564,	37653,	35612,	416061,
Расход поливомоечных стоков	1583,55	1583,55				7917,5
Расход стоков водные сбрасываемых в водные объекты	27391,89	35682,66	33564,22	37653,30	35612,28	423979,

 

Количество дождей за год - 120 дней.

Количество осадков за теплый период – 330,7 мм

Количество осадков за холодный период – 277 мм

Среднесуточный объем дождевого стока от расчетного дождя W_оч м, отводимого на очистные сооружения с селитебных территорий и площадок предприятий, определяется по формуле:

 

W_сут= (3.11)

где;

h_а – среднесуточный слой осадков, 21 мм.

 

м³/сут,

Лос_д; Среднесуточный объем дождевого стока за 2 суток куб.м/ч или 81,25 л/с.

Максимальный суточный объем талых вод W_{cут тaх}, м³, в середине
периода снеготаяния, отводимых на очистные сооружения с селитебных
территорий и промышленных предприятий, определяется по формуле:

 

W _{maх. c ут}= (3.12)

где

- общий коэффициент стока талых вод (принимается 0,5-0,7);

Р - площадь стока, 2,06 га;

К_у - коэффициент, учитывающий частичный вывоз и уборку снега, определяется по формуле:

 

F_y=35,19+56,3=91,46

 

К_у= 1 -F_у/F= 1-91,46/140,76=0,351, (3.13)

 

Р_у - площадь, очищаемая от снега (включая площадь кровель, оборудованных внутренними водостоками), 22,4 га;

Н_с - слой талых вод за 10 дневных часов, мм, принимается в зависимости от расположения объекта. Границы климатических районов определяются по карте районирования снегового стока, приведенной в Приложении 8 [17]. Для 1 района величины Н_с соответственно равны 25 мм.

 

W _{maх. c ут}= = 6175,845 м ³

4. Разработка нормативов допустимых сбросов веществ и микроорганизмов в водные объекты поверхностных сточных вод

Разработка нормативов допустимых сбросов веществ и микроорганизмом в водные объекты осуществляется в соответствии с «Методикой разработки нормативов допустимых сбросов веществ и микроорганизмов в водные объекты для водопользователей», утвержденной приказом МПР России от 17.12.2007 №333.

Нормативы допустимых сбросов веществ, в том числе радиоактивных, иных веществ и микроорганизмов (нормативы допустимых сбросов веществ и микроорганизмов) - нормативы, которые установлены для субъектов хозяйственной и иной деятельности в соответствии с показателями массы химических веществ, в том числе радиоактивных, иных веществ и микроорганизмов, допустимых для поступления в окружающую среду от стационарных, передвижных и иных источников в установленном режиме и с учетом технологических нормативов, и при соблюдении которых обеспечиваются нормативы качества окружающей среды.

Величины НДС определяются исходя из нормативов качества воды водного объекта. Если нормативы качества воды в водных объектах не могут быть достигнуты из-за воздействия природных факторов, не поддающихся регулированию, то величины НДС определяются исходя из условий соблюдения в контрольном пункте сформировавшегося природного фонового качества воды.

Нормирование качества воды осуществляется в соответствии с физическими, химическими, биологическими (в том числе микробиологическими и паразитологическими) и иными показателями состава и свойств воды водных объектов, определяющими пригодность ее для конкретных целей водопользования и/или устойчивого функционирования экологической системы водного объекта в соответствии со статьями 20 и 21 Федерального закона от 10 января 2002 г. № 7-ФЗ «Об охране окружающей среды».

Нормативы качества воды разрабатываются для условий питьевого, хозяйственно-бытового и рыбохозяйственного водопользования, определяемых в соответствии с действующим законодательством.

Нормативы качества воды водного объекта включают:

- общие требования к составу и свойствам поверхностных вод для различных видов водопользования;

перечень предельно допустимых концентраций (ПДК) веществ в воде водных объектов питьевого и хозяйственно-бытового водопользования;

- перечень ПДК веществ для водных объектов рыбохозяйственного значения.

Если фоновая загрязненность водного объекта по каким-либо показателям не позволяет обеспечить нормативное качество воды в контрольном пункте, то НДС по этим показателям разрабатываются исходя из отнесения нормативных требований к составу и свойствам воды водных объектов к самим сточным водам.

Исходная информация для разработки проекта НДС может быть получена в территориальных органах Росгидромета или принята по данным организаций, имеющих лицензию на выполнение работ, связанных с получением требуемых данных.

Величины НДС разрабатываются и утверждаются для действующих и проектируемых организаций-водопользователей. Разработка величин НДС осуществляется как организацией-водопользователем, так и по его поручению проектной или научно-исследовательской организацией.

Если фактический сброс действующей организации-водопользователя меньше расчетного НДС, то в качестве НДС принимается фактический сброс (за исключением показателей, значения которых возрастают после биологической очистки (например, нитриты и нитраты), т.е.

C_факт <C _расч C_НДС ⁼ C_факт (4.1)

Величины НДС проектируемых и строящихся (реконструируемых) организаций-водопользователей определяются в составе проектов строительства (реконструкции) этих организаций. Если при пересмотре или уточнении ранее установленного НДС окажется, что проектное значение сброса строящейся (реконструируемой) организации-водопользователя меньше расчетного НДС, то в качестве НДС принимается проектное значение сброса, т.е.

C_проект < С _расч С _НДС =С_проект (4.2)

При разработке НДС перерасчет массы вещества, сбрасываемого в час (г/час), на массу вещества, сбрасываемого в месяц (т/мес), производится умножением допустимых концентраций вещества на объем сточных вод за соответствующий период.

НДС разрабатываются на пять лет. Пересмотр и уточнение НДС осуществляется до истечения срока их действия.

Критерии эффективности обеззараживания сточных вод, отводимых в водные объекты и допустимые изменения состава воды в водоемах и водотоках после выпуска в них очищенных сточных вод приведены в приложении 3 «Методики...».

В соответствии со ст. 44, 60 Водного кодекса Российской Федерации от 3 июня 2006 года № 74-ФЗ (Собрание законодательства Российской Федерации, 2006, № 23, ст.2381; № 50, ст. 5279; 2007, № 26, ст. 3075) запрещается сброс сточных и(или) дренажных вод в водные объекты:

- содержащие природные лечебные ресурсы;

- отнесенные к особо охраняемым водным объектам.

Запрещается сброс сточных и (или) дренажных вод в водные объекты, расположенные в границах:

-зон, округов санитарной охраны источников питьевого и хозяйственно-бытового водоснабжения;

-первой, второй зон округов санитарной (горно-санитарной) охраны лечебно-оздоровительных местностей и курортов;

-рыбоохранных зон, рыбохозяйственных заповедных зон.

При эксплуатации водохозяйственной системы запрещается:

1) осуществлять сброс в водные объекты сточных вод, не
подвергшихся санитарной очистке, обезвреживанию (исходя из
недопустимости превышения нормативов допустимого воздействия на
водные объекты и нормативов предельно допустимых концентраций вредных
веществ в водных объектах), а также сточных вод, не соответствующих
требованиям технических регламентов;

2) производить забор (изъятие) водных ресурсов из водного объекта в объеме, оказывающем негативное воздействие на водный объект;

3) осуществлять сброс в водные объекты сточных вод, в которых содержатся возбудители инфекционных заболеваний, а также вредные вещества, для которых не установлены нормативы предельно допустимых концентраций.

Перечень нормируемых веществ формируется на основе исходной информации об использовании веществ на конкретном предприятии и анализе данных о качестве исходной и сточной воды. Фактическое

содержание загрязняющих веществ в сточных водах определяется как среднеарифметическое значение концентрации за год.

 

Методическая основа расчета нормативов допустимых сбросов

НДС разрабатываются в соответствии с нормативами допустимых воздействий на водные объекты (НДВ). Разработка НДС для расчетного водохозяйственного участка приведена в разделе IV «Методики» для водотоков.

При расчете НДС для водохозяйственного участка, величины НДС устанавливаются с учетом предельно допустимых концентраций (ПДК) веществ в местах водопользования, ассимилирующей способности водного объекта и оптимального распределения массы сбрасываемых веществ между водопользователями, сбрасывающими сточные воды.

В связи со сложностью реализации расчета НДС для совокупности организаций-водопользователей возможно применение пакетов прикладных программ, обеспечивающих расчеты НДС.

В случае отсутствия утвержденных в установленном порядке НДЕЗ, величины НДС рассчитываются для отдельных водопользователей. В настоящее время реализация разработки НДВ не осуществлена, поэтому НДС рассчитываются для отдельных водопользователей по величинам ПДК веществ, установленных для водохозяйственных объектов в зависимости от вида водопользования и категории.

При расчете НДС необходимо учитывать технико-экономические характеристики производства, системы очистки, а также оборотного или повторного использования воды каждой конкретной организации, т.е. расход сточных вод, установленный для расчета НДС, учитывает снижение расхода сбрасываемых сточных, дренажных и (или) поверхностных вод.

 

 

 

5. Разработка мероприятий по достижению НДС веществ и микроорганизмов в водные объекты поверхностных сточных вод

План снижения сбросов загрязняющих веществ в окружающую среду (водный объект)

 

N	Наименование мероприятия	Номер выпуска	Срок выполнения	Достигаемый экологический эффект (с мг/л/т/г до мг/л/т/г)	Исполнитель (организация и ответственное лицо)	Сумма выделяем ых средств, тыс. руб.
	Разработка и строительство сооружений очистки поверхностного стока площадки КОС			Уменьшение негативного воздействия площадки КОС на ОС
	Своевременное и качественное техническое обслуживание очистных сооружений, в т ч.
	- Удаление осадка из приямков отстойника		Периодически по мере накопления
	- Пополнение фильтрующей загрузки гранулами пенополистирола		1 раз в 2-3 года
	- Проверка состояния верхнего слоя сорбента в сорбционном фильтре. При кольматации пор удаление верхнего слоя и замена		Ежеквартально
	- Своевременное удаление нефтепродуктов.		Периодически по мере накопления
->	Регулярный лабораторный контроль за качеством и сбрасываемых очищенных сточных вод и эффективностью очистки		Ежемесячно
	Поддержание водосборной территории в удовлетворительном санитарном состоянии		Постоянно
	Контроль технического и санитарного состояния канализационной сети ливневых вод. в т ч. дождеприе.мных колодцев		Ежегодно	.-----------------

6. Классификация методов очистки поверхностных сточных вод

Основные требования к очистке поверхностных сточных вод:

правильное планировочное решение территории объекта, обеспечивающее полный прием поверхностного стока дождевой канализации;

- обеспечение очистными сооружениями приема расчетного количества сточных вод;

- надежность и экологичность очистных сооружений, наличие мероприятий по защите конструкции очистных сооружений от коррозии.

Основным показателем работы очистных сооружений является качество очистки. Промышленные и ливневые сточные воды перед сбросом в водоем или использованием на технические нужды, должны быть очищены до концентрации в них нефтепродуктов - 0,05 мг/л, взвешенных частиц - не более 10,5 мг/л.

Основные способы очистки: отстаивание, напорная или безнапорная фильтрация и сорбция.

Выбор технологической схемы аккумулирования и очистки ливневых, талых и смешанных вод производится на основании сопоставления качества исходной воды с требованиями к ее степени очистки.

Необходимость получения очищенной воды мутностью не более 1,5-3 мг/л перед сорбционными фильтратами глубокой доочистки для обеспечения их стабильной работы, наличие в весенний и зимне-осенний периоды высокоустойчивой коллоидной взвеси в поступающей на очистку воде с низкой температурой и щелочностью обосновывают включение реагентного хозяйства в технологическую схему очистки для возможности периодического использования коагулянтов и флокулянтов.

Подбор состава очистных сооружений и назначение основных технологических параметров их работы осуществляются на основании технологических исследований, проводимых на конкретном поверхностном стоке.

К устройствам по осветлению поверхностных стоков относятся отстойники, гидроциклоны, песколовки, нефтеловушки, осветлители со взвешенным осадком, флотаторы, фильтры напорные и безнапорные с различными фильтрующими материалами. Установки для осветления и осаждения позволяют получить на выходе недостаточно осветленную сточную воду, дальнейшее снижение концентрации загрязнений осуществляется только в фильтрующих устройствах.

 

Извлечение песка и крупной взвеси

Удаление из сточных вод крупной взвеси минерального происхождения осуществляется в различного типа песколовках и гидроциклонах путем осаждения под действием силы тяжести.

Песколовки задерживают частицы с гидравлической крупностью более 18 мм/с, при этом влажность выпавшего осадка составит 89-90%. Общее количество улавливающего песка в горизонтальной песколовки достигает 65-70%.

Интенсификация процесса выделения крупной взвеси возможна за счет использования центробежной силы в различных типах гидроциклонов.

Безнапорные гидроциклоны применяются для выделения из сточных вод всплывающих и оседающих грубодисперсных примесей гидравлической крупностью более 0,2 мм/с. Эффект очистки безнапорного гидроциклона составляет 80% по взвешенным веществам и 90%) по нефтепродуктам.

Осадок из гидроциклонов удаляется под гидростатическим давлением. Нефтепродукты задерживаются полупогружной перегородкой.

 

Выделение тонкой взвеси и коллоидов отстаиванием

Отстаивание является одним из основных методов выделения из сточных вод тонкой взвеси и коллоидов. Эффективность работы отстойников обусловлена основными факторами, зависящими от седиментационных свойств взвешенных веществ, таких как гидравлическая крупность частиц,

концентрация взвеси, гранулометрический состав, склонность к образовании]

хлопьев; которая в свою очередь зависит от режима движения, плотностных и конвекционных токов, степени использования объема сооружений и т.д.

Для очистки поверхностных сточных вод применяются горизонтальные отстойники.

Все более широкое распространение в отечественной и мировой практике очистки сточных вод находят конструкции тонкослойных отстойников. Использование метода тонкослойного отстаивания в тонком слое позволяет значительно интенсифицировать процесс выделения механических примесей и обеспечить высокую степень осветления в сооружениях, требующих малых площадей и объемов. Для этой цели различные конструкции отстойных сооружений оборудуются тонкослойными модулями.

Тонкослойные элементы или блоки могут выполняться из мягких или полужестких полимерных пленок, соединенных в сотовые конструкции, или из жестких листовых материалов в виде отдельных полок.

Применение тонкослойных отстойников позволяет интенсифицировать процесс осветления воды осаждением, на 60% уменьшить площадь отстойника и на 25-30% повысить эффект обработки воды по сравнению с горизонтальными отстойниками.

 

Флотация, аэрация и фильтрование

Наиболее эффективная очистка сточных вод повторного использования происходит в основном флотацией и фильтрованием.

Одним из современных направлений в области очистки нефтесодержащих стоков является флотация.

В технологических схемах для очистки сточных вод используются установки напорной флотации. Основным сооружением этих установок являются флотокамера (флотатор).

Перспективным методом предварительной очистки природных и сточных вод является аэрация. Метод аэрации следует применяется также для интенсификации работы водоочистных сооружений и экономии коагулянта.

Аэрирование осуществляется путем излива и падения с некоторой высоты, эжектирования воздуха, каскадной аэрации, а также барботирования потока в смесители и рекомендуется при использовании любых технологических схем подготовки воды.

Для интенсификации осветления поверхностных сточных вод и обеспечения более глубокой степени очистки, воду очищают способом фильтрования через различные загрузки из природных и синтетических материалов.

В качестве фильтрующего материала предусмотрено использование измельченного пенополиуретана с размерами гранул частиц 10... 15 мм и пор 0,8...1,2 мм.

Очистку сточных вод с небольшим расходом рекомендовано осуществлять на фильтрах из полиуретановой загрузки. На больших расходах применение полиуретановой загрузки нецелесообразно.

Опыт эксплуатации таких фильтров при очистке сточных вод показывает, что эффективность извлечения нефтепродуктов составляет 93-97%, взвешенных веществ - 90-95%).

Для удаления нефтепродуктов применяют также кассетный фильтр с загрузкой из сипрона. Его недостаток - трудоемкая операция по извлечению кассет и замене сипрона, который относится к труднорегенерируемым материалам, что требует дополнительного запаса "чистого" и "утилизации грязного".

Хорошо зарекомендовали себя для удаления из стока тонкодисперсной взвеси фильтры с плавающей загрузкой. В качестве фильтрующего материала на фильтрах с плавающей загрузкой используют вспененный пенополистирол.

Использование фильтров с плавающей загрузкой является одним из путей интенсификации процесса фильтрования. Установлено, что наиболее-рациональными в настоящее время являются гранулы вспененного полистирола, полученные в результате спекания.

Замена фильтрующих загрузок на плавающие существенно меняет технологию фильтрования воды, позволяет увеличить допустимую концентрацию взвеси в исходной воде и скорость фильтрования, значительно упростить регенерацию загрузки, позволяет отказаться от установки промывных насосов и специальных емкостей для воды.

Обзор схем показал, что все технологические схемы, применяемые для очистки стоков, основу которых составляют взвешенные вещества и нефтепродукты, можно классифицировать на:

- реагентные;

- безреагентные.

Отстаивание стока поверхностных вод способствует снижению его биохимической потребности в кислороде (БПК). Значительная часть органических веществ содержится в стоке в нерастворенном виде и при отстаивании выпадает в осадок.

Биологическая очистка поверхностного стока

Для поверхностного стока, содержащего растворенные органические загрязнения, соединения азота, а также специфические вещества в концентрациях, многократно превышающих ПДК, в сочетании с традиционными используются биологические методы очистки. В мировой практике для очистки и доочистки поверхностного стока широко распространены биологические пруды, биологические плато, почвенные фильтры, фильтры с геотекстильной загрузкой (создающей условия для развития микроорганизмов), совместная очистка поверхностного и бытового стоков в биофильтрах и реакторах периодического действия.

Известно, что для удаления растворенных органических загрязнений и соединений азота наиболее эффективны биологические методы, однако поверхностные сточные воды, как правило, являются слабоконцентрированными, их БПК не превышает 70-80 мг/л. Сток характеризуется высокой не стационарностью по концентрациям загрязнений, температуре и расходам, поэтому сооружения типа аэротенков со свободноплавающим активным илом для его очистки не эффективны.

Биологическую очистку поверхностного стока целесообразно осуществлять с помощью иммобилизованных микроорганизмов. В качестве носителей биопленки следует использовать материалы, обладающие сорбционной активностью по отношению к удаляемым примесям, - активированный уголь для удаления органических примесей и цеолиты для удаления соединений азота.

В очищенной воде концентрация нефтепродуктов в среднем составляла 0,07 мг/л после биосорбера с клиноптилолитом и 0,05 мг/л - после угольного биосорбера.

 

 

6.1 Реагентные технологические схемы

Наибольшее распространение при очистке поверхностных стоков получили очистные сооружения, построенные по типовым проектам института Гипроавтотранс (рис.2). Технологическая схема одного из них включает в себя горизонтальный отстойник 2, распределительную камеру 3, кассетные фильтры 4, водозаборную камеру 5, насосную станцию 6, реагентное хозяйство 9 и блок обработки осадка. Горизонтальный отстойник рассчитан на задержание частиц гидравлической крупностью более 0,3 мм/с и горизонтальную скорость движения жидкости 4-5 мм/с. С целью

интенсификации процесса осветления вводится коагулянт Al₂ (SO₄) (дозой 50 мг/л) и полиакриламид (дозой 0,5-1,0 мг/л).

Кассетные фильтры 4 загружены синтетическим материалом (полистиролом, сипроном, стекловолокном, пенополиуретаном). Фильтрование производится снизу вверх со скоростью 5-10 м/ч.

 

Рис.1. Технологическая схема:

1-подача сточных вод; 2-горизонтальный отстойник; 3-распределительная камера; 4-кассетный фильтр; 5-водозаборная камера: 6-насосная станция; 7-гидроциклон; 8-крупнозернистый фильтр; 9-реагентное хозяйство; 10-очищенная вода на мойку автомобилей; 11-осадок; 12- сливная вода.

 

Осадок из отстойника удаляется гидроэлеватором и направляется в гидроциклон 350 мм и далее в бункер для осадка.

В технологической схеме очистные сооружения, запроектированные институтом Гипроавтотранс, для задержания основной массы взвешенных веществ и нефтепродуктов принят горизонтальный отстойник 2. Равномерное распределение стоков по площади поперечного сечения отстойника достигается с помощью распределительного лотка и щелевой перегородки. Пройдя щелевую перегородку, стоки поступают в отстойную часть, где выделяется основное количество взвешенных веществ и нефтепродуктов. Для интенсификации процесса осаждения используется коагулянт 5% раствор А1₂(S0₄)₃ - 20 л/сут; 0,2 % раствор полиакриламида - 10,3 л/сут. После отстаивания сточная вода поступает на доочистку на безнапорный фильтр 4 с загрузкой из пенополистирола. В качестве заполнителя фильтра могут быть использованы сипрон, кокс. Очищенная вода поступает в водозаборную камеру 5.

Нефтепродукты удаляются в резервуар 8, а далее поступают в контейнер 9.

Рис. 2. Технологическая схема:

1-канализационный колодец; 2-подача сточных вод; 3-горизонтальный отстойник; 4-безнапорный фильтр; 5-водозаборная камера; 6-трубопровод очищенной воды на мойку автомобилей; 7-бадья для сбора осадка; 8-резервуар для нефтепродуктов; 9-контейнер для нефтепродуктов: Р1-трубопровод коагулянта; Р2-трубопровод полиакриламида

Осадок, выпавший в отстойник, накапливается в бадью 7

В результате такой технологической схемы достигается эффект очистки значительно выше нормативных требований к оборотной воде, используемой для мойки автомобилей.

В данной технологической схеме отсутствует сброс загрязненных сточных вод в канализацию.

Вода после мойки автомобилей поступает в приемный резервуар 2, из которого насосом 3 подается на напорные гидроциклоны 4. Выделившиеся примеси минерального происхождения отводятся в песковой бункер 7, а осветленная вода под остаточным напором поступает в многокамерный флотатор 5. Для повышения эффективности очистки добавляют 70-200 мг/л Аl₂(S0₄).При этом содержание нефтепродуктов в очищенном стоке не превышает 10-20 мг/л, тогда как без применения коагулянта 20-50 мг/л.

6.2 Безреагентные технологические схемы

Институтом "Мосводоканалниипроект" разработаны проекты установок "Кристалл".

Рис.3. Технологическая схема установки "Кристалл" с фильтром с плавающей загрузкой 1- сточная вода; 2 - резервуар сточных вод; 3 - насос; 4 - фильтр с плавающей загрузкой; 5 - блок первичной очистки; 6 - блок вторичной очистки; 7 - сборник очищенной воды; 8 - сборник нефтеотходов; 9 - бункер-сборник осадка; 10 – очищенная вода; 11 - бункер для осадка

 

Отстоявшаяся вода поступает на напорный фильтр, входящий в блок А. Блок вторичной очистки Б сточных вод от нефтепродуктов предназначается для окончательной очистки воды.

Загрязненная вода поступает в резервуар сточных вод 2. Далее вода поступает по трубопроводам в фильтр, после фильтрации из фильтра вода поступает в блок вторичной очистки от нефтепродуктов, откуда очищенная вода направляется в сборник - резервуар чистой воды.

Осадок в виде песка, ила оседает в конусной части фильтра, из которого он периодически удаляется в бункер - сборник осадка 9.

В камере грубой очистки сточных вод происходит коалесценция эмульсии и образование слоя нефтеотходов. Ускорение сброса нефтеотходов с поверхности воды осуществляется путем подачи сжатого воздуха.

Очищенная от нефтепродуктов вода сливается в сборник чистой воды.

Гипроавтотранс разработал типовые проекты очистных сооружений производительностью 5,4 - 10,8 мЗ/ч. Основная особенность проектов

максимальная простота эксплуатации и механизации трудоемких операций по утилизации загрязнений.

 

Рис.4 Технологическая схема Гипроавтотранс: 1-подача сточных вод; 2-горизонтальный отстойник; 3-фильтры 2-х ступеней; 4-водозаборная камера; 5-очищенная вода на мойку; 6-резервуар для сбора масла; 7-трубопровод для нефтепродуктов: 8 - насос; 9-контейнер для нефтепродуктов

 

Сток после мойки автомобилей через распределительный лоток попадает в горизонтальный отстойник 2, включающий в себя бадьи для осадка, блок тонкослойного отстаивания. Осветленная вода через резервуар поступает на 2 ступени кассетных фильтров 3, загруженных пенополиуретаном. Осадок, выпавший в отстойнике удаляется при помощи бадей. Удаление нефтепродуктов предусматривается поворотной трубой в маслосборный колодец.

Блок очистки представляет собой прямоугольную емкость, снабженную внешними патрубками подвода сточных вод, отвода очищенных сточных вод, отвода промывных вод.

Торговый дом "Инженерное оборудование" разработал и организовал производство установок "Свирь" для очистки дождевых сточных вод с территории.

Сточные воды, содержащие взвешенные вещества (в основном песчаные и глинистые частицы, а также нефтепродукты собираются в дождеприемном колодце, а затем поступают в насосную установку.

Фильтрация осуществляется в направлении "сверху вниз" через плавающую загрузку из гранул пенополистирола. Пригрузка плавающего фильтрующего слоя осуществляется щебнем, расположенным на металлической решетке. Фильтрующая вода отводится через дренаж большого сопротивления.

Пенополистирольная загрузка состоит из вспененных гранул полистирола.

Степень очистки ливневых стоков на установке «Свирь»

17 II

Рис. 5. Установка очистки сточных вод: 1 - подвод сточных вод; 2 - пескоулавливающий бункер; 3 - полупогружная перегородка; 4 - отстойная зона; 5 - тонкослойный блок; 6 - приямки для осадка; 7 -поворотная труба; 8 - емкость для нефтепродуктов; 9 - водослив; 10 - фильтр с плавающей загрузкой; 11 - решетка; 12 - щебень; 13 - плавающая загрузка; 14 - дренаж большого сопротивления; 15 - отвод очищенных сточных вод; 16 - дренаж малого сопротивления; 17 - отвод промывных вод; 18 - поплавковый указатель уровня; 19 - утепленная крышка; 20 - вентиляционный патрубок

Фильтрация осуществляется в направлении "сверху вниз" через плавающую загрузку из гранул пенополистирола. Пригрузка плавающего фильтрующего слоя осуществляется щебнем, расположенным на металлической решетке. Фильтрующая вода отводится через дренаж большого сопротивления.

Пенополистирольная загрузка состоит из вспененных гранул полистирола.

Степень очистки ливневых стоков на установке «Свирь»

 

Таблица 8- Степень очистки ливневых стоков на установке «Свирь»

 

 

 

Загрязнители	Вход ливневых стоков на установку	Показатели очистки ливневых вод
После «Свирь»	После «Свирь-у»
Взвешенные вещества, мг/л	До 500	До 6	-
Нефтепродукты, мг/л	До 50	0,3-2,0	0,05
БПКпол, мг/л	До 30	3-8	1.5-2

 

Способ напорных фильтраций используется в очистных сооружениях фирм: «МосводоканалНИИпроект», «ЭКОС-95», «Волна» и «Эй-Джи-Сток».

Способ безнапорной фильтрации используется в очистных сооружениях фирм: «Уоттос», «Дювидаг», «Ручей», «Модуль-Эко».

Очистная установка «МОЙДОДЫР-Л» (ЗАО Экологический промышленно-финансовый концерн «Мойдодыр» г. Москва) предназначена для очистки сточных вод от песка, взвешенных веществ и нефтепродуктов.

Установка состоит из гидроциклона, очистной установки «Мойдодыр-1», фильтра тонкой очистки, сорбционного фильтра и резервуара очищенной воды.

Загрязненная вода проходит несколько ступеней очистки:

- от крупных частиц - в аккумулирующем резервуаре;

- от мелких частиц - в гидроциклоне;

- от взвесей и нефтесодержащих веществ - в тонкослойном отстойнике;

- в фильтрах с плавающей загрузкой и тонкой очистки: до 20 мг/л - по взвешенным веществам; до 6 мг/г — по нефтепродуктам;

- на сорбционном фильтре: до 3 мг/л - по взвешенным веществам; до 0,05 мг/г - по нефтепродуктам.

 

 

6.3 Установка очистки дождевых сточных вод «Мойдодыр -Л»

Станция очистки поверхностных (дождевых) сточных вод предназначена для оснащения систем дождевой канализации территорий населенных пунктов (поселков, пансионатов и т.п. социальных объектов), производственных предприятий, в том числе автозаправочных станций и автостоянок.

Установка обеспечивает очистку указанных сточных вод до показателей, соответствующих нормативным требованиям к ПДК загрязнений в воде водоемов, что позволяет сбрасывать очищенные сточные воды непосредственно в водоем, в дренажные канавы, придорожные кюветы

 

Технологическая схема станций “Мойдодыр-Л”

Рисунок 6

1 - усреднитель; 2, 5 - насосы; 3 - гидроциклон; 4 - отстойник с тонкослойньми блоками; 6 - флотатор; 7 - фильтр механический и/или сорбционный; 8 -бак отходов; 9 - бак осадка.

При расчетном расходе дождевых сточных вод полученного в (п.3) принимаем две установки “Мойдодыр-Л”.

Для соблюдения режима подачи поверхностных стоков на очистку предусматривают аккумулирующие резервуары- накопители поверхностных стоков. Предварительное отстаивание, в которых осуществляется в течение 2-х суток.

 

7.Расчет количества и качества принимаемых сточных вод и загрязняющих веществ в системы канализации населенных

пунктов

 

Расчеты производятся в соответствии с «Методическими рекомендациями по расчету количества и качества принимаемых сточных вод» МДК 3-01.2001

В первом приближении за ДК загрязняющего вещества для сточных вод абонентов жилищного фонда (ДКжил) принимается фактическая усредненная концентрация загрязняющего вещес тва в составе бытового стока сточных вод абонентов жилищного фонда, или:

ДК_жил =С_жил (6.1)

где, С_жил - усредненная фактическая концентрация загрязняющего вещества в бытовых сточных водах, отводимых абонентами жилищного

фонда, (мг/л), устанавливается на основании усредненных данных измерений качественного состава и свойств сточных вод, принимаемых в систему канализации населенного пункта от абонентов жилищного фонда.

Основной расчетной формулой для определения нормативов допустимых концентраций загрязняющих веществ в сточных водах прочих абонентов (ДКпр) является:

 

ДК_пр=С_пев (6.2)

 

где:

- расчетная величина допустимой концентрации загрязняющего вещества в сточных водах, отводимых прочими абонентами в систему канализации (мг/л);

- годовой расход сточных вод, поступающих на очистные сооружения, (тыс. куб.м/год);

- годовой расход сточных вод прочих абонентов (в том числе расход поверхностных и дренажных сточных вод (тыс.куб.м /год) при общесплавной системе);

- допустимая концентрация загрязняющего вещества в сточных водах населенного пункта, поступающих на очистные сооружения (мг/л);

- допустимая концентрация загрязняющего вещества в сточных водах, установленная исходя из условия предупреждения заиливания и агрессивного воздействия на сети коммунальной канализации (мг/л).

принимается по данным п.4.5 настоящих Методических рекомендаций, по показателям: температура, общая минерализация, взвешенные вещества и сульфиды.

Расчет норматива