Содержание
1. Сточныеводы и их краткая характеристика
2. Основныеэлементы водоотводящих систем
3. Системыводоотведения городов
4. Системыводоотведения промышленных предприятий
5. Экологическаяи технико-экономическая оценка систем водоотведения
Литература
1.Сточные воды и их краткая характеристика
Сточные воды – этопресные воды, изменившие после использования в бытовой и производственнойдеятельности человека свои физико-химические свойства и требующие отведения.
По происхождениюсточные воды могут быть классифицированы на следующие: бытовые, производственныеи атмосферные.
Бытовые сточные водыобразуются в жилых, административных и коммунальных зданиях, а также в бытовыхпомещениях промышленных предприятий. Это сточные воды, которые поступают вводоотводящую сеть от санитарных приборов. Особенности образования этих сточныхвод хорошо известны.
Производственныесточные воды образуются в процессе производства различных товаров, изделий,продуктов, материалов и пр. к ним относятся отработавшие технологическиерастворы, маточники, кубовые остатки, технологические и промывные воды, водыбарометрических конденсаторов; шахтные и карьерные воды; воды химводоочистки,воды от мытья оборудования и производственных помещений, а также от очистки иохлаждения газообразных отходов, очистки твердых отходов и их транспортировки.
Атмосферные сточныеводы образуются в процессе выпадения дождей и таяния снега, как на жилойтерритории населенных пунктов, так и территории промышленных предприятий, АЗС идр. Часто эти воды называют дождевыми или ливневыми, вследствие того, что вбольшинстве случаев максимальные расходы образуются в результате выпаденияливней (дождей).
Основнымихарактеристиками сточных вод являются: количество сточных вод, характеризуемоерасходом, измеряемые в л/с или м3/с, м3/ч, м3/смену,м3/сут и т.д.; виды загрязнений и содержание их в сточных водах,характеризуемое концентрацией загрязнений, измеряемой в мг/л или г/м3.Важной характеристикой сточных вод являются степень равномерности ихобразования и поступления в водоотводящие системы. Обычно она определяетсянеравномерностью поступления сточных вод по часам суток в году. Эти характеристикиучитываются при проектировании водоотводящих систем.
В бытовых сточных водахсодержатся загрязнения минерального и органического происхождения. Те и другиенаходятся в нерастворенном, растворенном и коллоидном состояниях. Частьнерастворенных загрязнений, задерживаемых при анализах на бумажных фильтрах,называют взвешенными веществами. Наибольшую санитарную опасность представляютзагрязнения органического происхождения. В бытовых сточных водах взвешенныхвеществ органического происхождения содержится в среднем 100…300 мг/л.Содержание органических загрязнений, находящихся в растворенном состоянии,оценивается значениями биохимической потребности в кислороде (БПК) и химическойпотребности в кислороде (ХПК). Бытовые сточные воды имеют БПК=100…400 мг/л, аХПК=150…600 мг/л, и их можно оценить как весьма загрязненные. При хранении ониспособны загнить через 12-24 ч (при t=20°C).
В городах расходбытовых вод с 1 га площади кварталов обычно равен 0,3-2 л/с или 10000-60000 м3/год.В водоотводящую сеть они поступают сравнительно неравномерно и по часам суток ипо суткам в году. В дневное время расход больше, чем в ночное, расходы по часамсуток могут изменяться в 2-5 раз.
В течение года вотдельные сутки расходы бытовых вод изменяются незначительно, лишь в 1,1-1,2раза.
Производственныесточные воды различных отраслей промышленности существенно отличаются как посоставу загрязняющих веществ, так и по их концентрации. В дождевых водахсодержится значительное количество нерастворенных минеральных примесей, а такжезагрязнения органического происхождения. БПК дождевых вод достигает 50-60 мг/л.Исследованиями установлено, что дождевые воды могут являться источникамизагрязнения водоемов. Расход дождевых вод с 1 га площади территории города достигает 150 л/с (1 раз в год) и 300 л/с (1 раз в 10 лет). Это в50-300 раз больше расхода бытовых вод. В то же время общий расход дождевых водза год составляет 1500-2000 м3 с 1 га, т.е. в 5-30 раз меньше расхода бытовых вод. Образование дождевых вод происходит весьманеравномерно. Их расход изменяется от нуля до максимального значения 300 л/с.
Достаточно широкоиспользуется понятие «городские сточные воды». Под ним понимаетсясмесь бытовых и производственных сточных вод. В реальных условиях в чистом видебытовых вод не бывает. В сточных водах, поступающих от городов, всегдасодержатся компоненты загрязнений, характерные для производственных сточныхвод. При решении задач отвода и очистки городских сточных вод это необходимоучитывать.
Все указанные вышесточные воды требуют обязательной очистки при их отведении в открытые водоемы,так как в них содержатся различные загрязняющие вещества в концентрациях,значительно превышающих предельно допустимые. Различная степень загрязнениясточных вод и природа их образования выдвигают при проектировании важную задачусовместного или раздельного отведения отдельных видов сточных вод, совместнойили раздельной их очистки.
2. Основныеэлементы водоотводящих систем
Схемы водоотведениянаселенных пунктов разрабатывается на генплане городов в масштабе1:5000-1:20000 с горизонталями через 1-2 м с указанием кварталов и проездов, схемы водоотведения промышленных предприятий – на генплане в масштабе1:1000-1:5000 с горизонталями через 0,5-1 м. На рис. 1.1 показана общая схема водоотведения города.
/>
Система водоотведениясостоит из следующих основных элементов:
1) Внутреннихводоотводящих сетей в зданиях, оснащенных санитарно-техническим оборудованием;
2) Внутриквартальныхводоотводящих сетей;
3) Наружнойводоотводящей сети;
4) Аварийно-регулирующихрезервуаров;
5) Специальныхсооружений;
6) Насосныхстанций и напорных трубопроводов;
7) Станцийочистки сточных вод;
8) Выпусковаварийных нечищеных потоков сточных вод.
На рис.1.2 показанасхема внутренней водоотводящей сети жилого дома. Она состоит из приемниковсточных вод внутренней водоотводящей сети, которая включает водоотводящиелинии, стояки и выпуски из здания.
Трубопроводыотводных линий прокладываются с уклоном к стоякам для обеспечения самотечногоотвода воды. Трубопроводы стояков прокладываются вертикально; верхняя их частьвозвышается над неэксплуатируемой кровлей на 0,3 м; над скатной кровлей –– на 0,5 м; над эксплуатируемой кровлей – на 3 м.
/>
Выпуски – это участкитрубопроводов от стояков до смотровых колодцев на внутриквартальнойводоотводящей сети. Они, как и отводные линии, прокладываются с уклонами.
Внутренняяводоотводящая сеть трубопроводов рассчитывается на частичное заполнение трубводой даже при наибольших расходах сточной воды.
Она одновременно служитдля вентиляции всей внешней водоотводящей сети. При нормальных условиях работычерез стояки осуществляется вытяжка газов. Для исключения попадания газов впомещения под санитарными приборами устанавливаются сифоны (гидравлическиезатворы). Они обычно представляют собой петлеобразные трубки, в которыхпостоянно задерживается водяной столб высотой 8-10 см. Иногда сифоны являются составной частью санитарных приборов. Для проверки и прочистки труб насети устанавливаются специальные детали – ревизии и прочистки. Каждое зданиеимеет по несколько стояков, которые обслуживают санитарные приборы,группирующиеся на каждом этаже здания.
Для отводапроизводственных сточных вод из здания также создается внутренняя водоотводящаясеть трубопроводов. Для отвода сравнительно больших расходов устраивают сетьподпольных лотков (на первом этаже).
На рис. 1.3 показанысхемы внутренней водосточной сети, предназначенной для приема и отвода дождевыхвод. Крыши зданий выполняются с учетом необходимости сбора и отвода воды кместам приемки ее в водосточную сеть. Если крыши имеют сложную конфигурацию(рис 1.3, а) или они плоские (рис 1.3, б), то сеть трубопроводов выполняетсявнутри зданий.
/>
Вода во внутреннюю сетьпринимается через водосточные воронки, устанавливаемые на крышах. Отвод воды иззданий может производиться либо непосредственно во внутриквартальную водоотводящуюсеть, либо на поверхность земли. В последнем случае вода с крыш вместе сдождевой водой с незастроенной части квартала должна стекать в лотки проездов,а затем в специальные дождеприемники, связанные с внутриквартальнойводоотводящей сетью. При невысоких зданиях и скатных крышах дождевая вода скрыш отводится водосточными трубами, а затем лотками проездов в дождеприемники (рис.1.3, в).
/>
Внутриквартальнаяводоотводящая сеть представляет собой систему подземных трубопроводов (рис.1.4). Трассировка ее производится около зданий между смотровыми колодцами поконцам выпусков из зданий в направлении, совпадающим с уклоном поверхностиземли. Соединение ее с внешней сетью производится участками труб, называемымисоединительными ветками. Внутриквартальная сеть трубопроводов рассчитывается насамотечное движение жидкости с частичным заполнением труб.
На участке отвнутриквартальной до уличной сети в пределах квартала на расстоянии 1 – 1,5 м от красной линии располагается контрольный колодец (КК), который служит для контроля за работойвнутриквартальной сети и правильностью использования сетей водоотведенияспециальными организациями, эксплуатирующими внешние водоотводящие сети иочистные сооружения.
Аналогичные сетисоздаются на предприятиях. Они называются внутризаводскими.
Внешняя водоотводящаясеть, называемая иногда уличной, представляет собой систему подземныхтрубопроводов, уложенных с уклоном в направлении движения воды. Онарассчитывается на самотечное движение жидкости с частичным или полнымзаполнением труб при расчетных условиях. В целях уменьшения глубины заложения трубопроводыдолжны трассироваться в направлении, совпадающем с уклоном поверхности земли.
При составлении схемыводоотводящей сети обслуживаемый объект разбивается на бассейны водоотведения(см. рис. 1.1). Бассейн водоотведения – часть территории обслуживаемого объекта,ограниченная линиями водоразделов и границами объекта. Внешняя водоотводящаясеть может быть разделена на уличную сеть, коллекторы бассейнов водоотведения иглавные коллекторы. Уличная сеть – это трубопроводы, проложенные по частипериметра квартала или по всему его периметру. К ней присоединяются внутриквартальныесети.
Коллекторы бассейновводоотведения – трубопроводы, предназначенные для приема и отвода воды от частиили целого бассейна водоотведения. Главные коллекторы – трубопроводы,предназначенные для приема и отвода воды от части или всего обслуживаемогообъекта. Главными коллекторами вода транспортируется к насосным станциям илиочистным сооружениям.
Для осмотратрубопроводов, выполнения профилактических и ремонтных работ на водоотводящейсети предусматриваются смотровые колодцы и камеры. В местах пересечениясамотечных трубопроводов с естественными препятствиями и подземнымисооружениями строятся штольни или эстакады. Иногда пересечения выполняются ввиде дюкера. Для приема в водоотводящую сеть дождевых вод строятсядождеприемники, конструкция которых аналогична конструкции смотровых колодцев,но сверху они завершаются приемной решеткой. По схеме, показанной на рис. 1.1,обслуживаемый объект имеет водоотводящую сеть, предназначенную для отвода сточныхвод всех видов: бытовых, производственных и дождевых. В период интенсивныхливней загрязнение смеси транспортируемых сточных вод снижается. Это позволяетсбрасывать часть сточных вод в водоем без очистки. Для сброса воды наколлекторах, уложенных вдоль реки, создаются специальные сооружения –ливнеспуски.
Аварийные ирегулирующие резервуары представляют собой специально оборудованные емкости,обеспечивающие аккумуляцию сточных вод в период максимального их притока.
Сброс или откачка водыиз резервуаров производится в периоды снижения притока сточных вод самотекомили с использованием насосных станций.
При равномерном рельефеглубина заложения трубопроводов возрастает в зависимости от их длины. Приглубине 6-8 м прокладка трубопроводов открытым способом затруднена, поэтомупереходят на закрытые методы строительства или осуществляют перекачку сточныхвод.
Местные насосныестанции используют для подъема и перекачки воды от одного или группы зданий.
Районные насосныестанции применяют для перекачки стоков от части или целого бассейнаводоотведения.
Главные насосныестанции перекачивают стоки на станцию очистки сточных вод части или всегообслуживаемого объекта. Для повышения надежности работы сооруженийводоотведения напорные трубопроводы выполняют в две линии.
Очистная станцияпредставляет собой комплекс сооружений для очистки сточных вод и обработкиосадков. Удаление загрязнений из сточных вод достигается с помощьюмеханических, биохимических и физико-химических процессов очистки воды.Заключительным этапом обработки сточных вод перед сбросом в открытый водоемобычно является обеззараживание. При проектировании сооружений станции очисткисточных вод предусматривается самотечное движение воды.
3. Системыводоотведения городов
Система водоотведения –это технологический прием объединения или разъединения потоков сточных водразличного происхождения. В мировом историческом опыте строительстваводоотводящих систем просматриваются различные тенденции их развития. Впрактике были распространены общесплавные и комбинированные системы. Раздельныесистемы подразделяются на полные раздельные, неполные раздельные иполураздельные.
Общесплавная системаводоотведения имеет единую водоотводящую сеть для отведения сточных вод всехвидов: бытовых, производственных и дождевых (рис. 1.1). Общесплавные системыприменяли при наличии рядом с обслуживаемым объектом мощных проточных водоемов,обладающих значительной самоочищающей способностью. Особенностью этой системыявляется оснащение главного коллектора ливнеспуском для сброса смеси сточныхвод в водоем без очистки. Объемы сброса сточных вод через ливнеспуски зависятот места их расположения. Через ливнеспуски, расположенные в началеколлекторов, допускается сброс меньших относительных объемов сточных вод. Черезливнеспуски, расположенные в конце коллектора, допускается сброс большихотносительных объемов сточных вод в водоемы, с обязательным учетом обеспеченияустановленных для них санитарных требований.
Общесплавная системаводоотведения обеспечивает удовлетворительное санитарное состояние селитебной ипромышленной зоны обслуживаемых объектов. Однако при устройстве такой системыотмечаются отсутствие биологического равновесия в водоеме, являющемсяприемником смеси сточных вод, значительные колебания состава и концентрациизагрязнений, что влияет на качество очищенного стока. Практический опытпоказывает, что несмотря на сокращение протяженности водоотводящих сетейкапитальные затраты могут быть значительными и неприемлемыми. Значительноусложняется эксплуатация насосных и очистных сооружений вследствиенеравномерного притока дождевых вод.
Полная раздельнаясистема водоотведения имеет несколько водоотводящих сетей, каждая из которыхпредназначена для отведения сточных определенного вида (рис. 1.5, а).
Она имеет сети дляотвода бытовых вод от города и промышленных предприятий, производственных вод идождевых вод.
Наиболее сложнымиявляются водоотведение и очистка сточных вод промышленных предприятий, так каксостав и свойства сточных вод зависят от специфики водных технологическихпроизводственных процессов.
Для таких специфическихпотоков сточных вод выполняют отдельные водоотводящие сети и для нихпредусматривают специальные очистные сооружения.
Производственныесточные воды органогенного происхождения могут отводиться по бытовой сети безограничений при соблюдении правил сброса их в общую городскую водоотводящуюсеть. Так может быть решено водоотведение от молокозаводов, хлебозаводов идругих аналогичных производств, при этом в необходимых случаях применяютчастичную их очистку на заводских очистных сооружениях.
/>
Специфическиепроизводственные стоки неорганогенного происхождения требуют специфическойтехнологии водоотведения, определенной степени очистки и повторно-оборотногоиспользования или полной глубокой очистки с последующим сбросом в водоем.
Несмотря нанеобходимость решения новых сложных технологических задач поповторно-оборотному использованию очищенных производственных сточных вод, такоенаправление оправдывается высоким экологическим эффектом и в ряде случаевпростой технологии обработки воды и сокращением энергозатрат.
При разработке системыводоотведения городов и промышленных предприятий необходимо учитывать:
1. Возможностьсокращения объемов загрязненных сточных вод за счет устройства замкнутыхсистем;
2. Возможностьпоследовательного использования воды в различных технологических процессах снормативными требованиями к ее качеству;
3. Необходимостьочистки наиболее загрязненной части поверхностного стока, образующегося впериод выпадения дождей, таяния снега и мойки дорожных покрытий в количестве 70% годового стока для селитебных территорий и всего объема стока для площадокпредприятий, имеющих выбросы токсичных органических веществ.
При полной раздельнойсистеме водоотведения очистка поверхностного стока может быть реализованадифференцировано с созданием локальных очистных сооружений на дождевой сети(см. рис. 1.5, б) или созданием централизованных очистных сооружений за пределамиобслуживаемого объекта (рис. 1.5, в).
Разделение и отведениена очистные сооружения наиболее загрязненных 70 % годового стока обеспечиваютсяразделительными камерами.
Неполная раздельнаясистема водоотведения имеет одну водоотводящую сеть, состоящую из подземныхтрубопроводов и каналов, предназначенную для отведения смеси бытовых ипроизводственных сточных вод на городские очистные сооружения. По этойпроизводственно-бытовой сети отводится смесь, называемая городскими сточнымиводами. Отведение и сброс дождевых вод без очистки в водоем производится пооткрытым лоткам, кюветам и канавам. Обычно эта система применяется длянебольших объектов и при дальнейшем улучшении благоустройства населенных местразвивается в полную раздельную систему водоотведения.
/>
Полураздельная системаводоотведения имеет две водоотводящие сети – производственно-бытовую и дождевую(рис. 1.6), в местах пересечения этих сетей устраиваются разделительные камеры.При малых расходах воды в дождевой сети камеры перепускают весь расход дождевыхвод в главный общесплавной коллектор производственно-бытовой сети. При большихрасходах камеры перепускают в производственно-бытовую сеть наиболеезагрязненную часть воды, протекающей по трубам в донной части. Таким образом,на очистку направляются наиболее загрязненные дождевые воды, образующиеся вначальный период дождя, и донные слои воды, имеющие наиболее высокие концентрациизагрязнений. При больших расходах воды в дождевой сети менее загрязненные дождевыеводы отводятся в водоем без очистки.
Комбинированная системаводоотведения обычно возникает исторически, в результате разной техническойполитики, реализуемой на различных этапах развития степени благоустройствагорода. При этом часть обслуживаемого объекта имеет общесплавную систему, ачасть – полную раздельную. В силу происхождения комбинированные системыводоотведения занимают по санитарно-технической эффективности промежуточное положение.
4. Системыводоотведения промышленных предприятий
Системы водоотведенияпромышленных предприятий также подразделяются на общесплавные и раздельные.Выбор системы водоотведения для предприятий весьма важен, так как на отдельныхиз них могут образовываться до 5-10 различных видов сточных вод, отличающихсяпо расходу, составу и свойствам содержащихся в них загрязнений.
При выборе системыводоотведения необходимо учитывать следующие возможности:
Ø Совместнойи раздельной очистки отдельных видов сточных вод;
Ø Извлеченияи использования ценных веществ, содержащихся в сточных водах;
Ø Повторногоиспользования производственных сточных вод без очистки или после частичнойочистки в системе оборотного водоснабжения или для технических нужд другогоцеха или производства;
Ø Использованиядля производственных целей очищенных бытовых и дождевых вод;
Ø Использованияпроизводственных вод для орошения сельскохозяйственных и технических культур.
Кроме того, необходимоучитывать мощность водоема, в который предполагается сброс очищенных сточныхвод, количество воды в нем, вид водопользования и его самоочищающуюсяспособность.
Общесплавную системуводоотведения (рис. 1.7, а) целесообразно применять для небольших промышленныхпредприятий, если производственные сточные воды близки по составу к бытовымсточным водам и возможно попадание в дождевые воды загрязнений, характерных дляпроизводственных вод. Общесплавная система водоотведения имеет однуводоотводящую сеть. Производственные воды от всех цехов совместно с бытовыми идождевыми водами по этой сети отводятся на единые очистные сооружения.
Раздельные системыводоотведения могут быть различными. Особенности их зависят от вида сточныхвод, образующихся на предприятии.
Раздельные системыводоотведения могут иметь несколько водоотводящих сетей для отвода производственныхсточных вод от отдельных цехов. Такие сети называются производственными. Ихнаименование дополняется словом, характеризующим основное загрязнение воды.Бытовые и дождевые воды также отводятся по самостоятельным сетям, называемымбытовая сеть и дождевая сеть. При этом возможен совместный отвод несколькихвидов сточных вод. Производственные сточные воды всего промышленногопредприятия или отдельного цеха совместно с бытовыми водами отводятсяпроизводственно-бытовой сетью. Сеть, предназначенная для совместного отводапроизводственных и дождевых вод, называется производственно-дождевой. Возможныераздельные системы водоотведения представлены на рис. 1.7.
Раздельную системуводоотведения с локальными очистными сооружениями (рис. 1.7, б) целесообразноприменять при различном характере загрязнений бытовых и производственных вод. Всточных водах отдельных цехов могут содержаться специфические загрязнения. Дляочистки воды от них целесообразно устройство локальных очистных сооружений.Например, в сточных водах фабрик первичной обработки шерсти содержится многожира и волокна, которые обычно удаляются на локальных сооружениях иутилизируются. Последующая очистка этих сточных вод может производиться сочисткой общего стока фабрик.
Раздельную системуводоотведения с частичным оборотом производственных вод (рис. 1.7, в)целесообразно применять при возможности оборотного использования некоторыхпроизводственных сточных вод с частичной очисткой или для водоснабжениянекоторых цехов и производств.
Раздельную систему водоотведенияс полным оборотом производственных вод (рис. 1.7, г) целесообразно применятьпри большом расходе производственных сточных вод и небольшом расходе воды вреке.
Раздельные системыводоотведения с полным оборотом производственных и бытовых вод (рис. 1.7, д), атакже всех сточных вод (рис. 1.7, е) целесообразно применять при нехватке водыв реке для целей водоснабжения.
Раздельная системаводоотведения с полным оборотом всех сточных вод (рис. 1.7, е) называетсябессточной системой водопользования, или замкнутой системой водного хозяйствапромышленного предприятия. Создание таких систем водопользования должнообеспечить рациональное использование воды во всех технологических процессах,максимальную утилизацию компонентов сточных вод, нормальные санитарно-гигиеническиеусловия работы обслуживающего персонала, исключение загрязнения окружающейприродной среды, сокращение капитальных и эксплуатационных затрат. Рациональныесистемы использования воды должны разрабатываться на основе научно обоснованныхтребований к качеству воды, используемой в каждом технологическом процессе.
Названные системыводоотведения следует рассматривать как приближенные. В зависимости отконкретных условий на предприятиях возможно создание нескольких систем очисткис вариантами объединения различных видов сточных вод. Возможно создание инескольких оборотных централизованных систем. В общем виде замкнутая системаводопользования промышленного предприятия включает:
Ø Локальныеоборотные системы;
Ø Централизованныезамкнутые системы;
Ø Охлаждающиелокальные оборотные системы, а также системы последовательного использованияводы в двух или нескольких технологических операциях с передачей воды из однойсистемы в другую.
/>
При разработкераздельных систем водоотведения выбор схемы отведения и очистки поверхностногостока представляет собой сложную задачу, которая должна решаться на основеоценки технической возможности и экономической целесообразности следующих мер:
Ø Локализацииотдельных участков производственных территорий, где возможно попадание наповерхность специфических загрязнений, с отводом стока в производственную сеть;
Ø Раздельногоотведения стока с водосбросных площадок, отличающихся по характеру и количествузагрязнений территорий;
Ø Самостоятельнойочистки поверхностного стока;
Ø Подачиповерхностного стока на общезаводские сооружения для совместной очистки спроизводственными сточными водами (см. рис. 1.7, е).
При очистке ииспользовании дождевых вод необходимо усреднять их по расходу.
Расчеты показывают, чтоповерхностный сток и бытовые сточные воды после соответствующей очистки вближайшие годы смогут удовлетворить более 50 % потребности промышленности вводе. Радикальным решением проблемы охраны водных источников от загрязнениясточными водами являются разработка и внедрение бессточных систем водопользования.
В последние годынаблюдается заметное увеличение оборота воды в промышленности. Коэффициентиспользования оборотной воды составляет: в черной и цветной металлургии – 0,8,на предприятиях химической промышленности – 0,83, на предприятияхцеллюлозно-бумажной промышленности – около 0,65.
5. Экологическаяи технико-экономическая оценка систем водоотведения
Выбор наиболееэффективной системы водоотведения зависит от технологических показателейжелательности, предъявляемой в конкретной ситуации.
Обоснование примененияопределенной системы водоотведения должно быть комплексным, так как онахарактеризуется определенными показателями.
Экономическомуобоснованию должен предшествовать технологический анализ выбора оптимальноговарианта или при наличии многих вариантов – двух-трех, удовлетворяющих основнымтребованиям.
/>
Для систематизации иобобщения научно-технической информации рекомендуется составить граф, в которомнаходятся вероятные и перспективные системы, а также возможный уровень ихиспользования. Общесплавная система с ее элементами показана на рис. 1.8 в видеграфа возможных вариантов водоотведения, при которой все виды сточных водотводятся и обрабатываются совместно.
В этом случаеосуществляется неполная очистка смеси сточных вод. При наличии мощного водоемаи многократном разбавлении сточных вод в целом санитарная обстановка может бытьудовлетворительной, если концентрации лимитирующих загрязнений не превысятзначений ПДК. Однако следует отметить, что достижение санитарного благополучияпутем разбавления не всегда оправдано.
Большинство токсичныхвеществ, находясь в начальный момент времени в состоянии равномерногораспределения по объему вод, через определенный промежуток времени вестественных условиях перераспределяется неравномерно, сорбируясь на твердойфазе в концентрациях на 3-5 порядков выше, чем при равномерном распределении.
Токсичные вещества воткрытых водоемах сорбируются как на инертном материале, так и на живыхобъектах – песках, глинистых частицах, разнообразных гидробионтах, являющихсякормом для обитающих в этих водоемах рыб.
К недостаткамобщесплавной системы следует отнести сложнейшие проблемы утилизации осадков,так как их образование связано с присутствием в смеси сточных вод загрязненийразличного происхождения, например, затрудняющих использование осадка вкачестве удобрения.
Нетехнологичностьобщесплавной системы водоотведения еще и в том, что на каждом объекте смесьсточных вод будет разной по составу и свойствам, поэтому эффект действияочистных сооружений будет различным.
Технологически такженевозможно обосновать предусмотренный общесплавной системой сброс в водоем вовремя сильных ливней разбавленных дождевой водой неочищенных бытовых ипроизводственных стоков.
Частота работыливнеспусков может изменяться от 1 до 80 раз в году, в зависимости от принятыхусловий работы системы водоотведения, что создает в водоеме нестабильныеусловия.
/>
На рис. 1.9 показанграф возможных вариантов водоотведения и рационального использования очищенныхсточных вод при полной раздельной системе. Из рис. 1.9 видно, что этасовершенная система водоотведения обеспечивает рациональное использование какводы, так и осадков, и надежно защищает окружающую среду от загрязнения.
Для улучшениясанитарного состояния водоема, являющегося приемником всех очищенных сточныхвод, следует предусматривать очистные сооружения для дождевых сточных водгорода и промпредприятий отдельно на локальных очистных сооружениях или совместнос бытовыми стоками города на городских очистных сооружениях.
Поскольку дождевыестоки образуются периодически и более чем на порядок превышают по расходубытовые сточные воды, в целях экономии средств предусматривают лишь очисткунаиболее загрязненных масс воды, приближающихся по составу загрязнений кбытовым стокам, что реализуется с помощью специальных разделительныхкамер-ливнесбросов.
В этом случае полнаяраздельная система превращается в полураздельную. С технологической точкизрения она наиболее совершенна, так как все виды сточных вод подвергаютсяочистке, в водоем без обработки сбрасываются лишь низкоконцентрированныедождевые воды во время значительных ливней.
Комбинированные системыпо технологическим признакам занимают промежуточное положение междуобщесплавной и полной раздельной системами.
Неполная раздельнаясистема по экологическим требованиям идентична полной раздельной системе, прикоторой обычно не предусматривают очистку дождевых вод города.
При повышении степениблагоустройства города неполная раздельная система трансформируется в полнуюраздельную, при которой качество дождевых вод несколько улучшается за счетуменьшения в стоках частиц почвы, вследствие увеличения площадей асфальтовыхпокрытий и зеленых насаждений. Выбор системы водоотведения определяетсяконечной технологической целью и основными требованиями охраны водных ресурсовот загрязнения и их рационального использования.
Технологическиоптимальный вариант системы водоотведения можно обосновать, учитывая показателижелательности и степень совершенства технологии.
К показателямжелательности относят:
· Безопасность;
· Санитарныйэффект;
· Надежность;
· Малоэнергоемкость;
· Возможностьвозврата воды в производство или по другому назначению;
· Возможностьэффективной утилизации отходов;
· Степеньблагоустройства обслуживаемого объекта.
Степень удовлетворенияанализируемой технологии каждому показателю желательности Dоценивают по коэффициентам, изменяющимся от 0 до 1:
D=0– система полностью не удовлетворяет данному показателю;
D=0,2– малоудовлетворяющая система;
D=0,5– удовлетворяющая;
D=0,8– хорошо удовлетворяющая;
D=1– полностью удовлетворяющая.
В настоящее время приразработке прогрессивных экологически эффективных систем водоотведения следуетучитывать большой объем научно-технической информации. Отдельные факторы,разносторонне характеризующие систему, должны обеспечивать комплексностьоценки, поэтому приходится одновременно рассматривать множество факторов.
Следует отдаватьпредпочтение системам с минимальной энергоемкостью на единицу отводимых иочищенных до требуемого качества стоков.
Процесс утилизациипромышленных отходов и ценного сырья в значительной степени облегчается придействии отдельных водооборотных замкнутых циклов. Поэтому при разработкеводных технологий производств, следует дифференцировать сточные воды и лишь вотдельных случаях допускать объединение различных потоков.
При дифференцированииводной технологии производств уменьшаются суммарные энергозатраты на очисткуводы физико-химическими способами, и значительно облегчается утилизация отходови повторно-оборотное использование воды и ценного сырья.
Рассмотренные вышеводные факторы следует учитывать при обосновании и разработке любых системводоотведения.
Литература
1. ВороновЮ.В., Яковлев С.В. Водоотведение и очистка сточных вод. – М.: Ассоциациястроительных ВУЗов, 2006.
2. АлфероваЛ.А., Нечаев А.П. Замкнутые системы водного хозяйства промышленных предприятий,комплексов и районов. – М.: Стройиздат, 1984.
3. КалицунВ.И. Водоотводящие системы и сооружения. – М.: Стройиздат, 1987.