Основные критерии выбора систем очистки поверхностного стока

УДК 628.312:543:34

Проблема обезвреживания поверхностного стока является весьма актуальной. Это обусловлено, во-первых, большими объемами нового промышленного и гражданского строительства, во-вторых, ужесточением требований к качеству очистки всех категорий сточных вод, которое направлено на соблюдение действующих санитарно-гигиенических требований, предъявляемых к качеству воды водных объектов, используемых в качестве источников хозяйственно-питьевого водоснабжения [1].

Ключевые слова: поверхностный сток, обезвреживание поверхностного стока, качество очистки сточных вод, системы очистки стока.

При выборе систем сбора и очистки поверхностного стока необходимо учитывать основные особенности. Это:
1. Необходимость выполнения чрезвычайно жестких требований к степени очистки сточных вод.
2. Нерегулярность и относительно небольшая продолжительность работы очистных систем в течение года.
3. Крайняя неравномерность расходов и состава поверхностного стока.
4. Необходимость обеспечения круглогодичной готовности очистных сооружений к работе.

Необходимость выполнения чрезвычайно жестких требований к степени очистки сточных вод. Как правило, качество очищенного стока должно соответствовать нормативным требованиям, предъявля- емым к качеству воды водных объектов рыбохозяйственного назначения. Следует отметить, что требования водного законодательства и положения нормативной базы в России в этом отношении являются наиболее жесткими среди промышленно развитых стран. Поэтому для достижения соответствия качества сточных вод нормативным требованиям необходимо применять сложные многостадийные схемы очистки.

Нерегулярность и относительно небольшая продолжительность работы очистных систем в течение года, вызванная естественной периодичностью образования поверхностного стока, обуславливает повышенные требования к их экономичности.

Крайняя неравномерность рас- ходов и состава поверхностного стока, поступающего на очистные сооружения, многократно усложняет организацию технологически эффективных и в то же время экономичных систем очистки.

Необходимость обеспечения круглогодичной готовности очистных сооружений к работе обусловлена характерной для большинства регионов России возможностью образования значительных объемов поверхностных сточных вод в периоды межсезонья и зимних оттепелей.

Учет всего комплекса перечисленных особенностей формирования поверхностного стока, а также нормативных требований к качеству очищенной воды обуславливает необходимость применения критериев инженерного выбора организуемых систем сбора и очистки поверхностных сточных вод.

В АО «НИИ ВОДГЕО» на основе накопленного опыта проектирования и эксплуатации действующих очистных сооружений, учета всех специфических особенностей формирования поверхностных сточных вод и положений действующих нормативных документов разработаны основополагающие принципы и нормативная база для создания систем глубокой очистки поверхностных сточных вод, формирующихся на селитебных территориях и площадках предприятий [2].

Основным критерием инженерного выбора систем очистки поверхностного стока является обязательное наличие в их составе определенного набора последовательных технологических стадий:
- предварительная очистка стока от крупных механических включений и мусора;
- разделение потока сточных вод на загрязненную и условно чистую части;
- очистка стока от тяжелых минеральных загрязнений и грубодисперсных примесей;
- аккумулирование и усреднение стока, при этом для очистных систем небольшой мощности с относительно малозагрязненных территорий допускается совмещение стадий аккумулирования и предварительной очистки от тяжелых минеральных загрязнений и грубодисперсных примесей методом статического отстаивания;
- выделение основной массы загрязнений методами отстаивания, флотации или контактной фильтрации, как правило, с предварительной реагентной обработкой сточных вод;
- извлечение средне- и тонкодиспергированных загрязняющих веществ методом одно-или двухступенчатого механического фильтрования на зернистых загрузках с обеспечением стандартных процедур помывки фильтрующей загрузки от задержанных загрязнений;
- одно- или двухступенчатая адсорбционная доочистка стоков от остаточных эмульгированных и растворенных нефтепродуктов и органических веществ.

В ряде случаев при непосредственном отведении очищенных сточных вод в природные водные объекты или при их повторном использовании требуется обеззараживание стоков. Кроме того, на очистных сооружениях большой производительности должно предусматриваться устройство систем удаления и обезвоживания (а в ряде случаев и обезвреживания) образующихся осадков. Осадки очистных сооружений ливневой канализации относятся, как правило, к III и IV классам опасности и передаются на утилизацию в специализированные организации для размещения на полигонах промотходов.

Одним из главных критериев инженерного выбора является необходимость расчета систем очистки поверхностного стока в целом и отдельных элементов технологической схемы по действующим в России нормам проектирования и положениям специальных нормативно-методических документов [2-6].

Такая система полностью соответствует главным критериям эффективного и надежного обеспечения нормативного качества очистки сточных вод в течение длительного периода эксплуатации.

В отличие от классических очистных систем накопительного типа в настоящее время для очистки ливневых и талых вод отечественными и зарубежными фирмами предлагается ряд модификаций очистных установок проточного типа. Они работают по проточной схеме как элемент самотечной водосборной ливневой

Главными преимуществами таких систем их производители и поставщики называют экономичность и простоту эксплуатации. Действительно, такие сооружения не требуют свободных площадей, поскольку размещаются под землей. К минимуму сводятся и расходы на эксплуатацию, так как нет необходимости в отапливаемом здании или павильоне очистных сооружений, насосном и ином электрооборудовании, не применяются водоочистные реагенты.

Обслуживание таких систем сводится (по паспортным данным установок) к замене фильтровальных элементов и откачке уловленных загрязнений с периодичностью не чаще 1-2 раза в год. Установки имеют, как правило, российские сертификаты соответствия и санитарно-гигиенические заключения. В подавляющем большинстве случаев декларируемая степень очистки представлена только по двум показателям загрязнения - по взвешенным веществам и нефтепродуктам.

Расчеты, обосновывающие заявляемые технологические, конструктивные и эксплуатационные параметры таких очистных установок поставщиками оборудования, как правило, не предоставляются. В отдельных случаях технологический расчет производится по внутренним методикам фирм-изготовителей [7, 8], противоречащим в большей части нормам проектирования, действующим в Российской Федерации.

Установки проточного типа выполняются в виде подземных емкостей цилиндрической или прямоугольной формы. Корпуса емкостей изготавливаются преимущественно из стеклопластика и других полимерных материалов.

В различных модификациях установок в состав очистного оборудования входят сооружения объемного отстаивания (в некоторых случаях добавляется блок тонкослойного отстаивания) и так называемый «узел коалесцентной очистки от нефтепродуктов» [9 - 11]. Степень очистки стоков после таких сооружений заявляется на уровне 5-20 мг/л по взвешенным веществам и 0,3- 2 мг/л по нефтепродуктам. Во многих случаях установки дополнительно комплектуются фильтрами с загрузкой из полиэфирного нетканого материала или измельченного пенополиуретана и фильтрами с угольной загрузкой, после которых степень очистки от взвешенных веществ и нефтепродуктов заявляется на уровне 3 мг/л и 0,05 мг/л соответственно. Технологические узлы могут размещаться в едином корпусе либо в отдельных подземных емкостях.

Анализ технологических и конструктивных особенностей ряда систем очистки поверхностного стока проточного и «условно-проточного» типов отечественного и зарубежного производства позволяет сделать вывод об их несоответствии основным критериям выбора эффективных очистных систем [9-11]:
- технологические и конструктивные параметры установок не соответствуют действующим нормам проектирования;
- объемы технологических элементов установок занижены, как правило, в 3-100 раз по сравнению с необходимыми величинами;
- действие «узла коалесцентной очистки от нефтепродуктов» полностью блокируется присутствующими в сточной воде тонкодисперсными взвешенными веществами;
- отсутствие системы штатной промывки фильтрующих элементов от задержанных загрязнений полностью исключает возможность продолжительной эксплуатации очистных сооружений.

В целом работоспособность таких очистных систем может быть оценена как неудовлетворительная, что подтверждается данными их практической эксплуатации на ряде очистных сооружений поверхностного стока проточного типа, установленных на автозаправочных станциях Санкт-Петербурга [12].

Прогнозный ресурс работоспособности таких систем очистки стоков ограничивается 1-2 расчетными дождями средней интенсивности, после чего проток воды через установки будет практически блокирован со сбросом стоков по обводным линиям в водные объекты без очистки, нанося очевидный ущерб окружающей среде.

Таким образом, при выборе типа и схемных решений систем очистки поверхностного стока следует отдавать предпочтение установкам классического накопительного типа в соответствии с базовыми критериями.

Литература:
1. СанПиН 2.1.5.980-00 «Гигиенические требования к охране поверхностных вод».
2. «Рекомендации по расчету систем сбора, отведения и очистки поверхностного стока с селитебных территорий, площадок предприятий и определению условий выпуска его в водные объекты» Дополнение к СП 32.13330.2012 «Канализация. Наружные сети и сооружения. Актуализированная редакция СНиП 2.04.03-85», М.: ОАО «НИИ ВОДГЕО», 2014.
3. СНиП 2.04.03-85 «Канализация. Наружные сети и сооружения».
4. СП 32.13330.2012 «Канализация. Наружные сети и сооружения. Актуализированная редакция СНиП 2.04.03-85».
5. СНиП 2.04.02-84 «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения».
6. Смирнов А.Д. Сорбционная очистка воды. Л.: Химия, 1982.
7. Временные указания по применению, подбору и оценке эффективности работы локальных очистных сооружений Flotenk для очистки поверхностных сточных вод / ЗАО «Флотенк» - Завод композитных изделий Flotenk. Flotenk, СПб., 2013.
8. Временные указания по применению, подбору и оценке эффективности работы локальных очистных сооружений Wavin-Labko для очистки нефте- и жиросодержащих сточных вод. СПб., 2009.
9. Материалы круглого стола // Вода и экология. 2003. № 2.
10. Ивкин П.А. и др. Оценка очистных сооружений ливневого стока проточного типа // Водоснабжение и санитарная техника. 2012. № 1.
11. Пономарев В.Г. Разработка и реализация проектов очистных сооружений сточных вод // Водоснабжение и санитарная техника. 2013. № 7.
12. Леонов Е.А. Опыт проектирования и очистки ливневых стоков на восточном полукольце кольцевой автомобильной дороги вокруг Санкт-Петербурга. СПб., 2006.

Key criteria for selecting purification systems surface runoff

The problem of disposal of surface runoff is very important, on the one hand, due to the large volume of new indus- trial and civil construction, on the other hand - in connection with toughening of requirements to quality treatment of all categories of wastewater, which is aimed at compliance with sanitary-hygienic requirements to water quality of water bodies used as sources of drinking water [1].

Keywords: surface runoff, disposal of surface runoff, the quality of wastewater, treatment system effluent.

Menshutin Yury Anatolyevich, head of the laboratory of industrial and municipal water supply and Sewerage JSC «NII VODGEO». E-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript..

Fomicheva Elena Vladimirovna, senior researcher of the laboratory of industrial and municipal water supply and Sewerage JSC «NII VOD- GEO». E-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript..

Vereshchaginа Lidia Mikhailovna, head of laboratory of systems of rational water use of JSC «NII VODGEO». E-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

Kerin Alexander Sergeevich, head of laboratory of technological audit and sludge handling JSC «NII VODGEO». E-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript. JSC «NII VODGEO». 119435, Moscow, B. Savvinskiy per., 9, bldg. 1.

Журнал «Вода Magazine», №3 (103), 2016 г.