СИСТЕМЫ ВОДООТВЕДЕНИЯ ГОРОДОВ И ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ

В практике разработки систем водоотведения и схем водоотводящей сети сложились определенные подходы к обоснованию их выбора. При этом выбор определяется рядом факторов, в том числе зависимостью от гидрогеологических, топографических условий местности, характера производственных процессов в данном регионе, расхода воды на хозяйственно-бытовые и производственные цели. В этой связи в зависимости от того, как отводятся отдельные виды сточных вод — совместно или раздельно, системы водоотведения подразделяют на общесплавные, раздельные (полные или неполные), полураздельные и комбинированные.

1. При использовании общесплавной системы водоотведения все виды сточных вод отводят по единой водоотводящей сети.Примером является основная система водоотведения Санкт-Петербурга, примерно 70% всех сточных вод которой поступают в общесплавную систему водоотведения.

Интересно отметить один исторический факт: при разработке системы водоотведения в Москве еще в дореволюционной России также рассматривался вариант общесплавной системы водоотведения. Но в итоге победили разработчики, которые предложили раздельную систему водоотведения. В настоящее время общесплавные системы практически не проектируют.

2. При применении раздельной системы отдельные виды сточных вод отводятся по самостоятельным сетям. Полная раздельная система имеет не менее двух сетей (обычно бытовую и дождевую), производственные сточные воды при этом очищаются вместе с бытовыми. Пример: система водоотведения в Москве. При этом в городе существуют разные обслуживающие организации — АО «Мосводоканал» — по системе отведения и очистки городских сточных вод и ГУП «Мосводосток» — по системе отведения поверхностного стока и его очистки. Следует отметить, что АО «Мосводоканал» занимается также решением проблем водоснабжения Москвы.

В ряде случаев возможно использование неполной раздельной системы, которая имеет лишь одну водоотводящую сеть для отвода бытовых и производственных сточных вод. Отвод поверхностных вод в водоем в этом случае производится по открытым лоткам, кюветам и открытым каналам.

3. Полураздельная система имеет две водоотводящие сети — производственно-бытовую и поверхностного стока. В местах пересечения указанных сетей устраивают специальные разделительные камеры. При сравнительно малых расходах воды в сети поверхностного стока камеры перепускают весь расход поверхностного стока в главный коллектор, а при больших расходах камеры перепускают в него только часть воды. В этом случае на очистку отводится наиболее грязный поверхностный сток, стекающий в начальный период дождя. Во время сильных ливней (при большом расходе воды) менее загрязненные дождевые воды отводятся в водоем без очистки. С санитарной точки зрения, а также с учетом практически постоянных явлений подтопления территорий эта система наиболее прогрессивна. Однако из-за высокой строительной и эксплуатационной стоимости такая система не получила широкого распространения.

В качестве примеров применения раздельной и общесплавной систем водоотведения рассмотрим канализование стоков Москвы и Санкт-Петербурга.

Система канализации Москвы, согласно данным АО «Мосводоканал», как уже указывалось, сложилась как раздельная. В нее осуществляется прием только хозяйственно-бытовых, коммунальных и промышленных сточных вод. Поверхностные сточные воды отводятся по самостоятельной водосточной системе. Все хозяйственнобытовые и промышленные сточные воды, поступающие в городскую систему канализации Москвы по сети трубопроводов, каналов и коллекторов диаметром от 125 мм до 4,5 м, проходят полный цикл очистки на очистных сооружениях суммарной проектной производительностью 6,345 млн м3/сут. Общая протяженность канализационной сети города составляет более 8178,4 км.

Основное направление канализационных трубопроводов ориентировано на юг и юго-восток города, по направлению течения Мос- квы-реки, что обусловлено рельефом местности. Водоотведение города осуществляется на Люберецкие (ЛОС) и Курьяновские (КОС) очистные сооружения, а также на очистные сооружения в Южном Бутово. Канализование Зеленоградского административного округа г. Москвы осуществляется на отдельные очистные сооружения. Очищенные сточные воды отводятся в Москва-реку и ее притоки — Пехорку, Десну, Сходню.

Санкт-Петербург канализован, согласно данным ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга», по комбинированной схеме: 70% всей территории имеет общесплавную канализацию, в которую поступают хозяйственно-бытовые, промышленные, а также поверхностные (дождевые, талые) стоки; остальная территория (в основном районы новостроек и пригороды) канализована по раздельной схеме (дождевые и талые воды собираются отдельно от остальных стоков).

Система канализования разделена на бассейны канализования. Стоки каждого бассейна направляются на определенные канализационные очистные сооружения. В свою очередь бассейны канализования разделены на районы канализования с территорией, ограниченной водосбором крупных тоннельных коллекторов.

Районы канализования делятся на участки локальных водосборов уличных канализационных сетей.

Секторы канализования сформированы аналогично секторам водоснабжения.

В систему канализования Санкт-Петербурга входят:

  • • канализационная сеть — 8603 км;
  • • тоннельные коллекторы — 270,7 км;
  • • канализационные насосные станции (КНС) — 176;
  • • очистные сооружения различной производительности — 16;
  • • заводы по сжиганию осадка — 3;
  • • стационарные снегоплавильные пункты — 10;
  • • стационарные инженерно-оборудованные снегоприемные пункты — 6.

Диаметры трубопроводов городской водоотводящей сети Санкт- Петербурга составляют от 150 мм (дворовые сети) до 4,7 м (тоннельные коллекторы).

Тоннельные коллекторы — это основные магистрали для транспортировки сточных вод к очистным сооружениям. Строительство тоннельных канализационных коллекторов в Ленинграде началось в 1947 г. Внутренний диаметр тоннельных коллекторов — от 2 до 4,7 м, глубина заложения — от 15 до 80 м.

Проектная мощность канализационных насосных станций колеблется от 0,3 до 1000 тыс. м3/сут. ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга» проводит модернизацию и реконструкцию КНС, используя современные погружные насосные агрегаты и комплексные канализационные насосные станции. Кроме замены насосного и электротехнического оборудования проводится модернизация других вспомогательных механизмов.

Крупнейшими канализационными очистными сооружениями Санкт-Петербурга являются:

  • • Центральная станция аэрации;
  • • Северная станция аэрации;
  • • Юго-Западные очистные сооружения.

Петербург является первым мегаполисом в мире, в котором решена задача утилизации осадка сточных вод.

В городе работают три завода по сжиганию осадка — на Центральной станции аэрации, на Северной станции аэрации и на Юго- Западных очистных сооружениях. Сжигание осуществляется в печах с кипящим слоем при температуре 870°С. Полученное от сжигания осадков тепло используется на технологические нужды, обогрев зданий и выработку электроэнергии, что позволяет ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга» экономить энергоресурсы. Дымовые газы проходят трехступенчатую очистку.

Следует отметить, что в большинстве городов России используется раздельная система водоотведения сточных вод.

После очистки сточных вод выпуск очищенной воды в водоем должен учитывать категорию водного объекта. Важное значение при этом имеет характеристика водоемов — приемников очищенных сточных вод.

Санитарная характеристика водоема составляется на основании санитарно-топографического обследования, выполняемого специализированными организациями. В процессе обследования учитываются также санитарные условия водообеспечения населенных мест, расположенных в районе водоема.

Источники водопользования в зависимости от показателей ка- чествы воды в них разделяются на три класса.

Показатели качества воды изменяются в зависимости от гидрогеологических условий объекта, его географического положения, а также от существующей инфраструктуры и наличия промышленных зон и отдельных предприятий. Общепринято по назначению водные источники делить на рыбохозяйственные, хозяйственно-бытовые и культурно-бытовые.

Рыбохозяйственные водоемы делятся на две категории: 1) водоемы, которые используют для сохранения и воспроизводства ценных пород рыб, обладающих высокой чувствительностью к кислороду; 2) водоемы, используемые для воспроизводства менее ценных пород рыб, а также для других рыбохозяйственных целей.

Условия спуска очищенных сточных вод в водоемы достаточно строго регламентированы Правилами охраны поверхностных вод от загрязнений сточными водами, которыми установлены нормативы качества воды для водоемов хозяйственно-питьевого и культурно- бытового водопользования, для водоемов, используемых в рыбохозяйственных целях.

В соответствии с указанными Правилами запрещается спуск в водоемы сточных вод, от которых можно избавиться путем перехода на безводное производство или путем их повторного и оборотного использования.

Правила устанавливают нормативы качества воды водоемов по категориям водопользования: к первой категории относятся участки водоемов, используемые в качестве источников централизованного или нецентрализованного питьевого водоснабжения, а также водоснабжения предприятий пищевой промышленности; ко второй — участки водоемов, используемых для спорта и отдыха населения.

Приведенные в Правилах нормативы качества воды в водоемах относятся к створам, расположенным: на проточных участках на 1 км выше ближайшего пункта водопользования; на непроточных участках и водохранилищах на 1 км в обе стороны от пункта водопользования.

Уточнение категорий водоемов или их участков производится органами санитарно-эпидемиологической службы и рыбохозяйственными организациями. Общие требования к составу и свойствам воды в водоемах и потоках соответствующих категорий после выпуска в них сточных вод, подвергшихся необходимой очистке, приведены в табл. 5.1.

Требования к выпуску сточных вод в море соответствуют нормативам приема очищенных сточных вод во внутренние водотоки и водоемы. Однако имеются и некоторые особенности. Согласно Правилам санитарной охраны прибрежных вод морей при разработке проектов учитываются границы района морского водопользования по береговой линии. В сторону моря она распространяется не менее чем на 2 км от береговой линии, далее — на 10 км в обе стороны от границ района водопользования по берегу и в сторону моря. Предусматривается первый пояс санитарной охраны. В границах района водопользования сброс очищенных промышленных бытовых сточных вод, включая судовые, запрещается.

Спуск сточных вод, содержащих радиоактивные вещества, в хозяйственно-бытовую систему водоотведения регламентируется Санитарными правилами работы с радиоактивными веществами и источниками ионизирующих излучений.

Для неидентифицированной смеси радиоактивных веществ, содержащих а-, (3- и у-излучения, ПДК составляет 31011 Ки/л.

Радиоизотопы являются биологически-акгивными в микроколичествах. Они способны избирательно накапливаться на различных субстратах животного и растительного происхождения. Поэтому запрещается спуск сточных вод, содержащих радиоактивные элементы, в водоемы, предназначенные для разведения рыбы и водоплавающей птицы.

Требования к составу и свойствам воды в водоемах

Показатели состава и свойств воды в водоеме после выпуска сточных вод

Требования к составу и свойствам воды в водоеме хозяйственно-питьевого и культурно-бытового назначения

Требования к составу и свойствам воды в водоеме рыбохозяйственного назначения

Категории хозяйственно-питьевого и культурно-бытового назначения

Категории рыбохозяйственного назначения

I

II

I

II

Содержание взвешенных веществ, мг/л

Допускается увеличение не более чем на

0,25

0,75

0,25

0,75

Для водоемов, содержащих в межень более 30 мг/л природных минеральных веществ, допускается увеличение содержания на 5% (взвешенные вещества со скоростью осаждения более 0,4 мм/с для проточных водоемов и более 0,2 мм/с для водохранилищ к спуску запрещаются)

Пленки нефтепродуктов, масел, жиров и других плавающих примесей

Не допускаются

Запахи, привкусы и окраска

Допускаются запахи и привкусы интенсивностью не более двух баллов (непосредственно во время или после хлорирования воды). Окраска не должна обнаруживаться в столбике воды высотой, см

Посторонние запахи, привкусы и окраска воды, влияющие на мясо рыб, не допускаются

20

10

Температура воды

Допускается повышение не более чем на 3°С по отношению к среднемесячной температуре самого жаркого месяца

Допускается повышение не более чем на 5°С к естественной температуре воды (при наличии холодноводных рыб (лососевых, сиговых) общая температура воды не должна превышать 20°С летом и 5°С зимой; в остальных случаях — 28 и 8°С)

Водородный показатель

Не должен выходить за пределы 6,5—8,5

Минеральный состав воды

Сухой остаток должен быть не более 1000 мг/л (в том числе хлориды — до 300 и сульфаты — до 100 мг/л)

Не нормируется

Наличие растворенного кислорода

Должно быть не менее 4 мг/л

Должно быть не менее 6 мг/л

Зимой подо льдом должно быть не менее 4 мг/л, летом — не менее 6 мг/л

Биохимическая потребность в кислороде — БПК при температуре 20°С

Не должна превышать

6 мг/л

3 мг/л

3 мг/л (если в зимний период содержание кислорода в воде снижается для водоемов первой категории до 6 мг/л, второй категории до 4мг/л, то разрешается только сброс воды, не влияющий на БПК)

Возбудители заболеваний

Не допускаются (после обеззараживания биологически очищенных вод коли-ин- декс не должен превышать 1000 при содержании остаточного хлора 1,5 мг/л)

Токсичные вещества

Не допускаются в концентрациях, которые могут оказать прямо или косвенно вредное воздействие на живые организмы

Спуск сточных вод в непроточные водоемы, моря или водохранилища в последнее время стал чаще встречаться в санитарной практике. Этот вопрос недостаточно изучен в отношении разбавления и самоочищения. При спуске сточных вод в непроточные водоемы из-за ограниченности их объема нельзя рассчитывать только на разбавление, не выяснив степени стабильности веществ в сточных водах. Возможность выпуска сточных вод в такие водоемы требует научного обоснования условий такого выпуска.

В связи с указанными выше обстоятельствами для очистки сточных вод применяются различные методы и их сочетания: механические, химические, физико-химические и биологические. Выбор метода зависит от множества факторов, в частности, от требований к качеству очищенных сточных вод, от места расположения предприятия и наличия у него необходимых для осуществления процесса очистки стоков энергетических и материальных ресурсов и т.д.

Контрольные вопросы и задания

  • 1. Назовите используемые на практике системы водоотведения сточных вод.
  • 2. Охарактеризуйте общесплавные и раздельные (полные или неполные) системы водоотведения.
  • 3. Охарактеризуйте полураздельные и комбинированные системы водоотведения.
  • 4. Опишите системы отведения сточных вод в Москве.
  • 5. Опишите особенности системы водоотведения в Санкт-Петербурге.
  • 6. Что надо учитывать при выпуске очищенных сточных вод в водоем?
  • 7. Каким документом регламентированы условия спуска сточных вод в водоемы?
  • 8. Укажите особенности, которые необходимо учитывать при выполнении требований к выпуску сточных вод в море.

Темы рефератов

  • 1. Системы водоотведения в городах России.
  • 2. Системы водоотведения в городах ФРГ.
  • 3. Система водоотведения Москвы.
  • 4. Система водоотведения Санкт-Петербурга.
  • 5. Система водоотведения Берлина.
  • 6. Системы водоотведения в городах США.
  • 7. Системы отведения в городах Канады.
  • 8. Требования к выпуску очищенных сточных вод в открытые водоемы.
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >