Очистные сооружения на водосточной сети
Поверхностные сточные воды крупного современного города загрязнены нефтепродуктами, взвесями, хлористыми солями и другими веществами. Загрязненность поверхностного стока зависит от многих факторов: вида стока (дождевые, талые, моечные воды), вида поверхностного покрова, загрязненности воздушного бассейна, продолжительности дождя и др.
Например, в первые минуты дождя концентрация взвешенных веществ в стоке превышает 1000—3000 мг/л (до 15 000 мг/л), что намного превышает аналогичный показатель в промышленном и бытовом стоках. К концу дождя загрязненность стока уменьшается в 10 раз.
Поверхностные сточные воды не разрешается сбрасывать в водоемы без очистки. Однако создание мощной системы очистных сооружений — чрезвычайно дорогостоящее и трудоемкое дело, поэтому в очистные сооружения в настоящее время отводится только наиболее загрязненная часть поверхностного стока. Расчетные (пиковые) расходы относительно светлой воды от сильных дождей и весенних паводков сбрасывают в водоемы без очистки. Без очистки допускается также сбрасывать воды с территорий городских лесопарков.
Очистные сооружения располагают на устьевых участках главных коллекторов отдельно для каждого водосборного бассейна площадью 50—3000 га. Очистные сооружения на водосточной сети, в отличие от бытовой и промышленной канализации, обеспечивают только механическую очистку сточных вод — улавливают мусор, взвешенные вещества, нефтепродукты. Степень очистки сточных вод должна составлять не менее 80 % для взвешенных веществ и нефтепродуктов (от данных табл. 5.2) и 100 % —для мусора.
Принцип работы очистных сооружений основан на отстое сточных вод — осаждении взвешенных частиц крупностью более 5·10-2 мм, всплывании и удалении нефтепродуктов мельче 10-5 мм. Поэтому степень очистки зависит от времени отстоя t и составляет 80 % при t = 2 ч и 95 % — при t=8 ч.
Основные расчетные параметры, по которым назначают размеры очистных сооружений — расходы дождевых, талых и моечных вод, степень загрязнения поверхностного стока, требуемая степень очистки.
Длину очистного сооружения L (м) определяют но формуле
L = 1,2σt·3600,
где σ — скорость протекания воды в очистном сооружении, м/с; t — время отстоя, ч.
Скорость, при которой происходит осаждение взвешенных частиц указанной ранее крупности, составляет не более 0,01 м/с. Принимая минимальное время отстоя 2 ч, получаем длину очистного сооружения около 100 м.
Площадь поперечного сечения очистного сооружения S (м2) можно определить по формулам: S = Qp/σ; S=bh,
где Qp — расчетный расход воды, м3/с; /> b и h — соответственно ширина и глубина сооружения, м.
Зная расчетный расход сточных вод Qp и оперируя прицеленными здесь формулами, можно определить глубину и ширину сооружения. Для удобства эксплуатации ширину очистных сооружений принимают в пределах 40 м.
Объем осадочной части зависит от объема осадка и регулярности очистки сооружения. Годовой объем осадка Vо (м3/год) определяют по формуле
Vо = CЭVв Sв/100ρ,
где С — содержание взвешенных частиц в поверхностных сточных водах, т/м3; Э — степень очистки сточных вод, %; ρ — плотность осадка, т/м3; Vв — объем воды, поступающей на очистку с 1 га, м3; Sв — площадь водосбора, га.
Зная длину и ширину очистного сооружения, можно определить глубину осадочной части hoc, м: при периодичности очистки один раз в год она будет равна hoc = Vo/bL.