Очистка сточных ливневых вод

Оглавление

 

Введение

Глава I. Литературный обзор. Ливнёвые сточные воды - насущная проблема экологии г. Москвы.1 Временные требования характеристик поверхностных сточных вод ливневой канализации водных объектов, находящиеся в эксплуатации ГУП «Мосводосток».2 Разработка технологических решений по очистке поверхностного стока со скоростных автомобильных магистралей

Выводы по главе I

Глава II. Технические средства сбора и очистки ливневых вод, используемых в настоящее время.1 Ливневая канализация..2 Колодец дождеприёмный     .3 Решётки дождеприёмных колодцев и ливнеотводящих каналов (лотков)..4 Типы очистных сооружений ливневой канализации.4.1. Механическая очистка.4.1.1 Решётки.4.1.2 Песколовки или песчаные фильтры..4.1.3 Нефтеловушки      .4.1.4 Сорбционный фильтр .4.1.5 Отстойники или аккумулирующие резервуары.4.1.6 Контрольный колодец

Глава III. Инженерно- экономическая часть.1 Станции очистки ливневых стоков Зеленоградского отделения ГУП Мосводосток..2 Ливневая канализация частного дома.2.1 Зачем нужна ливневая канализация?.2.2 Правила обустройства ливневки.2.3 Приборы и материалы для ливневки.2.3 Характерные ошибки

Выводы по главе III

Глава IV. Методы безопасной работы на станции очистки ливневых стоков Зеленоградского отделения ГУП Мосводосток.1. Инструкция по технической безопасности на очистных сооружениях ливневой канализации..1.1 Общая часть..1.2 Правила безопасности при работе в заглублённых местах и колодцах..2 Требования к размещению и устройству..3 Требования к порядку обслуживания..4 Требования к производственному персоналу..5 Требования к применению средств защиты работающих.6 Требования к соблюдению правил по технике безопасности

Общие выводы.

Список литературы:

 

Введение

ГУП «Мосводосток» занимается отведением поверхностного стока со своей территории в городские сети дождевой канализации как посредством подключения к ним своих сетей и сооружений, так и в результате отвода поверхностного стока по рельефу местности с последующим его попаданием в приёмные устройства городской системы водоотведения.

Поверхностные сточные воды образуются в следующих случаях:

при выпадении атмосферных осадков и снеготаянии;

при осуществлении поливо- моечных работ на территории;

при сбросе принимаемых, в виде исключения, нормативно- чистых и нормативно- очищенных производственных сточных вод.

Комплекс водных объектов Зеленоградского АО - это гидрографическая система, состоящая из двух рек - Сходни и Горетовки, 10 ручьёв, 34 водоёмов и более 30 родников. Эта сеть водоёмов обеспечивает регулирование и отвод поверхностного стока.

Сброс очищенных и загрязнённых ливневых сточных вод составляет основную часть водопользования на территории города и существенно отражается на состоянии водных систем и водного бассейна. Водные объекты используются в рекреационных целях: для отдыха, купания.

Системы отведения атмосферных осадков с городских территорий призваны обеспечить нормальные условия жизнедеятельности в населённых пунктах во время выпадения дождей и снеготаяния.

Недостаточное внимание к своевременному отведению атмосферных осадков нередко приводит:

к затоплению территорий;

перерывам в работе предприятий и транспорта;

порче оборудования и материалов, размещённых на складах и в нижних этажах зданий;

другим чрезвычайным ситуациям.

Основным источником загрязнения водоёмов и водостоков города является поверхностный сток с городских территорий, территорий предприятий, организаций и строительных площадок.

Поверхностный сток является одним из самых серьёзных источников загрязнения рек г. Москвы. Концентрации загрязнений распространены по территории города неравномерно. Наименьшее их количество - в сложившихся жилых районах, наибольшее - на территориях промышленных зон и автомагистралях с грузовым движением. Развитие системы поверхностного водоотвода предусматривает решение двух основных задач:

организацию своевременного отвода дождевых, талых и поливомоечных вод, исключающую длительные затопления и застои воды;

очистку указанных стоков до нормативных требований.

Целью дипломного проекта является выявление наиболее прогрессивных методов очистки поверхностных стоков и анализ существующих очистных сооружений.

Задачи дипломного проекта:

изучить работу очистных сооружений ГУП «Мосводосток» в районе деревни Рожки;

оценить их эффективность;

предложить новые решения для предстоящей реконструкции.

Глава I. Литературный обзор. Ливневые сточные воды - насущная проблема экологии г. Москвы

I.1 Временные требования характеристик поверхностных сточных вод ливневой канализации водных объектов, находящиеся в эксплуатации ГУП «Мосводосток»

ГУП «Мосводосток» занимается отведением поверхностного стока со своей территории в городские сети дождевой канализации как посредством подключения к ним своих сетей и сооружений, так и в результате отвода поверхностного стока по рельефу местности с последующим его попаданием в приёмные устройства городской системы водоотведения.

Поверхностные сточные воды образуются в следующих случаях:

при выпадении атмосферных осадков и снеготаянии;

при осуществлении поливо- моечных работ на территории;

при сбросе принимаемых, в виде исключения, нормативно- чистых и нормативно- очищенных производственных сточных вод.

Предприятия, использующие ливневую канализацию, обязаны представить в инспекцию ГУП «Мосводосток» данные о фактических концентрациях загрязняющих веществ (ЗВ) в поверхностных сточных водах по перечню, указанному в Таблице I.1.

Таблица I.1

№ п/п	Наименование ингредиентов	Допустимые концентрации ЗВ, мг/л (г/м3)
1	2	3
1.	pH (среды)	6,5…8,5
2.	Взвешенные вещества	15,0
3.	Нефтепродукты	0,3
4.	Сухой остаток	1000,0
5.	Хлориды	300,0
6.	Сульфаты	100,0
7.	БПК5	3,0
8.	ХПК	30,0
9.	Железо общее	0,1
10.	Медь (Cu2+)	0,001
11.	Хром (Cr6+)	0,02
1	2	3
12.	Свинец (Pb2+)	0,006
13.	Цинк	0,01

Обязательный для представления перечень обоснован Аналитической лабораторией ГУП «Мосводосток» и подтверждён Москомприродой на основании многолетних проверок состава поверхностных сточных вод.

Пределы допустимых концентраций ЗВ определяются исходя из требований, предъявляемых органами Госводнадзора к качественному составу поверхностного стока, поступающего в водные объекты через водовыпуски городской водосточной сети.

Для предприятий, не имеющих на территории внутренних сетей дождевой канализации и сбрасывающих поверхностные сточные воды по рельефу местности, значения концентраций ЗВ устанавливаются инспекцией ГУП «Мосводосток» в соответствии с «Методическими рекомендациями», утверждёнными Москомприродой.

Для предприятий, на территории которых имеются внутренние сети дождевой канализации и (или) очистные сооружения, фактические концентрации ЗВ определяются по результатам химического анализа проб сточных вод по каждому из имеющихся водовыпусков или контрольных колодцев перед выпуском в городскую водосточную сеть. При этом допустимые концентрации ЗВ для них устанавливаются: в общем случае - на уровне ПДК для водоёмов рыбохозяйственного водопользования, а для веществ, проходящих очистку на очистных сооружениях - на уровне проектных данных сооружений, но не более чем; по нефтепродуктам - 0,3 мг/л; взвешенным веществам - 15 мг/л.

Отбор проб поверхностных сточных вод и анализ их качественного состава осуществляется предприятиями силами ведомственных или сторонних химических лабораторий в соответствии с требованиями «Инструкции по отбору проб для анализа сточных вод» ПВН 33-5.3.01-83.

Сторонние лаборатории должны иметь аттестат аккредитации Госстандарта России на выполнение данных работ.

Частота отбора проб по перечню, указанному в Таблице №1 устанавливается с учётом, требований «Инструкции по отбору проб для анализа сточных вод» ПВН 33-5.3.01-83, реальной экологической обстановки и специфики производственной деятельности предприятия. Как правило, она составляет:

в зимний период (октябрь - март) - 1 раз в 3 месяца;

в летний период (апрель - сентябрь) 1 раз в месяц.

При изменении режима водоотведения поверхностных сточных вод (ремонте или пуске очистных сооружений, опорожнении накопителей, изменении технологии производства, аварийных ситуациях и т. п.) проводится дополнительный анализ сточных вод.

Результаты анализов считаются действительными в течение одного года и распространяются на весь объём сточных вод за этот период.

При соблюдении периодичности получения химических анализов сточных вод за 1 год и подтверждённой их стабильности, в инспекцию ГУП «Мосводосток» представляются данные о средних концентрациях ЗВ за этот период, на основании которых может быть согласовано уменьшение частоты отбора проб и откорректирован перечень ЗВ, подлежащих определению на данном конкретном предприятии.

 

I.2 Разработка технологических решений по очистке поверхностного стока со скоростных автомобильных магистралей

Одним из мероприятий по инженерной защите окружающей среды, решаемых при строительстве и эксплуатации скоростных магистралей, является сбор и очистка поверхностного стока с полотна дороги и откосов насыпей перед сбросом его в водоёмы или на рельеф. На очистные сооружения должна отводиться наиболее загрязнённая часть поверхностного стока, которая образуется в периоды выпадения дождей, таяния снега и от мойки дорожных покрытий, в количестве не менее 70% годового объёма стока. Спецификой очистки поверхностных сточных вод с автострад является наличие десятков или сотен выпусков поверхностных сточных вод с их территории в объекты- водоприёмники с различными требованиями к степени очистки стоков.

Перечень контролируемых загрязнений в поверхностных водах с территории ЦКАД (центральная кольцевая автомобильная дорога) принят в соответствии с табл. I.3 и включает следующие показатели, исходные концентрации которых приведены в табл. I.2:

взвешенные вещества;

органические загрязнения (БПК20);

нефтепродукты.

Таблица I.2

Качественный состав сточных вод поступающих на очистку

№ п/п	Наименование показателей	Единица измерения	Значение
1	Взвешенные вещества	мг/л	1000
2	Нефтепродукты	мг/л	20
3	БПК20	мг/л	80

Таблица I.3

Качественный состав очищенных сточных вод на выпуске из сооружений по группам

№ п/н	Наименование загрязнений	Единица измерения	Значения
			I группа	II группа	III группа
1	Взвешенные вещества	мг/л	3,0	10	50
2	Нефтепродукты	мг/л	0,05	0,3	0,5
3	БПК20	мг/л	3,0	6,0	6,0

В соответствии с условиями отведения очищенных поверхностных вод приняты следующие группы водоприёмников:группа - особо охраняемые территории (зоны санитарной охраны питьевых водопроводов, водные объекты рыбохозяйственного значения с притоками 1-го и 2-го порядка), в этом случае качество очищенной воды соответствует ПДК для водных объектов рыбохозяйственного значения.группа - водные объекты не рыбохозяйственного значения и их притоки, а также водовыпуски в черте населённых пунктов. Качество очищенных стоков для данной группы соответствует ПДК для водных объектов рекреационного водопользования, согласно требованиям;группа - пониженные места рельефа местности, не имеющие прямой связи с открытыми водными объектами.

Качество очищенных поверхностных сточных вод для каждой из групп приведены в табл. I.3.

В связи с этим, для каждой из вышеперечисленных групп были разработаны различные типы очистных сооружений:

. При пересечении трассой ЦКАД объектов I группы предусматривается строительство очистных сооружений накопительного типа (НТ) с фильтровальными станциями глубокой очистки;

. При отводе воды в водные объекты II группы предусматриваются очистные сооружения проточного типа (ПТ);

. При отводе воды на объекты III группы предусматриваются габионные фильтрующие очистные сооружения (ГФС), обеспечивающие задержание плавающего мусора, грубодисперсной взвеси (песка), мелкодисперсных частиц и нерастворённых нефтепродуктов и отвод очищенной воды на рельеф.

Сбор и отвод поверхностных сточных вод предусматривается в конструктивных решениях проектируемой трассы придорожными лотками, кюветами, закрытыми коллекторами в пониженные места продольного профиля дороги. Объём талого стока с дорожных покрытий не учитывался в объёме, принимаемого на очистку, исходя из того, что предполагается интенсивная снегоуборка дорожного полотна после каждого снегопада с вывозом снега.

Сооружения накопительного типа (НТ). Для достижения требуемого качества очистки поверхностных стоков на очистных сооружениях накопительного типа (рис. I.1) предусматриваются следующие технологические ступени:

задержание плавающего мусора в мусорозадерживающей корзине;

извлечение песка, основной взвеси и нерастворимых нефтепродуктов при гравитационном отстаивании в аккумулирующей ёмкости;

задержание эмульгированных нефтепродуктов, мелкодисперсных и коллоидных частиц при контактной реагентной фильтрации на фильтрах I и II ступени с загрузкой из антрацита «ПУРОЛАТ- стандарт»;

глубокая очистка от растворённых веществ до ПДК водоёмов рыбохозяйственного значения на фильтрах III ступени с загрузкой активированного угля АГ-3;

обеззараживание на УФ- установках;

Рис. I.1 Очистное сооружение накопительного типа

Для регулирования расхода поверхностного стока с целью подачи на очистку наиболее загрязнённой его части на подводящих коллекторах к сооружениям накопительного типа предусмотрены делительные камеры. Пиковые расходы поверхностного стока, превышающие расчётную интенсивность, отводятся через делительную камеру на сброс без очистки. Загрязнённая часть стока, а также дожди малой и средней интенсивности направляются в резервуар- накопитель, на входе в который размещается мусорозадерживающая корзина для задерживания плавающего мусора. По мере накопления, мусор удаляется из корзины и вывозится на площадки складирования.

Резервуар- накопитель представляет собой подземное сооружение, состоящее из аккумулирующей ёмкости и резервуара очищенной воды. Системой перегородок аккумулирующая ёмкость разделена на несколько секций, число которых зависит от площади подземной части. По ходу движения дождевых вод в аккумулирующей ёмкости происходит выпадение основной взвеси и крупнодисперсных включений. Эффект осаждения достигает до 80%.

Конструкция перекрытия аккумулирующей ёмкости обеспечивает возможность удаления осадка с днища, которое осуществляется грейфером в соответствии с регламентом сезонного режима работы очистных сооружений. Осадок загружается в автотранспорт и вывозится на специализированные площадки складирования.

Для улавливания всплывших в виде нефтяной плёнки нефтепродуктов, используются боны, заполненные сорбирующим материала «Экосорб». Периодически, по мере выработки сорбирующей способности (ориентировочно 1...2 раза в год), нефтесборные боны регенерируются с помощью передвижного механического отжимного устройства (ОМУ). После отжима боны возвращаются в технологический цикл. По исчерпанию восстановительной способности (4…5 циклов регенерации) боны вывозятся для утилизации. Отжатая нефтяная эмульсия вывозится на утилизацию.

Из резервуара- накопителя аккумулированный объем сточных вод в течении 48 часов погружными насосными агрегатами перекачивается на фильтры. В качестве загрузки на фильтрах I и II ступени используется антрацитовая крошка «ПУРОЛАТ- стандарт». На напорном трубопроводе, подающем очищаемую воду на фильтры I ступени, предусматривается узел ввода реагента, куда подаётся рабочий раствор 5% концентрации оксихлорида алюминия «Аква- Аурат». Глубокая очистка осветлённой воды достигается сорбцией на III ступени фильтрации, где в качестве загрузки используется активированный уголь АГ-3.

Учитывая, что очистные сооружения накопительного типа располагаются на пересечении трассой ЦКАД водных объектов с выпуском поверхностных стоков непосредственно в водный объект или в границах водоохранной зоны и зон санитарной охраны источников питьевого водоснабжения, после фильтров III ступени предусматривается обеззараживание на УФ- установках. После обеззараживания, очищенные сточные воды направляются в резервуар очищенной воды, откуда по сбросному коллектору отводятся в водоприёмник.

Работа станции осуществляется полностью в автоматическом режиме без постоянного присутствия персонала. Все основные технологические параметры в режиме реального времени передаются на локальный диспетчерский пункт.

Расчётное качество воды после каждой ступени очистки приведено в табл. I.4.

Таблица I.4

Качество воды после каждой ступени очистки на сооружениях накопительного типа (НТ)

Ступень очистки	Взвешенные вещества		Нефтепродукты		БПК20
	мг/л	Эффект очистки, %	мг/л	Эффект очистки, %	мг/л	Эффект, очистки %
1	2	3	4	5	6	7
Поверхностный сток, поступающий на очистку	1000,0	-	20,0	-	80	-
Гравитационное отстаивание в аккумулирующей ёмкости	200	80	6,0	70	36	55
Контактное реагентное фильтрование на фильтрах с загрузкой из антрацитов (I ступень фильтрации)	30	85	1,2	80	14,4	60
Контактное реагентное фильтрование на фильтрах с загрузкой из антрацитов (II ступень фильтрации)	6,0	80	0,3	75	6,5	55
Фильтрование через загрузку из активированного угля	3,0	50	0,05	83	3	54

Производительность сооружений принята исходя из размеров и характеристик водосборных площадей участков магистралей. Было разработано шесть типоразмеров очистных сооружений накопительного типа производительностью (по фильтровальной станции): 2,5; 5,0; 10,0; 20,0; 25,0 и 50 м3/ч.

Сооружения проточного типа (ПТ). Для очистки поверхностных сточных вод на сооружениях данного типа (рис. I.2) предусматриваются следующие технологические этапы:

задержание плавающего мусора на решётке;

извлечение песка, основной взвеси и нерастворимых нефтепродуктов при гравитационном отстаивании в центральной части ёмкостных сооружений, оборудованных системой кольцевых перегородок для равномерного распределения потока сточных вод, и нефтесорбирующими бонами «Экосорб»;

задержание эмульгированных нефтепродуктов, мелкодисперсных и коллоидных частиц при фильтрации через загрузку высокоэффективного природного сорбента шунгит.

Сооружения проточного типа представляют собой круглую в плане железобетонную ёмкость, разделённую кольцевыми каналами и сборными лотками. На входе в сооружение размещается мусороудерживающая решётка. Периодически, по мере засорения, решётка очищается, мусор вывозится на площадки складирования.

Расчётный расход поверхностного стока поступает в центр зоны отстаивания, где происходит осаждение песка, взвеси и отстаивание нерастворённых нефтепродуктов. Осадок из центральной зоны удаляется грейфером и вывозится на специализированном автотранспорте.

Рис. I.2 Очистное сооружение проточного типа

Всплывшие нефтепродукты собираются плавающими бонами «Экосорб», размещёнными по окружности отстойной зоны, которые по мере исчерпания сорбирующей способности (ориентировочно 1…2 раза в год) регенерируются с помощью передвижного механического отжимного устройства (ОМУ). После 4...5 циклов регенерации боны вывозятся на утилизацию.

Конструктивной особенностью данного сооружения является система кольцевых каналов, оборудованных устройствами для перепуска воды, обеспечивающих равномерное распределение водного потока и соответственно равномерную работу отстойной части.

Осветлённая вода из центральной части через кольцевой водослив поступает в периферийный сборный канал, и затем, проходит через фильтрующий слой из высокоэффективного природного сорбента шунгита, обеспечивающего очистку от мелкодисперсной взвеси, а также сорбцию нефтепродуктов.

Для деструкции задержанных в фильтрующем слое и грунте нефтепродуктов 1…2 раза за сезон производится обработка фильтрующей загрузки биодеградантом нефти «Дегройл» (ТУ-3257-002-84983841-2008), позволяющий эмульгировать и растворять нефтепродукты, экспонируя их в объёме для разложения нативными (имеющимися в данной среде) бактериями. При этом скорость разложения нефтепродуктов возрастает в десятки раз.

Далее очищенная вода через водослив в конечной точке отводного канала сооружения подаётся в сбросной коллектор и отводится в водоприёмник.

В головной части конструкции сооружения предусмотрена делительная камера с водосливом и обводным кольцевым каналом для пропуска «пиковых» расходов, которые превышают расчётную производительность сооружения

Расчётное качество воды после каждой ступени очистки приведено в табл. I.5.

Таблица I.5

Качество воды после каждой ступени очистки на сооружениях проточного типа (ПТ)

Ступень очистки	Взвешенные вещества		Нефтепродукты		БПК20
	мг/л	Эффект очистки, %	мг/л	Эффект очистки, %	мг/л	Эффект, очистки %
Поверхностный сток, поступающий на очистку	1000	-	20,0	-	80	-
Гравитационное отстаивание в центральной части сооружения (радиальный отстойник) и сорбция на «Экосорб»	200	80	6,0	70	36	55
Фильтрование через сорбент шунгит (медленный фильтр)	10	95	0,3	95	6	83

Для различных водосборных площадей было разработано 5 типоразмеров очистных сооружений проточного типа производительностью: 10; 20; 40; 60; 80 л/с.

Габионные фильтрующие сооружения (ГФС). Для достижения требуемого качества очистки поверхностных стоков на габионных очистных сооружениях (рис. I.3) предусматриваются следующие технологические ступени:

задержание плавающего мусора на решётке;

извлечение песка и основной взвеси за счёт резкого снижения скорости потока и гашения энергии струи при переходе воды из лотка в железобетонный резервуар переменного сечения;

задержание эмульгированных нефтепродуктов, мелкодисперсных и коллоидных частиц при фильтрации через слой щебня и высокоэффективного природного сорбента шунгит.

Рис. I.3 Габионное фильтрующее сооружение

Габионное фильтрующее сооружение выполняет двойную функцию: предотвращает размыв (эрозию) почвы в районе выпуска на рельеф и осуществляет очистку поверхностного стока с дороги.

Сооружения располагаются в устьевой части водоотводящих лотков автомагистрали. Очищаемый водный поток проходит мусороудерживающую решётку, размещённую в подводящем к сооружению лотке. Решётка периодически очищается, мусор вывозится на площадки складирования.

После решётки водный поток попадает в железобетонный резервуар переменного сечения, где резко снижается скорость потока и происходит гашение энергии струи, что приводит осаждению грубодисперсных частиц, удаляемых по мере накопления. Далее через водосливную стенку осветлённый сток направляется на фильтрующую площадку, состоящую из трёх слоёв:

слой щебня (200 мм);

насыпной слой природного сорбента шунгит (400 мм);

габионный матрас «РЕНО» (300 мм);

Сорбционные свойства шунгита, его высокая механическая прочность, каталитические восстановительные и бактерицидные свойства позволяют использовать его как эффективный материал для очистки нефтесодержащих стоков.

Для деструкции задержанных в фильтрующих слоях и грунте нефтепродуктов 1…2 раза за сезон производится обработка фильтрующей площадки биодеградантом нефти «Дегройл» (ТУ-3257-002-84983841-2008).

Расчётное качество воды после каждой ступени очистки приведено в табл. I.6.

Таблица I.6

Качество воды после каждой ступени очистки на ГФС

Ступень очистки	Взвешенные вещества		Нефтепродукты		БПК20
	мг/л	Эффект очистки, %	мг/л	Эффект очистки, %	мг/л	Эффект, очистки %
Поверхностный сток, поступающий на очистку	1000,0	-	20,0	-	80	-
Гравитационное отстаивание в приёмном резервуаре	300	70	5,0	75	40	50
Фильтрование через сорбент шунгит (медленный фильтр)	50	83	0,5	90	6	85

Было разработано два типоразмера ГФС производительностью: 10…40 л/с и 40…80 л/с.

В настоящее время получено положительное заключение ФГУ «Главгосэкспертиза России» проектной документации по 3 и 4 пусковым комплексам. Начало строительства ЦКАД намечено на 2011 год.

Выводы по главе I

1. Разработанные технологические решения по очистке поверхностных сточных вод позволяют обеспечить в полной мере защиту окружающей автомагистраль природной среды и водных объектов с различными экологическими характеристиками.

. Предложенные конструкции очистных сооружений накопительного, проточного типов и ГФС позволяют оптимально подобрать их необходимую производительность в зависимости от характеристики водосборного участка трассы.

. Использование современного энергосберегающего оборудования, широкого спектра средств диспетчеризации и автоматизации позволит минимизировать эксплуатационные затраты на очистку стоков.

Глава II. Технические средства сбора и очистки ливневых вод, используемых в настоящее время

II.1 Ливневая канализация

Водным законодательством Российской Федерации запрещается сбрасывать на рельеф неочищенные до установленных нормативов дождевые, талые и поливомоечные воды.[12]

Поверхностные (ливневые) стоки обычно содержат в себе загрязнения природного и техногенного происхождения.

Степень и характер загрязнения поверхностного стока зависят от санитарного состояния бассейна водосбора и приземной атмосферы, уровня благоустройства территории, а также гидрометеорологических параметров выпадающих осадков: интенсивности и продолжительности дождей, предшествующего периода сухой погоды, интенсивности процесса весеннего снеготаяния.

Ливневая канализация (ливнёвка) - это система, при которой дождевые и талые воды проходят технологический цикл сбора и накопления стоков:

система труб, лотков, колодцев и т.д. обеспечивает сбор поверхностных дождевых и талых вод с кровель зданий, асфальтобетонных дорожных покрытий и площадок;

дождеприёмники (аккумулирующие ёмкости) предназначены для накопления указанных стоков.

Система ливневой канализации (ливнёвка) выгодна с экономической точки зрения ещё и потому, что, отводя дождевые и талые воды с территории, значительно продлевается жизнь сооружений и дорожных покрытий.

Сбором и перекачкой ливневых стоков занимается ливневая канализация. Её задача состоит в транспортировке ливневых стоков к заданному месту. Дальнейший путь ливневых стоков лежит через специализированные очистные сооружения ливневых стоков.

 

II.2 Колодец дождеприёмный

Дождеприёмный колодец предназначен для сбора ливневых сточных вод, первичного осаждения крупных частиц (песка, камня ...) и транспортировки ливневых стоков далее в накопительные колодцы или аккумулирующие ёмкости очистных сооружений ливнёвки.

В колодцы обычно сбрасывается ливневый сток с водосточных труб зданий, поверхностей дорожных покрытий и ливнеотводных каналов (они располагаются вдоль дорог и тротуаров для ускоренного сбора дождевого стока)

Строение дождеприёмных колодцев позволяет проводить их быструю очистку от осадка простым открытием решётки. Крупные колодцы очищаются специальными техническими средствами.

 

II.3 Решётки дождеприёмных колодцев и ливнеотводящих каналов (лотков)

Ливнеотводящие решётки обычно поставляются комплектно с дождеприёмными колодцами и ливнеотводящими каналами (лотками). Однако дизайнеры предпочитают выбирать решётки наиболее подходящие под интерьер дорожек и территории. Поэтому рекомендуем заранее согласовывать внешний вид решёток или оставить их выбор на потом, когда сама ливневая канализация будет уже сформирована.

Назначение ливневых решёток (Рис. II.1, II.2, II.3):

. Механическая очистка дождевого стока от крупных камней, веток, листвы и мусора. (Решётка предотвращает загрязнение ливневой канализации и её замусоривание. Это продлевает срок службы канализационной системы.)

. Механическая защита ливневых колодцев и ливнеотводящих каналов от повреждения. (На проезжей части мы часто видим прочные чугунные решётки на дождеприёмных колодцах и каналах ливнеотведения. Их прочность рассчитывается на проезд по ним грузового автомобиля.)

. Защита человека согласно технике безопасной эксплуатации сооружений данного типа. (Решётки предотвращают падения пешеходов в колодцы и ливнеотводящие каналы и иные травмы, связанные с открытой эксплуатацией этих элементов ливневой канализации.)[14]

Рис. II.1

Рис. II.2

Рис. II.3

 

II.4 Типы очистных сооружений ливневой канализации

В настоящее время на территории России и зарубежных стран существуют следующие мероприятия по очистке стоков ливневой канализации.

 

II.4.1 Механическая очистка

Предполагает удаление нерастворимых крупных примесей, а также загрязнений, находящихся в коллоидном состоянии, из поверхностных стоков. К сооружениям механической очистки относятся:

решётки;

сита;

песколовки;

отстойники;

фильтры;

гидроциклоны;

растительные полосы и др.

 

II.4.1.1 Решётки

Применяются для удаления крупных взвешенных частиц и устанавливаются на пути движения сточных вод. Для удаления более мелких взвешенных частиц применяют сита, отверстия которых зависят от улавливаемых примесей и составляют 0,5…1 мм.

Решётки подразделяются по способу их очистки от осевших на них загрязнений:

простейшие, которые очищаются ручным способом;

механические, очистка которых производится с помощью механических приспособлений.

На (рис. II.4) представлена решётка с механизированной очисткой, включающая неподвижную решётку и подвижные грабли для удаления загрязнений. Вся эта конструкция приводится в движение с помощью двигателя через привод с шестерёнчатой передачей.

Рис. II.4 Решётка с механизированной очисткой:

- механизированная решётка с граблями; 2 - транспортёр

На территории бывшего СССР применялись три типа неподвижных решёток с подвижными граблями:

московского типа, установленные под углом 60° к горизонту и очищаемые подвижными граблями, движущимися сверху по течению воды;

ленинградского типа, установленные под углом 60° к горизонту с граблями, движущимися снизу по течению воды;

вертикальные решётки, которые очищаются граблями, движущимися снизу по течению воды [9] <#"880904.files/image008.gif">

Рис. II.5 Схема песколовки, движение воды в которой происходит по кольцевому лотку.

Песколовки с прямолинейным и круговым движением воды

Принцип действия этой песколовки состоит в том, что выпавший песок, попадая через щели в конусную часть, откачивается оттуда гидроэлеватором.

Горизонтальные песколовки

В Германии на основании результатов проведённых опытов по изучению гидромеханической очистки горизонтальных песколовок был разработан горизонтальный песчаный фильтр с гидромеханической отмывкой песка (рис. II.6).

Рис. II.6 Горизонтальная песколовка с гидромеханической отмывкой песка:

- промывные трубы; 2 - промывная камера; 3 - трубопровод от насоса; 4 - промывные отверстия; 5 - клапан; 6 - трубы на песковые площадки

Тангенциальные песколовки

Представляют собой конструкцию, имеющую круглую форму в плане, а подвод сточных вод к ним осуществляется по касательной линии, что вызывает вращательное движение потока. При одновременном поступательном и вращательном движении создаётся винтовое движение потока, что способствует отмывке от песка органических соединений и исключает их выпадение в осадок.

Аэрируемые песчаные фильтры или песколовки

В которых так же, как и в тангенциальных, возникает винтовое движение жидкости, а в качестве аэраторов применяются перфорированные трубы с отверстиями 3…5 мм или фильтрующие пластины, широко применяются в Европе и США. На (рис. II.7) представлена песколовка, удачно вписывающаяся в любой природный ландшафт и применяемая на автомобильных дорогах США [11] <#"880904.files/image010.gif">

Рис. II.7

 

II.4.1.3 Нефтеловушки

Предназначены для удаления плёнок нефтяных продуктов и смазочных материалов из поверхностных стоков. Скорость движения сточных вод в нефтеловушке составляет 0,005…0,01 м/с, при этом всплывает 96…98% частиц размером 80…100 мкм.

Нефтеловушки, представляющие собой устройство для сбора всплывающих на поверхности воды нефтяных и масляных плёнок, применяются на участках выпуска стоков из отстойников.

Нефтеловушки, применяемые в основном на строительных площадках, представляют собой механическое устройство, отделяющее нефтяные плёнки от воды, которая затем поступает на очистное сооружение.

Существуют также нефтеловушки, представляющие собой комплекс улавливающих бассейнов, располагаемых под землёй, которые чаще всего устанавливаются на автозаправочных станциях и территориях парковки автомобилей.

 

II.4.1.4 Сорбционный фильтр

Система очистки сточных вод, состоящая из пескоотделителя и маслобензоотделителя, позволяет получить на выходе степень очистки по взвешенным веществам - до 20 мг/л, по нефтепродуктам до 0,3 мг/л.

После сорбционного блока степень очистки составляет по взвешенным веществам до 3 мг/л, по нефтепродуктам до 0,05 мг/л. Это соответствует нормативам сброса на рельеф или в водоём рыбохозяйственного назначения.

В таком фильтре используется динамическая адсорбция - процесс, при котором раствор адсорбента протекает через неподвижный слой сорбента.

В качестве сорбента применяют:

шунгит;

активированный уголь.

Шунгит - докембрийская <#"880904.files/image011.gif">

Рис. III.1 Ливневая канализация для частного дома - достаточно сложная система

Таблица III.1

Лаборатория ГУП «Мосводосток»

Результаты анализов проб воды в сооружениях типа     Река

За Май       2013 г.       (01/05/13 - 31/05/13)

Наименование объекта	Дата отбора проб	Место отбора проб	Взвешенные в-ва,	Нефтепродукты,	Сухой остаток,	Хлорид - ион	Сульфат- ион,	БПК5	Ион железа,	Ион меди,	Ион хрома (VI)	Ион свинца	Ион цинка,	Примечание
			мг/л	мг/л	мг/л	мг/л	мг/л	мгО2/л	мг/л	мг/л	мг/л	мг/л	мг/л
ПДК			>0,5% к фону	0,05	1000	300	100	3,0	0,1	0,001	0,1	0,006	0,01
Принимающий водоём: река Москва 1 Река Сходня выше р. Ржавки
1 Сходня выше р. Ржавки	15/05/13
			4,30	0,110	238,00	62,95	27,200	4,76	0,1140	0,0070	0,0200	0,0060	0,0560
Среднегодовое значение С допустимая на год			3,65	0,115	299,00	73,98	39,250	3,96	0,0970	0,0055	0,0150	0,0060	0,0585
Средние значения для принимающего водоёма: река Москва
7,8			4,30	0,110	238,00	62,95	27,200	4,76	0,1140	0,0070	0,0200	0,0060	0,0560

Ливневая канализация (она же ливневка) не является современным изобретением. Ливневка применялась несколько в ином виде ещё в Древнем Риме. Сегодня ливневая канализация - это система труб, воронок, переходников, фильтров и прочих специальных деталей, которые собраны воедино и решают проблему отвода с территории участка дождевой и талой воды. Системами сбора воды оборудуются крыша дома, садовые дорожки, автостоянки и прочие места, где избыток воды явно нежелателен и может повредить дом, хозяйственные постройки, сооружениям или просто помешать хозяйственной деятельности.

 

III.2.1 Зачем нужна ливневая канализация?

О вреде переизбытка воды следует рассказать отдельно. В наших широтах только на крышу среднего дома площадью 150…200м2 в течении года выпадает до 100 м3 воды. На участок естественно больше в несколько раз, пропорционально площади. Количество луж на участке при этом не самая большая неприятность. Будучи впитанной в почву вода способна довольно серьёзно повредить дому, в частности послужить причиной проседания фундамента дома. Избыток воды на участке может свести на нет все усилия ландшафтных дизайнеров, поскольку на переувлажнённой почве едва ли выживут большинство садовых, особенно экзотических растений. При влажной почве увеличивается и глубина промерзанию грунта, что губительно для корневой системы растений. Скопление талой воды весной может и вовсе вызвать заболачивание участка. Под воздействием воды быстрее происходит разрушение дорог, тротуаров и отмосток. Повышается влажность в подвальных помещениях дома. Поэтому ливневая канализация не роскошь, а реальная необходимость для большинства домов и участков.

 

III.2.2 Правила обустройства ливневки

Весь алгоритм работы ливневой канализации сводится к тому, чтобы рационально собрать воду с крыши дома и со всей территории и удалить её за пределы участка - в коллектор. Для этого вся система водосбора состоящая из лотков, труб, точечных водозаборников и фильтров собирается таким образом, чтобы иметь уклон в сторону основного коллектора. Стекая с крыши вода попадает в водосборные желоба, оттуда в водосточные трубы и, наконец, в отводные трубы, которые могут быть поверхностного и подземного залегания. Собираться вода может как линейным, так и точечным водоприёмником. В идеале дождевая и талая вода должна попадать в коммунальную канализацию общего пользования. В большинстве случаев именно так обстоит ситуация на территории крупных коттеджных посёлков.

В ряде случаев воду приходится направлять в естественный природный водоём или рыть для сбора воды дренажный колодец. Это не слишком приятный вариант, поскольку из дренажного колодца вода с участка может попасть в водоносный горизонт, а оттуда, например, в колодец или скважину. Поэтому если сбор воды в дренажный колодец единственный возможный вариант для данного участка, то место для него надо выбирать с учётом всех данных о гидрогеологии на данной территории.

Для сбора воды с кровли наиболее целесообразно применять точечные водосборники, представляющие собой пластмассовые водоприёмные воронки, соединённые с подземными дренажными трубами и оснащённые фильтрами. Фильтры предотвращают попадание в систему листьев, травы и всевозможного мусора. В дальнейшем вода по системе труб подземной закладки и по системе линейного водоотвода попадает в коллектор. Важно знать, что подземная сеть труб водоотвода ливневой канализации монтируется не выше уровня промерзания грунта в данной местности. А если это в силу каких либо причин невозможно, то выполняется теплоизоляция труб (обычно используется пенополистирол). Это позволяет уменьшить глубину траншей до 70 см от поверхности.

Диаметр применяемых труб ливневой канализации рассчитывают в зависимости от годовой нормы осадков для данной местности и площади участка. Но обычно для ливневки применяют труби диаметром 110мм. Если участок расположен на пучинистых грунтах, то водосборные коллекторы укладываются на песчаную основу (подушку) во избежание проседания грунта. Обратная засыпка производится с послойным трамбованием. Угол наклона проложенных труб ливневой канализации должен быть не менее 1см на погонный метр трубопровода. При монтаже трубопровода ливневки надо избегать соединения труб под прямым углом, так как в таких местах может скапливаться мусор, что приведёт к засорению канализации (Рис. III.2).

Рис. III.2 При укладке труб ливневой канализации следует избегать соединений под прямым углом

 

III.2.3 Приборы и материалы для ливневки

Для качественного и надёжного функционирования ливневой канализации частого дома имеет значение не только проект ливневки и качество его реализации, но и комплектующий, из которых канализация собирается. В настоящее время материалами для изготовления лотков служат:

полимеркомпозит;

бетон;

пластик.

Используются трубы из высокопрочного полипропилена с ребристой наружной и гладкой внутренней поверхностью. Полноценная система ливневой канализации также включает такие конструктивные элементы:

пескоуловители;

заглушки, которые препятствуют обратному току воды;

сифоны, не пропускающие запах из канализации;

трубы для ливневой канализации соединяются при помощи специальной двойной муфты;

в ведущую канавку трубы вставляется полимерный или резиновый уплотнитель;

после этого труба вставляется в муфту до упора. Трение можно уменьшить, смазав края муфты специальной смазкой;

чтобы при сильном ливне или наводнении сливные воды не попали в дренаж, с внутренней стороны дренажного колодца устанавливается специальный обратный шаровый клапан. Он предотвращает проникновение воды из колодца обратно в систему;

колодцы, горловины с крышками и удлинительные трубы засыпаются слоем песка или щебня. Наполнитель затем утрамбовывают до плотности грунта.

Обустройство систем ливневой канализации имеет конкретную сезонную привязку. Лучшее время для сборки ливневой канализации - вторая половина лета. Зимой такие работы не проводят по промерзшей земле. Не слишком удобно строить ливневку и весной, когда земля пропитана талой водой после сошедшего снега. Однако, как показывает практика, в большинстве случаев застройщики спохватываются осенью, когда наступает сезон дождей. Этим умело пользуются продавцы комплектующих для ливневой канализации и сезонно поднимают цены. Следует понимать, что обустройство ливневой канализации следует планировать заблаговременно и по человеческим ресурсам, и по финансам, поскольку работа эта делается не за 5 минут и не за день. Для среднего участка площадью порядка 10 соток (включая дом) обустройство ливневки может занять около месяца и потребовать от 20 до 30 тыс. гривен в зависимости от качества и материалов комплектующих, материала решёток. Стоимость монтажа составит примерно 50% от общей стоимости расходных материалов. Продолжительность работ зависит и от того, обустраивается ли дренажный колодец или вода просто отводится за территорию. Хотя самый быстрый и самый безопасный вариант ливневой канализации - это сброс воды в коллективный коллектор. Для качества работы ливневки не слишком принципиален выбор материалов (бетон, пластик, метал), но имеет большое значение соблюдение уклонов и техническое качество монтажа стыков, а так же профилактические работы (Рис. III.4). Ливневка должна проверяться и чиститься не менее 2 раз в год, при этом особенно важна чистка фильтров и пескоуловителя.

 

III.2.3 Характерные ошибки

К сожалению, стремление сэкономить на мелочах характерно для нашего застройщика и при обустройстве ливневки. Нередко в целях экономии дождевую воду из водосточных труб сливают прямо на отмостку. Это совершенно неразумная практика, поскольку в этом случае вода стекает в грунт и затем проникает в зону заложения фундамента, что приводит к его просадке и деформации под весом здания. Что в лучшем случае чревато серьёзным ремонтом.

Рис. III.4 Правильно обустроенная ливневка может выглядеть достаточно эстетично

Построив однажды ливневую канализацию, мало кто утруждает себя её профилактикой и обслуживанием, которое надо проводить не менее 2 раз в год. Чистка ливневой канализации - это не слишком сложная процедура. Стандартное обслуживание трубопроводов, пишет iBud.ua, включает в себя удаление мусора из дождеприёмных воронок и очистку ила из колодцев. Регулярный уход - это промывка лотков напором чистой воды из шланга и чистка пескоуловителей и мусорных корзин из дождеприёмников.

Нередко дождевую воду из экономии отводят в дренажную систему, а это делать тоже нежелательно, так как во время сильного дождя обуславливает подъём уровня грунтовой воды с возможным подмывом фундамента. То же, кстати, может произойти при некачественном монтаже стыков. Поэтому нельзя при монтаже ливневой канализации экономить на гидроизоляции соединений и качестве гидроизоляционных материалов. Нельзя использовать некачественные смазки, масла. Не допускается расположение крышки дренажного колодца в местах движения транспорта.

Выводы по главе III

1. В настоящее время с территорий 5, 9, 10, 12 микрорайонов, МЖК, Старое Крюково ливневые стоки сбрасывают в реки Сходня, Горетовка, Ржавка без очистки.

. На станциях очистки Зеленоградского ГУП Мосводосток отсутствуют шунгитовые и угольные фильтры очистки от тяжёлых металлов, запланированные к установке после 2014г.

. Приведена подробная инструкция по создания ливневой канализации частного дома.

Глава IV. Методы безопасной работы на станции очистки ливневых стоков Зеленоградского отделения ГУП Мосводосток

IV.1 Инструкция по технической безопасности на очистных сооружениях ливневой канализации

.1.1 Общая часть

1. К обслуживанию очистных сооружений допускаются лица, пригодные для этого по состоянию здоровья и возрасту, прошедшие предварительное обучение и сдавшие экзамен на допуск к работе.

. В основе безопасного обслуживания очистных сооружений и их отдельных агрегатов лежит строгое и последовательное выполнение правил их эксплуатации, а также правил безопасного выполнения отдельных видов работ (противопожарная безопасность, правила работы в заглублённых помещениях и колодцах, электробезопасность и др.)

. Все сооружения и оборудование необходимо содержать в чистоте, порядке, исправном состоянии. Для этого требуется своевременно проводить профилактические осмотры, планово-предупредительные ремонты технологического оборудования, вентиляции, отопления и освещения.

. Работающие на очистных сооружениях должны быть обеспечены спецодеждой, средствами защиты и необходимым инструментом.

. Для предупреждения несчастных случаев на очистных сооружениях обслуживающий персонал должен:

а) уметь оказывать первую помощь пострадавшему при отравлении, ожогах, поражении электрическим током, ранениях, ушибах и т. д.

б) уметь делать искусственное дыхание пострадавшему при возможных несчастных случаях (отравлении поражении электрическим током)

в) не допускать нахождения посторонних лиц на объекте.

. Обслуживающий персонал сооружений обязан следить:

за исправностью ограждений вращающихся и движущихся частей;

насосов и воздуходувок, перекрытий лотков, крышек колодцев;

за нормальным освещением в тёмное время рабочих мест в зданиях и на открытых площадках.

. Обслуживающий персонал очистных сооружений должен знать все опасные для здоровья и жизни места на производстве; запрещается в одиночку находиться в таких местах даже для кратковременного их посещения.

 

IV.1.2 Правила безопасности при работе в заглублённых местах и колодцах

Заглублённые места и все канализационные и водопроводные колодцы являются одними из наиболее опасных мест на очистных сооружениях из-за возможности появления в них смертельно опасного газа - сероводорода, образующегося вследствие разложения органических остатков.

Сероводород - бесцветный газ с характерным запахом тухлых яиц, плотность по отношению к воздуху 1,19, в воде хорошо растворяется. В слабых концентрациях действует раздражающе на слизистые оболочки дыхательных путей и глаз, вызывая кашель и резь в глазах. Ощущается только в малых концентрациях, в больших концентрациях запах сероводорода не ощутим, т. к. мгновенно притупляет обоняние.

Допустимая концентрация в воздухе - 10 мг/куб. м.

Признаки отравления:

резь в глазах;

светобоязнь;

тошнота;

головная боль;

потеря сознания.

Первая помощь. Надеть противогаз, вынести пострадавшего из отравленной зоны на свежий воздух, снять противогаз, освободить от стесняющей дыхание одежды, расстегнуть ворот и ремень, производить искусственное дыхание.

При признаках сильного отравления вызвать немедленно скорую помощь.

Защита: противогаз марки КД, В.

Появление в газоопасном месте одному без дублёра категорически запрещается. Оба должны быть снабжены необходимыми защитными средствами - противогазами, спасательным поясом, крепкой испытанной «на разрыв» верёвкой.

Перед спуском в места возможного образования сероводорода необходимо убедиться в его отсутствии (химический анализ: показания газоанализатора и т. д.)

Эксплуатация канализационных сооружений и сетей должна производиться по Межгосударственному стандарту системы стандартов безопасности труда и ГОСТ 12.3.002-75.

При эксплуатации сооружений и сетей возможно действие следующих опасных и вредных производственных факторов, специфичных для водопроводно- канализационного хозяйства:

движущихся элементов оборудования (насосного, силового);

отлетающих предметов (при дроблении в дробилках отбросов, снимаемых с решёток), отлетающих частей (при выбивании заглушек в испытываемых трубопроводах; при обработке и обкалывании бетонных труб и фасонных изделий и др.);

падающих предметов и инструментов (при работах в водопроводных и канализационных колодцах, на очистных сооружениях и сетях, в помещениях и др.);

образования взрывоопасных смесей газов (в колодцах на сетях);

опасного уровня напряжения в электрической цепи, замыкание которой может произойти через тело человека;

пониженной температуры воздуха в производственных помещениях и сооружениях;

повышенной влажности воздуха (в насосных станциях);

повышенного уровня шума и вибрации (в машинных залах насосных и воздуходувных станций);

недостаточной освещённости рабочей зоны (в колодцах, камерах, каналах и т.п.);

газообразных веществ общетоксического и другого вредного воздействия в колодцах, каналах, очистных сооружениях (сероводород, метан, пары бензина, эфира, углекислый газ, озон и др.);

горючих примесей, попавших в сточные воды (бензин, нефть и др.), а также растворенных газообразных веществ, могущих образовывать в канализационных сетях и сооружениях взрывоопасные смеси;

патогенных микроорганизмов в сточных и природных водах (бактерии, вирусы, простейшие), яиц гельминтов в сточных водах.

Перечень возможных вредных факторов и мероприятий по их предупреждению приведён в табл. IV.1.

Табл. IV.1

№ п/п	Наименование возможных вредных и опасных производственных факторов	Мероприятия, предусмотренные в проекте по предупреждению вредных и опасных производственных факторов
1.	Пониженная температура в производственных помещениях	Существующая система отопления обеспечи-вает поддержание температуры воздуха в по-мещении станции в зимнее время не менее 5єС
2.	Повышенная влажность	Существующая система вытяжной общеобмен-ной вентиляции для удаления тепловыделений.
3.	Недостаточная освещённость рабочей зоны	Показатели освещённости рабочих мест соответствуют СанПиН 23.05-95
4.	Опасное для человека напряжение	Стационарные потребители электроэнергии имеют зануления.
5.	Опасность выхода УФ- излучения в рабочую зону	Вероятность выхода УФ- излучения из метал-лического корпуса установки исключена. Озонообразующая область УФ- излучения отсутствует.

IV.2 Требования к размещению и устройству