Очистка ливневых стоков. Какие виды очистки включает ливневая канализация.

Станции, предназначенные для очистки дождевых вод, эффективно устраняют содержащиеся в них загрязняющие вещества. Этот процесс крайне важен для защиты экосистемы и поддержания чистоты как городских, так и сельских населенных пунктов.

Очистка ливневых стоков

Ливневые сточные воды являются сложным объектом для очистки, так как они могут содержать разнообразные химические загрязнители, взвешенные частицы и бытовые отходы. Это делает их недопустимыми для сброса в открытые водоемы без предварительной очистки. Процесс очистки ливневых стоков обеспечивает безопасный отвод дождевых, оросительных и производственных вод, используя очистные сооружения, которые делают эти воды безопасными для людей и окружающей среды. Успех очистных мероприятий зависит от конструкции системы, методов очистки, применяемых для сточных вод, и других факторов, о которых пойдет речь в статье.

Перед тем как сточные воды поступят на очистные сооружения, они проходят через систему ливневой канализации. «Ливневая канализация собирает и уводит излишки грунтовых и атмосферных вод от жилых комплексов, дорог, парковок, коммерческих и производственных территорий. Эта система служит для предотвращения затопления почвы, защиты дорожного покрытия и пешеходных зон от эрозии, а также предотвращает затопление нижележащих водоносных слоев.» Сточные воды собираются с помощью водостоков и собираются в коллекторах — это основной пункт их сбора перед очисткой.

Очистные системы делятся на три основных типа:

• Системы закрытого типа, использующие подземные трубопроводы для транспортировки загрязненных вод к коллекторам.
• Системы открытого типа, где сбор сточных вод осуществляется с помощью лотков и желобов, уклоненных по краям тротуаров и дорожек.
• Смешанные системы, объединяющие как открытые, так и закрытые методы сборы сточных вод.

Выбор конкретной системы зависит от месторасположения и расчетной нагрузки очистных сооружений, а также от качества поступающей воды. Одними из самых опасных загрязнителей считаются продукты нефтяной промышленности, такие как разливы бензина и индустриальные масла.

Способы очистки

Очистные сооружения можно классифицировать по различным критериям, включая используемые методы очистки воды и стоимость. К числу основных методов относятся три типа:

• Механический метод. В этом процессе потоки ливневых вод проходят через пескоулавливающие устройства, которые задерживают крупный бытовой мусор, песок, мелкие взвеси и нерастворимые органические остатки (например, семена или опавшие листьев). Чаще всего подобные фильтры устанавливаются на входе в накопительные резервуары.
• Физико-механический метод. Этот метод включает использование центрифуг и установок для адсорбции, которые отделяют нефтяные загрязнения и прочие подобные примеси. (Подробности можно найти тут: очистка нефтесодержащих сточных вод)
• Химический метод. Очистка ливневых стоков химическим способом осуществляется преимущественно в условиях производств и моечных, где существует высокий риск попадания в сточные воды опасных химических реагентов.

Иногда выделяют биологический метод as четвертый способ очистки: в септик вводится специальная культура бактерий, которые перерабатывают органические отходы, разлагая их на безвредные компоненты. Обычно этот метод применяют в локальных системах с небольшой производительностью.

Оборудование для очистки ливневых стоков

Современные системы часто комбинируют несколько методов очистки, достигая следующих целей:

• удержание твердых отходов и песка;
• улавливание нефтепродуктов;
• сорбация или нейтрализация канцерогенов и химических загрязнителей;
• проведение финальной доочистки;
• отведение очистных и обеззараженных ливневых сточных вод в окружающую среду.

Эффективная чистка воды достигается благодаря тщательно продуманному проектированию системы. Конфигурация может варьироваться в зависимости от проектных требований, однако обычно система очистки ливневых стоков включает следующие ключевые компоненты:

• емкость для разделения потоков;
• аккумулирующая камера;
• различные уловители и фильтры;
• сорбирующее устройство;
• контрольный колодец для контроля показателей качества.

Теперь давайте рассмотрим каждый компонент более подробно.

Обзор видов

Поскольку очистные сооружения являются важной и широко применяемой частью экологической инфраструктуры, на сегодняшний день можно выделить несколько типов таких сооружений, включая локальные каналы для очистки сточных вод, промышленные установки для гидродинамической очистки и другие виды. Для упрощения выбора как для пользователей, так и для производителей, были разработаны различные классификации, делящие очистные сооружения на группы в зависимости от множества факторов и параметров.

Например, очистные сооружения могут быть классифицированы по их предназначению и области применения:

• промышленные;
• хозяйственно-бытовые;
• для очистки ливневых стоков;
• комбинированные.

В другой классификации очистные сооружения делятся по количеству, составу и содержимому сточных вод, для которых они предназначены. В соответствии с этим критерием можно выделить:

• автономные;
• локальные;
• промышленные.

Основное различие между перечисленными типами построек заключается в их применении для очистки сточных вод различного объема и характера.

Например, автономные очистные сооружения хорошо подходят для частного дома, тогда как городские очистные установки предназначены для групп жилых домов. Промышленные очистные сооружения способны справляться с большими объемами сточных вод и могут быть интегрированы в более сложные системы очистки.

Помимо этих классификаций, можно выделить еще сборные и проточные резервуары. Сборные резервуары имеют отстойник, где происходит первоначальное накопление сточных вод. После этого вода поступает в специальную сепарационную камеру, и затем равномерно распределяется по отдельным станциям. Весь процесс очистки может занять до 72 часов.

Проектирование проточных систем очистки сточных вод требует тщательных расчетов для определения максимальной скорости потока, чтобы она соответствовала существующему пространству.

На небольших участках рекомендуется использование очистных сооружений малой производительности.

Какими способами очищаются стоки?

Методы очистки сточных вод разнообразны. Рассмотрим их более подробно:

• Механический метод. В данной системе очистки ключевую роль играет сила тяжести, которая позволяет более тяжелым загрязняющим веществам оседать на дно резервуара. После этого осуществляют механическое фильтрование через решетку, чтобы удалить крупные частицы и достичь более высококачественного очищения воды.
• Физико-механический метод. Здесь важнейшую роль играют не только механические, но и физические свойства загрязняющих веществ. Данный метод эффективен для удаления нефтепродуктов и взвешенных твердых материалов из сточных вод.
• Химический метод. Этот способ включает использование специально подобранных химических реагентов, которые усиливают некоторые физические свойства воды и растворенных в ней загрязняющих примесей, чтобы потом они могли быть эффективно удалены.

Особенности проектирования

Для обеспечения высокой эффективнсти работы очистных сооружений особенно важно тщательно произвести исходные расчеты и подготовить надежный проект.

Первое, что следует учитывать, это уклон очистных систем. Это критично для гравитационных систем, которые функционируют без использования насосного оборудования. Следует также обратить внимание на площадь сбора, благодаря чему можно верно рассчитать объем поступающих сточных вод. Это важно для последующей оценки мощности шахт и самого очистного сооружения.

Помимо этого, необходимо заранее узнать свойства почвы, так как это поможет оценить риски проникновения химических веществ, бензина, песка, строительных и бытовых отходов, а также прочих потенциальных загрязнителей в ливневые стоки. Это знание позволяет правильно рассчитать потребную интенсивность очистки.

Следующий шаг заключается в определении площади и глубины системы очистки сточных вод, при этом следует учитывать и глубину промерзания почвы. На этом этапе также целесообразно составить финансовую смету на строительные работы для надземной установки очистных сооружений.

Важно, чтобы все расчеты придерживались установленных законодательных норм Российской Федерации, а также международных стандартов, а также соблюдали санитарно-гигиенические нормы.

Только при соблюдении всех принципов и правил проектирования можно создать эффективную станцию для очистки сточных вод. В противном случае высок риск нанести вред окружающей среде.

Компоненты системы

Очистка сточных вод происходит в специализированной системе, состоящей из нескольких ключевых компонентов. Система очистки ливневых стоков включает в себя следующие элементы:

• ёмкость для разделения сточных вод;
• аккумирующая камера;
• различные уловители;
• сорбирующий фильтр;
• контрольный резервуар.

Резервуар для разделения дождевой воды — это специально проектируемая камера, где осуществляется последовательное разделение дождевых вод. Это позволяет одновременно обрабатывать большое количество сточной жидкости, и если резервуар заполняется до предела, избыточное количество воды возвращается в систему для дальнейшего сброса.

Аккумулирующая камера играет роль буфера, обеспечивающего защиту системы от переполнения во время сильных осадков. Когда поток дождя или снега уменьшается, накопленная вода постепенно осушается.

Очистные системы для дождевой воды содержат два типа коллекторов: для песка и для нерастворимых частиц, таких как масло или бензин. Пескоуловитель предназначен для извлечения песка и прочих минеральных частиц из потока. Стандартная модель состоит из трех камер, где первая камера обеспечивает снижение скорости потока, что позволяет песку оседать.

В следующей камере установлены пластиковые пластинки, на которых задерживается остальной песок. Третья камера используется для перекачки струи дождевой воды, очищенной от песка, под действием силы тяжести. Отделитель жидкости при необходимости может быть очищен с помощью мусоровоза.

Основная задача маслоотделителя заключается в удалении маслянистых веществ, таких как бензин, масла и другие жидкости, которые имеют плотность больше, чем вода. Принцип работы основан на коалесценции, когда капли масла связываются, образуя агрегаты, которые затем всплывают к поверхности и удаляются.

Процесс очистки системы ливневой канализации состоит из нескольких этапов. В самом начале происходит сгущение жиров и масел, которые из-за замедленного потока воды оседают. Второй бассейн является по сути коалесцентной системой, где скапливаемые тяжелые жировые частицы всплывают на поверхность. Очищенная вода затем поступает в третий резервуар для дальнейшей обработки.

Абсорбционный фильтр необходим для глубокой переработки дождевой воды. Здесь используется экологически чистый абсорбционный материал. Этот фильтр позволяет удалять последние мелкие частицы песка и эмульгиированные нефтепродукты. После прохождения через абсорбционный фильтр вода становится безопасной для сброса в окружающую природу.

Контрольный колодец выполняет функции мониторинга: из него отбираются пробы очищенной воды для анализа.

Типы очистки воды

Очистка дождевых сточных вод может осуществляться различными способами.

При механической очистке не используются активные бактерии. Вода сначала попадает в водосборник, затем проходит через пескоуловитель и далее очищается в маслоотделителе. Последующий этап включает в себя использование абсорбционного фильтра, после чего очищенная вода направляется в контрольный резервуар для проверки качества.

Биологическая очистка сточных вод применяет активные культуры бактерий, находящиеся в почве или воде для разложения органических загрязняющих веществ.

Кроме того, сливные трубы следует периодически прочищать с помощью гидродинамического метода (с использованием воды под высоким давлением) или же химическим способом (с применением специальных реагентов, которые растворяют жир и загрязнения). Существует также термический метод очистки, при котором для очистки труб используется горячая вода.

Как правильно спроектировать ливневые очистительные сооружения

Для корректного проектирования и строительства систем очистки ливневых вод необходимо учесть несколько факторов: рельеф местности, а также размер участка, с которого будут собираться ливневые стоки. Эти параметры служат основой для вычисления мощности системы и вероятной необходимости in-установки насосов.

Система очистки ливневых стоков должна учитывать состав почвы и вероятность попадания в воду песка, масел, бензина и других химических загрязнителей.

Глубина системы очистки сточных вод должна определяться с учетом глубины промерзания почвы в зимний период. При проектировании системы следует закладывать возможность возникновения аварийных ситуаций и соблюдать санитарные нормы, чтобы избежать потенциальных проблемы в дальнейшем.

Чистка системы ливневых стоков необходима для предотвращения загрязнения и засорения оборудования. Игнорирование этого вопроса может привести к аварийным ситуациям. Процедуры по очистке системы ливневой канализации должны выполнять квалифицированные сантехники.

Схема устройства ливневых очистных сооружений

Мусорные контейнеры могут быть изготовлены из различных материалов: сталь, нержавеющая сталь, полиэтилен, стекловолокно, металлопластик или железобетон.

Наиболее часто используемым материалом в современном строительстве является стеклопластик, срок службы которого превышает 50 лет, он сохраняет определенную геометрическую форму и является экономически выгодным.

Давайте рассмотрим подробнее технологически цепочку и конструкцию очистных сооружений для дождевой воды.

Камера пескования — это первая основная часть системы, где имеется специальный резервуар для частичного удаления нефтепродуктов и осаждения тяжелых загрязнителей (песок, мусор). В этой камере поток воды замедляется, благодаря чему тяжелые загрязняющие вещества имеют возможность осесть на дно под действием силы тяжести.

Вторая технологическая стадия заключается в использовании маслоотделителя. Этот компонент отделяет масло, нефть и взвешенные частички от сточных вод. Здесь применяются тонкие полимерные пластины, через которые проходит сточная вода. Эти пластины, помещенные в маслоотделитель, способствуют спокойному продвижению сточных вод, обеспечивая стратифицированный поток. Он делит состав потока на более легкие и более тяжелые слои: взвешенные частицы оседают на дне, а нефтепродукты остаются на поверхности. Очищенная от этих загрязнителей сточная вода затем поступает на третью стадию очистки.

На третьем этапе установки абсорбционных фильтров осуществляется очистка сточных вод до такой степени, что их уже можно сбрасывать в водоемы, состоящие из природных объектов. Абсорбционный фильтр (от лат. sorbeo — «поглощать») обеспечивает высокую эффективность удаления оставшихся растворенных нефтепродуктов и незначительных механических частиц. Внешний слой фильтра состоит из абсорбирующего полиэфирного флиса, а внутренний слой изготовлен из активированного угля, известного своими очищающими силами.

Непосредственно после оборудования для очистки стоит технический колодец, из которого отбираются пробы на анализ. Результаты анализов должны показать удовлетворительные результаты, если системы очистки были спроектированы и построены согласно технологии с использованием качественных материалов.

Типы очистных сооружений ливневой канализации

1. Разделенные, или мульти-модульные установки, где каждая стадия очистки расположена в отдельном модуле, а соединены они трубопроводами с установкой технологических колодцев в начале и в конце системы. Такой подход оправдан при высоких объемах сточных вод, поступающих с больших площадей, а также при значительном загрязнении стоков. Например, на автозаправочных станциях или аэропортах часто указывают на земле ряд смонтированных крышек колодцев — они представляют собой мощные, многомодульные и дорогие системы.

Другой тип резервуара объединяет все три стадии очистки в одном бассейне.

Компания «Агростройсервис» предлагает очистные установки типа OKA-LS, в которых камера для песка, маслоотделитель с тонкослойной системой и стадия доочистки завершаются в одном резервуаре.

Эти системы отличается своей гибкостью и могут с легкостью устанавливаться даже в условиях ограниченного пространства.

Ответьте на 5 вопросов и получите ТКП

Ответьте на 5 вопросов и получите коммерческое предложение для блока очистки с гарантированной скидкой.

На представленном видео демонстрируется, как все оборудование установлено в одном корпусе, что требует меньше пространства. Это означает, что затраты на подготовку почвы, закладку фундамента и монтаж будут ниже, а стоимость оборудования и его обслуживание гораздо проще по сравнению с многомодальными установками. Важным преимуществом таких систем является их заводская готовность: установка, подключение и запуск системы в эксплуатацию.

Областью применения однокорпусных очистных сооружений являются жилые комплексы, учреждения общего назначения, например, автомойки, дома отдыха, больницы, школы, университеты и даже военные и пожарные части, то есть все места, где пространство ограничено и проблема отвода ливневых стоков может быстро и эффективно решаться.

Как правильно подобрать оборудование для очистки ливневого стока

Для обеспечения функционирования системы очистки ливневых вод с высокой производительностью важно учитывать ряд параметров, которые определяют пропускную способность системы и ее расположение.

• В первую очередь, необходимо определить площадь водосбора и тип покрытия, используемого на поверхности (асфальт, газон или комбинированное покрытие). Разные типы покрытия взаимодействуют с водой по-разному: одни способствуют быстро ему стекать, а другие, например, травяное покрытие, впитывают дождевую воду. Эти свойства покрытий влияют на объёмы, поступающие на очистные сооружения.
• Во-вторых, важно учитывать интенсивность и возможные пиковые объемы сточных вод, которые могут возникнуть в зависимости от климатических условий региона. Чтобы предотвратить поломки при превышении расчетных объемов расхода, например, во время паводка или ливней, необходимо установить обводной трубопровод, который будет направлять избыточные стоки в водоем без предварительной очистки. Учитывая возросшие объемы, концентрация растворенных в потоке веществ стремится к допустимым нормам. Альтернативным вариантом предотвращения угрозы для работоспособности оборудования во время наводнения является установка усредняющей ёмкости, также известной как «усреднитель», которая будет аккумулировать излишки и выдавать их постепенно на очистку. Так поступают в тех случаях, когда нельзя допустить сброс неочищенных сточных вод, например, в заповедное озеро.
• В-третьих, для обеспечения самотечного процесса важно учитывать особенности местного ландшафта — такие как возвышенности и низины.

Способы очистки

Система очистки ливневых стоков должна состоять из нескольких ступеней фильтрации:

• На первом этапе вода поступает в специфические пескоулавливающие устройства, расположенные во входной части очистного сооружения. Главная задача пескоуловителей состоит в задержании крупных, трудноразлагаемых частиц.
• На втором этапе вода проходит через центрифуги и фильтры с адсорбирующими веществами, предназначенные для очистки вод от нефтепродуктов.
• Третий этап включает в себя удаление крайне опасных веществ.

Трехступенчатая система очистки обеспечивает отличные результаты.

Составные части

Чтобы полноценно понять, как функционирует очистное сооружение, нужно разобраться с его главными компонентами. Система очистки ливневых сточных вод состоит из нескольких компонентов, каждый из которых выполняет свою специфическую роль.

Распределяющие резервуары

В нормальных условиях работы распределительный резервуар отвечает за отвод всех сточных вод к очистным сооружениям. Однако в случае массового потока во время интенсивного дождя он может перегрузиться. При одновременном поступлении сточных вод, есть вероятность повреждения очистных систем. Этот резервуар направляет избыточную воду в точку сброса, минуя очистные сооружения, так как в массивном потоке дождевой воды часто нет значительных загрязнителей, что минимизирует воздействие на окружающую природу.

Аккумулятор

Резервный резервуар аккумулирует избытки воды, собранной за короткий период. Вода хранится в нем определенное время, в течение которого твердые частицы оседают на дно. После этого очищенная вода отправляется в точку сброса.

Пескоуловитель

Эта система разработана для отделения мелких твердых частиц, таких как камни и песок, которые могут снизить качество очистки и привести к сбоям в работе ливневой канализации. Пескоуловитель состоит из трех компонентов:

• Первая часть отвечает за задерживание крупных частиц, мусора;
• Следующий элемент конструкции служит для удаления песка, в процессе чего вода проходит через большое количество направляющих лопастей, что создает обратный поток. В результате этого песок оседает на дне резервуара;
• Последний компонент собирает очищенные стоки и направляет их на следующие этапы очистки.

Эта часть системы представляет собой большую емкость, в которой легкие фракции скапливаются в верхних слоях в виде пленки. Процесс удаления маслянистых веществ (бензина, масла и т. д.) осуществляется в три стадии:

• На первом этапе поток попадает в первую камеру, где песок и твердые частицы оседают на дно за счет уменьшения скорости движения воды;
• На втором этапе осуществляется очистка от маслянистых веществ и жировых включений с использованием коалесцентного устройства. Оно оснащено многими пластины, которые связывают легкие по плотности вещества в мелкие частицы, объединяют их и помогают им всплывать на поверхность;
• На последнем этапе чрез перелив в другой отсек поступает очищенная жидкость, свободная от нефтепродуктов, на дальнейшую очистку. Накопленные нефтепродукты откачиваются ассенизаторами.

Сорбционный фильтр

В коллекторе отопительного и смазочного масла сточные воды очищаются недостаточно. Мелкие частицы продолжают проходить через систему вместе с основным потоком. Для удаления маслянистых остатков, вода направляется в абсорбционный фильтр. Этот этап включает использование адсорбентов, которые удаляют максимум жира из воды. Для адсорбентов часто используют активированный уголь, обладающий высокими адсорбционными свойствами.

Такая система очистки ливневых вод обеспечивает максимально возможный уровень очищения сточных вод перед их сбросом.

Особенности использования ЛОС

Локальные системы очистки ливневых стоков спроектированы для достижения максимального уровня очистки. Система ливневой канализации ЛОС имеет ряд преимуществ в следующих аспектах:

Качество системы ливневой канализации зависит от правильного выбора очистных сооружений на каждом этапе. Важными факторами при этом являются:

• Площадь водосбора сточных вод;
• Тип покрытия земли, по которому стекает жидкость. Этот параметр существенно влияет на общие объёмы сточных вод, поступающих к станции очистки; обеспечивая её работоспособность — по твердому покрытию она просто стекает, в то время как газон способен впитывать часть жидкости;
• Климатические условия данного региона. Климат непосредственно влияет на интенсивность потока дождевой и талой воды, ее возможным максимальным одновременным объемом; это критически важно для шахт и систем, поскольку они могут засоряться или выходить из строя из-за неожиданно больших потоков воды;
• Ландшафт. Перепады высот, наличие впадин или возвышений активно влияют на скорость потока стоков и их направление.

Правильный выбор очистных сооружений для ливневой канализации очень важен для обеспечения качественного сбора, очистки и надежной транспортировки ливневых и талых вод к месту сброса.