Очистка ливневых, канализационных, бытовых сточных вод

За исключением автономных канализационных систем частных домов с небольшими по площади земельными участками, где в наружную сеть интегрированы очистные сооружения малой производительности (септик, биофильтр, аэротенк), а сброс предочищенных бытовых сточных вод происходит в сооружения почвенной очистки (поля, колодцы, траншеи, кассеты) без рисков загрязнения бытовыми стоками грунтовых вод, источников водозабора и/или грунтов смежных участков (см. подробнее об автономной канализации в частном доме здесь), канализование объектов различного масштаба, прав собственности, назначения в целом происходит комплексно, но дифференцированно по происхождению, виду и качественной характеристике загрязнений в сточных водах.

Так, дворовые, квартальные, уличные, районные и городские канализационные сети вне зависимости от трассировки (централизованной или децентрализованной) включают устройства, установки и сооружения для сбора бытовых и поверхностных сточных вод, в том числе дренажных, дождевых/талых и поливомоечных, причем очистка канализационных стоков даже в общесплавной канализационной сети может быть дифференцирована - очистка бытовых сточных вод выполняться на сооружениях станций районного или муниципального значения, на локальных очистных сооружениях (ЛОС) абонентов водопроводно-коммунального хозяйства перед сбросом в магистральную линию сети (см. более детально о локальных очистных сооружениях дворовых канализационных сетей в этом материале), а очистка ливневого стока, дренажных, талых и поливомоечных вод – на ЛОС дворовых канализационных сетей и даже ЛОС отдельных загрязненных участков/объектов (бензозаправочные станции, наземные/подземные парковки/автостоянки, мосты автомобильных дорог, автобусные станции, крупные торговые центры и т.д.).

В свою очередь очистка канализационных стоков промышленных объектов, как при сбросе очищенных вод в почву, водоем, на рельеф, так и в линию общесплавной, полураздельной или раздельной системы канализации муниципального объекта (см. подробнее о формализованной терминологии канализования здесь) дифференцирована на очистку хозяйственно бытовых сточных вод, производственных стоков и очистку ливневых сточных вод, в том числе талых и иных поверхностных, если промышленный объект отнесен ко второй группе предприятий, у которых по условиям производства существуют риски попадания в поверхностные сточные воды ядовитых, токсичных, канцерогенных веществ и/или значительных количеств/концентраций органических загрязнений, определяющих высокие значения ХПК и БПК20 в стоках. Причем предприятиями первой группы, чьи поверхностные стоки по химическому составу и концентрациям загрязнений сходны с поверхностными стоками с селитебных территорий и не содержат ядовитых, токсичных, канцерогенных веществ и/или значительных количеств/концентраций органических загрязнений, очистка ливневого стока может осуществляться, как совместно с очисткой бытовых сточных вод, так и более прогрессивно – на специальных локальных ливневых очистных сооружениях с последующим использованием в качестве оборотных вод или для иных хозяйственных/производственных целей (см. более подробно об очистке канализационных стоков промышленных объектов здесь и в этом материале).

Специфика поверхностного стока селитебных территорий и промышленных объектов.

Как поверхностные сточные воды с селитебных территорий, так и поверхностные стоки с территорий производственно-коммерческих и производственных объектов, как отдельно расположенных, так и лежащих на селитебной территории (промышленных зон, строительных площадок, складских хозяйств, автохозяйств и т.д.) по составу и концентрациям загрязнений зависят от текущего санитарного состояния бассейна водосбора, времени года, приземной атмосферы, степени и уровня благоустройства территории, интенсивности/продолжительности дождей/снега, предшествующего периода погоды без осадков, интенсивности снеготаяния и т.д., причем для:

• каждой конкретной селитебной территории объем и концентрация загрязнений в поверхностных стоках тем выше, чем больше плотность населения, интенсивность движения автотранспорта, количество промышленных объектов с выбросом в атмосферу и чем менее благоустроена территория, реже осуществляется уборка улиц и мусоросборников;

Таблица. Приблизительный удельный вынос естественных примесей с дождевыми сточными водами с селитебных территорий муниципальных объектов при плотности населения в районе 100 чел/га.

Примечание: Примеси поверхностных стоков селитебных территорий в основном формируют поступающие из-за эрозии минеральные и органические примеси естественного происхождения, вымываемые грубодисперсные примеси (фракции песка, глины и гумуса), различные органические и минеральные вещества, в том числе вещества техногенного происхождения (нефтепродукты в различном фазовом состоянии, вымываемые компоненты и фракции дорожных покрытий, различные соединения тяжелых металлов, СПАВ), бактериальные загрязнения, специальные примеси от растворов поливомоечных машин и антигололедных мероприятий.

• каждого промышленного объекта объем и концентрация загрязнений в поверхностных стоках тем выше, чем сложнее производственно-технологический процесс, больше объемы производства, расходных материалов, в том числе токсичных, канцерогенных, ядовитых, менее благоустроена территория, реже уборка территории, меньше внимания уделяется менеджментом охране окружающей среды;

Таблица. Приблизительный состав и концентрация примесей поверхностных сточных вод промышленных объектов – предприятий первой и второй группы.

Примечание: * Высокие значения характерны для предприятий, в том числе АЗС с интенсивным движением транспорта, значительным потреблением горюче-смазочных материалов.

** Показатели увеличиваются в 2-3 раза с учетом диспергированных примесей.

Очистные сооружения поверхностных сточных вод.

Как и очистные сооружения бытовых сточных вод, очистные сооружения ливневых стоков, талых вод и иных поверхностных стоков обустраиваются в виде многоступенчатых системных решений, включающих технологии и оборудование/сооружения механической очистки, физико-химической (при необходимости на промышленных объектах и химической), биологической очистки и обеззараживания, но дифференцированно в зависимости от характера, состава, концентрации загрязнений, что позволяет снизить затраты на очистку ливневых сточных вод (талых вод) с примесями, характерными для стоков благоустроенных селитебных территорий.

В целом комплексная очистка ливневого стока и иных поверхностных сточных вод в зависимости от характера, состава, концентрации загрязнений включает:

• ливневые очистные сооружения грубой механической очистки (решетки, решетки-дробилки, сетки, песколовки, нефтеловушки, смоло-/маслоотделители, гидроциклоны открытого (или напорного) типа, отстойники-септики сточных вод, аккумулирующие резервуары-отстойники, фильтры локального типа и включаемые в установки/сооружения подземного/наземного расположения, в том числе кассетного типа).

Рис. Очистные сооружения ливневых стоков для механической и комплексной механической, физико-химической (в сорбционных фильтрах) и биогенной (септики сточных вод, пруды-отстойники каскадного типа) очистки ливневых сточных вод.

Таблица. Ориентировочный состав и производительность очистных сооружений ливневых стоков в зависимости от концентраций взвешенных веществ и нефтепродуктов.

Примечания: Здесь МР - механизированные решетки; МС - механические сита (решетки); ПС - песколовки; АР - аккумулирующий резервуар; ГЦ - гидроциклоны; АРО - аккумулирующий резервуар-отстойник; РХ - реагентное хозяйство (флокулянты); СФ -скорый контактный фильтр; ГАУ - адсорбер с гранулированной загрузкой; АТФ -адсорбер с углеродными тканевыми фильтрами.

• ливневые очистные сооружения средней и тонкой механической очистки:

  - установки импеллерной флотации (электрофлотационные установки для небольших объемов отвода поверхностного стока с территории промышленных объектов второй группы) – при содержании в поверхностных стоках после отстаивания более от 5 до 10 мг/дм³ тонкодиспергированных взвешенных веществ с гидравлической крупностью 0,2 мм/с и менее);

  - фильтрование в картриджных или патронных фильтрах - двухступенчатое для снижения концентрации взвешенных веществ в сточных водах до 1-2 мг/дм³, с загрузкой первой ступени фильтрующим материалом крупностью 2-5 мм (кварцевый песок, гранитная крошка, гидроантрацит, керамзит, горелая порода) и загрузкой второй ступени фильтрующим материалом крупностью 0.8-2 мм (песок, крошка полиуретана, полистирол);

  - реагентная очистка ливневого стока с помощью сильноосновных катионных флокулянтов – для снижения концентрации фракций гидравлической крупностью менее 0,2 мм/с;

• сооружения биологической очистки ливневых сточных вод - в естественных условиях (почвенные фильтры, кассеты, биологические пруды/плато, гидроботанические площадки), или в искусственно созданных в специальных сооружениях (септики сточных вод, биокамеры, аэротенки, биореакторы) с закрепленной на подвижных или стационарных, активных или инертных носителях микрофлорой.
• сооружения и установки глубокой очистки ливневых сточных вод – ионный обмен для удаления соединений тяжелых металлов и аммонийного азота, озонирование в озонаторных установках (удаление фенолов, формальдегида, СПАВ, органических веществ), адсорбция в сорбционных фильтрах и кассетах с загрузкой гранулированным активированным углем крупностью от 0,8 до 5 мм (удаление нефтепродуктов и органических веществ);

• обеззараживание и дезинфекция активным хлором, озоном, ультрафиолетовым излучением и т.д. (см. более детально о современных методах обеззараживания и дезинфекции в этом материале).