В настоящее время при определении производительности очистных сооружений поверхностного стока исходят из условия задержания возможно большего количества загрязнений, содержащихся в стоке при обработке минимального расхода. Поэтому расчет ведется на мало интенсивные дожди с Р=0,05-0,1 год. При выпадении дождей с интенсивностью, превышающей предельную, часть стока сбрасывается в водоем минуя очистные сооружения.
Отведение поверхностного стока может отводится различными системами канализации, причем его очистка может производиться как совместно с бытовыми сточными водами, так и самостоятельно. При отдельной очистке применяют как локальные очистные сооружения, так и централизованные.
При определении схемы очистных сооружений первостепенное значение имеют расход и требуемая степень очистки. С целью сокращения производительности очистных сооружений сток должен усредняться. Степень очистки определяется условиями сброса воды в водоем.
Исходя из характеристики поверхностного стока для его очистки рекомендуется предусматривать сооружения механической и физико химической очистки. Для обеспечения более глубокой степени очистки применяют фильтрование коагуляцию и флотацию. Иногда далее сток направляют на совместную очистку с городскими сточными водами.
Отстаивание является одним из основных методов выделения из сточных вод оседающих и всплывающих примесей. Основной характеристикой взвешенных веществ является гидравлическая крупность (мм/с), которая зависит от размера, плотности, концентрации частиц, их электрических зарядов и сорбционных свойств.
Для удаления основной массы взвешенных веществ и нефтепродуктов поверхностного стока применяются различные конструкции отстойных сооружений: песколовки, горизонтальные и радиальные отстойники, нефтеловушки, пруды, накопители. Для устройства прудов-отстойников целесообразно использовать естественные понижения местности. Чистка прудов накопителей и вывоз осадка предусматривается в сухое время землеройными машинами.
Длина горизонтальных песколовок L, м:
L=1000 k H v / u0,
где k-коэффициент, учитывающий неполное использование зоны отстаивания (1,7),
H - глубина песколовки (0,5-2), м,
v –скорость движения сточных вод (0,3), м,
u0 – гидравлическая крупность (18,7), мм/с.
Продолжительность протекания сточных вод равна 30 с.
Горизонтальные отстойники применяются для очистки промышленных площадок. Наибольшее распространение получили проекты Гипроавтотранс для очистки сточных вод после мойки автомобилей.
Длина горизонтального отстойника Lbl, м:
Lbl=Q/ 3,6 k B (u0-v),
где Q – производительность одного отстойника, м3/ч,
k – коэффициент неиспользованного объема (0,5),
B – ширина секции, м,
u0 – гидравлическая крупность, мм/с,
v – турбулентная составляющая скорости потока (5 –15), мм/с.
Все более широкое распространение в отечественной и мировой практике очистки находят различные конструкции тонкослойных отстойников. Использование метода отстаивания в тонком слое позволяет значительно интенсифицировать процесс выделения механических примесей и обеспечить высокую степень осветления в сооружениях, требующих малых площадей и объемов. Эти сооружения используются на этапе доочистки.
Конструкция тонкослойного полочного отстойника торцевого типа представлена на рис. (НИИ КВОВ АКХ).Принцип работы заключается в следующем: поверхностный сток по подводящему трубопроводу поступает в емкость с торцевой стороны и далее, проходя решетку поступает к тонкослойному блоку, там он освобождается от взвешенных веществ и нефтепродуктов. Осевшие взвешенные вещества выпадают в осадочную зону и трубопроводом 9 удаляются из отстойника. Всплывшие нефтепродукты удаляются трубопроводом 5 в специальные емкости. Осветленный сток по трубопроводу 6 отводится из отстойника. В отстойнике имеются полупогружные перегородки 3, 7. На входе 800-3000 мг/л взвешенных веществ и 20-80 мг/л нефтепродуктов. Угол наклона пластин – 60-70. Эффект очистки до 90%.
Основные размеры отстойника:
Площадь сечения w, м2, w=Q / 3,6 vbl.
Общая длина отстойника L, м, L=l1+lbl+l2.
Общая ширина отстойника B, м2, B=w / Hbl.
Q- расчетный расход, м3/ч,
vbl – расчетная скорость, мм/с,
l1 – длина приемной камеры, м (1-1,5),
lbl – длина тонкослойных отстойников, м (1,5-3),
l2 – длина выходной части отстойника, м (0,5-1),
Hbl – высота блоков, м. – (1-1,5).
Для достижения более глубокой степени очистки воду фильтруют через различные загрузки из природных и синтетических материалов, обрабатывают коагулянтами и флокулянтами. Для очистки поверхностного стока используют каркасно-засыпные фильтры Этот фильтр представляет собой двухслойный фильтр с нисходящим потоком воды. Загрузка состоит из каркаса, в качестве которого используется Гравий или щебень с размерами фракции 40-60 мм, и засыпки, состоящей из песка 1-1,25 мм. Контактная коагуляция позволяет достичь показателей на выходе: взвешенных -3 мг/л, нефтепродуктов – 1мг/л.
Поверхностный сток с территорий городов содержит органические соединения в коллоидном и растворенном виде. Для удаления такого вида загрязнений широкое применение нашел метод биологической очистки. Эпизодичность образования стока создает трудности в поддержании жизнедеятельности активного ила, поэтому станции аэрации поверхностного стока находятся в непосредственной близости от ГОСК.
В зависимости от качественной характеристики и требуемой степени очистки поверхностного стока могут применятся: решетки, песколовки, отстойные сооружения различных типов, фильтры, флотаторы и сооружения биологической очистки.
При самостоятельной очистки поверхностного стока в состав сооружений рекомендуется включать: решетки, песколовки, отстойники с механизированным удалением осадка – горизонтальные и радиальные. В случае необходимости обеспечения более высокой степени очистки могут применятся тонкослойные отстойники торцевого типа. Для станций большой производительности целесообразно устраивать пруды-отстойники или аккумулирующие емкости, оборудованные решетками и специальными секциями для удаления песка и плавающего мусора
При расходе поверхностного стока до 300 л/с используются сооружения закрытого типа, не мене 2 секций (решетка, песколовка, горизонтальный отстойник с бункером для накопления осадка и системой нефтемаслосбора и сблокированные с отстойниками кассетные фильтры.
