Технологические решения и установки очистки дождевых стоков

Интенсивное развитие городских агломераций и дорожнотранспортной инфраструктуры приводит к тому, что дождевые сточные воды (ДСВ), даже вдали от промышленных территорий, имеют в составе углеводороды, масла, взвешенные вещества, противогололедные реагенты, тяжелые металлы и пр. [1]. Следовательно, актуальным является поиск ресурсосберегающих и экономичных способов очистки ДСВ.

Автором данного исследования ранее обобщены технологические процессы и устройства очистки ДСВ, где очистка производится механическими, химическими, физико-химическими или биологическими методами [2]. Целью данного исследования является обобщение экономичных и ресурсосберегающих технологий и установок очистки ДСВ.

Наиболее эффективным в местах значительной гидравлической и загрязняющей нагрузки является устройство локальных очистных сооружений, которые могут быть организованы на базе существующих канализационных колодцев. При этом необходимо учитывать неравномерный характер осадков и нестабильность дождевого стока, что делает необходимым усреднение его расхода в первом колодце.

Согласно исследованиям Ким А.Н и Михайлова А.В. в локальных системах наиболее экономичными являются пассивные технологии механической очистки. Способ основан на принципах седиментации и подходит для удаления пленкообразующих нефтепродуктов и взвесей твердых частиц [3].

Пассивные методы не предполагают использования насосного оборудования, химических и биологических сред, отличаются простотой технологии и низкими капитальными и эксплуатационными затратами. Организация устройства пассивной очистки представлена на рисунке 1 (а). В технологическом решении используется доступный торфяной фильтрующий материал с эффективностью очистки выше 90% как по взвешенным веществам, так и по нефтепродуктам. Отработанный фильтр используется в качестве вторичного топлива в котельных, что снижает затраты на его утилизацию.

• а)                                              б.2)

Рисунок 1 - Установка очистки ДСВ в дождеприемном колодце (а)

• [3] и схема очистки ДСВ от железа до (б.1) и после (б.2) модернизации [4]

В целом механические технологии пассивного отстаивания могут применяться при прогнозируемом достижении эффекта очистки ДСВ, который зависит от исходного состояния стока и концентраций взвесей и нефтепродуктов и времени отстаивания ДСВ. При высоких концентрациях загрязнителей принимается решение о необходимости доочистки ДСВ адсорбционными методами, что приводит к удорожанию процесса [5].

Технологии, основанные на седиментации, также могут применяться для очистки ДСВ от конкретных металлов, например железа, как более экономичные относительно традиционно используемых для этих целей технологий фильтрации и сорбции. При этом традиционные способы требуют нахождения железа во взвешенном состоянии, а также являются ресурсоемкими за счет необходимости очистки, замены и утилизации фильтров и сорбентов.

В качестве альтернативы технологиям фильтрации и сорбции Дорошенко Н.И. предлагает использовать установки седиментации (рисунок 1 (б.1)), где произведена модернизация (рисунок 1 (б.2)) и увеличена степень очистки сточной воды (СВ) до осветленной воды (ОВ), за счет применения к основному насосу (ОН), дополнительного (ДН). Усовершенствования позволяют повысить степень очистки от железа с 40% в первоначальном решении (рисунок 1 (б.1)), до 92% в модернизированной установке (рисунок 1(б.2)), без использования сорбирующих и фильтрующих материалов [4].

Аналогично, Галкиным Ю.А. предложена локальная система очистки ДСВ, где регулирующий резервуар выступает как предварительный отстойник до осветляющих фильтров, а осадок постоянно смывается посредством специально созданной системы гидросмыва и подается насосами на дальнейшую очистку совместно с водой. Такая технология повышает эффективность функционирования отстойников-флокуляторов, исключает необходимость отдельной системы удаления и обезвоживания осадка, способствуя повышению технологичности, производительности и экономичности установок [6].

Таким образом, рассмотрены варианты механической очистки ДСВ на принципах седиментации. Показано, что применение различных отстойников, в частности в пассивном варианте, является наиболее экономичным и ресурсосберегающим решением. Обобщены возможности применения легкоутилизируемых фильтров и конструктивных решений, повышающих эффективность отстойников для очистки ДСВ.