Назначение ливневых очистных сооружений
Очистка ливневых стоков широко применяется на различных типах объектов: в промышленных комплексах, ЖКХ и инфраструктурных сооружениях (в частности, дорожном строительстве).
Серьезные строительные сооружения требуют организации системы сбора и отвода поверхностных и дождевых/ливневых вод, — с крыш, грунта, дорожных покрытий, газонов и т.п. Это необходимо для избежания затопления, заболачивания территории объекта, предотвращения размывания грунтов под фундаментами и основаниями зданий и инженерных сооружений (в т.ч. дорог, эстакад и .п.). (Известны случаи, когда, мосты и автотрассы, буквально, смывались мощным ливнем, потому что системы отвода ливневых вод и дренажа не были предусмотрены, или выполнялись неверно.)
В свою очередь, ливневые стоки с жилой или промышленной застройка нельзя отправлять на сброс в водоемы или на рельеф без очистки (технические и законодательные нормы и правила запрещают сброс дождевого стока на рельеф, или в рыбо-хозяйственные водоемы без полной или частичной обработки), поскольку ливневый сток несет в себе большое количество взвешенных частиц, мусора, а также техногенных загрязнений, например, нефтепродуктов, смываемых с асфальтовых покрытий и покрытий некоторых типов кровель.
Для промышленных территорий такой сток может содержать более высокий уровень данных загрязнений по сравнению с объектами ЖКХ (например, большое количество нефтепродуктов в стоках авто и нефтебаз, нефтеперабатывающих заводов), а акже ряд спецфических для конкретной производственной площадки примесей (например, ПАВ-ов, различных солей и т.п.).
Поэтому помимо коллекторов, трубопроводов, колодцев, насосных станций (ливневых КНС), ливневые системы включают в себя блоки очистки поверхностного и/или ливневого стока.
Задача ливневых очистных сооружений — очистить воды ливневых стоков до нормативов, установленных законодательством.
Для объектов жилой застройки, ЖКХ и инфраструктуры состав стоков может быть рассчитан по нормативным значениям — в зависмости от типов и количества тех или иных покрытий (например, площадей крыш, дорог, газонов). Решения для небольших объектов этого типа часто применяются типовые.
Для промышленных объектов задача требует индивидуального анализа, и, часто, специального исполнения/модификации типовой технологии, т.к. в сток могут попапдать специфические примеси или высокие концентрации типовых загрязнений.
Принципы работы ливневых очистных сооружений
Очистка ливневого стока может иметь разную глубину, но в типовом случае заключается в избавлении стока от, главным образом, взвешенных частиц и нефтепродуктов перед сбросом на рельеф, или в рыбо-хозяйственный водоем.
Ливневые очистые сооружения используют набор физико-химических методов очистки, для достижения требуемого результата.
Типовая последовательность стадий очистки следующая:
- Седиментация (отстаивание) взвешенных частиц: поток замедляется и тяжелые частицы опускаются на дно камеры очистки.
- Сепарация нефтепродуктов — так же происходит за счет отстативания при замедлении потока, данная стадия часто комплектуется коалесцирующим блоком: специальной конструкцией с развитой поверхностью на которой мелкие капли нефтепродуктов сливаются вместе (коалесцируют) и укрупняются достаточно, чтобы всплыть на поверхность. При этом поверхность сепарационного блока обычно закрывается впитывающими нефте-продукты специальными матами (бонами), чтобы избежать скопления опасных паров нефтепродуктов в воздушной прослойке камеры серапации.
- Фильтрация — для снижения содержания мелких, плохо отстаивающихся частиц.
- Сорбция — поглощение остатков нефтепродуктов и ряда других загрязнений в объеме специального матриала — сорбента. В качестве сорбента часто применяется активированный уголь соответствующей задаче марки.
Такая последовательность стадий характерна для большинства ливневых очистных сооружений подземного исполнения, в которых вода самотеком движется через специальной конфигурации многокамерную емкость (или систему емкостей), внутри которой (которых) и реализованы описанные технологические процессы.
Ливневые очистные сооружения могут быть также и наземного исполнения.
Этот вариант более дорог, чаще применяется в промышленности, там, где требуется более высокое качество и надежность очистки, и часто использует более дорогие и продвинутые физико химические-методы и/или инженерные исполнения описанных выше методов.
Например, для более быстрой и глубокой очистки, как от нефтепродуктов, так и от взвешенных частиц (в том числе малого размера, коллоидных) может применяться флотация, а фильтрация и сорбция выполняться в виде более эффективных напорных фильтров.
В таких системах движение воды обеспечивается насосными группами.
Особенностью ливневого стока является неравномерность его поступления: в ходе ливня поступает большое количесво стока, в иное же время сток не поступает вовсе.
Исходя из этого, широко применяется 2 подхода к сбору ливневых вод:
- Сбор исходного ливневого стока в большую накопительную емкость, достаточную, чтобы принять объем стока образующийся при сильном ливне, с последующей постепенной обработкой и сбросом его в течение 2-3 дней;
- проектирование проточной системы с производительностью соответствующей расчетной пиковой нагрузке.
Второй вариант более дешев, удобен и харатерен для небольших и недорогих типовых систем.
Для крупных или сложных объектов выбор того или иного решения определяется многими факторами, в том числе применимым законодательством и должен определять на этапе проектирования или предпроектным анализом объекта.
Особым случаем является ситуация, когда предприятие планирует собрать и использовать дождевую воду для собственных нужд: некоторые предприятия в России начинают использовать данный подход, не только, как ресурсосберегающий и экологически дружественный, но так же и экономически выгодный.
В этом случае, и технология очистки будет определяться в том числе нуждами, на которые предприятие планируется такую воду направлять.
Конструкционные материалы, варианты и особенности исполнения ливневых очистных сооружений
Ливневые очистные сооружения, а также колодцы и КНС (канализационные насосные станции) системы дренажа (водсбора и водоотведения) выполняются, как правило, из стали и/или стеклопластика, реже из полиэтилена, а крупные сооружения строятся из железо-бетона.
- Сталь сочетает в себе высокую конструктивную прочность с высокой ремонтопригодностью, и возможностью скорректировать конструкцию «по-месту». Недостатком стальных конструкций является подверженность коррозии.
- Стеклопластик высокопрочен, и коррозионно стоек. Но менее ремонтопригоден и корректируем, чем сталь. Кроме того, стеклопластик — не экологичный материал.
- Полиэтилен корозионно стоек, легко ремонтируется и модифицируется, но не столь прочен, как сталь и стеклопластик. Соответственно, требует культуры и навыков работы с таким материалом от строительных подрядчиков объекта. Проблема прочности особенно актуальна для больших диаметров сооружений. По этой причине, хотя полиэтиленовый трубы и коллекторы распространены очень широко, для изготовления колодцев, КНС и очистных сооружений полиэилен, в настоящий момент в России применяется редко.
- Железобетон является традиционным и практически безальтернативным материалом для строительства сооружений большого размера. Для гидро-технических сооружений должны использоваться специальные марки цемента, а проектный расчет конструкций выполняться специалистами знающими осбенности распределения нагрузок в гидро-технических сооружениях. При правильно выполненных расчетах, применении корректных марок цемента и соответствующих присадок, соблюдении технологии строительства — железобетонные сооружения получаются исключительно прочными и долговечными.
Особенности проектирования очистных сооружений поверхностных и дождевых вод
В большинстве случаев, очистные сооружения ливневых стоков размещаются под землей, вода протекает через такие сооружения самотеком, поэтому при проектировании требуется тщательно рассчитать взаимное расположение как в плане, так и по высотным отметкам не только самих сооружений, но и всех прочих элементов системы (дренажных трубопроводов, приемных, поворотных и сбросных колодцев, КНС, байпассного контура и т.д.), «привязать» их к местности и высотным отметкам, исходя из рельефа и геологии участка размещения дренажных и очистных сооружений, относительного положения коллекторов, обеспечивающих поступление стока на установку и его сброс и прочих факторов.
Не всегда весь объем ливневых вод требуется подавать на очистные: для больших сооружений нормативы предусматривают очистку только части воды от максимального расчетного потока (при сильных ливнях). Это оъясняется тем, что при слабых дождях вода загрязнена макисмально, но поток ее относительно невелик, при сильных же ливнях, хотя поток воды очень большой, но он разбавляет загрязнения и концентрациии примесей в дождевой воде становятся невелики и приемлемы для прямого сброса.
Ошибки в проектировании такого рода систем могут дорого обойтись. Безнапорная система «не прощает» ошибки: вода самотеком не потечет наверх, и будет затоплять низинную часть участка строительства, если расположение сооружений в плане и/или по высотным отметкам выполнено неверно, или неверно рассчитаны диаметры трубопроводов/коллекторов.
Именно на этапе проектирования определяется необходимый объем общестроительных работ, положения и диаметры патрубков, коснтруктивные особенности, в частности, прочностные характеристики (исходя из глубины расположения и, следовательно, грунтовых нагрузок на сооружения), и, следовательно, и общая стоимость всех необходимых сооружений и связанного строительства.
Ливневые очистные сооружения надземного исполнения для промышленных объектов требуют индивидуального подхода к расчету технологии и проектированию таких объектов.
Напорные коллекторы ливневого стока
Отдельную «проблему» представляют собой напорные коллекторы ливневого стока. Если отсутствует техническая возможность отвода ливневых вод самотеком (например, сделать это не позвляет рельеф), требуется установка большой насосной станции, которая в состоянии перекачать воду даже при максимальной нагрузке, т.е. при сильных ливнях. Размер приемного колодца станции и ее насосов, диаметр трубопроводов, их стоимость для серьезных объектов получаются весьма внушительным. При этом, если перепад высот велик, то также возрастает и давление, неободимое для поднятия воды на необходимую высотную отметку. Помимо мощности и стоимости насосов, это может также сказаться на исполнении, материале, стоимости трубопроводов и их монтажа (напорные трубопроводы и их соединения должны выдерживать необходимое давление).
Поэтому уже на этапе разработки планировочных решений всего участка строительства важно правильно выбрать место расположения ливневых очистных сооружений, точки сброса и прочих сооружений водосбора, и дренажа чтобы минимизировать, как капитальные затраты, так и технические риски.
Наша компания рассчитывает, проектирует и производит ливневые очистные сооружения и сопутствующее оборудование (КНС, колодцы) из стали, стеклопластика, полиэтилена и железобетона: для промышленных предприятий, объектов жилищного строительства, дорожных и прочих объектов и сооружений.
Для стандартных задач мы предлагаем ряд типового оборудования (которое может применяться, например, для небольших поселков, АЗС, дорожных развязок, небольших и средних производств с «чистой» территорией и т.п.). Наши специалисты помогут Вам выбрать правильный комплект оборудования, подскажут, на что обратить внимание при монтаже и, при необходимости, выполнят для Вас расчеты и проектную документацию.
Для больших и нестандартных задач расчеты и выбор оборудования производится индивидуально, после сбора исходных технических данных.
Также мы предлагаем комплексный подход: проектирование и производство очистных сооружений ливневых и поверхнстных вод вместе со всей сопутствующей обвязкой и сооружениями, поставкой технологического оборудования, КНС, колодцев, трубопроводов и пр., далее монтаж или шеф-монтаж, общестроительные работы, инженерный надзор, пуско-наладка, и все прочие работы «под ключ», включая получение разрешительной документации и согласование точки сброса.
Вы можете познакомиться с основными моментами создания ливневых очистных соружений ниже, в нашей статье, или ознакомиться с прайс-листом стандартного оборудования, или написать нам Ваш вопрос / отправить Ваш запрос, или связаться с нашими специалистами по телефону.
