6.3. Расчёт очистных сооружений дождевых стоков

Тип очистного сооружения поверхностного стока следует принимать согласно [3, пп. 3.21 - 3.26] и рекомендациям [8] с учётом качества стоков и эффекта их очистки по табл. 18 и 19. При этом следует иметь в виду, что наиболее простыми и дешевыми сооружениями для очистки поверхностного стока являются пруды-отстойники. При площади водосборного бассейна до 300 га устраивают подземные очистные сооружения закрытого типа (нефтеловушки) [8, прил. 1, рис. 7]. Количество секций прудов-отстойников или нефтеловушек должно быть не менее двух, причём обе секции рабочие. При площади водосборного бассейна до 100 га допускается устраивать односекционные пруды-отстойники. Каждая секция пруда-отстойника оборудуется мусороулавливающей решёткой, имеет отсек для задержания нефтепродуктов, нефтесборный колодец (рис. 6.4).

Рис. 6.4. Схема двухсекционного пруда-отстойника:

1 - коллектор дождевой канализации; 2 - распределительная камера;

3 - подводящий трубопровод; 4 - отсек для задержания маслонефтепродуктов;

5 - секция отстойника; 6 - мусороулавливающая решётка; 7 - полупогружные щиты;

8 - приемник маслонефтепродуктов; 9 - емкость для отстаивания маслонефтепродуктов;

10 - водозаборный колодец; 11 - камера сброса очищенной воды;

12 - подъездная дорога; 13 - разделительная дамба

В сооружениях закрытого типа предусматривается отсек для фильтров доочистки (рис. 6.5).

Количество загрязнений в поверхностном стоке для расчёта очистных сооружений рекомендуется принимать по табл. 27 и 28 [8, с. 9] или [4, табл. 7.21, 7.22].

Таблица 27

Концентрации основных загрязняющих веществ в поверхностном стоке

Характеристика зоны в водосборном бассейне	Концентрация взвешенных веществ/нефтепродуктов, мг/л, в сточных водах
	дождевых	талых	поливомоечных
Жилые кварталы и микрорайоны	250/14	3500/16	200/30
Территории промышленных предприятий и сооружений с повышенным загрязнением, расположенные в населенных пунктах	2000/100	4500/28	2000/60
Площади и улицы, с которых уборка осуществляется машинами с пневматическим забором мусора в кузов	200/12	2500/18	200/30
Автомагистрали с интенсивным движением грузового автомобильного автотранспорта	1300/24	2700/26	1300/40

Рис. 6.5. Схема двухсекционного очистного сооружения закрытого типа:

1 ‑ распределительная камера; 2 ‑ подводящий трубопровод;

3 ‑ камера переключения; 4 ‑ распределительный лоток;

5 ‑ мусороулавливающая решетка; 6 ‑ секция отстойника; 7 ‑ приемник маслонефтепродуктов; 8 ‑ емкость для отстаивания маслонефтепродуктов; 9 ­ водозаборный колодец; 10 ‑ фильтр доочистки;

11 ‑ галерея для сбора очищенной воды; 12 - коллектор дождевой канализации

Таблица 28

Количество загрязнений в поверхностном стоке для расчёта очистных сооружений

Характеристика зоны в водосборном бассейне	Концентрация эфирорастворимых веществ (мг/л)/плавающего мусора, м на1000 га в сточных водах
	дождевых	талых	моечных
Жилые кварталы и микрорайоны	35/0,1	40/0,3	75/0,1
Территории промышленных предприятий и сооружений с повышенным загрязнением, расположенные в населенных пунктах	250/0,2	70/0,3	150/0,2
Площади и улицы, с которых уборка осуществляется машинами с пневматическим забором мусора в кузов	30/0,1	45/0,3	75/0,1
Автомагистрали с интенсивным движением грузового автомобильного транспорта	60/0,2	65/0,3	100/0,2

Примечания: 1. Для определения количества нефтепродуктов, поступающих на очистное сооружение, рекомендуется вводить коэффициент К=0,4 к данным по содержанию эфирорастворимых веществ.

2. Содержание загрязнений в воде, протекающей по коллекторам дождевой канализации, в сухое время при отсутствии моечных вод должно определяться на основании анализов проб этой воды.

3. Степень очистки воды на очистных сооружениях следует определять расчётом и принимать не ниже значений, приведенных в табл. 29, 30.

Степень очистки воды на очистных сооружениях определяется расчётом, но не должна быть ниже 80 % по взвешенным веществам и нефтепродуктам, по БПК ‑ не менее 50 % от количества поступающих загрязнений (табл. 29) при времени отстаивания t не менее 1 часа для сооружений закрытого типа (табл. 30) и 2 часа для прудов-отстойников.

Таблица 29

Степень очистки воды в прудах-отстойниках для разного времени отстоя воды

Вид загрязнений	Степень очистки воды в прудах-отстойниках, % количества поступающих загрязнений, при расчетном времени отстоя воды, ч
	2	4	6	8	10
Взвешенные вещества	80	85	90	95	95
Нефтепродукты при содержании, мг/л:
до 50	80	80	90	90	90
до 100	85	85	87	90	90
Плавающий мусор	100	100	100	100	100

Таблица 30

Степень очистки воды в сооружениях закрытого типа при расчётном времени отстоя воды 60 минут

Вид загрязнений	Степень очистки воды в сооружениях закрытого типа, % количества поступающих загрязнений, при расчетном времени отстоя воды 60 мин
Взвешенные вещества	80
Нефтепродукты при содержании, мг/л:
до 50	80
до 100	80
Плавающий мусор	100

Расход дождевых вод Q, л/с, направляемых на очистные сооружения, следует определять по формуле

, (6.9)

где  ‑ коэффициент, учитывающий неравномерность выпадения дождя по площади, принимаемый равным 0,99-0,96 при площади 50-300 га, 0,94-0,73 при площади 300-10000 га [8, с. 13], [3, п.2.14];

F ‑ водосборная площадь, га.

Для расчета очистных сооружений следует принимать норму интенсивности стока дождевых вод с 1 га q_c =4,5 л/с при расчетной продолжительности t_r = 20 мин. При этой норме период превышения расчётной интенсивности дождя будет иметь значение Р = 0,05-0,1 года в зависимости от климатических характеристик географического района. При t_r > 20 мин значение q_c определяется по формуле

, (6.10)

где n - параметр, принимаемый по [8, прил. 4] или [4, с. 56], или из данных расчёта дождевых сетей;

t_r - расчётная продолжительность дождя, мин, принимается из данных расчета дождевой сети как сумма продолжительности пробега дождевого стока по отдельным участкам от начала коллектора до очистных сооружений (графа. 8, табл. 5).

Расходы талых и дождевых вод не учитываются при гидравлическом расчете дождевой сети, поскольку они намного меньше расхода дождевых вод; допускается не учитывать эти расходы при расчете очистных сооружений потому, что они не совпадают по времени. Они учитываются лишь при расчете вместимости осадочной части отстойников.

Размеры проточной части пруда-отстойника определяются по формулам [8]

; (6.11)

; (6.12)

; (6.13)

, (6. 14)

где Q_p - расчётные расход дождевых вод, м³/с;

V - скорость протекания воды в проточной части, принимается не более 0,01 м/с;

t_отст- время отстоя воды, принимаемое равным 1 ч для сооружений закрытого типа и 2 ч - для прудов-отстойников;

- живое сечение проточной части, м²;

В, h_пр ,l- соответственно ширина, глубина и длина приточной части, м;

L - общая длина проточной части, м;

К - коэффициент, учитывающий удлинение сооружения, принимаемый равным К=1,1 – 1,2.

Ширину проточной части принимают не более 4 м для сооружений закрытого типа и не более 40 метров для прудов-отстойников. Глубина проточной части сооружений принимается равной 1-2 метра.

Принятые размеры проточной части должны быть проверены расчётом на осаждение твёрдых взвешенных чистки по формулам

; (6.15)

; (6.16)

, (6.17)

где и U^т_ср - соответственно средняя фактическая и теоретическая скорость осаждения частиц, мм/с;

ρ₀ - вертикальная составляющая скорости осаждения, мм/с;

U₀ - гидравлическая крупность осаждаемых частиц, мм/с. В отстойных сооружениях должно обеспечиваться выпадение минеральных частиц диаметром 0,05 мм с гидравлической крупностью U₀ =1,73 мм/с.

Общая длина проточной и успокоительной частей или длина отсека для задержания нефтепродуктов должны быть проверены расчётом на всплытие нефтяных частиц по формуле

, (6.18)

где U_min - скорость всплытия частиц нефтепродуктов, принимаемая для крупности частиц 80-120 мкм равной 0,6 мм/с [8, с. 20];

α - коэффициент, принимаемый равным в зависимости от соотношения v/u_min [8, с. 20]: v/u_min 20 15 10

1,75 1,65 1,5

Ширину отсека в прудах-отстойниках для задержания нефтепродуктов рекомендуется принимать не менее 6 м.

Глубину осадочной части очистных сооружений h_oc допускается принимать 30-50 % от глубины проточной части.

Превышение строительной высоты сооружения над расчётным уровнем воды h_б допускается принимать равным для прудов-отстойников 0,5 м; для сооружений закрытого типа – 1 м.

Полная глубина сооружений очистки определяется как сумма глубин проточной части h_np, осадочной h_oc и превышения строительной высоты сооружения h_б [8, с. 21].