В данном исследовании рассматривается определение и особенности поверхностного стока, а также анализируются особенности систем и методов управления его очистки в условиях деятельности предприятия. В статье также приводится обзор наиболее эффективных методов очистки поверхностного стока.
Ключевые слова : поверхностный сток, система очистки, предприятие, экология, водоочистка, сточные воды.
Поверхностный сток — процесс перемещения воды по земной поверхности под влиянием силы тяжести; составная часть круговорота воды Земли. Поверхностный сток формируется из дождевых, талых и поливомоечных вод на застроенных территориях города и территориях промышленных предприятий и организованно отводится по ливневой или общесплавной канализационной сети на очистные сооружения [1]. Эти источники могут быть легче загрязнены отходами животного и человеческого происхождения, а также химическими веществами из сточных вод. Поверхностные воды также могут подвергаться риску цветения водорослей. Из-за потенциального загрязнения поверхностные воды не рекомендуется использовать в качестве источника питьевой воды, если они не отфильтрованы и не продезинфицированы. Если качество питьевой воды не может быть гарантировано с помощью дезинфекции и регулярных испытаний, поверхностные воды следует использовать только для целей, отличных от питьевых. Поверхностные воды следует регулярно проверять на наличие кишечной палочки и химических веществ, представляющих опасность для здоровья. В зависимости от уровня очистки, системы поверхностного стока, как правило, требуют регулярного отбора проб для обеспечения качества воды (например, ежемесячно). Если есть какие-либо подозрения или доказательства цветения водорослей, следует также провести анализ на наличие любых потенциальных токсинов водорослей. Важно, чтобы резервуары и связанная с ними сантехника, а также соответствующие системы очистки и обеззараживания воды были правильно выбраны, установлены и регулярно обслуживались для защиты качества воды.
Безусловно, наибольший риск для здоровья связан с загрязнением воды болезнетворными микроорганизмами, которые поступают из отходов жизнедеятельности человека или животных. Питьевая вода, получаемая из поверхностных вод, должна быть свободна от болезнетворных микроорганизмов (бактерий, вирусов и простейших) и вредных химических веществ. Виды деятельности в районе водосбора и связанный с ними сток будут определять типы и уровень загрязнения поверхностных вод. Болезнетворные микроорганизмы могут попадать в поверхностные воды с отходами жизнедеятельности человека (сточные воды и септики), отходами животноводства (помет животных и птиц) и интенсивными методами ведения сельского хозяйства (молочное производство, откормочные площадки). Поверхностные воды также могут содержать сельскохозяйственные химикаты, такие как пестициды и промышленные отходы. Некоторые источники поверхностных вод могут быть восприимчивы к цветению потенциально токсичных цианобактерий (сине-зеленых водорослей). Поверхностная вода должна быть продезинфицирована перед употреблением для удаления вредных микроорганизмов. Дезинфекция не удаляет химические вещества, поэтому для устранения любых связанных с этим рисков для здоровья могут потребоваться другие процессы обработки.
Управление поверхностными сточными водами по-прежнему актуально, поскольку поверхностные сточные воды переносят различные загрязняющие вещества из стационарных источников загрязнения в окружающую среду. По мере роста городских районов повышается и уровень собираемых поверхностных сточных вод. Большая часть городских поверхностных сточных вод сбрасывается неочищенными, значительное количество сточных вод попадает в поверхностные водные объекты из диффузных источников загрязнения. С ростом притока транспортных средств, интенсификацией строительства, проведением технического обслуживания дорог загрязнение поверхностных сточных вод увеличивается.
Решающим фактором в снижении количества выбрасываемых загрязняющих веществ стала более эффективная очистка систем очистки сточных вод. Поверхностные сточные воды из районов, где нет источников загрязнения водной среды вредными веществами — парков, пешеходных зон, газонов, детских площадок и т. д. — сбрасывается в водные объекты без очистки. Наиболее часто очищаемые поверхностные сточные воды поступают с промышленных предприятий, очистных сооружений, территорий автозаправочных станций. Наихудшее качество воды наблюдается вблизи источников загрязнения. Поскольку в этих районах может быть трудно быстро достичь допустимых пределов, у них более длительный переходный период.
В связи с тем, что в настоящий момент любое предприятие должно соблюдать нормы экологического законодательства, любой прямой сброс загрязняющих веществ в поверхностные воды должен быть минимизирован прекращен. Чтобы защитить природную среду от загрязнения, постановление об управлении поверхностными сточными водами, требуются экологические требования к сбору, обработке и сбросу поверхностных сточных вод. Это требование должно применяться к руководству, управляющему предприятиями, на которых образуются или могут образовываться поверхностные сточные воды, лицам, которые готовят документы планирования таких территорий, строительные проекты, которые в настоящее время планируют системы управления поверхностными сточными водами, которые планируют сброс или сбрасывают поверхностные сточные воды в окружающую среду или в системы очистки сточных вод, принадлежащие другим лицам, а также учреждениям, регулирующим и контролирующим управление поверхностными сточными водами. Правила обращения с поверхностными сточными водами содержат концентрации не только наиболее важных загрязняющих веществ, но и других материалов, вредных для окружающей среды. Для модернизации существующих очистных сооружений предложено укомплектовать их установками с ультрафильтрационными мембранами, которые направлены на исключение сброса неочищенных сточных вод в природные водоемы [2].
Очистка поверхностного стока площадок предприятий определяется условиями приема его в системы водоотведения города или условиями выпуска в водные объекты [3]. Схема очистных сооружений поверхностных вод должна разрабатываться с учетом его качественной и количественной характеристик, фазово-дисперсного состояния примесей, требуемой степени очистки и принятой схемы его сбора и регулирования. Поверхностные сточные воды содержат загрязняющие компоненты природного и техногенного происхождения в различном фазово-дисперсном состоянии, поэтому для обеспечения требуемого эффекта очистки необходимо применять многоступенчатые схемы очистки, включающие в себя различные методы их выделения и (или) деструкции. При соответствующем обосновании для очистки и доочистки поверхностного стока площадок предприятий могут быть использованы технологии, сооружения и установки, применяемые для очистки бытовых и производственных сточных вод. При этом проектирование и расчёт сооружений следует производить в соответствии с требованиями нормативных документов и технической документации, а также с учётом специфики поверхностного стока (нестационарность по расходу, качественному составу и концентрациям загрязняющих компонентов по времени) [3].
Наблюдение за удалением поверхностных сточных вод должно вестись на любом предприятии. Производственные и бытовые сточные воды компании должны быть поданы на водоочистные сооружения, а поверхностные сточные воды из промышленной зоны должны собираться канализационными сетями и обрабатываться методами биологической очистки.
Существует несколько методов очистки поверхностного стока на предприятии, которые могут включать:
- Фильтрацию для удаления твердых частиц и некоторого количества растворенного материала из воды. Существует множество фильтрующих устройств, и удаление микроорганизмов и частиц зависит от типа фильтра. Поверхностные источники воды с большим количеством взвешенных частиц (грязная вода) также могут потребовать предварительной обработки, такой как коагуляция, перед фильтрацией воды. Для некоторых систем фильтрации потребуется источник питания.
- Ультрафиолетовая дезинфекция с помощью ультрафиолетового излучения (УФ) эффективна против большинства бактерий и вирусов. УФ-системы требуют относительно низких затрат на техническое обслуживание, не требуют добавления химикатов и могут включать предупреждающие сигналы, указывающие на неисправности оборудования. Специальные УФ-камеры для обработки поверхностного стока на предприятии предназначены для обеспечения дозировки ультрафиолетового излучения при заданной скорости потока. УФ-системы наиболее эффективны, когда вода прозрачная и без частиц. Большая часть поверхностного стока предприятия должна быть отфильтрована для обеспечения эффективной обработки ультрафиолетовым излучением. Важно отметить, что УФ-обработка не удаляет химические вещества из воды, им также требуется источник питания. Воду, продезинфицированную ультрафиолетовым излучением, следует использовать сразу, а не хранить в резервуарах.
- Дезинфекция хлором — это распространенная форма дезинфекции, которая эффективна против вредных бактерий и вирусов. Для поверхностного водоснабжения обычно требуется фильтрация перед хлорированием из-за наличия твердых частиц, которые необходимо удалять, чтобы процесс хлорирования был эффективным, и резервуар для хранения, обеспечивающий достаточное время контакта с хлором.
Системы фильтрующей очистки поверхностного стока предприятий могут включать в себя:
— полипропиленовые и керамические картриджные фильтры, которые могут эффективно очищать воду, удаляя осадок и бактерии, но они не удаляют вирусы;
— фильтры с активированным углем наиболее эффективны в удалении и / или уменьшении количества химических веществ, таких как железо и сероводород, но не удаляют бактерии или вирусы;
— мембранные фильтры микро / ультрафильтрации (0,1–0,01 микрона) могут эффективно очищать воду, удаляя осадок и бактерии, а ультрафильтрационные мембранные модули могут также удалять и вирусы. Установки должны включать стадию предварительной фильтрации мощностью 30 микрон, функцию автоматической очистки фильтра обратной промывкой и подходящий метод удаления небольшого количества грязной воды обратной промывки из фильтров;
— системы обратного осмоса являются самыми сложными и чрезвычайно эффективными для удаления микроорганизмов и большинства остаточных химических веществ из воды. При работе фильтры создают постоянный поток отходов и обычно должны быть подключены к дренажу и источнику питания. Установки должны включать стадию предварительной фильтрации, функцию автоматической очистки фильтра обратной промывкой и подходящий метод удаления потока отходов и небольшого количества грязной воды обратной промывки из фильтров.
Литература:
- Духопельникова Н. Р., Плешкова К.А, Швецов А. Е. Поверхностные сточные воды, система отведения и их очистка в крупных городах // AlfaBuild. — 2018. –№ 1 (3). — С. 7–14
- Сидельников, С. П. Экологические мероприятия при реконструкции канализационных очистных сооружений. / С. П. Сидельников, М. Т. Никифоров // Дальневосточная весна — 2018 материалы Международной научно-практической конференции. — 2018. — С 86–88.
- СНиП 2.04.03–85 Актуализированная редакция СП 32.13330.2012 «Канализация. Наружные сети и сооружения». — [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://clck.ru/33AQj2 (дата обращения: 28.12.2022)
