книги из ГПНТБ / Проблемы охраны природных и использования сточных вод межведомственный сборник

Таблица 2

Расчетные расходы стоков г. М инска и бод р. Свислочи

ны расчетных расходов дождевых вод определены нами исходя из слоя расчетного дождя повторяемостью один раз в год /г = 28 мм, коэффициента стока ср = 0,4, коэффи­

схемы дождевой канализации Минска, предусматриваю­ щей перехват дождевых вод специальными коллектора­ ми и отведение их ниже города в специальные пруды для очистки и регулирования сбросных расходов.

Данные о расходах сточных вод и расходах воды в р. Свислочи выше станции аэрации приведены в табл. 2.

Расходы воды Свислочи (в створе головного водоза­ бора), в каналах ССВС, а так же в Птичи и Случи опре­ делены с учетом бытовых расходов и боковой приточности рек в соответствующие месяцы маловодного года 95процентной обеспеченности, заданных отборов воды из Свислочи, ее подачи в различные части рассматривае­ мых бассейнов, режимов наполнения и сработки водо­ хранилищ водной системы.

Скорости течения воды установлены в зависимости от величины расходов.

Данные о параметрах намечаемых в системе водо­ хранилищ приводятся в табл. 3. Рассматриваемое в ка­ честве варианта охранных мер водохранилище на

р. Свислочп не имеет регулирующего значения. Его зада­ ча — улучшать качество воды. Другие водохранилища предназначены главным образом для перераспределения перебрасываемого стока в соответствии с потребностями орошения. Поэтому при определении времени пребыва­ ния в них воды было принято, что водохранилища сра­ батываются до мертвого объема к концу июля и затем вновь заполняются.

Качество прошедших очистку на общегородских очистных сооружениях промышленных и хозяйственно­ бытовых сточных вод г. Минска определялось исходя из состава намеченных на каждый расчетный уровень меро­ приятий по очистке стоков и данных об эффективности работы очистных сооружений.

Рассматривались следующие варианты состава охранных мер.

Для расчетного уровня I:

1.Полная биологическая очистка всех стоков, посту­ пающих из хозяйственно-бытовой канализации. Сброс дождевых р условно-чистых промышленных вод в город­ ской черте без очистки.

2.Очистка 50% поступающих из хозяйственно-быто­ вой канализации сточных вод на сооружениях полной

биологической очистки, и остальных 50% на сооружени­

52

ях механической очистки. Сброс дождевых п условночистых вод в городской черте без очистки.

Для расчетного уровня II:

1. Полная биологическая очистка и доочистка на пес­ чаных ^фильтрах всех поступающих из хозяйственно-бы­ товой канализации сточных вод. Перехват и отведение в специальные пруды ниже города для очистки и регули­ рования сброса стоков, поступающих по дождевой кана­

родских сточных вод на песчаных фильтрах и без пере­ хвата и очистки стоков дождевой канализации.

Для расчетного уровня III:

1. Полная биологическая очистка и' доочистка на песчаных фильтрах всего количества промышленных и хозяйственно-бытовых сточных вод. Перехват и отведе­ ние поступающих в дождевую канализацию стоков в спе­ циальные пруды ниже города для очистки и регулирова­ ния сброса.

Отметим, что на расчетном уровне I на промпредпрпятиях отсутствует совершенная локальная очистка сточных вод от нефтепродуктов. Для уровней II и III такая очистка обязательна.

Как показал анализ опыта и предпосылок возмож­ ной эффективности различных методов очистки (при наличии, высокоэффективной локальной очистки сточ­ ных вод на промпредприятнях, в том числе от нефтепро­ дуктов, тяжелых металлов, детергентов и др., совмест­ ной биологической очистки хозяйственно-бытовых и про­ изводственных сточных вод предприятий в аэротенках, доочистки этих вод на песчаных фильтрах), лимитирую­ щими загрязнениями, требующими наибольшего разбав­ ления, являются нефтепродукты и синтетические поверх­ ностно-активные вещества (СПАВ) [4]. Сток дождевых, моечных и талых вод с городской территории содержит главным образом органику, взвешенные вещества и нефтепродукты. Поэтому прогноз качества вод ССВС произведен по ВПК, взвесям, нефтепродуктам и СПАВ.

В основу оценки качества прошедшей очистку смеси хозяйственно-бытовых и промышленных сточных вод были положены материалы, освещающие работу станций

53

аэрации, одна из.которых оснащена песчаными фильтра­ ми, а вторая характерна для крупных промцентров.

Стоки, прошедшие на станции аэрации полную био­ логическую очистку н доочистку на песчаных фильтрах, характеризуются содержанием взвесей в теплый период 1,6 мг/л, в зимний — 2,5 мг/л, БПКполи — СООТВбТСТВСН- но 4,4 и 4,8 мгОч/л. При неблагоприятных условиях, когда в очищаемой воде содержится .повышенное коли­ чество загрязнений, после песчаных фильтров зимой ве­ личина БПКполн составляет 10 мгОч/л, а содержание взвесей — 5 мг/л. Для данного случая были приняты средние из наблюдавшихся значений.

В связи с тем что по другим компонентам загрязне­ ний данные наблюдений станции с песчаными фильтра­ ми отсутствуют, необходимые показатели были приняты на основании данных о работе Курьяновской станции аэрации г. Москвы. На этой станции после полной био­ логической очистки среднее за месяц содержание эфирорастворимых веществ составляло 10— 18 мг/л [4]. В ка­ честве расчетной принята величина 18 мг/л. Основыва­ ясь на данных работы [5], можно сделать вывод, что песчаные фильтры способны снизить содержание нефте­ продуктов на 40%. Это косвенно подтверждается п ис­ следованиями ЦНИИК.ИВР [6, 7]. Так, наблюдения за снижением содержания нефтепродуктов в сточных во­ дах в процессе их фильтрации через дамбы обвалования накопителя неочищенных сточных вод г. Борисова (дли­ на пути фильтрации 12 м) выявили даже более значи­ тельный эффект. Однако, поскольку отмечалось, что в процессе фильтрации сточных вод через толщу грунта между картой полей фильтрации г. Жодино и первой наблюдательной скважиной, расположенной в 5 м от уреза воды и глубиной зеркала воды 5 м, эффект очист­ ки был несколько ниже (табл. 4), в расчетах эффектив­ ность очистки была принята 40%. Это дает возможность считать, что после песчаных фильтров в сточных водах будет содержаться 10,8 мг/л эфирорастворимых веществ. Если же учесть, что в настоящее время под нефтепродук­ тами понимают соединения, экстрагируемые гексаном [8], содержание которых в эфирорастворимых вещест­ вах в среднем составляет 30,% [9], то в качестве расчет­ ного содержания нефтепродуктов можно ' принять

3,2 мг/л.

54

Т а б л и ц а 4

Эффект очистки сточных вод от нефтепродуктов в процессе фильтрации через тело дамб накопителя и грунты полей фильтрации

сл

И без детальных расчетов можно сказать, что такая концентрация нефтепродуктов в очищенных сточных во­ дах г. Минска неприемлема, так как для удовлетворения санитарных требований в приемнике стоков потребова­ лось бы разбавить их чистой водой в 10 раз, а для обес­ печения рыбохозяйственных требований — более чем в

первую очередь на стадии локальной очистки сточных вод на промплбщадках.

Необходимо, чтобы локальная очистка снижала со­ держание нефти на 80%, остаточное же ее содержание в стоках машиностроительных п других предприятий (основной источник загрязнения стоков этим веществом) не превышало 12 мг/л (гексанорастворимых). Тогда их содержание в общем стоке на входе в станцию аэрации должно составить 1,2 мг/л, а на выходе — 0,3 мг/л.

Исходя из имеющихся данных [10], общая концен­ трация СПАВ в общегородских стоках, поступающих на городские очистные сооружения, в крупных городах в перспективе может составить 15—20 мг/л. В расчетах принято 20 мг/л. Концентрация же СПАВ в стоках на выходе из очистных сооружений будет зависеть от того, по какому пути пойдет производство моющих средств — будут выпускаться «биологически мягкие» и «промежу­ точные» или же только «биологически мягкие» вещест­ ва. Если предположить первое, то можно считать, что при полной биологической очистке, снижающей содер­ жание оставшихся категорий СПАВ соответственно на 80 и 60%, и доочистке сточных вод на песчаных филь­ трах еще на 40% в прошедших очистку и доочистку сточных водах будет содержаться 3,6 мг/л СПАВ. При наличии в стоках только «биологически мягких» СПАВ остаточное количество их составит 2,4 мг/л.

Качество условно-чистых сточных вод, сбрасываемых

растворнмых веществ — 10 мг/л.

Расчетные показатели качества дождевых вод были приняты следующими: БПКполн = 42,7 м г02/л, содержа-

56

mie взвесей — 900 мг/л, эфпрорастворпмых .веществ — 10 мг/л. После пропуска дождевых вод через специаль­ ные пруды значение указанных показателей снизится до 20 мг/л БПКполи, содержание взвесей — до 60. мг/л, со­ держание эфпрорастворпмых веществ — до 4 мг/л (гексанорастворнмых — до 1,2 мг/л).

Сводка принятых расчетных.значений качества сточ­ ных вод и предельно допустимые концентрации загряз­ нений (ПДК) приводятся в табл. 5.

Расчетные значения показателей самоочищения водо­ емов от загрязнения установлены на основе обобщения литературных данных, гпдрометслужбы и других орга­ низаций, а также проведенных ЦНИИКИВР наблюде­ ний за изменением качества сточных вод в биологиче­ ских прудах (табл. 6) [7].

. Снижение содержания взвесей в реках определялось по графику, приведенному на рис. 2\ Он составлен на. основе опубликованных наблюдений [11].

В основу методики расчетов изменения качества во­ ды в проектируемой системе положены известные зави­ симости, учитывающие процессы разбавления загряз­ нений п самоочищения вод. Расчеты производились по характерным участкам трассы.

Для облегчения расчетов была разработана и реали­ зована на ЭВМ «Минск-22 М» программа выполнения этих расчетов.

Прогнозные расчеты произведены для условий трех характерных месяцев: июля, когда с территории г. Мин­ ска в р. Свислочь поступает наибольшее количество сто­ ков дождевых вод, в ССВС из р. Свислочи забираются наиболее значительные расходы воды (12,6 м3/сек) и устанавливаются наиболее благоприятные условия самоочищения вод; октября, когда количество стока дождевых вод с территории г. Минска значительно сни­ жается, уменьшается отбор’ воды в ССВС (5,2 м3/сек) и ухудшаются условия самоочищения вод; февраля, когда отсутствует сток дождевых вод, в ССВС производится наименьший отбор вод (2,3 м3/сек), устанавливаются самые неблагоприятные условия самоочищения вод.

Расчетные уровни различаются лишь охарактеризо­ ванными ранее этапами развития канализации н очистки сточных вод. Забор воды из р. Свислочи в ССВС принят одинаковым на всех рассматриваемых уровнях.

57

Таблица 6

Отобранная из р. Свислочи вода направляется по Свислочь-Птичскому каналу и далее по р. Птичи до впадения в нее р. Шати. Ниже этого притока на р. Пти­ чи устраивается шлюз для создания насосного забора воды и направления ее в водохранилище «Шать». Через шлюз по Птичи поступает лишь небольшая часть пере­ брошенной воды. У д. Дрпчпн устраивается забор воды из р. Птичи для направления ее в водохранилище «Лев­ ки» в верховье Орессы с целью использования в этом бассейне.

В Случском направлении вода поступает из водохра­ нилища «Шать» по Птичско-Случскому каналу, из кото­ рого поступает в верховье р. Случи, а по двум боковым ответвлениям (Случско-Весейскому и Случско-Лок- нейскому каналам) направляется в лево- и правобереж­ ную части бассейна Случи. На р. Случи создается водо­ хранилище «Рудня», пройдя которое вода по реке сле­ дует через г. Слуцк в Солигорское водохранилище.

Расчеты качества воды произведены для р. Свислочи в черте г. Минска и на участке от станции аэрации до

59

Свислочь-Птичского канала, по р. Птичп до д. Дричпн, а по Птнчско-Случскому каналу и р. Случи до Солнгорского водохранилища. Проследить изменение качества вод как по Птичскому, так и Случскому направлениям ниже указанных створов, как и по трассам Случ- ско-Весейского и Случско-Локнейского каналов, мы счи­ тали нецелесообразным по соображениям, указанным несколько ниже.

Расчетный уровень I по существу характеризует со­ временное состояние охранных мер п рассматривается

для того, чтобы выявить возможность оставления их на нынешнем уровне. Оказалось, однако, что этих мер не­ достаточно. На уровне I при мероприятиях по очистке сточных вод города по варианту 2 по всем рассматри­ ваемым показателям качество вод р. Свнслочи будет не­ приемлемо даже для культурно-бытовых целей в створах ниже станции аэрации и створе головного водозабора ССВС. За счет процессов самоочищения и разбавления в местном стоке качество воды ССВС приемлемо для культурно-бытовых целей в р. Птичн ниже впадения р. Шатн, а в Птичско-Случском канале — ниже водо­ хранилища «Шать»; для рыбохозяйственных целей вода пригодна только ниже водохранилища «Рудня»,

60