Проектирование очистных сооружений: разработка проекта ЛОС

ЛОС – это локальные очистные сооружения, разработка которых требует детального проекта. Они могут быть спроектированы для ливневых стоков, а также для канализационной системы. Конструкция также может быть совмещенной, тогда сточные воды и отходы будут собираться в одну емкость, чтобы перерабатываться или утилизироваться.

Такие комплексы разрабатываются, как для индивидуальных жилищных застроек, так и для промышленных предприятий. Это зависит от целей использования и мощности установок. В этой статье мы рассмотрим основные этапы строительства и проектирования.

ЛОС – что это такое, область применения

Любое промышленное здание должно быть оборудовано индивидуальной системой очистки. Это предусмотрено законодательством России. Цель такого законопроекта – снизить количество загрязнений, которые поступают в водоемы, городскую канализацию, а также грунтовые воды. Для того чтобы произвести предварительную локальную фильтрацию предусмотрено множество мероприятий по очистке промышленных отходов. Затем стоки сбрасываются в муниципальный сток.

Проектирование ЛОС можно разделить на две сферы – это создание проекта очистных сооружений канализации и сточных вод. Если с канализационными трубами все относительно понятно, так как отходы либо проходят очистку септиком, либо просто вбрасываются в городской канал по трубопроводу, то ливневки должны быть оборудованы специальной фильтрацией, чтобы защитить грунтовые воды от попадания загрязнений. Особенно это актуально в случаях, когда предприятие находится вблизи жилой застройки, так как в таком случае велика вероятность, что химические производственные элементы попадут в систему водозабора. Заражение колодцев, скважин населения – это административное правонарушение, за которое накладывается крупный штраф и компенсация нанесенного ущерба.

ЛОС используют:

• на производствах;

• складах;

• автозаправочных станциях;

• на часто затапливаемых автомобильных дорогах для сбора жидкости с поверхности.

В зависимости от типа промышленного предприятия на проектирование и строительство очистных сооружений накладываются разные требования. Самыми жесткими их них считаются те, что предъявляются нефтеперерабатывающим заводам, АЭС, другим компаниям, которые могут выбрасывать в стоки взвешенные вещества, тяжелые химикаты.

Выбор правильного оборудования определяется несколькими факторами:

• типом промзоны;

• количеством сточных отходов;

• особенностью местности – жилая, промышленная, незаселенная;

• рельефом и данными геодезистов – уровень грунтовых вод, тип почвы и пр.;

• глубина прокладывания трубопровода;

• концентрация среднесуточных загрязнений;

• нормы проверяющих организаций, которые накладывают требования по степени очистки.

Отдельными правилами обуславливаются системы хозяйственно-бытового типа, они создаются по желанию застройщика, предопределяют вторичное использование вод. Чаще жилищные конструкции по очистке применяются на канализации, чтобы не загрязнять почву и не заражать ближайшие колодцы. Применяются септики, переливающиеся ямы с фильтрационной подушкой, а также закрытые емкости, резервуары, которые выкачиваются с помощью ассенизаторов. Ливневки на участках также могут быть подвергнуты очищению для вторичного использования, например, для орошения участка.

Также применяются аэрационные септики – крупногабаритные системы, которые обслуживаются с помощью введения бактерий. Микроорганизмы оперативно перерабатывают отходы, оставляя очищенную воду.

Нормы проектирования очистных сооружений водопровода

Степень очистки воды определяется по следующим показателям стоков:

• Уровень pH.

• Наличие взвешенных химических веществ.

• Количество твердых отходов.

• Концентрация органики в стоке – БПК, то есть биологическое потребление кислорода.

Если эти показатели критичны, то очистка производится более глубокая.

При выборе мощности септиков учитываются:

• Среднесуточный расход воды.

• Количество осадков с учетом перепадов температур.

• Снижение нагрузки на систему за счет выходных дней, если они предусмотрены на предприятии.

Зачастую суточные нормы сильно увеличены. Это следует учесть при проектировании насосного оборудования для откачки. Так как при составлении проекта берутся две отметки – минимальный и максимальный расход, то фактический объем может сильно быть меньше планируемого. Исчисления ведутся в кубометрах.

Взвешенные вещества и показатель БПК определяют среднее содержание органических масс в сточных водах. Их нагрузка отражается в килограммах в сутки.

Требования по очистке определяются теми нормами, которые предъявляются к уже очищенной жидкости. Их определяет Агентство по охране природной среды.  

При составлении проекта и строительстве очистных сооружений промышленного предприятия необходимо учитывать:

• Нагрузку по воде.

• Период пребывание стоков.

• Глубина пролегания труд и монтажа конструкции.

Требования также содержатся в СНиП 2.04.03-85. Этот документ обуславливает следующие правила:

• Жидкость не должна создавать помех для функционирования канализационной системы города.

• Качество стоков должно соответствовать нормам, представленным выше.

• В отходах не должно быть токсичных веществ, а также тех элементов, которые провоцируют коррозию.

• Для опасных, горючих и ядовитых отходов необходимо создать отдельный промышленный сброс.

Виды и характеристики ЛОС

Проекты ливневых очистных сооружений можно поделить на две категории:

• Открытого типа. Сточные воды скапливаются в местах приема, спускаются по желобам и протекают к месту сбора и фильтрации.

• Закрытого вида. Используются трубы, которые ведут в дождеприемник, они могут пролегать под землей.

Обычно прием стоков заканчивается в емкостях. Они могут размещаться внутри грунта или находиться на поверхности. Их выполняют из бетона, стеклопластика, металла. Их можно сделать самостоятельно или купить готовые резервуары разных объемов. Размер такой системы зависит от количества ежедневных сбросов и частотности очищения. В жилых домах масса отходов рассчитывается по принципу: 200 л на человека – в канализацию. Для ливневок производится расчет в зависимости от уровня осадков на приведенной местности.

После сбора сточных вод и отходов как на жилых, так и на промышленных объектах, происходит одно из двух действий:

• очищение и утилизация;

• фильтрация и вторичное использование.

Первый вариант подходит для двух конструкций:

• Дренажные септики двух- или трехступенчатой очистки для загородных коттеджей. Канализации бытовая и ливневая сходятся в один сток, затем отходы отправляются в выгребную яму с системой очистки. Твердые массы остаются в первой емкости, их при накапливании утилизируют ассенизаторы. Дождевая влага и жидкие отходы переливаются во второй резервуар, где встроена фильтрующая подушка из нескольких слоев щебня и песка. Жидкость просачивается через фильтр, уже очищенная, она попадает в почву.

• Промышленные стоки, в которых находятся горючие, взрывоопасные или токсичные вещества не могут полностью очищаться и повторно использоваться, поэтому сбросы приходится надлежащим образом утилизироваться.

Второй вариант более экономичный, так как происходят меньшие затраты на водный ресурс. Но построить ЛОС на предприятии или бытовой септик дома бывает дороже, чем простую выгребную яму с фильтрацией. Для такого сооружения понадобятся качественные фильтры, резервуары для собранного материала, насосное оборудование для подачи воды вторичного использования. Безусловным плюсом является экономия. На жилом участке таким образом обустраивается оросительный комплекс.

Конструкция ЛОС для заводов

Для промышленных предприятий большого формата нет необходимости вторичной переработки ресурса. Обычно жидкость используется в промцелях для охлаждения и очищения. Уже израсходованную влагу направляют в ближайший водоем. Сброс происходит в водохранилище, реку. Чтобы защитить окружающую среду обычно ставится несколько фильтров:

• бензоуловители;

• песколовки;

• блок угольной доочистки – очистка с помощью сорбента.

Песконефтеуловители очищают от:

• нефтепродуктов;

• механических примесей;

• осадков конгломератов;

• эмульсий;

• трудноосаждаемых частиц;

• песка;

• промышленного крупного мусора.

Стандартная система ЛОС содержит следующие поочередные компоненты:

1. Распределительный колодец. Сюда сходят все воды начиная от ливневок, заканчивая промышленными отходами. Здесь стоки распределяются – тяжелые частицы опускаются на дно, а более легкие продолжают путь по конструкции.

2. Пескоотделитель. Здесь отсеиваются все крупные частицы и механические примеси. Далее идет только жидкая неотфильтрованная субстанция.

3. Масло-бензоотделитель. Здесь происходит тщательная фильтрация от маслянистых веществ и тех, которые могут возгореться.

4. Сорбционный, он же угольный фильтр. Его задача – отделить самые мелкие инородные частицы, примеси, а также токсичные вещества.

5. Колодец для отбора проб. Это углубление, где собирается вода. Из него берутся образцы для лабораторного анализа. Если они не соответствуют нормам, то водопровод перекрывается до устранения причины поломки, чтобы не происходило сбросов в водохранилища.

Часто вместо такой пятиступенчатой конструкции устанавливают одну большую систему – песконефтеуловитель. Он также имеет пять стадий фильтрации стоков. Имеет свои плюсы:

• менее дорогостоящий продукт, чем 5 разных емкостей;

• занимает меньше места, соответственно, требует менее детальную разработку проекта очистного сооружения, а также меньше затрат на строительство;

• такой резервуар можно купить или сделать под заказ.

Но есть существенный минус, если в предыдущей конструкции выходит из строя один элемент, то его можно заменить, в то время как во время починки этого агрегата система фильтрации временно будет полностью прервана.

Конструкция песконефтеуловителя представляет собой особо прочный цилиндр разного объема. Он состоит из следующих частей:

1. Отстойник. Прямое его назначение – отстаивать крупные загрязнения, пропуская более жидкие смеси вниз.

2. Тонкослойный модуль для собирания осадков.

3. Сорбционный волокнистый наполнитель.

4. Коалесцентный фильтр.

5. Угольный фильтр доочистки.

Этапы проектирования локальных очистных сооружений

1. Определить требования по уровню системы очистки.

2. Провести геодезические изыскания, чтобы узнать данные о почве, грунтовых водах, глубине промерзания грунта и пр.

3. Выбор технологии в зависимости от предыдущих двух пунктов.

4. Расчет среднесуточного уровня сбросов.

5. Подсчет необходимого объема установки.

6. Размещение на проекте местонахождения септика. Стоит учесть, что он не должен находиться близко к колодцам и скважинам.

7. Прокладка трассировок ЛОС. В это время на схеме отмечаются все пересечения, точки сброса. Учитывается возможное соседство трубопровода с линиями других коммуникаций.

8. Выбор материалов, определение сечения труб.

9. Земельные работы – выкапывание траншей и смотровых колодцев, котлована под установку очистки.

10. Прокладка наружных желобов, если предусмотрен сброс ливневых вод.

11. Подключение канализационных сетей, если очистка будет вестись на предприятии комплексно.

12. Заложение труб, их монтаж и утепление.

13. Проверка и подключение системы.

Чтобы создание проекта и строительство прошли успешно, нужно создавать все чертежи в хорошей компьютерной программе. Рассмотрим лучшие варианты.

Программное обеспечение от ZWSOFT для проектирования ЛОС

Компания «ЗВСОФТ» предлагает платформы для создания проекта. Фирма пользуется популярностью во многих странах. Все пакеты для моделирования полностью переведены на русский язык, поэтому в России CAD-системы от ZWSOFT постепенно вытесняют дорогостоящие многофункциональные программы «Автокад».

Преимущества ZWCAD. Софт реализуется в трех версиях:

• классическая;

• стандартная;

• профессиональная.

Рассмотрим возможности самой полной платформы – ZWCAD 2018 Professional:

• моделирование в двух- и трехмерном пространстве;

• 3D визуализация;

• интеграция файлов со сторонними инженерными приложениями;

• работа с объектами ЛОС в виде блоков;

• интерфейсы .Net, VBA и ZRX;

• удобная, понятная система управления;

• динамические блоки;

• сравнение чертежей и многое другое.

Кроме того, на основе этой системы автоматизированного проектирования можно воспользоваться модулями:

• ИНЖКАД – удобное совмещение на одном чертеже всех инженерных коммуникаций, в том числе трассировка всех линий канализации и ливневого стока.

• Geonium – автоматизация проектно-изыскательских работ для подготовки строительства и проектирования ЛОС, занесение всех данных в документацию.

Создавайте систему очистки вместе с продукцией от «ЗВСОФТ».