Материал: Гончарук учебник
ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД
в супесчаных — 0,3—0,4 м, а в суглинистых — до 0,4—0,6 м. Такой слой под сыпки дает возможность увеличить нагрузку сточных вод в 1,5—2 раза. Биоло гическая очистка сточных вод на этом типе сооружений, как и на ППФ, про исходит в естественном фильтрующем слое почвы. Очищенный в траншеях фильтрат поступает в поток грунтовых вод. А.И. Василенко, предложивший этот вид сооружений, рекомендует называть их высоконагружаемыми ППФ.
Среди разновидностей ФТ с естественным слоем почвы выделяют очист ные сооружения с примитивными ФТ. Их особенностью является то, что в от личие от описанных выше, в таких сооружениях траншеи в почве закладывают вязками веток (фашинами) и присыпают незначительным слоем почвы, извле ченной во время рытья котлована.
Фильтрующие колодцы (ФК). В литературе, посвященной санитарно-те- хническим и гигиеническим проблемам водоотведения, не разграничивают по нятия "всасывающий", "фильтрующий" и "поглощающий" колодцы. Однако в этих сооружениях существуют отличия, которые влияют на процесс очистки сточных вод и другие факторы.
Всасывающий колодец (ВК) имеет вид вертикальной, произвольных раз меров шахты с проницаемыми стенками и дном, которые не доходят до водо носного горизонта. Сточные воды, попавшие в такой колодец или яму без ка кой-либо предварительной очистки, всасываются в почву, загрязняя ее, а затем и грунтовые воды. На подобных "установках" нагрузка сточных вод не норми руется. Они не подлежат предварительной обработке в септике. Не обусловле но и расстояние между дном колодца и верхним уровнем залегания грунтовых вод. Обычно в ВК попадает такое большое количество сточных вод, что ни о каких процессах их биологической очистки не может быть и речи.
Поглощающий колодец (ПК) — это яма, шахта или скважина, дно которой доходит до водоносного горизонта. Сточные воды, которые поступают в такой колодец без какой-либо предварительной очистки, проникают непосредствен но в поток грунтовых вод, поглощаются и выносятся этим потоком. Нагрузка на таких сооружениях не нормируется.
Фильтрующий колодец (ФК), в отличие от всасывающего и поглощающего, является апробированным сооружением канализационных систем, предназна ченных для механической и биологической очистки незначительного количест ва (1—3 м3/сут) сточных вод (рис. 60). Требования к устройству ФК определе ны СНиПом 2.04.03-85 (пп. 6.195—6.197). Устраивают их лишь после септика. Это своеобразный биологический фильтр. Резервуар ФК проектируют из же лезобетонных колец, огнеупорного кирпича или бутового камня. Размеры в пла не должны быть не более 2 х 2 м, глубина — 2,5 м.
Ниже трубы, по которой в ФК поступают отстоявшиеся в септике сточные воды, устраивают донный фильтр высотой до 1 м из щебня, гравия, гранулиро ванного или просеянного шлака (с размером зерен до 300 —500 мм), с водоне проницаемыми стенками и дном, расположенным не ближе 1 м от наивысшего уровня грунтовых вод. В перекрытии колодца обязательно устанавливают люк диаметром 700 мм и вентиляционную трубу диаметром 100 мм.
311
С целью увеличения сроков эксплуатации ФК, повышения эффекта очист ки сточных вод, создания рассредоточенного распределения сточной воды в почве используют схемы, предусматривающие устройство нескольких под земных оросительных линий длиной 8—10 м, которые начинаются от ФК на уровне его дна.
Расчетная фильтрующая поверхность ФК определяется как сумма площа дей дна и поверхности стен колодца на высоту фильтра. Нагрузка на 1 м2 фильт рующей поверхности принимается из расчета 80 л/сут в песчаных грунтах и 40 л/сут в супесчаных. В средне- и крупнозернистых песках, также при рассто янии от дна колодца к верхнему уровню залегания грунтовых вод более 2 м, нагрузку следует увеличивать на 10—20%. На 20% допускается увеличение на грузки на ФК при удельном водоотведении свыше 150 л/сут на одного жителя, а также на сезонных объектах.
Самой распространенной и эффективной является схема, состоящая из од но-, двухкамерного септика и ФК, заполненного внутри фильтром высотой 1 м из крупнозернистого материала. Такая схема используется при канализовании индивидуальных жилых зданий, дач, сельских аптек, амбулаторий, других объектов с водоотведением хозяйственно-бытовых сточных вод до 1 м3/сут.
Исследования A.A. Кирпичникова, Г.И. Иванова и др., проведенные в раз ные годы на территории Украины, России и стран Балтии показали, что очист ные сооружения с ФК, построенные по такой схеме, с соблюдением всех сани- тарно-технических требований, обеспечивают достаточно надежный высокий эффект очистки бытовых сточных вод в течение 10—15 лет.
Песчано-гравийные фильтры (ПГФ) и фильтрующие траншеи (ФТ) с искусственной загрузкой фильтрующего слоя почвы. По устройству и спо собу очистки сточных вод ПГФ во многом напоминают площадки подземной
312
Рис. 61. Схема очистки сточных вод с ПГФ или ФТ (производительностью свыше 3 м3/сут):
1 — септик; 2 — дозирующее устройство; 3 — распределительный колодец; 4 — подземные ороси тельные трубы; 5 — вентиляционные стояки на оросительных трубах; 6 — рабочий фильтрующий слой; 7 — водосборная дренажная сеть; 8 — хлораторная; 9 — ершовый смеситель; 10 — контактный резервуар; 11 — иловые площадки; 12 — водоем
фильтрации. Возможно, было бы правильным называть их искусственными площадками подземной фильтрации. Однако в практике санитарно-техничес- кого строительства в нашей стране, странах СНГ и дальнего зарубежья эти канализационные сооружения называют песчано-гравийными фильтрами (СНиП 2.04.03-85, п.п. 6.192—6.194). ПГФ и ФТ (рис. 61) применяют для био логической очистки сточных вод при водоотведении от объектов канализования не более 15 м3/сут. Их устройство проектируют в водонепроницаемых и слабофильтруемых почвах при наивысшем уровне залегания грунтовых вод не менее 1 м ниже лотка водоотводной трубы. Обязательным элементом систе мы с ПГФ (ФТ) является септик (одно-, двухили трехкамерный). Для сбора очищенного фильтрата (биологически очищенной воды) после ПГФ (ФТ) устра ивают накопительный резервуар. Из него очищенную сточную воду исполь зуют для орошения. Если биологически очищенную сточную воду сбрасы вают в ближайший водоем, это делают с соблюдением требований СанПиНа 4633-88 и "Правил санитарной охраны прибрежных вод морей".
В зависимости от условий местности (рельефа), уровня залегания грунтовых вод и др. применяют несколько разновидностей местных очистных систем с ПГФ.
При благоприятном рельефе со значительным перепадом отметок (і = 0,08— 0,1) и глубоком залегании грунтовых вод устраивают обычные системы с ПГФ, в которых сточная вода движется самотеком, а выпускается по общей водосбор ной трубе или галерее, при помощи открытого лотка или галереи (в зависимос ти от санитарной ситуации). Такую систему применяют для очистки сточных вод до 3 м3/сут; при большем количестве сточных вод схема предусматривает применение дозирующего устройства.
При неблагоприятном рельефе местности после ПГФ устраивают накопи тельный резервуар с плавающим насосом, куда подается очищенная сточная
313
РАЗДЕЛ II. САНИТАРНАЯ ОХРАНА ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ
вода. Из резервуара очищенную воду отводят для орошения или в ближайший овраг. После ПГФ можно устраивать инфильтрационный колодец, доведенный до уровня грунтовых вод, с фильтрующим слоем песка не менее 2 м.
Для местностей с высоким уровнем залегания грунтовых вод проектным институтом "Гипролестранс" предложены системы с устройством ПГФ в на сыпном грунте. При этом в схему очистных сооружений включают дозирую щую установку, а после септика — насос. Этим насосом сточную воду подают по напорному трубопроводу в ПГФ. Отводят очищенную воду по указанному выше принципу.
Взависимости от местных условий могут быть и другие комбинации схем.
Внекоторых зарубежных странах практикуют отведение очищенного фильт рата в скважину, просверленную до водопроницаемых пород в конце общей водосборной трубы. Способ экономичен, но требует проведения дополнитель ных исследований для определения санитарной надежности отведения очи щенного в песчано-гравийном фильтре фильтрата и перевода его в подземный поток.
Проектирование песчано-гравийных фильтров осуществляется одноили двухступенчатыми. В качестве загрузочного материала для одноступенчатых биологических фильтров допускается применять крупно- и среднезернистый песок, другие материалы. При устройстве двухступенчатых песчано-гравий ных фильтров для первой ступени очистки возможно применение гравия, щеб ня, котельного шлака и др. с размером частиц 70—100 мм. Для загрузки фильт ра второй ступени — таких же материалов, как и в одноступенчатом фильтре.
Гидравлическая нагрузка сточных вод на оросительные трубы песчаногравийных фильтров и фильтрующих траншей, также мощность их фильтрую щей загрузки приведены в табл. 27.
Данные таблицы предназначены для районов со среднегодовой темпера турой воздуха от 3 до 6 °С. В районах со среднегодовой температурой атмос ферного воздуха, превышающей 6 °С, гидравлические нагрузки увеличивают на 20—30%. Их также допускается увеличивать на 20—30% при удельном водоотведении от объекта канализования, превышающем 150 л/сут на челове-
|
|
|
ка. В районах со среднегодовой |
|
|
ТАБЛИЦА 27 |
температурой воздуха ниже 3 °С, |
||
Нагрузка сточных вод |
|
нагрузки снижают на 20—30%. |
||
на оросительные трубы ПГФ и ФТ |
Меньшие нагрузки соответствуют |
|||
(СНиП 2.04.03-85), л/м в сутки |
меньшей высоте фильтрующей |
|||
Сооружение |
Высота |
Нагрузка |
загрузки очистного сооружения. |
|
слоя |
Фильтрующие траншеи с ис |
|||
|
загрузки, м |
|
кусственным слоем почвы явля |
|
Одноступенчатый ПГФ |
1—1,5 |
80—100 |
||
ются конструктивной разновид |
||||
или вторая ступень двух |
|
|
ностью песчано-гравийных фильт |
|
ступенчатого фильтра |
|
|
||
|
|
ров (рис. 62). Принципиальные схе |
||
Первая ступень двух |
1—1,5 |
150—200 |
||
мы их идентичны. Особенностью |
||||
ступенчатого фильтра |
|
|
||
|
|
фильтрующих траншей является |
||
ФТ |
0,8—1,0 |
50—70 |
||
рассредоточенное расположение |
||||
|
|
|
||
Рис. 62. Схема очистки сточных вод при помощи фильтрующих траншей с искусственным слоем почвы:
1 — выпуск из здания; 2 — септик; 3 — дозирующая камера; 4 — фильтрующая траншея; 5 — ороси тельная дренажная сеть; 6 — водосборная сеть; 7 — выпуск фильтрата; 8 — вентиляционные стояки
фильтров в отдельных траншеях и меньшая рабочая высота (от 0,6 до 0,8 м) ис кусственного слоя почвы. В тоже время при устройстве песчано-гравийных фильтров она составляет (СНиП 2.04.03-85) 1—1,5 м. Это имеет большое прак тическое значение, дает более широкие перспективы для применения тран шей. Например, при рельефе со слабо выраженным уклоном местности и вы соким уровнем залегания грунтовых вод, песчано-гравийные фильтры устраи вать не рекомендуется, так как в этом случае следует проектировать насосные станции для перекачивания очищенных сточных вод. Необходимо предусмат ривать дополнительные мероприятия по снижению уровня грунтовых вод и т. д. Меньшая высота фильтрующего слоя почвы избавляет их от этого недостатка. В качестве загрузочного материала в фильтрующие траншеи рекомендуют ис пользовать крупно- и среднезернистый песок, другие материалы.
Данные по выбору очистных сооружений малой канализации в зависимос ти от местных условий приведены в табл. 36.
Следует отметить: если позволяют климатические, гидрогеологические условия, должны быть прежде всего применены площадки (поля) подземной фильтрации.
Обеззараживание бытовых сточных вод. Задача третьего этапа очистки сточных вод — обеззараживания — состоит в уничтожении патогенных бакте рий и вирусов, которые находятся или могут содержаться в сточных водах. Методы обеззараживания сточных вод делятся на две группы: реагентные и безреагентные или на химические, когда бактерицидное действие оказывают химические вещества, и физические, когда микроорганизмы гибнут вследствие действия физических факторов. К химическим (реагентным) методам относят ся прежде всего хлорирование, как наиболее доступный, простой и надежный способ обеззараживания сточных вод, а к физическим (безреагентным) — озо-
315