СООРУЖЕНИЯ ОЧИСТКИ ДОЖДЕВОГО СТОКА
типа «КомбиВИР™»
Сооружения очистки дождевого стока типа «КомбиВИР» это новая разработка наших инженеров, объединившая как опыт эксплуатации подобных сооружений других фирм, так и собственные новые разработки.
Сооружения очистки типа «КомбиВИР» имеют ряд существенных отличий и преимуществ:
Моноблочное комплектное исполнение;
Новый функциональный элемент ПЕСКОН;
Возможность работы сооружений в нескольких технологических режимах;
Повышенная экологическая устойчивость системы;
Расширенные дополнительные функции и комплектация.
1. Моноблочное комплектное исполнение.
Сооружения включают все технологические элементы системы отведения и очистки стоков и выполнены в едином объеме:
- процеживание стоков через решетку и задержание плавающего мусора на специальных не засоряемых решетках;
- разделение общего потока на две части с направлением расчетного расхода на очистку и пиковых расходов на сброс на новом функциональном элементе ПЕСКОН;
- очистка расчетного расхода дождя до нормативных значений на блоках технологической схемы;
- пробоотбор и контроль качества очистки в пробоотборных камерах;
- сброс пиковых расходов при высокоинтенсивных дождях по специальной сбросной системе;
- объединение и отвод общего расхода через выходную камеру;
- накопление и удаление осадка;
- сбор, хранение и удаление нефтепродуктов с использованием встроенных емкостей и дополнительного оборудования;
2. Новый функциональный элемент ПЕСКОН.
Сооружения типа «КомбиВИР» оснащены сепаратором общего потока (фирменное название ПЕСКОН). Это новый функциональный элемент, обеспечивающий ряд уникальных функций в работе системы очистки:
- сепарирование (выделение) наиболее опасных загрязнений из общего потока до его разделения в зону технологического максимума*;
- отделение расчетной части дождя и отведение его из зоны технологического максимума в линию очистки;
- сброс пиковых расходов из зоны технологического минимума* в обход линии очистки;
- функция очистки потока в особых технологических режимах.
* - зона технологического максимума это зона в объеме сепаратора, в которой концентрируются наиболее токсичные загрязнения. И соответственно зона технологического минимума это зона, где обеспечивается минимальное количество загрязнений.
3. Возможность работы сооружений в нескольких технологических режимах.
Благодаря тому, что в системе имеются два самостоятельных потока движения воды сооружения типа «КомбиВИР» могут работать в нескольких технологических режимах:
3.1 Летний (нормальный) режим работы. Этот режим используется в теплый период времени года, период интенсивного выпадения дождей.
3.2 Зимний режим работы. Этот режим может использоваться в период устойчивых отрицательных температур.
3.3 Аварийно-профилактический режим. Этот режим используется при необходимости проведения аварийно-профилактических работ на сооружениях в теплый период года.
Поток 1 – технологическая линия очистки. Расчетная часть расхода дождя движется по системе: 1 – 2 – 3 – 4 – 5 – 8 – 9 – 10 – 11 – 12 – 13.
Поток 2 – сепарирование и сброс пиковых расходов. Часть расхода, превышающая расчетный, движется по системе: 1- 2 – 6 – 7 – 12 – 13.
Летний режим работы. В летнем (нормальном) режиме работы сооружения очистки обеспечивают нормативные требования к объемам очищаемой воды и качеству очистки.
В случаях выпадения мало интенсивных дождей с расходом, менее расчетного, сток поступает на сооружения очистки и движется по потоку 1, т.е. весь расход поступает в технологическую линию очистки.
В случаях нарастания общего расхода в коллекторе расчетная часть расхода дождя продолжает поступать на сооружения очистки по потоку 1, в расход свыше расчетного сбрасывается по потоку 2. Важной особенностью в этом случае является то, что сбросной расход также проходит частичную очистку в системе сепаратора общего потока.
Зимний режим работы. В зимний период весь сток движется только по потоку 2. Очистка всего расхода осуществляется в сепараторе общего потока. Учитывая, что расходы в зимний период большую часть времени вообще отсутствуют или составляют незначительную часть от мощности системы очистки, крайне нерационально нести затраты на поддержание работоспособности всей линии очистки. Особенно это актуально при заглублении зеркала воды в сооружениях менее 2 м от поверхности земли. В этом случае требуется подогрев верхнего слоя воды с целью предотвращения его замерзания.
В зимний период время гравитационного осветления стока в ПЕСКОНЕ будет составлять несколько часов, что вполне достаточно для удаления основной массы загрязнений.
Для сокращения энергетических расходов в сооружениях в зимний период заполненными водой остаются только ПЕСКОН, сбросной коллектор и камера выходная. На ПЕСКОНЕ и выходной камере предусматриваются утепленные местные перекрытия. При необходимости, на перекрытиях устанавливаются ТЭНы. При таком подходе обеспечивается удовлетворительная эксплуатация сооружений в зимний период со снижением энергетических затрат в 8 – 10 раз.
Аварийно-профилактический режим. При возникновении нештатных ситуаций в летний период, связанных с выполнением работ на элементах технологической линии очистки сооружения переводятся в аварийно-профилактический режим. Для этого перекрываются затворы [6] и весь расход движется по потоку 2. При этом ПЕСКОН не работает как разделитель потока, а работает как тангенциальный песконефтеотделитель. Взвешенные вещества выделяются и накапливаются в нижней зоне, а нефтепродукты – на поверхности зеркала воды ПЕСКОНа и не могут поступить в сбросной коллектор. После окончания ремонтных работ и открытия затворов [6] все накопившиеся нефтепродукты поступят в линию очистки. При этом режиме общая эффективность задержания загрязнений может составлять до 60%.
4. Повышенная экологическая устойчивость системы.
Прежде всего, повышенная экологическая устойчивость системы отведения и очистки дождевых стоков обеспечивается наличием в конструкции сооружений сепаратора общего потока ПЕСКОН. За счет этого эквивалент очистки объема годового стока составляет до 90% вместо 70% для других типов сооружений. Кроме того, исключаются ситуации сбросов неочищенных стоков. И для зимних условий и для аварийных или ремонтных ситуаций будет обеспечиваться удовлетворительный уровень очистки.
В конструкции сооружений резервуар нефтепродуктов выполнен герметичным, что исключает ситуации обратного выхода нефтепродуктов и их залпового сброса в водоемы в случаях подтопления сооружений.
5. Расширенные дополнительные функции и комплектация.
В зависимости от требований заказчика сооружения очистки могут содержать дополнительные рабочие функции и дополнительную комплектацию изделиями и оборудованием:
- автоматический контроль за состоянием элементов линии очистки (уровень осадка, слой нефтепродуктов, напор на сорбционном фильтре и др.);
- откачка нефтепродуктов из емкости может проводится по одному из вариантов: ручным насосом, по монжусной системе с подключением компрессора к бортовой сети автомобиля или с использованием микробаллонов со сжатым инертным газом
- сооружения комплектуются подвижными настилами для спуска к технологическим элементам и их обслуживания;
- сооружения комплектуются утепленными крышками для ПЕСКОНа и выходной камеры с установленными, при необходимости, ТЭНами и датчиками управления их работой.
- сооружения комплектуются мобильным (откатным) перекрытием, что позволяет отказаться от использования автокрана при обслуживании сооружений;
- в комплект поставки входит специальные устройства для отбора проб воды;
- при изготовлении сооружений в зависимости от условий площадки вход/выход могут иметь различные варианты.
- изготовитель обеспечивает участие специалистов в монтаже, наладке и пуске сооружений очистки.
6.Технологическая линия очистки.
Дождевая вода проходит последовательно технологическую цепочку и очищается до нормативных значений.
По входному трубопроводу [1] сток тангенциально поступает в сепаратор общего потока ПЕСКОН [2]. В результате интенсивного вращения воды в ПЕСКОНЕ происходит первичная очистка. Взвешенные вещества отбрасываются к стенкам ПЕСКОНА, сползают вниз и накапливаются в его осадочной части. Нефтепродукты наоборот всплывают вверх и аккумулируются на зеркале воды в центре воронки вращения.
Далее через две трубы гидравлического распределительного устройства (ГРУ) [4] сток поступает в зону отстаивания На входе в трубы установлена круглая решетка [3], препятствующая проникновению плавающего мусора в ГРУ.
В зоне отстаивания установлены тонкослойные блоки, на которых эффективно выделяется мелкая взвесь и капельные нефтепродукты. Пластины тонкослойных модулей изготовлены из полимерного материала, обладающего гидрофобными и олеофильными свойствами. Оседающая взвесь накапливается в осадочной части отстойника, а нефтепродукты аккумулируются на поверхности воды.
Из зоны тонкослойной сепарации сток поступает на коалесцирующие фильтры.
1м3 гранул полимерной загрузки имеет до 50 тыс.м2 площади поверхности, на которой происходят процессы коалесценции нефтепродуктов и их выделение из стока. Вода через фильтр движется снизу вверх, обеспечивая при этом самопромывку загрузки фильтра от нефтепродуктов. В случаях "захлебывания" загрузки тяжелыми нефтепродуктами, фильтр регенерируется специальными механическими устройствами (регенераторами) и освобождается от накопившихся продуктов. Выделенные нефтепродукты всплывают и накапливаются на поверхности воды.
Последней ступенью очистки дождевого стока являются сорбционные фильтры. В качестве сорбента могут использоваться различные марки активированных углей или другие материалы, обладающие достаточными сорбционными свойствами. В процессе работы загрузка фильтра может кальматироваться мелкой взвесью. Пропускная способность сорбционного фильтра контролируется посредством контрольной ячейки визуально или по контрольному датчику.
Очищенная вода после сорбционных фильтров поступает в чистую камеру или камеру отбора проб и далее через выходную камеру отводится из сооружений.
Периодически накопившиеся нефтепродукты сливаются во встроенный резервуар из которого 1 –2 раза в год откачиваются и вывозятся в специальной таре на утилизацию.
В процессе работы сооружений осадок накапливается в донной части. При небольших объемах осадок можно удалять из сооружения специальным автотранспортом 1-2 раза в год. При обосновании устраивается гидравлическая система удаления осадка на песковые площадки.
7. Типоразмеры сооружений очистки.
Сооружения очистки дождевого стока типа «КомбиВИР» изготавливаются для следующих производительностей по очищаемому потоку:
- одноблочные 3 л/с, 5 л/с, 10 л/с, 15 л/с, 20 л/с, 25 л/с, 30 л/с
- двухблочные 40 л/с, 50 л/с, 60 л/с.
По согласованию с разработчиком могут изготавливаться сооружения для любых промежуточных значений расходов.
При необходимости напорной подачи стоков на очистку следует применять сооружения типа «КомбиВИР-н» (см. соответствующие разделы).