Расчёт очистки ливневых стоков с АЗС

где 

W_Д - среднегодовой объем дождевых вод, м³/год;

W_Т - среднегодовой объем талых вод, м³/год;

W_П - среднегодовой объем поливомоечных вод, м³/год.

 Среднегодовой объем   дождевых   вод   (м³/год)   определяется   по   следующей формуле:

  (2)

где 

h_Д -   высота слоя осадков за теплый период года, определяемая согласно таблице 2 СНиП 23-01-99 «Строительная климатология», (апрель-октябрь) мм;

ψ_Д – общий коэффициент стока дождевых вод, определяемый как средневзвешенная величина из частных значений для площадей стока с различным видом поверхности с учетом придорожной полосы и объектов придорожного сервиса:

   (3)

где 

ψ_i - коэффициент стока для поверхности данного типа, определяемый по табл.1;

F_i - площадь поверхности, характеризуемая ψ_i , га;

F   - общая площадь стока, га.

Высота  слоя осадков за теплый год, определяемая согласно СНиП 23-01-99 «Строительная климатология», h_Д =443 мм (апрель-октябрь);

Коэффициент стока дождевых вод:

 

   (4)

где

ψ_А - коэффициент стока для асфальтобетонных покрытий дорог, 0,7;

ψ_Г - коэффициент стока для газонов, 0,1;

ψ_К - коэффициент стока для кровли, 0,7;

F_А  - площадь асфальтобетонных покрытий дорог, 0,07 га;

F_Г  - площадь газонов, 0,007 га;

F_К  - площадь кровли, 0,043 га;

F   - общая площадь водосбора, 0,12 га.

 

Годовое   количество   дождевых   вод   (м³/год):  

 

 Годовое количество талых вод (м³/год) определяем по формуле:

 

   (5)

где    

h_T    - высота слоя осадков за холодный период года , мм (ноябрь – март), 201 мм;

ψ_T - коэффициент стока талых вод, 0,6.

Годовое количество талых вод (м³/год):

  Годовое количество поливомоечных  вод (м³/год), стекающих с площади стока, определяется по формуле:

   (6)

где      

m -  удельный расход воды на мойку дорожных покрытий (как правило, применяется 1,2…1,5 л/м² на одну мойку), табл.3

k - среднее  количество моек в году (для  средней полосы России принимается  равным 150);

F_M - площадь территории, подвергающаяся мойке и поливу, га;

Ψ_M – коэффициент стока для поливомоечных вод (принимается равным 0,5).

Годовой    объем    сточных   вод    (м³/год):

Таблица 1

Величина слоя осадков, выпадающих в теплый и холодный периоды года в зависимости от региона РФ

№ п/п	Регион	hД	hT
1	Север Европейской  части РФ	402	188
2	Центр Европейской  части РФ	443	201
3	Равнинные области  Украины	311	204
4	Нижнее Поволжье	156	117
5	Низовье Дона, Южный  Крым	354	210
6	Восточная Сибирь	467	209
7	Камчатка	754	863
8	Черноморское  побережье	768	786
9	Западная Сибирь	402	87
10	Побережье Каспийского  моря	246	185

 

Таблица 2

Значения общего коэффициента стока для различных  типов поверхности водосбора

№ п/п	Вид поверхности стока	Значение коэффициента стока ψд
1	Газоны	0,1
2	Кровля  зданий	0,7
3	Асфальтовые покрытия	0,7
4	Грунтовые поверхности	0,2

Таблица 3

Нормы расхода  воды на полив территории

 

№ п/п	Назначение  воды	расход  на одну процедуру, л/м2
1	Механизированная мойка асфальтовых  и бетонных покрытий	1,0…1,5
2	Шланговый полив асфальтовых  и бетонных покрытий	0,5
3	Полив деревьев и кустарников	4,0
4	Полив газонов и цветников	6,0

 

Суточный  расход поверхностных вод (м³/сут) определяется с использованием данных по среднему в году количеству дождливых дней по формуле:

   (7)

где   

W_Д - годовое количество дождевых вод,  м³/год;

t_Д1   - среднее в году количество дождливых дней (СНиП 2.04. 03-85.), 95.

Суточный  расход поверхностных вод (м³/сут):

   (8)

Часовой расход поверхностного стока (м³/час) определяется с использованием данных по средней продолжительности дождя в течение суток по формуле:

   (9)

где  

q _сут - суточный расход поверхностных вод, м³/сут;

t_Д2 - средняя продолжительность дождя в течении суток (определяется по данным предоставленным региональным центром Росгидромета), 3 часа.

Часовой расход поверхностного стока (м³/час):

(10)

          Суточный расход талого стока (м³/час) определяется с использованием данных по среднему количеству дней интенсивного таяния снега по формуле:  

                                      (11)

где   

W_Д - годовой объем талых вод,  м³/год;

T_Т1   - среднее в году количество дней интенсивного таяния снега, 10 дней

Суточный  расход талого стока (м³/сут):

                              (12)

Часовой расход талых стоков (м³/час) определяется с использованием данных по средней продолжительности таяния снега в течение суток по формуле:

   (13)

где  

q _сут - суточный расход талых вод, м³/сут;

t_Т2 - средняя продолжительность таяния снега в течении суток принятых 10 дней составляет 10 часов

Часовой расход талых вод (м³/час):

 (14)

Максимальный  часовой расход сточных вод для  расчета ПДС определяется как  максимальное значение из часовых расходов дождевых стоков и талых вод:        Q_час=1,45 м³/час.

5.2.Расчет потребной мощности проектируемых очистных сооружений и аккумулирующей емкости.

          Для   регулирования   и   усреднения   расхода   поверхностного  стока,   с целью уменьшения   производительности   очистных   сооружений,   а   так  же   предварительной очистки,   рекомендуется   перед   очистным   сооружением   устраивать   аккумулирующую ёмкость.

Согласно  «Временным рекомендациям по проектированию положений для очистки   поверхностного  стока  с территории  промышленных  предприятий  и  условий выпуска  его  в  водные объекты    рабочий  объем аккумулирующей  ёмкости (м³) 
определяется по формуле:

   (15)

где       

h_a – максимальный слой осадков за время дождя в мм, сток от  которого аккумулируется в полном объеме – 10 мм;                           

F   - площадь водосбора, га;

ψ – средний коэффициент стока для расчетного дождя ( определяется как средневзвешенная величина в зависимости от постоянных значений коэффициента стока ψ_i для разного вида поверхностей по табл. 4).

Таблица 4

Средний коэффициент стока для различных поверхностей

Вид поверхности  стока	Площадь стока, га	Постоянный  коэффициент стока ψi
Газоны	F1	0,1
Кровля зданий	F2	0,95
Асфальтовые покрытия	F3	0,95
Грунтовые поверхности	F4	0,2

 

   = (16)

Рабочий  объем  аккумулирующей  ёмкости  (м³):

₍₁₇₎

_{Мощность  очистных сооружений определяется исходя из расчетного объема поверхностных сточных  вод при отведении  на очистку.}

_{В соответствие с  рекомендациями и требованиями природоохранных органов все первичные стоки направляются в аккумулирующую емкость, где время опорожнения аккумулирующей емкости, как правило, не должно составлять более 3 суток, после чего стоки поступают на дальнейшую очистку, проходя несколько необходимых стадий.}

_{Тогда, значение номинальной  производительности очистных сооружений qw   будет определяться по формуле:}

  ₍₁₈₎

где

               - объем аккумулирующей емкости;

То = 72 ч (3 суток), время отстаивания воды в аккумулирующей емкости.

Время работы очистных сооружений за год составляет

                 ₍₁₉₎

где

                - среднегодовой объем поверхностных сточных вод;

                qw – номинальная производительность очистных сооружений.

5.3.Определение  массы сброса загрязнений с  покрытия

1. Годовой объем массы сброса загрязняющих веществ с покрытия дороги определяется:

Мз = Мз _в.в. + Мз _н\п = 0,631+0,775 = 1,406 кг/год           (20)

где: Мз _ж. - годовой объем массы загрязнений по взвешенным веществам, поступающих со всеми сточными водами, кг /год;

Мз_н\п - годовой объем массы загрязнений по нефтепродуктам, поступающих со всеми сточными водами, кг/год;

2. Годовой объем массы сброса загрязнений по каждому ингредиенту, поступающий со всеми сточными водами (кг/год), определяется по формуле:

Мз = 10^-3 * С_р * W           (21)         

где: W - годовое количество сточных вод (м³/год), определяемое по формуле ;

С_Р - концентрация загрязняющего вещества (мг/л) в сточных водах:

- Взвешенные вещества  – 1000 мг/л

- нефтепродукты – 25 мг/л

         Мз _в.в. = 10 ^-3 * С_Р* W = 10 ^-3 * 1000 * 569,109= 569,109 кг/год, 

Мз _{н \ п.} = 10 ^-3 * С_Р * W = 10 ^-3 * 25* 569,109 = 14,23 кг/год.         

 

 

 

6.Технологическая схема

Технологическая схема очистных сооружений приведена на рисунке 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  Рис. 1 Технологическая схема очистных сооружений

Принцип действия технологической схемы:

Стоки с территории попадают в водосборные лотки и решётки, после чего по трубопроводу поступают в аккумулирующую ёмкость (1) (первая ступень очистки), отстаивание производится в течение трёх суток, в ней происходит частичное отстаивание стоков с выпадением в осадок крупной взвеси, песка. Из аккумулирующей ёмкости на очистку стоки самотёком попадают в отстойник (2) , где происходит выделение из сточных вод взвешенных веществ и нефтепродуктов, оседающих на дно сооружения , и всплывающих на его поверхность. После отстойника сточные воды поступают в гидроциклон (3), под влиянием центробежной силы, создаваемой водой, поступающей через трубу, твёрдые частицы отбрасываются к стенкам гидроциклона, а затем опускаются к нижнему отверстию. Самотёком стоки попадают в нефтеловушку(4), где происходит улавливание и сбор нефтепродуктов из сточных вод, а также очистка от взвешенных веществ. После, очищенная вода поступает в резервуар для чистой воды (5).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7.Гидроциклон

7.1.Расчёт гидроциклона.

По кривой кинетики отстаивания (рис. 2) по заданному эффекту очистки определяется охватывающая гидравлическая крупность U_о, мм/с:

U₀ = h/t, (22)

U₀ = 200/l0,60 = 0,33 мм/с,

Граничная гидравлическая крупность U_гр задерживаемых частиц, мм/с;