ВВЕДЕНИЕ
Нет сомнения, что самое удивительное чудо природы – вода. Ежедневно сотни миллионов людей встречаются с этим простейшим по химическому составу веществом, не задумываясь о его удивительных свойствах, хотя каждый знает, что вода необходима для существования жизни на Земле. Она нужна растениям, животным и человеку. Органическая жизнь на нашей планете зародилась в воде и благодаря этому развивается.
Проблема систем водоснабжения и водоотведения является крайне актуальной для Иркутска. Специалистами отмечается, в нашем городе необходимо провести реконструкцию городских очистных сооружений и построить резервный водозабор.
В настоящее время иркутские городские власти решили усовершенствовать систему водоснабжения и водоотведения с помощью инвестиционной программы по развитию систем водоснабжения и водоотведения, разработки схемы теплоснабжения Иркутска, реконструкции уже существующих и строительства новых электрических подстанций. Кроме того, в планах администрации создание службы, которая могла бы качественно и эффективно эксплуатировать системы ливневой канализации.
В данной работе мы постараемся осветить современное состояние системы водоотведения Иркутска и ее проблемы.
Экономическое и экологическое значение систем водоотведения
Сточные воды образуются при использовании природной или водопроводной воды для бытовых целей и технологических процессов промышленных предприятий. К сточным водам относятся также атмосферные осадки – дождевые и талые воды, выпадающие на территориях городов, населенных мест и промышленных предприятий. Сточными водами также являются подземные воды, извлекаемые из шахт при добыче полезных ископаемых. Такие воды являются источником различных заболеваний и распространения эпидемий.
|
|
Системы водоотведения устраняют негативные последствия воздействия сточных вод на окружающую природную среду. После очистки сточные воды обычно сбрасываются в водоемы. Наиболее совершенными системами являются замкнутые системы водоотведения, обеспечивающие очистку сточной воды до качества, при котором возможно повторное использование воды в промышленности или сельском хозяйстве.
Системы водоотведения тесно связаны с системами водоснабжения. Без водоотведения невозможно строить здания высотой более 2-3 этажей. Потребление и отвод воды от каждого санитарного прибора, квартиры и здания без ограничения обеспечивают высокие санитарно-эпидемиологические и комфортные условия жизни людей. Только современные сплавные системы водоотведения позволили людям оборудовать свои квартиры не только раковинами для мойки посуды и умывальниками, но и ваннами с использованием горячей воды.
Кроме этого, постоянный рост и развитие промышленности привел к возрастанию объемов производственных сточных вод и степени их загрязненности. Правильно спроектированные и построенные системы отведения стоков при нормальной эксплуатации позволяют своевременно отводить огромные количества сточных вод, не допуская аварийных ситуаций со сбросом стока в водоемы. Это, в свою очередь, позволяет значительно снизить затраты на охрану окружающей среды и избежать ее катастрофического загрязнения.
|
|
Понятие системы водоотведения города
Система водоотведения города – комплекс сооружений, предназначенный для приема и отведения сточных вод всех категорий. Удаление сточных вод за пределы населенных пунктов и промышленных предприятий осуществляется, как правило, самотеком по трубам и каналам, поэтому их прокладывают с уклоном. В современных городах устраивают централизованную систему водоотведения, состоящую из внутренних и наружных водоотводящих сетей, насосных станций и очистных сооружений.
Выделяют три основные системы водоотведения:
1. Общесплавная система имеет одну водоотводящую сеть, предназначенную для отвода сточных всех видов: бытовых, производственных и дождевых.
Во время сильных дождей часть смеси производственно-бытового и дождевого стока сбрасывается в водный поток через ливнеспуски.
2. Раздельная система водоотведения бывает полной и неполной. Полная раздельная система водоотведения имеет две закрытые водоотводящие сети, одна – для отведения бытовых и производственных стоков, вторая – для отвода дождевых сточных вод. Неполная раздельная система отличается от полной тем, что дождевые стоки отводятся открытой сетью, то есть уличными лотками, кюветами и канавами.
Дождевые сточные воды могут отводиться в водоем как без очистки, так и с очисткой.
3. Полураздельная система водоотведения имеет две водоотводящие сети – производственно-бытовую и дождевую. В местах пересечения этих сетей устраивают разделительные камеры, назначение которых состоит в том, чтобы сбрасывать в водоем во время сильных дождей избыточную часть стока. Таким образом, в производственно-бытовую сеть через разделительные камеры поступает только наиболее загрязненная часть ливневых сточных вод.
|
|
Кроме этих основных систем, в некоторых городах может быть еще одна.
Комбинированная система водоотведения – это такая система, при которой населенный пункт в одной части оборудован общесплавной системой, а в другой – полной раздельной. Такие системы складываются исторически в развивающихся городах.
Можно выделить преимущества и недостатки каждой из перечисленныз систем.
Общесплавная система.
Достоинства:
· Меньшая протяженность трубопроводов по сравнению с остальными системами;
· Сброс неочищенных стоков может быть отрегулирован с учетом самоочищающей способности водоема;
· Уменьшение количества сооружений на сети;
· Значительно меньше стоимость эксплуатации по сравнению с полной раздельной системой.
Недостатки:
· Больше диаметры труб, и, как следствие, увеличение капитальных вложений на строительство сети;
· Высокая стоимость насосных станций и очистных сооружений;
· Сброс в водоемы во время ливней смеси бытовых, дождевых и производственных стоков.
Основные условия применимости:
1. при расходах в водном потоке не менее 5 м3/с;
2. при малом количестве районных насосных станций;
3. при высокой плотности населения;
4. при дождях малой интенсивности.
Полная раздельная система.
Достоинства:
· Меньшие капитальные вложения по сравнению с общесплавной системой;
· Меньшая стоимость насосных станций и очистных сооружений по сравнению с общесплавной системой;
· Невозможность поступления производственно-бытовых стоков в водоем.
Недостатки:
· Большая протяженность сети;
· Повышенные эксплуатационные затраты;
· Сброс всех дождевых стоков в водоем.
Основные условия применимости:
1. при допустимости сброса всех дождевых стоков в водоем;
2. при большом количестве районных насосных станций;
3. при дождях высокой интенсивности.
Полураздельная система.
Достоинства:
· Отсутствие сброса производственно-бытовых и сильно загрязненных дождевых сточных вод в водоем;
· Очистка наиболее загрязненной части дождевого стока.
Недостаток – самая высокая стоимость строительства.
Основные условия применимости:
1. при малых или непроточных водоемах;
2. для районов акваторий, использующихся для отдыха населения;
3. при повышенных требованиях к защите водоемов.
Сточные воды от населенных мест и промышленных предприятий могут быть классифицированы по трем признакам:
1. по месту образования;
2. по виду содержащихся в стоках веществ;
3. по фазово-дисперсному состоянию загрязнений.
По месту образования сточные воды могут быть:
Бытовые – от раковин, унитазов, ванн и др. источников стоков, установленных в жилых, общественных, коммунальных и промышленных зданиях.
Производственные – стоки, образующиеся при использовании воды для различных технологических процессов производства.
Атмосферные – образуются на поверхности проездов, площадей и крыш зданий при выпадении осадков. К этой категории относятся дождевые и талые стоки, а также воды от поливки улиц (поливомоечные).
Все категории сточных вод в той или иной степени содержат загрязнения, вид и состав которых позволяет делить стоки по виду содержащихся в них веществ. Различают три следующие основные группы загрязнений:
Минеральные загрязнения. К ним относятся: песок, глинистые частицы, частицы руды, шлака, растворимые неорганические соли, кислоты и щелочи.
Органические загрязнения. Могут быть разделены на загрязнения растительного происхождения, в которых преобладает химический элемент углерод (остатки овощей, плодов и т.д.) и животного происхождения, в которых преобладает азот (физиологические выделения, остатки живых тканей и т.д.). В бытовых стоках содержится примерно 60% загрязнений органического происхож-дения и 40% минерального. Органические загрязнения являются благоприятной средой для развития микроорганизмов, поэтому в стоках содержится еще один, третий вид загрязнений:
Биологические загрязнения. К этой категории относятся бактерии, дрожжевые и плесневелые грибки, яйца гельминтов и вирусы.
По фазово-дисперсному состоянию все загрязнения делятся по степени дисперсности (т.е. измельченности) на:
Растворенные вещества, состоящие из молекулярно-дисперсных частиц, размером не более 0,01 мкм (10-8 м).
Коллоидные вещества – частицы размером от 0,01 до 0,1 мкм.
Нерастворенные примеси, размер частиц которых составляет более 0,1 мкм. В свою очередь эти примеси делятся на всплывающие, оседающие и взвешенные вещества.
Производственные сточные воды делятся на условно-чистые, которые использовались преимущественно на охлаждение и почти не загрязнены, и загрязненные. Последняя категория может быть разделена на три группы стоков, содержащих:
· преимущественно минеральные вещества;
· преимущественно органические вещества;
· органические, ядовитые вещества.
В зависимости от концентрированности производственные сточные воды могут быть высококонцентрированными и слабоконцентрированными, по значению показателя pH стоки делятся на малоагрессивные (в том числе слабокислые и слабощелочные) и высокоагрессивные (сильнокислые и сильнощелочные).