Аварийно-регулирующие резервуары

В 90 годах ХХ столетия был построен и введен в эксплуатацию новый тип водоотводящего сооружения – аварийно-регулирующий резервуар (АРР), предназначенный для приема бытовых и производственных сточных вод при авариях, отказах на сооружениях и в часы пик. Использование регулирующих емкостей достаточного объема в составе водоотводящих систем (ВС) позволяет уменьшить значение К₁ за счет снижения численного значения К₂ до 1.

Наличие регулирующей емкости в составе сооружений водоотводящих систем качественно меняет тип ВС, так как после створа регулирования, т. е. для последующих элементов ВС, расчетный расход может быть уменьшен на величину К₂. Становится возможным обеспечить для любых суток равномерный режим загрузки; значительно увеличивается резерв пропускной способности в створе регулирования и для всей последующей цепочки коммуникаций и сооружений. Особенно эффективно использование АРР в составе действующих ВС, так как увеличивается коэффициент использования существующих основных фондов ВС.

При необходимости увеличения пропускной способности существующих основных сооружений ВС использование традиционных способов, таких как строительство каналов, насосных станций (НС), водоводов, очистных сооружений, требует, в некоторых случаях, 5–10-кратно больших затрат, чем строительство АРР.

На рис. 5.6 представлена принципиальная схема расположения АРР относительно насосной станции. Создание нового структурного элемента водоотводящей системы «НС и АРР» позволяет осуществлять прием сточных вод в часы пик в АРР от напорных водоводов НС и последующее самотечное опорожнение АРР в ночное время или в то время, когда это возможно.

Рис. 5.6. Схема расположения АРР относительно НС:

1 – насосная станция перекачки сточных вод (НС); 2 – подводящий канал к НС;.

3 – напорный водовод от НС; 4 – регулирующая емкость АРР; 5 – труба,

соединяющая напорный водовод от НС с АРР; 6 – труба, соединяющая АРР

с подводящим каналом НС; 7 – фильтры-поглотители для газо-воздушной смеси;

8 – галерея задвижек АРР

Качественное отличие регулируемой ВС от нерегулируемой ВС состоит в том, что НС без АРР осуществляет подачу сточных вод в последующие элементы ВС в соответствии с режимом поступления сточных вод на НС. При наличии регулируемого привода на одном-двух насосах НС рабочая точка перемещается по кривой H(q) водоводов в пределах [q_min; q_max]. При рассредоточенной системе подачи сточных вод в АРР, обеспечивающей изменения подачи с достаточно малым шагом, можно получить множество точек подачи НС. Это новое качество ВС позволяет, в принципе, при любом режиме поступления сточных вод на НС осуществлять любой режим подачи сточных вод в последующие после створа регулирования элементы ВС.

На рис. 5.7 представлена принципиальная высотная схема расположения АРР относительно подводящего канала НС, в соответствии с которой обеспечивается самотечное опорожнение АРР в подводящий канал НС. АРР располагают в непосредственной близости от насосной станции. Он представляет собой заглубленную, полузаглубленную железобетонную или металлическую емкость, прямоугольную или круглую в плане. Аварийно-регулирующий резервуар при закрытых люках и монтажных проемах герметичен и изолирован от окружающей среды. На перекрытии АРР располагаются фильтры-поглотители: один на 1,5–3,0 тыс. м³ вместительности АРР. Сорбентом фильтра-поглотителя является активированный уголь. В процессе подачи сточных вод в АРР вытесняемая из АРР газо-воздушная смесь проходит через фильтры-поглотители.

На основе инженерного решения «НС и АРР» приняты: рассредоточенная система подачи сточных вод в АРР через эжекторы с коническим насадком, расположенным под углом к горизонту, определяемым расчетом; лотковая часть днища АРР, имеющая уклон в сторону опорожнения, при котором обеспечивается самоочищающая скорость смыва осадка сточных вод.

Подача сточных вод в АРР от напорных водоводов НС осуществляется через эжекторы с коническим насадком, вследствие чего происходит смешение стоков с воздухом в количестве 15–20 % от расхода воды и достигается равномерная гидравлическая нагрузка на любую секцию лотковой части днища за счет диспергирования струи, выбрасываемой из конического насадка. Наличие растворенного кислорода в сточной воде за время пребывания ее в АРР исключает процессы гниения и выделения из нее дурно пахнущих веществ. Скорость потребления растворенного в сточной воде кислорода следует принимать 3–5 г/м³ ∙ ч. Интенсивное выделение из сточной воды сероводорода начинается при уменьшении содержания в ней растворенного кислорода до 0,1 г/м³. Рассредоточенная система подачи сточных вод в АРР обеспечивает гибкость технологии в режимах подачи сточных вод в АРР, его опорожнения и организации смыва осадка из лотковой части днища АРР.

Рис. 5.7. Принципиальная высотная схема расположения АРР по отношению

к подводящему каналу НС: 1 – напорные водоводы от НС; 2 – трубопровод, подающий

в галерею задвижек; 3 – колодец с задвижками; 4 – колодец с расходомером; 5 – галерея задвижек с регулирующими устройствами; 6 – аварийно-регулирующий резервуар (АРР); 7 – подающая в АРР труба; 8 – эжектор с коническим насадком на подводящей

к АРР трубе; 9 – лотковая часть днища АРР; 10 – водосборный канал; 11 – поперечная перегородка с водопропускным проемом; 12 – приямок опорожнения АРР; 13 – труба опорожнения АРР с запорно-регулирующими устройствами; 14 – канал опорожнения АРР с колодцами на присоединении от смежных секций АРР; 15 – водоизмерительный пост на канале опорожнения АРР; 16 – колодец; 17 – фильтр-поглотитель; 18 – переливная труба АРР; 19 – лаз в АРР

Основными расчетными параметрами водоотводящей системы, в состав которой входят НС и АРР, являются: приращение производительности ВС в створе регулирования и в последующих после створа регулирования элементах ВС; величина требуемого регулирующего объема АРР; расчетные расходы для систем подачи и опорожнения АРР; диаметры коммуникаций систем подачи сточных вод в АРР и его самотечного опорожнения; диаметр и количество лотков в одной секции лотковой части днища АРР и уклон лотков в сторону опорожнения; параметры переливного устройства АРР; высотная схема АРР относительно подводящего канала НС; количество фильтров-поглотителей; количество и конструктивные размеры эжекторов с конической насадкой рассредоточенной системы подачи сточных вод в АРР; диаметры воздушных труб, через которые обеспечивается засасывание воздуха при подаче сточных вод в АРР через эжекторы с конической насадкой (обычно принимается 0,5 диаметра подающей в АРР трубы).