Дождевые воды

  • автор:

Дождевые воды образуются в результате выпадения атмосферных осадков. К ним относятся также талые воды, получающиеся при таянии льда и снега. Отличительной чертой дождевого стока является его эпизодичность и резкая неравномерность по расходу и качеству воды. Расчетный расход дождевых вод определяется по методу «предельных интенсивностей».

Дождевые воды с площадок технологических установок и обвалованных территорий всех резервуарных парков должны отводиться в I систему канализации.

В дождевых водах содержится значительное количество нерастворенных минеральных примесей, а также загрязнения органического происхождения. БПК дождевых вод достигает 50—60 мг/л. Исследованиями установлено, что дождевые воды могут являться большим источником загрязнения водоемов. Расход дождевых вод с 1 га площади территории города достигает 150 л/с (1 раз в год) и 300 л/с (1 раз в 10 лет). Это в 50— 300 раз больше расхода бытовых вод. В то же время общий расход дождевых вод за год составляет 1500— 2000 м3 с 1 га, т. е. в 5—30 раз меньше расхода бытовых вод. Образование (выпадение) дождевых вод происходит весьма неравномерно. Их расход изменяется от нуля (в сухую погоду) до максимального значения — 300 л/с (в период выпадения интенсивных ливней).

Взятие проб дождевой воды, снега и льда. Дождевую воду улавливают при помощи широкой воронки, трубка которой доходит до дна бутыли для пробы. Если требуется определить средний состав дождевой воды, ее улавливают в течение всего времени, пока идет дождь. Если же требуется определить качество чистой дождевой воды, ее собирают через несколько минут после начала дождя.

Бытовые сточные воды города и производственные сточные воды химического комбината проходят раздельно механическую и химическую очистку, а затем совместно — биологическую, после чего поступают в буферный пруд. Условно-чистые и дождевые воды сбрасываются в буферный пруд без предварительной очистки. Собранные и усредненные в пруду сточные воды после отстаивания и фильтрации подвергаются адсорбционной очистке для извлечения из них остаточных органических, хлорорганических и поверхностно-активных веществ, затем — ионообменной очистке для дополнительного умягчения. После этого они поступают на пополнение систем оборотного водоснабжения комбината.

При организации отвода дождевых вод с нефтепромысловых территорий возникает необходимость определения величины стока с небольших изолированных площадок, например, с площади обвалованных резервуарных парков. Вычисление времени поверхностной концентрации по описанной выше методологии в этих случаях затруднительно и требует более упрощенных приемов расчета.

При содержании нитратов в воде более 0,3 мг/л в водоемах усиливается рост водорослей. ЛД50 для молоди чавычи — 5800 мг/л через 96 ч при 16 ‘С и 4800 мг/л через 168 ч; для молоди радужной форели — 6000 мг/л при 14 °С через 96 ч и 4700 мг/л через 168 ч. Сульфаты. В природных водах содержится от нескольких миллиграмм на литр воды до насыщенных растворов (сульфат натрия и магния), в дождевых водах — от 1 до 10 мг/л, в реках Европейской части РФ средняя концентрация — 26,6 мг/л.

При расчете расходов талых и дождевых вод учитывается общая площадь предприятий и огражденная бордюром площадь, с которой сточные воды не поступают в аккумулирующие емкости. При этом следует иметь в виду, что около 70% снега перемещается в процессе уборки с площадок на прилегающие участки.

Не менее опасные загрязнители дождевых вод — минеральные удобрения и ядохимикаты, смываемые о поверхвоотипочвы. Это приводит к явлению эвтрофа нации, т.е. образованию в воде избытка питательных элементов (азот, фосфор, калий и др.) и нарушению их естественного круговорота.

Реально водородный показатель дождевой воды, отобранной в разных районах мира, лежит в пределах 2

Определение расчетных расходов дождевых вод ведем с применением коэффициента уменьшения р при п=0,62.

В горной промышленности сточные воды выделяются на земную поверхность в виде шахтных вод, которые состоят из грунтовых и дождевых вод, а чаще всего из смеси обеих. К ним присоединяются и фильтрационные воды, стекающие с отвалов пустой породы.

В табл.2 представлен состав сточных вод основных производств машиностроительного профиля. Общий сток завода состоит из продувочных вод отдельных оборотных систем, сточных вод вспомогательных цехов, дождевых вод, всех сбросных сточных вод предприятия.

Средняя концентрация загрязнений в дождевых водах должна приниматься: взвешенных веществ — 300 мг/л, БГ1К20 — 40 мг/л, нефтепродуктов — По нормам, приведенным в табл. 9, с коэффициентом 0,1.

В СССР и за рубежом расчетный расход дождевых вод определяется по критической продолжительности дождя, при которой расчетный расход в данном сечении имеет максимальное значение. Этот метод был предложен П. Ф. Горбачевым и называется «методом предельных интенсивностей».

Данных об электропроводности облачной воды вообще очень мало, но можно сделать вывод, что она незначительно отличается от электропроводности дождевой воды. Заборы проб в облаках в Ленинградской области на высотах 500—1000 м позволили получить значения электропроводности облачной воды в пределах (7-н — -48) • 10-4 См/м и одно аномально-высокое значение: 400 • 10 4См/м (В. М. Дроздова и др. ).

Аппарат для получения дистиллированной воды. Дистиллированной называют воду, свободную от растворимых веществ. Получают ее перегонкой обыкновенной водопроводной или колодезной воды. Близка к дистиллированной воде по составу дождевая вода. В ней имеется некоторое количество азота.

Расчеты сетей для отведения поверхностных вод, как правило, более сложные, чем сетей производственно-бытового водоотведения. Это объясняется тем, что расчетный расход дождевых вод определяется продолжительностью выпадения дождя, которая считается зависящей от времени протекания дождевой воды по поверхности земли и по трубам, т. е. является функцией скорости течения воды. Поскольку эта скорость в начале расчета неизвестна, расчетные параметры приходится определять методом итерации.

Согласно ’’Правилам охраны поверхностных вод от загрязнений сточными водами”, отводимые с промышленных площадок дождевые воды, которые могут вызывать загрязнение водных объектов, должны подвергаться очистке. В настоящее время на НПЗ дождевые воды поступают в производственно-дождевую канализацию и совместно с производственными сточными водами проходят механическую и физико-химическую очистку, поступают на сооружения биологической очистки и доочистки, а затем используются для пополнения систем оборотного водоснабжения или сбрасываются в водоемы.

По оуцеотву это задача одна -найти источник води, яе завиоящиЯ от водоема.

Одним из недостатков этой системы является то, что дождевые воды поступают в нее периодически в количестве, которое во много раз превышает приток бытовых и производственных вод. Это обстоятельство вызывает необходимость строить каналы большой площади сечения, по которым в сухую погоду протекает небольшое количество воды. Другим ее иедостажом является эпизодический сброс в водоем некоторой части бытовых и производственных сточных вод без очистки. Протяженность общесилавной сети меньше сетей полной раздельной системы. Наибольшее применение в СССР имеет раздельная система канализации, которая позволила быстро улучшить санитарно-гигиенические условия на канализуемых территориях путем строительства, в первую очередь, лишь одной бытовой сети.

Подобного рода эмульсии преимущественно и наблюдаются в сточных водах нефтеперерабатывающих заводов. Объясняется это следующим. В канализационную систему, по которой отводятся вода и нефть, поступают вместе с промывными и дождевыми водами частицы песка, глины (эмульгирующий фактор). При движении жидкости в канализационной сети происходит до

Аналитические и экспериментальные исследования технологических свойств дождевых вод предприятий различных отраслей промышленности показали, что они, как правило, нестабильны в отношении образования карбонатных отложений. Скорость этого процесса в зависимости от температуры и кратности т’- р:рян”я может достигать десятка миллиметров в год. В ряде случаев дождевой сток проявляет коррозионную агрессивность, что отрицательно может сказаться на эксплуатации оборотных систем. Наличие в поверхностном стоке органических веществ затрудняет применение аналитических методов прогнозирования стабильности и коррозионной агрессивности воды при различны ч коэффициентах упаривания.

Особенностью данного типа хранилищ является относительно небольшой приток талых и дождевых вод и устройство дренажных канав для сбора фильтрующих вод практически по всему периметру сооружения. К достоинствам относится возможность прекращения эксплуатации объекта без значительных материальных затрат.

На нефтеперерабатывающем заводе указанного состава об разуются следующие виды сточных вод: 1) производственно-дождевые — .производственные сточные воды технологических установок и дождевые воды с площадок установок; 2) эмульсионные — сточные воды установок ЭЛОУ и резервуарных парков;.

При нормальной эксплуатации в городскую канализационную сеть сбрасывают только сточные воды, поступающие из установки физико-химической очистки. Если нужно сбросить другие сточные воды производства в канализационную сеть, то их очищают до степени, определенной муниципалитетом. Дождевые воды собирают с помощью колодцев в уравнительный бассейн, откуда их отводят в открытую канаву или направляют на обработку и затем используют в технологических целях.

Недостатком существующих полных раздельных систем водоотведения является то, что весь объем дождевых вод сбрасывается без очистки в водоем. Выше отмечалось, что очистку дождевых вод можно выполнять на локальных или на городских (централизованных) очистных сооружениях.

Санитарным преимуществом полураздельной системы канализации является использование сброса только для дождевых вод при сильных ливнях, однако она не получила распространения из-за ее высокой стоимости, большей чем для общесплавной канализации (в силу наличия двух сетей) и даже раздельной канализации (без очистки дождевых вод).

По тем же причинам на сегодняшний день в мире уже почти не осталось незагрязненных природных поверхностных вод. В своем круговороте вода постоянно встречается с рядом химических соединений и механических частиц как в атмосфере, так и в почве. Поэтому даже дождевая вода не является совершенно чистой, даже снег в полярных областях имеет признаки загрязнения. Хотя вода и не может являться таким же действенным, как воздух, посредником в отношениях между природными и искусственно созданными элементами окружающей среды, но все же ее посреднические функции очень важны.

Раздельные системы водоотведения могут иметь несколько водоотводящих сетей для отвода производственных сточных вод от отдельных цехов. Такие сети называются производственными. Их наименование дополняется словом, характеризующим основное загрязнение воды (например, производственные кислые; производственные нефтесодержащие и т. д.). Бытовые и дождевые воды также отводятся по самостоятельным сетям, называемым бытовая сеть и дождевая сеть. При этом возможен совместный отвод некоторых сточных вод. Производственные сточные воды всего промышленного предприятия или отдельного цеха совместно с бытовыми водами отводятся производственно-бытовой сетью. Сеть, предназначенная для совместного отвода производственных и дождевых вод, называется производственно-дождевой. Возможные раздельные системы водоотведения представлены на рис. 1.7.

Результатом циркуляции является перераспределение водяных паров, так как атмосфера захватывает их в одном месте (где вода испаряется), переносит и отдает в другом месте (где выпадают осадки). Если же в атмосферу поступают газы, в том числе загрязняющие, такие, как двуокись серы в промышленных районах, то система атмосферной циркуляции перераспределит их и они выпадут в других местах, растворенные в дождевой воде (рис. 4.34).

Соблюдение правил безопасного ведения работы должно способствовать предотвращению растекания химреагентов, просачивания вместе с дождевой водой в грунт.

Полураздельная система канализации состоит из тех же самостоятельных канализационных сетей, что и полная раздельная система. Однако дождевая сеть имеет специальные дополнительные устройства, при помощи которых стоки от мытья улиц и атмосферные воды во время небольших дождей, а также наиболее загрязненные первые порции воды ливней автоматически направляются в сеть для производственно-бытовых вод и отводятся вместе с ними по единому коллектору на очистные сооружения; остальные сравнительно чистые дождевые воды направляются непосредственно в водоемы.

Основываясь на исследованиях состава и свойств поверхностного стока, М. В. Молоков ввел понятие «предельного дождя», исходя из того количества дождевой воды, которое следует направлять в общесплавной коллектор и затем на очистку. Предельный дождь — это дождь наибольшей интенсивности, весь сток от которого необходимо очищать. Расходы, соответствующие количеству воды от дождей этих интенсивностей, называются предельными расходами.

Ровнядь — плоская низкая и низменная озерная и озерно-ледниковая равнины на ленточных и озерных суглинках и глинах с длительным стоянием талых и дождевых вод на поверхности, поверхностно-глеевыми почвами. Обычны влажные и сырые ельники-сурамени, а вдали от дрен — сырые и мокрые субори и согры. В живом напочвенном покрове сфагновые мхи, кукушкин лен, осоки, хвощ. Характерны комплексы с чередованием затопляемых мочажинных впадин микрорельефа и возвышений, древесина невысоких технических качеств с развитием различных пороков.

Роль атмосферных электрических разрядов состоит и в том, что под их воздействием из атмосферного азота и кислорода синтезируются оксиды азота, которые с дождевыми водами попадают в почву и накапливаются в ней (от 4 до 10 кг в год на 1 гектар) в форме селитры и азотной кислоты.

Чрезвычайно важной характеристикой потока ХОП в окружающую среду является их концентрация в атмосферных осадках. Обобщенные данные о концентрации ХОП в дождевой воде на территории СНГ приведены в табл. 2.12 Анализ полученных результатов показывает, что загрязнение осадков носит ярко выраженный региональный характер. При этом диапазон среднегодовых концентраций составляет 10-50 нг/л, что на порядок выше, чем на североамериканском континенте .

Определение этому понятию скорее всего можно найти в энциклопедическом словаре. Давайте посмотрим Малый энциклопедический словарь под редакцией Мейера: «Сточная вода: отработанная, в большинстве случаев сильно загрязненная вода населенных пунктов (от 100 до 350 л в сутки на каждого жителя) и промышленных предприятий. Перед сбросом в реки сточные воды следует очищать до такой степени, чтобы не отравить речную воду и не сообщить ей неприятного запаха». Это, несомненно, короткое и правильное объяснение, которое в дальнейшем окажет нам определенную помощь. Посмотрим еще, что говорится по этому поводу в Малой технической энциклопедии: «Сточные воды — это загрязненные (использованные) и дождевые воды. К загрязненным водам относятся бытовые, промысловые и производственные 1 сточные воды, фекалии, воды общественных фонтанов, промывные воды каналов, грунтовые воды, попадающие в негерметичные трубопроводы, поверхностные воды и т. п.». Здесь мы узнаем уже нечто большее о происхождении сточных вод. Будучи все же неудовлетворенными полученными объяснениями, попытаемся найти так называемое официальное определение понятия «сточные воды», обратившись для этого к стандарту ТС1 92-023 («Сточные воды — терминология, определения понятий»). Здесь мы находим точное и краткое объяснение: «сточная вода — это вода, загрязненная вследствие использования ее в быту и производстве, а также атмосферная вода, отводимая с территорий населенных пунктов».

Если эта величина будет более 2000 г/мл то нужно делать дополнительный сброс (продувку) из системы оборотного водоснабжения во Д систему канализации и подавать вместо нее свежую или дождевую воду с солесодержанием около 500 г/мЗ (во всяком случае меньше 2000 г/м3, например, из нефтеотделителей).

Химическая деструкция биологически активного действующего начала пестицидов с последующей сорбцией остаточных количеств исходных веществ и образующихся продуктов разложения положена нами в основу технологии очистки сточных вод базы ХСЗР объемом 10 тыс.т. Суточный объем производственных сточных вод 35 м3, дождевых вод — 75 м3, содержание пестицидов в воде колеблется от 1,43 до 8,3 кг .

Оценка проявления поверхностного смыва для таких больших территорий, как Россия, является достаточно сложным вопросом. М. Н. Заславский приводит карту (рис. 15), на которой выделяет три зоны возможного проявления эрозии: а) от стока талых вод; б) от стока талых и дождевых вод; в) от стока дождевых вод.

Высота перепада А о (разность между отметками дна лотков до и после перепада) назначается исходя из условий, что поток должен ударяться о дно нижнего лотка под таким углом р, когда обеспечивается отведение на очистку расхода

Напускаемая на участки полей орошения сточная жидкость пастью испаряется, частью поглощается растениями, а частью проникает в почву. К количеству сточной жидкости следует прибавить еще и выпадающие в течение года осадки. Во избежание заполнения на длительное время пор (грунта водой вместо воздуха, необходимо принятие искусственных мер для быстрого удаления воды, попавшей в грунт. Такими искусственными мерами -по быстрому отводу профильтровавшейся сквозь почву сточной и дождевой воды — осушения почвы на определенную глубину — является дренаж. Глубина осушенного слоя зависит от климатических и почвенных условий.

Сбор разлившейся жидкости и атмосферных осадков должен проводиться в специальную емкость. Наружные площадки для установки технологического оборудования сооружаются с бетонным покрытием и должны быть на 15 см выше планировочной отметки земли, а их уклоны для обеспечения отвода дождевых вод — не менее 0,003°. При возможном разливе горючих жидкостей площадки следует ограждать бетонным бортом высотой не менее 15 см.

В систему поверхностного водоотведения нередко включают также ручьи или небольшие речки, протекающие на территории города. При этом они могут быть либо частично или полностью заключены в трубы, либо протекать в виде естественного благоустроенного водотока, который будет использоваться также для пропуска дождевой воды во время сильных ливней. При реконструкции систем поверхностного водоотведения следует стремиться максимально использовать существующие коллекторы и сооружения дождевой канализации.

Судя по имеющимся исследованиям, почва в лесу в большинстве случаев промерзает на значительно меньшую глубину, чем в поле. Зимой под Москвой после очистки в лесу почвы от снега находили даже живых червей, показывавшихся на дневную поверхдость незамерзшей почвы (Качинский). Большая водопроницаемость почв в лесу вследствие повышенной некапиллярной скважности их позволяет снеговой и дождевой воде просачиваться вглубь несравненно быстрее, чем в иоле.

Величина pH в течение года колеблется от 3,50 до 7,48. За последние 20 лет, как отмечает С.Н. Волков , произошли существенные изменения экстремальных значений pH и Eh состояния атмосферных осадков, выпадающих в различных районах Урала. Усиление атмотехно-генных воздействий привело к сдвигу крайних значений pH как влево (до 2,0), так и вправо (до 9,0). Величина Eh дождевых вод составляет около +350—360 мВ, а снеговых от +210 до +285 мВ, содержание свободной углекислоты 9-16 мг/л.

В выгребной яме объем фекалий уменьшается вследствие уплотнения и разложения. Количество фекалий, приходящееся на одного человека, составляет примерно 40—45 л в год. Для детей эта величина вдвое меньше. Количество мочи в расчетах принимается равным примерно 500 л. Эти величины берутся с учетом постоянного проживания владельцев на своих участках. Когда же их пребывание ограничивается лишь выходными днями или отпускным периодом, указанные величины будут, естественно, меньшими. Для ям с водонепроницаемыми стенками количество фекалий и мочи в расчете на одного человека составляет в сумме 1,5 л в день или 45 л в месяц. Размер таких ям определяется в зависимости от частоты их опорожнения. Если яма опорожняется 2 раза в год, ее объем определяется из расчета 300 л на человека. Мыльную воду, воду от мытья кухонной посуды и дождевую воду ни в коем случае не следует сливать в выгребную яму. Это касается, как правило, поглощающих и водонепроницаемых ям.

Summary:

Использование дождевой воды в жилых помещениях

Описание:

Все более широкое использование атмосферных осадков, имеющее место во многих европейских странах, может стать эффективным оперативным решением проблемы водоснабжения объектов гражданского назначения.

Ключевые слова: Очистные сооружения, дождевая вода, жилые помещения

Giacomino Redondi

Все более широкое использование атмосферных осадков, имеющее место во многих европейских странах, может стать эффективным оперативным решением проблемы водоснабжения объектов гражданского назначения.

Сегодня более умеренное и соразмерное реальным потребностям пользование водными ресурсами означает, во-первых, признание фундаментального значения, которое эти драгоценные ресурсы имеют для жизни вообще. Кроме того, это становится конкретным выражением принципа, согласно которому всякий природный ресурс необходим не только людям, а значит, не должен расходоваться неоправданно и расточительно.

И, наконец, здесь есть реальная возможность существенно сократить расходы как отдельных пользователей, так и общества в целом, практически сразу, как только реальные потребности в питьевой воде будут отделены от нужд в воде более низкого качества или непитьевой.

Природные водные ресурсы

Известно, что в зависимости от источника вода зачастую содержит нежелательные вещества.

Природные воды бывают следующие:

  • атмосферные (дождевая вода);
  • поверхностные проточные (большие и малые реки);
  • поверхностные бассейновые (озера и моря);
  • родниковые (ключи, бьющие из недр);
  • пластовые (залегающие на небольшой глубине).

В частности, дождевая вода содержит меньше веществ по сравнению с водами из всех других источников в силу того, что она не соприкасается с почвой, горными породами, не растворяет соли и минералы и подвержена воздействию различных загрязняющих веществ, зачастую присутствующих в породе или почве.

При условии осуществления минимальной корригирующей обработки такую воду вполне можно использовать для удовлетворения большей части потребностей жилого сектора.

Солидный опыт немцев в области сбора и использования атмосферных осадков дает в распоряжение специалистов множество новинок, касающихся принципов организации систем, способных успешно решать специфические проблемы водоснабжения, а также методик по экономии средств, требующихся на обслуживание таких систем.

Инженерная система

Независимо от размеров, система сбора и использования дождевой воды, как правило, имеет следующую схему:

  • участок сбора воды;
  • система перевода воды с участка сбора в накопитель;
  • узел обработки (очистки) воды;
  • накопительный резервуар;
  • сеть распределения очищенной воды.

Рисунок 1.

Пример организации системы, в которой для нужд, не требующих питьевую воду, подается дождевая вода

1. Фильтр

2. Подача фильтрованной воды на малой скорости

3. Погружной электронасос

4. Автоклав

5. Пульт управления

6. Датчик давления

7. Ультразвуковые сенсоры

8. Соленоидный клапан переключения на питьевую воду

9. Микрометрический фильтр

10. Водослив

11. Подключение питьевой воды

12. Подача питьевой воды

Участок сбора воды

Участок сбора воды — это поверхность, куда льется дождь, который будет собран.

Она может представлять собой обычную мощеную поверхность, однако, наилучшей в качественном отношении и содержащей меньше загрязняющих веществ считается вода, стекающая с крыши здания.

В этой связи следует подчеркнуть, что материал кровли в немалой мере воздействует на степень загрязненности собираемой воды и ее дальнейшую очистку. Следовательно, предпочтение отдается крышам, выполненным из инертных материалов с низким уровнем выделения частиц и вредных веществ (глиняная черепица, шифер, цемент, по возможности не содержащий искусственных красителей). Категорически недопустимо собирать воду со старой кровли, для изготовления которой применялись материалы, содержащие асбест или свинец.

С определенной осторожностью следует относиться также к медной кровле.

Система транспортировки воды

Рисунок 2.

Система предварительной очистки дождевой воды способна удалять крупные плавающие и взвешенные частицы

Система транспортировки воды — это водосливный комплекс, посредством которого собранная с крыши вода транспортируется на очистной узел и затем в накопительный резервуар.

Здесь также самое пристальное внимание следует уделить материалам, из которых выполнены сливы. Совершенно непригодными считаются водосливы старого типа, выполненные из свинца либо содержащие свинец в той или иной пропорции.

Современные материалы для водосливов (ПВХ, оцинкованная сталь и пр.) не создают никаких проблем, за исключением, пожалуй, только меди.

Очистные сооружения

Легко представить, что вода будет загрязняться всем, что будет накапливаться на крыше. Следовательно, перед тем как слить воду в накопительный резервуар, ее необходимо должным образом очистить. Хотя методика, утвердившаяся в Германии, этого прямо не предусматривает, рекомендуется первую дождевую воду полностью сливать в канализацию, поскольку в силу особенностей начального смыва такая вода выходит очень грязной.

Это нетрудно организовать при помощи специального устройства, называемого «roof washer» (англ. — мойщик кровли), либо — еще проще — посредством вертикальных трубопроводов соответствующего сечения (в расчет берутся, как правило, 0,38 м2 на каждые 300 м2 поверхности водосбора), встроенных в водослив и оснащенных внизу сливным клапаном и клапаном удаления твердых отложений.

Очевидно, что степень последующей очистки определяется, главным образом, назначением воды. Если ее применение ограничивается просто дополнением ресурсов непитьевой воды, первая и самая простая очистка осуществляется путем установки в водосливах крупноячеистых фильтрующих сеток, задерживающих твердые наиболее крупные частицы (листва и пр.).

Более мелкие сетки устанавливаются внизу водосливов, чтобы на очистной узел не попадали материалы, обычно накапливающиеся внутри сливных труб.

Для решения немаловажной проблемы обслуживания и очистки этих перевалочных узлов современный рынок стройматериалов предлагает различные системы предварительной фильтрации, которые устанавливаются на поверхности земли у основания коллектора дождевой воды и удаляют из воды крупные плавающие частицы и производят неплохую микрометрическую фильтрацию (до 200 мм). Собранная таким образом вода, как правило, остается достаточно мутной в силу множества имеющихся взвешенных частиц небольших размеров, таких как глина, ил, органические вещества. Поэтому необходима дальнейшая тонкая механическая очистка (до 5 микрон) и осветление на оборудовании многослойного типа.

Периодически рекомендуется производить дезинфекцию осветлительного фильтра, чтобы нейтрализовать бактериальные отложения, неизбежно накапливающиеся на фильтровальной подушке.

Накопительный резервуар

Рисунок 3.

Типология компактного резервуара-моноблока, оснащенного системой фильтрации воды

Этот агрегат представляет собой один из наиболее дорогостоящих компонентов системы, и поэтому следует внимательно отнестись к его выбору. Что касается расположения резервуара, его можно устанавливать как под открытым небом, так и в грунте.

В первом случае экономятся расходы на земляные работы и существенно облегчается обслуживание резервуара. Зато врытый в грунт резервуар естественным образом охлаждается, что в значительной мере замедляет разрастание водорослей и бактерий, которому, наоборот, способствует нагревание воды под открытым солнцем.

Для этих целей хорошо подходят резервуары из бетона, оцинкованной стали, полиэтилена, стекловолокна и пр., т. е. из материалов, не меняющих свойства с течением времени и совместимых с качеством аккумулируемой воды.

В силу низкой стоимости и простоты установки на современном рынке утвердились полиэтиленовые резервуары-моноблоки, специально разработанные для данного типа применения, с предустановленными узлами крепления и в комплекте с аксессуарами, что значительно упрощает монтажные работы.

Горловина цистерны и ее крышка должны плотно закрывать резервуар и не допускать размножения комаров, проникновения внутрь насекомых, грызунов и иных мелких животных.

Объем цистерны определяется несколькими факторами, например, частотой дождей в регионе, размерами участка сбора воды, потребностями водоснабжения.

Критерий, вполне удовлетворяющий общим требованиям, выражается следующим отношением:

V=0,5+0,05·Pa,

где
V — общий объем цистерны (м3);
Pa — годовой объем осадков в виде дождя (м3).

В свою очередь:

Pa=S·Hp·Cd,

Распределение

Рисунок 4.

Автоматическое устройство управления системой сбора воды посредством погружного насоса в цистерне

1. Автоматический контроль давления

2. Микрометрический фильтр

3. Подача питьевой воды

4. Пульт управления и контроля

5. Погружной насос с плавающим фильтром на всасывании

Если цистерна находится на достаточной высоте над обслуживаемым сооружением, подача воды может осуществляться естественным путем. Однако, в большинстве случаев это не так, и приходится прибегать к помощи соответствующих насосных агрегатов.

С учетом природы циркулирующей жидкости (очищенная дождевая вода из накопительного резервуара — это практически дистиллированная вода, а такая вода особенно агрессивна по отношению к металлическим материалам), насосный агрегат должен быть выполнен из нержавеющей стали или иного стойкого к агрессивному воздействию материала.

Водопроводные трубы, ведущие от цистерны, также должны выбираться с учетом данного фактора, и если описываемая система устанавливается для дома, оборудованного металлическими трубами, рекомендуется во избежание коррозии добавлять в воду фосфо-силикаты, образующие защитную пленку, которая не дает соприкасаться воде и металлу.

Для правильной эксплуатации системы предлагаются соответствующие пульты управления и контроля, выполненные в виде единого узла и обеспечивающие корректное распределение воды из накопительного резервуара и ее интеграцию с водой из водопровода.

Заключение

Если принять во внимание, что более 50 % средней ежедневной потребности воды — а это 132 л на человека — составляет непитьевая часть, которую можно заменить дождевой водой, обработанной описанным выше способом, можно представить, что технические системы сбора атмосферных осадков, реализованные в индивидуальном порядке или даже для неширокого коллективного пользования, обеспечивают существенную экономию средств, при этом первоначальные вложения с учетом имеющихся на рынке предложений представляются весьма умеренными.

На самом деле сокращение среднего уровня ежедневного потребления воды до 60 л на человека, как подчеркивается в докладе «Гидротехнологии 2010», представленном на ISH 1999 года во Франкфурте, позволит в значительной мере уменьшить водозабор поверхностных и подземных вод и, следовательно, предотвратить оседание почвы.

Внедрение данной технологии, безусловно, было бы особенно полезно в нашей стране, где объемы поверхностных и подземных незагрязненных вод постоянно сокращаются и все отчетливее экологический дисбаланс, обусловленный таким управлением природными ресурсами, у которого мало общего с принципами защиты окружающей среды.

Полезные ссылки

Дождь всегда в радость, особенно рачительным хозяевам, получающим от этого дополнительную выгоду. Питьевая вода с каждым годом становится всё ценнее. И дело не только в постоянном росте тарифов на неё, но и в непомерном расходе, в том числе и для полива растений в саду. Чтобы сократить расход питьевой воды на хозяйственные нужды, многие толковые и предусмотрительные домовладельцы на своём участке, где есть сад и огород, сооружают системы для сбора дождевой воды. Опыт показывает, что эти системы окупаются сравнительно быстро.

Дождевую воду можно использовать не только для полива растений, но и в доме, в частности — для стирки белья в стиральных машинах, мытья полов.

Дожди в различных регионах бывают обильными и не очень. Однако при среднегодовом количестве осадков 700 л/м2 и 25%-й потере их при испарении можно собрать на участке площадью 120 м2 порядка 63 м3 пригодной к использованию дождевой воды. Нетрудно подсчитать, какое количество питьевой воды, забираемой из водоёмов, скважин и колодцев, можно сэкономить в течение года по району, области или стране в целом. К тому же уменьшение отбора грунтовых вод приносит пользу и экологии. Многие владельцы земельных участков сооружают пруды и заполняют или пополняют их питьевой водой, что, конечно же, расточительно. Пруды следует устраивать с учётом возможности их заполнения талой и дождевой водой. Если пруд достаточно большой и в нём образовалась сбалансированная биосистема, обеспечивающая его самоочищение, то при разборе воды на хозяйственные нужды можно даже обойтись без фильтров.

Сбор дождевой воды также целесообразен как с экологической, так и с экономической точек зрения. Используя её в хозяйстве, можно до 50% сократить расход питьевой воды. В семьях, где экономно расходуют воду, за сутки потребляется порядка 100 л питьевой воды на человека, в частности: для питья — 3 л, личной гигиены — 7 л, мойки посуды — 5 л, принятия ванны и душа — 35 л. Однако для стирки белья (20 л), туалета (20 л), полива комнатных растений (5 л) и уборки помещений (5 л) вполне годится дождевая вода.

Использование дождевой воды положительно влияет на состояние грунтовых вод, разгружает канализационные сети и очистные сооружения. Высокие тарифы на воду и субсидии, выделяемые в европейских странах на сооружение систем использования дождевой воды, делают сооружение систем водосбора привлекательным.

Дождевая вода не содержит хлора, поэтому она в большей мере, чем питьевая, пригодна для полива садовых растений и овощных грядок. Благодаря уменьшенному содержанию извести ею хорошо стирать бельё. Как показывают исследования, химические и бактериологические показатели дождевой воды не превышают предельных значений, определяемых соответствующими нормами для купальных водоёмов.

Собранная дождевая вода идеально подходит для орошения и бытовых устройств, таких как туалет, стиральная машина, автомобильная мойка. Эти решения пригодны к установке в:

• Частных, одно- или многоквартирных домах

• Летних домиках и коттеджах на выходные

• Торговых залах

• Школах и офисных зданиях

• Больницах и домах престарелых

• Садоводствах

С ТОЧКИ ЗРЕНИЯ ПОЛИТИКИ

Кыргызстан, как и другие центрально-азиацкие страны, выбирает путь бережливого использование ресурсов на благо социального и экономического развития, это показывает стратегия Устойчивого Развития страны. А так, как, Генеральная Ассамблея ООН объявила 2013 год годом водного сотрудничества, международное сообщество будет уделять особое внимание проблемам воды и улучшения сотрудничества в этой сфере. Так, например, Казахстанский парламентарий предлагает законодательно стимулировать сбор и использование дождевых и талых вод, это предложение социально, экономически и экологически обосновано. Возможно, в Кыргызстане этот потенциал возобновляемых источников воды приобретет широкий резонанс. Повсеместное использование дождевой воды, здорово помогло бы Водоканалам страны, которые не справляются с обеспечением питьевой воды всему населению, конечно, ведь питьевая вода тоннами уходит полив огородов, канализацию, промышленное применение.

ЗЕЛЕНЫЕ РЕШЕНИЯ GRUNDFOS

СЕРИЯ GRUNDFOS SB — КОМПЛЕКСНОЕ РЕШЕНИЕ

Погружной насос SB предназначен для перекачивания чистой(без загрязнений крупными частицами) дождевой воды для бытового применения. Для целей перекачивания дождевой воды насос SB поставляется с боковым входом, который включает в себя гибкий всасывающий шланг и плавающий сетчатый фильтр с перфорацией 1 мм. Насос поставляется в двух вариантах комплектаций, с поплавковым выключателем или без него, этот элемент используется для защиты насоса от сухого хода . SB может быть объединен с системой управления давлением Grundfos Pressure Manager.

ЛИНЕЙКА GRUNDFOS SPO — ШИРОКИЙ АССОРТИМЕНТ ИЗ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ

Погружной насос SPO изготовлен из нержавеющей стали и предназначен для перекачивания чистой воды для бытового и коммерческого применения. Для сбора дождевой воды, насос SPO поставляется в комплектации с боковым входом. Насос SPO с боковым входом может также быть установлен вне бака сбора дождевой воды, так как двигатель охлаждается с помощью перекачиваемой жидкости. Кроме того, существуют комплектации с поплавковым выключателем и без него. Поплавковый выключатель используется для защиты от сухого хода насоса. Насос SPO может быть объединен с системой управления давлением Grundfos Pressure Manager.

ПРЕИМУЩЕСТВА СБОРА ДОЖДЕВОЙ ВОДЫ

• Снижает давление в канализации при пиковых нагрузках, что уменьшает риск затопления.

• Экономит до 50% питьевой воды, путем использования дождевой воды для технических целей, бытовой техники и т.д.

• Уменьшение накипи и продление жизненного цикла бытовой техники, так как дождевая вода мягкая.

Grundfos поставляет насосы для сухой установки, погружного типа и комбинированные, данные насосы превращают дождевую воду в водосборных баках в надежный источник воды для бытового и коммерческого применения.

Схема сбора и использования дождевой воды относительно проста. Стекающая с крыши вода по водосточному жёлобу поступает в водосточную трубу и проходит через установленный в ней фильтр грубой очистки. Отфильтрованная вода по трубопроводу сливается в резервуар, установленный в подвале дома или врытый в землю на территории участка. Главное, чтобы резервуар был защищён от света, иначе в воде могут развиться водоросли и бактерии. Кроме того, вода в нём должна быть прохладной. Из резервуара к потребителю воду подают насосом.

Ёмкость для хранения следует выбирать в соответствии с количеством дождевой воды, необходимой для хозяйственных нужд. Слишком большой резервуар придётся чаще пополнять питьевой водой, слишком маленький может не вместить всей поступающей дождевой воды. И то, и другое невыгодно.

Расчёт системы сбора и использования дождевой воды несложен. Сначала определяют потребности в воде одного человека и всей семьи. Затем к этому количеству прибавляют воду для полива зелёных насаждений на участке. При выращивании овощей и фруктов требуется интенсивный полив. На каждые 100 м2 площади насаждений в дополнение к дождевым осадкам, выпадающим летом, потребуется ещё 6 м3 воды для дополнительного полива.

При наличии свободного места на участке резервуар хранения дождевой воды можно заглубить в грунт. Главное, что он будет защищён от света и тепла в жаркое время года.

Наличие стандартных трубопроводных элементов позволяет произвести монтаж системы собственными силами.

Самоочищающийся и не требующий специального ухода циклонный фильтр тонкой очистки устанавливают перед накопительным резервуаром.

Фильтр грубой очистки, устанавливаемый в водосточной трубе. Его можно использовать также для очистки воды.

Насосный блок (или домовая водонасосная станция) с приборами управления

Количество собираемой дождевой воды зависит от интенсивности осадков и площади их сбора.

Среднегодовое количество выпадающих осадков можно узнать в гидрометеоцентре — оно колеблется в пределах 500… 1600 л/м2 в год, что соответствует уровню 0,5…1,6 м/год.

Полностью собрать выпадающие осадки из-за испарений невозможно. Поэтому при расчёте потребности в воде следует учитывать коэффициент стока, который зависит от материала кровли крыши. В случае гладкой водопроницаемой кровли (черепица, гофрированные плиты и так далее) он составляет 0,75, гравийного и прочих подобных покрытий — 0,60, а при озеленённой крыше —0,4…0,5.

Как показывает опыт, для хранения собранной воды оптимальным будет резервуар емкостью примерно около 5% от количества собираемой за год дождевой воды. Если потребности в дождевой воде ниже или выше её годового сбора (с разницей в 20%), то нужно установить резервуар ёмкостью порядка 3% или 7% от объёма годового сбора соответственно.

При использовании таких резервуаров всё хозяйство будет обеспечено дождевой водой примерно на 85% общей потребности. В этом случае стоимость системы сбора и использования дождевой воды окупится экономией питьевой воды, но конечно же, не за один год.

Экономические показатели использования дождевой воды можно повысить за счёт:

а) увеличения площади её сбора путём оборудования дополнительных участков крыши устройствами водостока;

б) подключения хозяйственных потребителей воды, в частности, стиральной машины, смывного бачка туалета, водоразбора на полив исключительно к резервуарам хранения дождевой воды.

Введение

Безопасная и доступная вода — важный фактор здоровья людей, независимо от того, используется ли она для питья, бытовых нужд, приготовления пищи или рекреационных целей. Улучшенная система водоснабжения и санитарии и более эффективное водопользование могут способствовать экономическому росту в странах и вносить существенный вклад в сокращение масштабов нищеты.

В 2010 году Генеральная Ассамблея ООН четко признала право человека на воду и санитарию. Каждый имеет право на достаточное, непрерывное, безопасное, физически доступное и приемлемое по цене водоснабжение для личных и бытовых нужд.

Службы питьевого водоснабжения

Задача 6.1 в рамках Целей в области устойчивого развития предполагает обеспечение всеобщего и равноправного доступа к безопасной и недорогой питьевой воде. Выполнение этой задачи отслеживается при помощи показателя «услуг водоснабжения, организованного с соблюдением требований безопасности», то есть снабжения питьевой водой из улучшенного источника воды, который находится по месту жительства, доступен по мере необходимости и свободен от загрязнения фекалиями и приоритетными химическими веществами.
В 2017 г. 5,3 миллиарда человек пользовались услугами водоснабжения, организованного с соблюдением требований безопасности, то есть в их распоряжении имелись улучшенные источники воды, которые расположены по месту жительства, доступны по мере необходимости и не содержат загрязняющих веществ. В числе остальных 2,2 миллиарда человек, не обеспеченных безопасно организованными услугами в 2017 г., были:

  • 1,4 миллиарда человек, обеспеченных базовыми услугами, то есть улучшенным источником воды, на дорогу до которого и обратно затрачивается менее 30 минут;
  • 206 миллионов человек, обеспеченных ограниченными услугами или улучшенным источником воды, на получение воды из которого требуется более 30 минут;
  • 435 миллионов человек, получающих воду из незащищенных колодцев и природных источников;
  • 144 миллиона человек, отбирающих необработанную поверхностную воду из озер, прудов, рек и ручьев.

В мире до сих пор сохраняется четко выраженное географическое, социально-культурное и экономическое неравенство, притом не только между сельскими и городскими районами, но и в небольших и крупных городах, в которых люди, проживающие в бедных, неофициальных и незаконных поселениях, обычно пользуются более ограниченным доступом к улучшенным источникам питьевой воды, нежели другие жители.

Вода и здоровье

Загрязненная вода и плохая санитария связаны с передачей таких болезней, как холера, диарея, дизентерия, гепатит А, брюшной тиф и полиомиелит. Неадекватные или ненадлежащим образом управляемые службы водоснабжения и санитарии или их отсутствие создают предотвратимые риски для здоровья людей. Это особенно касается медицинских учреждений, где и пациенты и персонал подвергаются дополнительным рискам со стороны инфекций и болезней при отсутствии служб водоснабжения, санитарии и гигиены. В глобальных масштабах у 15% пациентов развивается инфекция во время их пребывания в больнице, а в странах с низким уровнем дохода этот показатель значительно выше.

Обработка городских, прoмышленных и сельскохозяйственных сточных вод означает, что питьевая вода, которой пользуются миллионы людей, характеризуется опасным уровнем заражения или загрязнения химическими веществами.

По оценкам, 829 000 человек ежегодно умирают от диареи вследствие небезопасной питьевой воды, небезопасных санитарных условий и небезопасной гигиены рук. Однако диарея в значительной мере поддается профилактике. Например, 297 000 случаев смерти детей в возрасте до 5 лет ежегодно можно было бы избежать, если бы соответствующие факторы риска были устранены. Там, где воды нет, люди могут подумать, что мытье рук — это неприоритетное мероприятие, в результате чего вероятность диареи и других болезней повышается.

Диарея — это наиболее хорошо известная болезнь, которая ассоциируется с загрязненной пищей и водой, однако она сопряжена и с другими опасностями. В 2017 г. более 220 миллионов человек нуждались в профилактическом лечении шистосомоза – острого и хронического заболевания, вызываемого паразитическими червями, которые попадают в организм человека при контакте с водой, зараженной паразитами.

Во многих районах мира насекомые, живущие или размножающиеся в воде, являются носителями и переносчиками таких болезней, как лихорадка денге. Некоторые из таких насекомых, называемых переносчиками инфекции, размножаются не в грязной, а чистой воде, и используемые в быту емкости для хранения питьевой воды могут служить местами для их размножения. Такая простая мера, как использование крышек для этих емкостей, может способствовать снижению уровней размножения переносчиков инфекции и к тому же имеет дополнительные преимущества с точки зрения предотвращения загрязнения воды фекалиями в домашних хозяйствах.

Экономические и социальные последствия

Когда вода поступает из улучшенных или более доступных источников, люди тратят меньше времени и усилий, собирая ее физически, а это означает, что они могли бы выполнять другую продуктивную работу. Это могло бы также привести к повышению безопасности людей, ограничив необходимость в долгих и рискованных походах за водой. Более качественные источники также означают меньше расходов на здоровье, поскольку в этом случае люди, скорее всего болели бы реже, им не пришлось бы нести медицинские расходы и они имели бы больше возможностей оставаться экономически продуктивными.

С учетом того, что дети особенно подвержены риску болезней, связанных с водой, доступ к улучшенным источникам воды означает для них меньше затрат времени на сбор воды, способствует укреплению их здоровья и более регулярному посещению школы, что в долгосрочном плане положительно сказалось бы на их жизни.

Проблемы

Изменение климата, увеличение дефицита воды, рост численности населения, демографические изменения и урбанизация уже и так создают проблемы для систем водоснабжения. К 2025 году половина мирового населения будет проживать в районах, для которых будет характерен дефицит воды. В настоящее время одна из важных стратегий состоит в повторном использовании сточных вод в целях рекуперации воды, питательных элементов или энергии. Страны все больше и больше используют сточные воды для орошения — в развивающихся странах на нее приходится 7% от общей площади орошаемых земель. Однако, если орошение выполняется неправильно, эта практика может создать определенные риски для здоровья, которые необходимо взвешивать на фоне потенциальных преимуществ увеличения производства продовольствия.

Варианты водных источников, используемых в качестве питьевой воды и орошения, будут развиваться и впредь с переносом акцента в этой работе в большей степени на подземные воды и альтернативные источники, включая сточные воды. Климатические изменения приведут к более существенным колебаниям в объемах сбора дождевой воды. Для того чтобы обеспечить наличие и качество воды, необходимо улучшать систему регулирования всех водных ресурсов.

Деятельность ВОЗ

В качестве международного органа в области общественного здравоохранения и качества воды ВОЗ возглавляет усилия на глобальном уровне по профилактике болезней, передаваемых через воду, консультируя правительства по целевым показателям и правилам в области здравоохранения.

ВОЗ готовит серию руководящих принципов по качеству воды, в том числе по качеству питьевой воды, безопасному использованию сточных вод и созданию безопасных условий для водоемов, используемых в рекреационных целях. Руководящие принципы по качеству воды строятся на необходимости устранения рисков и с 2004 г. в рамках «Руководств по обеспечению качества питьевой воды» поощряют принятие Рамочной основы в области обеспечения безопасности питьевой воды. В предлагаемой Рамочной основе рекомендуется установить целевые ориентиры, сформулированные с учетом требований охраны здоровья, поставщикам воды – разработать и внедрить Планы обеспечения безопасности воды, предназначенные для наиболее эффективного выявления рисков и управления ими по всей цепочке от водосбора до потребителя, а странам – наладить систему независимого надзора для обеспечения эффективного выполнения этих Планов и достижения установленных целевых ориентиров.

Кроме того, ВОЗ помогает странам в реализации руководства по обеспечению качества питьевой воды путем разработки практических методических пособий и предоставления им прямой поддержки. Это включает разработку учитывающих местные условия нормативных актов по качеству питьевой воды, приведенных в соответствие с принципами, изложенными в Руководстве, а также разработку, осуществление и аудит Планов обеспечения безопасности воды и укрепление практики надзора.
Руководства по обеспечению качества питьевой воды

Планы по обеспечению безопасности воды

Регулирование качества питьевой воды
С 2014 г. ВОЗ проводит тестирование продукции для обработки воды, используемой в домашнем хозяйстве, в соответствии с критериями ВОЗ, ориентированными на охрану здоровья, в рамках Международной системы ВОЗ по оценке технологий обработки воды в домашних хозяйствах. Этот проект направлен на обеспечение того, чтобы распределяемые продукты защищали пользователей от патогенов, вызывающих диарейные болезни, и на усиление механизмов для проведения политики, нормативного регулирования и мониторинга на национальном уровне в поддержку надлежащего целевого распределения и непрерывного и правильного использования такой продукции.

ВОЗ тесно сотрудничает с ЮНИСЕФ по ряду направлений, касающихся воды и здоровья, в том числе по вопросам водоснабжения, санитарии и гигиены в учреждениях здравоохранения. В 2015 г. два учреждения совместно разработали руководство для улучшения водоснабжения и санитарии в учреждениях здравоохранения (WASH FIT), представляющий собой адаптированный вариант метода планирования безопасности водоснабжения. Руководство WASH FIT призвано помочь небольшим учреждениям первичной медицинской помощи в странах с низкими и средними уровнями доходов внедрить непрерывный цикл улучшений, состоящий из проведения оценок, ранжирования рисков и определения конкретных адресных действий. В докладе за 2019 г. описываются практические шаги, которые могут предпринять страны для улучшения водоснабжения, санитарии и гигиены в медицинских учреждениях.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *