Министерство угольной промышленноети СССР
Управление охраны природы
Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт охраны окружающей природной среды в угольной промышленности (ВНИИОСуголь)
dPSUEHHbiS РЕКСИ&ДАЦИИ ПО 0РЕДОТВРЫЕН ИЮ ЗАГРЯЗНЕНИЯ, ОТШЕНИЮ И ОЧИСТКЕ ПОВЕРХНОСТНОГО СТОКА С ТЕРРИТОРИИ ПРЕДПРИЯТИЙ УГОЛЬНОЙ ПР0ШШЕНН0С1И
Пермь
1985
Министерство угольной промышленности СССР
Управление охрены природы
Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт охрены окружающей природной среды в угольной промышленности (ВНИИОСуголь)
СОГЛАСОВАНЫ с начальником Всесоюзного объединения "Союзшэхтопроект" тов. Н.А.Шэльновым 21 июля 1984 года
УТВЕРЖДЕНЫ первым заместителем министр? угольной промывленности ССС] тов. В.В.Белым 16 октября 1984 года
ВРЕМЕННЫЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРЕДОТВРАЩЕНИЮ ЗАГРЯЗНЕНИЯ, ОТВЕДЕНИЮ И ОЧИСТКЕ ПОВЕРХНОСТНОГО СТОКА С ТЕРРИТОРИИ ПРЕДПРИЯТИЙ УГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Пермь
1985
- m -
1*7* Исходные данные по качественно-количественной характеристике, технологическим свойствам поверхностного стока, а также рекомендуемые схемы очистки, оборудование, предложения по использованию воды и обезвоживанию осадка должны выдаваться отраслевыми научно-яоследовательскими организациями.
2. КОЛИЧЕСТВЕННО-КАЧЕСТВЕННАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОВЕРХНОСТНОГО СТОКА
2.1. Поверхностный сток, формирующийся на территории промышленных площадок шахт и обогатительных фабрик, подразделяется на нейтральный с pH более 6,5 и кислый о pH менее 6,5.
Нейтральные пресные воды установлены на предприятиях Кузнецкого, Печорского, Челябинского, Приморского, Карагандинского угольных бассейнов, а также месторождений Средней Азии и о.Сахалин и частично Донецкого и Подмосковного угольных бассейнов. Кислые воды образуются на отдельных загрязняющих объектах (породные отвалы, угольные склады, котельные, шламоотстой-ники) предприятий Кизеловского, Донецкого и Подмосковного угольных бассейнов.
Из общего объема поверхностного стока 96$ приходится не нейтральные воды и 4$ - на кислые.
Годовое количество и расчетные расходы стока
2.2. Годовое количество дождевых вод, стекающих с территории промышленных площадок или отдельное загрязняющих объектов, W<j мо'-сет быть определено по формуле
Wg = iofy • Wf- F .и3.
где fty - слой осадков за теплый период года, вы;
- II -
*Ро - средний коэффициент дождевого стоке;
F - расчетная площадь водосбора, га;
Ю - коэффициент, учитывающий размерности входящих в формулу величин.
При определении количестве дождевых вод, стекающих о территории промышленных площадок за определенный промежуток времени или за один дождь, значение Ц принимают соответственно за расчетный период или за дождь (приложение 2).
Значение 4^ для промышленной площадки определяется как средневзвешенная величина согласно СНиПу П-32-74 (п. 3.18).
Ориентировочные пределы значений Y<j для промышленных площадок действующих предприятий отрасли составляют 0,45-Ю,7.
2.3. Годовое количество талых вод, стекающих с территории промышленной площадки или отдельных загрязняющих объектов, Wm может быть определено по формуле
Wm« ro *hm rm F , м3, (2.2)
где ftm - слой осадков за холодный период года, мм;
Vm - коэффициент талого отока;
F - расчетная площадь водосбора, га;
10 - коэффициент, учитывающий размерности входящих в формулу величин.
Значение с учетом частичного испарения снега и впитывания воды водопроницаемыми поверхностями принимают в пределах 0,5-Ю, 7.
При определении количестве твлых вод, стекающих с территории промышленной площадки в весеннее половодье, значение hm принимают рввным запасу воды в снежном покрове к началу онеготаяния (приложение 2).
2.4. Поливо-моечные воды в образовании поверхностных отоков занимают незначительную честь и, как правило, в расчете поверхностного стока не учитываются.
2.5. Расчетные расходы дождевых вод в коллекторах дождевой канализации определяют по СНиПу П-32-74 (пп. 3.7-3.20).
12
Максимальные расходы стока, на приём которых рэсочитыва-етоя дождевая канализационная сеть, в соответствии оо СНиП П-32-7^, относительно кратковременны ж неоут незначительную часть годового объема стока и примесей. Ориентация на них в расчетах по сбору и отведению стока не очистку нецелееообрез-на, так как может привести к значительным затратам на сооружения, мощность которых большую часть времени не будет жепох*-зоватьоя.
Расчет расхода дождевых вод, подаваемых на очистку, производится согласно требованиям п. 3.5 настоящих рекомендаций.
2.6. Расчетный расход талых вод Qm может быть определен по слою стока за часы снеготаяния в течение суток по формуле
Qm « -&С • к • F , I/O, (2.3)
где t - продолжительность протекания талых вод до расчетного учветка, ч;
F - расчетная площадь водосбора, га;
К - коэффициент, учитывающий частичный вывоз и окучивание снега (рекомендуется принимать К • 0,5-0,8); he - слой талого стока за Я) дневных часов, мм.
Режим стока талых вод зависит от климатических условий районе расположения предприятия.
В климатической зоне с холодной зимой и устойчивом снежным покровом талые воды стекают в период весеннего снеготаяния в течение 8-10 суток. Снеготаяние происходит в основном в дневное время примерно в течение ГО часов.
В районах с неустойчивым онехяым покровом снеготаяние и сток талых вод наблюдаются несколько раз в течение зимы в периоды оттепелей, наступающих без определенной закономерности.
Значение he определяют в зависимости от местонахождения предприятия (табл. 2.1).
Таблица 2.1 |
Район отведения талых вод |
.Слой стока, вероятности J ния слоя в |
мм, при
превыше-
годах |
|
' 2 1 d 1 |
5 |
Средняя полоса страны южнее Каунаса, иосквы, Свердловска, Новосибирска, южная часть Бвйкала, Камчатка |
25 |
31 |
Севернее указанных пунктов до Полярного круга 20 |
25 |
Районы Крайнего Севера |
15 |
19 |
Юг Сибири и степные районы юго-востока Европейской части страны |
7 |
16 |
|
Соствв и концентрация загрязнений в поверхностном стоке
2.7. Поверхностный сток, формирующийся не территории промышленных площадок шахт и обогатительных фабрик, характеризуется значительным содержанием взвешенных веществ и нефтепродуктов, сравнительно невысоким БПК.
Ориентировочные значения показателей химического состава поверхностного стока с территории промышленных площадок шахт отрасли представлены в табл. 2.2.
2.6. Состав и концентрация примесей в поверхностном стоке с территории промышленных площвдок шахт и обогатительных фабрик зависят от степени благоустройства территории, рода поверхностей участков водосборной площади, технического состояния искусственных покрытий и режима уборки территории, эффективности работы систем газо- и пылеулавливания, организации складирования и транспортирования сыпучих и жидких материалов.
Состав примесей в поверхностной стоке с участков территории предприятий обусловлен характером основных технологических
Таблице 2.2 |
|
-!-
1 Единица |
J Средние |
значения |
Показатели |
Измерения
! |
{дождевой
{сток |
1
1 талый сток ! _____ |
PH |
|
7,4 |
7,4 |
Взвешенные вещества |
мг/л |
1150 |
5510 |
Нефтепродукты |
мг/л |
20 |
15 |
Сухой остаток |
мг/л |
«0 |
350 |
Хлориды |
мг/л |
70 |
60 |
Сульфаты |
мг/л |
130 |
130 |
Гидрокарбонаты |
мг/л |
96 |
Ю7 |
Нитриты |
мг/д |
0,5 |
0,2 |
Нитраты |
мг/л |
1,1 |
1,2 |
Калий + натрий |
мг/л |
100 |
85 |
Кальций |
мг/л |
63 |
58 |
изгний |
мг/л |
6 |
10 |
£ПКполн. |
мг/л |
О |
15 |
|
процессов. По составу примесей поверхностный сток с отдельных участков промышленной площадки может заметно отличаться от стока с других участков и общего стока, что должно учитываться при разработке схем его отведения, очистки и использования.
Концентрации примесей в твлых водах зависят от количества осадков, выпавших в холодное время годе, доли грунтовых поверхностей в балансе площади территории предприятия.
Концентрация примесей в дождевом стоке зависит от величины слоя за дождь, продолжительности и интенсивности дождя, длительности предшествующего периода сухой погоды. Концентрация примесей тем выше, чей меньше слой осадков и продолжительнее период сухой погоды.
2.9. Концентрации примесей изменяются в процессе стенания дождевых вод и имеют наибольшие значения в начале стока, а после достижения максимальных расходов происходит интенсивное их снижение. В процессе стока наиболее существенно изменяются содержание взвешенных веществ, ВПК. В первые Ю-15 минут стока концентрация взвешенных веществ может быть выше в ГО раз, а при сильных дождях - в 20 раз, чем в конце дождя. Такое уменьшение содержания примесей дает возможность направлять на очистку лишь наиболее загрязненную честь стока.
2.10* Основными объектами-загрязнителями поверхностного стока о территории предприятий угольной промышленности являются: породные отвалы, погруэочно-разгрузочные пункты различного назначения, оклады (угольные, лесные, горюче-смазочных материалов, реагентов), котельные установки с их золоотвалами, 8 также открытые площадки для механизмов, механические мастерские на шахтах и сушильные отделения не обогатительных фабриках.
Взвешенные вещества поступают в поверхностный сток со всех объектов-загрязнителей, находящихся на промышленной площадке. Нефтепродукты - с территорий, прилегающих к склэду горюче-смазочных материалов, механической мастерской, с площадки для механизмов. Минеральные соли - с породного отвала, угольного оклада, с территории котельной установки с её золоотвалами и сушильного отделения. Органические вещества - с территории лесного склада.
Ориентировочные денные по загрязнению поверхностного стока с объектов промышленных площадок и площади объектов-загрязнителей приведены в табл. 2.5 и 2.4.
2.II. Основными приме.сями, содержащимися в поверхностном стоке от всей территории промышленных предприятий отрасли, являются взвешенные вещества, нефтепродукты, минеральные соли, органические вещества естественного происхождения.
При отсутствии сведений о степени загрязненности поверхностного стоке концентрацию основных загрязнений можно принимать по табл. 2.5 для шахт и по табл. 2.6 - для обогатительных фабрик.
УДК 628.258:502
Временные рекомендации по предотвращению загрязнения, отведению и очистке поверхностного стока с территории предприятий угольной промышленности. - Пермь: ВНИИОСуголь, 1985. - 78 о.
Рекомендации содержат количественную и качественную характеристики, условия отведения, расчеты по регулированию поверхностного стока, мероприятия по предотвращению его загрязнения, схемы отведения и обезвреживания.
Рекомендации предназначены для использования проектными организациями и производственными объединениями при проектировании сооружений по обезвреживанию поверхностного стока с территории шахт и обогатительных фабрик, при разработке и осуществлении мероприятий по охране водных ресурсов.
Коллектив авторов: А.Ж.Кожетьев (руководитель), канд.хим.наук Н.К.Старкове, О.А.Крылова (часть I), канд.техн.наук У.П.Ким (часть П).
Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт охраны окружающей природной среды в угольной промышленности (ВНИИОСуголь). 1985.
-J-
СОДВРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ........ 5
Часть первая. НЕЙТРАЛЬНЫЙ ПОВЕРХНОСТНЫЙ СТОК..... 7
1. ОБЩИВ ПОЛОЖЕНИЯ.................. 7
Предотвращение загрязнения поверхностного стока. • 7
Перечень исходных данных, необходимых для расчетов............... 8
2. КОЛИЧЕСТВВННО-КАЧЕСТВЕННАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОВЕРХНОСТНОГО СТОКА.................. 10
Годовое количество и расчетные расходы стока ... Ю
Состав и концентрация загрязнений в поверхностном стоке....................... 13
3. УСЛОВИЯ ОТВЕДЕНИЯ ПОВЕРХНОСТНОГО СТОКА ...... 21
4. РАСЧЁТЫ ПО ОТВЕДЕНИЮ ЧАСТИ ДОЖДЕВЫХ ВОД ЧЕРЕЗ РАЗДЕЛИТЕЛЬНЫЕ КАМЕРЫ. РЕГУЛИРОВАНИЕ ПОВЕРХНОСТНОГО
СТОКА....................... 24
Разделение стока перед очистными сооружениями. • . 24
Разделение стока перед выпуском в водоём ..... 29
Регулирование стока перед очистными сооружениями.. 31
5. ОЧИСТКА ПОВЕРХНОСТНОГО СТОКА........... 38
Часть вторая. КИСЛЫЕ ПОВЕРХНОСТНЫЕ СТОКИ. УСЛОВИЯ
ОТВЕДЕНИЯ И ОЧИСТКА.......... 45
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ.................. 45
2. ОБЪЁМ СТОКОВ, ОБРАЗУЮЩИХСЯ НА ПОРОДНЫХ ОТВАЛАХ И
УГОЛЬНЫХ СКЛАДАХ................. 46
- 4 -
3. СОСТАВ КИСЛЫХ СТОЧНЫХ ВОД, ОБРАЗУЮЩИХСЯ НА ПОРОД
НЫХ ОТВАЛАХ И УГОЛЬНЫХ СКЛАДАХ.......... 49
4. ОТВЕДЕНИЕ, ОБЕЗВРЕЖИВАНИЕ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КИСЛЫХ
СТОКОВ...................... 51
ПРИЛОЖЕНИЕ I. Перечень законодательных и нормативных
документов, регламентирующих условия выпуска поверхностного стока с территории промышленных предприятий в водные объекты.............. 68
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Слой ооадков за тёплый и холодный периоды года.............. 69
ПРИЛОЖЕНИЕ 3, Методика определения необходимой степени очистки поверхностного стока о территории промпредприятий от взвешен
ных веществ перед выпуском в водный объект...... ?D
ПРИЛОЖЕНИЕ 4. Количество извести, необходимое для
нейтрализации воды.......... 77
ЛИТЕРАТУРА..................... 78
- 5 -
ВВЕДЕНИЕ
Производствениая деятельность предприятий отрасли неизбежно овязаыа о загрязнением территории и последующим выносом вредных веществ поверхностным стоком в водоёмы.
Специфическими для отрасли объектами, которые могут загрязнить поверхностный сток, являются породные отвалы, погрузочно-разгрузочные пункты, угольные и лесные склады, суыиль-ные отделения обогатительных фабрик. Высокая степень загрязнения и вредное влияние поверхностного стока на водные объекты обусловливают необходимость осуществления комплекса мероприятий по его обезвреживанию. Отсутствие нормативного документа, учитывающего специфику отрасли и регламентирующего разработку таких мероприятий, послужило ооновэнием для разработки настоящих рекомендаций.
При проектировании оистем ливневой канализации промышленных предприятий отрасли в первую очередь необходимо предусматривать возможность уменьшения выноса вредных веществ поверхностным стоком за счет осуществления профилактических мероприятий, а также использование поверхностного стока для технологических нужд предприятия.
В отрасли разработаны и рекомендованы для применения ряд эффективных технологических схем очистки. Поверхностный сток по составу загрязнения аналогичен шахтных водам, в то же время годовые объёмы стока в сотни pes меньше, чем годовые притоки шахтных вод. Это создаёт предпосылки для совместной их очистки.
Временные рекомендации разработаны институтом "ВНМИОС-уголь" в соответствии с заданием Госкомитета СССР по науке и технике 0.85.01 (теме 06.03.02): "Создать новые методы, технологические схемы и типы сооружений, обеспечивающие предотвращение загрязнения водных объектов неорганизованным поверхностным отоком с территории городов и промпредприятий" на основании результатов научно-исследовательских работ, выполненных отраслевыми институтами ДонУПЧ (Донецкий бассейн),
КузНИУИ (месторождения и бассейны Сибири ■ Дальнего Востока), ШУИ (месторождения Казахстане и Средней Азии), ПечорНИИ-проект (Печорский бассейн), ПНИУИ (Подмосковный бассейн), ВНИИОСуголь (месторождения Урела), ИОТТ, УкрНИИуглеобогащение, КузНИИуглеобогащение (обогатительные и брикетные фабрики) в 1977-198^ гг., и методических разработок ВНЙИВО.
Исследования проводились под методическим руководством института "ВНИИОСуголь". Экспериментальные работы выполнены институтами-ооисподнителями и лабораторией технологии очистки кислых сточных вод института "ВНИИОСуголь".
Ввиду отсутствия практического опыте по обезвреживанию поверхностного стока с территории промывленных предприятий, рекомендации являются временными. Разработаны в качестве докуч-мента, дополняющего "Временные рекомендации по проектированию сооружен# для очистки поверхностного стока с территорий промышленных предприятий и расчету условий выпуска его в водные объекты" (М.: ВНИИВОДГЕО, ВНИИВО, 1983).
Часть I содержит рекомендации для проектирования сооружений по обезвреживанию нейтрального поверхностного стока, не содержащего специфических веществ о токсичными свойствами; часть П - по обезвреживанию кислого поверхностного стока.
- 7 -
Часть первая. НЕЙТРАЛЬНЫЙ ПОВЕРХНОСТНЫЙ СТОК
I. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1. Настоящие рекомендации по предотвращению загрязнения, отведению и очистке поверхностного стока являются отраслевыми и предназначены для использования при проектировании новых и реконструкции действующих вахт и обогатительных фабрик. Осуществление рекомендаций не действующих предприятиях, не подлежащих реконструкции, предусматривается планами природоохранных мероприятий.
1.2. Схемы и методы очистки поверхноотного стока и параметры для расчета ооорукений по его обезвреживанию следует принимать на основании настоящих рекомендаций, необходимых для проектирования исходных данных, а также "Технологических охем очистки шахтных вод”, утвержденных заместителем министра угольной промышленности СССР /I/.
1.3. При проектировании систем дождевой канализации следует исходить И8 возможности:
- уменьшения выноса загрязняющих веществ поверхностным отоком с территории предприятия;
- сокращения объема стока, направляемого на очистку, за очёт его разделения;
- совместной очистки поверхноотного стока с шахтными водами;
- использования стока в оистемах промышленного водоснабжения.
Предотвращение загрязнения поверхноотного стока
1.4. Организационно-технические мероприятия по предотвращению загрязнения поверхностного стока должны предусматривать:
- проведение локализации территории промывленной площадки для исключения попадания поверхностных стоков с близлежащих территорий;
- благоустройство территории предприятия с увеличением площади газонов и ограждением зон озеленения бордюрами, исключающими смыв грунта во время ливневых дождей на дорожные покрытия;
- устройство асфальтовых покрытий дорог и проведение своевременного ремонта этих покрытий;
- расположение породных отвалов на значительном удалении от водоёмов;
- осуществление максимальной очистки выбросов в атмосферу на пыле- и газоочистных установках с целью предотвращения появления специфических' загрязнений в поверхностном стоке;
- упорядочение складирования и транспортирования сыпучих и жидких материалов;
- размещение на лесных складах распиловочных станков в закрытых помещениях или под навесами, пневматическую уборку опилок, транспортировку их в бункер, утилизацию отходов;
- предотвращение рассыпания угля и породы по территории промышленной площадки;
- организацию регулярной уборки и механизацию уборочных работ;
- проектирование механизированных складов ГСМ с набором необходимых емкостей и оборудования, обеспечивающих приём и раздачу мвсел без утечек;
- предотвращение смыва поверхностным стоком горюче-смазочных материалов с открытых площадок для ремонте подземного оборудования и машин и с территорий, прилегающих к механическим мастерским.
Перечень исходных данных, необходимых для расчетов
1.5. При проектировании сооружений для регулирования и очистки поверхностного стока с территории промышленных пред* приятий требуются следующие исходные данные:
- 9 -
- площадь водосбора, общая и по отдельным канализуемым участкам территории промышленной площадки;
- функциональное назначение отдельных участков;
- распределение территории водосбора по роду поверхностей;
- режим атмосферных осадков в данной местности:
а) интеноивнооти дождя #
б) период однократного превышения интенсивности Р,
в) параметры П , С определяются по СНиПу П-32-74 (д. '3.8);
г) средний многолетний слой осадков за теплый и холодный периоды года для данной местности, мм,
д) средняя продолжительность дождя в сутки, ч,
е) средняя продолжительность снеготаяния, сут.,
ж) средняя продолжительность таяния снеге в течение суток, ч
принимаются по /2/;
- объемы поверхностного стока и шахтных вод, очищаемых оовместно;
- физико-химический состав воды, подлежащей очистке (при отсутствии указанных данных могут быть использованы материалы табл. 2.2-2.6);
- результаты технологических анализов сточных вод, выполненных оогласно "Методическим указаниям по подготовке исходных данных для проектирования очистных сооружений шахтных вод"
(И.: ВНИИОСуголь, 1979);
- требования к качеству воды, используемой в промышленном водоснабжении или сбрасываемой в водные объекты.
При подготовке исходных данных для проектирования сооружений для регулирования и очистки поверхностного стока физикохимический состав и технологические свойства сточных вод принимаются по результатам химических и технологических анализов сточных вод предприятия-аналога данного региона.
1.6. При определении условий выпуска поверхностного стока о -территории промышленных предприятий в водные объекты следует руководствоваться соответствующими законодательными и нормативными документами, перечень которых приводится в приложении I, 8 также нестоящими рекомендациями.