Современное состояние водоотведения города Иркутска

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. Экономическое и экологическое значение систем водоотведения

2. Понятие системы водоотведения города

3. Схема водоотведения Иркутска и ее элементы

4. Проблемы системы водоотведения Иркутска

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

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.

1. 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.

2. 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).

3. Схема водоотведения Иркутска и ее элементы

Схемой водоотведения называется технически и экономически обоснованное проектное решение принятой системы водоотведения с учетом местных условий и перспектив развития объекта водоотведения.

Схема водоотведения города Иркутска включает разнообразные сооружения, которые по своему назначению делятся на две основные группы.

К первой группе относят оборудование и сооружения, предназначенные для приема и транспортирования сточных вод:

· Внутренние водоотводящие устройства (внутренняя сеть),

· Наружная водоотводящая сеть,

· Насосные станции и напорные водоводы.

Ко второй группе относят:

· Очистные станции и сооружения,

· Выпуски сточных вод в водоем.

Внутреннюю водоотводящую сеть в зависимости от категории отводимой жидкости подразделяют на:

1. Бытовую – для отведения из зданий бытовых и фекальных сточных вод,

2. Производственную – для отведения из цехов производственных сточных вод,

3. Дождевую – для отведения дождевых и талых вод с поверхности крыш зданий.

Бытовая внутренняя водоотводящая сеть включает в себя приемники сточных вод (унитазы, умывальники, раковины и т.д.), отводные линии к стояку, сами стояки и выпуски из зданий.

Схемы внутреннего производственного водоотведения характеризуются большим разнообразием в зависимости от производства, установленного оборудования и т.п. условий.

Наконец, внутренние водостоки состоят из приемных воронок, отводных труб, стояков и внутренних коллекторов. Наружная водоотводящая сеть состоит из подземной сети труб и каналов, прокладываемых с уклоном. Эти сети разделяются на дворовые, внутриквартальные и уличные.

1. Дворовая водоотводящая сеть располагается в пределах одного двора и обслуживает одно или несколько зданий, она включает в себя выпуски из зданий, приемные и смотровые колодцы, а также систему подземных труб небольшого (150…200 мм) диаметра.

Последний колодец перед присоединением дворовой сети к уличной сети называется контрольным колодцем.

2. Внутриквартальная сеть располагается уже в пределах квартала (микрорайона), состоит из тех же элементов, что и дворовая.

3. Уличная водоотводящая сеть служит для транспортирования сточных вод, поступающих от отдельных микрорайонов города в один трубопровод, называемый коллектором. Различают следующие виды коллекторов:

· коллектор бассейна водоотведения – собирает сточные воды из сети одного бассейна водоотведения,

· главный коллектор – собирает сточные воды от коллекторов бассейна водоотведения,

· загородный коллектор – отводит транзитом стоки за пределы населенного пункта к насосной станции или очистным сооружениям.

При необходимости перекачки сточных вод из отдельных районов устраивают насосные станции и напорные трубопроводы сточных вод. Насосные станции могут быть трех видов:

· местные – принимают и отводят стоки от группы или отдельных зданий,

· районные – осуществляют подъем сточных вод из глубоко лежащих коллекторов в более высоко расположенные,

· главные – насосные станции, подающие воду на очистные сооружения со всего города.

Напорные трубопроводы транспортируют сточную воду на более высокие отметки (например, на станцию очистки).

От главной насосной станции стоки поступают на очистные сооружения канализации, где происходит их очистка до необходимой степени.

Выпуски воды в водоем – специальные сооружения, конструкция которых обусловлена следующими требованиями: обеспечение быстрого и интенсивного смешения сточных вод с водой водоема и исключение разрушения самого выпуска потоками сбрасываемой сточной воды и воды водоема.

4. Проблемы системы водоотведения Иркутска

Иркутск является крупным областным центром с развитым промышленно-энергетическим комплексом.

Однако даже такой экономически развитый регион остро сталкивается с общенациональной проблемой износа систем ЖКХ. Среди прочих особое место занимают проблемы строительства станций водоподготовки и очистных сооружений, а также реконструкции сетей водоснабжения.

На сегодняшний день 55,1% сетей водоснабжения города самортизированы (390,2 км из 708,2 км), что обуславливает их значительную аварийность (до 500 аварий в год).

Основной водной артерией территории Иркутской агломерации является река Ангара с притоками Иркут, Ушаковка и Китой, Куда. Достаточно остро стоит проблема загрязнения поверхностных и подземных вод. Основные источники загрязнения – это неочищенные и недостаточно очищенные сбросы промышленных и сельскохозяйственных предприятий. Так, например, в поверхностные водные объекты на территории одного только Иркутска ежегодно отводится около 150 млн. куб. м сточных вод. Существующие системы водоочистных сооружений (некоторые из них построены более 25 лет назад) не в состоянии полностью очистить всю сточную воду. Помимо химического загрязнения наблюдается превышение ПДК по патогенной микрофлоре. Для обеспечения потребностей города питьевой водой требуется разведка и разработка новых источников питьевой воды. Необходимо перевести водоснабжение Иркутска на подземные источники, поскольку зависимость от Ершовского водозабора становится обременительной для муниципального бюджета, кроме того, новые требования к безопасности предполагают наличие резервного закрытого водозабора.

Больших инвестиций требует и система ливневой канализации, которая в городе представлена вообще фрагментарно. Для реконструкции сетей сбора и очистки поверхностного стока предусматривается строительство 59 очистных сооружений по правому и левому берегу р. Ангары.

Чтобы привести инженерную инфраструктуру Иркутска в должное состояние необходимо 7 миллиардов рублей. Для решения обозначенных проблем разработана инвестиционная программа «Развитие систем водоснабжения и водоотведения г. Иркутска на 2009-2012 гг.», которая позволяет привлекать инвестиции на развитие системы водоснабжения и водоотведения.

Однако реально вкладываемые денежные средства много меньше требуемых вложений. Так, на реализацию инвестиционной программы развития систем водоснабжения и водоотведения города Иркутска в 2010-2012 гг. будет направлено лишь 4 млрд рублей. На эти деньги планируется улучшить обеспечение населения чистой питьевой водой, санитарно-гигиеническое состояние систем водоотведения и водоснабжения, в том числе внедрить новые технологии очистки воды и утилизации осадков, повысить надежность инженерных сетей, и т.д. Также в рамках программы будет проведена реконструкция, модернизация изношенных водопроводных сетей. Кроме того, планируется создать резервный источник водоснабжения из подземных вод, организовать автоматизацию систем водоснабжения и водоотведения. В рамках программы запланированы мероприятия, направленные на увеличение мощностей канализационного хозяйства – строительство разгрузочного коллектора в микрорайоне Юбилейный, канализации по улице Старокузьмихинская, канализационного коллектора по улице Воронежской, реконструкция насосных станций с целью увеличения мощностей и т.д.

В программе также предусмотрены мероприятия по улучшению водоснабжения в частном секторе Иркутска. К примеру, планируется создание канализационных систем на некоторых улицах центральной части города.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В настоящее время в отношении системы водоотведения Иркутска отмечается, что необходимы решения, которые позволят значительно оптимизировать затраты на строительство и минимизировать площади под очистные сооружения за счет комплексного подхода к созданию единой водной инфраструктуры, объединяющей в одном и том же сооружении функции элементов хозяйственно-бытовой, ливневой канализации, декоративных водоемов, и противопаводковых защитных сооружений.

В результате муниципальное образование не только решит поставленные задачи по реконструкции водной инфраструктуры, но и может сэкономить площади под застройку, повысить благообразие территории, улучшить экологическую ситуацию региона за счет сброса в водоемы стоков высокой степени очистки.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. В Иркутске усовершенствуют систему водоснабжения и водоотведения [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://mag.e-gorod.ru/gazeta/lenta/6254/

2. Водоотводящие системы и сооружения [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.ges.ru/book/book_water_otbod/73.htm#

3. Игнатов А. В. Эколого-экономические аспекты управления водопользованием / Игнатов А. В., Кравченко В. В.; отв. ред. Антипов А. Н. – Иркутск: Изд-во Ин-та географии СО РАН, 2002.

4. Кульков В.Н. Водоотводящие системы промышленных предприятий: учеб. пособие. – Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2007.

5. Чуприн В. Р. Проблемы водоснабжения Иркутской агломерации и пути их решения // Исток. – 2008. – № 1 (февр.-март).