Первый сбор - First flush

Для чая первого сбора см. Чай § Выращивание и сбор урожая.
Городские стоки попадают в ливневую канализацию

Первый сбор это начальный поверхностный сток ливня. На этом этапе загрязнение воды входящий ливневые стоки в районах с высокой долей непроницаемые поверхности обычно больше концентрированный по сравнению с остатком шторма. Следовательно, эти высокие концентрации городской сток привести к высокому уровню выбросов загрязняющих веществ из ливневой канализации в поверхностные воды.[1][2]:216

Эффект первого смыва

Термин «эффект первой промывки» относится к быстрым изменениям качество воды (концентрация или нагрузка загрязняющих веществ), возникающие после дождей в начале сезона. Почва и частицы растительности смываются ручьями; отложения и другие накопленные органический частицы на дне реки повторно взвешиваются, а растворенные вещества из почвы и неглубоких грунтовых вод могут смываться ручьями. Недавние исследования показали, что этот эффект не наблюдался в относительно проницаемых областях.[2]:216

Этот термин часто также используется для обозначения первого паводка после засушливого периода, который должен содержать более высокие концентрации, чем последующий. Это называется «наводнение первого слива». Существуют различные определения феномена первого слива.[3][4][5]

Первый фол-флеш

Сток ливневых вод в совмещенная канализация производит первый фол-флеш с взвесью скопившихся санитарных твердых частиц из канализации в дополнение к загрязнителям из поверхностных стоков. Приток может вызвать эффект грязного смыва в канализация если потоки пик во время влажной погоды. Когда скорость потока увеличивается выше среднего, относительно небольшой процент от общего потока содержит непропорционально большой процент от общей массы загрязняющего вещества, связанной с общим объемом потока через событие пикового потока. Отложение твердых частиц в канализации в периоды низкого расхода и последующее повторное суспендирование во время пиковых значений расхода является основным источником загрязнения для явления переполнения комбинированной канализации (CSO) при первом смыве.[6]

Твердые частицы бытовых сточных вод могут проходить через систему или оседать в ламинарный поток части канализации, доступные для промывки во время пиковых потоков. В смоченный периметр канализации также могут быть заселены биопленка питается растворимыми бытовыми отходами. Гидравлическая конструкция является основной причиной отложения твердых частиц в коллекторах. Комбинированные коллекторы, рассчитанные на пиковый сток, ожидаемый раз в десятилетие, могут пропускать до 1000 раз больше среднего канализационного стока. Менее крупные канализационные коллекторы являются обычным явлением в новых разработках и рядом с верхним концом систем сбора. Взвешенные вещества может накапливаться, когда скорости жидкости с низким расходом создают недостаточную турбулентность. Осаждение твердых частиц является самым большим при низких скоростях в сухую погоду. В больших комбинированных коллекторах может быть невозможно достичь скорости бытовых сточных вод, создающей достаточную турбулентность, чтобы удерживать твердые частицы во взвешенном состоянии в сухую погоду.[6]

Биопленка и ранее осажденные твердые частицы могут быть вымыты и повторно захвачены во время пиковой турбулентности потока.[7] Высокая загрязняющая нагрузка в сточных водах в начале стока возникает, когда повышенный расход разрушает накопившиеся отложения канализации.[8] Эрозия осадков в канализационных коллекторах может привести к выбросу загрязнителей в концентрациях, превышающих уровни, обнаруженные в соответствующих источниках. Первоначальный сильно загрязняющий поток загрязняющих веществ высвобождается в начале потока влажной погоды во время быстрой эрозии слабого слоя высококонцентрированной поверхностной нагрузки донных отложений.[9] Когда условия благоприятствуют осаждению твердых частиц в сухую погоду, первая грязная промывка может содержать до 30 процентов от общего годового объема взвешенных твердых частиц, сбрасываемых в объединенную канализационную систему. Концентрация взвешенных твердых частиц в смешанных коллекторах в несколько тысяч миллиграммов на литр (мг / л) может наблюдаться во время первой промывки загрязнений.[6]

Уровни концентрации загрязнителей зависят от возраста и состояния системы сбора, а также от количества инфильтрации / притока по сравнению с санитарным потоком. Пики концентрации загрязняющих веществ зависят от размера и наклона трубопроводной системы, временного интервала между штормами и накопления твердых частиц в системе сбора. Более крутые уклоны канализационных коллекторов и формы дна труб, обеспечивающие высокую скорость потока в условиях низкого расхода, уменьшат накопление отложений в канализационных коллекторах; и периодическая промывка канализации отдельных линий в сухую погоду может привести к перемещению накопленных твердых частиц в станция очистки сточных вод перед тем, как ливневый сток вызывает одновременный пиковый поток во всей системе сбора.[10]

Связанные термины

Поскольку ссылка на первую промывку не всегда ясна, были введены термины «первая промывка на основе концентрации» (CBFF) и «первая промывка на основе массы» (MBFF).[11]

Помимо этого определения, в литературе есть ряд рейтинговых параметров для определения возникновения первого слива.[11]

Сбор дождевой воды

В контексте сбор дождевой воды, переключатель первой промывки - это простое устройство, предназначенное для защиты хранилища цистерна от загрязнения в результате первого смыва. Это приводит к более высокому качеству улавливаемой воды и меньшему заилению цистерны со временем в пыльных местах. Отведенная первая промывочная вода используется для орошения или других целей аналогично серая вода.[12] Хотя доступно множество коммерческих версий, эти устройства часто состоят из запасных труб при первоначальной установке бачка или после него. Видеть Техасское руководство по сбору дождевой воды для расчетов по калибровке.[13]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Меткалф, Леонард; Эдди, Харрисон П. (1916). Американская практика канализации: удаление сточных вод. III. Нью-Йорк: Макгроу-Хилл. п. 154.
  2. ^ а б Алекс Маэстре и Роберт Питт; Центр охраны водоразделов (2005 г.).«Национальная база данных качества ливневых вод, версия 1.1: сборник и анализ информации мониторинга ливневых вод NPDES». Отчет подготовлен для Агентства по охране окружающей среды США (EPA), Вашингтон, округ Колумбия. 4 сентября 2005 г.
  3. ^ Правительство Австралии, Департамент окружающей среды и наследия. Канберра. "Словарь терминов."
  4. ^ Gupta, K .; Саул, А.Дж. (1996). «Конкретные отношения для нагрузки первого слива в комбинированных стоках сточных вод». Водные исследования. 30 (5): 1244–1252. Дои:10.1016/0043-1354(95)00282-0. ISSN  0043-1354.
  5. ^ Гейгер, В. (1987). «Промывочные эффекты в комбинированных канализационных системах». Proc. 4-й Int. Конф. Городская канализация, Лозанна, Швейцария: 40–46.
  6. ^ а б c Фань, Чи-Юань; Филд, Ричард; Лай, Фу-сюн (2003). Контроль канализационных отложений: обзор программы EPA по исследованию стока влажной погоды (Отчет). EPA. EPA 600 / J-03/188.
  7. ^ Fraser, A.G .; Sakrabani, R .; Ashley, R.M .; Джонстон, Ф. (2002). «Управление твердыми частицами сточных вод для снижения эффекта промывки - Forfar WTP». Водные науки и технологии. Национальная медицинская библиотека США Национальные институты здоровья. 45 (3): 265–272. Дои:10.2166 / wst.2002.0087.
  8. ^ Сакрабани, Рубен; Воллерцен, Джес; Эшли, Ричард М .; Хвитвед-Якобсен, Торкильд. «Биоразлагаемость органических веществ, связанных с осадками сточных вод во время первого смыва» (PDF). White Rose Research Online. Университет Шеффилда. Получено 12 марта 2016.
  9. ^ Ashley, R.M .; Wotherspoon, D.J.J .; Coghlan, B.P .; МакГрегор, И. (1992). «Эрозия и движение отложений и связанных загрязнителей в совмещенных коллекторах». Водные науки и технологии. Издательство IWA. 73 (5): 101–114. Дои:10.2166 / wst.1992.0184.
  10. ^ Комбинированное руководство по контролю перелива канализации (Отчет). EPA. Сентябрь 1993 г., стр. 5, 9–10 и 19. EPA / 625 / R-93/003.
  11. ^ а б Сансалоне, Джон; Кристина, Чад М. (ноябрь 2004 г.). «Концепции первого смыва растворенных твердых веществ в небольших водосборных бассейнах». Журнал экологической инженерии. 130 (11): 1301–1314. Дои:10.1061 / (ASCE) 0733-9372 (2004) 130: 11 (1301). ISSN  0733-9372.
  12. ^ Сельскохозяйственное образование Гавайского университета. Маноа, Гавайи (2008). «Решения для сбора дождевой воды: отводящие устройства первого потока». Брошюра.
  13. ^ Техасское руководство по сбору дождевой воды (PDF) (Отчет) (3-е изд.). Остин, Техас: Совет по развитию водных ресурсов Техаса. 2005. С. 8–9.

дальнейшее чтение

внешняя ссылка