
- •Водоотведение и очистка сточных вод
- •Мгсу Издательство Ассоциации строительных вузов Москва 2006
- •Предисловие
- •Глава 5; инж. Карпова н.Б. - глава 5.
- •Глава 5; инж. Кожевникова л.М. - глава 5.
- •Введение
- •Раздел I системы водоотведения Глава 1 общие сведения о системах водоотведения
- •1.1. Сточные воды и их краткая характеристика
- •1.2. Основные элементы водоотводящих систем
- •1.3. Системы водоотведения городов
- •1.5. Экологическая и технико-экономическая оценка систем водоотведения
- •1.6. Охрана поверхностных и подземных вод от загрязнения сточными водами
- •Глава 2
- •2.1. Трубопроводы и каналы
- •2.2. Особенности движения жидкости в водоотводящих сетях
- •2.3. Гидравлический расчет самотечных трубопроводов
- •2.4. Гидравлический расчет напорных трубопроводов
- •Раздел II водоотводящие сети Глава 3
- •3.1. Схемы водоотводящих сетей
- •3.2. Расчет и проектирование водоотводящих сетей
- •1. Общие коэффициенты неравномерности притока сточных вод допускается принимать при количестве производственных сточных вод, не превышающих 45 % общего расхода.
- •При промежуточном значении среднего расхода сточных вод общие коэффициенты неравномерности следует определять интерполяцией.
- •Для начальных участков сети, где средний расход менее 5 л/с действует правило для безрасчетных участков, на которых принимают минимально допустимые диаметры и уклоны труб (см. Табл. 2.2).
- •Определение расчетных расходов для отдельных участков сети по удельному расходу на 1 м длины трубопровода
- •3.3. Конструирование водоотводящих сетей
- •Глава 4 водоотводящие сети промышленных предприятий
- •4.1. Схемы водоотводящих сетей
- •4.3. Конструирование водоотводящих сетей
- •Загрязнений
- •Глава 5 водоотводящие сети атмосферных осадков (водостоки)
- •5.1. Формирование стока на городских территориях
- •Величины метеорологических параметров
- •5 .2. Схемы водоотводящих сетей
- •5.3. Расчет и проектирование водоотводящих сетей
- •16. Особенности конструирования водосточных сетей
- •Глава 6
- •6.1. Трубопроводы
- •6.2. Колодцы и камеры
- •6.4. Методы прокладки и реконструкции водоотводящих сетей
- •Раздел III перекачка сточных вод Глава 7 насосные станции
- •7.1. Оборудование насосных станций
- •7.2. Расчет и проектирование насосных станций и напорных водоводов
- •Р ис. 7.12. Принципиальная высотная схема расположения арр по отношению к подводящему каналу нс:
- •7.4. Конструирование насосных станций
- •Раздел IV очистка сточных вод
- •Глава 8
- •8.1. Формирование состава сточных вод
- •8.2. Санитарно-химические показатели загрязнения сточных вод
- •8.3. Влияние сточных вод на водоем
- •8.4. Условия сброса сточных вод в городскую водоотводящую сеть
- •8.5. Условия сброса сточных вод в водоем
- •8.6. Определение необходимой степени очистки сточных вод
- •Глава 9
- •9.1. Анализ санитарно-химических показателей состава сточных вод
- •9.2. Методы очистки сточных вод и обработки осадков
- •9.3. Разработка и обоснование технологических схем очистки сточных вод
- •9.4. Технологические схемы очистки сточных вод
- •Глава 10
- •10.1. Решетки
- •Ширина прозора, мм
- •Характеристика транспортеров
- •Характеристика щелевого сита
- •10.2. Песколовки
- •10.3. Отстойники
- •На радиальной ферме
- •Глава 11
- •Жирные кислоты и глицсрол
- •Масляная кислота ▲
- •11.2. Принципы очистки сточных вод в аэротенках и основные характеристики активного ила
- •11.3. Технологические схемы очистки сточных вод в аэротенках
- •11.4. Конструкции аэротенков
- •11.5. Системы аэрации иловых смесей в аэротенках
- •11.6. Принципы расчета аэротенков и систем аэрации
- •11.7. Основные направления интенсификации работы аэрационных сооружений
- •Р ис. 11.31. Схема работы аэротенка с удалением азота но двухиловой системе
- •11.8. Вторичные отстойники
- •Глава 12
- •12.2. Классификация биофильтров
- •12.4. Системы распределения сточных вод по поверхности биофильтров
- •12.5. Системы вентиляции биофильтров
- •12.6. Расчёт и проектирование биофильтров
- •Параметры для расчета капельных биофильтров
- •Параметры для расчета высоконагружаемых биофильтров
- •12.9. Комбинированные сооружения биологической очистки сточных вод
- •1 2.10. Методы интенсификации работы биофильтров
- •Глава 13 сооружения физико-химической очистки сточных вод
- •13Л. Область применения и классификация сооружений физико-химической очистки сточных вод
- •13.2. Очистка сточных вод флотацией
- •13.3. Очистка сточных вод коагулированием
- •13.4. Сорбционная очистка сточных вод
- •13.5. Очистка сточных вод озонированием
- •13.6. Конструирование сооружений физико-химической очистки сточных вод
- •Глава 14 глубокая очистка и обеззараживание сточных вод
- •14Л. Теоретические основы методов глубокой очистки и обеззараживания сточных вод
- •14.2. Методы глубокой очистки сточных вод от органических загрязнений и взвешенных веществ
- •14.3. Методы глубокой очистки сточных вод от биогенных элементов
- •14.4. Методы удаления из сточных вод отдельных компонентов
- •14.5. Методы обеззараживания сточных вод
- •14.6. Методы насыщения очищенных сточных вод кислородом
- •Раздел V обработка, обеззараживание и утилизация осадков сточных вод
- •Глава 15
- •15Л. Состав и свойства осадков сточных вод
- •15.3. Стабилизация осадков сточных вод и активного ила в анаэробных и аэробных условиях
- •1 5.4. Реагентная и биотермическая обработка осадков сточных вод
- •15.5. Обеззараживание осадков сточных вод
- •Глава 16
- •16.1. Песковые площадки
- •16.2. Иловые площадки и иловые пруды
- •16.3. Механическое обезвоживание осадков сточных вод
- •Эффективность задержания сухого вещества осадка и влажности кека при обезвоживании на центрифугах
- •16.4. Термическая сушка осадков сточных вод
- •16.5. Сжигание осадков сточных вод
- •Глава 17
- •17.1. Утилизация осадков бытовых сточных вод
- •17.2. Депонирование осадков сточных вод
- •Р ис. 17.2. Способы складирования осадков сточных вод:
- •Раздел VI общие компоновочные решения комплексов очистных сооружений
- •Глава 18
- •Проектирование водоотводящих систем и сооружений
- •18.1. Основные положения о проектно-изыскательских
- •18.2. Инженерные изыскания
- •18.3. Проектные работы
- •18.4. Проектирование водоотводящих сетей и комплексов очистных сооружений
- •18.5. Особенности проектирования при реконструкции водоотводящих сетей и сооружений
- •18.6. Сравнение и технико-экономическая оценка вариантов проектных решений
- •Форма для сравнения различных вариантов проектных решений
- •Тыс. КВт Гкал тонн тыс. Т год
- •Глава 19
- •19.1. Общие компоновочные решения очистных сооружений
- •19.3. Примеры очистных сооружений крупных городов
- •19.5. Примеры очистных сооружений малых городов и посёлков городского типа
- •Глава 20
- •20.2. Автоматизация и контроль за работой водоотводящих сетей, насосных станций и очистных сооружений
- •20.3. Структура систем автоматического управления
- •4. Перспективное планирование.
- •Оперативный учет
- •2. Оперативное планирование
- •Связь с диспетчером
- •Краткосрочный прогноз поступления и откачки сточной воды на гнс и рнс
- •20.4. Диспетчерское управление
- •Средства автоматического управления
- •Средства автоматическою управления
- •Глава 21
- •21.1. Теоретические основы надёжной работы водоотводящих систем
- •21.2. Обеспечение надёжной работы самотечной водоотводящей сети
- •Виды нарушений в водоотводящих трубопроводах Краткая характеристика состояния трубопроводов
- •21.3. Обеспечение надёжной работы напорных водоводов и насосных станций
- •Повреждения строителями 4% Износ лотка трубы' 8%
- •21.4. Обеспечение надёжности работы комплексов сооружений по очистке сточных вод и обработке осадков
- •Раздел VII
- •Глава 22
- •22.1. Поля орошения и поля фильтрации
- •Нормы нагрузки осветленных бытовых сточных вод на поля орошения (районы со среднегодовой высотой слоя атмосферных осадков 300-500 м)
- •Нормы нагрузки осветленных сточных вод на поля фильтрации (районы со среднегодовой высотой слоя атмосферных осадков 300-500 мм)
- •Глава 23
- •Параметры работы комплекса
- •23.2.Сооружения для локальной очистки сточных вод
- •Глава 24
- •Раздел VIII системы водоотведения в особых природных и климатических условиях
- •Глава 25
- •25Л. Оценка природных и климатических условий при проектировании и строительстве систем водоотведения
- •25.2. Особенности расчета, проектирования и строительства систем водоотведения в сейсмических районах
- •Глава 26
- •26.1. Особенности расчета, проектирования, строительства и эксплуатации систем водоотведения в просадочных грунтах, на подрабатываемых и подтапливаемых территориях
- •26.3. Системы водоотведения на подтапливаемых территориях
- •26.4. Особенности проектирования сооружений и сетей водоотведения для строительства на просадочных грунтах
- •26.5. Проектирование закрепления грунтов
- •26.7. Проектирование водопонижения
- •26.8. Проектирование водоотводящих систем на просадочных грунтах
- •Глава 27 системы водоотведения в районах с вечномерзлыми грунтами
- •27Л. Выбор строительных площадок и проектных решений
- •27.2. Характеристики вечномерзлых грунтов оснований
- •27.3. Использование вечномерзлых грунтов в качестве оснований для систем водоотведения
- •27.4. Проектирование и строительство систем водоотведения
- •Оглавление
- •Глава 12. Сооружения биологической очистки сточных вод методом биофильтрации 308
- •Глава 13. Сооружения физико-химической очистки
- •Глава 14. Глубокая очистка и обеззараживание сточных вод 396
- •Глава 27. Системы водоотведения в районах с
- •Водоотведение и очистка сточных вод
э
Таблица 22.1
Нормы нагрузки осветленных бытовых сточных вод на поля орошения (районы со среднегодовой высотой слоя атмосферных осадков 300-500 м)
Среднегодовая температура воздуха, 0 С |
Сельскохозяйственные культуры |
Нагрузка на поля орошения, м3/га в сут, в зависимости от грунта |
|||||
Тощая глина |
Суглинок |
Супесь |
Песок |
||||
До 3,5 |
Огородные Полевые |
20 10 |
30 15 |
40 20 |
60 30 |
||
3,5-6 |
Огородные Полевые |
25 15 |
35 20 |
50 25 |
75 40 |
||
6,1-9,5 |
Огородные Полевые |
35 20 |
45 25 |
60 30 |
80 40 |
||
9,6-11 |
Огородные Полевые |
50 25 |
60 30 |
70 35 |
85 40 |
||
11,1-15 |
Огородные Полевые |
60 30 |
70 35 |
80 40 |
90 45 |
то расстояние составляет для легких суглинков 8-10, супесей 12-15 и песчаных грунтов 16-25 м.
П
ков 500-700 мм нормы нагрузки на поля фильтрации следует уменьшать на 15-25%, а для районов со среднегодовой высотой слоя более 700 мм - на 25-35%, при этом больший процент снижения нагрузки принимают для суглинистых грунтов, а меньший - для песчаных. 2. Нормы нагрузок для глинистых и прочих грунтов, не приведенные в таблице, следует принимать по данным эксплуатации полей, работающих в аналогичных условиях.
Примечания: 1. Для районов со среднегодовой высотой слоя атмосферных осад-
Таблица 22.2
Нормы нагрузки осветленных сточных вод на поля фильтрации (районы со среднегодовой высотой слоя атмосферных осадков 300-500 мм)
Грунт |
Среднегодовая температура воздуха, "С |
Нагрузка на поля фильтрации, м3/га в сут, при глубине грунтовых вод, м |
||
1,5 |
2 |
3 |
||
Легкий суглинок |
До 3,5 |
50 |
55 |
60 |
3,5-6 |
60 |
70 |
75 |
|
6-11 |
70 |
75 |
85 |
|
11-15 |
80 |
85 |
100 |
|
Супесь |
До 3,5 |
80 |
85 |
100 |
3,5-6 |
90 |
100 |
120 |
|
6-11 |
100 |
ПО |
130 |
|
11-15 |
120 |
130 |
150 |
|
Песок |
До 3,5 |
120 |
140 |
180 |
3,5-6 |
150 |
175 |
225 |
|
6-11 |
160 |
190 |
235 |
|
11-15 |
180 |
210 |
260 |
римечание: Для районов со среднегодовым количеством атмосферных осадков 500-700 мм, нормы нагрузки на поля орошения следует уменьшать на 10-15%. Для районов со среднегодовой нормой осадков более 700 мм - на 15-25%. Больший процент принимают для суглинистых грунтов, меньший - для песчаных грунтов.
К
22.2. БИОЛОГИЧЕСКИЕ ПРУДЫ
Таблица 22.3
Нормы для полей орошения
Выращиваемая культура |
Оросительная норма, м3/га с 2025 мая по 1-10 сентября |
Капуста ранняя и цветная |
2500-6300 |
Капуста поздняя |
5000-7000 |
Помидоры |
4000-4500 |
Свекла столовая |
3000-6500 |
Свекла кормовая |
5000-9000 |
Картофель |
1800-2500 |
Луговые травы |
5000-10000 и более |
отрицательным последствиям применения почвенного метода очистки сточных вод на полях следует отнести возможность накопления в почве биологически неокисляемых загрязнений, попадания в нее со сточными водами компонентов, губительно влияющих на почвенную флору и фауну, растущую стоимость и трудность приобретения земельных участков вокруг населенных пунктов. Таким образом, устройство полей орошения или полей фильтрации следует рассматривать как возможную временную меру, с последующим переходом на сооружения искусственной биологической очистки.
Биологические пруды могут применяться как самостоятельные сооружения биологической очистки, или для глубокой очистки сточных вод после сооружений искусственной биологической очистки. Биологические пруды бывают с естественной и искусственной аэрацией, контактные, проточные, серийные (состоящие из каскада прудов).
Биологические пруды представляют собой мелкие котлованы глубиной от 0,5-1 м при естественной аэрации и до 3-4,5 м (в зависимости от характеристики аэрирующего устройства) при искусственной. Располагают их на слабофильтрующих грунтах.
Как правило, биологические пруды имеют прямоугольную форму и вытянуты по ходу движения воды. Соотношение длины к ширине в биологических прудах с естественной аэрацией должно быть 1.1,5, при искусственной — 1:3. Во избежание образования застойных зон сточную воду в биологические пруды подают рассредоточено, с расстояниями между впусками 5-10 м при БПК|ЮЛИ менее 200 мг/л и 10-15 м при БПК,ЮЛН более 200 мг/л. Направление движения сточной жидкости в биологических прудах должно быть перпендикулярно направлению господствующих ветров.
По характеру протекающих в биологическом пруду процессов они подразделяются на три основных вида: аэробные, факультативные и анаэробные.
Аэробные биологические пруды содержат кислород по всей глубине воды, которая составляет обычно 0,3-0,45 м, что достигается за счет реаэрации и процессов фотосинтеза.
Факультативные биологические пруды, имеющие глубину от 1,2 до 2,5 м, наиболее часто применяются для глубокой очистки сточных вод по
еле механической и неполной биологической очистки. Также эти пруды называются аэробно-анаэробными. Верхний слой таких прудов насыщен растворенным кислородом, а в нижнем происходит анаэробное разложение донных осадков.
Анаэробные биологические пруды работают с очень высокими нагрузками по органическим загрязнениям Основные биохимические процессы, протекающие в них, - образование кислот и метановое брожение.
Искусственная аэрация биологических прудов позволяет значительно интенсифицировать процессы биохимической очистки сточных вод, увеличить глубину пруда до 3-4 м, что стабилизирует процесс и позволяет сделать биопруды значительно компактнее. Искусственная аэрация осуществляется механическим или пневматическим способом, возможно применение струйной аэрации. Разработаны типовые проекты биологических прудов с искусственной аэрацией и пропускной способностью 12; 25 и 50 м3/сут. Расчет площади биологических прудов F производится по формуле:
F = CpQ(La -Lt)lа(Ср -С)-г ,м2 (22.6)
где Ср - растворимость кислорода воздуха в воде, мг/л; Q - расход сточных вод, м3/суг; а - коэффициент, характеризующий долю площади активной поверхности пруда от общей (принимается равным 0,5-0,6 при сильно изрезанных берегах пруда и 0,8-0,9 при спокойных берегах); С - рабочая концентрация растворенного кислорода, мг/л (принимается равной 2 мг/л); Г —коэффициент атмосферной реаэрации, принимается равным 4 г/м2 в сут.
В последние годы широкое распространение получили биологические пруды с высшей водной растительностью (ВВР). В таких прудах по определенной схеме высаживают такие водные культуры, как камыш, тростник, рогоз, ртуть, рдест, водный гиацинт, телорез и др. Растения интенсифицируют процесс очистки, удаляют биогенные элементы, активно используя их в своем питании, изымают из воды и аккумулируют тяжелые металлы, радиоактивные изотопы и другие специфические загрязнения. Выделяемые ВВР фитонциды способствуют обеззараживанию воды. Поскольку ВВР является конкурентом одноклеточных и мелких водорослей по изъятию из водной среды биогенных элементов и других загрязнений культивирование ВВР предпочтительнее. Это объясняется тем, что ВВР очень быстро развивается, следовательно, потребляет большое количество питательных веществ, изымая их из воды, например рогоз широколистный и узколистный в середине июля дает среднесуточное приращение побегов до 6,5 см и корневищ до 9 см, а телорез прирост биомассы до 8 г на одно растение. Вместе с тем, ВВР легче удалить из биопруда (например, специальными плавающими понтонными косилками), чем мелкие водоросли, что предотвращает вторичное загрязнение водоема, обусловленное разложением отмершей растительной биомассы.
Общее снижение концентрации загрязнений по БПКП0Л„ может достигать 60-98%, а по взвешенным веществам 90-98 %.
Биологические пруды требуют создания широких санитарно-защитных зон (200 м).