- •Министерство транспорта российской федерации
- •Содержание
- •1. Состав и свойства сточных вод
- •1.1. Виды сточных вод
- •1.2. Показатели состава сточных вод
- •1.2.1. Классификация загрязняющих веществ по фазово-дисперсному составу
- •Классификация дисперсных систем
- •Классификация дисперсных систем по агрегатному состоянию фаз
- •Устойчивость дисперсных систем
- •1.2.2. Бактериальное загрязнение сточных вод
- •1.3. Химическое и биохимическое потребление кислорода
- •1.3.1. Химическое потребление кислорода
- •1.3.2. Биохимическое потребление кислорода
- •В течение ряда лет за бпКполнусловно принимали расход кислорода на биохимическое окисление органических веществ до начала нитрификации, определяемого по появлению в растворе нитрит-ионов.
- •1.4. Физические свойства сточных вод
- •1.4.1. Плотность
- •1.4.2. Сжимаемость
- •1.4.3. Вязкость
- •Зависимость от содержания взвешенных веществ
- •Зависимость вязкости и начального напряжения сдвига осадка сточных вод от влажности
- •1.4.4. Воздухо- и газосодержание
- •1.4.5. Поверхностное натяжение
- •2. Условия выпуска сточных вод в водоём
- •2.1. Санитарные условия выпуска сточных вод в водоёмы
- •2.2. Разбавление сточных вод при сбросе их в водоём
- •Коэффициент шероховатости пш для открытых русел (по м.Ф. Скрибному)
- •Коэффициент шероховатости нижней поверхности льда для периода ледостава (по п.Н. Белоконю)
- •Зависимость ширины прибрежной зоны водохранилища от её глубины
- •2.3. Расчет концентрации загрязняющих веществ
- •Концентрация взвешенных веществ
- •Расчет бпКполн.
- •Концентрация отдельных вредных веществ
- •Температура воды
- •Концентрация растворённого кислорода
- •Равновесные концентрации кислорода в дистиллированной воде
- •Значение константы аэрации к2
- •Измерение активной реакции среды
- •Значение константы I ступени диссоциации угольной кислоты кi и её отрицательного логарифма pKi
- •3. Методы очистки сточных вод
- •Методы очистки сточных вод
- •4. Усреднители
- •1) Подводящий трубопровод; 2) распределительный лоток;
- •3) Глухая диагональная перегородка; 4) продольные вертикальные перегородки;
- •5) Сборные лотки; 6) отводящий трубопровод.
- •1) Резервуар усреднителя; 2) барботёр;
- •3) Выпускное устройство; 4) выпускная камера;
- •5) Впускные отверстия; 6) подающие лотки.
- •5. Механическая очистка
- •5.1. Решетки
- •5.2. Песколовки
- •5.2.1. Расчет горизонтальных песколовок
- •5.2.2.Расчет аэрируемых песколовок
- •5.2.4. Расчет щелевых и вертикальных песколовок
- •5.2.5. Методы выгрузки осадка
- •5.3. Отстойники
- •1) Подводящий трубопровод; 2) распределительный лоток;
- •3) Полупогруженные доски; 4) сборный лоток;
- •5) Лоток для сбора и удаления плавающих веществ;
- •6) Отводящий трубопровод; 7) трубопровод для удаления осадка
- •5.4. Фильтры. Микрофильтры. Сетки
- •5.5. Гидроциклоны
- •6. Физико-химическая очистка сточных вод
- •6.1. Коагуляция
- •6.1.1. Коагулянты и вещества, способствующие коагуляции
- •6.1.2. Удаление загрязнений при коагуляции и отстаивании сточных вод
- •6.2. Флотация
- •6.2.1.Флотация с выделением воздуха из раствора
- •Вакуумная флотация
- •Напорная флотация
- •Эрлифтная флотация
- •Расчет сооружений флотации с выделением воздуха из раствора
- •6.2.2. Флотация с механическим диспергированием воздуха
- •Импеллерная флотация
- •Безнапорная флотация
- •Пневматическая флотация
- •6.2.3. Флотация с подачей воздуха через пористые материалы
- •6.3. Сорбция
- •1) Сборник отработанного угля; 2) дозатор;
- •Список литературы
- •Растрыгин Николай Васильевич
4. Усреднители
Для усреднения расхода и химического состава сточных вод применяют специальные сооружения – усреднители. Их подразделяют на проточные и контактные. Контактные усреднители применяют при небольших расходах, периодическом сбросе сточных вод и необходимости 100%-го усреднения. В большинстве случаев применяют проточные усреднители, которые представляют собой резервуары с перемешивающими устройствами или многокоридорные резервуары (рис. 4.1).
А-А
6 5 3 4
А А
2
1
Рис. 4.1. Усреднитель концентрации сточных вод (прямоугольный):
1) Подводящий трубопровод; 2) распределительный лоток;
3) Глухая диагональная перегородка; 4) продольные вертикальные перегородки;
5) Сборные лотки; 6) отводящий трубопровод.
При цикличном изменении состава сточных вод объём резервуара–усреднителя определяется формулой
,
где Т – период цикла изменения состава сточных вод;
qi - расход сточных вод за каждый час усреднения.
Концентрация сточных вод, выходящих из усреднителя
,
где Сi – концентрация загрязняющих веществ в i–часовой расход сточных вод.
При отсутствии цикличности в изменении состава сточных вод период усреднения определяется в соответствии с требованиями к выравниванию концентраций. В этот период должен входить час, в течение которого в усреднитель поступает вода с максимальной концентрацией примесей. Если при принятом периоде Cуср будет больше некоторой допустимой концентрации Сд, объём усреднителя следует определять по формуле
.
При этом концентрация загрязняющих веществ в усреднённой сточной воде
,
где qk – часовые расходы воды за пределами периода усреднения Т;
Ck - концентрация примесей в k–часовой расход воды.
Дополнительный период усреднения t определяется путём последовательного определения после каждого дополнительного часа усреднения Т+1; Т+2; Т+t. При отсутствии цикличности в изменении состава сточных вод требуемый период усреднения вычисляют последовательным определением концентрации загрязняющих веществ в усреднённой воде при разных увеличивающихся периодах усреднения до соблюдения условия
Суср≤Сд.
В последние годы широкое применение получили резервуары-усреднители с примешивающими и специальными устройствами, обеспечивающими постоянство расхода выходящей из усреднителя воды (рис. 4.2). Являясь полными усреднителями расхода, они не обеспечивают полного усреднения концентрации загрязняющих веществ, но могут быть рассчитаны на обеспечение в усреднённой воде концентрации примесей, отличающихся от средних Сср на допустимую величину С. Расчёт объёма такого усреднителя следует выполнять последовательно на каждый час от начала периода усреднения Т. В таком усреднителе объём воды непостоянен:
,
где Vmin – минимальный объём воды в усреднителе, при котором начинает работать выпускное устройство, обеспечивающее постоянный расход из него qуср;
Vper - регулирующий объём воды в усреднителе, обеспечивающий аккумуляцию воды при максимальном её притоке qmax.
Определять концентрацию примесей в усреднённой воде следует начинать с момента, когда объём воды в усреднителе будет Vmin. В этот момент из усреднителя будет выходить вода с концентрацией
,
где
;
- количество часов, за которые вода в усреднителе достигает объёма Vmin.
Концентрация Суср.t в выходящей из усреднителя воде
, (20)
где Срез – концентрация загрязнений в воде, содержащейся в усреднителе в момент поступления в него сточных вод;
t – длительность поступления стоков в усреднитель;
Vi – объём воды в усреднителе к моменту начала поступления в него сточных вод.
Для первого часа i=+1 в формулу (20) следует подставлять вместо Срез и Vi соответственно С0 и Vmin и определять концентрацию примесей в выходящей сточной воде Суср(+1). Для второго часа (i=+2) в эту же формулу вместо Срез и Vi следует подставлять Суср(+1) и Vmin+q+1-qуср, а затем определять Суср(+2) и т.д. Во всех расчетах t=1 час.
Если максимальная концентрация загрязняющих веществ в усредненной воде окажется недопустимой, то за усреднителем расхода следует установить усреднитель концентрации.
Для обеспечения необходимого усреднения сточных вод по концентрации вода в усреднителях должна перемешиваться. Для этого могут использоваться механические мешалки, насосы, перфорированные трубчатые барботеры и др. Наиболее удобными в эксплуатации являются трубчатые барботеры.
Для одновременного перемешивания воды и предотвращения выпадения вредных веществ в осадок интенсивность подачи воздуха должна быть такой, чтобы минимальная придонная скорость циркуляционного потока обеспечивала поддержание во взвешенном состоянии наиболее крупных частиц, содержащихся в сточных водах.
А-А
5 6
Мmах
Мmln
4
Мы
1
3
2
2
1 6
4
А А
6
5 2
Рис. 4.2. Усреднитель с перемешивающим устройством: