
книги из ГПНТБ / Калицун В.И. Основы водоснабжения и канализации учеб. пособие для техникумов
.pdfющих емкостей. Усреднение состава сточных вод осуществляет ся в специальных резервуарах-усреднителях, в которых вода перемешивается с помощью сжатого воздуха, мешалок, насосов или специальных устройств.
На рис. 123 показан усреднитель с перемешиванием |
воды |
||
путем барботирования |
(продувки воздухом). Сточная жидкость, |
||
подводимая по лотку |
1, делится на |
два потока, которые |
посту- |
|
/ - / |
|
|
Макс УВ |
- — |
у |
|
^ |
|
^С, |
|
• |
•т- |
-т |
-т |
О |
|
|
|
|
План |
|
|
Рис. 123. Резервуар-усреднитель концентрации сточных вод
/ — подающий лоток; 2 — распределительный лоток переменного сечения; |
3 — сбор |
||||
ные лотки; |
4 — продольные |
вертикальные |
перегородки; |
5 — г л у х а я диагональная |
|
перегородка; |
6 — воздуховоды; 7 — вннипластовые трубы |
с отверстиями |
диаметром |
||
|
2 мм |
через к а ж д ы е |
100 мм |
|
|
210
пают в распределительные лотки 2. Из этих лотков вода рав номерно распределяется по продольным коридорам, имеющим одинаковое сечение, но разную длину. Собирается и отводится вода диагональными лотками 3, расположенными над глухой диагональной перегородкой 5. Усреднение состава воды проис ходит вследствие смешения потоков воды разного состава из отдельных коридоров. Разный же состав воды в коридорах объ ясняется разным временем пребывания воды в них. Для пре дотвращения осаждения нерастворенных примесей про- р)
изводится барботироваиие воды воздухом путем пода чи его через дырчатые тру бы 7. Перемешивание спо собствует еще большему ус реднению состава сточных вод.
Для |
осветления |
произ |
|
|
|
|
||
водственных |
сточных |
|
вод, |
|
|
|
|
|
содержащих взвешенные ве |
|
|
|
|
||||
щества |
с удельным |
весом, |
|
|
|
|
||
значительно |
большим |
еди |
|
|
|
|
||
ницы, применяют напорные |
|
|
|
|
||||
гидроциклоны. Гидр оцикл он |
|
|
|
|
||||
имеет корпус цилиндрокони- |
|
|
|
|
||||
ческой формы (рис. 124). |
|
|
|
|
||||
Воду подводят к цилиндри |
|
|
|
|
||||
ческой |
части |
корпуса |
по |
Рис. |
124. Надорныи |
гидроциклон |
||
трубе 2 с большой скоростью |
||||||||
по касательной. Под |
дейст |
а — конструкция; |
б — схема |
движения воды; |
||||
вием |
центробежной |
|
силы |
/ — крышка; 2 — п о д а ю щ а я труба; 3 — внешний |
||||
|
винтовой |
поток; |
4 — внутренний винтовой по |
|||||
взвешенные |
вещества |
от |
|
ток; 5 — воздушный столб |
||||
брасываются |
к стенкам |
гид |
|
|
|
|
роциклона и с внешним винтовым потоком 3 отводятся через от верстие в его дне. Вода, свободная от взвесей, внутренним вин товым потоком 4 поднимается вверх и отводится по сливной трубе.
В зависимости от требуемой производительности могут при меняться одиночные гидроциклоны или их группы, соединяемые параллельно.
К недостаткам гидроциклонов относятся: 1) высокая влаж ность отводимой пульпы (осадка); 2) необходимость подачи воды в них под большими напорами; 3) быстрое истирание внутренней поверхности корпуса.
Гидроциклоны малого диаметра (до 100 мм) называют мультициклонами. Их применяют для отделения из воды мелко дисперсных взвесей.
Для очистки сточных вод от нефти и нефтепродуктов при-
14* |
211 |
212
меняют нефтеловушки. По конструкции они аналогичны первич ным отстойникам, но имеют более совершенное оборудование для удаления уловленной (всплывшей) нефти.
Для более глубокой очистки сточных вод от нефти применя ют флотацию. Сущность флотации заключается в прилипании
нерастворенных примесей к пузырькам воздуха и |
всплывании |
||||
образовавшихся систем «флотируемая частица — пузырек |
воз |
||||
духа» на поверхность |
воды. Практическое применение получи |
||||
ли флотационные установки двух |
типов: с диспергированием |
||||
воздуха турбииками насосного типа и с диспергированием |
воз |
||||
духа путем |
изменения |
давления |
(напорная флотация). В оте |
||
чественной |
практике |
наибольшее |
распространение |
получили |
флотационные установки второго типа. Схема флотатора, при меняемого в этих установках, показана на рис. 125. Насыщен ная воздухом вода подается по трубе 3 и распределяется в со оружении вращающимся распределителем 4. Всплывшая пена сгребается механизмом в пеносборный лоток 2 и удаляется по трубе 6. В воде, прошедшей очистку на флотаторе, содержание
нефтепродуктов снижается |
со |
100 до 20—25 мг/л. |
§ 56. Сооружения для обработки осадка |
||
Для обработки осадка |
на |
очистных станциях применяют |
септики, двухъярусные отстойники, метантенки и другие соору жения.
Септик состоит из двух частей: отстойной и септической. В первой части происходит осветление воды вследствие движе
ния |
ее с малой скоростью, а во второй части, |
расположенной |
под |
первой, — сбраживание осадка при хранении |
его в течение |
jSrrrlS! месяцев. Отстойная и септические части септика не раз делены между собой. Септики применяют при производитель
ности очистных |
станций до 25 м3/сутки'. |
Двухъярусный |
отстойник также состоит из отстойной и сеп |
тической частей (рис. 126). Сооружение имеет цилиндрическую форму с конусом в основании. Отстойная часть представляет собой горизонтальный отстойник (при большом диаметре со оружения возможно устройство двух осадочных лотков, как по казано на рис. 126), поперечное сечение которого имеет в верх ней части прямоугольную форму, а в нижней — треугольную. Осадок, выпадающий в отстойной части, проваливается в сеп тическую часть через щель.
Выделяющиеся при анаэробном сбраживании осадка газы удаляются в атмосферу через поверхность воды в двухъярус ном отстойнике, не занятую отстойными лотками.
Взаимное перекрытие нижних граней отстойных лотков пре дотвращает поступление газов в отстойные части и загрязнение ими осветленной воды. Осадок из септической части выгружа ется по трубе J под гидростатическим напором около 1,5 м.
213
Отстойные лотки рассчитывают как горизонтальные отстой ники. Объем септической части определяют по формуле
где |
Л' — число жителей в городе; |
|
|
||
|
№нл — объем |
септической |
камеры в л |
на одного жителя, |
принимаемый |
|
равным |
15—ПО л |
в зависи мости |
от средней зимней |
температуры |
|
|
|
|
сточных вод. |
|
Рис. 126. Двухъярусный |
отстойник |
||||
/ — труба |
для выпуска |
ила; |
2 — полупо |
||
груженные |
доски; |
3 — настил |
из |
досок; |
|
4 — о т с т о й н а я часть; |
5 — септическая |
часть; |
|||
ff — б е т о н |
марки 50; 7— отводящий |
лоток; |
|||
|
8 — подающий |
лоток |
|
Двухъярусные |
отстойники |
||
выполняют |
из |
монолитного |
|
или сборного |
железобетона. |
||
Метантенк |
представляет |
||
собой железобетонный |
цилинд |
||
рический резервуар с |
кониче |
ским днищем и купольным пе рекрытием (рис. 127). Ана эробное сбраживание твердой фазы осадка в метантенках происходит JTJJ.IL. определенных оптимальных температурах: или 30—35° С (мезофилы-юе сбраживание)., или 50—55° С (термофильное сбраживание). Благодаря таким температу рам распад органических ве ществ здесь происходит интен сивнее и продолжается 5—12 дней вместо 60—180 дней, не--
обходимых |
в двухъярусных от-" |
||||||
стойниках. |
|
|
|
|
|
|
|
Метантенки |
рассчитывают |
||||||
по |
суточной |
|
дозе |
загрузки |
|||
влажного осадка D, принимае |
|||||||
мой |
при |
мезофильном сбра |
|||||
живании |
равной |
7—12% |
об |
||||
щей |
емкости |
|
метантенка, |
а |
|||
при |
термофильном |
|
сбражива |
||||
нии— 16—24% |
его общей ем |
||||||
кости. Емкость |
метантенков |
||||||
определяют по формуле |
|
||||||
|
W |
ИѴ-100 |
|
||||
|
|
D |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
где |
Woe—общий |
|
объем |
осадка, по |
|||
ступающего |
в метантенк |
за сутки. |
Осадок в метантенках мож но подогревать или острым па ром, непосредственно вводи мым в метантенк инжекторным
214
устройством, или острым паром либо горячей водой, циркули рующими в змеевиках.
В целях интенсификации сбраживания осадка его перемеши вают в метантепках пропеллерными мешалками (см. рис. 127) или гидроэлеваторами, располагаемыми на том же месте. При этом во вновь загружаемом осадке быстро развиваются ана-
Рис. |
|
127. Метантенк |
(разрез |
по |
оси) |
|
|
|
|
/ — газопровод; 2 — газовые |
колпаки; 3—выпуск |
газа в |
атмосферу; |
4 — блок |
для монта |
||||
ж а мешалки; 5 — устройство |
|
для автоматического |
снижения |
давления |
газа; |
5 — п р о п е л |
|||
лерная мешалка; 7 — з а г р у з к а |
сырого осадка; |
8— |
напорная |
труба; 9 |
и |
10 — соответствен |
|||
но напорный и всасывающий |
трубопроводы инжекторного подогревателя; Л — выгрузка |
||||||||
|
|
сброженного |
осадка |
|
|
|
|
|
215
эробные микроорганизмы, и |
разложение |
органических |
веществ |
|
ускоряется. |
|
|
|
|
Сбраживание осадков |
сопровождается |
выделением |
12 ж3 га |
|
за на 1 ж3 загружаемого |
в метаитенки осадка (360—404 л газа |
|||
на 1 кг сухого беззолы-юго |
вещества осадка). Этот газ хорошо |
|||
горит, так как в его состав |
входит до 64% метана. Выделяю |
|||
щийся при сбраживании |
осадков газ собирается в газовых кол |
паках 2 и направляется для использования на нужды очистной станции (см. рис. 127).
Загружать сбраживаемый осадок и выгружать сброженный осадок можно периодически или непрерывно через специальные камеры. Для этого метантенки оборудуют необходимыми тру
бопроводами. |
|
Обезвоживание и сушку осадка наиболее часто |
производят |
на иловых площадках — спланированных участках |
земли (кар |
тах), огражденных валиками п имеющих дренирующее основа ние. В последние годы для обезвоживания осадка широко при меняют вакуум-фильтры, фильтр-прессы и центрифуги, а для сушки осадка — печи различных конструкций.
§ 57. Дезинфекция и выпуск очищенных
сточных вод в водоемы
В результате механической и биохимической очистки на био фильтрах и аэротенках из сточных вод устраняется 91—98% болезнетворных бактерий. Для уничтожения оставшихся бакте рий этого типа очищенные сточные воды подвергают дезинфек ции. Дезинфекцию сточных вод можно производить различными способами. Наибольшее распространение получил способ хло рирования, осуществляемый введением в очищаемую воду хлор ной извести, хлора или гипохлорита натрия.
Сущность дезинфекции хлорированием заключается в окис лении бактерий кислородом, образующимся при взаимодейст
вии указанных дезинфекторов с водой, и непосредственном |
дей |
|||
ствии хлора на протоплазму бактериальных |
клеток. |
|
||
Нормами установлены следующие дозы хлора |
(расход |
хло |
||
ра в г на 1 ж3 |
сточных вод): для дезинфекции |
отстоенной |
сточ |
|
ной жидкости |
30 г/ж3 , для дезинфекции полностью |
очищенных |
||
сточных, вод 5—10 г/ж3 . |
|
|
|
|
Хлорная известь для дезинфекции применяется |
в виде |
рас |
твора. Для его приготовления и введения в сточные воды соз
дается |
реагентное |
хозяйство, |
состоящее из растворных баков, |
|
в которых растворяется хлорная известь; расходных |
баков, в |
|||
которых |
раствор |
доводится |
до определенной концентрации, |
|
и дозирующего бачка, служащего для дозирования |
раствора |
|||
при подаче его в сточные воды. |
|
|||
Хлор вводят в сточные воды или непосредственно |
(прямое |
|||
хлорирование хлоргазом), или при помощи хлораторов. |
Послед- |
216
ний способ имеет наибольшее распространение. Жидкий хлор доставляют на очистные станции в баллонах или бочках под давлением до 30 кгс/см2 и присоединяют к пустому промежу точному баллону, который, в свою очередь, соединяют с хлора тором. Полученная хлорная вода вводится в сточную воду для ее дезинфекции.
Для дезинфекции сточных |
вод применяют те же хлораторы, |
||
что и для дезинфекции природных вод, в частности |
ЛОНИИ-100. |
||
Баллоны, хлораторы и другое оборудование |
размещают в |
||
специальных изолированных |
зданиях — хлораторных, |
которые |
|
обеспечиваются вентиляцией. |
|
|
|
Бактерицидный эффект хлорирования в значительной степе |
|||
ни зависит от тщательности перемешивания и времени |
контак |
та хлора с водой. Смешение хлора с водой производится в ер шовых или других смесителях, а контакт — в контактных ре зервуарах. Контактные резервуары выполняются по типу первич ных отстойников, объем их определяется из условия обеспече ния времени контакта хлора с водой.(до поступления их в во доем) не менее 30 мин. В процессе обеззараживания коли-титр должен повышаться до 0,001.
Выпуск очищенных сточных вод в водоем должен обеспечи вать хорошее смешение выпускаемой воды с водой водоема. В зависимости от формы участка реки и ее режима устраивают береговые или русловые выпуски. Последние могут быть сосре доточенными и рассредоточенными (рассеивающими). Рассеи вающие выпуски в большей мере удовлетворяют требованиям высокой степени смешения вод.
При сбросе очищенной жидкости в моря или водохранили ща устраивают береговые или глубоководные выпуски.
§ 58. Очистные станции
Очистные станции располагают ниже по течению рек отно сительно канализуемых объектов. Санитарно-защитные зоны (разрывы) между очистными сооружениями и жилыми кварта лами или пищевыми предприятиями должны быть не менее 200—300 м при расходе до 5 тыс. м3/сутки; 300—500 м при рас ходе от 5 до 50 тыс. м3/сутки и 400—1000 м при расходе от 50 до 500 тыс. м3/сутки.
Состав сооружений принимают в зависимости от производи тельности очистных станций и требуемой степени очистки сточ ных вод, которая, в свою очередь зависит от расхода воды в ре ке, расстояния до населенного места или промышленного пред приятия, расположенного ниже по течению очистных сооружений, и т.д. Высокие требования к сточным водам, сбрасывае мым в водоемы, используемые в качестве источников водоснаб жения и в рыбохозяйственных целях, сравнительно часто обус-
217
ловливают необходимость полной механической и биохимиче ской очистки сточных вод. '
Важнейшими составными частями проекта очистных стан ции являются генеральный план и профиль «по воде». Послед ний представляет собой профиль-развертку по сооружениям и лоткам в направлении наиболее длинного и сложного пути дви
жения |
воды (по пути |
наибольших потерь |
напора). |
Очистные |
|
станции |
проектируют |
с таким |
расчетом, чтобы движение воды |
||
от сооружения к сооружению |
происходило |
самотеком |
(включая |
выпуск воды в водоем). При построении профиля «по воде» оп
ределяется такое взаимное |
высотное положение сооружений, |
при котором бы это условие |
обеспечивалось. |
Перепады в отметках между уровнями воды в сооружениях принимают равными потерям напора при движении воды меж
ду ними. Общие перепады в |
отметках уровней воды |
на |
входе |
|
в очистную станцию и выходе |
из нее равны 3—5 м, |
если |
в |
со |
став очистной станции входят |
аэротенки, и 8—10 м, |
если |
в |
ее |
состав входят биофильтры. В связи с этим'желательно распо лагать очистные станции на косогорах с такими же перепада ми в отметках поверхности земли. Заглубление сооружений в землю должно быть таким, чтобы в целом по станции объем выемок был равен объему насыпей.
Генеральный план очистных станций должен быть компакт ным— очистные станции должны занимать минимальную пло щадь. В то же время расстояния между сооружениями должны быть такими, чтобы не затруднялась их эксплуатация. При про ектировании генерального плана особое внимание должно уде ляться возможности обеспечения равномерного распределения воды между сооружениями. Если применяются круглые в пла не сооружения, то они располагаются группами по четыре со оружения. Деление расхода между ними осуществляется специ альными чашами, располагаемыми в центре таких групп.
Для контроля за расходом очищаемой воды очистные стан ции следует оборудовать'измерительными устройствами: лотка ми Паршаля или Вентури, водосливами и т. п.
В пределах очистных станций располагается ряд вспомога тельных зданий: химической и бактериологической лаборато рий, административное, мастерских и др.
Л И Т Е Р А Т У Р А |
|
|
|
|
|||
А б р а м о в |
H. H. Водоснабжение. M., Стройиздат, |
1967. |
|
||||
Ж у к о в |
А. |
И. и др. Канализация. М., Стройиздат, |
1972. |
|
|||
Л о б а ч е в |
П. В. Насосы и насосные станции. М., |
Стройиздат, |
1972. |
||||
М о с к в и т я н |
А. С н др. Справочник по специальным работам. Тру |
||||||
бы, арматура |
и |
оборудование водопроводно-канализационных сооружений. |
|||||
М., Стройиздат, |
1970. |
|
|
|
|
||
Н и к о л а д з е |
Г. И. Водоснабжение. М., |
Стройиздат, |
1973. |
|
|||
Справочник |
проектировщика. Канализация |
населенных |
мест и |
промыш |
ленных предприятий. Под ред. Г. М. Федоровского. Союзводоканалпроект.
М., |
Госстройиздаг, 1963. |
|
|
|
Справочник проектировщика. Водоснабжение населенных мест и про |
||
мышленных предприятий. Под |
ред. И. А. Назарова. Союзводоканалпроект |
||
М., |
Стройиздат, |
1967. |
|
|
Я к о в л е в |
С. В., Л а с к о в |
Ю. М. Канализация. М., Стройиздат, 1972. |