Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Калицун В.И. Основы водоснабжения и канализации учеб. пособие для техникумов

.pdf
Скачиваний:
41
Добавлен:
24.10.2023
Размер:
9.75 Mб
Скачать

ющих 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-

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

нии16—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.

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ