книги из ГПНТБ / Шабалин А.Ф. Очистка сточных вод предприятий черной металлургии учебное пособие для техникумов
.pdfОбеззараживание сточных вод |
345 |
Должно быть установлено не менее двух хлораторов |
(один |
рабочий, другой запасной). В хлораторной обязательно устраи вают вытяжную вентиляцию с отсасыванием воздуха от (уровня
пола, рассчитанную на двенадцатикратный |
обмен воздуха за |
||
1 час. Площадь помещения для |
хлораторов |
должна |
быть не |
менее 10 м2 (для небольших станций) и достигает 100 м2 |
и более |
||
(для станций больших городов). |
При входе в хлораторное поме |
щение должен быть установлен ящик с противогазами, исполь зуемыми обслуживающим персоналом в том случае, если будет замечена утечка хлора, а также при смене баллонов. Требуемая
производительность хлоратора может быть определена по мак
симальному притоку воды Q м3/час, по следующей формуле:
g = 0,001 -a-Q кг/час, |
(VI1-36) |
где а — доза вводимого хлора в г/м3 или мг/л хлорируемой воды.
Принимают 10—20 г/м3, а для воды, прошедшей биологическую
очистку, 5—10 г/л.
При значительных расходах хлора, получаемых по расчету, устанавливают несколько рабочих хлораторов и один-два резерв ных хлоратора. Для растворения хлора и приготовления хлорной
воды к хлоратору подводят |
необходимое |
количество |
воды q |
||||
которое определяют расчетом по норме 1 |
л воды на 1 г хлора. |
||||||
Пример. Требуется |
подобрать хлораторы |
для |
дезинфекции воды |
||||
Q — 200 мЧчас при дозе хлора, заданной местными органами Государственной |
|||||||
санитарной инспекции, а = 20 г/л(3. |
|
|
|
|
|
|
|
Расход хлора |
|
|
|
|
|
|
|
g = 0.С01 ■ а • Q 4- 0,001 ■ 20 • 200 = 4 кг/час. |
|
||||||
Принимаем к установке |
один |
рабочий |
и |
один |
резервный |
хлоратор |
|
типа ЛК-10. |
|
|
|
|
|
|
|
К хлоратору требуется подвести водопроводную воду |
|
||||||
<7 = 4- 1000 = 4000 л/час |
или |
1,1 л/сек. |
|
Хлорирование хлорной известью
Свежая хлорная известь содержит 32—36% активного хлора по весу, однако постепенно теряет его при хранении. Поэтому при расчетах принимают содержание активного хлора в хлорной извести 20—25%.
Схема устройства для растворения и дозировки хлорной изве
сти.показана на рис. 153. Хлорную известь загружают в верхний затворный бак, где размешивают с небольшим количеством во ды в тесто. Затем тесто смывается в растворные баки, где его разбавляют водой, доводя концентрацию раствора до 0,5—2%.
Вытекание раствора регулируют дозировочным краном при вы пуске из дозировочного бачка в воронку, откуда раствор посту
пает в канал-смеситель, по которому протекает подвергающаяся
346 |
Биологическая очистка фенольных сточных вод |
обеззараживанию сточная вода. Смеситель устраивают обычно
ершовый, с перегородками, поставленными под углом по направ лению движения воды. Перегородки не должны доходить до про тивоположной стороны канала.
Рабочая емкость растворных баков может быть определена по формуле
Ур = 0,01 —-Q - лг3, |
(VI1-37) |
|
F |
с • b • п |
|
Рис. 153. Схема устройства для растворения и дозиро вания хлорной извести:
/ — затворный бак; 2 и 3 — ра бочие баки; 4 — дозирующий бачок; 5 — эбонитовая или ре зиновая трубка; 6 — воронка; 7—поплавковый регулирующий шаровой клапан: 8, 9 — запор ные эбонитовые краны; 10 —
дозирующий кран
где а — расчетная доза вводимого активного хлора, г/л*3 (см.
выше);
q — среднее количество хлорируемых сточных вод, ма/сутки-, с— содержание активного хлора в хлорной извести, прини
маемое для расчета 20—25%;
b— крепость раствора хлорной извести в рабочих баках,
0,5—2%;
п — число заготовок в сутки, принимаемое обычно от 1 до 3. Диаметр D бака принимают равным от 1 до 0,75 высоты Н
бака.
Объем затворного бака 14 принимают в 30% от объема рас
творных баков.
Размеры дозирующего бачка принимают, исходя из конструк тивных соображений.
Пример. Суточный приток бытовых сточных вод от поселка составляет Q = 3000 м3; доза активного хлора, установленная местными органами Госу дарственной санитарной инспекции, составляет а = 20 г/м3.
Использование хозяйственно-бытовых сточных вод для орошения земель 347
Требуется рассчитать хлораторную установку при использовании хлорной извести, содержащей 20°/о активного хлора.
Рабочий объем растворных баков при крепости раствора Ь = 2°/о и числе заготовок в сутки п = 3 будет
Принимаем 2 бака, каждый объемом Vi = ло 5 м3.
Задаемся диаметром бака D = 2,2 м, тогда его высоту определим по сле дующей формуле:
„ 4-Vi |
4-5,00 |
, „ |
„ |
л — —=-----14—2~2^ |
=‘<3м; |
принимаем лстр= 1,5 м. |
|
D |
2,2 |
|
|
Отношение ~т~ = — « 1,44. |
|
|
|
л |
1,5 |
|
|
Объем затворного бака
1% = 0,3 - Уг = 0,3 • 5,0 = 1,50 л3.
Принимаем бак диам.О3= 1,35 м и высотой h = 1 м. Расход хлорной извести
|
а • Q - 100 |
20 • 3000 ■ 100 |
|
g = —— = ■-------------------- = 300 кг/сутки, |
|||
s |
1000 • |
р |
1000 -20 |
где р = 20% — активность |
извести. |
На всех крупных современных станциях очистки бытовых сточ ных вод предусматривается хлорирование газообразным хло ром. На станциях при рабочих поселках, если возможен перебой
с доставкой хлора, предусматривают установку для хлорирова ния хлорной известью как резервную.
На рис. 154 показана установка для хлорирования жидким хлором и хлорной известью. Запас хлорной извести или жидкого хлора при установке или на близрнеположенном складе должен
обеспечивать минимум 30-дневный расход.
Температуру в помещении хлораторной необходимо поддер живать не ниже 18—20°.
Вентиляция помещения должна обеспечивать 12-кратный об мен воздуха.
§ 7. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ХОЗЯЙСТВЕННО-БЫТОВЫХ СТОЧНЫХ ВОД ДЛЯ ОРОШЕНИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ЗЕМЕЛЬ
Хозяйственно-бытовые сточные воды содержат удобряющие вещества и поэтому могут быть использованы для орошения зе мель, на которых выращивают сельскохозяйственные культуры. Санитарными правилами Главной Государственной санитарной инспекции СССР от 13 ноября 1956 г. № 229—56 разрешается использование хозяйственно-бытовых сточных вод, прошедших
механическую или биологическую очистку и обеззараживание хлорированием, для орошения сельскохозяйственных земель.
По А-А
Рис. 154. Хлораторная установка:
1 — рабочий |
и 2 — резервный хлораторы; 3— промежуточный |
баллон; |
||||||
4— рабочие |
баллоны; |
5 — десятичные |
весы; |
6— водопровод; |
7—трубо |
|||
провод хлорной |
воды; |
8— лоток для |
хлорной воды; |
9— смеситель; |
||||
J0 — затворный |
бак; |
11 — растворные |
баки; |
12 — дозирующий бачок |
||||
с шаровым краном; 13— короб для выпуска осадка из |
бака; |
14 — ящик |
||||||
для противогазов; 15—осевой четырехлопастной вентилятор; |
16—вытяж |
ная труба; 17 — вентиляционный короб 0,3X0,3 м
Использование хозяйственно-бытовых сточных вод для орошения земель 349
Орошение без хлорирования может быть разрешено в порядке исключения областными органами государственного санитарного надзора. Указанными правилами ГГСИ сточные воды, прошед шие полную биологическую очистку и хлорирование, могут быть
использованы на полях орошения при выращивании всех культур,
за исключением клубники и земляники. При орошении сельско хозяйственных земель сточными водами, прошедшими только механическую очистку и хлорирование, допускается выращива ние: 1) технических, кормовых и зерновых культур; 2) посевных
трав и плодовых насаждений. Орошение сельскохозяйственных
земель сточными водами при пропашных культурах, допускается независимо от степени очистки сточных вод, только путем про
пуска их по бороздам без затопления гряд. При орошении трав
и зерновых культур допускается полив напуском.
Дождевание сточными водами при любой степени очистки их не допускается.
При медленном просачивании сточных вод через почву содер жащиеся в них органические вещества (загрязнения) задержи ваются верхними ее слоями и постепенно минерализуются нахо дящимися в почве бактериями. Исследованиями установлено, что количество бактерий в 1 г высушенной почвы с полей орошения достигает 5 миллиардов. Таким образом поля орошения, прини мающие бытовые сточные воды, являются одновременно и соору жениями для полной биологической очистки этих сточных вод. Однако двойственность задачи полей орошения часто создает трудности в их устройстве и эксплуатации: для биологической очистки бытовых сточных вод необходимо регулярное использо вание полей орошения круглый год в соответствии с притоком сточных вод; использование же этих сточных вод в целях выра щивания сельскохозяйственных культур сопряжено с перерывами
ворошении на время сева культур, их обработки, сбора урожая,
впериоды дождей и т. д. Поэтому при полях орошения всегда устраивают, как резерв, поля фильтрации в объеме 25—30% от орошаемой территории вне территории сельскохозяйственных зе мель; сельскохозяйственные культуры на полях фильтрации не выращивают.
Поля орошения
Поля орошения представляют собой спланированные, разде ленные на карты участки земли, предназначенные для выращи
вания сельскохозяйственных культур и одновременно биологиче
ской очистки предварительно осветленных сточных вод. На полях орошения устраивают оросительную и осушительную сети. Оро
сительная сеть состоит из магистрального канала, распредели тельных канав и картовых (поливных) оросителей (рис. 155, 156,
350 Биологическая очистка фенольных сточных вод
157). От магистральных каналов и распределительных канав во ды распределяются обычно в обе стороны; из картовых оросите
лей в большинстве случаев в одну сторону — во |
временную |
по |
||||
ливную сеть в виде борозд (рис. 158). устраиваемую внутри |
по |
|||||
ливной карты (орошение по бороздам). |
|
|
|
|||
110,50 |
|
== == == |
|
|
— ggqit_ |
|
|
|
|
|
|
||
1 |
_ |
—'тноо^о |
|
|
— 11 |
|
НО, 25. |
7110,00 |
7109,75^^— | , |
7109,75__ |
—zdL |
|
|
110,00 |
--------- 1 |
|
||||
|
_ _ 1" |
|
|
|
||
I |
7 109,75 |
7^0350 |
|
|
||
7109,50 |
|
|
||||
I |
_— |
^10^25^-1------- |
|
ц |
|
|
103,75- 1--------тУ&зго |
7109,25 |
|
||||
10° 50 |
710325__ _ |
|
|
т — |
|
|
|
Ю9,25 |
|
103,00 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Магистральные и разводные каналы------Осушительные канавы |
|
||||
|
Картавые оросители |
— — Нагорная канава |
|
|||
|
Рис. 155. |
Схема устройства |
полей |
орошения |
|
При подходящих местных почвенных условиях, поля можно-
устраивать и без осушительной сети. На таких полях вся напу скаемая вода впитывается в почву и соединяется с грунто выми водами.
Рис. 156. Схематический поперечный разрез оросительного канала,
орошаемой карты |
и осушительной канавы: |
1 — берма; 2 — картавый ороситель; |
3 — орошающая карта; 4 — ограждающий |
валик; 5 — осушительная канава |
Наливаемая на карты сточная вода, профильтровываясь черезпочву, подвергается биологической очистке и оставляет в почве удобрения (соединения азота, калия, фосфора), остающиеся после минерализации органических веществ.
Норма нагрузки (среднесуточное количество сточных вод, на пускаемых на 1 га площади полей орошения) зависит не только от фильтрующей способности грунта, но главным образом от по-
352 Биологическая очистка фенольных сточных вод
требности растений в орошении, т. е. от рода культур, состава сточных вод, характера и концентрации загрязнений, от климати ческих и метеорологических условий. Продолжительность меж
поливочного периода (т. е. периода, когда полив не проводится) также зависит от выращиваемой культуры и режима полива. Норму нагрузки и продолжительность межполивочного периода устанавливают совместно с агрономом.
Примерная норма нагрузки для полей орошения в зависи
мости от характера грунтов приведена в табл. 36.
|
|
|
|
Таблица 26 |
||
Нормы нагрузки осветленными бытовыми сточными водами |
|
|||||
на поля орошения для районов со среднегодовым количеством |
|
|||||
|
атмосферных осадков от 300 |
до 500 мм |
|
|
||
|
|
Нагрузка на поля орошения, м3га |
||||
Среднегодовая |
Сельскохозяйствен |
в сутки в зависимости от грунтов |
||||
температура воздуха |
ные культуры |
тощие |
|
|
|
|
°C |
суглинки |
супеси |
пески |
|||
|
||||||
|
|
глины |
||||
От 0 до + 3,5 |
Огородные |
20 |
30 |
40 |
60 |
|
От +3,5 до +6 |
Полевые |
10 |
15 |
20 |
30 |
|
Огородные |
25 |
35 |
50 |
75 |
||
От +6 до +9,5 |
Полевые |
15 |
20 |
25 |
40 |
|
Огородные |
35 |
45 |
60 |
80 |
||
От +9,5 до +11 |
Полевые |
20 |
25 |
30 |
40 |
|
Огородные |
50 |
60 |
70 |
85 |
||
От +11 до +15 |
Полевые |
25 |
30 |
35 |
45 |
|
Огородные |
60 |
70 |
80 |
90 |
||
|
Полевые |
30 |
35 |
40 |
45 |
Для районов со среднегодовым количеством атмосферных осадков 500—700 мм нагрузки на поля орошения, указанные в табл. 36, уменьшаются на 10—15%, а для районов со средне годовым количеством атмосферных осадков более 700 мм—на
15—25%.
Поля орошения обрабатывают тракторами. Для этого карты должны быть соответствующих размеров: длина 0,5—1,5 км, ши
рина 100—200 м (площадь 5—30 га), хотя часто рельеф местности вынуждает принимать меньшие размеры. Если количество очи щаемых сточных вод невелико, например при канализации рабо чего поселка, то карты могут быть меньших размеров. Чтобы
обеспечить равномерное и достаточное заполнение борозд сточ ной водой, карты должны быть с уклонами: продольным около 0,001 и поперечным около 0,002.
Если выращиваются луговые культуры, карту разбивают на
ряд более мелких, образуемых делительными валиками неболь шой высоты (около 15 см).
354 Биологическая очистка фенольных сточных вод
ди или по периметру карт, поддерживают такой уровень воды, чтобы слой грунта до 1,25 м был в сухом состоянии. В этом слое
грунта благодаря проникновению в него воздуха происходит окислительный процесс. Иногда осушительную сеть выполняют в виде закрытого дренажа.
Сборную сеть, принимающую воду из осушительной сети,, устраивают в виде открытых канав глубиной 1,5 м и более. Рас стояние между дренами или канавами зависит от характера грунта и глубины заложения дрен (или глубины осушительных канав Н). Примерные расстояния между дренами при глубине
их заложения 1,25 и |
1,5 |
м для |
различных грунтов |
приведены |
||
в табл. 37. |
|
|
|
|
Таблица 37 |
|
|
|
|
|
|
||
Примерные расстояния между дренами полей орошения |
||||||
в зависимости ст |
грунта и |
глубины заложения |
дрен |
|
||
|
|
|
При глубине |
заложения дрен, м |
||
Грунты |
|
|
1 |
,25 |
|
1,50 |
|
|
|
|
|||
Песок средний .................................................... |
|
|
16,0 |
|
26,0 |
|
Супесь ..................................................................... |
|
|
12,0 |
|
15,0 |
|
Суглинки: |
|
|
|
9,5 |
|
12,0 |
легкие ............................................. |
|
|
|
|
||
тяжелые.................................................... |
|
|
. |
8,0 |
|
10,0 |
Глины ..................................................................... |
|
|
|
6,5 |
|
8,0 |
Осушительные канавы устраивают с уклоном дна 0,005. Закрытый дренаж на полях орошения разрешается устраи
вать только при надлежащем обосновании. Выполняют его обыч но из гончарных труб диам. 50—75 мм, укладываемых впритык
с уклоном от 0,0025 и более. Длину дрен принимают до 100— 120 м. Иногда дрены делают из фашин, бутового камня и т. п.
С возвышенной стороны полей орошения и полей фильтрации должны быть устроены нагорные канавы. При соответствующих
местных условиях (рельеф и грунты) целесообразно устройство полей без осушительной сети.
Поля фильтрации
К площади полей, определяемой по указанным выше нормам, должна быть прибавлена площадь для запасных фильтрацион ных участков (полей фильтрации), куда выпускаются сточные во ды в те периоды, когда их нельзя использовать для орошения
(во время обработки участков, посева и уборки урожая, дождей).