книги из ГПНТБ / Шабалин А.Ф. Очистка сточных вод предприятий черной металлургии учебное пособие для техникумов

Таблица 38

Нормы нагрузки осветленными бытовыми сточными водами на поля фильтрации для районов со среднегодовым количеством

атмосферных осадков от 300 до 500 мм

воды, которая фильтруется и вымораживается в зимний период, может быть принято для сердней полосы СССР (при продолжи­ тельности зимнего периода 100—120 дней) в соответствии с дан­ ными таблицы 39.

Таблица 39

Степень фильтрации и вымораживания сточных вод в период намораживания (по НиТУ 141—56)

Таким образом, зимой биологической очистки воды практиче­ ски не происходит. Весною же при таянии льда возобновляется биологическая жизнь, а следовательно, и биологическая очистка той части воды, которая поступает в почву.

Использование хозяйственно-бытовых сточных вод для орошения земель 357

При проектировании полей фильтрации необходимо проверить

площадь полей фильтрации на намораживание по формуле

где QcyT —суточный приток сточных вод, м2;

Т—число дней намораживания;

Нвац—высота слоя намораживания сточных вод; обычно

принимается 0,6—0,75 м, а в северных районах

0,9—1,0 м с учетом уже включенных в эту величину

зимних осадков. Высота ограждающих валков долж­ на быть несколько больше слоя намораживания;

а—коэффициент уменьшения количества намороженной воды за счет частичной фильтрации зимой и вымора­ живания (испарения), принимаемый по табл. 39;

р—коэффициент, учитывающий свободные участки (10—

15% от общей площади), используемые в период от­ таивания сточных вод для просачивания вод в грунт и последующей просушки площадок, на что требуется обычно 1—2 мес. Отсюда р = 1,1 н-1,15.

Требуемая площадь полей фильтрации определяется наиболь­

шей из величин Лети и Fзимн , где Рлетн —площадь полей, необ­ ходимая для летнего напуска. Должно быть не менее 3 карт.

Площадь отдельных карт полей фильтрации принимают

до 1—2 га или несколько меньше, в зависимости от рельефа мест­ ности. Ширина карт, как правило, должна быть не более: в пес­

ивают следующие оградительные и разделительные валики шири-

.ной поверху не менее 0,5 м с заложением откосов:

Вглинистых грунтах.1:1—1:1,25

Всугрсях и суглинках........1:1,5

Водоотводящий канал, разводящие каналы и картовые ороси­ тели выполняют в виде открытых лотков и земляных каналов и лишь в отдельных случаях они могут быть из некондиционных труб. На полях фильтрации, при глубине залегания грунтовых вод менее 1,25 м от поверхности карт и при неблагоприятных фильтра­ ционных свойствах грунтов, устраивают подземный дренаж в виде керамических труб или из местных материалов.

Осушительные канавы располагают так, чтобы обеспечивать осушение толщи грунта под поверхностью карт на глубину не ме­ нее 1,25—1.5 м. С возвышенной стороны участка, занимаемого полями фильтрации, устраивают нагорные канавы для отвода

ливневых и талых вод во избежание затопления ими полей.

Пример. Бытовые сточные воды в количестве <2сут = 10000 .ч?)сутки от рабочего поселка используют на орошение огородных участков завода. Необходимо определить площадь полей орошения и запасных полей фильтра­ ции. Почвы в месте устройства полей суглинистые. Средняя годовая темпера­ тура воздуха +5°. Грунтовые воды на глубине 2,0 м.

Принимаем по табл. 36 нагрузку на поля орошения для суглинистых почв

Qo — 35 м3/сутки на 1 га.

Требуемая поливная площадь полей орошения

Добавляем на оросительную и осушительную сети, проезды и т. п. 20% от поливной площади; тогда общая площадь полей должна быть

Fj = l,2FoP= 1,2 • 285 = 3 2 га.

Площадь фильтрационных участков должна быть (при <2ф по таблице

38 = 70 м?!сутки на 1 га)

или, добавляя 20% на сеть и проезды

F2= 1,2 Гф = 1,2 - 143 = 172 га.

Общая площадь полей орошения и фильтрации: полезная 285 + 143 = 428 га,

полная—342+ 172 =514 га.

Проводим проверку на намораживание в зимнее время по следующей формуле:

Очистка небольших количеств хозяйственно-бытовых сточных вод 359

При Т = 120, //нам = 0,6 м, а = 0,5, Р = 1,15 получим

10000 • 120 -0,5-1,15

F8Hm = 0,0001--------------- ~-------------- = 115 га, 0,6

что меньше полей фильтрации. Поэтому специальной площади на наморажи­ вание не требуется.

§ 8. ОЧИСТКА НЕБОЛЬШИХ КОЛИЧЕСТВ ХОЗЯЙСТВЕННО-БЫТОВЫХ СТОЧНЫХ ВОД

Для очистки небольших количеств хозяйственно-бытовых сточных вод от отдельных зданий или небольших групп их, могут

быть применены: а) очистительные (биологические) пруды;

б) гнилостные резервуары (септики); в) поля подземной филь­

трации.

Очистительные (биологические) пруды

Биологические пруды представляют собой водоемы глубиной от 0,6 до 1,5 м, предназначенные для дополнительной очистки

предварительно очищенных (отстоенных) сточных вод в теплое

и срока соприкосновения с воздухом вода получает из него кис­ лород, используемый на окисление органических веществ; зимой в биологических прудах очистки сточных вод не происходит.

Наличие в воде таких прудов достаточного количества жи­ вых организмов, могущих служить пищей для рыб, позволяет использовать эти пруды одновременно как рыбоводные в теплое время года. Для этого ранней весной в них напускают мальков, а осенью вылавливают рыбу, спуская воду через специальные водоспуски в соответствующий водоем в количестве, необходимом для окисления органических веществ.

Расчетная нагрузка на пруды принимается: для предвари­

тельно отстоенных сточных вод без разбавления — 100—-250 мЛ1га

в сутки и для биологически очищенных сточных вод — 4000— 5000 м31га в сутки. При использовании прудов для рыбоводства

отстоенные воды должны быть разбавлены в 3—5 раз полностью очищенной водой или речной водой.

Пруды устраивают в виде отдельных карт прямоугольной формы площадью 0,5—1,5 га со сторонами, относящимися как

2 : 1 или 3 : 2; карты располагают каскадом, т. е. с последова­ тельно пониженными уровнями воды: при поступлении в пруды биологически очищенных сточных вод делают 2—3 ступени, при

поступлении только отстоенных вод 4—5 ступеней. Чтобы полу­ чать надлежащий эффект очистки сточных вод, они должны быть

.хорошо перемешаны с водой пруда, что достигается при устрой­ стве струенаправляющих стенок и установке щитков.

360Биологическая очистка фенольных сточных вод

Вместностях с теплым климатом биолопические труды могут работать круглый год.

нических примесей и перегнивание осадка при длительном его хранении (от 6 до 12 мес.). В септике вода движется как и в гори­ зонтальном отстойнике, но в септике значительно увеличена ило­ вая часть и дополнительный объем для накопления всплывающих веществ. Всплывающие вещества состоят из частиц осадка, под­

нимающихся со дна вместе с газами, выделяющимися при бро­ жении, и образуют плотную корку, удаляемую один-два раза в год при очистке септика от осадка.

При расчетах септиков объем отстойной части резервуара принимают равным суточному притоку сточных вод (за 24 часа). Количество свежего осадка, выпадающего в гнилостном резер­ вуаре, принимают 0,7 л/чел в сутки (при влажности осадка 95%). В септике происходит естественное уплотнение осадка во время длительного его пребывания в резервуаре с уменьшением влажности с 95 до 90%, что снижает объем осадка в два раза;

в результате брожения уменьшается органическая часть осадка на 25—30%, что дополнительно уменьшает объем его; это учи­ тывают в расчетах введением коэффициента 0,7.

При таких исходных данных в течение года накапливается осадок, в пересчете на одного человека, в объеме ~ 89 л. Для

уменьшения объема иловой части иногда сокращают период

между очистками ее до 180 суток, т. е. до двух раз в год. Наибольшую высоту корки принимают в 0,6—1 м, а расстоя­

ние от нее до верха резервуара — в 0,5 .и.

Ввиду того, что отстойная часть в гнилостном резервуаре не отделена от иловой, протекающая сточная жидкость обогащается продуктами анаэробного распада органических веществ осадка,

протекающего при дефиците кислорода (сероводородом и др.).

Это затрудняет последующую биологическую очистку сточных

вод. Недостатком гнилостного резервуара является и частое раз­ витие в нем кислого брожения. Сточная вода поступает в первое отделение резервуара / через тройник, устраиваемый для пред­

устроенные (в количестве до четырех) в каждой из поперечных

перегородок. Отверстия расположены на глубине 1 м от уровня

жидкости, чтобы иметь пространство для накопления всплываю­ щих веществ (корки). Осветленная вода из септика выходит по трубопроводу через выходной тройник.

Первое отделение обычно равно половине всего объема резер­ вуара, а второе и третье — по четверти этого объема. Осадок из септика удаляют через люки илососами на иловые площадки или

вывозят на поля ассенизации. Во избежание охлаждения в зимнее время гнилостные резервуары засыпают слоем земли высотой

0,5—1 м.

Септики можно выполнять из кирпича (хорошо обожжен­ ного), бетона или бута (на цементном растворе).

лительный колодец

Поля подземной фильтрации

На полях подземной фильтрации предварительно осветленная (отстоенная в септике) сточная вода подается в распределитель­ ные трубы, уложенные в земле на глубине 0,3—0,5 м от поверх­ ности. Из распределительных труб вода через неплотности в сты­ ках просачивается в почву (рис. 160), часть воды попадает в по­ ток грунтовых вод и уносится вместе с ними. Содержащиеся в сточной воде органические вещества минерализуются в почве бак­ териями. Оросительную распределительную сеть укладывают из гончарных или асбестоцементных труб диам. 50—100 мм с равно­ мерным уклоном 0,002—0,004. Трубы укладывают не вплотную,

а с просветами в месте стыков в 5—8 мм; асбестоцементные тру­ бы изготовляют с поперечными щелями, пропиливая их пилой. Стыки и щели обсыпают гравием и закрывают сверху толем, мхом и т. п. Между линиями принимают в хорошо проницаемых почвах расстояние 4 00 м, а в плохо проницаемых — 1,25 м (в среднем около 2 м). При наличии снегового покрова поля подземной филь­ трации действуют бесперебойно в течение всей зимы. Сточная вода на поля подземной фильтрации должна подаваться периоди­ чески, равномерно по всем распределительным трубам. Для этого при впуске воды устраивают камеру с дозирующим устройством,

представляющим собой качающийся лоток с двумя отделениями.

Поступающая сточная вода заполняет поочередно отделения лот­

ка и он под .действием веса опрокидывается, при этом сточная вода выливается в отводной трубопровод, затем в сеть ороситель­ ных труб.

Нагрузка на поля подземной фильтрации может быть принята

§ 9. ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД ОТ ДУШЕЙ, БАНЬ И ПРАЧЕЧНЫХ

Самостоятельная очистка сточных вод от душей, бань и пра­ чечных может потребоваться на некоторых небольших предприя­ тиях (например, рудниках), где нет централизованной канализа­

ции, или в рабочих поселках, когда спуск таких вод в канализа­

цию недопустим без предварительной очистки. Сточные воды ■от душей, бань и прачечных содержат механические примеси, большая часть которых находится в мелкодисперсном состоянии, вследствие чего они весьма трудно выпадают в осадок. Поэтому эти сточные воды, если они не выпускаются в сеть бытовой кана­

лизации, должны быть коагулированы известью, обеззаражены хлором и осветлены отстаиванием.

В состав сооружений для очистки душевых и банно-прачечных вод, как правило, входят решетка, коагуляционно-дезинфекцион­

ная установка, отстойник (он же контактный резервуар) и иловая

площадка.

В качестве коагулянта применяют гашеную известь Са(ОН)2-

Доза вводимой извести зависит от степени загрязненности воды.

Для предварительных расчетов ее принимают от 250 мг/л (для душевых вод) до 500 мг/л (для прачечных вод). Известь в форме

известкового молока крепостью до 5% вводят в сточную воду перед отстойником.

Для перемешивания известкового молока со сточной водой устраивают ерш-смеситель длиной 3 м, со скоростью протока воды в нем 0,7—1 м/сек.

Гашение извести и приготовление известкового теста прово­ дят в деревянном затворном баке. Для приготовления извест­ кового молока требуемой крепости устанавливают два рабочих бака, работающих попеременно. В небольших установках эти ба­ ки являются одновременно и дозирующими, а на больших уста­ новках применяют специальные дозирующие устройства. Во избе­ жание осаждения извести в рабочих баках устраивают мешалки с ручным или механическим приводом.

Отстойники для осветления душевых и банно-прачечных вод могут быть непрерывного или периодического действия, горизон­ тальные или вертикальные, такого же типа, как и отстойники для бытовых сточных вод. Отстойники периодического действия обыч­ но в две секции, устраивают, если количество душевых или банно­ прачечных стоков не превышает 25—30 м3/сутки.

Продолжительность отстаивания душевых и банно-прачечных вод принимают в течение 4—6 час. Объем иловой части отстойни­ ков определяют, исходя из количества выпадающего осадка в 2— 4% по объему от количества очищаемых сточных вод. Один раз

в7—10 дней осадок из отстойников удаляют для обезвоживания на иловую площадку, состоящую из нескольких карт, а затем от­

возят в отвал. Количество осадка, наливаемого на 1 л<2 площадки

втечение года, составляет 1—3 м3. В зависимости от поступления

осветленных вод хлорирование может быть периодическим или непрерывным. При периодическом хлорировании хлорной из­ вестью используют установку для известкового молока. Хлорную воду от хлораторов или от рабочих баков (при применении хлор­ ной извести) вводят в сточные воды также перед отстойником. Если необходимо постоянное хлорирование, устанавливают до­ полнительные баки или хлораторы. Дозы хлора принимают рав­ ными 15—20 мг/л.

Все оборудование коагуляционной и дезинфекционной уста­ новок, а также решетка и смеситель размещаются в отапливае­ мом здании.

На рис. 161 показан периодически действующий отстойник для душевых вод, рассчитанный на 230 чел., пользующихся душем.