Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
книги / Очистка сточных вод. Биологические и химические процессы.pdf
Скачиваний:
11
Добавлен:
19.11.2023
Размер:
39.3 Mб
Скачать

7.Период потребления 250 сут/г.

8.Период потребления 200 сут/г.

9.В первой половине 1979 г. в среднем в Северном бассейне канализования в будние дни при сухой погоде объем стоков составлял около 6400м3/сут.

10.Часовой фактор для среднего дня равен 2.

11.Часовой фактор для среднего дня равен 4, если исходить из данных 1979 г.

1.2. Компоненты сточных вод

Компоненты сточных вод можно подразделить на несколько основ­ ных групп, как это показано в табл. 1.6. Далее состав различных типов коммунальных и городских стоков рассматривается без учета влияния на них промышленных стоков.

Таблица 1.6. Состав стоков (часть данных заимствована из работы [15])

Компонент

Представляет

Влияние на

особый интерес

окружающую среду

 

Микроорганизмы

Патогенные

бактерии,

Риск при купании и упо­

 

вирусы и яйца червей

треблении в пищу обитаю­

 

 

 

 

щих в воде животных

Биоразлагаемые

Понижение

концентра­

Сокращение

численности

органические

ции кислорода в реках,

водных обитателей (сни­

вещества

озерах и фьордах

жение биоразнообразия)

Другие органиче­

Детергенты, пестициды

Токсический

 

эффект,

ские вещества

жиры,

масла и смаз­

отрицательный

эстетиче­

 

ки, красители, раствори­

ский эффект, биоаккуму­

 

тели, фенол, цианид

ляция

 

 

Макроэлементы

Азот, фосфор, аммоний

Эвтрофикация,

исчерпа­

 

 

 

 

ние кислорода,

токсиче

 

 

 

 

ский эффект

 

 

Металлы

Hg, Pb, Cd, Сг, Си, Ni

Токсический эффект, био­

 

 

 

 

аккумуляция

 

 

Другие неоргани­

К ислоты

(сер оводор од),

Коррозия,

токсический

ческие вещества

щ ел очи

 

 

эффект

 

 

Температурные

Горячая вода

 

Смена условий

жизнеде­

эффекты

 

 

 

ятельности для флоры и

 

 

 

 

фауны

 

 

Запах и вкус

Сероводород

 

Эстетически

неприемлем,

 

 

 

 

токсический эффект

Радиоактивность

 

 

 

Токсичность, накопление

1.2.1. Коммунальные и городские стоки

Состав коммунальных и городских стоков значительно меняется в зависимости от места и времени. Это отчасти связано с изменения­ ми количеств сбрасываемых веществ. Однако основной причиной таких колебаний являются изменения в потреблении воды, ин­ фильтрация и эксфильтрация. Состав типичных коммунальных и городских стоков представлен в табл. 1.7-1.12. Концентрированные стоки наблюдаются при низком уровне потребления воды или (и) небольшом объеме инфильтрации. Разбавленные стоки, напротив, являются результатом высокого уровня потребления воды и значи­ тельного объема инфильтрации.

Табл. 1.11 дает представление о концентрациях микроорганиз­ мов в коммунальных стоках до и после биологической обработки.

Соотношение различных веществ в стоках (в табл. 1.12 пред­ ставлены их типичные значения) влияет на выбор методов обработ­ ки и их эффективность. Высокое значение отношения Х П К /Б П К означает наличие трудно разлагаемых органических веществ. Вы­ сокое значение отношения ХПК/общий азот делает предпочтитель­ ной денитрифицикацию. Высокое значение отношения БВБ/ВВ указывает на высокий уровень содержания органического вещества во взвешенной фракции.

На очистных станциях обработке подвергается не только сам сток, поступающий из бассейна канализования, но также вода из рецикла и других источников, а в ряде случаев и твердые отходы. Типичный набор обрабатываемых стоков следующий: надосадочная вода из метантенков и илоуплотнителей; вода, по­ ступающая после обезвоживания ила и промывки фильтров; ил из септиктенков; лечаты (фильтраты) мусорных свалок.

Перерабатываемый ил септиктенков часто доставляется на очистные станции перевозкой, тогда как лечаты (фильтраты) мусорных свалок можно как перевозить, так и перекачивать. По­ скольку оба эти вида стоков являются чрезвычайно загрязненными, то во многих случаях они весьма значительно повышают общую нагрузку на очистные сооружения.

В табл. 1.13 представлен типичный состав лечатов и илов септиктенков, а в табл. 1.14 показаны возможные составы надосадочных жидкостей уплотнителей и метантенков.

Анализируемые

Обозна­

 

Тип стока

 

концен­-

средне

разбав-,

очень

параметры

чение

триро­

разбав-

разбав-

 

 

ванный[ ленный[ ленный1ленный

Биологическое потребление

 

 

 

 

 

кислорода (БПК), г Ог/м3

 

530

380

230

150

полное

С бПКоо

за 7 сут

С бпк7

400

290

170

115

за 5 сут

С бпк

350

250

150

100

растворенных веществ

S BIIK

140

100

60

40

растворенных очень легко

 

70

50

30

20

разлагаемых веществ

SBIIK

после двухчасового осаждения

Ббпк(2 ч )

250

175

110

70

Химическое потребление кислорода

 

 

 

 

 

с бихроматом (ХПК), г Ог/м3

 

740

530

320

210

общее

Схпк

растворенных веществ

Sxnn

300

210

130

80

взвешенных веществ

Ххпк

440

320

190

130

после двухчасового осаждения

Бхпк(2ч)

530

370

230

150

инертных веществ, общее

Ci

180

130

80

50

растворенных

Si

30

20

15

10

взвешенных

XI

150

110

65

40

разлагаемых веществ, общее

 

560

400

240

160

очень легко разлагаемых веществ

SHAC.XIIK 90

60

40

25

легко разлагаемых веществ

Ss,xnK

180

130

75

50

медленно разлагаемых

Ххпк

290

210

125

85

веществ

гетеротрофной биомассы

Хн

120

90

55

35

денитрифицирующей биомассы

Хн,д

80

60

40

25

автотрофной биомассы

ХА

1

1

0,5

0,5

Химическое потребление кислородас

 

 

 

 

 

перманганатом (ХПКц), г 0^/м3

 

210

150

90

60

общее

Схпк, п

Общий органическийуглерод, г С/м3 углеводы белки

жирные кислоты жиры

Жиры, масла и смазкиа, г/м3 Фенол, г/м3 Фталаты (ДЭФ), г/м3

Фталаты (ДОФ), г/м3

Нонилфенолы (НФ), г/м3 Полициклические ароматические

углеводороды (ПАУ), г/м3 Анионные детергенты6, г ЛАС/м3

С ооу

-

250

180

110

70

40

25

15

10

25

18

11

7

65

45

25

18

25

18

И

7

100

70

40

30

ОД

0,07

0,05

0,02

0,3

0,2

0,15

0,07

0,6

0,4

0,3

0,15

0,08

0,05

0,03

0,01

2,5

1,5

0,5

0,2

15

10

6

4

аг/м3 = мг/л = ч. на млн.

6 ЛАС — лаурилалкилсульфонат.

Таблица 1.8. Типичное содержание макроэлементов в коммунальных стоках [17, 25, 26]

 

 

 

 

 

Тип стока

 

 

 

Анализируемый

Обозна­

концен­

средне

разбав­

очень

параметра

чение

триро­

концен­

разбав­

 

 

ванный

триро­

ленный

ленный

 

 

ванный

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Азот, г N/M3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

общий

C/No6i4

80

 

50

 

30

 

20

 

аммонийный6

SNH4

50

 

30

 

18

 

12

 

нитритный

SNO2

0,1

ОД

од

0,1

 

нитратный

SNO3

0,5

0,5

0,5

0,5

 

органический

^Nopr

30

 

20

 

12

 

8

 

по Кьельдалюв

СкЫобщ

80

 

50

 

30

 

20

 

Фосфор, г Р/м3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

общий

Сробщ

14

(23)г

10

(16)

6

(10)

4

(6)

ортофосфат

Spo4

10

(14)

7

(10)

4

(6)

3

(4)

полифосфат

Эпф

0

(5)

0

(3)

0

(2)

0

(1)

органический фосфат

С рорг

4

(4)

3

(3)

2

(2)

1

(1)

а В скобках приведены величины для таких бассейнов канализования, в которых используются фосфорсодержащие детергенты.

6NH3 + NHj

вNopr + NH3 + NH+

гг/м3 = мг/л = ч. на млн.

Таблица 1.9. Типичное содержание металлов в коммунальных стоках [17]

Анализируемый

Обозна­

 

Тип стока

 

 

 

средне

 

очень

элемента, мг/м3

чение

концентри­

разбав­

концентри­

разбав­

 

 

рованный

рованный

ленный

ленный

 

 

 

 

Алюминий

CAI

1000

650

400

250

Мышьяк

Саз

5

3

2

1

Кадмий

Ccd

4

2

2

1

Хром

Ccr

40

25

15

10

Кобальт

Ссо

2

1

1

0,5

Медь

Ccu

100

70

40

30

Железо

CFe

1500

1000

600

400

Свинец

Срь

80

65

30

25

Марганец

Смп

150

100

60

40

Ртуть

С н8

3

2

1

1

Никель

CNI

40

25

15

10

Серебро

^Ag

10

7

4

3

Цинк

Czn

300

200

130

80

а мг/м3 = мкг/л = ч. на млн.

Таблица 1.10. Другие характеристики коммунальных стоков [17]

 

 

 

 

Тип стока

 

Анализируемое

Обозна-

Размер-

концен­

средне

разбав­

очень

концен­

вещество/параметр

чение

ность

триро­

триро­

ленный

разбав­

 

 

 

ванный

ванный

 

ленный

Взвешенные вещества

Беззольное вещест­ во биомассы

Осадок после 2 ч отстаивания Взвешенные ве-

щества в осадке после 2 ч отстаивания

Беззольное вещест­ во в осадке после 2 ч отстаивания

Взвешенные вещест­ ва после 2 ч отстаивания

Титр коли-форм бактерий

Абсолютная

вязкость

Поверхностное

натяжение

Проводимость pH Щелочность Сульфиды® Цианиды Хлоридыг Бор

Хвв

Х б в б

Хвв

Хвв

Х б в б

А*а

г ВВ/м3

450

300

190

120

г БВБ/м3

320

210

140

80

мл/л

10

7

4

3

г/м3

320

210

140

80

г/м3

220

150

90

60

г ВВ/м3

130

90

50

40

N'4/100 мл

108

108

108

108

кг/(м •с)

0,001

0,001

0,001

0,001

дин/см2

50

55

60

65

M S / M *

120

100

80

70

экв/м3 6

7-8

7-8

7-8

7-8

3-7

3-7

3-7

3-7

г S / M 3

0,100

0,100

0,100

0,100

г CN/м3

0,050

0,035

0,020

0,015

г С1/м3

500

360

280

200

гВ /м 3

1,0

0,7

0,4

0,3

а

M S / M = /xS/см = 1 ом 1 •м 1

6

1 экв/м3 =

1 мэкв/л = 50 мг СаСОз/л

в H2S + H S-

+ S2"

г С учетом С1 (100 г Cl/м3), содержащегося в источнике водоснабжения. д N-—здесь и далее число клеток.

Таблица 1.11. Микроорганизмы в сточных водах

 

 

 

Концентрация в

 

 

100 мл сточной воды

 

 

исходная

после

 

 

биологической

 

 

 

очистки

Е. coli

 

107

ю4

С. perfringens

 

104

3 102

Фекальные стрептококки

 

107

ю4

Salmonella

 

200

1

Campylobacter

 

5 •104

5 •102

Listeria

 

5 •103

50

Staphylococcus aureus

 

5* 104

5 •102

Колифаги

 

105

103

Giardia

 

103

20

Круглые черви

 

10

од

Энтеровирусы

 

5000

500

Ротавирусы

 

50

5

Взвешенное вещество (мг/100 мл)

 

30

2

Таблица 1.12. Характеристики коммунальных стоков

 

 

 

Величина

 

Соотношение параметров

 

соотношения

 

низкая

типичная

высокая

 

Х П К /Б П К

1,5-2,0

2,0-2,5

2,5-3,5

X IIK /N o e n ,

6 -8

8-12

12-16

Х П К / Р общ

20-35

35-45

45-60

Б П К /И о б щ

3 -4

4 -6

6 -8

Б П К /Р о в щ

10-15

15-20

20-30

Х П К /Б В Б

1,2-1,4

1,4-1,6

1,6-2,0

Б В Б /В В

0,4 -0,6

0,6-0,8

0,8 -0,9

Х П К /О О У

2-2,5

2,5 -3

3-3,5

Таблица 1.13. Типичные характеристики лечатов и илов септиктенков

Лечаты

Илы

септиктенков

 

Характеристики

 

 

 

Размер-

разбав­

концен­

разбав­

ность

концен­

триро­

ленные

триро­

ленные

 

ванные

ванные

 

 

 

 

ВПК общее

12000

300

30 000

растворимое

11900

290

1000

ХПК общее

16000

1200

90 000

растворимое

15 800

1150

2000

Азот общий

500

100

1500

аммонийный

475

95

150

Фосфор общий

10

1

300

Ортофосфат

10

1

20

Взвешенные

500

20

100 000

вещества

Беззольное

 

 

 

вещество

300

15

60000

биомассы

Осадок после 2 ч

- 0

- 0

900

отстаивания

Хлорид

2 500

200

300

Сульфид

10

1

20

pH

7,2

6,5

8,5

Щелочность

40

15

40

Свинец

300

20

30

Железо общее

600

50

200

Кадмий

10

1

4

Ртуть

1

0,1

2

Хром

600

50

40

Фекальные

200

5

10®

коли-формы

2000

г/м3

100

г/м3

6000

г/м3

200

г/м3

200

г N /M 3

50

rN /м 3

40

гР /м 3

5

гР /м 3

7000

г/м3

4000

г/м3

100

мл/л

50

г/м3

1

г/м3

6

10

экв/м3

10

мг/м3

20

со

 

1

мг/м3

1

мг/м3

10

мг/м3

106

N/ЮОмл

Таблица 1.14. Характеристики надосадочных жидкостей уплотните­ лей и метантенков

 

Надосадочные жидкости

 

Размер­

Характеристики

уплотнителей

метантенков

 

ность

 

концентри­

разбав­

концентри­

разбав­

 

 

 

 

 

рованные

ленные

рованные

ленные

 

 

ВПК общее

1000

300

4000

300

 

г/м3

растворимое

900

100

1000

100

 

г/м3

ХПК общее

2500

700

9000

700

 

г/м3

растворимое

1500

650

2000

200

 

г/м3

Азот общий

300

50

800

120

г

N / M 3

аммонийный

60

30

500

100

г

N / M 3

Фосфор общий

25

5

300

15

гР /м 3

Ортофосфат

10

4

20

5

гР /м 3

Взвешенные вещества

1000

100

10000

500

г ВВ/м3

Беззольное вещество

650

65

6000

250

г БВБ/м3

биомассы

Осадок после 2 ч

200

10

100

5

 

мл/л

отстаивания

 

pH

7,5

6

8

6

 

 

Сероводород

5

0,2

20

2

г S /M 3

Щелочность

7

2

40

3

экв/м3

Таблица 1.15. Характеристики стоков, получаемых после обезвожива­ ния ила и промывки фильтров

 

Стоки, получаемые после

 

Размер­

Характеристика

обезвоживания ила

промывки фильтров

ность

 

концентри­

разбав­

концентри­

разбав­

 

 

 

рованные

ленные

рованные

ленные

 

ВПК общее

1500

300

400

50

г / м 3

растворимое

1000

250

30

10

г / м 3

ХПК общее

4000

800

1500

300

г / м 3

растворимое

3000

600

200

40

г / м 3

Азот общий

500

100

100

25

г N / M 3

аммонийный

450

95

10

1

г N / M 3

Фосфор общий

20

5

50

5

г Р / м 3

Ортофосфат

5

1

5

1

г Р /м 3

Взвешенные вещества

1000

100

1500

300

г / м 3

Беззольное вещество

600

60

900

150

 

биомассы

г / м 3

pH

7,5

6

8

6,5

Щелочность

10

 

10

2

экв/м3

Железо общее

600

50

50

5

г / м 3

Сульфид

20

0,2

од

оМ

г / м 3

Таблица 1.16. Типичный вклад внешних и внутренних стоков в нагруз­ ку очистных систем

Источник

Доля от

Доля от ВПК

основного потока

основного потока

 

сточных вод, %

сточных вод, %

Лечаты

0,1-5

1-40

Илы септиктенков

0,1-5

1-60

Надосадочные жидкости

1-2

5-10

уплотнителей

Надосадочные жидкости

0,5-2

5-15

метантенков

Стоки, получаемые после

 

1-2

обезвоживания ила

0,2- 0,5

промывки фильтров

5-10

10-20

Таблица 1.17. Источники загрязнений и их вклад в стоки домашнего хозяйства в неэкологичном (стандартном) жилье [27, 28, 30]

 

Туалет, кг/г.

Кухня,

Ванная

Общий

Измерения

общий

 

комната

сток,

моча

кг/г.

 

кг/г.

кг/г.

 

сток

 

 

 

 

Вода, м3/г.

19

11

18

18

55

ВПК

9,1

1,8

11

1,8

21,9

х п к

27,5

5,5

16

3,7

47,2

Азот

4,4

4,0

0,3

0,4

5,1

Фосфор

0,7

0,5

0,07

0,1

0,87

Калий

1,3

0,9

0,15

0,15

1,6

Значительный вклад в общую нагрузку на очистные сооруже­ ния, как это показано в табл. 1.16, могут вносить специфические внешние и внутренние стоки.

В связи с появлением и развитием альтернативных и эколо­ гически чистых типов жилой застройки интересно рассмотреть источники и размеры основных типов загрязнений, образующих коммунальные стоки. Таблица 1.17 дает некоторое представление об этом.

Состав стоков из жилых домов не обязательно остается неиз­ менным на протяжении многих лет, он зависит от оборудования, установленного в домах, привычек их обитателей, уровня их жизни и соответственно может меняться. Если выделить вклад