ГЛАВА 3. СООРУЖЕНИЯ ДЛЯ БИОЛОГИЧЕСКОй очистки сточных вод

§ 11. Поля фильтрации и поля орошения

Поля фильтрацииэто участки земли, предназначен­ ные для полной биологической очистки предварительно осветленных сточных вод. При очистке сточных вод на

полях фильтрации используется самоочищающая способ­

ность почвы: наиболее интенсивно процесс окисления ор­ ганических загрязнений идет в верхних слоях почвы

(0,2-0,3 м), где соблюдается благоприятный кислород­ ный режим. Из этого и вытекают требования, предъявля­

емые к отводимой под поля фильтрации территории, к

свойствам грунтов, а также к качеству и объему сточной

воды, которая может быть очищена на 1 га площади по­

лей.

Земледельческие поля орошенияэто специально

подготовленные и спланированные участки, на которых

выращивают сельскохозяйственные культуры, а для оро­

шения и удобрения используют сточные воды после их полной биологической очистки.

Применеине почвенных методов очистки рекоменду­

ется при расходах сточных вод до 5000-10000 м 3 jсут.

Поля орошения и поля фильтрации состоят из карт,

спланированных горизонтально или с незначительным

уклоном и разделенных земляными оградительными ва­

ликами. Сточная вода распределяется по картам оро­ сительной сетью; вода, профильтрованная через слой

почвы, отводится осушительной сетью (рис. 3.1). Для

полей следует выбирать участки со спокойным рельефом местности. Естественный уклон на этих участках не дол­

жен превышать 0,02.

Наиболее предпочтительно устраивать поля на песча­

ных и супесчаных грунтах; можно устраивать их также на суглинистых грунтах и тощих глинах, однако нагруз­

ку по сточным водам в этом случае снижают. Тяжелые суглинки и глины не пригодны для этих целей, так как поля заболачиваются. Торфяные грунты нуждаются в

предварительном осушении.

Уровень подземных вод на территории, используемой

под поля, должен находиться на глубине не менее 1,5 м

от поверхности. При более высоком положении уровня

подземных вод необходимо устройство дренажа.

во

JJ

Рис. 3.1. По.11я орошения

1 - noдaqa сточных вод· 2 - распределительныR колодец: 3 - wаrистральныR

канал: 4 - распределите'пьныR канал; 5 - картовыR ороситель: 6 - дренаж.

иая сеть: 7 - отводная дренажная канава; 8 - выпуск; а-е- точки расчет·

ных участков

~ежполивной период для полей фильтрации колеб­

лется от 5 до 10 дней; для полей орошения он устанавли­

вается в соответствии с режимом полива выращиваемых

культур.

При определении требуемой площади полей орошения и полей фильтрации исходят из так называемой нормы

нагрузки, т. е. объема сточной воды, которая может быть

подана на 1 га площади полей за определенный проме­

жуток времени. Нормы нагрузки зависят от многих фак­

торов: характера почвы, ее окислительной мощности,

фильтрационной способности, пористости; от типа полей,

рода выращиваемых на них культур; характера и кон­

центрации загрязнений сточных вод; от климатических

условий и др. (табл. 3.1) [10]. Нагрузки сточных вод на поля фильтрации в зависимости от вида грунта, клима­

тических условий и глубины залегания подземных вод принимают по табл. 47 (СНиП 2.04 .03-85).

Расчет полей ведется по среднесуточной норме на­

грузки, т. е. по количеству сточных вод, приходящихся на

1 га площади полей в среднем за сутки в течение года.

Полная расчетная площадь полей фильтрации

81

Т А В J1 Н Ц А Э.J. НОРМЫ НАГР)'ЗКН ВЫТОВЫХ СТОЧНЫХ ВОД

НА ПОЛЯ ОРОШЕНИЯ ДЛЯ PAffOHOB СО СРЕДНЕГОДОВОЙ ВЫСОТОЙ

СЛОЯ АТМОСФЕРНЫХ ОСАДКОВ 300-SOO мм

ния еледует уменьшить на 10-15%, а бмее 700 мм-на 15-25%. nричем больший nроцент nримимают при суглинистых грунтах, а

меньшийnри песчаных.

где FФ.nолполезная п.nощадь полей фильтрации, га; FФ.Р••- ре·

эервная плсщадь полей фильтрации, га, равная 10-25 % полезной

площади (СНиП, п. 6.183); kф.8=0,25+0,35-коэффициеит, учиты­ вающий увеличение площади в связи с устройством вспомогатель­ ных сооружений [6).

Полная расчетная площадь полей орошения

Fo = Fo.non + fо.рез + kо.в (Fo.n.on + fо.реэ),

где fо.волnолезная площадь полеА орошения, га; fо.роэрезерв­

ная площадь полей орошения, га; kо.• -0,15+0,25-коэффнцнент,

учитывающий увеличение площади в связи с устройством вспомога­ тельных сооружений.

Полезная площадь полей фильтрации

стОСU!ых вод на поля фильтрации, м3/(га·сут), определяемая по

табл. 47 [6).

Полезная площадь nолей орошения

Fo.пon = Qlqo,

где Qо-нагрузка сточных вод на поля орошения, мЭ/(га·сут), onpe·

деляемая как средневзвешенная величина из нагрузок на участки с

различными видами сельскох:оэяiiственных культур (см. табл. 3.1).

82

Для удобства эксплуатации поля разделяют валика­

ми на отдельные карты. Размеры карт полей фильтрации

определяют в зависимости от рельефа местности, общей

рабочей площади полей, способа обработки почвы, ко­ личества очищаемой сточной жидкости. При обработке почвы тракторами площадь одной карты должна быть

не менее 1,5 га. Длина карт принимается в 2-4 раза

больше ширины. Площадь карт полей орошения nрини­

мается 5-8 га; ширина карт зависит от вида грунта: для

песков 50 м, для супесей 80-100 м, для суглинков 120150 м. Длина карт должна быть в 4-5 раз больше ши­

рины. Общее число карт Nо.полв зависит от припятых

размеров одной карты.

Поскольку nри подготовке полей к летнему вегетаци­ онному периоду, при уборке урожая, в период дождей

выпуск на поля орошения сточной воды не допускается,

для приема сточных вод в это время служат резервные,

не занимаемые под сельскохозяйственные культуры уча· стки, выполняющие роль обычных полей фильтрации.

Площадь этих полей, га, определяется по формуле

где а- коэффициент, учнтывающи!l часть расхода сточных вод, nо­

ступающих на резервные участки (значения а для palloнa со сред­ негодовой температура!! воздуха до 5, 10 и 15 ос приннмаются со· ответственно 1, 0,75 и 0,5); qФнорма нагрузки сточных вод на ре­ зервные фильтрационные поля, прннимаемая по табл. 47 (6], м'/ /(га·сут).

Ширина карт резервных фильтрационных участков принимается 50-100 м, а длина- в 2-4 раза больше

ширины.

В зимнее время после промерзания nочвы фильтра­

ция сточной воды практически прекраlЦается и начина­

е'I'Ся постепенное намораживание поступающей сточной

воды. Требуемая для намораживания площадь

мая равной числу дней со среднесуточной температурой воздуха ни­

равен 0,3, 0,45 и 0,55; hнам - высота слоя намораживания, припимае­ мая не более 1 м (обычно 0,5-0,6 м); hoc- высота слоя зимних

осадков, м; р- плотность льда, равная 0,9 т/ма.

83

Сточные воды подают в наивысшую точку полей в

распределительный колодец, откуда вода по сети рас·

пределительных каналов поступает в отдельные карты.

Для распределения воды внутри карт полей орошения

перед поливами устраивают временную оросительную

сеть в виде полос или борозд. Для равномерного запол­

нения водой карты планируют с продольными и попереч­

ными уклонами; размер уклона зависит от водопроница­

емости грунта. Продольные и поперечные уклоны равны:

должна быть запроектирована так, чтобы сточная вода подавалась самотеком в любой из участков обслуживае­

мой этой сетью территории. Земляные канавы устраива­

ют трапецеидального сечения, каналы и лоткипрямо­

угольного сечения с облицовкой. Ширина по верху огра­ дительных разделительных валиков должна быть не ме­

нее О,7 м. Крутизну их откосов принимают в зависимости

от грунта: в супесях и суглинках она должна быть не

более 1 : 1,5, а в песках- 1 : 2. Размеры лотков и трубо­

проводов определяют расчетом, наименьшие размеры

лотков 0,2Х0,2 м, а наименьший диаметр труб 100 мм.

Магистральный канал рассчитывают по общему мак­

симальному секундному расходу, а распределительный каналпо максимальному секундному расходу, который

зависит от числа карт N0д, одновременно орошаемых и

примыкающих к данному распределительному каналу:

5-10 сут в завнеимости от водно-воздушного режима полей, филь­ трационной способности грунтов, уровня подземных вод.

Расход воды, поступающей на одну карту, лjс:

(3.6)

Каналы рассчитывают по обычным формулам гидрав­

лики для равномерного движения жидкости с соблюде­

нием допустимых скоростей потока и уклонов каналов.

Минимальная незаиливающая скорость для картавых

оросителей, распределительных и магистральных кана­

лов примимается равной 0,3, 0,4 и 0,5 мjс. Наименьший

уклон для картавых оросителей примимают 0,001, а для

распределительных и магистральных каналов - 0,0005.

При неблагаприятных грунтовых условиях на полях

85