/
Текст
КАНАЛИЗАЦИЯ
НАСЕЛЕННЫХ МЕСТ
. » л
ПРОМЫШЛЕННЫХ
предприятий
ГЛАВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ПО СТРОИТЕЛЬНОМУ
ПРОЕКТИРОВАНИЮ ПРЕДПРИЯТИИ, ЗДАНИЙ
И СООРУЖЕНИЙ ГОССТРОЯ СССР
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПРОЕКТНЫЙ ИНСТИТУТ ПО ИЗЫСКАНИЯМ
И ПРОЕКТИРОВАНИЮ НАРУЖНЫХ ВОДОПРОВОДОВ, КАНАЛИЗАЦИЙ
И ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ
ВОДОКАНАЛПРОБКТ
СПРАВОЧНИК
ПРОЕКТИРОВЩИКА
ПРОМЫШЛЕННЫХ, ЖИЛЫХ И ОБЩЕСТВЕННЫХ
ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ
КАНАЛИЗАЦИЯ НАСЕЛЕННЫХ МЕСТ
И ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ
Под общей редакцией
канд. техн, наук Г М. ФЕДОРОВСКОГО
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО
ЛИТЕРАТУРЫ ПО СТРОИТЕЛЬСТВУ, АРХИТЕКТУРЕ
И СТРОИТЕЛЬНЫМ МАТЕРИАЛАМ
Москва — 1963
АВТОРЫ-СОСТАВИТЕЛИ
Инж. А. А. Александровский, канд. техн, наук С. Н. Аронов,
инженеры И. Д. Балмут, Н. Д. Бондарев, Г. В. Васильев, 3. Г. Гуричева,
П. М. Данилов, Н. Н. Делягин и С. В. Дроздова, канд. техн, наук
А. 3. Евилевич, д-р техн, наук А. И. Жуков, инженеры Г. А. Жуковский
и В. И. Иванов, проф. М. М. Калабина, инженеры И. И. Карпов,
К. Ф. Кац, С. С. Кривошеин, Б. М. Крылов, М. Н. Куранов, В. И. Лазарев,
И. И. Ларин, А. А. Литвак и Н. С. Максимовский, канд. техн, наук
Л, В. Милованов, инж. А. И. Мирский, кандидаты техн, наук
И. Л. Монгайт и В. С. Моргенштерн, д-р техн, наук 3. А. Орловский,
инженеры В. П. 'Покровский и 3. М. Рабинович, кандидаты техн, наук
Ц. И. Роговская и И. Д. Родзиллер, инженеры. А.. Л. Родионов,
В. Н. Самохин, А. В. Сахарнов, В. В. Сахаров, В. П. Семенова,
П. И. Силин, М. Н. Симаков, Л. А. Сироткин, И. Р. Соломонов,
Р. Н. Стожаров, В. В. Терентьева, С. А. Хаскин, В. Л. Чапковский
и П. К. Шергин, канд. техн, наук Г. Г. Шигорин, инженеры
К. Л. Щеглов и Т. С. Ямпольский.
НАУЧНЫЕ РЕДАКТОРЫ
Канд. техн, наук Л. Г. Демидов, д-р техн, наук А. И. Жуков,
инж. В. Н. Исаков, канд. техн, наук М. И. Карлинская, инженеры
К. Ф. Кац и М. Н. Куранов, канд. техн, наук И. Л. Монгайт,
инженеры Н. П. Овсеенко и А. П. Плаксин, доц. | А. Н. Пономарева, |
инж. Д. Л. Шуб.
В справочнике изложены сведения и рекомендации, необходимые для
проектирования наружных систем и сооружений канализации населённых
мест и промышленных предприятий, предназначенных для отвода и очистки
сточных вод, а также для обработки осадка.
Приведены основные нормативные материалы, методика и примеры
расчетов наружных сетей бытовой, дождевой и общесплавной канализации,
сведения о насосных станциях для перекачки бытовых, дождевых и произ-
водственных сточных вод и осадка, а также о гидротранспорте и укладке
твердых отходов предприятий.
Даны методика расчета, примеры компоновок насосных станций и очи-
стных сооружений, основные сведения о типовых и рекомендуемых к пов-
торному применению проектах, выдержки из ГОСТов на трубы и обору-
дование.
Приведены основные сведения по вопросам организации строительства,
автоматике и диспетчеризации, технико-экономическим расчетам и укруп-
ненным показателям стоимости канализационных сооружений.
Справочник предназначен для инженерно-технических работников, за-
нятых в области проектирования канализации, и может быть полезен работ-
никам эксплуатации и строительства, а также студентам строительных
институтов.
О П Е Ч А ТК И
А S3 cx=f ь s О S Столбец Строка Напечатано Следует читать
68 Табл. 9.13, 1-я графа слева, . - • =5О0,74 = 50,74
2-я строка снизу
73 Табл. 9.19, 2-я графа слева, 1 1
3-я строка сверху КуГ ч т°~ 1 / по \0-833 I3
В) •••+’]
130 2 Рис. 15.1 Повернуть на 90°
156 Табл. 18.3, 1-я графа, после биофильтров и аэрофильт- после биофильтров
11-я строка снизу ров
156 Табл. 18.3, 3-я графа, 20 28
6-я строка снизу
156 То же, 4-я графа, 6-я строка снизу 0,5 0,7
156 11—14-я снизу Количество избыточного активного ила от 220 до 170 при неполной
очистке приведено в процентах
170 1 9-я снизу лР/гя; м3!га в год;
173 194 2 2 3—4-я сверху Формула (22.38) С=0,5, а меньше, чем на 4£> С=0,5, а на 4D LJ
— V 5,68С2(1,42С-1) Ч bQ — V5,68^(1,42С2-1) +• • Оо
200 2 Формула (22.78) у = (р—1)Ь —рЬ—Ья) е~м- у = (р-1)&-(р&-5а)е-«-
202 2 9-я снизу кГ/см- 6 к Г/см2
225 1 Формула _ /2^, „ П^полсэн — Сбыт 1 "Г Спронз 1 2а В 1^полезн — Сбыт^у Ч'Спроиз'^у
240 1 10-я снизу от цехов аммиачного вы- От цехов аммиачного вы-
248 1 2-я снизу промышленного продукта промежуточного продукта
249 Табл. 25.6, 4-я графа, 0,125 0,006
4-я строка снизу
249 То же, 3-я строка снизу 0,006 0,125
249 Табл. 25.6, 5-я графа хвосты флотации промышленных хвосты флотации промежуточных
продуктов продуктов
281 1 1 ll-я сверху 32 г'л NaCHS, 32 г/л NaCNS,
282 2 | 3-я сверху 143 .н3 1,43 м3
283 Табл. 26.15, 2-я графа слева ок кокс
283 То же, 1-я графа справа 143 1,43
287 Табл. 26.19, 3-я графа слева, 405 4,05
1-я строка сверху
297/ 1 । 13-я снизу сульфатов сульфидов
ОПЕЧАТКИ
»ПШ1 1 -вс1.г.э Столбе Строка Напечатано Следует читать
300 1 3-я снизу гексаметилсидиамин гексаметилендиамин
360 1 27-я снизу сернокислым железом сернокислым или хлорным железом
363 1 21-я сверху h
379 1 14-я сверху <2г Qn — — Ож -м3 'сек; Тт Qn = — + м3:сек; Тт
379 1 25-я сверху в т л3; в mJ сек;
3S3 1 2-я снизу . / de .. f dc
х I/ — -<;'С£'К, (36.16) 1/ р М3С€К, (36.16)
421 2 27-я снизу То же, диаметром 800мм То же, диаметром >800 мм
428 2 14-я сверху Саратов Саранск
454 2 20—18-я снизу Жуков А. И., Монгайт И. Л., То же. (Относится только
Родзиллер И. Д. Канализация к главе 22)
промышленных предприятий.
Госстройиздат, 1962.
Поправка 1. Формулу (22.39) на стр. 194 след; /ет читать:
к-4)“»
IZe^ 0.166 Д, 17 1 v/= / s„v +».04«„.
S,z + — с -^+6J 1
ОГЛАВЛЕНИЕ
Стр.
Предисловие 9
РАЗДЕЛ I
ОБЩИЕ ВОПРОСЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
КАНАЛИЗАЦИИ
Глава 1
Общие положения
1. 1. Расчетные сроки и очередность строительства 11
1. 2. Стадии проектирования.............. “
1. 3. Объем и состав проектных материалов —
1. 4. Материалы для проектирования 12
1. 5. Обследования и изыскания . 13
1. 6. Районные схемы канализации 1 -
Глава 2
Системы канализации
2. 1. Сравнение систем канализаций 13
2. 2. Сплав мусора к снега 16
Глава 3
Нормы водоотведения и коэффициенты неравномерности
3. 1. Нормы водоотведения........................... П
3. 2. Коэффициенты неравномерности водоотведения бы-
товых сточных вод............................ 18
3. 3. Коэффициенты неравномерности водоотведения
сточных вод по часам суток 19
РАЗДЕЛ II
СЕТИ И НАСОСНЫЕ СТАНЦИИ
Глава 4
Трассировка коллекторов и сети
Глава 5
Проектирование канализационных сетей
5. 1. Общие положения.............................. 22
5. 2. Расчетные расходы сточных вод . .... —
5. 3. Расчетные участки сети и условия ее проектиро-
вания ....... 23
5. 4. Глубина заложения труб .... 25
5. 5. Поперечные сечения труб и капало —
5. 6. Наименьшие диаметры труб 26
5. 7. Наполнение труб и каналов —
5. 8. Скорости —
5. 9. Уклоны . ......... 27
5.10. Составление планов и профилей сети —
5.11. Внутриквартальная н дворовая канализации . . 28
5.12. Особенности проектирования сетей производствен-
ной канализации................................ 29
5.13. Условия приема производственных сточных вод в
сеть бытовой канализации 30
5.14. Выпуск дождевых вод 31
Глава 6
Гидравлические расчеты канализационных сетей,
коллекторов и сооружений на них
6. 1. Движение сточных вод в самотечных канализаци-
онных сетях и коллекторах 32
6. 2. Расчетные формулы .... . —
6. 3. Пример расчета канализационной сети —
6. 4. Расчет" дюкера . . . 33
6. 5. Расчет перепадиых колодцев 34
Глава 7
Трубы
7. 1. Трубы керамические канализационные 37
Стр.
7. 2. Трубы бетонные и железобетонные безнапорпы 38
7. 3. Трубы железобетонные напорные 41
7. 4. Трубы асбестоцементные 43
7. 5. Трубы чугунные 44
7. 6. Трубы стальные . 4а
7. 7. Трубы керамиковые кислотоупорные —
7. 8. Трубы фанерные . . —
7. 9. Трубы полиэтиленовые........................... 46
7.10. Трубы из ферросилнда и антихлора 47
7.11. Трубы внннпластовые —
7.12. Трубы фаолптовые 48
7.13. Заделка стыков................................... —
7.14. Защита металлических труб от коррозии 49
Глава 8
Сооружения на канализационной сети
8. 1. Основания под трубы
8. 2. Колодцы —
8. 3. Дюкеры ... 55
8. 4. Эстакады и мостики . 56
8. 5. Переходы под дорогами о7
8. 6. Тоннели 59
Глава 9
Дождевая, производственно-дождевая
и общесплавная канализации
9. 1. Дождевая канализация ... ............ 60
А. Последовательность работ по проектированию
сети............................. . . . . —
Б. Условия применения открытой п закрытой сетей —
В. Формулы расчетной интенсивности выпадения
дождей . . . . . ... —
Г. Период однократного превышения расчетной
интенсивности доведя 63
Д. Коэффициент стока.............................. —
Е. Время поверхностной концентрации 64
Ж. Определение расчетных расходов 65
3. Примеры расчета дождевой сети 67
9. 2. Производственно-дождевая канализация . . 70
А. Производственные сточные воды, поступающие
в производственно-дождевую :капализацшо —
Б. Особенности расчета производственно-дожде-
вой канализации . . : —
9. 3. Общесплавная канализация . ......... —
9. 4. Сооружения на сетях дождевой, производственно-
дождевой и общесплавной канализаций
Глава 10
Перекачка сточных вод и осадка
10. 1. Насосные станции бытовой канализации . 75
А. Технологическое оборудование машинных отде-
лений . .................... —
Б. Установка иасосов в машинных отделениях 77
В. Схемы н конструкции трубопроводов . —
Г. Вспомогательиое оборудоваппе машинных
ленпй................. . .... 78
Д. Оборудование помещений решеток и резерву,
ров.............................................. —
Е. Подъемно-транспортные устройства 79
Ж- Расчет насосных станций ... . —
3. Определение высоты всасывания насосов . . 81
И. Расчет емкости приемных резервуаров насосной
станции .... 82
К- Напорные трубопроводы —
Л. Аварийные выпуски .... 83
М. Энергоснабжение насосных станций . . —
Н. Санитарно-техническое оборудование насосны
станций............... . I. . . —
О. Типовые проекты насосных станций —
10. 2. Насосные станции для перекачки осадка- -84
6
Оглавление
Стр.
Стр.
А. Особенности проектирования станций для пе-
рекачки осадка . 84
Б. Расчет нлопроводов ......................... 85
В. Некоторые особенности проектирования
проводов . '................................. 86
10. 3. Насосные станции дождевой и общесплавной кана-
лизаций ........................................... —
10. 4. Насосные станции для перекачки производственных
сточных вод ... 87
А. Общие положения.............................. —
Б. Насосы для перекачки производственных сточ-
ных вод......................................... —
В. Компоновка насосных станций................. —
Г. Потерн напора при перекачке воды с вязки
жидкостями и механическими примесями . . 89
Д. Высота всасывания насосов при перекачке
производственных вод в смеси с другими
жидкостями................................ 92
10. 5. Насосные станции для перекачки стоков прокатных
цехов..................................................... —
10. 6. Насосные станции для перекачки шламов после от-
стойников газоочистки —
10. 7. Гидроэлеваторы S3
Глава 11
Сливные станции
11. 1. Общие положения . . ............ 98
11. 2.- Устройство и компоновка сливных станций —
11. 3. Пропускная способность сливной станции 99
11. 4. Расход воды на разбавление —
11. 5. Решетки и песколовки ... ... . - —
11. 6. Санитарно-технические устройства сливных станций —
11. 7. Административно-бытовые и подсобные помещения 101
11. 8. Типовой проект сливной станции —
РАЗДЕЛ III
ОЧИСТКА БЫТОВЫХ сточных вод
Глава 12
Общая часть
12. 1. Состав бытовых сточных вод 102
12. 2. Анализ бытовых сточных вод . . —
12. 3. Загрязнение бытовых сточных вод............... 103
12. 4. Санитарные правила спуска сточных вод в водоемы —
12. 5. Смеигение сточных вод с водой водоема 105
12. 6. Самоочищение водоема.......................... 106
12. 7. Выпуск сточных вод в непроточные водоемы —
12. 8. Методы и степень очистки сточных вод . 107
12. 9. Санитарные требования к месторасполож
стных сооружений....................... . . —
12.10. Общие положения проектирования очистных соору-
жений 108
Глава 13
Сооружения механической очистки
13. 1. Решетки . 109
13. 2. Песколовки 112
13. 3. Жироловки ; . 114
13. 4. Первичные отстойники . . 115
13. 5. Горизонтальные отстойники —
13. 6. Вертикальные отстойники...................... 116
13. 7. Укрупненные прямоугольные отстойники 117
13. 8. Радиальные отстойники —
13. 9. Двухъярусные отстойники 118
13.10. Преаэраторы . 119
13.11. Биокоагуляторы —
Глава 14
Биологическая очистка в естественных условиях
14. 1. Общие положения . 121
14. 2. Климатические условия............................ —
14. 3. Удобрительные свойства сточных вод . ... 122
14. 4. Почвенные условия для устройства полей орошения —
14. 5. Поля орошения коммунального типа 123
14. 6. Земледельческие поля орошения ................... —
14. 7. Временные санитарные правила строительства и 124
эксплуатации земледельческих полей орошения . 125
14. 8. Поливные и оросительные нормы, техника ороше-
ния ................................................. 126
14. 9. Поля фильтрации . 127
14.10. Биологические пруды 128
Глава 15
Сооружения биологической очистки
в искусственных условиях
15. 1. Биофильтры 130
15. 2. Высоконагружаемые биологические фильтры (аэро-
фильтры) ... 134
15. 3. Башенные фильтры 135
15. 4. Аэротенки...................................... 136
А. Расчет аэротенков .... 137
Б. Типовые проекты аэротенк 139
В. Аэротенк-отстойник —
Г. Воздуходувки . . 140
Д. Расчет аоздуховодов 142
15. 5. Вторичные отстойники 143
Глава 16
Обеззараживание сточных вод
16. 1. Способы обеззараживания 144
16. 2. Хлораторные 147
16. 3. Склады хлора 148
16. 4. Смесители .... 149
16. 5. Контактные резервуары —
Глава 17
Выпуск очищенных сточных вод в водоемы
17. 1. Выпуск в реку 151
17. 2. Выпуск в море 152
Глава IS
Обработка и использование осадка
бытовых сточных вод
18. 1. Общие сведения ... 154
А. Состав и свойства осадка —
Б. Количество осадка . . . 155
В. Транспортирование осадка ..................... —
18. 2. Обработка осадка (уплотнение и сбраживание) 156
А. Илоуплотнителп —
Б. Метантенки —
В. Газовая сеть 159
Г. Газгольдеры................................... —
18. 3. Естественное обезвоживание осадка 160
А. Иловые площадки и пруды —
Б. Песковые площадки........................... 162
В. Компостирование подсушенного на иловых пло-
щадках осадка .... —
18. 4. Механическое обезвоживание осадка 163
А. Общая часть ................................. —
Б. Обезвоживание осадка на вакуум-фильтрах —
В. Вакуум-фильтры 165
Г. Вакуум-насосы —
Д. Воздуходувки............................... 167
Е. Насосы для откачки фильтрата —
Ж. Промывка и уплотнение осадка ... —
3. Коагулирование осадка перед вакуум-фильтра-
цпей ........................................... —
И. Пример расчета вакуум-фпльтрацнонных уста-
новок . . ......... 168
К. Термическая сушка осадка 1 169
Л. Использование осадка —
Глава 19
Гидравлические расчеты системы каналов и лотков
на очистных сооружениях
19. 1. Диктующие точки и построение высотного располо-
?кення сооружений..................................... 171
19. 2. Сечения каналов и расчетные скорости ... —
19. 3. Распределение сточных вод по очистным соору-
жениям . ...................... —
19. 4. Конструкции ПОДВОДЯЩИХ И ОТВОДЯЩИХ устройств 172
19. 5. Определение гидравлических потерь —
19. 6. Потери на местные сопротивления 173
19. 7. Водосливы . . . 175
19. 8. Измерители расхода............................. 176
19. 9. Переход потенциальной энергии в кинетическую 178
Глава 20
Канализация малых населенных мест
и отдельно расположенных объектов
20. 1. Назначение и область применения 179
20. 2. Нормы водоотведения —
20. 3. Канализационные сети —
20. 4. Насосные станции . —
20. 5. Очистные сооружения 181
Глава 21
Компоновка и благоустройство площадки очистных
сооружений. Вспомогательные и обслуживающие
помещения. Мероприятия по технике безопасности
21. 1. Компоновка и благоустройство площадки очистных
сооружений 185
Оглавление
7
Стр.
21. 2. Вспомогательные и обслуживающие помещения . 186
21. 3. Мероприятия по технике безопасности в проектах
канализации —
РАЗДЕЛ IV
ОЧИСТКА ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ
СТОЧНЫХ вод
Глава 22
Основные методы очистки
22. I. Усреднение сточных вод 188
22. 2. Накопители . 191
22. 3. Механическая очистка 192
А. Отстаивание ............................... —
Б. Осаждение взвешенных веществ в гидроцикло-
нах . . 198
В. Флотация . 200
Г. Фильтрование 202
22. 4. Химическая очистка.......................... 203
А. Нейтрализация сточных вод ............. —
Б. Обезвреживание сточных вод, содержащих ток-
сичные компоненты . . . . 210
22. 5, Физико-химические методы очистки 213
А. Экстракция................................. —
Б. Эвапорация (отгонка с водяным паром) 214
В. Аэрация . 215
Г. Выпаривание . —
Д. Кристаллизация 216
Е. Адсорбция . 217
22. 6. Обесфеиоливание 218
А. Сорбция .................................... —
Б. Метод перехлорировання 219
В. Биологическая очистка —
Глава 23
Совместная биологическая (биохимическая) очистка
производственных и бытовых сточных вод
23. 1. Общая часть 220
23. 2. Смесители 223
23. 3. Аэротенки . ... —
23. 4. Вторичные отстойники' . 226
23. 5. Дезинфекция сточных вод —
23. 6. Биогенная установка —
23. 7. Склады реагентов 227
Глава 24
Заводы черной металлургии
Глава 25
Заводы цветной металлургии
25. I. Никелевые заводы............................... 240
А. Источники образования сточных вод,
честно н характеристика —
Б. Методы очистки сточных вод . . . —
25. 2. Свинцовые, цинковые и медеплавильные заводы 241
А. Источники образования сточных вод, их коли-
чество и характеристика —
Б. Методы очистки сточных вод . . . 243
В. Пример расчета сооружений для очистки за-
грязненных производственно-дождевых вод за-
вода .... . 244
25. 3. Горнорудные предприятия обогатительные фаб-
рики . 245
25. 4. Оловянные заводы 249
25. 5. Производство легких металлов 250
А. Источники образования сточных
чество и характеристика —
Б. Методы очистки сточных вод 253
Глава 26
Заводы основного химического производства
26. 1. Заводы синтетическ
спирта 256
А. Источники образ нация, хар;
ды очистки сточных вод зав
нилового каучука —
Б. Источники образования,
тоды очистки сточных вол
стирольного' (днвинил-ме
чука ... 258
В. Источники образования,
тоды очистки сточных вол
тетического этило •••го спирт 271
26. 2. Кислотные и суперфосфатные заво;
изводства нитропродуктоз 275
А. Источники образования сточных
чество и характеристика —
Стр.
Б. Методы очистки сточных вод 277
26. 3. Содовые заводы................................. 278
А. Источники образования сточных вод, их коли-
чество и характеристика . ........... —
Б. Методы очистки и условия спуска сточных вод
в водоем . . . .................. 279
В. Возможность ликвидации солесодержащих
сточных вод . . 280
26. 4. Азотнотуковые заводы . . ................. —
А. Источники образования сточных вод, их коли-
чество и характеристика —
Б. Методы очистки сточных вод 282
26. 5. Гидролизные заводы . .... 285
А. Источники образования сточных вод, их коли-
чество и характеристика 286
Б. Методы очистки сточных вод 287
26. 6. Лесохимическая промышленность ................ 288
А. Источники образования сточных вод, их ко-
личество и характеристика ..................... 289
Б. Общие стоки лесохимических предприятий
отдельных цехоз 292
В. Методы очистки сточных вод 293
26. 7. Производство химических волокон . ... 296
А, Источники образования сточных вод, их коли-
чество и характеристика —
Б. Методы очистки сточных вод ................. 297
26. 8. Производство пластических масс и полупродуктов 300
А. Источники образования сточных вод, их коли-
чество и характеристика —
Б. Методы очистки сточных вод 301
26. 9. Лакокрасочная промышленность..................... —
А. Источники образования сточных вод, их коли-
чество и характеристика . ~
Б. Методы очистки сточных вод 303
Глава 27
Коксохимические заводы
А. Источники образования сточных вод, их коли-
чество и характеристика ...................... 305
Б. Схемы канализации и методы очистки сточных
вод 308
Глава 28
Газовые заводы и газогенераторные станции.
Заводы аккумуляторной промышленности
28. I. Газовые заводы и газогенераторные станции . . 312
А. Источники образования сточных вод, их коли-
ч с-по и хапякт-рнс-чка —
Б. Методы очистки сточных вод .... 313
28. 2. Заводы аккумуляторной промышленности .... 316
А. Источники образования сточных вод, их коли-
чество н характеристика . —
Б. Методы очистки сточных вод 318
Г лава 29
Машиностроительная промышленность
Глава 30
Целлюлозно-бумажная промышленность
А. Источники образования сточных вод, их коли-
ч-ство и характеристика . 326
Б. Методы очистки сточных вод 329
Глава 31
Предприятия текстильной промышленности
А. Источники образования сточных вод, их коли-
чество н характеристика . 334
Б. Методы очистки сточных вод 338
Глава 32
Пищевая промышленность
32. 1. Мясная и мясоконсервная промышленность . . 342
А. Источники образования сточных вод, их коли-
чество и характеристика ........................ —
Б. Первичная очистка сточных вод мясокомбина-
тов на местных сооружениях................... 3-13
В. Методы очистки и сооружения для обработки
сточных вод перед выпуском нх в водоем 344
32. 2. Молочная промышленность....................... 348
А. Источники образования сточных вод, их коли-
чество и характеристика ... . —
Б. Системы канализации и методы очистки сточ-
ных вод . . 349
32. 3. Сахарная промышленность.......................... —
А. Источники образования сточных вод, их коли-
чество н характеристика . . —
Б. Методы очистки сточных вод 352
8
Оглавление
Стр.
Глава 33
Кожевенная промышленность
А. Источники образования сточных вод,
чество и характеристика . .
Б. Методы очистки сточных вод
Глава 34
Нефтепромыслы и нефтеперерабатывающие заводы
34. 1. Нефтепромыслы....................
А. Источники образования сточных вод,
чество и характеристика ....................
Б. Подготовка пластовых вод для заводнения
В. Методы очистки сточных вод
34. 2. Нефтеперерабатывающие заводы . ....
А. Источники образования сточных вод, их коли-
чество и характеристика.....................
Б. Системы канализации и методы очистки сточ-
ных вод
Глава 35
Химико-фармацевтическая промышленность
и промышленность радиоактивных элементов
35. 1. Предприятия хнмико-фармацевтической промыш-
лениости ................................ •
А. Источники образования сточных вод, их коли-
чество и характеристика . .
Б. Методы очистки сточных вод ... г)'4
35. 2. Промышленность радиоактивных элементов . , . —
А. Источники образования сточных вод, их коли-
чество и характеристика . ~
Б. Методы очистки сточных вод . . 375
В. Выпуск сточных вод в канализацию
Г; Удаление радиоактивных отходов К,—
Глава 36
Гидротранспорт и складирование тверды
отходов промышленных предприятий
36. I. Общие сведения 378
36. 2. Гидротранспорт.................................. —
А. Расчет гидротранспорта твердых отходов —
Б. Организация гидротранспорта 381
36. 3. Складирование твердых отходов................. 390
А. Выбор участка для организации отвалов . —
Б. Классы капитальности гидротехнических соору-
жений хвостохраннлищ 391
В. Типы отвалов................................. —
Г. Ограждающие дамбы отвалов .................. 393
Д. Сброс осветленной воды и отвод поверхностных
вод с отвалов 394
Стр.
РАЗДЕЛ V
АВТОМАТИЗАЦИЯ, ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ
И ДИСПЕТЧЕРИЗАЦИЯ
Глава 37
Автоматизация
37. 1. Объем автоматизации................... ... 395
37. 2. Общие технические требования к схемам автомати-
зации .............................................. 396
37. 3. Автоматизация в сооружениях канализации —
Глава 38
Технологический контроль
38. 1. Объем технологического контроля < . . . . 405
38. 2. Схемы и приборы технологического контроля —
Глава 39
Диспетчеризация
РАЗДЕЛ VI
ОРГАНИЗАЦИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА,
ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ
И УКРУПНЕННЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ СТРОИТЕЛЬНОЙ
СТОИМОСТИ
Глава 40
Соображения по организации строительства
канализационных сооружений п сетей
40. 1. Организация строительства очистных каналпзацион- /~.
пых сооружений ........................... . J 417
40. 2. Организация строительства канализационных сетей [ 418
Глава 41 \
Технико-экономические расчеты
41. 1. Общие указания............................... 422
41. 2. Расчеты рабочей силы по эксплуатации сооружений —
41. 3. Смета эксплуатации и калькуляция себестоимости
работы (услуг) канализации..................... 426
41. 4. Технико-экономическое сравнение проектных вари-
антов 43д.
Глава 42
Укрупненные показатели строительной стоимости
канализационных сооружений
42. 1. Показатели стоимости строительства безнапорных
и напорных трубопроводов............................ 437
42. 2. Показатели стоимости строительства зданий н со-
оружений .......................................... 440.
42. 3. Укрупненные показатели стоимости очистных соору-
жений канализации на L м3 бытовых сточных вод 450
42. 4. Примерные укрупненные показатели расхода конст-
руктивного монолитного железобетона на 1 л:3 ем-
кости .............................................. -я.
42. 5. Показатели стоимости 1 лР отдельных конструкций
и частей канализационных сооружений из монолит-
ного и сборного железобетона 452
Литература 454
ПРЕДИСЛОВИЕ
Программой Коммунистической партии Советского
Союза, утвержденной XXII съездом КПСС, предусмат-
ривается «увеличить объем промышленной продукции:в
течение ближайших 10 лет —примерно в два с полови-
ной раза» и «в течение 20 лет —не менее чем в шесть
раз». Помимо этого, «В предстоящий период осуществ-
ляется широкая программа коммунального строительст-
ва и благоустройства всех городов и рабочих поселков,
что потребует завершения их электрификации, в необхо-
димой степени газификации, телефонизации, обеспечения
коммунальным транспортом, водопроводом и канализа-
цией, проведения системы мероприятий по дальнейшему
оздоровлению условий жизни в городах и других насе-
ленных пунктах, включая их озеленение, обводнение, ре-
шительную борьбу с загрязнением воздуха, почвы и
воды».
В связи с огромным объемом промышленного и жи-
лищного строительства проектирование и строительство
канализаций и, особенно, сооружений по очистке сточ-
ных вод приобретают весьма актуальное значение.
Вследствие этого становятся крайне необходимыми обоб-
щение и распространение опыта проектирования систем
и сооружений канализации.
Правильное решение вопросов очистки сточных вод
населенных мест и, особенно, сточных вод промышлен-
ных предприятий поможет защитить водоемы от дальней-
шего загрязнения и ликвидировать уже имеющиеся за-
грязнения.
Справочник по канализации населенных мест и про-
мышленных предприятий, разработанный ГПИ Водока-
налпроект с участием ВНИИ Водгео АСиА СССР, со-
стоит из шести разделов.
I. Общие вопросы проектирования канализации.
II. Сети и насосные станции.
III. Очистка бытовых сточных вод.
IV. Очистка производственных сточных вод.
V. Автоматизация, технологический контроль (КИП)
н диспетчеризация.
VI. Организация строительства, технико-экономиче-
ские расчеты и укрупненные нормы строительной стои-
мости.
В справочнике, помимо необходимых данных по про-
ектированию и расчету сетей канализации, очистке сточ-
ных вод населенных пунктов и предприятий отдельных
•отраслей промышленности, приведены основные указа-
ния по комплексному решению канализации промышлен-
ных районов в сочетании с населенными пунктами. Кро-
ме того, приведены справочные сведения о типовых и
повторно применяемых проектах канализационных со-
оружений, разработанных Водоканалпроектом, Гипро-
коммунводоканалом, Гипроспецпромстроем, Мосводока-
налпроектом и другими проектными институтами; даны
методика расчета сооружений, компоновка узлов и ин-
женерных сооружений.
В справочнике использованы труды и материалы на-
учно-исследовательских институтов, данные эксплуата-
ции, ранее изданная специальная литература; учтены
строительные нормы и правила «Канализация. Нормы
проектирования» (СНиП П-Г.6-62) и «Указания по про-
ектированию наружной канализации промышленных
предприятий» часть I (ОН 173-61), а также инструкции
ш указания, разработанные различными проектными ин-
ститутами, действующие ГОСТы и ОСТы.
Попытка создать на основе обобщения имеющегося
опыта справочник ото канализации, охватывающий такие
вопросы, как очистка сточных вод промышленных пред-
приятий, автоматизация, технологический контроль и
диспетчеризация систем и сооружений канализации, тех-
нико-экономические расчеты, гидротранспорт и укладка
твердых отходов предприятий и т. д„ делается впервые.
Следует отметить, что некоторые вопросы освещены
недостаточно и, особенно, в части очистки сточных вод
ряда отраслей промышленности и возникающих новых
видов производств.
Отдельные части справочника написаны следующими
авторами: предисловие — канд. техн, наук Г. М. Федо-
ровским; главы 1—6 — инж. М. Н. Курановым; глава
7 — инж. И. Д. Балмутом; глава 8 — канд. техн, наук
С. Н. Ароновым; глава 9 — канд. техн, наук Г. Г. Шиго-
риным; глава 10 — инж. К. А. Щегловым (пп. 10.1, 10.3,
10.7), канд. техн, наук А. 3. Евилевичем (п. 10.2), инж.
С. А. Хаскиным (п. 10.4), инж. Г. А. Жуковским
(пп. 10.5 и 10.6), инж. М. Н. Курановым (п. 10.1, К и Л);
глава 11—инж. И. Д. Балмутом; глава 12—17 — инж.
Н. С. Максимовским; глава 18 — канд. техн, наук
А. 3. Евилевичем (п. 18.1), отиж. Н. С. Максимовским
(пп. 18.2, 18.3 и 18.4, Л), д-ром техн, наук 3. А. Орлов-
ским (п. 18.4); глава 19 — инж. Р. Н. Стожаровым; гл а-
ва 20 — инж. Т. С. Ямпольским; глава 21—инж.
Н. С. Максимовским; глава 22—д-ром техн, наук
А. И. Жуковым (пп. 22.1, 22.3 и 22.5), канд. техн, наук
И. Л. Монгайтом ;(пп. 22.1, 22.3 и 22.5), канд. техн, наук
И. Д. Родзиллером (пп. 22.2 и 22.3), инж. К. Ф. Кацем
(пп. 22.3, 22.4 и 22.6); глава 23 —проф. М. М. Калаби-
ной и инж. iB. Н. Самохиным; глава 24 — инж. Г. А. Жу-
ковским; глава 25 — инженерами И. И. Карповым и
С. С. Кривошеиным (лп. 25.1 и 25.4), инж. В. П. Покров-
ским (п. 25.2), канд. техн, наук Л. В. Миловановым
(п. 25.3), инж. И. К. Шергиным (п. 25.5); глава 26 —
инж. В. И. .Ивановым :(от; 26.1), инж. С. А. Хаскиным
(пп. 26.2 и 26.3), 'инж. Н. Д. Бондаревым (п. 26.4), инж.
С. В. Дроздовой i(ot. 26.5), канд. техн, наук Ц. И. Рогов-
Предисловие
ской и инж. В. В. Терентьевой .'(.п. 26.6), инж. А. А. Лит-
ваком (л. 26.7), инж. К. Ф. Кацем (и. 26.8), канд. техн,
наук И. Д. Родзиллером и инж. А. В. Сахарновым
(л. 26.9); глава 27 —инж. В. П. Семеновой; глава 28 —
инж. Н. Н; Делягиным (п. 28.1) и инж. К. Ф. Кацем
(п 28.2); глава 29 — инж. А. Л. Родионовым; глава 30—
канд. техн, наук В. С. Моргенштерном и инж. 3. Г. Гу-
ричевой; глава 31 — инж. Г. В. Васильевым; глава 32 —
инж. М. Н. Симаковым (п. 32.1), инженерами 3. М. Ра-
биновичем и И. Р. Соломоновым (п. 32.2), инж.
П. И. Силиным (п. 32.3); глава 33 — инженерами
А. А. Александровским и Л. А. Сироткиным; глава 34—
канд. техн, наук И. Л. Монгайтом и инж. С. А. Хаски-
ным; глава 35 — инж. Б. М. Крыловым (п. 35.1) и
инж. К. Ф. Кацем (л. 35.2); глава 36 — инженерами
В. В. Сахаровым и И. И. Лариным; главы 37—39 —
инж. В. Л. Чапковским; глава 40 —инж. А. И. Мир-
ским; глава 41 — инж. П. М. Даниловым; глава 42 —
инж. В. И. Лазаревым.
Коллектив авторов надеется, что справочник окажет
практическую помощь при проектировании канализаци-
онных систем и сооружений по очистке сточных вод на-
селенных мест, а также ряда отраслей промышленности.
Замечания и пожелания о необходимых изменениях
или дополнениях справочника в следующем издании
просим направлять по адресу: Москва, Г-48, Комсомоль-
ский проспект, д. 42, ГПЙ Водоканалпроект.
РАЗДЕЛ I
ОБЩИЕ ВОПРОСЫ
ПРОЕКТИРОВАНИЯ КАНАЛИЗАЦИИ
ГЛАВА 1
ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Канализация — комплекс инженерных сооружений
для приема, удаления и обезвреживания (очистки) за-
грязненных сточных вод.
Сточные воды образуются при использовании водо-
проводной воды для бытовых и производственных нужд,
при выпадении атмосферных осадков и загрязнены раз-
нообразными органическими и неорганическими вещест-
вами.
Наибольшую опасность в санитарном отношении
представляют органические загрязнения сточных вод, ко-
торые, попадая в водоем или почву, загрязняют их: де-
лают водоем на определенном участке не пригодным
для питьевого и хозяйственного водоснабжения, для ве-
дения рыбного хозяйства, купания и спорта, а почву —
источником заражения окружающего воздуха.
Канализация разделяется на внутреннюю и наруж-
ную.
Наружная .канализация состоит из дворовой, внутри-
квартальной (микрррайонной), уличной, заводской кана-
лизационной сети, насосных станций для перекачки
сточных вод и очистных сооружений.
Объектами канализования являются: в населенных
местах — здания жилого, общественного и производст-
венного назначения, на (Промышленных площадках —
здания производственного и служебного назначения,
оборудованные внутренним водопроводом.
При проектировании канализации населенного места
или промышленного предприятия должен быть прорабо-
тан вопрос о целесообразности совместного канализова-
ния с другими близ расположенными объектами.
1.1. РАСЧЕТНЫЕ СРОКИ И ОЧЕРЕДНОСТЬ
СТРОИТЕЛЬСТВА
Расчетным сроком канализации, считается срок пол-
ного развития населенного .места по "проекту, планиров-
ки, а промышленного .предприятия по проекту его стро-
ительства или реконструкции.
Строительство канализации населенного места или
промышленного предприятия проектируется в одну или
несколько очередей в соответствии со сроками его раз-
вития.
1.2. СТАДИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
Проектирование наружной канализации производится,
как правило, в две стадии — проектное задание и рабо-
чиечертежи; для несложных объектбв^рйзрГешёния ин-
станцйиТ'утверждающей задание на проектирование, до-
пускается разработка проектов в одну стадию.
2*
Проектирование канализации больших населенных
мест и крупных промышленных предприятий допускается
начинать составлением генеральной схемы канализации
с последующей разработкой проектного задания и рабо-
чих чертежей по отдельным районам или очередям их
застройки.
1.3. ОБЪЕМ И СОСТАВ ПРОЕКТНЫХ МАТЕРИАЛОВ
Проект наружной канализации составляется:
а) для населенного места — на основе утвержденно-
го проекта планировки;
б) для промышленного предприятия — на основе
проекта его полного развития;
в) в соответствии с требованиями «Инструкции по
составлению проектов и смет для промышленного стро-
ительства» (СН 202—62);
г) на основании заданий и ведомственных указаний,
утвержденных в установленном порядке.
Проектирование наружной канализации производится
комплексно с взаимной увязкой технологической, строи-
тельной, гидротехнической, электротехнической и других
частей проекта.
Проектное задание определяет:
а) рациональную схему канализации й очередность
строительства отдельных ее сооружений;
б) техническую возможность и экономическую целе-
сообразность строительства принятой системы канализа-
ции;
в) основные размеры сооружений канализации, выбор
их конструктивных решений и основного оборудования;
г) стоимость строительства и основные технико-эко-
номические показатели;
д) максимальное применение типовых и повторно ис-
пользуемых экономичных проектов канализационных со-
оружений с учетом блокировки сооружений и унифика-
ции размеров конструкций.
Выбор рациональной схемы канализации обосновы-
вается технико-экономическими сравнениями вариантов
по очередям строительства.
В проектном задании составляются спецификации на
основное оборудование для размещения на него заказов.
К проектному заданию прикладываются:
а) копии документов согласования основных вопро-
сов проектного задания;
б) . карточка для регистрации проектного задания-.
В состав проектного задания входят:
а) пояснительная записка;
б) ситуационный план местности;
в) генеральный план объекта с нанесением сооруже-
ний канализации;
РАЗДЕЛ I. Общие вопросы проектирования канализации
г) профили основных канализационных коллекторов;
д) генеральный план очистных сооружений;
е) схематические чертежи отдельных элементов очи-
стных сооружений;
ж) профили движения сточных вод и осадка по
очистным сооружениям;
з) схематические чертежи: переходов под магистраль-
ними железнодорожными путями, основных сооруже-
ний 'на сети (дюкеры, эстакады и т. п.), насосных стан-
ций, выпуска в водоем, электроснабжения, электрообору-
дования и автоматики сооружений;
и) сметно-финансовые расчеты.
В случае необходимости по согласованию с инстан-
цией, утвердившей задание на проектирование, произво-
дится разработка дополнительных вариантов (кроме
вариантов, предусмотренных заданием на проектирова-
ние) с отступлением от основных исходных условий за-
дания.
Рабочие чертежи разрабатываются на основании
утвержденного проектного задания и должны обеспечи-
вать возможность выполнения по ним всех строительных
и монтажных работ.
В состав одностадийного проекта входят:
а) пояснительная записка;
б) генеральный план с нанесением сетей канализации
в увязке с другими сетями подземного хозяйства и
транспортными путями;
в) рабочие чертежи зданий и сооружений канализа-
ции (в том числе рабочие чертежи типовых проектов,
привязанные к местным условиям);
г) сводный сметно-финансовый расчет со сметами,
составленными по рабочим чертежам на отдельные зда-
ния и сооружения. -До
1.4. МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
Для разработки проектного задания необходимо
иметь следующие сведения и документы:
1) характеристику промышленного предприятия или
населенного места по проекту планировки или застройки;.
2) данные о грунтах и уровне грунтовых вод на глу-
бину 2—3 м ниже отметки оснований сооружений по
трассам коллекторов, напорных трубопроводов, выпус-
ков сточных вод в водоемы, в местах расположения на^.
сосных станций и очистных сооружений, а также данные^
об агрессивности грунта и грунтовых вод;
3) данные о климате, глубине промерзания почвьш?
продолжительности зимы и толщине снегового покрова^
4) химический и бактериологический анализы воды)’
значение ВПК, количество О2 и взвешенных веществ в
воде водоема в месте выпуска, расходы и уровни воды
(максимальный, меженный, летний, зимний), скорости и
направление струй при меженном горизонте, данные о
толщине льда;
5) данные о загрязнении береговой полосы и самого
водоема от места выпуска до ближайшего крупного на-
селенного места или промышленного предприятия, ис-
пользующего воду для централизованного водоснабже-
ния, но не более чем на расстоянии 20—30 км ниже вы-
пуска сточных вод;
6) данные о самоочищающей способности водоема,
санитарном обследовании береговых селений и об ис-
пользовании водоема для хозяйственных, питьевых и
производственных нужд ниже выпуска ко времени со-
ставления проекта и на перспективу на расстоянии 20—
30 км;
7) сведения о перспективе развития промышленности
и населенных мест выше выпуска сточных, вод на рассто-
янии 30—50 км. и ниже на расстоянии до 20—30 км;
8) документы согласования с местным Советом депу-
татов трудящихся, органами Государственного санитар-
ного надзора и местными организациями Госводхоза, а
при выпуске в водоемы рыбохозяйственного значения и
с органами Рыбоохраны месторасположения площадки
очистных сооружений, необходимой степени очистки и
места выпуска сточных вод;
9) документы согласования места и типа выпуска
(при выпуске в русло судоходных .водоемов) с организа-
циями Министерств морского или речного флота, а при
•использовании водоема для сплава леса и с организа-
циями, ведающими лесосплавом;
10) данные об источниках электроэнергии и ее стои-
мости;
11) сведения о местных строительных материалах и
условиях их получения, о стоимости рабочей силы, ма-
териалов и транспорта;
12) сведения о водоснабжении канализуемого объ-
екта;
13) сведения о территориально-смежных промышлен-
ных предприятиях и населенных местах, намеченных для
комплексного решения вопроса канализации;
14) сведения о существующей канализации;
15) документы согласования с местными организаци-
ями отвода территории под насосные станции « очисту»
ные сооружения; ' (
16) документы согласования с соответствующими ор^
ганизациями мест и способов переходов через железные
и шоссейные дороги.
Дополнительные данные для промышленных предпри-
ятий по очередям их развития следующие:
а) характер производства;
б) число рабочих и служащих по цехам и сменам по
каждому предприятию с указанием часов работы смен;
число рабочих, пользующихся душами в каждую смену;
в) количество, общая характеристика, состав, темпе-
ратура, колебание выпуска промышленных сточных вод
по часам суток (коэффициент неравномерности), ава-
рийные сбросы по отдельным производствам или цехам
предприятия;
г) месторасположение и глубина (отметки заложе-
ния) выпусков сточных вод из цехов и отдельных зда-
ний с указанием характеристики и расчетного количест-
ва (в л/сек) промышленных сточных вод по каждому
выпуску);
д) данные технологов производства о возможности
использования очищенных промышленных сточных вод в
оборотных системах водоснабжения предприятия (коли-
чество оборотной воды и требования к ней по химиче-
скому составу и температуре).
Дополнительные данные для населенных мест следу-
ющие:
а) расчетное население, расчетные плотности и раз-
мещение населения на территории населенного места по
периодам развития;
б) характеристика благоустройства населенного ме-
ста;
в) пропускная способность отдельных крупных ком-
мунальных предприятий и зданий общественного поль-
зования — бань, прачечных, больниц, школ и т. п.
Проектное задание разрабатывается на основе сле-
дующих топографических материалов.
1. План района в масштабах 1 :50 000—1 : 25 000 с
горизонталями через 5 м.
2. План канализуемого объекта:
а) для промышленных предприятий — генеральный
план в масштабе 1 : 5000, 1 : 2000 или 1 1000 с горизон-
талями через 1—0,5 м, проектными отметками верти-
кальной планировки и указанием мест расположения и
Глава 1. Общие положения
13
глубин заложения (отметок) выпусков сточных вод;
б) для населенных мест — генеральный план по про-
екту планировки в масштабах 1:5000 или 1:10 000 с
горизонталями через 1—2 Л1 и указанием границ и плот-
ностей застройки по очередям строительства.
При отсутствии планов с горизонталями на трассах
загородных (внеплощадочных) коллекторов необходимы
по ним профили земли в масштабах: горизонтальный
1 1000 или I : 2000, вертикальный I 100 или 1 : 200, аб-
рисы н поперечники в характерных местах.
3. Планы площадок под очистные сооружения и мест
выпуска сточных вод в водоемы в масштабах 1 2000,
1 1000 пли 1 : 500 с горизонталями через -1—0,5 я.
4. При реконструкции канализационных систем —
исполнительные чертежи существующих сооружений
канализации.
1.5. ОБСЛЕДОВАНИЯ И ИЗЫСКАНИЯ
Обследования ведутся с целью:
а) уточнения и пополнения материалов для проек-
тирования;
б) изучения совместно с представителем органов Го-
сударственного санитарного надзора санитарного состо-
яния канализуемой и близлежащей территории, а также
водоемов для спуска сточных вод;
в) проверки в натуре (при необходимости) имеющих-
ся планов путем производства контрольных нивелирных
ходов;
г) изучения рельефа местности по трассам основных
канализационных коллекторов, мест расположения на-
сосных станций, аварийных выпусков, дюкеров и других
сооружений на сети;
д) выбора в натуре площадок под очистные сооруже-
ния, насосные станции и месторасположения выпуска.
По материалам обследования выявляются характер и
объем дополнительных изыскательских работ, необходи-
мых для составления проектного задания.
При двухстадийиом проектировании топографические
и геологиче; > не изыскания, как правило, выполняются в
одну стадию.
Съемка мест переходов через железные и шоссейные
дороги, водные преграды, а также мест выпуска сточных
вод в водоем производится в масштабах 1 :2000,
1 1000 или 1 500 с горизонталями через 0,5 я.
При подводном выпуске разбиваются три поперечни-
ка: один по трассе подводной части выпуска и два по
обе стороны на расстоянии 25 я от этой трассы с про-
мерами глубин до стрежня через каждые 10 Л1 и в харак-
терных точках изменения рельефа дна.
Участки земли под поля орошения и поля фильтрации
снимаются в масштабе 1 :2000 или 1 1000 с горизонта-
лями через 0,5 л.
Для проектного задания на площадках канализацион-
ных сооружений при наличии материалов об общем гео-
логическом строении участка производится лишь инже-
нерно-геологическое обследование.
В случае недостаточности этих данных производятся
инженерно-геологические изыскания.
Количество разведочных скважин может принимать-
ся:
а) на 1 км трассы — две-три скважины при спокой-
ном геологическом строении;
б) на переходах балок, оврагов, незначительных
водных преград — по одной скважине на бровках и по
одной на тальвеге (русле);
в) на переходах через отдельные местные возвышен-
ные участки — по одной скважине в самой высокой точ-
ке и по одной у подошвы склонов.
При наличии макропористых грунтов, плывунов, тор-
фа и сильно увлажненного ила скважины следует углуб-
лять на 1 я в подстилающий слой, но не более чем на
10 я от поверхности земли.
В местах берегового выпуска сточных вод рекомен-
дуется закладывать одну скважину на берегу у уреза
воды (в межень), а при подводном выпуске — дополни-
тельно от двух до четырех скважин в реке.
Почвенно-геологическое обследование участков зем-
ли, пригодных для устройства полей орошения или полей
фильтрации, выполняется на топографической основе в
масштабе 1 5000 пли 1 10000.
Количество шурфов и скважин на 100 га — от 2 до
5 глубиной 2—4 я.
Шурфы и скважины закладываются в пределах раз-
личных геоморфологических строений или равномерно
по всей площади полей в случае простого геоморфологи-
ческого строения.
При наличии на участках полей орошения на глуби-
нах до 10 я грунтовых вод определяются их гидроизо-
гипсы, а также производится химический анализ на ос-
нове одной—двух проб на 100 га орошаемого массива.
По каждому грунту определяются:
а) на полях орошения — механический состав, коэф-
фициент фильтрации и водорастворимые соли;
б) на полях фильтрации — механический состав и ко-
эффициент фильтрации.
Для полей орошения составляется агрономическое за-
ключение о направлении сельскохозяйственного исполь-
зования полей.
При изысканиях для устройства полей орошения и
полей фильтрации определяются возможность и послед-
ствия загрязнения грунтовых вод « изменения санитар-
ного режима в районе строительства промышленного
предприятия или населенного места.
Для составления рабочих чертежей производятся та-
кие же изыскательские работы, что и для проектного за-
дания, но более детально в соответствии с уточнения-
ми проектного задания и выбранных в натуре трасс кол-
лекторов, мест расположения сооружений на сети и
коллекторах (эстакады, дюкеры), .насосных станций,
площадок очистных сооружений и выпусков в водоемы.
В состав топографических изысканий на стадии ра-
бочего проекта входят съемка площадок для строитель-
ства сооружений канализации и окончательная трасси-
ровка коллекторов и каналов.
Участки земли для полей орошения и фильтрации
снимают в масштабе 1 1000 или 1 2000 с горизонталя-
ми через 0,5—1 я.
Профили трасс коллекторов выполняют при длине до
10 км в масштабах: горизонтальный 1 1000 и вертг
кальный 1 : 100, а при длине более 10 км соответственно
в масштабах 1 2000 и 1 :200. В случае необходимости
снимают также полосу шириной 20—25 я по обе сторо-
ны трассы коллектора или поперечники через каждые
50—100 л.
В состав кнженерно-геологических изысканий па ста-
дии рабочего проекта входят дополнительные исследова-
ния, связанные с уточнением геологических характерис-
тик и физико-механических свойств грунтов на площад-
ках отдельных сооружений.
Количество шурфов и скважин назначается в зави-
симости от размеров сооружений в плане, сложности
геологического строения участка и значения сооруже-
ния.
Глубина выработок принимается на 3—5 я ниже’ по-
дошвы фундамента.
По трассам коллекторов и напорных трубопроводов
разведка грунтов производится через каждые 200—
14
РАЗДЕЛ 1. Общие вопросы проектирования канализации
300 Л1 на глубину 2—3 м ниже основания труб в том
случае, если для проектного задания грунты не были
достаточно выявлены.
По трассам переходов водных преград дюкерами
скважины закладываются через каждые 25—40 м и в
точках изменения поверхности дна, а также в местах
расположения входных и выходных камер. Глубина
скважины принимается иа 2—3 м ниже подошвы осно-
вания камер или низа трубы.
При наличии слабых и размываемых грунтов сква-
жины закладываются на глубину до 10 м. В местах пе-
ресечений -рек и оврагов эстакадами скважины за-
кладываются под каждой опорой, а при пересечении же-
лезнодорожных насыпей — по одной скважине в местах
расположения входного и выходного колодцев.
Для составления рабочих чертежей полей орошения
фильтрации производится детальная почвенно-геологи-
ческая съемка в масштабе 1 1000 или 1 :2000.
Шурфы и скважины рекомендуется располагать по
сетке на расстоянии 100 л друг от друга.
Для определения степени фильтрации закладываются
шурфы глубиной 0,75—1,5 м. Количество шурфов зави-
сит от сложности почвенных условий. Буровые скважи-
ны закладываются на глубину до 10 л. Анализы произ-
водятся для каждого типа почв. Пробы грунтов отби-
раются не менее чем из Уз пройденных выработок. В
случае неглубокого залегания грунтовых вод (до 10 м)
на полях орошения отбираются пробы воды для химиче-
ского анализа в количестве шести-семи проб на 100 га
орошаемого участка. При наличии грунтовых вод на
глубинах до 4 м от поверхности необходимо определять
направление потока и скорость движения грунтовых вод.
Для составления рабочих чертежей выпусков в водо-
емы необходимы данные о минимальных, меженных, и
максимальных расходах, уровнях и скоростях течения
воды, уровне ледостава и толщине льда, направлении
течения, донных скоростях, устойчивости дна, движении
и отложении наносов.
При выборе места выпуска необходимо руководство-
ваться следующими условиями: дно и берег реки долж-
ны быть устойчивыми, створ должен располагаться по
возможности ниже пристаней и причальных линий.
1.6. РАЙОННЫЕ СХЕМЫ КАНАЛИЗАЦИИ
Задачей районных схем канализации является разра-
ботка вопросов канализования как нового промышлен-
ного и жилищного строительства, так и существующих
промышленных предприятий и населенных мест рассмат-
риваемого района, а также мероприятий по охране во-
доемов от загрязнений сточными водами и вредными
отходами.
Схема канализации, как правило, разрабатывается
одновременно с районной схемой водоснабжения.
Районные схемы канализации разрабатываются в
две стадии: первая — технико-экономические основы
(ТЭО), входящие в ТЭО районной планировки; вто-
рая — районная схема канализации.
В ТЭО даются принципиальные решения по отведе-
нию, очистке и использованию, сточных вод от промыш-
ленных предприятий и населенных мест, производится
выявление ориентировочных капитальных затрат и экс-
плуатационных расходов по возможным вариантам ка-
нализования, а также намечаются мероприятия по охра-
не водоемов от загрязнений.
Во второй стадии районной схемы канализации более
детально, чем в ТЭО разрабатываются вопросы по отве-
дению, очистке и использованию сточных вод промыш-
ленных предприятий и населенных мест с необходимы-
ми технико-экономическими обоснованиями, а также вы-
являются основные параметры районных сооружений
канализации и определяются мероприятия по охране
водоемов от загрязнений.
На основе районной схемы канализации разрабатыва-
ются проектные задания канализации отдельных про-
мышленных предприятий и населенных мест.
Районная схема канализации составляется на основе
данных по. районной планировке, размещению промыш-
ленности и принятых в утвержденных ТЭО принципи-
альных решений.
Для отдельных небольших промышленных районов
как исключение районные схемы канализации могут со-
ставляться при отсутствии ТЭО по экономическому ад-
министративному району (области).
Для составления ТЭО и районной схемы проводится
обследование существующих сооружений канализации.
Изыскания выполняются в минимальном объеме, не-
обходимом только для выбора типа и основных парамет-
ров главнейших сооружений канализации.
Проект районной схемы канализации состоит из по-
яснительной записки и графического материала.
В пояснительной записке приводятся данные и сведе-
ния о географическом положении района и его клима-
те: топографии; размещении промышленности и населе-
ния ко времени составления схемы и по очередям раз-
вития в соответствии с генеральной схемой планировки
района; особых условиях района — сейсмичности, ополз-
нях, вечной мерзлоте и т. п.; водоемах, включая их
санитарное состояние и использование ниже выпусков
сточных вод на расстоянии до 30 км от каждого выпус-
ка; территориях, которые могут быть использованы для
строительства полей орошения, полей фильтрации или
сооружений искусственных методов очистки (возмож-
ность использования территорий должна быть согласо-
вана с местным Советом депутатов трудящихся); мест-
ных строительных материалах и условиях их получения;
местных ценах на строительные материалы и транспорт;
наличии и состоянии канализационных систем в районе.
В пояснительной записке излагаются: нормы водоот-
ведения (по очередям строительства), расчетные коли-
чества сточных вод и их характеристики (по очередям
строительства), обоснование принятых решений, описа-
ние принятых схем канализации, включая и методы
очистки (в том числе и по отдельным промышленным
предприятиям и населенным местам).
Кроме того, в пояснительной записке определяются:
размеры сооружений канализации (в объемах, необходи-
мых для определения их ориентировочной стоимости),
ориентировочные строительные и эксплуатационные
стоимости и долевое участие по очередям строительства
канализации, программа изысканий для последующего
проектирования.
Плановый материал состоит из топографической кар-
ты района со схемой планировки в масштабе не менее
1 :50 000 с указанием на ней мест расположения основ-
ных сооружений канализации и схематической инженер-
но-геологической карты участков под поля орошения
или фильтрации.
ГЛАВА 2
СИСТЕМЫ КАНАЛИЗАЦИИ
Канализование населенных мест производится по
раздельной, неполной раздельной, общесплавной и ком-
бинированной системам, а при особых требованиях в ча-
сти сброса загрязненных дождевых вод во внутриго-
родские водоемы — по полураздельной системе,
Канализование промышленных предприятий произво-
дится преимущественно по раздельной системе, т. е. с
отведением по отдельным канализационным сетям не
только бытовых и дождевых, но и многих производствен-
ных сточных вод, что для каждого предприятия опреде-
ляется составом и количеством разного вида сточных
вод. Вопрос о совместном отведении бытовых или дож-
девых вод вместе с производственными решается в каж-
дом случае из состава смеси этих сточных вод.
2.1. СРАВНЕНИЕ СИСТЕМ КАНАЛИЗАЦИИ
Раздельная система. Положительные стороны раз-
дельной системы канализации населенных мест:
1) возможность сброса без очистки всех дождевых
вод в протоки, тальвеги и овраги в черте населенных
мест, что уменьшает объем очистных сооружений и сни-
жает их строительную и эксплуатационную стоимость;
2) осуществление строительства сетей для отведения
бытовых, промышленных и дождевых вод в различные
сроки, т. е. уменьшение первоначальных затрат на стро-
ительство;
3) более равномерное в течение суток наполнение
труб самотечной сети бытовых сточных вод, что создает
лучшие условия гидравлической работы сети по сравне-
нию с общесплавной системой.'
Отрицательные стороны раздельной системы канали-
зации:
1) сброс в водоем (часто по протокам, оврагам и
тальвегам в черте населенного места) дождевых вод без
очистки, в том числе и в начале дождя, когда дождевые
воды загрязнены не только минеральными, но и органи-
ческими примесями;
2) укладка отдельных сетей для бытовых, производ-
ственных и дождевых вод, что увеличивает по сравне-
нию с другими системами их общую протяженность и
стоимость строительства, требует большей площади для
прокладки сетей и осложняет производство работ на
узких улицах и проездах.
Полную раздельную систему для канализации насе-
ленных мест целесообразно применять в случаях:
1) возможности сброса всех дождевых вод в водные
протоки в черте населенного места;
2) возможности отведения дождевых вод открытыми
канавами;
3) необходимости по условиям рельефа перекачки
значительных количеств дождевых вод и при числе рай-
онных насосных станций свыше трех с подъемом сточ-
ных вод свыше 20 м на каждой:
4) необходимости полной биологической очистки бы-
товых сточных вод;'
5) расчетной интенсивности дождя продолжительно-
стью 20 мин (92о>8О л/сек на 1 га), когда полная раз-
дельная система канализации более эффективна, чем об-
щесплавная.
Общесплавная система с санитарной точки зрения яв-
ляется наилучшей системой, так как все сточные воды,
за исключением сбрасываемых через дождеспускн, по-
ступают в водоем после очистных сооружений и про-
кладка одного общего для всех сточных вод коллектора
требует меньшей площади, чем прокладка коллекторов
при других системах канализации.
Отрицательные стороны общесплавной системы ка-
нализации:
1) большая строительная и эксплуатационная стои-
мости при наличии насосных станций для перекачки зна-
чительных количеств дождевых вод;
2) значительное увеличение первоначальных затрат
на строительство по сравнению с другими системами ка-
нализации;
3) нормальные гидравлические условия работы кол-
лекторов и сети лишь во время выпадения дождей.
Общесплавную систему канализации целесообразно
применять в случаях:
I) наличия вблизи канализуемого объекта мощного
водоема с расходом не менее 5 м31сек-,
2) наличия не более трех районных насосных станций
с подъемом сточных вод на высоту до 20 м;
3) протяжения загородного коллектора до 1 км или
возможности устройства в начале загородного коллекто-
ра дождеспуска с коэффициентом .разбавления п0«2,
пли допустимости сброса в водоем части смеси дожде-
вых и бытовых сточных вод при том же коэффициенте
разбавления только после одной механической очистки;
4) возможности выпуска всего количества сточных
вод в водоем без биологической очистки;
5) величины параметра р2о<8О л/сек на 1 га.
Неполная раздельная система является промежуточ-
ной между полной и общесплавной системами канализа-
ций. Применение ее целесообразно:
1) в первой очереди строительства канализации по
полной раздельной системе канализации;
2) в населенных местах с населением до 50 000 чело-
век и в поселках городского типа с населением до 10 000
человек, в которых применение неполной раздельной си-
стемы соответствует общему уровню благоустройства;
3) при величине параметра q2o<7O л/сек на 1 га\
4) при периодах однократного превышения расчетной
интенсивности дождя р<1 году.-
Комбинированную систему канализации целесообраз-
но применять в населенных местах с населением более
100 000 человек при наличии отдельных районов, отли-
16 РАЗДЕЛ I. Общие вопросы проектирования канализации
чающихся между собой степенью благоустройства, релье-
фом, характером застройки и другими условиями.
При отсутствии явно выраженных показателей в поль-
зу той или иной системы канализации выбор системы не-
обходимо обосновывать сравнительными технико-эконо-
мическими и санитарными показателями вариантов.
2.2. СПЛАВ МУСОРА И СНЕГА
Сплав домового мусора по сетям бытовой канализа-
ции допускается при условии измельчения его до круп-
ности не более 10 jiim; сброс чистого снега возможен в
количестве, которое не может оказать существенного
влияния на работу сети « на ход биологических процес-
сов очистки сточных вод и переработки осадка.
Воды от стационарных снеготаялок должны пройти
песколовку, после чего могут быть сброшены в любую
канализационную сеть (преимущественно в дождевую).
При использовании канализационных сетей для спла-
ва снега и сброса воды от снегатаялок количество снега
и воды не должно учитываться при определении расчет-
ных расходов сточных вод.
ГЛАВА 3
НОРМЫ ВОДООТВЕДЕНИЯ и КОЭФФИЦИЕНТЫ НЕРАВНОМЕРНОСТИ
3.1. НОРМЫ ВОДООТВЕДЕНИЯ
Нормы водоотведения бытовых сточных вод прини-
маются:
а) в канализованных районах населенных мест по
данным, приведенным в табл. 3.1;
б) в неканализованных районах — из расчета 25 л
на одного жителя в сутки за счет сброса в канализа-
цию сточных вод от сливных. станций и коммунально-
бытовых предприятий (бани, прачечные и др.).
Таблица 3.1
Нормы водоотведения бытовых сточных вод
Степень благоустройства районов жилой застройки Водоотведение на одного жителя в л/сутки
среднесу- точное (за год) в сутки наи- большего во- допотребления
Застройка зданиями, оборудованными внутренним водопроводом и кана- 125—150
лизацией, без ванн . . . 140—170
То же, с газоснабжением Застройка зданиями, оборудованными внутренним водопроводом, канали- зацией и ваннами с водонагревате- лями, работающими на твердом то- 130—160 150-180
пливе ........ . 150—180 170—200
То же, с газовыми водонагревателями Застройка зданиями, оборудованными внутренним водопроводом, канали- зацией и системой централизован- 180—230 200—250
ного горячего водоснабжения . . . 275—400 300—420
Примечания: 1. Приведенные нормы в одоотведенпя
предусматривают суммарный расход воды на хозяйственно-
питьевые нужды в жилых домах. общественных зданиях.
культурно-бытовых, лечебных, детских, административных и
других учреждениях, коммунальных (бани, прачечные и др.) и торговых предприятиях и предприятиях общественного пи-
танин (по номенклатуре, принятой г ! главах СНиП П-Л.1-62
<?Килые здания. Нормы проектирования» и II-Л.2-62 «Об-
щественные здания и сооружения. Нормы проектирования»)»
за исключением санаториев» домов отдыха и пионерских ла- герей.
2. Выбор норм водоотведения в пределах. указанных в
каждой из позиций табл. 3.1, должен производиться в зава-
симостн от климатических и других местных условий.
3. Количество воды на нужды местной промышленности.
обслуживающей население, а также неучтенные расходы мо- -10% от сум-
гут быть приняты дополнительно в размере 5-
маркого расхода воды на хозяйственно-бытовые нужды на- селенного места.
4. При учете перспективного развития канализации (на
20—25 лет) расчетный расход следует определять в соответ-
ствии с нормами водоотведения по том 1,15. табл. 3.1 с коэффнциен-
5. Нормы водоотведения для отдельных населенных мест
(города-курорты и др.) могут быть увеличены соответственно
принятым для этих городов нормам водопотребления.
6. Во всех случаях нормы водоотведения должны быть
увязаны с нормами водопотребления, принятыми в проек- тах водоснабжения.
Нормы водоотведения бытовых сточных вод от про-
мышленных. предприятий и коэффициенты часовой не-
равномерности водоотведения следует принимать по.
табл. 3.2.
Таблица 3.2:
Нормы и коэффициенты часовой неравномерности водоотведения,
бытовых сточных вод от производственных и вспомогательных.
зданий и промышленных предприятий
Вид цехов Норма водо- отведения на одного чело- века в смену в л!сек Коэффициент часовой не- равномерность водоотведения
В цехах с тепловыделениями (бо- лее 20 ккал на 1 мЦч} . ... В остальных цехах и вспомога- тельных зданиях 35 25 2,5 3
При необходимости учета сосредоточенных расхо-
дов сточных вод от .отдельных жилых, общественных,
административных и других зданий нормы водоотведе-
ния .следует принимать по табл. 3.3.
Таблица 3.3
Нормы водоотведения для жилых и общественных зданий
Наименование объек Единица измерения Нормы'* водоотве- дения в л
1 2 3
1. Жилые дома квартирного типа с водопроводом и канализацией, без ванн . , . 2. То же, с газопроводом ...... 3. Жилые дома квартирного типа с водопроводом, канализацией и ваннами с водонагревателями, ра- ботающими на твердом топливе . . 4. То же, с газовыми водонагрева- телями . . 5. То же, с быстродействующими газовыми водонагревателями с многоточечным водоразбором . . . 6. Жилые дома квартирного типа с водопроводом, канализацией, га- зом и горячим водоснабжением , . 7. Общежития без душевых. 8. . с душевыми .... 9. , с душевыми, столо- выми и прачечными 10. Гостиницы и пансионаты с общи- ми ваннами 11. Гостиницы и пансионаты с ванна- ми в отдельных номерах: а) до 25% от общего количества номеров . б) более 25% от общего количе- ства номеров . . . в) во всех номерах 1 житель в .сутки То же 80—110 100-125 120—150 150—200 200—250 250—400 50—75 75—100 100—120 100—120 200—250 250—350 300—400
18
РАЗДЕЛ I. Общие вопросы проектирования канализации
Продолжение табл. 3.3
Наименование объекта Единица измерения Нормы водоотве- дения в л
1 2 3
12. Больницы, санатории общего ти- па и дома отдыха (с общими ван- нами и душевыми) .... 1 койка 250—300
13» Санатории и дома отдыха с ван- нами во всех комнатах .... в сутки То ж 300—400
14. Больницы н санатории с грязево- долеченнем 400—500
15. Поликлиники-амбулатории .... 1 больной 15
16. Бани (без плавательных бассейнов) 1 посетитель 125—180
17. Прачечные механизированные 1 кг сухого белья 60—90
18. , немеханизированные . . То ж 40
19. Предприятия общественного пи- тания: а) приготовление пищи, потреб- ляемой в предприятии . . . 1 блюдо 12
б) то же продаваемой иа дом . То же 10
20. Плавательные бассейны в сутки: а) пополнение бассейна . % от объема 15
б) спортсмены (с учетом приема душа) . бассейна 1 человек 100
в) зрители 1 зрительное 3
21. Дошкольные учреждения: а) с дневным пребыванием детей место 1 ребенок 75
б) с круглосуточным пребывани- ем детей... в сутки То же 100
22. Школы-интернаты . На 1 учаще- 200—220
23. Пионерские лагеря гося в сутки На 1 ребенка 200—250
24. Административные здан в сутки 1 работающий 10-15
25. Кинотеатры . 1 зрительное 3—5
26. Клубы место То же и 1 по- 10
27. Театры: зрители сетитель клуб- ной части 1 зрительное 10
артисты место 1 артист 40
28. Учебные заведения и общеобра- зовательные школы . . . 1 учащийся и 15-20
29. Стадионы и спортивные залы: физкультурники (с учетом прие- ма душа) . . . . . преподаватель 1 физкультур- 50
зрители. . ник 1 зрительное 3
30. Обслуживающий персонал обще- ственных зданий место 1 человек 25
Примечания: 1. В п. 6 нор в смену )ма водоотводе ния 250 л
должна приниматься для домов > квартирного типа, обору-
дованных сидячими ваннами или глубокими душевыми под-
донами. Соответственно нормы водоотведения до 400 л долж-
ны приниматься в случаях более высокой степени благоуст- ройства. 2. Норма водоотведения на одну койку в больницах, са-
наториях, домах отдыха, пионерских лагерях и i вколах-ин-
териатах дана с учетом расхода воды столовой и прачечной.
Таблица 3.4
Нормы водоотведения душевых вод от промышленных
предприятий
Род производства Нормы водо- отведения от разового поль- зования ду- шем в л
Производства, связанные с загрязнениями тела
иди требующие особого санитарного режима
для обеспечения надлежащего качества про-
дукции .....................................
Производства, связанные с выделением большо-
го количества загрязнений, пыли или пыли и
влаги, а также производства, связанные с об-
работкой ядовитых веществ или загрязненных
материалов .
Полудуши
40
60
25
Примечание. Расход душевых вод рекомендуется
принимать из расчета 500 л на одну душевую сетку за
45 мин.
Коэффициент неравномерности водоотведения душевых
вод принимается равным 1. Продолжительность работы ду-
ша — 45 мин после каждой смены.
Расчетный секундный приток душевых вод принимается
по максимальной смене.
3.2. КОЭФФИЦИЕНТЫ НЕРАВНОМЕРНОСТИ
ВОДООТВЕДЕНИЯ БЫТОВЫХ СТОЧНЫХ ВОД
Для гидравлического расчета канализационной сети
бытовой канализации общий расчетный коэффициент
неравномерности водоотведения бытовых вод принима-
ется по табл. 3.5 в зависимости от среднесекундного
расхода.
Т а б л и ц а 3.5
Коэффициенты неравномерности водоотведения бытовых
сточных вод
Средний расход в л/сек 5 15 30 50 100
Общин (расчетный) коэф- фициент неравномерно- сти водоотведения . 2,2 1,9 1,8 1,7 1,6
Продолжение табл. 3.5
Средннп расход в л/сек 200 300 500 800 1250 и более
Общий (расчетный) коэф- фициент неравномерно- сти водоотведения . 1,4 1,35 1,25 1,2 1,15
Нормы водоотведения производственных сточных
вод и коэффициенты неравномерности водоотведения
надлежит принимать по технологическому заданию.
Нормы водоотведения душевых вод приведены в
табл. 3.4.
При промежуточных значениях величин среднесекун-
дного расхода сточных вод коэффициенты неравномер-
ности определяются интерполяцией.
При поступлении в сеть бытовой канализации про-
изводственных сточных вод для гидравлических расче-
тов сетей и коллекторов расчетные расходы этих вод
суммируются с расчетными расходами бытовых сточ-
ных вод.
Глава 3. Нормы, водоотведения и коэффициенты неравномерности
19
3.3. КОЭФФИЦИЕНТЫ НЕРАВНОМЕРНОСТИ
ВОДООТВЕДЕНИЯ СТОЧНЫХ ВОД
ПО ЧАСАМ СУТОК
Поступление бытовых сточных вод в канализацион-
ную сеть по часам суток распределяется неравномерно.
Наибольшее их количество протекает в утренние и ве-
черние часы, а наименьшее — в ночные.
Примерный расход бытовых сточных вод по часам
суток в процентах от суточного расхода приведен в
табл. 3.6.
Примечания. I. При наличии опыта эксплуатации кана-
лизации в аналогичных условиях данные табл. 3.6 следует уточ-
нять.
2. Расход производственных сточных вод для действующих
предприятий определяется по фактическим данным промышлен-
ного предприятия или по данным проекта его реконструкции.
Таблица 3.6-
Распределенне среднесуточного расхода бытовых сточных вод
в % по часам суток в зависимости от общего коэффициента
неравномерности водоотведения /<ogm
Часы суток ПРИ *общ
1,9 1,8 1,7 1,6 1,4 1,35 1,25 1,2 | 1,15
0-1 1.2 1,25 1,25 1,55 1,65 1,85 2 2,25 2,6
1—2 1.2 1,25 1,25 1,55 1,65 1,85 2 2,25 2,6
2—3 1,2 1,25 1,25 1,55 1,65 1,85 2 2,25 2,6
g fl 1,2 1,25 1,25 1,55 1,65. 1,85 2 2,25 2,6
4—5 1.2 1,25 1,25 1,55 1,65 1,85 2 2,25 2,6
5-6 3,1 3,3 3,5’ 4,35 4,2 4,8 5,05 4,9 4,8
6—7 4,8 5 5,25 5,95 5.8 5 5,15 4,9 4,8
7—8 7,4 7,2 7 5,8 5,8 5 5.15 5 4,8
8—9 7,95 7,5 7,1 6,7 5,85 5,65 5,2 5 4,8
9—10 7,95 7.5 7,1 6,7 5,85 5,65 5,2 5 4,8
10-11 7,95 7,5 7,1 6,7 5,85 5,65 5.2 5 4,8
11—12 6,3 6,4 6,5 4,8 5,05 5,25 5,1 4,9 4,8
Продолжение табл. 3.6
Часы суток ПР" *общ
1.9 | 1 1.’ 1,6 1,4 1,35 | 1,25 1,2 1,15
12—13 3,6 3,7 3,8 3,95 4,2 5 5 4,9 4,7
13—14 3,6 3,7 3,8 5,55 5,8 5,25 5,1 5 4,8
14—15 3,8 4 4,2 6.05 5,8 5,65 5,2 5 4,8
15—16 5.6 5,7 5,8 6,05 5,8 5,65 5,2 5 4.8
16—17 6,2 6,3 6,4 5.6 5,8 5,65 5,2 5 4,8
17—18 6,2 6,3 6,4 5,6 5,75 4,85 5,15 5 4,7
18—19 6.2 6,3 6,4 4,3 5,2 4,85 5,1 5 4,8
19—20 5,25 5,25 5,3 4,35 4,75 4,85 5,1 5 4,8
20—21 3,4 3,4 3,4 4,35 4,1 4,85 5,1 5 4,8
21-22 2,2 2,2 2,2 2,35 2,85 3,45 3,8 4,5 4,8
22—23 1,25 1,25 1,25 1,55 1,65 1,85 2 2,4 3
23—24 1,25 1,25 1,25 1,55 1,65 1,85 2 2,25 2,6
Итого 100 100 100 100 100 100 100 100 100
Расход производственных сточных вод для проек-
тируемых предприятий определяется по данным техно-
логической части проекта промышленного предприятия.
При отсутствии данных о режиме выпуска произ-
водственных сточных вод в течение суток суммарные
расходы сточных вод определяются сложением макси-
мальных расходов, поступающих в данную систему
канализации от отдельных цехов промышленного пред-
приятия. Вследствие вероятного несовпадения макси-
мальных расходов сточных вод от отдельных производ-
ственных зданий по часам суток полученные суммиро-
ванием максимальные часовые и секундные расходы
могут быть завышенными, поэтому в итоге часовых и
секундных расходов производственных вод вводится
понижающий коэффициент. Последний определяется
с учетом данных эксплуатации канализации на анало-
гичных работающих предприятиях или по данным тех-
нологов предприятий.
РАЗДЕЛ II
СЕТИ И НАСОСНЫЕ СТАНЦИИ
ГЛАВА 4
ТРАССИРОВКА КОЛЛЕКТОРОВ И СЕТИ
Трассировку коллекторов и сети следует произво-
дить исходя из условий самотечного канализования
возможно большей части населенного места при мини-
мальной их протяженности.
Необходимость строительства насосных станций, их
количество и месторасположение должны быть оправ-
даны технико-экономическими обоснованиями.
При выборе трасс, диаметров и уклонов коллекто-
ров и сети следует стремиться обеспечить нормальные
условия их гидравлической работы уже в первые пе-
риоды развития канализации.
Необходимо по возможности избегать трассировки
сетей и, особенно, коллекторов в неблагоприятных
грунтовых условиях (слабые и скальные грунты, боль-
шой приток грунтовых вод).
Целесообразность укладки коллекторов и сети на
больших глубинах необходимо обосновывать технико-
экономическим сравнением со строительством насосных
станций ,при меньших глубинах заложения коллекторов
и сети.
При наличии большого количества подземных соо-
ружений (коммуникаций) рекомендуется разработка
варианта совмещенной прокладки трубопроводов раз-
личного назначения и других инженерных коммуника-
ций, учитывая три этом требования СНиП II-K.3-62
«Улицы, дороги и площади населенных мест. Нормы
проектирования».
На территории промышленных предприятий трассы
канализационных сете?! определяются в основном ме-
сторасположением выпусков из цехов предприятий.
Как правило, все коллекторы и сети канализацион-
ных систем следует трассировать вне дорожных покры-
тий. В тех случаях, когда по местным условиям это
не представляется возможным, под дорожными покры-
тиями в первую очередь трассируют дождевую сеть,
а затем и другие самотечные сети. Напорные трубо-
проводы допускается трассировать под дорожными по-
крытиями лишь в тех случаях, когда эта прокладка
вне покрытий по местным условиям ие может быть
осуществлена.
При ширине улиц свыше 30 м в зависимости от ко-
личества домовых выпусков и насыщенности улицы
подземными сооружениями при соответствующем тех-
нико-экономическом обосновании допускается проекти-
рование двух параллельных линий бытовой или обще-
сплавной канализации. Это же относится и к дождевой
канализации, когда из-за наличия травмайных путей,
газонов и т. п. с учетом присоединений дождеприемни-
ков или из условий очередности строительства про-
кладка двух линий дождевой канализации является
экономически более выгодной, чем устройство одного
коллектора.
В зависимости от сроков очередности строительства
при соответствующем технико-экономическом обосно-
вании коллекторы диаметром более 800 мм могут быть
заменены двумя параллельными коллекторами, укла-
дываемыми в две очереди.
Проектирование открытых каналов бытовой канали-
зации допускается только для очищенных сточных вод
за пределами территории населенного места с учетом
местных условий.
Кольцевание сетей канализации допускается лишь
при наличии особых требований. В этом случае диа-
метр соединительной ветки должен быть равен наи-
меньшему диаметру кольцуемых сетей.
Расположение канализационных сетей по отноше-
нию к зданиям и другим подземным сооружениям дол-
жно:
а) обеспечивать возможность производства работ
по укладке и ремонту сетей;
б) не допускать подмыва фундаментов зданий к
подземных сооружений при повреждении канализацион-
ных трубопроводов и исключать возможность попада-
ния сточных вод в сети водоснабжения.
Расстояние в плане (в свету) от канализационных
сетей при траншейной прокладке до параллельно рас-
положенных зданий и других сооружений, дорог, а так-
же других сетей следует назначать в зависимости от
конструкций фундаментов зданий, типа дорог, взаимной
глубины заложения, диаметра и характера сетей, ма-
териала труб и т. п. и принимать не менее:
а) до железных дорог (до оси ближайшего пути) —
4 м, но не менее чем на глубину траншеи, считая от по-
дошвы насыпи или бровки выемки;
б) до автомобильных дорог —1,5 м до бордюрного*
камня; от наружной бровки кювета или подошвы на-
сыпи — 1 лг,
в) до трамвайных путей (до ближайшего рельса) —
1,5 лг,
г) до путепроводов, тоннелей (от стен или опор)
на уровне не выше 0,5 ж от основания фундаментов
или ниже их — 3 м для самотечных и 5 ж для напор-
ных линий; при расположении канализационных сетей
выше 0,5 м от оснований фундаментов путепроводов и
тоннелей требуемые расстояния определяются проек-
том, но не менее 2 м;
д) до обрезов фундаментов зданий и сооружений —
3 м для самотечных линий и 5 м для напорных в тех
случаях, когда они прокладываются на уровне или ни-
же оснований и фундаментов;
е) до мачт н столбов наружного освещения, кон-
тактной сети и сети связи — 3 ж;
ж) до обреза фундамента опор высоковольтной воз-
душной линии электропередачи — 5 м;
з) до электрокабелей: силовых — 0,5 м и связи —
1 м;
Глава 4. Трассировка коллекторов и сети
21
и) до теплопроводов — 1 м;
к) до газопроводов:
низкого давления (до 0,05 кГ /см2) — 1 м\
среднего давления (до 3 кГ1см2) —1,5 м\
высокого давления (3—6 и 6—12 кГ/см2) —
соответственно 2 и 5 ж;
л) до водопроводных линий:
при прокладке на одном уровне и диаметре во-
допроводов до 200 мм —1,5 м;
шри диаметре 200 мм и более^-З м;
яри прокладке водопроводов ниже канализацион-
ной линии указанные расстояния должны быть
увеличены на разницу в отметках глубин за-
ложения трубопроводов;
м) до стволов деревьев —1,5 м.
Примечание. Уменьшение указанных выше расстояний
допускается лишь в стесненных условиях при наличии соответ-
ствующих обоснований и согласований с заинтересованными ор-
ганизациями.
При укладке трубопроводов вблизи зданий на глу-
бину менее, чем глубина заложения фундаментов, рас-
стояние от стенки трубы до обреза фундамента прини-
мается не менее 2,5 м. При необходимости укладки
трубопроводов вблизи зданий на глубину более, чем
глубина заложения фундаментов, наименьшее расстоя-
ние от стенки трубы до обреза фундамента принима-
ется в зависимости от глубин заложения трубопровода
и фундамента с учетом угла естественного откоса
грунта, но не менее 4 м.
При отсутствии возможности выполнения указанных
требований допускается предусматривать укладку ка-
нализационных труб на меньшем расстоянии до обреза
фундамента при условии проведения специальных ме-
роприятий, исключающих возможность нарушения ус-
тойчивости сооружений (укладка труб в футлярах или
тоннелях, щитовая проходка и другие мероприятия,
принимаемые в зависимости ют местных условий и зна-
чимости объекта).
Уменьшение указанных расстояний допускается
лишь при наличии соответствующих обоснований с
соблюдением условий безопасности производства работ
и сохранности других сооружений и при условии про-
ведения необходимых согласований с соответствующи-
ми юрганизациями.
При пересечении канализационных линий:
а) с железной дорогой — расстояние в свету от по-
дошвы рельса до верха трубы (футляра) должно быть
не менее 1 м\
б) с автомобильной дорогой — расстояние от дна
корыта проезжей части до верха трубы должно быть
не менее 0,5 м (при условии предохранения трубы от
раздавливания);
в) с кабелями — расстояние между ними в свету
должно быть не менее 0,5 м\
г) с газопроводами или трубопроводами, транспор-
тирующими горючее или легковоспламеняющиеся газы
и жидкости, — канализационные линии должны по воз-
можности проходить под ними на расстоянии не менее
0,15 м.
Расстояние в свету между стенками канализацион-
ных трубопроводов, укладываемых в одной траншее
на одинаковых отметках с основанием, должно обеспе-
чивать возможность производства работ по укладке
трубопроводов и заделке стыков, но не менее 0,4 м.
Канализационные сети при пересечении с линиями
хозяйственно-питьевого водопровода, как правило, дол-
жны проектироваться ниже водопроводных труб с рас-
стоянием между стенками труб по.вертикали в свету
не менее 0,4 м. При отсутствии возможности выполнить
это требование либо стальные водопроводные трубы
укладывают в кожухе, либо для устройства канализа-
ционной сети применяют чугунные трубы.
Длина кожухов в каждую сторону от точки пере-
сечения должна быть:
в глинистых грунтах — не менее 5 м;
в фильтрующих грунтах — не менее ДО м.
Пересечения, как правило, должны осуществляться
под прямым или .близким к прямому углом.
Смотровые колодцы в начале и конце кожуха уст-
раивают при наличии соответствующего обоснования
в каждом отдельном случае.
При пересечении канализационными трубопроводами
различных сооружений (тоннели, подвалы и т. п.) тру-
бопровод заключается, как правило, в футляр с выво-
дами его концов не менее чем на 0,5 м от наружной
поверхности пересекаемых сооружений.
Расстояние по вертикали между канализационными
трубопроводами, пересекающимися с другими коммуни-
кациями (кроме водопровода), в месте пересечения дол-
жно быть не менее 0,2 м.
Дворовые канализационные сети при расстоянии
между стенками труб по вертикали не меиее 0,5 м до-
пускается укладывать выше водопроводных линий без
устройства кожухов.
Надземная и наземная прокладки канализационных
трубопроводов на территории населенного места не до-
пускаются.
При пересечении глубоких оврагов и водоемов, а
также при укладке канализационных трубопроводов за
пределами населенных мест допускается надземная про-
кладка трубопроводов (по эстакадам и мостам).
ГЛАВА 5
ПРОЕКТИРОВАНИЕ КАНАЛИЗАЦИОННЫХ СЕТЕЙ
5.1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Границы канализации населенных мест определя-
ются проектом планировки, а для промышленных пред-
приятий— территорией, отведенной под строительство.
Районы индивидуальной застройки жилыми здания-
ми, не имеющими водопроводных вводов, в границы
канализования не входят.
Расчетное население населенного места определяют
по проекту планировки для каждого срока строитель-
ства канализации, а в отдельных его районах — в соот-
ветствии с' проектной плотностью застройки.
Границы бассейнов канализования диктуются топо-
графией канализуемой территории и определяются с
учетом охвата одним коллектором возможно большей
территории без излишнего его заглубления.
5.2. РАСЧЕТНЫЕ РАСХОДЫ СТОЧНЫХ ВОД
Расчетные расходы бытовых сточных вод от жите-
лей населенных мест определяют по формулам
л nN ,
Qcp.cyr = 1000 м1сутки'
п _______ Qcp.cyT nN
Сср.час — 24 - 24.1000 л/4’
Qcp.43C*1000 tlN
¥ср-сек = збБ5 = 2Г3600л!сек'
(5.1)
(5-2)
(5.3)
где п — норма водоотведения в л на одного человека,
обслуживаемого канализационной системой;
N—расчетное население.
При различной норме водоотведения, принятой для
отдельных районов населенного места, определение рас-
четных расходов производят отдельно по каждой нор-
ме, и результаты суммируются.
Расчетные расходы бытовых сточных вод от про-
мышленных предприятий учитывают отдельно и опре-
деляют по формулам
25^4-35^ 3/ ._
Qcp.cyT =---—-------- л3/су тки; (5.4)
1UUU
9макс.сек— т Qmn Кчас л/сек, (5.5)
1 -ЗЫд)
где М — число работающих в сутки с нормой водоот-
ведения 25 л на одного человека;
Л’г — то же, с нормой водоотведения 35 л на одно-
го человека;
— максимальное число работающих в смену с
нормой водоотведения 25 л на одного чело-
века;
Nt — то же, с нормой водоотведения 35 л на од-
ного человека;
Кчас — часовой коэффициент неравномерности (см.
табл. 3.2);
Т — число часов работы максимальной смены.
Расчетные расходы душевых вод определяют по
формулам
4';мн-болгв з/
Qcp.cyT =----—-------л3/су тки; (5.6)
iUvU
40Af7-f-60Af8
^макс.сек— . с „„ л/сек,
45-60
(5.7)
где ЙА8— число пользующихся душами с нормой водо-
отведения 40 л на одного человека;
Ns — то же, с нормой водоотведения 60 л на од-
ного человека;
Ni — максимальное число принимающих душ в
смену с нормой водоотведения 40 л;
Nb — то же, с нормой водоотведения 60 л.
Расчетные расходы производственных сточных вод
принимаются по данным технологов промышленных
предприятий, а при их отсутствии — по аналогии с од-
нотипными промышленными предприятиями.
Расчетный расход бытовых сточных вод от населен-
ных мест подсчитывается:
1) по плотности застройки (количество населения
на 1 га);
2) по удельным расходам (модулям стока).
Результаты подсчетов сводятся в табл. 5.1 и 5.2.
Таблица 5.Г
Ведомость для определения расходов бытовых сточных вод
от населения по плотности застройки
Удельный расход д0 определяется по формуле
(5.8)
где п — норма водоотведения в л/сутки на одного чело-
века;
Р — плотность населения на 1 га.
Глава 5. Проектирование канализационных сетей
23
Таблица 5.2
Ведомость для определения расходов бытовых сточных вод
от населения по удельным притокам (модулям стока)
№ квар- тала Площадь в га Удельный расход в л}сек на 1 га Средние расходы Примечание
' суточный В часовой В секун- дный в л
Итого
Иногда с целью проверки пропускной способности
трубопровода, присоединяющего абонента к уличной
сети или к коллектору, учитывают расход сточных вод
от отдельных зданий, коммунальных и общественных
предприятий, школ, больниц и т. п.
В этих случаях расчетные расходы сточных вод сво-
дятся в отдельную табл. 5.3.
Таблица 5.3
Ведомость для определения сосредоточенных расходов бытовых
сточных вод
Наимеио - ванне зданий Продолжи- тельность работы в ч । Число обслу- жи паем ого населения Норма водо- отведения на человека в л/сутки Средний су- точный рас- ход В Л13 Коэффициент неравномер- ности Расчетный (максималь- ный)секупдпый расход в л Примечание
Итого
Для проектирования канализационных сетей про-
мышленных предприятий расходы сточных вод опре-
деляют отдельно по цехам и сменам, а при наличии
большого количества сточных вод и .по отдельным вы-
пускам из цехов (табл. 5.4.).
Та б л и ц а 55
Сводная ведомость расходов сточных вод
Наимеио- панне абонента Расходы Примечание
суточные в ж3 максимально часовые в ж3 максимально секундные в л
бытовые производ- ственные бытовые производ- ственные бытовые производ- ственные
Итого
5.3. РАСЧЕТНЫЕ УЧАСТКИ СЕТИ И УСЛОВИЯ
ЕЕ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
Расчетный расход сточных вод, принимаемый по-
стоянным для каждого расчетного участка сети, скла-
дывается:
а) из транзитного, поступающего в верхнюю -точку
расчетного участка;
б) из бокового, поступающего от присоединения бо-
ковых линий;
в) из попутного, поступающего непосредственно от
кварталов жилой застройки (цехов на промышленных
предприятиях) на расчетном участке;
г) из сосредоточенного, поступающего на расчетном
участке от отдельных абонентов.
Все расходы сточных вод, за исключением попут-
ного, для данного расчетного участка являются посто-
янными. Попутный расход является переменным, до-
стигающим своего максимума в конечной точке рас-
четного участка. Однако ввиду незначительных его ве-
личин по сравнению с суммой остальных расходов для
упрощения расчетов попутный расход принимается так-
же постоянным.
Попутный расход сточных вод определяется умно-
жением площади, тяготеющей к данному расчетному
участку, на удельный приток.
Расчетный расход сточных вод для данного участ-
ка сети определяется суммированием транзитного, бо-
кового и попутного среднесекундных расходов с вве-
Таблица 5.4
Ведомость расходов бытовых и душевых вод завода
I Наименование 1 1 цеха | | Число смен | Продолжитель- ность работы смен в ч Число работающих Бытовые воды Число работающих, пользующихся душем Душевые воды
в сутки в макси- мальную смену Норма во- доотведе- ния в л1сутки Расходы в м3 Коэффнцн- 1 епт перав- номерно- 1 стп Макси- маль- ный расход в л/сек в сутки в макси- мальную смену Норма водо- отведения в л/сутки Расходы в л3 Максималь- ный расход в л/сек
2 &• и в макси- мальную смену в 1 ч по максималь- ной смене в сутки в макси- мальную смену
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
Итого
При совместном канализовании предприятий и на-
селенных мест составляют сводную ведомость расхо-
дов сточных вод (табл. 5.5).
дением соответствующих коэффициентов неравномер-
ности и добавлением сосредоточенного расхода. Для
упрощения расчетов условно принимается, что все рас-
24
РАЗДЕЛ II. Сети и насосные станции
ходы поступают в начальную точку расчетного участ-
ка сети.
При проектировании канализационной сети необхо-
димо соблюдать следующие условия.
1. Размеры труб и их уклоны должны быть до-
статочными для пропуска расчетных расходов сточных
вод при расчетных наполнениях.
2. Расчетная скорость течения сточных вод в тру-
пах при расчетных наполнениях не должна выходить
за пределы установленных нормами минимальных и
-максимальных скоростей.
3. На участке между двумя соседними колодцами
не допускаются изломы сети как в плане, так и в про-
•филе.
4. По улицам и проездам сеть трассируется парал-
лельно их осям.
5. В местах изменения трассы, диаметров и уклонов
труб, присоединения боковых веток и выпусков из зда-
ний, а также на прямых участках сети на определен-
ных расстояниях должны быть установлены смотровые
колодцы.
Расстояния между смотровыми колодцами на пря-
мых участках сети должны быть не более:
для труб диаметром от 150 до ’600 мм . 50 м
. „ более 600 до 1 -100 . 75 „
. . 1 400 » 150.
В отдельных случаях при наличии подземных соо-
ружений, препятствующих размещению смотровых ко-
лодцев на указанных выше расстояниях, а также при
наличии присоединений, требующих иного расположе-
ния колодцев, допускается увеличение расстояний меж-
ду колодцами, но не более чем на 10%.
На коллекторе диаметром 1200 мм и более в ме-
стах изменения уклонов устройство смотровых колодцев
не обязательно.
6. Расчетные скорости в нижележащих участках се-
ти должны быть, как правило, выше расчетных скоро-
стей вышележащих участков.
Расчетные скорости в боковых присоединяемых
сетях (последний интервал) не должны превышать рас-
четных скоростей в соответствующем участке основного
коллектора.
7. Присоединение боковых веток в плане, а также
повороты трасс, коллекторов и сети должны осуществ-
ляться под углом не менее 90° (по течению жидкости).
При наличии перепадов, осуществляемых вертикаль-
ными стояками, присоединения производятся под лю-
'бым углом.
8. Повороты в колодцах осуществляются радиусом
не менее трех диаметров трубы; в стесненных услови-
ях — не менее двух диаметров.
Повороты трасс коллекторов диаметром или вы-
сотой 1,2 м и более допускается производить вне смот-
ровых колодцев по кривым с радиусом поворота, рав-
ным не менее пяти диаметров, или пятикратной шири-
не канала; при этом на середине длины кривой дол-
жен быть запроектирован смотровой колодец.
9. Сопряжения труб и каналов в колодцах следует
осуществлять путем устройства лотков. Глубина лотка
в колодце должна быть равна наибольшему диаметру
трубы, присоединяемой к колодцу.
10. Соединение труб разных диаметров бытовой ка-
нализации должно производиться в колодцах, как пра-
вило, по расчетному уровню воды, а в дождевой и об-
щесплавной канализациях — по шелыгам труб. Во всех
случаях дно лотка входной трубы не должно быть
ниже дна лотка выходной трубы. Примыкание боковых
линий труб к коллектору большого диаметра надлежит
предусматривать с таким расчетом, чтобы дно при-
соединяемой трубы было расположено не ниже чем в
средней трети диаметра большой трубы, но чтобы дно
лотка боковых линий (при плоском рельефе) было не
ниже расчетного зеркала сточной воды в коллекторе.
Подпор воды на вышележащих участках не допускается.
11. При назначении уклонов необходимо стремиться
к созданию самоочищающих скоростей с .постепенным
увеличением-ттосйедних по мере увеличения диаметров
труб. ----------- ~ ....................**’
12. При изменении уклона труб с большего на мень-
ший (по течению сточных вод) допустимо уменьшение
расчетной скорости при условии, что расчетная ско-
рость в нижележащем участке коллектора диаметром
до 500 мм включительно будет не менее 1 м/сек, а
для труб диаметром свыше 500 мм—не менее 1,2 м/сек.
В случае отсутствия возможности соблюсти это ус-
ловие гашение скорости в верхнем участке коллектора
достигается устройством перепада (одного или несколь-
ких) .
13. При изменении уклона труб с меньшего на боль-
ший для труб от 250 мм и более допускается уменьше-
ние их диаметра; разница в размерах для труб диа-
метром до 300 мм (в дождевых и общесплавных се-
тях до 500 мм) допускается не более одного размера
по сортаменту труб, а для труб диаметром от 350 мм
(в дождевых и общесплавных сетях 500 мм) и выше
разница в диаметрах труб не должна превышать двух
размеров по сортаменту.
14. Допускается присоединение водосточных труб
здания подземными трубопроводами к дождевой и об-
щесплавной канализации.
15. На коллекторах диаметром 600 мм и более че-
рез каждые 300—500 м следует предусматривать ко-
лодцы с габаритами, позволяющими опускать приспо-
собления для прочистки коллекторов.
Вентиляция. В сетях бытовой и общесплавной кана-
лизации вытяжная вентиляция осуществляется через
стояки внутренней канализации зданий.
Приточная вентиляция за пределами населенных
мест устраивается в отдельных, обоснованных проек-
том случаях. Приток воздуха следует предусматривать
через специальные .стояки, соединенные трубами со
смотровыми колодцами.
Вытяжные устройства могут устраиваться во вход-
ных камерах дюкеров, в смотровых колодцах, в местах
резкого снижения скоростей течения воды в трубах
диаметром более 400 мм и в перепадных колодцах при
высоте перепада более 1 м и расходе воды более
50 л/сек.
В южных районах со средней годовой температурой
воздуха выше 7° С отверстия вентиляционных тумб ре-
комендуется располагать на высоте не менее 2,5 м от
поверхности земли, совмещая тумбы со столбами улич-
ного освещения.
При наличии в наружной сети производственной ка-
нализации вредных газов вентиляция ее должна преду-
сматриваться через стояки из .первого (верхнего) колод-
ца и из промежуточных, расположенных на расстоянии
не более чем через 200 м. Стояки следует .проектировать
диаметром 200 мм, высотой иа 2 м выше конька крыши
наиболее высокого близрасположенного здания и присое-
динять к верхней части колодца трубами, укладываемы-
ми с уклоном в сторону колодца.
В отдельных случаях при надлежащем обосновании
допускается проектировать искусственную вытяжную
вентиляцию.
Глава 5. Проектирование канализационных сетей
25
При наличии в сети взрывоопасных газов должны
применяться конструкции вентиляционных установок,
исключающие возможность появления искр при их ра-
боте.
При наличии газов, вызывающих усиленную корро-
зию металлов, надлежит предусматривать защиту венти-
ляционных установок соответствующими покрытиями
либо изготовление их из некорродирующих материалов.
Проект устройства искусственной вытяжной вентиля-5
ции подлежит согласованию с местными органами Го-
сударственного санитарного и пожарного надзора.
Проходные канализационные тоннели должны быть
оборудованы естественной вытяжной вентиляцией через
специальные шахты.
В тех случаях, когда в сточных водах присутствуют
сероводород, сероуглерод, а также другие вредные и
образующие взрывоопасные смеси газы, в проходных ка-
нализационных тоннелях кроме постоянно действующей
естественной вентиляции должна предусматриваться
приточно-вытяжная вентиляция с механическим побуж-
дением, включаемая при входе в тоннели обслуживаю-
щим персоналом.
5.4. ГЛУБИНА ЗАЛОЖЕНИЯ ТРУБ
Глубина заложения труб в диктующей точке влияет
не только на глубину заложения данного бассейна, но
и на глубину укладки главного коллектора, отводящего
сточные воды на очистные сооружения. Поэтому выяв-
лению диктующих точек и определению необходимых
глубин заложения труб в этих точках следует уделять
большое внимание.
Как правило, определенные по плану отметки дик-
тующих точек (при отсутствии проекта вертикальной
планировки) следует проверять в натуре.
Минимальная глубина заложения лотков труб улич-
ной сети принимается с учетом глубин заложения вы-
пусков из зданий, дворовой сети и предохранения труб
от замерзания и механических повреждений транспортом.
При наличии глубоких подвалов, подлежащих ц'ана-
лизованию, или расположенных в пониженных участках
территории выпусков отдельных зданий, следует прора-
батывать вариант более мелкого заложения уличной
сети с местной подкачкой сточных вод.
Для определения условий предохранения труб от
промерзания необходимо во всех случаях использовать
опыт эксплуатации сети в аналогичных условиях.
С увеличением диаметра труб и количества сточных
вод опасность замерзания или большого охлаждения
сточных вод и трубах уменьшается.
Наименьшая глубина заложения лотка трубы при от-
сутствии опыта эксплуатации канализации в данном рай-
оне или в аналогичных условиях может быть принята
при трубах диаметром до 500 мм на 0,3 м, а при боль-
ших диаметрах — на 0,5 м менее наблюдаемой глубины
промерзания в районе укладки труб, но не менее 0,7 м
до верха трубы, считая от отметки планировки.
Наименьшие глубины заложения коллекторов с по-
стоянным (малоколеблющимся) расходом сточных вод
следует определять теплотехническими расчетами.
Трубопроводы, заложенные на глубину менее 0,7 м
до верха трубы, должны быть предохранены от повреж-
дения транспортом. При назначении глубин заложения
учитывается также вертикальная планировка мест-
ности.
Для уменьшения глубин заложения всей сети следует
выявлять возможность подсыпки в отдельных диктую-
щих точках, ‘Применения в этих местах более прочных
труб и других мероприятий, позволяющих запроектиро-
вать канализационную систему на более высоких отмет-
ках и тем самым значительно удешевить и упростить,
строительство.
Максимальные глубины заложения труб зависят от-
грунтовых условий, протяженности участка с большими-;
глубинами, условий и методов производства работ
и т. п. и в каждом случае определяются технико-эконо-
мическими показателями вариантов — самотечного кол-
лектора с глубоким заложением труб и коллектора с-
мелким заложением труб, но со строительством насос--
ной станции.
Может оказаться выгодным применение закрытого
метода производства работ. В этом случае глубина за-
ложения коллектора не является основным лимитирую-
щим фактором.
В практике проектирования считается, что в сухих
грунтах можно закладывать коллекторы на глубинах
до 6—8 м, а в водоиасыщениых, иловых и скальных
грунтах — на глубинах около 4 м.
5.5. ПОПЕРЕЧНЫЕ СЕЧЕНИЯ ТРУБ И КАНАЛОВ;
Канализационные трубы независимо от формы их
поперечного сечения (рис. 5.1) должны удовлетворять
требованиям прочности, гидравлики, экономики, эксплу-
атации.
Рис. 5.1. Типы поперечных сечений труб и каналов
а — круглое; б —шатровое (полуэллиптическое); е — лот-
ковое; г — прямоугольное; д — трапецеидальное; е — полу-
круглое; ж — яйцевидное (овоидальное)
В практике проектирования канализаций в настоя-
щее время наиболее часто применяются трубы круглого
сечения.
Для пропуска больших количеств сточных вод при-
меняют сборные трубы и каналы шатрового (полуэллип-
тического), яйцевидного (овоидального), лоткового и.
прямоугольного сечений. Открытые каналы обычно при-
нимаются трапецеидального сечения.
Круглое сечение труб гидравлически наи-..
более выгодно. В круглых трубах максимальное значе-.
ние скорости достигается при наполнении 0,8 d, а мак-
симальная пропускная способность — при наполнении
0,95 d.
Шатровое (п о л у э л ли п т.и.ч е ск о е) сече-
ние труб и .каналов обладает большой «отводоспособ-
ностыо». Этот тип сечения применяют для отвода боль-
шого количества сточных вод при малом коэффициенте
колебания, что обеспечивает достаточное наполнение,
в часы минимальных расходов.
Яйцевидное сечение применяют в. случае от-
вода большого количества сточных вод при большом;
26
РАЗДЕЛ II. Сети и насосные станции
коэффициенте колебания (например, в дождевой и об-
щесплавной системах канализации).
Лотковое сечение применяют для отвода
больших количеств сточных вод при мелком заложении
коллектора и малом коэффициенте колебания расхода.
Прямоугольное сечение применяют при со-
отношении высоты к ширине, равным 1 : 2, что позволяет
получить наиболее эффективные величины скоростей и
пропускной способности.
5.6. НАИМЕНЬШИЕ ДИАМЕТРЫ ТРУБ
По условиям эксплуатации канализационных сетей
наименьшие диаметры труб принимаются следующими:
1) для бытовой сети: внутриквартальной — 150 лш,
уличной — 200 мм;
2) для дождевой и обшесплавной сетей: внутриквар-
тальной и присоединений от дождеприемников — 200 мм,
уличной — 250 мм.
Для небольших населенных мест (с расходом до
500 м3/сутки) наименьший диаметр труб уличной сети
бытовой канализации допускается принимать 150 льм.
Размеры кюветов и канав трапецеидального сечёния
следует принимать не менее: ширину по дну 0,3 м, глу-
бину 0,4 м.
Значения крутизны откосов кюветов и канав трапеце-
идального сечения в зависимости от грунта принимают-
ся следующие.
Пески пылеватые ...............
. мелкие, средние и крупные:
рыхлые средней плотности
плотные
Супеси...........
Суглинки и глины...............
Гравийные и галечниковые грунты .
Пол. скальные и водостойкие грунты .
Скала.
выветрившаяся
иевыветрившаяся .
1 :п,25
1:0,1
5.7. НАПОЛНЕНИЕ ТРУБ И КАНАЛОВ
При раздельной системе, канализации для сети бы-
товой канализации принимаются следующие расчетные
наполнения, соответствующие пропуску расчетного рас-
хода сточных вод:
для труб диаметром 150—300 мм .
350—450
500—900
> 900
не более 0,6
диаметра трубы
не более 0,7
дпам.тра трубы
не более 0, 5
диаметра трубы
не более 0,8
диаметра трубы
При проверочных расчетах на пропуск душевых и
банно-прачечных вод или кратковременном спуске про-
чих вод для труб диаметром до 500 мм включительно
допускается принимать полное наполнение.
Наполнение каналов любой формы поперечного се-
чения размером по высоте //=0,9 м и более должно при-
ниматься равным до 0,8 Н.
Для сети производственной канализации расчетные
наполнения, как правило, принимаются по аналогии с
сетями бытовых вод.
Трубы дождевой и обшесплавной систем канализации
рассчитываются на полное наполнение.
При назначении расчетных наполнений следует учи-
тывать режим поступления сточных вод и перспективы
возможного увеличения их притока.
Наибольшая глубина потоков в канавах и кюветах
дождевых сетей, расположенных в пределах населенного
пункта, не должна превышать 1 м.
Запас глубины канавы над наивысшим горизонтом
воды принимается не менее 0,2 м.
5.8. СКОРОСТИ
Во избежание заиления канализационных сетей рас-
четные скорости движения сточных вод должны прини-
маться в зависимости от гидравлического радиуса, или
степени -наполнения труб и каналов и от крупности
взвешенных веществ, содержащихся в сточных водах.
Отступление от этих требований может быть допу-
щено лишь при наличии соответствующих обоснований.
В этом случае необходимо предусматривать мероприя-
тия, обеспечивающие нормальную работу сети (промыв-
ка при наличии скоростей ниже минимальных и выбор
соответствующего материала труб или устройство пере-
падов при наличии скоростей, превышающих макси-
мальные).
Минимальные расчетные самоочищаюшие скорости
движения неочищенных бытовых сточных вод в само-
течных трубопроводах при расчетном наполнении сле-
дует принимать:
для труб диаметром 150— 250 лиг 0,7 м'
, . 300- 400 . 0,8
„ . 450- 500 , 0,9
, . 000- 800 , 0,95
. . 900-1 200 , 1,15
При других наполнениях труб канализационной сети
скорости следует определять по формуле
ия= 1,57 j/~j? м/сек,
где ид — иезаиляющая скорость в м/сек;
R — гидравлический радиус в м;
п— показатель степени корня, равный 3,5+0,57?,
Наименьшую расчетную скорость движения осветлен-
ных или очищенных сточных вод в закрытых лотках или
трубах допускается принимать равной 0,4 м/сек.
Величина наибольшей расчетной скорости ограничи-
вается материалом и принимается для труб:
8 м/сек
Расчетная скорость движения неосветленных сточных
вод в дюкерах принимается не менее 1 м/сек. В подво-
дящей трубе к дюкеру скорость не должна быть более
скорости в дюкере, но должна быть не меиее минималь-
ных самоочищающих скоростей.
В дюкерах общесплавной канализации указанные
расчетные наименьшие скорости принимаются для рас-
четных расходов в сухую погоду.
В дюкерах дождевой канализации расчетная мини-
мальная скорость, как правило, должна быть не менее
1 м/сек.
С учетом условий эксплуатации сети и дюкеров сле-
дует стремиться к созданию несколько больших скоро-
стей, чем указанные минимальные скорости.
Наибольшие расчетные скорости движения сточных
вод в канавах зависят от грунта или типа крепления ка-
нав и при глубинах протока 0,4—1 л принимаются сле-
дующими.
Глава 5. Проектирование канализационных сетей
27
Наибольшая
Наименование грунта или типа крепления скорость
в Mjсек
Мелкий и средний песок, супеси . 0,4
Крупный песок, суглинок тощий . 0,8
Суглинок . 1
Глина................... 1.2
Известняки, песчаники ере/ 4
Одерновка:
плашмя. 1
в стенку 1.6
Мощение:
одиночное 2
двойное . 3—3,5
При глубинах протока Л, отличных от 0,4—1 м, ско-
рости движения сточных вод, указанные выше, коррек-
тируются применением следующих коэффициентов:
при h < 0,4 м 0.85
. Л>1 , 1.25
При проектировании канализационных систем следует
иметь в виду, что при очень больших скоростях проис-
ходит истирание лотков и стенок труб и каналов.
5.9. УКЛОНЫ
Наименьшие уклоны труб бытовой канализации при-
нимаются:
а) для труб диаметром 150 мм—0,007;
б) для груб диаметром 200 мм—0,005.
При неблагоприятном рельефе местности и тяжелых
грунтах для отдельных участков уличной сети и коллек-
торов диаметром 200 мм при соответствующем обосно-
вании допускается уменьшение уклона труб до 0,004.
Для труб диаметром от 250 мм наименьшие уклоны
определяются гидравлическим расчетом в зависимости
от допустимых минимальных скоростей.
Наименьший уклон труб дождевой и общесплавной
канализации принимается:
а) для труб уличных сетей диаметром 250—300 мм—
0,004;
б) для труб внутриквартальных сетей диаметром
200—300 мм — 0,01—0,007.
При особо неблагоприятном рельефе местности на
отдельных участках уклоны труб уличной сети диамет-
ром 300 мм можно принимать равными 0,003 и диамет-
ром 200 мм—0,004.
Присоединения от дождеприемников рекомендуется
укладывать с уклоном 0,02.
В открытой дождевой сети наименьшие уклоны лот-
ков проезжей части, кюветов и водоотводных канав при-
нимаются следующими:
для лотков проезжей части при асфальтобетонном
покрытии.................................... 0,003
то ясе, при брусчатом или щебеночном покрытии 0,004
. при булыжной мостовой . . 0,005
для отдельных лотков и кюветов . 0,005
, водоотводных капав 0,003
В исключительных случаях допускается снижение
указанных уклонов для отдельных лотков, кюветов и
канав при тщательном содержании последних в про-
цессе эксплуатации.
5.10. СОСТАВЛЕНИЕ ПЛАНОВ И ПРОФИЛЕН СЕТИ
При двухстадийном проектировании в проектном за-
дании бытовой канализации на планах населенного ме-
ста наносятся границы каиализования, бассейны стока
отдельных коллекторов, трассы сетей и коллекторов; от-
мечаются границы расчетных участков сетей и коллекто-
ров, выписываются среднесекундные расходы по квар-.
талам, уклоны и длины расчетных участков.
Профили коллекторов составляются: горизонтальный
в масштабе планов, вертикальный 1 100—1 ,р200.
На профили наносят расчетные точки; выписывают
все данные гидравлического расчета для перспективы и
первой очереди (q, v, i, Hid), материал труб, суммарное
расстояние между расчетными точками; показывают
грунты по разрезам разведочных скважин на глубину
2—3 м ниже подошвы основания труб; наносят уровень
грунтовых вод. Все отметки и глубины колодцев опре-
деляются с точностью до второго знака.
Разбивка колодцев между расчетными точками не
производится. Трубы могут быть показаны в одну линию.
Рабочий план трассы коллектора составляется в
масштабе 1:500—1 1000 (рис. 5.2). На плане пока-
Рис. 5.2. План канализационной линии
28
РАЗДЕЛ И. Сети и насосные станции
55
Суглинок
15
Й
Условный горизонт Г25р
1 t
|0О*3
песок мелки
зеонистый
Зстпкпдп
Проектир углубление A i
речки птм 135,70
Супесок
Уровень
воды
Песок с
гравием
СкЯ31
Отметки
поверхности земли g
уровень Ыы •
песок Шо-
пвСащрнныВг
у т 7Т 7
- \12,00^00\20,00 \Г7,00 | 23,00 |?,о|/4,00 |/4.75|gZ5[/6.0P |/5,Р0 [^ф/7//[
песок мепюзеряи-
стый ттстый м I___ ]
]1|7Mwc£§"
гравием
S
‘Растительный'
грунт
' ^Суглинок
песок
с гра-
вием
Расстояние нивелир}
how emo
L.d.i___________
q. h/d. и
материал труб
ОсноВпииглас!трубами
Отметки
лотка трубы
Расстояния мемОц (71-л
колодцами I э/,эи
23,50 ^5O|Z5O| 16,00 tyjdO |//,00|,®70 ^00| 53,00
______________________________________________L=259,50; d=900\
у =383,06 л/сек; % =0,66,
1=0,0025
и=/,37 м/сек
L=lih,00;d-m: i-0,0h
уЗОЗ.бб л/сен ,,:/d=0.2?
и-3,15 м/сек
№колодцеб
углы поборотпб
К-511
\СЁайное\ б ет о и к
SS § S S
В" » 8 8
I 45,00 I 65,00 | 6500
б
й?
к-53
-О-
К-5?
-О~
к-5}
-Oz-----О
К-50 к-00
6 6,00
60.00
-о—
к-йЯ
-О—
rf-47
Рис. 5.3. Продольный профиль коллектора
зываются места расположения смотровых колодцев, их
привязка или координаты строительной координатной
сетки, диаметры и уклоны труб, расстояния между ко-
лодцами, трассы всех подземных и надземных сооруже-
ний и нх взаимные расстояния.
Рабочие профили составляются: горизонтальный —
в масштабе плана, вертикальный — в масштабе 1 100
(рис. 5.3). На профиле показываются все колодцы, рас-
стояния между ними, диаметры, уклоны и материал
труб, габариты всех подземных и надземных сооруже-
ний, пересекаемых трассой канализации, отметки под-
земных сооружений и выписываются данные гидравли-
ческих расчетов (расходы, скорости и наполнения) для
каждого расчетного участка.
Отметки лотков в колодцах определяются с точ-
ностью до третьего знака. На профилях показы-
ваются грунты или наносятся разрезы разведочных
скважин на глубину 2—3 м ниже подошвы осно-
вания труб.
Рабочие чертежи канализации населенных мест со-
ставляются по материалам разбивки трасс и колодцев
и нивелировке в натуре.
5.11. ВНУТРИКВАРТАЛЬНАЯ И ДВОРОВАЯ
КАНАЛИЗАЦИИ
На выпусках дворовых внутриквартальных сетей со.
стороны кварталов перед красной линией обязательна
установка контрольных колодцев.
Присоединение внутриквартальных и дворовых сетей
(выпусков) к уличным коллекторам допускается про-
изводить без устройства смотровых колодцев при усло-
вии, что:
а) длина присоединения от контрольного колодца до-
коллектора не превышает 15 м;
б) скорость движения сточной воды в коллекторе
составляет не менее 1 м/сек;
в) конструкция бесколодезного присоединения не-
должна вызывать изменения очертания трубы основного-
коллектора и создавать препятствия при использовании
приборов для его -прочистки.
Присоединяют трубы внутриквартальной и дворовой
сети к уличной шелыга в шелыгу.
Скорости в дворовой -сети на участке от контрольного1
колодца до уличной сети не должны быть выше скоро-
стей в уличной сети.
Г лава 5. Проектирование канализационных сетей
29
Длина выпусков из зданий, считая от стояка или
прочистки до центра первого смотрового колодца, не
должна быть более:
для трубопроводов диаметром 50 мм 10
, 100 „ 15
свыше 100 20
Расстояние от наружной стены здания до центра
Рис. 5.4. Схемы канализационных сетей
а — внутриквартальной; б — дворовой; 1 — внутриквар-
тальная сеть; 2 — выпуски; 3 — уличная сеть; 4 — дворо-
вая сеть; 5 — соединительная ветка
В целях уменьшения глубин заложения внутриквар-
тальной и дворовой сетей допускается присоединение их
к уличной сети перепадными колодцами. Как правило,
перепад устраивается в контрольном колодце.
В остальном конструирование внутриквартальных и
дворовых сетей производится аналогично конструирова-
нию уличной сети. Схемы внутриквартальной и дворовой
канализационных сетей приведены на рис. 5.4.
5.12. ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СЕТЕЙ
ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ канализации
При наличии территориально близких промышленных
предприятий необходимо стремиться к объединению их
канализационных систем как в части строительства об-
щих виеплощадочных коллекторов, так и в части строи-
тельства очистных сооружений (по возможности общих)
на одной площадке.
При проектировании канализаций промышленных
предприятий необходимо прорабатывать следующие во-
просы:
а) целесообразность извлечения и использования
ценных веществ, содержащихся в сточных водах;
б) возможность уменьшения количества производст-
венных сточных вод и содержащихся в них загрязнений
путем применения более рациональных технологических
процессов,_ частичного или полного оборотного водоснаб-
жения, а также использования сточных вод одного цеха
в других цехах.
При наличии в производственных сточных водах
только минеральных загрязнений выпуск этих сточных
вод в сеть бытовой канализации нецелесообразен.
Система производственной канализации состоит из
следующих элементов:
1) внутрицеховой канализации;
2) наружных канализационных сетей (одной или не-
скольких), включая и насосные станции;
3) сооружений для очистки и утилизации сточных
вод;
4) выпусков в водоем.
Состав производственных сточных вод крайне разно-
образен и зависит от рода производства, технологиче-
ских процессов и используемого сырья. Даже на одно-
типных предприятиях с одинаковым технологическим
процессом производственные сточные воды часто резко
отличаются по количеству находящихся в них загряз-
нений.
На действующих промышленных предприятиях вся-
кому изменению технологического процесса или сырья
сопутствует изменение количества и состава производ-
ственных сточных вод. Как показывает опыт эксплуа-
тации систем производственной канализации, количество
сточных вод и находящихся в них загрязнений в ряде
случаев оказывается в натуре значительно больше, чем
определялось технологической частью проектов про-
мышленных предприятий. Это необходимо учитывать
при проектировании систем производственной канализа-
ции, особенно в части очистных сооружений, и резерви-
ровать площади для их расширения или реконструкции.
Производственные сточные воды могут содержать
минеральные, органические, химические и ядовитые за-
грязнения.
Каиализование промышленных предприятий осуще-
ствляется обычно то раздельной системе с учетом ко-
личества и состава сточных вод, а также возможности
их объединения. Например, объединение кислых и ще-
лочных вод приводит к их взаимной част-чиой или пол-
ной нейтрализации.
Объединение некоторых производственных сточных
вод с бытовыми улучшает услоиля биологической очи-
стки производственных вод.
Не допускается объединение сточиы вод в канали-
зационных сетях, при котором получаются эмульсии и
происходят химические реакции с выделением ядовитых
или взрывоопасных газов или в трубах образуется боль-
шое количество иераствореиных веществ, которые могут
засорить коллектор.
Отведение сильно концентрированных производст-
венных сточных вод (фенолсодержащих, кислотных
и т. п.) при их значительном количестве должно осу-
ществляться отдельными сетями, идущими к цехам
или сооружениям по утилизации содержащихся в сточ-
ных водах ценных примесей. После извлечения из сточ-
ных вод основного количества находящихся в них
ценных примесей эти сточные воды для доочистки мо-
гут быть объединены с другими сточными водами.
Дождевые стоки с части территорий промышленных
предприятий могут быть загрязнены отходами произ-
водства (.нефтепромыслы, нефтеперерабатывающие и
металлургические заводы, заводы по переработке кон-
центратов свинца, цинка и т. д.).
В этих случаях дождевая канализация загрязненных
территорий должна быть объединена с канализацией
производственных загрязненных вод.
На ряде предприятий расчетный секундный расход
душевых вод во много раз превышает расчетный расход
бытовых сточных вод. В этих случаях, а также при на-
личии резких колебаний притока производственных
сточных вод с целью уменьшения расчетных расходов
рекомендуется в процессе проектирования прорабаты-
вать вопрос целесообразности устройства уравнитель-
ных резервуаров.
При большой насыщенности территории промышлен-
ного предприятия подземными коммуникациями или
стесненности территории следует прорабатывать ва-
риант укладки части подземных коммуникаций (сетей)
30
РАЗДЕЛ II. Сети и насосные станции
в тоннелях. Следует учитывать, что устройство тон-
нелей для самотечных сетей затрудняется необходи-
мостью сохранения определенных уклонов.
Прокладка труб бытовой канализации совместно с
другими (не канализационными) трубопроводами по
санитарным соображениям не рекомендуется.
При кратковременных «залповых» сбросах сильно
концентрированных сточных вод необходимо преду-
сматривать устройство усреднителей, обеспечивающих
равномерный выпуск производственных сточных вод в
более длительное время.
Расход (нормы водоотведения) производственных
сточных вод и коэффициенты неравномерности водоот-
ведения должны приниматься в соответствии с техноло-
гическим процессом данного предприятия.
Расчетные расходы промышленных сточных вод оп-
ределяются:
для наружных коллекторов, принимающих стоки от
цехов, — по сумме максимальных часовых расходов;
для общезаводских и внеплощадочных коллекто-
ров — по совмещенному почасовому графику.
Производственно-дождевая сеть рассчитывается на
максимальный секундный расход производственных и
дождевых вод.
При расчете производственно-дождевой сети перио-
ды однократного превышения расчетной интенсивности
дождя для промышленных предприятий следует при-
нимать в пределах 1—3 года. Для предприятий, распо-
ложенных в замкнутой котловине, этот период следует
принимать равным 5—10 лет.
Производственные сточные воды, сбрасываемые в
сеть дождевой канализации, должны удовлетворять по
своему составу условиям спуска сточных вод в водоемы
в соответствии с «Правилами охраны поверхностных
вод от загрязнения сточными водами».
При наличии в сточных водах примесей, выделяю-
щих огнеопасные пары и вредные газы, которые могут
вызвать взрывы или распространение огня, на произ-
водственной сети должны быть предусмотрены колод-
цы с гидравлическими затворами глубиной 10 см, раз-
мещаемые на расстоянии не более 250 л, а также на
всех выпусках от технологических установок, от кото-
рых поступают указанные сточные воды.
Коллекторы загрязненных промышленных сточных
вод, содержащих вредные или взрывоопасные газы,
должны быть отделены от внутренних систем колодца-
ми с гидравлическими затворами.
Расчет самотечных и напорных канализационных
сетей производственно-загрязненных сточных вод над-
лежит производить по данным гл. 6.
Расчетные скорости должны назначаться в зависи-
мости от состава взвешенных веществ в производствен-
ных сточных водах.
Прокладку трубопроводов бытовой, производствен-
ной и производственно-дождевой канализации допуска-
ется предусматривать в одной траншее.
При выпуске производственных сточных вод в кана-
лизационную сеть в необходимых случаях должны пре-
дусматриваться устройства' исключающие ее засорение
(решетки, отстойники, разбавление незагрязненной во-
дой и т. п.).
Выбор типа переходов должен производиться в за-
висимости от категории пересекаемой дороги (автомо-
бильные и железные дороги общего пользования и про-
мышленные, см. гл. 4.).
Начальную глубину заложения лотка труб следует
определять в зависимости от глубины заложения выпу-
ска; для отдельных цехов с большой глубиной зало-
жения выпусков в целях уменьшения глубины заложе-
ния коллекторов рекомендуется предусматривать
местную насосную станцию. При определении глубины
заложения труб должны учитываться указания п. 5.4.
На напорных трубопроводах, транспортирующих
сточные воды со значительным содержанием взвешен-
ных веществ, следует предусматривать устройство ре-
визии в виде тройников с заглушенным отростком,
устанавливаемых в колодцах.
При наличии нефтяных сточных вод в целях умень-
шения условий, способствующих образованию эмульги-
рованной нефти, следует:
а) ограничивать до минимума перекачку загрязнен-
ных нефтью производственных вод;
б) скорость течения по возможности принимать близ-
кой к самоочищающей;
в) не допускать резкого изменения направления
потока; угол поворота трассы должен быть не бо-
лее 60°;
г) сокращать число перепадов, ограничив их высоту
для труб диаметром 150—250 мм — 2м и для труб диа-
метром 300—350 мм— 1,5 м.
5.13. УСЛОВИЯ ПРИЕМА ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ
СТОЧНЫХ ВОД В СЕТЬ БЫТОВОЙ КАНАЛИЗАЦИИ
1. Производственные сточные воды, поступающие в
сеть бытовой канализации, должны удовлетворять сле-
дующим требованиям:
а) не оказывать разрушающего действия на мате-
риал труб и сооружений;
б) не нарушать и не осложнять процессы очистки
сточных вод или обработки осадков;
в) не содержать горючих примесей, взрывоопасных
или опасных для обслуживающего персонала веществ
или ядовитых газов;
г) не иметь температуру выше 40° С.
2. Мыльные воды, количество которых во время ра-
боты бань и прачечных превышает количество бытовых
стоков, следует очищать на самостоятельных сооруже-
ниях.
Для поддержания необходимого соотношения быто-
вых и банно-прачечных вод допускается устройство ре-
гулирующих емкостей, позволяющих регулировать вы-
пуск банно-прачечных вод. Регулирующие емкости
должны быть оборудованы устройствами для полного
их освобождения.
3. Все сточные воды не должны содержать мине-
ральных или других примесей, которые могут оседать
в трубах или закупоривать последние (щебень, песок
в большом количестве, зола, тряпки и т. .п.).
4. Спуск в канализационную сеть сточных вод, со-
держащих ядовитые вещества, разрешается при усло-
вии, если после смешения с основной массой сточных
вод концентрации ядовитых веществ в них не превы-
шают установленных норм.
5. Не. допускаются к выпуску в канализационную
сеть цианистые сточные воды из-за возможности обра-
зования в кислой среде паров синильной кислоты.
6. Величина pH производственных сточных вод до
выпуска их в сеть бытовой канализации в зависимости
от материала труб должна быть в пределах от 4 до
11 три условии, что величина pH общей смеси сточ-
ных вод, поступающих на очистные сооружения, будет
равна 7—8,5.
Избыточная щелочность или кислотность должна
нейтрализоваться до выпуска производственных сточ-
ных вод в сеть бытовой канализации.
7. Аварийные сбросы кислот или щелочей должны
Глава 5. Проектирование канализационных сетей 31
приниматься в запасной резервуар объемом, достаточ-
ным для всего аварийного сброса.
, 8. При очистке сточных вод на полях орошения или
выпуске их на орошаемые сельскохозяйственные земли
не допускается выпуск в сеть бытовой канализации
сточных вод, оказывающих в общей смеси с бытовыми-
водами отрицательное влияние на сельскохозяйствен-
ные культуры.
9. Сточные воды от больниц, заразных бараков, ка-
рантинов, мясокомбинатов и подобных учреждений и
предприятий, имеющих в своем составе опасные бакте-
риальные загрязнения, перед выпуском в сеть бытовой
канализации должны быть подвергнуты предваритель-
ному обеззараживанию.
10. В сети бытовой и производственной канализации,
как правило, не допускается выпуск условно чистых и
грунтовых (дренажных) вод. Эти воды должны выпу-
скаться в сеть дождевой канализации, а при ее отсут-
ствии — отводиться самостоятельными открытыми или
закрытыми системами.
1Г- . Выпуск в канализацию маточных растворов и
кубовых рассолов не допускается.
Г2. Не разрешается выпуск в одну сеть сточных вод,
при смешении которых образуются эмульсии или про-
исходят химические реакции с выделением ядовитых
или взрывоопасных газов, либо образуются нераствори-
мые вещества в количествах, которые могут засорить
трубопроводы.
13. Условия 'приема загрязненных 'производственных
сточных вод в канализацию населенного места и сте-
пень их предварительной очистки (если таковая тре-
буется) должны быть согласованы с органами местных
Советов депутатов трудящихся, местными органами Го-
сударственного санитарного ,надзора и Рыбоохраны, а
также с Госводхозом.
5.14. ВЫПУСК ДОЖДЕВЫХ ВОД
Выпуск дождевых вод не допускается в непроточные
пруды; в размываемые овраги при отсутствии целесо-
образности выполнения мероприятий по их укреплению;
в замкнутые лощины и низины, подверженные забо-
лачиванию; в водоемы—в местах, специально отведен-
ных для пляжей; в рыбные пруды (без специального
согласования).
Выпуск дождевых вод в заболоченные поймы не ре-
комендуется.
При отсутствии водоемов для сброса дождевых вод
и при соответствующих климатических условиях по со-
гласованию с местными органами Государственного
санитарного надзора могут проектироваться испари-
тельные площадки.
ГЛАВА 6
ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ КАНАЛИЗАЦИОННЫХ СЕТЕЙ,
КОЛЛЕКТОРОВ И СООРУЖЕНИЙ НА НИХ
6.1. ДВИЖЕНИЕ СТОЧНЫХ ВОД В САМОТЕЧНЫХ
•КАНАЛИЗАЦИОННЫХ СЕТЯХ И КОЛЛЕКТОРАХ
В канализационной сети имеет место неравномерный
и неустановившийся режим движения сточных вод, ко-
торый наиболее резко проявляется в трубах малого
диаметра.
Факторами, способствующими отложению взвешен-
ных веществ в трубах, являются:
1) образование подпоров;
2) изменение скорости движения сточных вод с
большей на меньшую;
3) присоединение боковых коллекторов, в которых
скорости протекания сточных вод в последнем интер-
вале большие, чем скорости в основном коллекторе.
6.2. РАСЧЕТНЫЕ ФОРМУЛЫ
Дэ — эквивалентная шероховатость в см;
— коэффициент, учитывающий характер шеро-
ховатости труб.
.Значения величины эквивалентной шероховатости
Дэ и коэффициента а2 приведены ниже.
Характеристика поверхности русла йэ
А. Трубы.
Керамические............ 1,35 90
Бетонные и железобетонные 2 100
Асбестоцементные 0,6 73
Чугунные 1 83
Стальные 0,8 79
Б. Каналы
Кирпичные............... ................. 3,15 —
Бетонные, железобетонные, дкозатсртыс це-
ментной штукатуркой....................... 0,8 50
Бутовые из тесаного камня на цементом растворе 6,35 —
Гидравлический расчет самотечных и напорных ка-
нализационных сетей всех систем следует производить
по формулам турбулентного движения, учитывающим
в зависимости от скорости движения сточных вод раз-
личную степень турбулентности потока.
Расчет канализационных сетей следует производить
•по таблицам и графикам, составленным по формуле
X о2
4/? 2g ’
(6.1)
•где / — гидравлический уклон;
X—коэффициент сопротивления трения по длине;
R— гидравлический радиус в м-,
v — средняя скорость движения сточных вод
в м!сек-,
g — ускорение силы тяжести в м[секг.
Коэффициент сопротивления трения по длине опре-
деляется по формуле, учитывающей различную степень
турбулентности потока:
7=^ = “21g 7г)’ (6'2)
1/ д \1о,о8/с Ке/
где R — гидравлический радиус в см;
Re — число Рейнольдса;
В практике проектирования при отсутствии таблиц
и графиков, составленных по формуле (6.1), гидравли-
ческие расчеты канализационных сетей и коллекторов
допускается производить по таблицам -и графикам, со-
ставленным по формуле Н. Н. Павловского.
Рекомендуется учитывать местные сопротивления
при гидравлическом расчете самотечных коллекторов
бытовой канализации диаметром более 500 мм при сли-
янии потоков в случаях, когда присоединение имеет
диаметр не менее 350 мм, а также при наличии пере-
падов на основном коллекторе.
6.3. ПРИМЕР РАСЧЕТА КАНАЛИЗАЦИОННОЙ
СЕТИ
После определения расходов (среднесекундных по
кварталам застройки населенного места и максимально
секундных от промышленных предприятий) производят
трассировку сетей и составление «черных» профилей по
трассам, после чего .приступают к гидравлическому рас-
чету сетей и нанесению их на «черные» профили. Ре-
зультаты гидравлического расчета сети одновременно
оформляются в виде ведомости и выписываются на про-
филях сети.
Пример заполнения расчетной ведомости приведен
в табл. 6.1.
Глава 6. Гидравлические расчеты канализационных сетей, коллекторов и сооружений
33
Таблица 6.1
Гидравлический расчет канализационных сетей
Расчетные участки Среднесекундные притоки в л Расчетный ко- эффициент не- равномерности Максимально секундные расходы в л d в л/л i v в м/сек Я/d
№ длина в м транзит- ный попутный ' боковой о fc расчетный для быто- вых вод сосредото- ченный общий расчетный
j 5 210 5,1 5,1 2,2 11,22 11.22 200 0,005 0,75 0,48
145 5.1 7,3 6,4 18,8 1,95 37,76 10* 47,76 350 0,003 0,89 0,55
9—15 210 18,8 6,1 13,1 38 1,85 65,88 10 75,88 400 0,0022 0,88 0,65
15—21 -200 38 10.5 18 66,5 1,66 116,37 35** • 151,37 500 0,002 1 0,74
* Сосредоточенный расход от насосной станции.
'• То же, от завода, равный 25 л/сек.
6.4. РАСЧЕТ ДЮКЕРА
Необходимый напор в дюкере Н создается разно-
стью уровней жидкости во входной и выходной его ка-
мерах. Разность отметок уровней жидкости в коллекто-
рах во входной и выходной камерах дюкера должна
быть не менее суммы всех потерь на трение и местные
сопротивления в дюкере (см. рис. 8.8).
Напор Н должен быть достаточен для преодоления
сопротивлений в дюкере:
1) при входе в трубу дюкера;
2) на трение по длине трубы;
3) при выходе из трубы;
4) в закруглениях трубы.
Величину всех сопротивлении Н выражают общей
формулой
So2
С —м, (6.3)
2£
где i — сопротивление (потеря напора) в трубах
дюкера на 1 м длины;
I — длина дюкера в м\
С — коэффициент местных сопротивлений (при вхо-
де, выходе и закруглениях дюкера);
о — скорость течения сточных вод в трубах дюкера
в м/сек-,
g — ускорение силы тяжести, равное 9,81 .м/сек2.
Потери напора в трубах дюкера на 1 пог. м их
длины определяют по таблицам и графикам для расче-
та канализационных .сетей при полном наполнении
(табл. 6.2 и 6.3).
Таблица 6.2
Величины потерь напора при входе в дюкер
v в м/сек 0,7 0,75 0,8 0,85 0,9 0,95 1 1,05
h™BM 0,014 0,016 0,018 0,021 0,023 0,026 0,027 0,032
v в м/сек 1,1 1,15 1.2 1,25 1.3 1.4 1,5 -
Лвхол£ 0,035 0,038 0,041 0,045 0,049 0,056 0,064 -
Таблица 6.3
Величины потерь напора при выходе из дюкера
Z'—Z'o в м/сек 0,05 0.1 0,15 0.2 0,25 0,3 0,35
Лвых D м 0,0001 0,0005 0,0012 0,002 0,003 0,005 0,006
V—Va в м/сек 0,4 0.45 0,5 0,55 0,6 0,65 0,7
йвых в м 0,008 0,01 0,013 0,015 0,018 0,022 0,02 5
Примечание. В табл. 6.2 и 6.3 принято:
о — скорость в дюкере;
о» — скорость после дюкера.
Сопротивления на поворотах определяют по фор-
муле
0 о2 о2
Апов=^Г С —=СП°В—, (6.4)
где 0 —угол поворота дюкерных труб в град-,
С = 0,131 + 1,847 4
Здесь г — радиус трубы;
R — радиус закругления.
Для отводов нормального сортамента величины по-
терь напора на поворотах йпов при v = 1 м/сек приведе-
ны в табл. 6.4, а на поворотах в зависимости от ско-
рости движения сточных вод—в табл. 6.5.
Таблица 6.4
Величины потерь напора Лповпри о=1 м/сек
Угол отво- да 0 в град R ftllOB Угол отво- да 0 в град R ^пов
10 1 18 1 0,0007 45 1 4 1 0,004
15 12 0,0011 60 3 0,006
30 1 6 0,0023 90 1 2 0,015
34
РАЗДЕЛ II. Сети и насосные станции
Таблица 6.5
Величины потерь напора на поворотах дюкера в зависимости
от скорости движения сточных вод
Угол по- ворота в в град Скорость в дюкере в м/сек
0,75 0,9 1 1.1 1,25
10 0,0004 0,0006 0,0007 0,0009 0,0012
15 0,0006 0.0009 0,0011 0,0014 0,0018
30 0,0013 0,0018 0,0023 0,0028 0,0036
45 0,002 0,003 0,004 0,004 0,006
60 0;003 0,005 0,006 0,007 0,009
90 0,008 0,012 0,015 0,018 0,023
Потери напора при входе, выходе и на поворотах
в зависимости от длины дюкера в сумме составляют
примерно от 5 до 25% от потерь напора на трение
по длине дюкера.
Пример. Требуется рассчитать дюкер при <7= 280 л/сек-, 1=
=40 м. Скорость в коллекторе за дюкером ио=0,86 м/сек.
Расчет. Принимаем дюкер из двух ниток диаметром 400 мм
каждая. Расход по каждой нитке составит 280 : 2= 140 л/сек.
Расход сточных вод <7=140 л/сек проходит по трубе d=400
со скоростью о=1,1 м/сек при единичной потере напора (=»
=0,0044.
Тогда потеря напора по длине дюкера равна
й0 = 0,0044-40 ~ 0,17 м.
Потеря напора при входе в дюкер для скорости о=1,1 м/сек
по табл. 6.2 будет
Л, = 0,035 м.
Потеря напора при выходе из дюкера при о—Vo=l, 1—0,86=
«0,24 м/сек определяется, т. е. по табл. 6.3
Л2 = 0,003 м.
Потеря напора в закруглениях при четырех отводах по 15’
при 0=1,1 м/сек определяется по табл. 6.5:
Ла =0,0014-4» 0.006 м.
ч Требующийся по расчету напор для работы дюкера будет
равен
Н = 0,17 + 0,035 Ц- 0,003 4- 0,006 = 0,214 ж.
Для расчетов. принимаем с округлением /7=0,25 м.
Поверочный расчет на случай аварии. При
аварии на одной из двух труб дюкера весь расход, равный
280 л/сек проходит по одной трубе диаметром 400 мм. В этом
случае потеря напора на единицу длины («0,001, а скорость
и=2,2 м/сек.
Потеря напора по длине дюкера равна
й„ = 0,01-40= 0,4 м.
Прочие потерн, учитывая незначительную длину дюкера,
принимаем ориентировочно равными 20% от потерь на трение
по длине дюкера.
Требующийся по расчету напор для работы дюкера при
аварии одной нитки составляет
Н = 0,4-1,2 = 0,48 м.
Расчетная высота подпора уровня жидкости во входной ка-
мере дюкера равна
0,48 — 0,25 = 0,23 Л.
6.5. РАСЧЕТ ПЕРЕГТАДНЫХ КОЛОДЦЕВ
Перепадные колодцы устраивают или с вертикаль-
ными каналами (рис. 6.1), или в виде водослива с во-
добоем для получения затопленного прыжка (рис. 6.2).
Гидравлический расчет производится только пере-
падов второго типа. Высота перепада И (разность
отметок лотков подводящей и отводящей труб) в этих
перепадах не ограничивается.
Развез по ff-tf
Рис. 6.1. Перепадной колодец с верти-
кальным каналом
/ — труба приточной вентиляции; 2 — плита;
3 — выстилка из клинкерного кирпича; 4 —
стальная плита; 5 — бетонная плита; б — под-
готовка; 7 — водобой; 8 — вертикальный канал
перепада
Конструктивные размеры — длина колодца и глубин-
на водобоя — определяются по номограмме (рис. 6.3).
Пример (см. рис. 6.3). Исходные данные: dB=450 мм; (=0,01;
<7=205 л/сек; 0=1,86 м/сек; Лв =0,65 dB; dH =700 jwii; (=0,0015;
о=0,89 м/сек; ЛН=О,58 dK; высота перепада Я=2,2 м.
Расчет. Наполнение в подводящей (верхней) н отводящей
(нижней) трубах
Лв = 0.65-0,45 = 0,293 м;
Лн = 0.58-0,7 = 0,406 м.
Средняя удельная энергия потока
То = НЯ- Н„ = Н 4- Л + ~ = 2,24-0,293 + = 2.67 «.
в 2g 19,62
Расход на единицу ширины коллектора
<70 = — = = 293 л/сек.
d„ 0,7
с
Рис. 6.2. Перепадной колодец в виде водослива
водобоем (практического профиля)
/ — съемная металлическая площадка; ’—разгрузочный
свод; 3 —стальная плита; 4 — водобойная часть
Глава 6. Гидравлические расчеты канализационных сетей, коллекторов и сооружений
&
36
РАЗДЕЛ II. Сети и насосные станции
По номограмме находим точку а, соответствующую величи-
нам <7о п То, а по ним интерполяцией определяем значение В
(высоты слоя воды в колодце), равное 0,57 м.
Определяем глубину водобоя р:
р = Б — Лн = 0,57 — 0,406 ж 0,17 м.
Значение То увеличиваем на величину р, тогда
То = 2,67 4-0,17 = 2,84 м.
По значению То=2,84 м и <Г0=293 л/сек находим точку а, со-
ответствующую высоте водяной подушки В—0,59 м.
Глубина водобоя будет равна
р = В — ftH = 0,59 — 0,406 » 0,19 JH.
Для получения сопряжения по типу покрытой струи найден-
ную глубину водобоя необходимо увеличить на 10—15%, тогда
р = 1,15-0,19 = 0,22 м.
Длина водобойной части колодца будет равна
/,=1,15 Vff0 (Н 4-0.33 Н„) = 1,15 V 0,468 (2,24-0,33-0,468) =
= 1,15^1,1 = 1,15-1,048=1,2 м.
а общая длина колодца
L = 2Z, = 2-1,2 = 2,4 м.
Координаты точек параболы водослива находим из уравне-
ния
Задаваясь значением величины р, находим соответствующее
значение х по табл. 6.6.
Таблица 6.6
Координаты точек параболы водослива в мм
(см. рис. 6.3)
У 1 У~н V У
200 81 44Л 362
400 81 63,2 512
600 81 77,5 625
800 81 89,4 725
1 000 81 100 810
1 200 81 109,5 890
1 400 81 118,3 960
1 600 81 126.5 1 020
1 800 81 134,2 1 090
2 000 81 141,4 1 150
2 200 81 148,3 1 200
ГЛАВА 7
ТРУБЫ
Самотечные трубопроводы укладывают из керами-
ческих, бетонных, железобетонных и асбестоцементных
труб, а также из труб, изготовляемых из новых матери-
алов или железобетонных и керамических блоков (дета-
лей, элементов).
В исключительных случаях допускается применение
специального кирпича.
Напорные трубопроводы укладывают из железобе-
тонных, асбестоцементных, чугунных и стальных труб.
Применение чугунных труб в самотечной сети и
стальных в напорной допускается в исключительных
случаях при надлежащем обосновании.
Стальные трубы для напорных канализационных
трубопроводов со сварными соединениями могут при-
меняться:
а) по основным магистралям города.в местах, име-
ющих асфальтовое покрытие на бетонном основании;
б) на пересечениях железнодорожных и трамвайных
путей;
в) вблизи зданий на расстоянии менее 10 ж для ди-
аметров свыше 600 мм, а для меньших диаметров на
расстоянии менее 6 м;
г) в футляре или проходном тоннеле;
д) при переходах открытых водоемов дюкерами или
в насыпях;
е) вблизи железнодорожных линий и при наличии
угрозы затопления в случае аварии;
ж) в слабых грунтах с допускаемым на них давле-
нием до 0,75 кГ/см2.
Необходимость укладки стальных труб в местах пе-
ресечения с подземными сооружениями решается в каж-
дом отдельном случае особо.
Для отвода агрессивных сточных' вод или при уклад-
ке трубопроводов в агрессивных средах должны приме-
няться трубы, стойкие к агрессии.
В тех случаях, когда трубы будут испытывать на-
грузки, .превышающие допустимые по ГОСТу, необходи-
мо предусмотреть мероприятия для защиты трубопро-
водов от повреждения (усиление труб, устройство ко-
жуха и т. п.).
Могут применяться также:
а) кислотоупорные керамиковые трубы и фасонные
части к ним;
б) фанерные трубы — для транспортирования при
полном заполнении под напором слабоагрессивных
производственных .растворов и химикатов, пульпы, не-
питьевой воды при температуре сточных вод до 60—
65° С.
В случае работы фанерных труб неполным сечением
должны применяться биостойкие покрытия внутренней
поверхности.
При рН=6^-6,5 и рН=8-г- 9 помимо фанерных труб
допускается также (применение асбестоцементных и чу-
гунных труб;
в) полиэтиленовые трубы — для транспортирования
сточных вод с температурой до 30° С;
г) трубы из ферросилида и антихлора — для трубо-
проводов, транспортирующих различные коррозийно-ак-
тивные химические реагенты;
д) винипластовые трубы — для транспортирования
кислых сточных вод с температурой до 60° С при пре-
дохранении их от механических повреждений;
е) текстолитовые трубы — для сильноагрессивных
сточных вод;
ж) стальные гуммированные трубы и стальные тру-
бы, футерованные винипластом, — для напорных трубо-
проводов, транспортирующих агрессивные стоки при
температуре до 65° С;
з) стальные трубы с цементным покрытием в целях
защиты от коррозии —для бестраншейной прокладки
методом продавливания.
В пп. 7.1—7.12 .приведены сокращенные сортаменты
труб.
7.1. ТРУБЫ КЕРАМИЧЕСКИЕ
КАНАЛИЗАЦИОННЫЕ
Керамические канализационные трубы изготовляются
на заводах из пластичной огнеупорной тугоплавкой гли-
Рис. 7.1. Керамическая труба
Рис. 7.2. Раструб керамической трубы
38
РАЗДЕЛ II. Сети и насосные станции
ны с примесью кварцевого песка и шамота и покрыва-
ются соляной глазурью.
Керамические трубы изготовляют по ГОСТ 286—54*
(рис. 7.1 и 7.2). Основные их размеры приведены в
табл. 7.1
Таблица 7.1
Керамические канализационные трубы по ГОСТ 286—54*
Диаметр трубы в мм Диаметр раструба в mjk Длина L в мм Глубина растру- ба в мм Толщина стенки 5 в мм Вес 1 пог. м трубы по СУСН в кг
С И а а >3 3 & gq L- >,= Sg »s 3 1 io
125 150 200. 250 300 350 400 450 500 550 600 i6i 188 240 294 350 406 460 518 572 628 682 195 224 282 340 398 456 510 563 622 678 734 231 262 322 384 448 512 570 636 694 756 816 1000 II 1200 60 18 19 20 22 25 28 30 34 36 39 41 25,6 32,5 43,5 65,9 79 92,1 115 140,5 155 180 210
800, 1000 и 1200
70
Трубы должны быть хорошо обожжены, при посту-
кивании стальным молотком издавать чистый ясный
звук, выдерживать гидравлическое давление величиной
2 ати, поддерживаемое в течение 5 мин, и внешнюю на-
грузку на 1 пог. м длины для внутреннего диаметра:
125, 150, 200 и 250 мм 2000 кг
300, 350, 400 н 450 2500 »
от 500 до 600 3000 ,
7.2. ТРУБЫ БЕТОННЫЕ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ
БЕЗНАПОРНЫЕ
Бетонные и железобетонные безнапорные трубы из-
готовляют раструбными (рис. 7.3, а, табл. 7.2) и глад-
Рис. 7.3. Бетонная труба
а — раструбная; б — гладкая
кими (рис. 7.3,6, табл. 7.3), а в зависимости от меха-
нической прочности делятся ла трубы нормальной и по-
вышенной прочности.
Таблица 7.2
Бетонные и железобетонные раструбные трубы по ГОСТ 6482—53*
(размеры в мм)
Внутренний диа- метр трубы Do Наименьшая длина труб L Глубина раструба' ZP Кольцевой зазор «р Наибольшая толщина стенок труб и раструбов С
бетонных | железобетонных
нормаль- 1 нон прочности повышен- ной прочности
150 1000 50 15 30 - -
200 40 - -
250 70 18 50 - -
300 60 40 50
400 1 1500 80 20 70 50 60
500 80 60 70
600 90 60 80
700 90 22 - 70 90
800 - 80 100
900 100 25 - 90 НО
1000 - 100 120
1200 2000 120 30 - 120 140
1400 - 140 160
1500 - 140 160
Железобетонные трубы диаметром до 1000 мм вы-
пускаются длиной 5 м.
Максимальный вес одной трубы не должен превы-
шать 10 т.
Трубы и муфты изготовляются из бетона марки не
ниже 300.
При гидравлическом испытании на водонепроница-
емость давление принимается для труб нормальной
прочности 0,5 ати и для труб повышенной прочности
1 ати.
При этом давлении в течение времени, определяемом
из расчета 1 ч на каждый сантиметр толщины стенки,
не должно наблюдаться просачивания воды в виде от-
дельных капель сквозь стенку трубы.
Появление сырых пятен на наружной поверхности
труб не может служить основанием для их браковки.
Величины разрушающих нагрузок Р должны быть
не менее указанных в табл. 7-4.
Глава 7. Трубы
39
Таблица 7.3
Бетонные и железобетонные гладкие трубы по ГОСТ 6482—53*
(размеры в леи)
Внутренний диа- метр трубы Do Наименьшая дли- на трубы L 1 Длина муфты 1д( Кольцевой зазор Ам Наибольшая толщина стенок труб и муфт С
бетонных железой етонмых
нормаль- ной проч- ности повышен- ной прочности
250 1500 200 18 50 - -
300 60 40 50
400 20 70 50 60
500 80 60 70
600 90 60 80
700 2000 250 22 - 70 90
800 - 80 100
900 25 - 90 110
1000 - 100 120
1200 2500 300 30 - 120 140
1400 - МО 160
1500 - 140 160
Та б л и ц а 7.4
Величины разрушающих нагрузок Р в кг на I пог. м
Внутренний диа- мечр трубы Do в мм Бетонные трубы Железобетон- ные трубы Внутренний диа- метр тру бы Do В ЛЫ1 Бетонные трубы Железобетон- ные трубы
нормаль- | 1 пой проч- 1 ности повышен- ной проч- ' ности нормаль- 1 ной проч- ности ; повышен- 1 мой проч- ности
150 200 250 300 400 500 600 2 200 2 500 2 800 3 100 3 800 4 300 4 800 2 600 2 900 3 200 3 500 3 900 4 300 4 800 5 200 700 800 900 1000 1 200 1 400 1500 - 3 800 4 100 4 400 4 700 5 200 5 800 6 100 5 700 6100 6 500 7 000 7 900 8 700 9 200
Бетонные и железобетонные трубы, изготовленные из
обычных цементов, не являются стойкими по отношению
к агрессивным водам как сточным, так и грунтовым.
Институтами Мосинжпроект и НИИ Мосстрой раз-
работай ГОСТ 6482—63 на канализационные безнапор-
ные бетонные и железобетонные трубы, которые пред-
назначены для прокладки подземных безнапорных
трубопроводов, транспортирующих бытовые и произ-
водственные сточные воды, а также атмосферные и
грунтовые воды, если химический состав не является
агрессивным по отношению к бетону.
Размеры этих бетонных труб (рис. 7.4) приведены
в табл. 7.5.
Рис. 7.4. Бетонная труба
Таблица 7.3
Размеры бетонных труб в мм
Условный диаметр труб Dy Наименьшая толщина стенок труб С Наименьшая длина труб
150 20 1000
200 30 1 000
250 35 1000
300 40 1000
400 55 1500
500 70 1500
600 80 1500
Трубы железобетонные в зависимости от формы, кон-
цов подразделяются на раструбные (рис. 7.5, о) и с
гладкими концами (рис. 7.5,6), а в зависимости от ме-
ханической прочности — на трубы нормальной и повы-
шенной прочности.
Рис. 7.5. Железобетонные тру-
бы
а — раструбная; б — с гладким кон-
цом
Трубы с гладкими концами по указанному ГОСТу
разрешается изготовлять только на существующем обо-
рудовании до полного его износа.
Размеры железобетонных труб приведены в табл. 7.6.
Размеры стыковых соединений как для бетонных, так
и для железобетонных труб (рис. 7.6) приведены в
табл. 7.7.
40
РАЗДЕЛ II. Сети и насосные станции
Таблица 7.6
Размеры железобетонных труб в мм
Условный диаметр труб Dy Наибольшая толщина стенок труб С Наименьшая длина труб
300 50 5 000
400 50 5 000
500 60 5 000
600 60 5 000
700 70 4 000
800 80 4 000
900 90 4 000
1 000 100 4 000
1200 110 2 000
1400 ПО 2 000
1 500 110 2 000
Примечай и е. Толщина стенок труб определяется
расчетом с соблюдением требований проекта ГОСТа.
Рис. 7.6. Соединение труб
а — раструбное; б — с гладким
концом
Таблица 7.7
Размеры стыковых, соединений труб в мм
Условный диаметр труб Трубы бетонные . раструбные Трубы железобетонные
раструбны с гладкими концами
га 1-°' ко га ** >» U си =3 а о» О-С 3 §• К я Ч Св К X X 3 га Я га о, Х-* <5 га I— CU а си п з§ Ьм СП га X X о га S I 2 X р ° я « aus 43 я f- 5 = & '23s В h
150 200 250 300 400 500 600 700 800 900 1000 1200 1400 1500 60 60 60 100 100 100 100 15 15 15 20 20 20 20 35 35 35 50 50 50 50 100 100 100 100 100 по по по по по по 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 50 50 50 50 50 90 90 90 90 90 90 200 200 200 200 250 250 250 250 20 20 20 20 20 20 20 20 50 50 60 60 70 80 90 100
По. согласованию с Госстроем СССР допускается
иная форма раструба.
Изготовление труб и муфт должно производиться по
типовым или рабочим чертежам, утвержденным в уста-
новленном порядке.
Трубы с гладкими концами должны поставляться
заводом-изготовителем комплектно с муфтами.
Трубы и муфты должны изготовляться из#бетона
марки не ниже 300.
Цемент рекомендуется применять марки 500, во не
ниже марки 400.
Наибольшая крупность щебня (гравия) не должна
превышать */s—’А толщины стенок труб.
Расход цемента на 1 zt3 бетонной смеси не должен
быть ниже 350 кг.
Трубы должны быть испытаны на водонепроница-
емость. При длительности испытания 15 мин и избыточ-
ном давлении 5 м вод. ст. потери воды на 1 пог. м тру-
бы не должны превышать величин, указанных в табл. 7.8.
Таблица 7.8
Потери воды при испытании труб
Условный диаметр труб в мм Потери воды на 1 погм | трубы в л || Условный диаметр труб | в мм Потери поды на 1 пог.м трубы в л
150 0,11 700 0,33
200 0,12 800 0,36
250 0,14 900 0,4
300 0,16 1000 0,44
400 0,21 1200 0.58
500 0.27 1400 0.6
600 0,3 1500 0,64
Величины разрушающих нагрузок в кг на 1 м длины
трубы при испытании прочности труб на прессе должны
быть не менее указанных в табл. 7.9.
Таблица 7.9
Величины разрушающих нагрузок в кг на 1 ле длины трубы
Условный диаметр труб Dy в мм Разрушающие нагрузки на трубы
бетонные железобетонные
нормальной прочности повышенной прочности
150 1250
200 1500 — —
250 1750 —_
300 2000 2600 3 000
400 2500 2850 3 500 4 000
500 3000 3100
600 3500 3450 4 500
700 3900 5 200
800 — 4350 5 900
900 — 4800 6 600
1000 —. 5250 7 300
1200 — 6150 8 700
1400 — 7050 10 100
1500 — 7500 10 800
по рабочим чертежам Водоканалпроекта
Глава 8. Сооружения на канализационной сети
57'
8.5. ПЕРЕХОДЫ ПОД ДОРОГАМИ
Кадализационные трубопроводы, пересекающие же-
лезные и автомобильные дороги, прокладывают, как
правило, .по мостам или в водопропускных трубах .под
насуйями.
При отсутствии возможности или нецелесообразности
использования этих сооружений переходы устраивают:
а) под магистральными железнодорожными путями
На пересечениях канализационными металлическими
трубопроводами электрифицированных дорог должны,
быть предусмотрены мероприятия по защите труб от
электрокоррозии.
Прн этом трубы должны быть уложены в кожухе»,
покрытом весьма усиленной противокоррозийной изоля-
цией, с соблюдением следующих условий:
а) концы кожуха располагают на расстоянии не ме-.-
нее 5 м от крайних рельсов железной дороги;
Рис. 8.11. Переход канализационного трубопровода в кожухе под железнодорожными путями
а — уложенными под насыпью; б—уложенными в выемке; / —рабочая труба; 2 — кожух; 3 — колодец Ks 1; 4 — колодец
№2; В — ширина проезжей части; £н н £& —полная ширина соответственно насыпи и выемки; Lt — длина кожуха; £г—дли-.
на ремонтного участка трубы (не менее 10 ж); £, — полная длина перехода
нормальной колеи, под автомобильными дорогами I и
II категорий общего пользования, а также под промыш-
ленными автомобильными дорогами I категории с ук-
ладкой труб в футлярах-кожухах; при надлежащем обо-
сновании допускается прокладка трубопроводов в про-
ходных или непроходных каналах-тоннелях;
б) под станционными, подъездными и внутризавод-
скими железнодорожными путями, а также под автомо-
бильными дорогами, за исключением перечисленных
выше; трубопроводы прокладывают из металлических
или железобетонных труб без устройства футляров и
тоннелей, при этом безнапорные линии обычно устраи-
вают из чугунных или железобетонных труб, а напор-
ные — из стальных. Стальные трубы должны быть за-
щищены от внешней коррозии, а если они будут когда-
либо работать при самотечном режиме, то и от внутрен-
ней коррозии.
Основные виды переходов по типовым проектам Во-
доканалпроекта показаны на рис. 8.11, а и б,
В случаях, когда безнапорные канализационные тру-
бопроводы могут быть выполнены до начала строи-
тельства магистральных железных и автомобильных до-
рог I и II категорий, то по согласованию с заинтере-
сованными министерствами и ведомствами допускается
устройство переходов из металлических илн железобе-
тонных труб без устройства футляров «ли тоннелей, но
рассчитанных на соответствующие внешние нагрузки.
Рис. 8.12. Укладка в кожухе асбе--
стоцементных труб
1 — кожух из стальной трубы; 2 — асбе-
стоцементная труба; 3 — асбестоцементная,
муфта; 4 — полозья пз круглой стали;
di — внутренний диаметр кожуха:
du — внутренний диаметр асбестоцементной.
трубы
58
РАЗДЕЛ II. Сети и насосные станции
б) рабочую металлическую трубу перехода устанав-
ливают в кожухе на диэлектрических опорах с текстоли-
товой прокладкой; трубу покрывают весьма усиленной
противокоррозийной изоляцией, выступающей на длину
в обе стороны не менее чем на 3 м от концов кожуха.
Стальные трубопроводы, укладываемые в кожухах,
опираются на ползунковые опоры, которые распола-
гаются на расстоянии 3 м. Прокладку в кожухе асбесто-
Рис. 8.13. Укладка в кожу-
хе керамической трубы
1 — кожух из стальной трубы;
2 — керамическая труба; 3 —
ползунковая опора; — внут-
ренний ' диаметр кожуха; d2 —
внутренний диаметр керамиче-
ской трубы
цементных труб производят в соответствии с рис. 8.12.
Керамические трубы укладывают в кожухе согласно
рис. 8.13.
На концах перехода сооружают смотровые колодцы:
№ 1 — верховой и № 2 — низовой.
Для возможности выключения перехода из работы
в верховом его колодце устанавливают задвижку и уст-
раивают аварийный сброс.
Расстояния в плане от колодцев до оси крайнего
рельса или бордюрного камня следует принимать не
менее 5 м, а до подошвы заложения откоса с учетом
возможного расширения — не менее 3 л. Расстояния по
вертикали от подошвы рельса железнодорожных путей
или от покрытия автомобильной дороги, как правило,
следует принимать при открытом способе производства
работ не менее I м до верха трубы или футляра, а при
закрытом способе производства работ продавливанием
или горизонтальным бурением — не менее 1,5 м до вер-
ха футляра.
Диаметры кожухов-футляров для переходов канали-
зационных (безнапорных) трубопроводов рекомендуется
принимать по табл. 8.2.
Кожуху придается уклон, равный уклону рабочей
трубы, но не менее 0,001. Для придания рабочей трубе
необходимого уклона внутри кожуха ее укладывают на
бетонное основание или обеспечивают уклоны иными
конструктивными мероприятиями.
Переходы типа «трубы без кожуха», строящиеся за-
крытым (бестраншейным) способом, выполняются из
стальных труб, а открытым (траншейным) способом для
безнапорных канализационных линий — из железобетон-
ных' труб и лишь в случае их отсутствия нз чугунных
или стальных труб с соответствующей защитой послед-
них от коррозии.
Кожухи-футляры переходов типа «труба в кожухе»,
строящиеся закрытым способом, выполняют из стальных
Т а б л н ца 8.2
Диаметры кожухов-футляров
Способы производства работ по прокладке кожуха
закрытые (бестраншейные) открытые (траншейные)
Диаметр рабочей трубы £>у в мм Диаметр кожуха при прокладке рабочей трубы в лл Диаметр рабочей трубы в мм Диаметр кожуха при прокладке рабочей Трубы В ЛОИ
стальной асбесто- цемент- ной керами- ческой g асбесто- цемент- ной керами- ческий
150 200 250 300 350 400 500 600 700 800 900 1000 800 800 1000 150 200 250 300 350 400 500 600 700 800 900 1000 400 400 500
500 600
500
1000 600 600 800
1000 1000
700 760 1000
1200 800 800
1200 - 900 900 -
1000 1000 ПОР
1200
1200
труб, а при открытом способе — из железобетонных,
чугунных и стальных труб. Для безнапорных канализа-
ционных переходов рабочие трубы принимают асбесто-
цементные или керамические, а для агрессивных сточных
вод — керамические.
Бестраншейные переходы стальными трубами соору-
жаются закрытыми методами: методом прокола при ди-
аметре труб или кожухов менее 400 мм и методом про-
давливания (преимущественно с вибрированием) или
горизонтального бурения при диаметре труб 400 мм и
более.
Прокладка труб методом прокола осуществима на
длину до 30—40 м, а методом продавливания или го-
ризонтального бурения — на длину до 70—80 м.
При пересечении автомобильных дорог 111 категории
с облегченным покрытием, автомобильных дорог IV и V
категорий, а также всех одновременно строящихся же-
лезных и автомобильных дорог переходы выполняют
преимущественно открытыми траншейными методами.
Толщину стенок стальных труб переходов и кожухов
можно принимать по данным табл. 8.3.
Таблица 8.3
Толщина стенок стальных труб переходов и кожухов
Заглубление ш лыги трубы или кюкуха от подошвы’ рель- са или дна ко- ры га автодо- роги в м Диаметр рабочей трубы или кожуха Dy в мм
1 00S ‘031 § О о й § О о «о 8 § 8 сл 1000 1 1100 | 0031
Толщина стенок стальных труб в мм
2 3 4 5 6 6 6 6 6 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 10 10 10 и 11 10 10 10 и 11 12 10 10 11 11 12 10 10 И 11 12 11 11 11 11 12 12 12 12 12 14 14 13 13 13
Глава 8. Сооружения на канализационной сети 59
Проекты переходов через существующие и проекти-
руемые железные и автомобильные дороги надлежит со-
гласовать с соответствующими управлениями и ведом-
ствами.
8.6. ТОННЕЛИ
На территории промышленных предприятий и круп-
ных городов трубопроводы часто прокладывают в об-
щих подземных коммуникационных тоннелях. Такая
прокладка позволяет вести постоянное наблюдение за
состоянием линий, облегчает их монтаж, ремонт и за-
мену. При выборе вида прокладки следует проводить
технико-экономические сопоставления, учитывая, что
первоначальные затраты на сооружение тоннелей обыч-
но больше, чем при укладке отдельных трубопроводов
в самостоятельных траншеях.
В тоннелях прокладывают теплофикационные линии,
магистрали водопровода, напорные трубы канализации,
водостоки, кабели электроснабжения и связи и др. Са-
мотечные трубы бытовой канализации как по санитар-
ным соображениям, так и вследствие необходимости
обеспечения уклонов в тоннелях, как правило, не про-
кладывают. Тоннели должны иметь устройства для вен-
тиляции, освещения, отвода воды, а также быть при-
способленными для транспорта труб и оборудования,
особенно при большом числе и весе. Тоннели следует
выполнять преимущественно из сборных железобетон-
ных элементов.
Схемы и конструкции тоннелей для укладки различ-
ных трубопроводов разработаны Промстройпроектом и
ими следует руководствоваться при проектировании.
ГЛАВА 9
дождевая, производственно-дождевая
И ОБЩЕСПЛАВНАЯ КАНАЛИЗАЦИИ
9.1. ДОЖДЕВАЯ КАНАЛИЗАЦИЯ
А. ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ РАБОТ
ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ СЕТИ
На плане промышленного предприятия или населен-
ного места определяют бассейны стока, намечают дож-
девую сеть и выпуски в водные протоки, овраги и т. п.,
предварительно установив районы с открытой или за-
крытой сетью. Сеть разбивают по длине на участки —
между поперечными улицами или местами присоедине-
ния дождеприемников.
В зависимости от географического положения объек-
та канализации, принятой величины периода однократ-
ного превышения расчетной интенсивности дождя р, вре-
мени .поверхностной концентрации и величины коэффи-
циента стока (или разных величин коэффициентов стока
для отдельных бассейнов) выводят формулу (или не-
сколько формул) расчетных интенсивностей стока для
данного объекта.
Разбивают бассейн стока каждого коллектора на
площади стока (тяготеющие к отдельным участкам кол-
лектора) и замеряют их размеры, вычисляя далее пло-
щадь в ас; для промышленных предприятий удобнее вы-
числять площади стока (или расход дождевых вод при
общей продолжительности протекания по расчетным
участкам коллектора 7’пр=0), приходящиеся на один
дождеприемник.
Составляют подсобный график зависимости 9уд от
Тпр или пользуются заранее вычисленными величинами
коэффициента уменьшения интенсивности р; определяют
отметки поверхности земли в начале и конце участка.
Глубины заложения дождевой сети (начальные и ми-
нимально допустимые) определяют по данным, приве-
денным в п. 5.9.
Производят гидравлический расчет и определяют
высотное положение дождевой сети при условии, как
правило, самотечной подачи дождевых вод в водоемы к
укладки труб (с учетом рельефа местности как рассмат-
риваемого, так н лежащего ниже участка) с минимально
допустимыми скоростями течения при плоском рельефе
местности.
Б. УСЛОВИЯ ПРИМЕНЕНИЯ ОТКРЫТОЙ
И закрытой СЕТЕЙ
Открытые дождевые сети (уличные лотки, дорож-
ные кюветы и водоотводные канавы) применяются в
районах открытых складов и незастроенных террито-
рий промышленных предприятий, а для населенных
мест — в небольших городах и поселках. Чем меньше
годовое количество осадков (до 200 мм/год), пара-
метр д20 (до 70) и величина р (< 1 год), тем целесооб-
разнее устройство открытой дождевой сети.
Закрытые сети устраиваются на застроенных тер-
риториях промышленных предприятий, в средних и
больших городах, а также на площадях и магистраль-
ных улицах независимо от размера населенного места.
Смешанные сети (открытые и закрытые) применя-
ются в любых по размеру населенных местах и на
территориях промышленных предприятий в зависимо-
сти от вида застройки, проездов и т. п.
При закрытой уличной сети (в населенных местах)
могут быть использованы уличные лотки примерно на
длине до 3 кварталов. При уклоне поверхности земли
(0,01 и больше) на территории кварталов может быть
устроена открытая сеть с установкой дождеприемни-
ка лишь у красной линии застройки (во въездах).
При использовании уличных лотков в качестве откры-
той сети ширина зеркала .воды в них не должна быть
больше 1,5—2 м.
В. ФОРМУЛЫ РАСЧЕТНОЙ интенсивности
ВЫПАДЕНИЯ ДОЖДЕЙ
Общепринятая в СССР формула расчетных интен-
сивностей выпадения дождей q имеет вид
^4
q= — л/сек на 1 га,
A = 20^2O(l + Clgp)=20'’92O7<, (9.1)
где t — продолжительность дождя в мин;
9го—интенсивность дождя для данной местности
в л/сек на 1 га продолжительностью 20 мин и
р=1 год;
С — коэффициент, учитывающий климатические
особенности районов СССР;
п — параметр, зависящий от географического поло-
жения объекта (по рис. 9.1—9.3);
К — коэффициент, определяемый по табл. 9.2.
Параметры А и п могут определяться также по за-
писям самопишущих дождемеров за период наблюде-
ний не менее 16 лет. Обработка этих данных произво-
дится по. методу, разработанному Ленинградским ин-
ститутом Академии коммунального хозяйства.
Величины параметров п и р20 по территории СССР
определяются по схемам их распределения (рис. 9.1—
9.5).
132 134 13 В 138
Рис. 9.3. Схема распределения показателя степени п
по территории Приморского края
Рис. 9.1. Схема распределения показателя степени п
по Европейской территории СССР
30 42 54 66 78 90 102 П4 126 138 <50 <62 174
Рис. 9.2. Схема распределения показателя степени п по Азиатской территории СССР
Таблица 9. J
Данные для подсчетов к формулам расчетных интенсивностей
дождей и расчетного стока
20" 1,2 п—0,1 Чг, Со T'O-HS‘lS gl ,2л—0,1 ° д
0,45 0,5 0,55 0,6 0,65 0,67 0,7 0,75 3,85 4,47 5,2 6,03 7.01 7,44 8,14 9,46 0,44 0.5 0,56 0,62 0,68 0,704 0,74 0.8 1,37 1,41 1,46 1,52 1,57 1,59 1,61 1,68 2,07 2,24 2,42 2,63 2,85 2,94 3,08 3,34 2,82 3.16 3,55 3,99 4,47 4,68 5,02 5,63 1,36 1.41 1,48 1,54 1.6 1,63 1,67 1,74 2,03 2,24 2,46 2,71 2.99 3,11 3,29 3,62 2,76 3,16 3,63 4,17 4,79 5,06 5,5 6,32
Значения коэффициента С приведены ниже.
Средние Л
Районы СССР значения С
Европейская территория- Союза (без Северного
побережья Черного моря. Крыма и Приуралья),
Черноморское побережье Кавказа и Закавказье 0,85
Северное побережье Черного моря. Северный
Кавказ, Приуралье, западные склоны Урала,
Сибирь . . . 1
Крым............................. 1.2—1,5
Западное побережье Каспийского моря 1,3
Дальний Восток. . 0,9
Средняя Азия . 1,2
Рис. 9.4. Схема распределения интенсивности дождя
дго по Европейской территории СССР
Рис. 9.5. Схема распределения интенсивности дождя <720 по Азиатской территории СССР
Глава 9. Дождевая, производственно-дождевая и общесплавная канализации
63
Т а б л н ц а 9.2
Значения K=l+C Igp
р в годах При величинах С
0,85 0,9 1 1.2 1.4 1,5
0,25 0,49 0,46 0,4 0,28 0,16 0,1
0,33 0,6 0,57 0.52 0,42 0,33 0,28
0,5 0,75 0,73 0.7 0,64 0,58 0,55
1 1 1 1 1 1 1
1.5 1,15 1,16 1,18 1,21 1,25 1,26
2 1,26 1,27 1.3 1,36 1,42 1,45
3 1.4 1,43 1,48 1,57 1,67 1,72
5 1.6 1.63 1,7 1,84 1,98 2,05
10 1,85 1.9 2 2,2 2.4 2,5
При отсутствии данных о величине д2о в районе
расположения объекта последняя может быть вычис-
лена по формуле
<720=0,071 Н VdB л/сек на 1 га, (9.2)
где Н — среднегодовое количество атмосферных осад-
ков в мм по данным ближайшей к объекту
метеорологической станции (или пункта) за
период наблюдений не менее 15 лет;
dB— средний дефицит влажности воздуха в мм (за
теплый период года и не менее чем за 5 лет),
вычисляемый (по данным ближайшей метео-
рологической станции или пункта) как средне-
взвешенный по месячным количествам атмос-
ферных осадков и дефицитам влажности воз-
духа.
Материалы о влажности и месячных количествах
осадков публикуются в районных климатологических
справочных и специальных изданиях. В этом случае
для подсчёта значения А [по формуле (9.1)] величина
п выбирается ближайшей к объекту по рис. 9.1—9.3.
Пример. Объект находится в районе Петропавловска (Ка-
вахская ССР). По климатологическому справочнику среднегодо-
вой слой осадков /7=315 ми; теплый период года (с положи-
тельными температурами воздуха) длится с апреля по октябрь;
среднемесячное количество осадков н дефицит влажности воз-
духа (по многолетним данным местной метеорологической
станции) приведены в табл. 9.3.
Таблица 9.3
Наименование Месяцы
IV V VI VII , VIII IX X
Среднемесяч- ное количе- ство осадков в мм .... 18 30 51 55 48 28 26
Дефицит влаж- ности возду- ха в мм 5,34 8,73 14,27 15,78 14,75 10,3 6,76
Тогда
d 5,3-1.18+8,73-304-14,27-514-15,78.55+14,75.48+Ю,3-284-6,76-2^
® 184-304-514-554-484-284-26
= 12,2 мм;
<7г0 = 0,071-315]^ 12,2 =• 77,77 ~78 л/сегс.
Величина п по рнс. 9.1 и 9.2 может быть принята около 0,7.
Г. ПЕРИОД ОДНОКРАТНОГО ПРЕВЫШЕНИЯ
расчетной интенсивности дождя
Значения величин р приведены в табл. 9.4.
Таблица 9.4
Период однократного превышения расчетной интенсивности
дождя р в годах для дождевых сетей населенных мест
Характеристик й- на сток Величина р при значениях дж
от 50 до 70 от 70 до 90 от 90 до 100 более 100
Плоский рельеф (сред- ний уклон поверхности земли менее 0,006) при площади бассейна в га: до 150 . . 0,25-0,33 0,33-1 0,5-1,5 1—2
более 150 0,33—0,5 0,5—1,5 1—2 2—3
Крутой рельеф (склоны, сочетание склонов с плоскими площадками и тальвеги) при площади бассейна в га: до 20 . . . от 20 до 50 0,33—0,5 0,5—1,5 1—2 2—3
0,5 —1 1—2 2-3 3-5
, 50 , 100 2—3 3^—5 5 5—10
более 100 5 5 10 10—20
таблице
из указанных в
территорий всего насе-
Примечания: 1. Меньшие
величии следует принимать для ______г..._ __ ____
ленного места. Для расчета коллекторов, обслуживающих
магистральные улицы и площади общегородского значения,
а также при значении коэффициента стока, равном 0,5 и бо-
лее, допускается принимать большие значения.
2. Для открытых дождевых сетей следует принимать
меньшие величины, из приведенных в таблице; для парко-
вых территорий и зон малоэтажной застройки периоды одно-
кратного превышения расчетной интенсивности дождя могут
быть сокращены в соответствии с местными условиями.
При площади стока коллектора 300 га и более сле-
дует вводить поправочный коэффициент, учитывающий-
неравномерность выпадения дождя по площади.
Учитывая, как травило, плоский рельеф территории-
промышленного предприятия, величины р можно при-
нимать по табл. 9.5.
Таблица 9.5
Период однократного превышения расчетной интенсивности
дождя р в годах для территории промышленных предприятий-
площадью до 200 га
Результаты кратковременного переполнения дождевой ка- нализационной сети Величина р при значениях д2С
от 50 до 80 от 80 до 100 более 100
Т ехнологичес ки е процесс ы предприятия не нарушают- ся То ясе, нарушаются 0,25—0,5 0,5 —1 0,5—2 1-3 2—3 2—5
П р и м е ч а н н е. Если переполнение дождевой канали- зационной сети вызывает опасность затопления технологи- ческого оборудования, то период однократного превышения расчетной интенсивности дождя при соответствующем тех- нико-экономическом обосновании м'ожет быть принят повы- шенным по сравнению с величинами, приведенными в таб- лице.
Д. КОЭФФИЦИЕНТ СТОКА
Коэффициент стока ф исчисляется для объекта ка-
нализования как величина постоянная или переменная
от интенсивности и продолжительности дождя. Вели-
чина ф может приниматься постоянной, если водонепро-
ницаемые поверхности (крыши и асфальтовые покры-
тия) составляют более -30% бассейна стока. Частные-
164
РАЗДЕЛ II. Сети и насосные станции,
коэффициенты для -разного рода поверхностных по-
кровов ( фчаст ИЛИ 2Част) (Принимаются по табл. 9.6.
Т а б л и ц а 9.6
Значения постоянных коэффициентов стока Фчаст
и коэффициентов поверхности ?част
Род поверхности
Кровли и асфальтобетонные (в том числе брусчатые с залитыми швами) покрытия 0,95 0.6 0.45 0.4 0.3 0,2 0,1 яся от вла» По табл. 9.7 0,224 0,145 0,125 0,09 0,064* 0,038 сностн грунта
Брусчатые (с пезалнтыми швами) и щебеночные черные покрытия Булыжная мостовая .... Щебеночное белое покрытие Гравийные садово-парковые дорожки Грунтовые поверхности (спланирован- ные) Газоны ♦ Средняя величина, колеблюща: и степени его уплотнения.
Переменный коэффициент стока выражается фор-
мулой
Ф = *ср Ч°Л = zcp ^о,2п—од • (9 •3)
где 2ср—средневзвешенная величина коэффициента
поверхности.
Для территорий населенных мест и промышленных
предприятий величина zcp или фср подсчитывается по
формулам
а2част “Ь ^2част
г™ == -------------------:
где а, б и т. д.— площади -поверхностных покровов в
га или % (от общей площади ха-
рактерного <ю застройке квартала
населенного места, а для промыш-
ленного -предприятия в целом или
отдельных его частей при различной
-плотности застройки цехами н зда-
ниями) .
Значения гЧаСт и фчаСт принимаются по табл. 9.6
и 9.7.
Т а б л и ц а 9.7
Значения коэффициента 2частдля кровель и асфальтобетонных
покрытий
А При параметре п
менее 0,65 0,65 и более
200 0,35 0,36
300 0,32 0,33
400 0,3 0,31
500 0,29 0,3
600 0,28 0,29
700 0,27 0.28
800 0,26 0,27
900 0,26 0,27
1Q00 0,25 0,26
1100 0,25 0,26
1200 0,24 0,25
1300 0,24 0,25
1400 0,23 0,25
1500 0,23 0,24
Для вычисления стока с крыш цехов (при внутрен-
них дождевых сетях) коэффициенты стока принима-
ются по табл. 9.7.
Величины 2Част для плотно утрамбованных грунто-
вых -поверхностей, например территории открытых
складов, -могут -приниматься по табл. 9.8..
Сток дождевых -вод с территории садов и парков,
не имеющих дождевой сети, не учитывается.
Т а б л и ц а 9.8
Значения коэффициента z част при разной влажности грунта1
Грунты Плотно утрам- бованная грун- товая поверх- ность без дернового покрова при влажности в % от полной влагоемкостн Уплотненная грунто- вая поверхность с дерновым покровом при влажности в % от полной влагоемкостн
80 65 95 70 55
Супесь Глина 1 По Л. Т. Абрамову. 0.2 0,23 0,12 0,15 0,19 0,22 0,08 0,12 0,06 0,08
Е. ВРЕМЯ ПОВЕРХНОСТНОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ
Продолжительность поверхностной концентрации
^конц принимается следующей.
1. Для населенных мест:
а) -при внутриквартальной закрытой дождевой се-
ти— 5 мин-
б) при отсутствии -внутриквартальной закрытой се-
ти — не менее 10 мин. Для жилых микрорайонов (при-
мерно площадью более 10 га) ?конц определяется рас-
четом как сумма времени протока по спланированной
территории площадок или двора (2—3 мин), по лот-
кам внутриквартальных -проездов (или дорожек) и
закрытой внутриквартальной сети.
2. Для территорий -промышленных предприятий:
а) при наличии дождеприемников — 5 мин-,
б) при наличии комбинированной (открытой и за-
крытой) сети — 5 мин и -продолжительности протока
по лотку (по гидравлическому его расчету);
в) при стоке -воды -(до дождеприемника) по значи-
тельной по размеру спланированной поверхности по
формуле
/19,4п^6£0'6 \ 1-0.5 п
'конц-^ г0,3/0,3л0.5у
где пш. — коэффициент шероховатости поверхностного
покрова, равный: при -плотно утрамбованной
грунтовой поверхности 0,065, при асфальто-
вых и бетонных покрытиях 0,014—0,02;
L — длина пути движения воды по поверхности
в м;
zCp — средний коэффициент поверхности;
/— средний уклон поверхности;
А и п — величины, входящие -в формулу (9.1).
Расчетные расходы от внутренних дождевых сетей
цехов определяются при /Конц=2-г-5 мин, в зависимости
Глава 9. Дождевая, производственно-дождевая и общесплавная канализации
65
от размеров цехов (протяженности внутрицеховых се-
тей); бюнц включает продолжительность протока от во-
ронки на крыше до (выпуска из здания.
Ж- ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНЫХ РАСХОДОВ
Расчет дождевой сети производится по методу пре-
дельных интенсивностей. При этом методе расчетная
интенсивность дождя q определяется по продолжитель-
ности протока от наиболее удаленной точки площади
стока до рассчитываемого сечения коллектора.
Расчетные расходы дождевых вод определяются по
формуле
Q = ?fcp F,
гдефср—коэффициент стока;
F — площадь бассейна стока.
В зависимости от способа подсчета коэффициента
стока расчетные расходы подсчитываются по следую-
щим формулам:
при постоянном коэффициенте стока
Q== л1сек.
VKOHirr* пр)
при переменном коэффициенте стока
гСрЛ1,2Д
Q —----------s--———- л/сек.
Кконц + ^р)1’2"-0’1
Примечания. 1. Значения параметров А и п см.
9.1, В, а <КОНц в п. 9.1, Е.
2. При смешанной сети (открытой и закрытой) знаменатели
формул (9.4) и (9.5) принимают соответственно вид
(^онц+Гл+ТпрГ, ИЛИ (/конц+Гл+Гпр)1'2" °’1;
Тл = 1,25 —,
«л
где 1Л— длина участка лотка в ж;
ол — скорость течения в конце лотка в м/сек;
1,25 — коэффициент, учитывающий постепенное нарастание
скоростей течения по мере заполнения лотков.
3. Сумма времени протока по отдельным участкам длиной
«Тр коллектора определяется по формуле
т
г пр — m Ж
Цтр
Коэффициент m принимается равным 2. При уклонах по-
верхности земли более 0,01 допускается уменьшение этого коэф-
фициента до 1,2 (при соответствующем обосновании).
Для удобства .расчета дождевой сети .целесообразно
вычислять удельный расход дождевых вод (при Гпр=О)
по формуле
. Лфср , , ЛЪ2гср
= ~ы~л1аж с 1 “• "ли ”'= » ?•=»-«• •
' коши \‘конц)
Так называемый «исчисленный» расход с площадей сто-
ка (для населенных мест), тяготеющих к рассчитывае-
мым участкам сети, можно определять как произведение
qyfkF л!сек (где F — площадь стока в га).
Для территорий промышленных предприятий расчет
дождевой сети целесообразно производить по дожде-
приемннкам. Для этого находят исчисленный расход
дождевых вод при ТПр=О на один дождеприемникфдожд
по формуле
<7уд F
‘/дожд — л/сек.
5—1118
где F — площадь территории предприятий в га, обслу-
живаемая N количеством дождеприемников.
Порядок гидравлического расчета и определения
высотного положения дождевой сети следующий.
1. Определяются площади стока или число дожде-
приемников, обслуживающих каждый участок сети
(протяжением около 200—400 м для населенных мест
и 40—80 м для территорий промышленных предприя-
тий).
2. Подсчитывают исчисленный расход дождевых
вод при Тпр =0 с .площадей стока или от дождеприем-
ников.
3. Задаются скоростью течения по участку (от
0,8 м!сек и более), определяют продолжительность
протока (рис. 9.6), суммируют его с продолжительно-
стью протока на предыдущих участках и находят со-
ответствующий этому -времени расчетный расход дож-
девых вод с учетом коэффициента уменьшения р
(табл. 9.9).
(9-4)
(9.5)
Рис. 9.6. Вспомогательный трафик для определения
времени протока по участкам сети или участкам
лотков
По таблицам или графикам для гидравлического
расчета канализационных труб (по расхищу и скоро-
сти) находят (при полном наполнении) и уклон тру-
бы. Если пропускная способность труб отличается от
расчетного расхода дождевых вод до ±10%, то рас-
чет участка можно считать оконченным. При большом
расхождении нужно снова повторить расчет, задавшись
иной скоростью течения, и, найдя новый расход, срав-
нить его с пропускной способностью трубы. Если мест-
ность имеет уклон, то должно быть по возможности
выдержано равенство tTP=i3eM.
Для населенных мест начальные участки сети при-
ходится разбивать на подучастки по нарастающим
диаметрам, начиная от минимального (250 мм) и кон-
чая расчетным в конце участка.
4. Расчет сети начинают с наиболее длинного кол-
лектора, а затем переходят к расчету его притоков.
5. Определение высотного положения сети произво-
дят аналогично бытовой с выравниванием участков по
верху трубы (по шелыгам).
6. Если расход на последующих участках оказыва-
ется меньше, чем на предыдущих (из-за малого нара-
стания площадей стока и резкого уменьшения р), та
этот расход принимается равным .расходу предыдуще-
го участка.
66
РАЗДЕЛ II. Сети и насосные станции
Т а б л И Ц а 9.9-
Значение коэффициента р при продолжительности поверхностной концентрации 5 мин и коэффициенте т, равном 2
р Показатель степени л в формуле (9.1) Р Показатель степени п в формуле (9.1)
0.5 0.55J 0,6 0,65 0,67 0.7 0.75 0,5 ) 0,55 | 0,6 | 0,65 | 0,67 | 0,7 | 0,75
Время протока в сек Время протока в сек
0.99 3 3 3 3 2 2 2 0,54 364 302 255 224 212 195 174
0,98 6 5 5 4 4 4 4 0,53 384 317 267 231 222 201 182 :
0,97 9 8 7 7 7 6 6 0,52 405 334 280 242 232 213 190
0,96 13 И 10 9 9 9 8 0,51 427 351 304 254 243 222 198
0,95 17 15 13 12 12 11 10 0,5 450 369 318 265 254 232 207
0,94 20 18 16 14 14 13 12 0,49 475 388 333 278 266 243 216
0,93 23 21 18 17 16 15 14 0,48 501 408 349 291 278 254 225
0,92 27 24 22 19 19 18 16 0,47 529 430 366 305 292 266 235
0,91 31 28 25 22 22 20 19 0,46 559 452 384 320 305 278 246
0,9. 35 31 28 25 24 23 21 0,45 591 476 402 335 320 2 1 257
0,89 39 35 31 28 27 26 24 0,44 625 502 423 351 335 304 269
0,88 43 39 34 31 30 28 26 0,43 662 530 444 369 352 319 281 ,
0,87 48 42 38 34 33 31 28 0,42 701 559 466 387 369 334 294
0,86 53 46 41 37 36 34 31 0.41 743 590 490 406 387 350 307
0 85 .57 51 45 40 39 37 34 0,4 788 623 506 427 406 367 322 ;
0,84 62 55 48 44 42 40 36 0,39 836 659 533 449 427 385 387 i
0,83 68 59. 52 47 46 43 39 0,38 889 697 562 472 448 404 353
0,82 0,81 73 64 56 51 49 46 42 0,37 946 739 594 497 472 424 370
79 69 61 55 53 49 45 0,36 1008 784 627 523 496 446 388
0.8 84 74 65 58 56 53 48 0,35 1075 832 663 552 523 469 407
0,79 0,78 90 79 69 62 60 56 51 0,34 1148 884 702 582 552 493 428
97 84 74 66 64 60 55 0,33 1227 941 - 744 615 582 520 450
0 77 103 90 79 70 68 64 58 0,32 1315 1003 789 651 615 548 473
0,76 ПО 95 83 75 72 67 61 0,31 1411 1071 839 689 651 579 498
0,75 117 101 88 79 76 65 0,3 1517 1144 892 730 689 612 525
0^74 124 107 93 83 81 75 69 0,29 1634 1225 950 775 731 648 555
0,73 0,72 131 ИЗ 99 88 85 79 72 0,28 1763 1314 1014 824 776 686 586
139 120 104 93 90 84 76 0,27 191'8 1413 1085 878 826 729 621
0,71 0 7 147 127 110 98 95 88 80 0,26 2070 1522 1162 937 880 774 658
156 134 117 103 100 93 84 0,25 2250 1644 1248 1001 939 825 699
0,69 0,68 165 141 123 109 105 97 88 0,24 2155 1780 1343 1012 1005 881 743
175 149 129 114 111 104 93 0,23 2686 1933 1449 1151 1077 941 792
0,67 0,66 184 157 136 120 116 108 97 0,22 2949 2104 1567 1239 1157 1008 845
194 l65 143 126 122 ИЗ 102 0,21 3251 2301 1701 1337 1247 1083 9а5
0,65 205 174 150 132 128 118 107 0.2 3602 2524 1852 1447 1348 - 1167 972
0,’б4 216 184 158J 139 134 124 112 0.19 4007 2781 2023 1573 1462 1262 1046
0,63 228 193 165 146 140 130 117 0,18 4482 3079 2221 1716 1591 1369 1129
0,62 0,61 0,6 240 203 174 153 147 136 123 0,17 5042 3427 2451 1879 1740 1491 1224
253 213 182 160 154 142 128 0,16 5860 . 3837 2716 2(69 1911 1630 1382
267 224 191 168 162 149 134 0,15 6518 4326 3031 2289 2110 1792 1456
0,59 281 235 200 175 169 156 140 0,14 7504 4916 3405 2550 2346 1981 1602
0,58 296 248 210 184 177 163 146 0,13 8725 5632 3855 2866 2623 22(6 1771
0,57 312 260 221 193 185 170 153 0,12 1(268 6524 4405 3239 2961 2475 1947
0,56 0,55 328 274 232 202 194 178 160 0,11 12246 7647 5091 3697 3372 2806 2217-
346 287 243? 211 203 186 167 0,1 14850 9099 5958 4276 3888 3326 2517
Примечание. При псльэсгании тг к времени протока, равный 1,25:2=0,625. (блиней для расчета уличных лотков можно определять р, вводя поправочный .оэффикиент
Глава 9. Дождевая, производственно-дождевая и общесплавная канализации
67
7. При расчете дождевой сети промышленного пред-
приятия по дождеприемникам по методу, принятому в
ГПИ Водоканалпроект, продолжительность протока
для первого участка относят ко второму участку, от
второго к третьему и т. Д., что значительно упрощает
расчет, не внося каких-либо существенных погрешно-
стей. Некоторые показатели по проектам дождевых
сетей промышленных предприятий приведены в
табл. 9.10.
Таблица 9.10
Некоторые показатели по проектам дождевых канализаций промышленных предприятий
Промышленность Количество предприятий Период однократ- ! кого превышения 1 расчетной интен- сивности дождя в годах Средний коэффициент поверхности гср Время поверх- ностной концентра- цин 'кони в мин Удельный расход (при гпр=0> в л1секс 1 га Плошадь тер- ритории, при- ходящейся на 1 дожде- приемник, в.«= Диаметры труб дождевой сети в м Прием в дожде- вую сеть условно- чистых произвол ственных сточных вод
Цветная металлургия. Черная металлур: ия Машиностроительная . . Заводы приборостроения Химическая Судостроительная .... Целлюлозно-бумажная . Нефтеперерабатывающая Примечание. О выполнены. инж. К. Ф. К 7 2 4 5 1 2 1 браб днем 0,5—1 1 1 1 1 1 1 1 отка и систс 1 (Ленинград 0,12—0,21 0,102—0,085 0,118—0,136 0,138—0,19 0,11—0,36 0,107 0,095-0,163 0.С93 :матизация дани ское отделение 5 5 5 5 5—10 5 5 5 ых по проев ГПИ Водока 51.8—126,3 66—85,4 50—51 14,5—35 39.2—50 42 52—99 108 :там Водоканал: налпроекта). 2100—6000 4700 2700 1250—3700 3700—4900 2100 2000—3400 троек Гнпро; 0,15—1,5 0,3—0,7 О,25-е-(1,2х1,8) 0,15—1,75 0,25—1,4 0,3—0,9 машприбора'и' j На 5 предприятиях 2 2 _.J На 4 предприятиях „ 1 предприятии » 2 предприятиях зругнх институтов
3. ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА ДОЖДЕВОЙ СЕТИ
Пример 1. Требуется рассчитать дождевую сеть на террито-
рии предприятий (район Саратова) площадью 16,7 га (рис. 9.7),
которая обслуживается 75 дождеприемниками.
Рис. 9.7. План дождевой сети промышленного
предприятия
Уклон поверхности земли меньше 0,006. Цехи I, II и III обо-
рудованы внутренними дождевыми сгтямн.
Подставляя в формулу (9.1) л=0,7 (см. рис. 9.1), <?2о=7О л)сек
на 1 га (см. рис. 9.4) и р= 1 год (из табл. 9.5), получим
8,14.70-1
/0,7
570
- л еек на
/0,7
Плошали разного вида поверхностных покровов и величины
част пРиведеиы в табл. 9.11.
Таблица 9.11
Наименование поверхностей Площадь а в га гчасг из табл. 9.6 и 9.7 а гчаст
Кровли и асфальтовые по- крытия Булыжные мостовые .... Незамещенные территории . Озелененные территории 4 1,1 6,1 5,5 0,294 0,145 0,064 0,(38 1,176 0,16 0.39 0,269
Итого 16,7 - 1,935
аср= L^.= O,116.
СР 16,7
Интенсивность стока по формуле (9.5) при F-1 га и вре-
мени поверхностной концентрации 5 мин (см. п. 9.1, £) будет
5701,2.0,116 235
9 ---------Г~2.0 7-0 1----------оЗГ л!сек с 1 га-
(^rw) • • P+V
Каждый дождеприемник обслуживает площадь стока, рав-
ную
16,7:75 = 0,223 га.
Удельный расход одного дождеприемника при Г_=0 будет
235 °35
<7дождепр ~ zo,74 0,223 = °’223 ~ 15,9 Л‘СеК'
Удельный расход с крыш зданий, оборудованных внутрен-
ними дождевыми сетями, может быть определен
5701'2-0,294 ,о, ,
<7,.п ----------- = 181 л!сеК с 1 га.
Р ,0,74
О
Количество дождевой воды (при Гпр=0), поступающее в на-
ружную сеть из каждого выпуска здания (цеха):
выпуск № 1 (цех I) обслуживает площадь крыши Ккр=
=0,48 га, тогда
qi = 0,48-181 = 86,9 л’сек',
выпуск № 2 (цех III) обслуживает площадь крыши £кр=
=0.6 га, тогда
q- = 0,6-181 = 108,6 л!сек и г. д.
Начальная глубина заложения коллектора будет
Янач = *’5 + 0,01-5+ 0,05= 1.6 м.
68
РАЗДЕЛ II. Сети и насосные станции
Ведомость гидравлического расчета коллектора дождевой сети на территории промышленных предприятий
Обозначение уча- стков (см. ряс. 9-7) Длина участков в м Число присо- единенных дождеприемни- ков Расходы дождевых вод (при Гпр=0) в л/сек Скорость тече- ния в м/сек Продолжитель- ность протока в сек Коэффициент уменьшения ин- тенсивности р Расчетные расходы вод в л/сек Диаметр труб в мм £ Пропускная спо- собность труб в л/сек
к уча- стку всего ОТ дожде- прием- ников ог внутренних водостоков всего дожде- вых произ-. Бедст- венных всего
от каж- дого , сум- марные
1—2 36 1 1 15,9 — — 15,9 0,72 — — 15,9 — 15,9 250 0,004 35,3
2—2а 25 1 31,8 — — 31,8 0,72 50 0,81 25,8 — 25,8 250 0,004 35,3
2а—3 19 — 2 31,8 — — 31,8 0,72 85 0,72 25,8 — 25,8 250 0,004 35,3
3—4 43 1 3 47,7 — — 47,7 0,72 111 0,67 32 — 32 250 0.004 35,3
4—5 40 1 4 63,6 — — 63,6 0,74 171 0,57 36,2 — 36,2 250 0,0042 36,1
5—6 50 5 9 143,1 — — 143,1 0,75 225 0.51 37 18 91 400 0,0023 93,5
6—7 38 2 И 174,9 — — 174,9 0,78 292 0,45 78,7 18 96,7 400 0,0025 97,7
7—8 42 1 12 190,8 86,9 86.9 277,7 0,84 341 0,42 116,6 18 134,6 450 0,0025 134
8—9 60 4 16 254,! — 86,9 341,3 0,88 391 0,39 133,1 40 173,1 500 0,0024 173,5
9-10 20 2 18 286,2 - 86,9 373,1 0,88 459 0,36 134,3 40 174,3 500 0,0024 173,5
Результаты гидравлического расчета главного коллектора
дождевой сети на территории промышленного предприятия при-
ведены в табл. 9.12.
Пример 2. Населенное место находится в районе Курска
(рнс. 9.8). Общий уклон поверхности земли 1зем“0,012. На тер-
Рис. 9.8. План дождевой сети населенного места
Таблица 9.13
Пок Значения р в годах
0,5 2 3
А. 549,5 923,1 1025,6
гчаСт <для кровли и асфаль- тобетона по табл. 9.7) 0,297 0,269 0,264
0,6 гчаст кровли и асфальто- бетона 0,178 0,161 0,156
0,09-0,14 (для садово-парковых дорожек) . 0,013 0,013 0,013
0,038-0,26 (для газонов) 0,01 0,01 0,01
гср -0,201 —0,184 -0,18
Л1,2 1941 3614 4100
51,2 п-0,1=500,74 3,29 3,29 3,29
Удельный расход при Гпр=0 -118 -202 -226
риторнях кварталов предусматривается подземная дождевая
сеть. Распределение разного рода поверхностных покровов для
характерного квартала: кровли и асфальтированные дороги —
60%, садово-парковые дорожки — 14% и газоны —26%. Из
рис. 9.1 и 9.4 находим величины <?20=90 л/сек с 1 га и п=0,7.
Время поверхностной концентрации принимаем 5 мин.
Из-за крутого рельефа местности (i3eM>0,006) территория
объекта рассматривается как склон, и поэтому требуется оп-
ределить удельный расход дождевых вод для различных вели-
чин р. По формуле (9.3) находим значения переменных коэффи-
циентов стока (от продолжительности и интенсивности дождей)
и величины удельных расходов для разных р. Результаты под-
счетов сведены в табл. 9.13.
Результаты гидравлического расчета и высотного положения
дождевой сети приведены в табл. 9.14.
Глава 9. Дождевая, производственно-дождевая и общесплавная канализации
69
Таблица 9.14
Ведомость гидравлического расчета дождевой сети населенного места
Обозначение участков (см. рнс.9.8) g W V rt t(a Площади стока в га Удельный расход (при Г„ р=0) в л',сек с 1 га Расходы дождевых вод в л/сек (при Тпр=0) Расчетная ско- рость протока в Mlceic Продолжитель- ность протока в сек Коэффициент уменьшения ин- тенсивности р Расчетный расход дождевых вод в л! сек Диаметр труб в мм Уклон Падение в .« Пропускная спо- собность труб в л1сек (по табли- цам)
собст- I венные притоков 1 о <У (3 1 с собст- венных I площадей । стока [ притоков о CJ о га
I. Главный кол- лектор 1—1а 30 0.5 0,5 118 59 59 0,7 43 0,83 49 300 0,003 0,09 49,8
!а-16 35 0,58 — 1,08 118 127,4 — 127,4 0,7 93 0.7 89,2 400 0,002 0,07 87,3
16—1 в 65 1,08 — 2,16 118 254,9 — 254,9 0,81 173 0,57 145,3 500 0.002 0.13 158.5
1о—2 250 4,14 — 6,3 118 743,4 — 743,4 0,91 447 0,36 267,6 600 0,002 0,5 257,7
2—3 25 — 10,4 16,7 202 — 2100,8 3373,4 2,34 457 0,36 1214,4 800 0,009 0,23 1177
3—4 250 4.8 4,1 25,6 226 108-1,8 926,6 5785,6 2.93 542 0,32 1851,4 900 0,012 3 1861
4—5 210 3,5 2 31,1 226 791 452 7028,6 2,71 619 0,3 2108,6 1000 0,009 1,89 2129
5—выпуск 400 — 13,9 45 226 — 3141,4 1017 2.71 — 0,3 3051 1200 0,007 2,8 3060
II. Приток 9—9а 60 2,19 2,19 202 442,4 442,4 1,98 30 0,87 384,9 500 0,012 0,72 388,3
9а—96 50 1,82 — 4,01 202 810 — 810 2,23 52 0,8 648 600 0,012 0,6 631,3
96—2 175 6,39 — 10,4 202 2100,8 — 2100,8 2,7 117 0,65 1365,5 800 0,012 2,1 1358
Продолжение табл. 9.14
Отм Глубин женил дна трубы В Л
Обозначепи участков поверхности земли шелыги трубы дна трубы
(см. рис.9.8) конец онец средняя
I. Главный кол- лектор
1—1а 97,15 97,13 95,95 95,86 95,65 95,56 1.5 1,57 1,53
1а—16 97,13 97,11 95,86 95.79 95,46 95,39 1,67 1,72 1.7
I6—1O 97,11 97,06 95,79 95.66 95,29 95,16 1,82 1.9 1,86
1о-2 97,06 97 95,66 95,16 95,06 94,56 2 2,44 2,22
2—3 97 96,7 95,16 94,93 94,36 94,13 2,64 2,57 2,6
3—4 96,7 93,7 94,93 91.93 94,03 91,03 2,67 2,67 2.67
4—5 93,7 91,3 91,93 90,04 90,93 89,04 2,77 2,26 2,51
5—выпуск 91,3 87,7 90,04 87,24 88,84 86,04 2,46 1.66 2,06
II. Притоки
9—9а 100,3 99,6 99,1 98,38 98,6 97,88 1,7 1.72 1,71
9а—96 99,6 99 98,38 97,78 97.78 97,18 1,82 1,84 1;83 '
96-2 99 97 97,78 95.68 96,98 94,88 2,04 2,12 2,08
При М е ч а И И я: 1. Участки участки 9—2, 2—3 и 3—4 — по м: 2. Суммарная длина участка 1- 1—2 и 6—3 прох н-истральной ул1 —2 составляет 31 одят по плоскому рельефу (р=0,5 года), ще и склону, остальные участки — по склонам. 30 я, а участка 9—2—285 м.
70
РАЗДЕЛ II. Сети и насосные станции
9.2. ПРОИЗВОДСТВЕННО-ДОЖДЕВАЯ
КАНАЛИЗАЦИЯ
А. ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ СТОЧНЫЕ ВОДЫ,
ПОСТУПАЮЩИЕ В ПРОИЗВОДСТВЕННО-
ДОЖДЕВУЮ КАНАЛИЗАЦИЮ
В дождевую канализацию могут быть спущены ус-
ловно чистые производственные сточные воды, а также
загрязненные сточные воды, прошедшие местные очи-
стные сооружения. Состав этих вод должен удовлет-
ворять требованиям «.Правил охраны поверхностных
вод от за!рязнения сточными водами», и в каждом
конкретном случае допустимость выпуска сточных вод
в дождевую сеть должна быть подтверждена органами
Государственного санитарного надзора..
При расчете производственно-дождевой канализа-
ции не следует учитывать коэффициент неравномерно-
сти сточных вод, если расчетный расход их меньше
дождевого, так как совпадение максимальных расходов
производственных и дождевых вод маловероятно.
Б. ОСОБЕННОСТИ РАСЧЕТА ПР0ИЗВ0ДСТВЕНН0-
ДОЖДЕВОИ КАНАЛИЗАЦИИ
Гидравлический расчет участков этой канализации
производится на расход
<2расч = <2дожд 4“ Фпроиз Л/сек,
где <2Дожд—расчетный расход дождевых вод, опреде-
ляемый по аналогии с расчетом, приве-
денным в п. 9.1, Ж',
Фпроиз—расчетный расход спускаемых в сеть ус-
ловно чистых производственных сточных
вод.
Если производственные воды содержат тяжелые
минеральные загрязнения, то необходимо обеспечивать
минимальные скорости течения при протоке их в сухую
погоду.
9.3. ОБЩЕСПЛАВНАЯ КАНАЛИЗАЦИЯ
Расчет обшесплавной сети. Расходы дождевых вод
Одождопределяют по аналогии с расчетом, приведен-
ным в п. 9.1, Ж, но с иными значениями (повышенны-
ми) периодов однократного превышения расчетной ин-
тенсивности дождя (табл. 9.15).
Расходы бытовых сточных вод Сбыт населенных
мест при расчете общесплавной канализации исчисля-
ются с общим коэффициентом неравномерности Кобщ=
= 1, а при проверке этой сети на условия протока в
сухую погоду вводится Кобщ для бытовых сточных вод
(см. табл. 3.5).
Расходы хозяйственно-душевых вод <2хоз-душ с тер-
ритории промышленных предприятий исчисляются как
средние за период максимальной смены, а при провер-
ке в сухую погоду — по аналогии с расчетом бытовой
канализации.
Расходы производственных сточных’ вод <2Произ как
загрязненных, так и условно чистых,, определяются
как средние секундные за период смены, в которую
сбрасывается максимальный расход этих вод. При на-
личии непродолжительных залповых сбросов производ-
ственных сточных вод можно их или вовсе не учиты-
вать или снижать расход (например, в уравнительных
резервуарах) из-за малой вероятности совпадений рас-
четных дождевого и .залпового расходов.
Таблица 9.15
Период однократного превышения расчетной
интенсивности дождя р в годах для общесплавной
канализации населенных мест
Параметр q„
Характеристика бассейна
от 50 до от 70 до от 90 до
70 90 100
более
100
Плоский рельеф (средний
уклон поверхности зем-
ли бассейна менее
0.006) при площади
бассейна в га:
до 150 . .
более 150 . . .
Крутой рельеф (склоны,
сочетание склонов с
0,33—0,5
2—3
3—5
5—10
10—20
плоскими площадками
и тальвеги) при пло-
щади бассейна в га:
до 20 ...
от 20 до 50
„ 50 „ 100
более 100
3-5
5—10
10
10—20
См. примечание 1 к табл. 9. 4.
До первого ливнеспуска гидравлический расчет уча-
стков общесплавной сети «производится на сумму рас-
ходов
<2расч — <2дожд 4~ <2быт> . 6)
а для промышленных предприятий
<2расч ~ <2дожд 4~ <2хоз.душ 4~ <2произ • (9.6а)
После первого и каждого последующего ливне-
спуска расчетный расход определяется
Фрасч ~ Фдожд 4~ 9«есбрас 4“ ^быт ’ (^ • 7)
а для промышленных предприятий
Qpac4 ~ @дожд 4- <2цесбрас4~ <2Хоз.душ 4~ <2произв’ (9-7а)
где <2д0ЖД — расход дождевых вод с площадей стока
(или от дождеприемников), тяготеющих к
участкам коллекторов после ливнеспусков;
определяют его в предположении отсутст-
вия сети до ливнеспуска;
<2несбрас — несбрасываемый через ливнеспуск рас-
ход дождевых вод, равный
°э<2быт> ИЛИ Па(<2хоз.душ4'<2произв)-
Здесь «о — коэффициент разбавления, рекомендуемые
величины которого приведены в табл. 9.22.
При трассировке общесплавной сети населенных
мест главный коллектор следует располагать вблизи и
вдоль водных протоков с тем, чтобы устроить ливнеспус-
ки с возможно более короткими ливнеотводами.
Порядок расчета обшесплавной сети следующий.
1. Каждый участок сети рассчитывается на расходы
<2расч> определяемые по формулам (9.6)—(9.7а).
Глава 9. Дождевая, производственно-дождевая и общесплавная
канализации
71
2. Подбирая диаметры труб на участках, зада-
ваясь скоростями течения (в зависимости от рельефа
местности по аналогии с расчетом, приведенным в
п. 9.1), следует проверять получающиеся скорости
течения при расходе в сухую погоду. Эти последние
должны быть не меньше минимально допустимых,
принимаемых для бытовой сети (см. п. 5.13).
Те участки обшесплавной сети, которые имеют рас-
ход в сухую погоду до 14 л/сек, могут рассматривать-
ся как «безрасчетные», и скорости течения в них при
проверке на расход в сухую погоду не определяются.
3. Если к участку за ливнеспуском (рассчитанному
на Фдожд> исчисленное при Тпр начиная с нуля) при-
соединяется приток с Тпр. большим, чем по участкам
коллектора (от ливнеспуска), то расчет последующих
участков коллектора производится с учетом времени
протока. по притоку.
4. Расход дождевых вод, несбрасываемый через
ливнеспуск Оцесбрас. принимается постоянным при рас-
чете участков коллектора после ливнеспуска.
Сечения коллектора за ливнеспуском обычно полу-
чаются по расчету меньшими, чем до ливнеспуска.
Пример. Рассчитать общесплавную сеть для населенного
места (рис. 9.9) в районе Курска. Плотность населения — 333 че-
ловека на 1 га (брутто), норма водоотведения 210 л!сутки на
одного человека; промышленные предприятия отсутствуют.
Удельный (средний секундный) расход бытовых сточных
вод будет равен
Рис. 9.9. План общесплавной сети населенного
места
I — ливнеспуск; II— очистные сооружения
Значение величины р, учитывая уклон поверхности земли
(7зем=0,012), принимают по табл. 9.15 как для склонов, а вы-
численные величины удельного стока — по табл. 9.16.
Результаты гидравлического расчета сети и проверка на
расход в сухую погоду приведены в табл. 9.17. Высотное поло-
жение сети указывается или в специальной ведомости (анало-
гичной табл. 9.14), пли на продольных профилях.
Таблица 9.16
Величины р в годах 1 3 5
Удельный сток дождевых вод при ^пр=° в л!сек на 1 га 160 226 256
Ведомость гидравлического расчета общесплавной сети населенного места
Таблица 9.17
Обозначение участков (см. рис. 9. 9) Длина участка в м Площади стока (собственные и притоков) в га Удельный расход (при Гпр=0) в Д1сек с 1 га Расходы дождевых вод (при ТПр=0) в л!сек Скорость течения в м, се к Продолжи- тельность про- тока в сек Коэффициент уменьшения ин- 5 Э 5 2 S 5 Расчетные расходы сточных вод в Л(сек
° я о к «Я о 1“' ! в и tn и © S ©< S си о Q S’ о >» К Ss Ь О rt о а е. X 3 с е 8 с ! « 1- ° 11 3 Ё. ’ ю кье 3 о X t £ = § о. сО Чп иС- ш 2 S я S г
I. ГлавныИ коллектор 1—1а 1а—16 10—/о 1в—1г 1г—1д Id—2 2—3 .4—5 5—II 11—12 12—11] II. Ливнеотвод от ливнеспуска в точке 12 12 — водоем 21 21 38 89 131 80 25 250 210 125 170 400 400 0,35 0,7 1,33 2,8 4,97 6,3 16,7 25,6 31,1 37,6 45 160 160 160 160 160 160 226 256 256 256 256 56 56 100,8 235,2 347,2 212,8 1228,8 896 384 512 2350,4 1049,6 512 1280 1382,4 56 112 212,8 418 795,2 1008 3774,2 6553 7961,6 9625,6 11 520 0,7 0.7 0,72 0,82 0,82 0,93 2,07 2,71 2,55 2,4 1,96 0,92 2,61 30 30 53 109 160 86 12 92 82 52 87 30 60 113 222 382 468 480 572 651 704 791 0.87 0.78 0,66 0,51 0,39 0,35 0,35 0,31 0,29 0,28 0,26 48.7 87,4 140,4 228,5 310.1 352.8 1321 2031,6 2308,9 2695,2 2995,2 0.3 0.6 1.1 2,3 4 5,1 13,4 20,6 25,1 30,4 36.4 36,4 72,8 49 88 141.5 230,8 314.1 357.9 1334 2052 2334 2726 3032 109,2 2923
2
РАЗДЕЛ II. Сети и насосные станции
Продолжение табл. 9.17
Гидравлический режим в сети при расходе в сухую погоду
Обозначения участков (см. рис. 9.9) Диаметр труб : мм Уклон Падепи Пропускная способность труб в л!сек (по таблицам) Общий коэф- фициент не- равномерности бытовых сточ- ных вод Расходы с учетом Яобщ в л)сек Наполнение труб в долях диаметра Скорость те- чения в лЦсек
I. Главный коллектор
1—1а 1а—16 16—1в 1 в—1г 1г—1д 1д—2 2—3 3—4 4—5 5—11 11—12 12—II 300 400 500 600 700 700 900 1000 1100 1200 1400 400 0,003 0,002 0,0016 0,0016 0,0013 0,0017 0,006 0,009 0,007 0,0055 0,003 0.0035 0,06 0,04 0,06 0,14 0,17 0,14 0,15 2,25 1,47 0,69 0,51 1.4 49,8 87,3 141,8 230,6 314 358,3 1317 2129 2425 2713 3019 115,7 сч о о о ло 1 1 1 1 1 СЧ см 11,2 26,8 39,2 47,7 57,8 69,2 69,2 0,12 0,1 0,09 0,09 0,09 0,1 0.56 0,41 0.83 1 1 1 0,81 0,91
II. Ливнеотвод от ливнеспуска в точке 12
72—водоем 1200 0,0065 2,6 2947 - - -
Примечания: 1. Участки 1—2 и 6—3 проходят по плоскому рельефу (р=1 год). Главный коллектор (участки 2—3, 3—I, 4—5 и далее) проходит по магистральной улице и склону (р=3—5 лет). 2. Расчетный расход на участке за ливнеспуском 36,4-J-36,4-2=109,2 л!сек. 3. Суммарная длина участка 1—2 составляет 380 м.
9.4. СООРУЖЕНИЯ НА СЕТЯХ ДОЖДЕВОЙ,
ПРОИЗВОДСТВЕННО-ДОЖДЕВОЙ
И ОБЩЕСПЛАВНОЙ КАНАЛИЗАЦИИ
Дождеприемники устраиваются, как правило, без
осадочной части (по типу ГПИ Водоканалпроект). При
плоском рельефе местности и малоблагоустроенной тер-
ритории (для защиты дождевой сети от песка) могут
быть предусмотрены дождеприемники с осадочной ча-
стью глубиной 0,5—0,7 м. Такие же дождеприемники,
но с гидравлическим затвором высотой не меньше 0,1 м
устраиваются на общесплавной сети в районах со сред-
немесячной температурой воздуха самого теплого ме-
сяца 20° С и более. При ширине улиц до 30 м дожде-
приемники устанавливаются на следующих расстоя-
ниях.
Уклоны улн
До 0,004............
Более 0,004 до 0,006 .
. 0,006 , 0,01
. 0,01 , 0,03
Расстояния между
дождеприемниками в м
50
60
70
80
Примечание. При ширине улиц более 30 ж пли при
их продольном уклоне более 0.03 расстояние между дожде-
приемниками должно быть не более 60 лс.
Длина присоединения (ветки) dMHn=200 мм от
дождеприемника до уличного коллектора должна быть
не более 40 м; на одной ветке может располагаться не-
сколько дождеприемников. При диаметре труб коллек-
тора 400 мм и более может быть осуществлено беско-
лодезиое присоединение ветки; в этом случае длина ее
должна быть не больше 15 м, а уклон должен быть
не меньше 0,01 я скорость течения в коллекторе не ме-
нее 1 м!срч.
Резервуары для регулирования расхода дождевых
вод могут быть осуществлены в виде открытых (зем-
ляных или железобетонных) и закрытых (подземных)
резервуаров. На общесплавной сети могут быть при-
менены лишь закрытые резервуары. Возможно исполь-
зование в качестве регулирующих резервуаров на дож-
девой сети существующих прудов (например, охлади-
тельных), малых озер и оврагов с устройством в послед-
них плотин.
Устройство регулирующих резервуаров целесообраз-
но в следующих случаях:
1) перед длинными (больше 0,5—1 км) отводными
в водоем коллекторами для уменьшения их диаметров;
2) в месте присоединения открытой сети к закрытой;
3) на выпуске дождевой канализации с территории
промышленного предприятия в городскую сеть, если
удельные расходы дождевых вод с территории пред-
приятия значительно выше, чем принятые для расчета
городской сети;
4) на присоединениях вновь проектируемых объек-
тов к существующей сети, не имеющей достаточной
пропускной способности.
Определение полезной емкости W резервуаров мо-
жет производиться по формуле
1У= (1 а) Qpac4 /расч — ^CQpacq ^расч -Л13»
где Срасч — расчетный расход сточных вод, подхо-
дящий к резервуару, в м?!сек-,
£расч—расчетная продолжительность протока
от начала коллектора до резервуара
в сек-,
К — коэффициент, зависящий от величины
а== <2яесбрас ^де QHec6pac_ расХ0д дож.
Qpacn
девых вод, пропускаемый без. сброса в
регулирующий резервуар).
Глава 9. Дождевая, производственно-дождевая и общесплавная канализации
73
Таблица 9.19
Формулы для определения показателей работы ливнеспусков
Наименование пока- зателеи работы лив- неспусков Формулы Величины, входящие в формулы
общие для средних условий Европейской части СССР
Число сбросов в во- доем mu за год 1 1 п„ — принятый коэффициент разбавления (см. табл. 9.22); Сир —см. п. 9.1В; т — см. табл. 9.20; s= пд°>кд_ ^сух (при подходе сточных вод к ливнеспуску); — расчётное гремя протока по коллектору до ливне- спуска в мин; Зг— 1,47 — т -у та
[(у )°’833(HClgp) (1-т)+т’] [°-8;у ер) + 0.2]3
Продолжительность работы ливнеспус- ка за год 7ГОД в мин Ггод=то zo /'Ч 7 год = %' *о
Средний головой объем сброса сме- си сточных вод че- рез лнвнеслуск в водоем в жа *см — 0>06 «0 °сух *0 то х X (1,91/<, — 2 У К,) «7см — по ?сух-’ *о л"
- То же, хозяйственно- производственных СТОЧНЫХ ВОД М^хоз в м3 ^03= "сух <o-O.C6(l,91A-t- —2 У К,) т„ (3,4—0,0(25 wij ®хоз = ® сух *о Кх Kt = ; 3,— 1 — т|/ т0 Псух ~ сУмма расходов бы- товых и производ- ственных сточных вод! К’, К" и Кх — см. табл. 9.21
То же. дождевых вод '’’'дожа ° U7 U7 If/ дожд "см " ХОЗ
Зависимость коэффициента /( от величины а приве-
дена в табл. 9.18.
Т а б л и ц а 9.18
Значения коэффициента К в зависимости от величины «
Я К я
0,9 0,03 0,6 0,25 0,3 0,59
0,85 0,06 0,55 0.3 0,25 0,65
0,8 0,09 0,5 0,35 0,2 0,73
0,75 0,12 0,45 0,41 0,15 0,9
0,7 0,16 0,4 0,46 0.125 1
0,65 0,21 0.35 0.52 1,15
Одожд—расчетный расход дождевых вод (при
обшесплавной сети суммарный расчет-
ный) с площадей стока, тяготеющих к
коллектору после резервуара; определя-
ется в предположении, что до резервуа-
ра сети нет.
Ливнеспуски. Режим работы ливнеспусков рассчиты-
вается по формулам, приведенным в табл. 9.19.
Значения величин, входящих в формулы для опре-
деления работы ливнеспусков, приведены в табл. 9.20—
9.22.
Величина К выбирается по технико-экономическим
соображениям. Коллектор после резервуара рассчиты-
вается на расход
Q = Фнесбрас + Qon + <2дожд>
W
где Qoa=—— средний расход при опорожнении резер-
вуара;
Т — средняя продолжительность опорожнения
(обычно принимается не более 24 ч), оп-
ределяемая по формулам гидравлики
(опорожнение резервуаров соответству-
ющей формы сечения при переменном на-
поре с учетом диаметра трубопроводов
для опорожнения не менее 200 мм и по-
терей в них на местные сопротивления и
трение по длине);
Таблица 9.20
Величины параметра т в зависимости от среднего числа
дождей за год
Среднее число даж- деГ за год Среднее число дож- дей за год
240 170 125 95 Примечание период наблюдений ных метеорологичес» 2. Можно приииь С=] и т=0,27 при С 0,16 0,18 0,2 0,22 t: 1. Сре/ 5—10 лет) сих станц! сать т =0, = 1,2. 72 57 45 37 (нее число дождей за может быть получено ИЙ. 2 при С=0,85 -5-0,9; т = 0,24 0,26 0,28 0,3 год (за от мест- 0,24 при
74
РАЗДЕЛ II. Сети и насосные станции
Таблица 9.21
q ,
Значения коэффициентов т0, К', К", К., и ——
Ссух
для определения показателей работы ливнеспусков
для Европейской части СССР
К' К" Яд. ^сбр ! ®сух
1 2 3 4 5
1 1.26 0,03 0,012 0,162
2 2.56 0,07 0,027 0,176
3 3,84 0.11 0,043 0,181
5.2 0.15 0,059 0,188
5 6,55 0,2 0,076 0,195
7 9.31 0,29 0,113 0,207
10 13,5 0,47 0,177 0.221
15 20.9 0,79 0,287 0,237
20 28,4 1.19 0.416 0,249
25 36,5 1,72 0,581 0,267
30 45 2,3 0,748 0,281
35 53,2 2,92 0,927 0.287
40 63,2 3,82 1,15 0,305
45 72,9 4,81 1,38 0,313
50 82,5 5,74 1,58 0,319
55 94,6 7,37 1,94 0,337
60 107 8,98 2,25 0,34
65 120 И 2,6 0,359
70 134 13,3 3 0,376
75 150 16,4 3,48 0,387
80 166 19,7 3.94 0,394
85 188 24,5 4,6 0,412
90 212 31,6 5,52 0,436
95 239 40,6 6,6 0,457
100 275 53,6 8.05 0,488
105 322 74,9 10,3 0,531
110 388 104 13,8 0,593
115 491 180 20,2 0,693
120 714 400 40 0,937
Рекомендуемые значения коэффициентов разбавления п» для
______________ливнеспусков общесплавной сети____________
Характеристик Величина «О
Сброс смеси сточных вод в пределах населенных мест в водные протоки с расходом более 10 м31сек То же, при сбросе в водоемы с расходом от 5 до 10 м-усек н скорости течения не менее 0,2 м1сек То же, у насосных станций в зависимости от их расположения относительно границ жилой застрой- ки и гидрологической характеристики водоема . То же, у очистных канализационных сооружений Примечания: 1. Величину пг, можно оп| заранее заданному расходу сброса’ (через лнвнесг ственио-пронзводственных сточных вод в водоем, находят отношение принятой величины сброса 1 ходу вод в сухую погоду Qcyx, притекающих к г и по табл. 9.21 находят соответствующее этому т0 и далее из формулы т0 находят величину л0 иых р, S и С. 2. Ориентировочно количество загрязнений, i ступит со сбрасываемыми в водоем дождевьп, можно принимать: а) для населенных мест — 150—300 лг/л взве: ществ и БПКм 70—80 лг/л; б) для территорий промышленных предпрнят личеству и составу осаднмых аэрозолей, образ} промышленных выбросов и иесгоревшего топливе От 1 до 2 3 5 0,5 . 2 0,5 , 1 ределять по :уск) хозяй- . Для этого Себр к Рас- швнеспуску. отношению при нзвест- которое по- ди водами, шейк ий — по ко- лющихся от 1.
Ливнеспуски могут быть оборудованы сбросными
устройствами в виде боковых водосливов (прямолиней-
ных и криволинейных в плане, рис. 9.10) регулирующих
трубопроводов заданного диаметра, устройствами, ос-
нованными на дальности полета свободно падающей
струи (|рис. 9.11), и т. п.
Разрез по I I
Разрез по 1J U
Рис. 9.10. Схема ливнеспуска с боковым водо-
сливом
1 — подающий коллектор; 2 — отводящий коллектор;
3 — боковой водослив; 4 — ливнеотвод
Рис. 9.11. Схема ливнеспуска, основанного
на принципе дальности полета свободно
падающей струи'
1 — подающий коллектор; 2 — отводящий
тор; 3 — порог; 4 — ливнеотвод
Ливнеспуски могут устраиваться на притоках к глав-
ному коллектору и па самом коллекторе в зависимости
от его высотного положения относительно максималь-
ного уровня воды в водоеме и от местных условий.
Ливнеспуски со сбросным устройством в виде свободно
падающей струи особенно пригодны для установки нз
притоках.
Размеры камер ливнеспусков определяются диамет-
ром подводящего коллектора, полученными размерами
водосливных устройств, шириной полок (не' менее 0,2—
0,4 м), диаметром ливнеотвода и высотой от полок до
перекрытия камеры не менее 1,5—1,8 м.
Ливнеотвод рассчитывается на полное наполнение и
скорость течения не менее 0,8—1 м/сек. Высотное его
положение должно обеспечивать незатопление водо-
сбросного устройства ливнеспуска. При периодических
подъемах уровней воды в водоемах выше гребня или
отверстия водосбросных устройств на ливнеотводах
предусматриваются запорные щиты.
ГЛАВА 10
ПЕРЕКАЧКА СТОЧНЫХ ВОД И ОСАДКА
10.1. НАСОСНЫЕ СТАНЦИИ БЫТОВОЙ
КАНАЛИЗАЦИИ
Насосные станции для перекачки бытовых сточных
нод состоят из приемного резервуара, помещения реше-
устройств для удаления жидкости с пола машинного
отделения, подъемно-транспортных устройств и меха-
низмов, контрольно-измерительной аппаратуры (указа-
тели уровня воды в резервуаре, расходомеры, маномет-
ры и вакуумметры).
Рпзрез по 1-1
Рис. 10.1. Схема насосной станции шахтного типа на пять насосов марки 6НФ
1 —• насосы марки 6НФ с электродвигателями; 2 — грубые решетки с механическими граблями; 3 — дробилка для отбросок;
4 -- котел центрального отопления; 5 — уровнемер
ток, машинного отделения, вспомогательных помеще-
ний.
На рис. 10.1—10.3 показаны наиболее часто приме-
няемые схемы насосных станций малой, средней и
большой производительности.
А. ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
МАШИННЫХ ОТДЕЛЕНИИ
Технологическое оборудование машинных отделений
состоит из насосов для перекачки сточных вод, вакуум-
насосов (в станциях с незаливными насосами), задви-
жек на трубопроводах, насосов, эжекторов или других
Насосы применяются канализационные центробеж-
ные горизонтальные и вертикальные, выпускаемы,
промышленностью СССР (табл. Ю.,1).
Все горизонтальные канализационные насосы — од-
ноступенчатые консольного типа.
Для перекачки сточных вод могут употребляться
центробежные насосы, приспособленные для густых
масс.
Для насосных станций большой производительности
или повышенного напора фекальные насосы могут быть
изготовлены заводами по специальному заказу.
76
РАЗДЕЛ II. Сети и насосные станции
План по D 'П
Рис. 10.3. Схема насосной станции на четыре вертикальных насоса марки 16ФВ-18
1 — насосы марки 16ФВ-18; 2 — электродвигатели; 3 — решетки с механическими граблями; 4 — дробилка для отбро-
сов; 5 — котел центрального отопления; 6 — дренажный насос
Глава 10. Перекачка сточных вод и осадка
77
Техническая характеристика канализационных насосов, применяемых для перекачки бытовых
сточных вод и осадков
Таблица 10.1
Марка насоса Подача воды в л’/ч Напор в м Число оборотов в мин Рекомендуемая МОЩНОСТЬ электродвига- теля в кет Габаритные размеры в мм Вес насо- сов в кг Совнархоз завода - изготовителя
длина ширина высота
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
2НФВ.М 36—64 16—13 1450 4,5 730 730 1879 346 Белорусский
2НФВм 44—72 20,5—19,5 1450 7 730 730 1879 346
4ФВ-5м 90—150 68—50 1450 40 1150 1150 2812 1035
27-.НФ 32—54 10,7—9,7 37—32 1450 2,8 810 310 425 138 Липецкий
2'/яНФб 36—100 2940 14—20 810 310 425 138
2‘дНФа 40—105 41,5—36 2940 14—20 810 310 425 138
2‘/аНФ 45—108 46,5—40 2940 14—28 810 310 425 138
4НФ 72—101 11—10 975 7 1048 475 580 240 Белорусский
4НФ 108—180 26—23^ 1450 20 1048 475 580 240
6НФ 252—504 24—20 960 40—52 1432 862 885 770
8НФ 432—864 35-29 960 95—115 1682 1000 1086 1000
8Ф-56 216—470 75,5—67,5 1470 160 1472 920 925 1000
8Ф-5а 252—505 90—80 1450 200 1472 920 925 1000
8Ф-5 288—540 105—95 1450 250 1472 920 925 1000
16Ф-76 800—2000 64,5—54,5 750 400—500 2715 1845 1540 4650
16Ф-7а 1100—2200 75—64 750 500—650 2715 1845 1540 4650
16Ф-7 1200—2400 87,5—75,5 750 600—800 2715 1845 1540 4650
20ФГ-12»3 2400—3600 46—"8 750 400—480 2385 2260 1808 Свердловский
16ФВ-18а 1600—3400 30,7—18 740 270 2425 1400 2825 2855 Московский городской
16ФВ-18 1800—8600 32,7—19,5 740 320 2425 1400 2825 2855 То же
24ФВ-18 2500—5000 31,5—24,5 360 520 3250 2370 2820 6725
26ФВ-22а 5000—8600 30,8—20,6 485 730 3950 2380 3342 8000
2эФВ-22 5400—9000 34—23,9 485 850 3950 2380 3342 8000 >
*- Но данным каталога—справочника „Насосы" (Машгиз, 1960) находится в стадии освоения, параметры подлежат уточнению.
Б. УСТАНОВКА НАСОСОВ В МАШИННЫХ
ОТДЕЛЕНИЯХ
Насосы рекомендуется устанавливать с расположе-
нием оси ниже расчетного горизонта откачиваемой
жидкости (под самозалив) в один ряд с параллельным
расположением продольных осей насосов.
В насосной станции должна предусматриваться ус-
тановка резервных насосов: при числе рабочих насо-
сов до двух — один насос, а при числе рабочих насо-
сов более двух — два насоса.
Примечание. При трех рабочих насосах марки до 6НФ
включительно допускается установка одного резервного насос-
ного агрегата при условии хранения второго (резервного) на
складе.
Производительность резервного насосного агрегата
должна быть равна производительности наиболее мощ-
ного рабочего агрегата.
Установка резервных насосных агрегатов в насос-
ных станциях дождевой и общесплавной канализаций,
предназначенных для перекачки дождевых сточных вод
в водоем, может быть допущена в исключительных
случаях при наличии соответствующего технико-эконо-
мического обоснования.
Насосы должны устанавливаться с соблюдением сле-
дующих условий:
а) расстояние между насосными агрегатами — пе
менее 1 м при низковольтных и 1,2 м при высоковольт-
ных электродвигателях;
б) расстояние от распределительного щита до агре-
гата — 1,5 м\
в) расстояние от насоса и электродвигателя до сте-
ны (по направлению продольной оси) должно быть до-
статочным для выемки вала насоса или ротора элект-
родвигателя, но не менее I м.
При установке вертикальных насосов высота поме-
щения должна позволять выемку вала насоса или рото-
ра .двигателя .из корпуса, а также демонтаж насоса (с
учетом высоты подъема применяемых грузоподъемных
средств);
г) расстояние между неподвижными выступающими
частями оборудования станции — не менее 0,7 м.
Насосные агрегаты с диаметрами нагнетательных па-
трубков насосов до 200 мм включительно допускается
устанавливать вдоль стены на расстоянии от стены не
менее 0,25 м, а с диаметром нагнетательных патрубков
150 мм и менее — по два иа одном фундаменте без
прохода между ними и с обеспечением кругового об-
хода шириной не менее 1 ль
В. СХЕМЫ И КОНСТРУКЦИИ ТРУБОПРОВОДОВ
При конструировании и монтаже трубопроводов
внутри станции следует руководствоваться следующи-
ми правилами.
1. Всасывающие трубопроводы делают самостоя-
тельными для каждого насоса по схеме, приведенной на
рис. 10.4 (для станции малой и средней производи-
тельности).
Рис. 10.4. Схема всасывающего тру-
бопровода станций средних и малых
производительностей
/ — насос; 2 — монтажный патрубок:
3 —задвижка: 4—переход косой; 5 — реб-
ро; 6 — воронка
78
РАЗДЕЛ II. Сети и насосные станции
2. Всасывающий трубопровод укладывают с подъ-
емом от всасывающей воронки к насосу во избежание
скопления воздуха.
3. Не устанавливают обратных клапанов и сеток на
входном отверстии всасывающего патрубка и не укреп-
ляют воронки всасывающего трубопровода при помощи
подставок.
4. Всасывающие воронки в резервуаре делают с со-
блюдением минимальных размеров (см. рис. 10.4):
hB 0,4 Z)(npn D < 300 мм — hB = D);
a^0,8D;
5. Между всасывающим патрубком насоса и за-
движкой обязательно устанавливают монтажный пат-
рубок с надвижными фланцами. Размер патрубка по
длине должен обеспечивать возможность снятия перед-
ней крышки насоса вместе с всасывающим патрубком
при заквытой задвижке на всасывающем трубопроводе.
6. ' Напорный трубопровод рекомендуется конструи-
ровать по схеме, приведенной на рис. 10.5.
Рис. 10.5. Схема внутреннего напорного тру-
бопровода
1 — насос; 2 — задвижки
7. Внутренние трубопроводы выполняют из сталь-
ных труб (по ГОСТ 4015—58; ГОСТ 8732—58* и ГОСТ
§734—58*) со сваркой стыков. Фланцевые соединения
применяют только для соединения с патрубками насо-
са, задвижками и другой чугунной арматурой.
8. Гидростатические и температурные напряжения,
возникающие в напорных трубопроводах, и весовую
нагрузку последних не следует передавать на насос.
9. При нескольких насосах, работающих в общий на-
порный трубопровод, присоединение напорных стоя-
ков к общему напорному трубопроводу делают сбоку
во избежание скопления песка в стояках неработаю-
щих насосов.
10. Расчетные скорости движения сточных вод во
внутренних: трубопроводах станции принимают в пре-
-лах:
а) для всасывающих трубопроводов — 0,7—1,5 м/сек
(при коротких трубопроводах — до 2 м/сек);
б) для напорных трубопроводов в пределах насос-
ной станции — 1—2,5 м/сек.
11. Укладку трубопроводов производят по поверх-
ности пола, над полом или в каналах, обеспечивающих
возможность монтажных работ и промывки при скоп-
лении в них грязи.
12. Оперативные и важнейшие аварийные задвижки
на трубопроводах при их диаметре 400 мм и более ус-
танавливают с механическим (электрическим или гид-
равлическим) приводом. При автоматическом управле-
нии агрегатами и при отсутствии обратных клапанов
пусковые задвижки насосов независимо от их диаметра
должны иметь электрический привод.
13. При давлении в напорном трубопроводе более
3 ати при каждом насосе следует предусматривать ус-
тановку обратного клапана, которая значительно упро-
щает автоматизацию насосных станций. На всасываю-,
щей трубе каждого насоса, работающего под заливом,
должна устанавливаться задвижка.
Г. ВСПОМОГАТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
МАШИННЫХ ОТДЕЛЕНИИ
Вакуум-насосы устанавливают водокольцевые в ко-
личестве двух агрегатов (один резервный) производи-
тельностью исходя из условия заполнения всасывающих
труб и корпуса насоса, установленного не под самоза-
лив, в течение 2—4 мин. Для станций малой произво-
дительности, оборудованных насосами с диаметром вса-
сывающего патрубка до 200 мм, следует применять ва-
куум-насосы марок КВН-8 и КВН-4 производительно-
стью соответственно 0,8 и 0,4 м3 воздуха в 1 мин (при
нормальном атмосферном давлении). Для станций боль-
шой производительности следует устанавливать насосы
большей производительности (РМК-2, РМК-3 и др.).
На два вакуум-насоса устанавливают один циркуляци-
онный водяной бачок. Выброс воздуха вакуум-насосом
в машинное отделение не допускается.
В машинном отделении обязательно устанавливают
указатель уровня воды в резервуаре. При автомати-
ческом управлении насосами поплавково-реечный уров-
немер может быть совмещен с поплавковым реле уров-
ней.
Для удаления воды с пола машинного отделения в
резервуар станции применяют:
а) откачку ручными насосами (типов БКФ-2 и
БКФ-4) для станций малой и средней производитель-
ности;
б) откачку центробежными канализационными вер-
тикальными (2НФВм) или горизонтальными (г'/гНФ)
насосами для станций большей производительности;
в) откачку эжекторами (когда иа станции имеются
водопроводные насосы технического водоснабжения);
г) отсос воды из сборника основными насосами с
устройством ответвлений от всасывающих труб.
При каждом насосном агрегате устанавливают:
а) вакуумметр или мановакуумметр на всасываю-
щем патрубке;
б) манометр на напорном патрубке.
Для учета количества перекачиваемой сточной воды
устанавливают дифманометр, соединенный с расходо-
мерным дроссельным прибором (труба или вставка Вен-
тури), располагаемом вне станции в камере на напор-
ном трубопроводе. Допускается применение колена-
расходомера на коммуникации внутри станции (при
условии возможности тарировки).
Д. ОБОРУДОВАНИЕ ПОМЕЩЕНИИ РЕШЕТОК
И РЕЗЕРВУАРОВ
Оборудование помещений решеток аналогично обо-
рудованию и механизмам грабельных помещений очист-
ных станций. К нему относятся: решетки для задержа-
ния отбросов, механические грабли, дробилки для от-
бросов, щитовые затворы и др.
Величина прозоров решеток на районных насосных
станциях, оборудованных канализационными насосами,
принимается по табл. 10.2.
Для главных насосных станций, перекачивающих
всю сточную воду на очистные сооружения, ширину
прозоров решеток принимают в соответствии с техно-
Глава 10'. Перекачка сточных вод и осадка
Таблица 10.5
Величина прозоров решеток на районных насосных станциях
Диаметр всасывающего патрубка насоса в мм 65—100 150 200 Более 200
Ширина прозоров и жду прутьями решетки в сьегу в мм 20—40 70 90 100—120
логическими требованиями очистки воды, обычно 16 мм
(подробнее см. пп. 13.1 —13.3).
Уклон дна резервуара к сосунам насосов следует
принимать не менее 0,05. Для взмучивания осадка в
приемный резервуар вводят ответвлени- от напорного
трубопровода станции.
Е. ПОДЪЕМНО-ТРАНСПОРТНЫЕ УСТРОЙСТВА
Для монтажа и ремонта оборудования насосных
станций предусматривают:
а) при весе перемещаемой детали до 2 т — непод-
вижные балки с кошками, передвигаемыми вручную;
б) при весе перемещаемой детали свыше 2т — мос-
товые или однобалочные краны с ручным управлением.
Ж. РАСЧЕТ НАСОСНЫХ СТАНЦИИ
Гидравлический расчет системы перекачки сточных
вод выполняется графически путем построения харак-
теристики трубопроводов и совмещания их с характе-
ристиками насосов.
Порядок расчета следующий.
1. Определяют максимальный (расчетный) секунд-
ный приток сточных вод на станцию по заданному су-
точному притоку и коэффициенту неравномерности
(либо принимают их по заданию).
2. По заданным отметкам подводящего коллектора
и высоты подачи определяют необходимую геометриче-
скую высоту подъема сточных вод. При этом за рас-
четную отметку откачки сточных вод следует прини-
мать:
а) для станций малой производительности с регули-
рующим резервуаром — отметку горизонта, соответст-
вующую наполнению резервуара на половину его глу-
бины;
б) для крупных станций, не имеющих регулирую-
щего резервуара,— отметку горизонта, соответствую-
щую критической глубине потока сточных вод при ми-
нимальном притоке; с некоторым запасом можно при-
нимать горизонт откачки на отметке лотка подводяще-
го канала.
Отметкой подачи сточных вод считают:
а) в случае присоединения напорной грубы к отво-
дящему самотечному каналу выше горизонта воды в
нем—отметку верха (шелыги) напорного трубопрово-
да в точке присоединения;
б) в случае подачи под уровень воды — отметку
максимального расчетного горизонта в самотечном ка-
нале (присоединение под уровень применяется только в
случае отсутствия возможности присоединения выше
горизонта воды).
3. Намечают по приблизительному подсчету (по
скорости) диаметр напорного трубопровода (в одном
или нескольких вариантах) и строят характеристику
(кривые Q — Н) для каждого возможного варианта.
Потери напора в трубопроводах определяют по рас-
четным таблицам для напорных трубопроводов (табли-
цы Федорова, Лукиных, Шевелева н др.).
Характеристика трубопровода строится с учетом
геометрической высоты подъема сточных вод.
4. По каталогам (например, Главхиммаша) и ха-
рактеристикам насосов делают предварительный выбор
насосов, удовлетворяющих условиям перекачки.
При выборе возможных вариантов оборудования
следует руководствоваться следующими положениями:
а) общая производительность рабочих насосов
станции выбирается из условия перекачки максималь-
ного расчетного притока сточных вод;
б) для малых насосных станций, имеющих регули-
рующий резервуар, производительность насоса может
значительно превышать расчетный приток; при этом
станция будет работать периодически;
в)^для станций средней и большой производитель-
ностей, рассчитанных на непрерывную работу, количе-
ство и производительность насосов выбирают с учетом
неравномерности притока сточных вод на станцию, т. е.
количество насосов подбирается так, чтобы обеспечить
режим работы станции с высоким к. п. д. не только при
максимальном, но и при среднем и минимальном при-
токах. Выбор делают на основании заданного графика
притока на станцию по часам суток или на основании
заданного коэффициента неравномерности;
г) характеристики насосов наносят на построенные
графики характеристик трубопроводов; точка пересече-
ния характеристик определяет возможные режимы рабо-
ты насосов.
На рис. 10.6 показан простейший случай расчета —
работа одного насоса в один трубопровод.
одного насоса в один напорный тру-
бопровод
Каждому числу оборотов насоса соответствует своя
характеристика, и она может быть изменена путем из-
менения числа оборотов. Построение новой характери-
стики насоса производится на основании зависимостей,
связывающих производительность насоса Q, напор Я и
мощность N с числом оборотов п:
Qi Hi.
Qa п2
Яг = / пМ*
Я/ \ п2 ) ’
Hi (ГЦ j3
^2 ns )
(Ю.1)
(Ю.2)
(10.3)
80
РАЗДЕЛ II. Сети и насосные станции
При изменении числа оборотов насоса одновремен-
но изменяются ®се его основные параметры (Q, Н и
N). Меняется также кривая коэффициента полезного
действия Q — т]. При этом значение тд, соответствую-
щее производительности Qi, при изменении числа обо-
ротов ,с ni на будет соответствовать производитель-
ности Q2.
Изменение характеристики насоса достигают также
уменьшением диаметра рабочего колеса путем его об-
точки. Обточка допускается в пределах до 15% от
нормального диаметра колеса. Построение новой ха-
рактеристики (на обточенное колесо) производится на
основании зависимостей
Qi___
Qa Да
(Ю-4)
где Qi, Hi и А — соответственно производительность,
напор и диаметр колеса насоса до об-
точки;
Q2, H2uD2— то же, после обточки.
I. Параллельная работа насосов
При расчете систем перекачки сточных вод с парал-
лельно работающими насосами и трубопроводами ис-
пользуется правило графического сложения характери-
стик (рис. 10.7 я 10.8).
Рис: 10.7. Характеристика параллельно работаю-
щих двух одинаковых насосов
Рис. 10.8. Характеристика параллельно работаю-
щих двух разных насосов
При расчете систем с параллельно работающими
насосами (в один или несколько водоводов) необходи-
мо учитывать, что потери напора в коммуникации стан-
ции (от всасывающей воронки до выхода из станции)
зависят от числа включенных насосов. Это означает,
что расчетный график, построенный для подачи не-
скольких насосов в общий напорный трубопровод, не
может быть использован для определения рабочей точ-
ки в случае работы другого (меньшего) числа насосов
в этот же трубопровод.
Для упрощения расчета сложных систем рекомен-
дуется применять метод «исправления» характеристик
насосов, вычитая из характеристики насоса потери на-
пора во внутренней коммуникации станции.
Рис. 10.9. Совмещенная характеристика работы
трех насосов в один напорный трубопровод
Характеристика напорного водовода в этом случае
строится без учета потерь в пределах станции (только
из расчета потерь напора .в наружном трубопроводе).
При таком построении один график действителен
для расчета любого числа насосов в напорный трубо-
провод (или в систему трубопроводов).
На рис. 10.9 показан расчетный график, построен-
ный указанным методом для системы из трех одинако-
вых насосов, работающих в один напорный трубо-
провод.
Точка 1 на графике определяет подачу трех насосов
в напорный трубопровод (Qi), точки 2 и 3 определяют
подачу двух (Q2) и одного насосов (Q3) в тот же трубо-
провод. Полная высота подъема сточных вод насосами
определяется соответственно точками 2', 3'.
II. Параллельная работа двух насосных
станций в общий напорный трубопровод
Для расчета параллельной работы двух или несколь-
ких насосных станций в общий напорный трубопровод
(рис. 10.10) строят характеристики параллельной работы
насосов (или одного насоса) каждой станции, и из этих
суммарных характеристик вычитают характеристику
соединительных трубопроводов HCI — Си НС2 — С.
Диаметры трубопроводов всех участков назначают
Рис. 10.10. Схема работы двух на-
сосных станций в общий напорный
трубопровод
Л
«
Глава 10. Перекачка сточных вод и осадка
81
по предварительной прикидке и затем уточняют в зави-
симости от результатов расчета.
Так как высота подъема Лг двух станций может
быть различной, то исправление характеристик станций
делают с учетом геометрической высоты подъема от
насосной станции до точки С: Характеристику напор-
ного трубопровода строят в этом случае для участ-
Расчетный график для параллельной работы двух
станций показан на рис. 10.11. Точка 3 дает подачу
Рис. 10.11. Характеристика параллельной работы двух
насосных станций
Q3 двух станций. Точки 3t и 32 дают подачи станций
1 и 2. Напоры на станциях характеризуются точками
3j и Зд.
Точки 1 и 1', 2 и 2’ .показывают подачу и напор на-
сосов станций при независимой работе каждой из них.
III. Последовательная работа насосов
и насосных станций
Установка насосов на последовательную работу
(для повышения напора) возможна как на одной
станции, так и на двух или ряде станций. На одной
станции допускается установка пасосов не более чем в
две ступени. Возможность последовательной установки
и повышения давления в 2 раза на одной станции
должна быть согласована с заводом-изготовителем
(если нет эксплуатационных данных).
Возможны две схемы последовательной работы:
1) подача нижележащей станции в резервуар выше-
лежащей;
2) подача нижележащей станции непосредственно
в насос вышележащей.
Перекачка по первой схеме рассчитывается как
обычно, т. е. каждая ступень отдельно с увязкой вели-
чины подачи насосов.
Для расчета системы, построенной по второй схеме,
складываются характеристики пасосов па последова-
тельную работу, т. е. складываются ординаты при оди-
наковых производительностях, и рабочая точка систе-
мы определяется пересечением суммарной характери-
стики с характеристикой трубопровода (рис. 10.12).
При расчете последовательной работы насосов необ-
ходимо:
1) для установок с подачей из насоса в насос на
одной станции учитывать потери напора соединитель-
ной коммуникации насосов, которые вследствие боль-
ших скоростей относительно очень велики;
Рнс. 10.12. Характеристика последовательной
работы двух насосов
2) при последовательной работе станции с непосред-
ственной подачей в насос проверять величину вакуума
на подходе к верхней станции; эта величина не долж-
на превышать допустимую, а для большей надежности
работы лучше, когда вода подается к верхней станции
с некоторым подпором (насосы верхней станции рабо-
тают под заливом).
IV. Мощность на валу насоса
Мощность на валу насоса определяется по формуле
ОН ОН
N„ = л. с., или Мн = -—кет, (10.6)
/от] 102т|
где Мн — мощность на валу насоса;
Q— подача насоса в л/сек;
Н — напор насоса при подаче Q в м вод. ст.;
т] — к. п д. насоса, соответствующий рабочей
точке.
.Мощность двигателя обычно принимается с коэф-
фициентом запаса, равным 1,1—1,3 (меньшее значе-
ние— для крупных станций).
3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЫСОТЫ ВСАСЫВАНИЯ
НАСОСОВ
Допустимая геометрическая высота всасывания на-
соса /гг.в (высота установки оси насосов над минималь-
ным горизонтом жидкости в резервуаре) определяется
из уравнения
\
(10.7)
Л доп
вак — допустимая вакуумметрическая высота
всасывания (обычно указывается заводом
в характеристике или в паспорте насоса);
РАЗДЕЛ II. Сети и насосные станции
ЛТр — потери иа трение к местное сопротивление
во всасывающем трубопроводе;
и — скорость во входном патрубке насоса.
Если насос работает с числом оборотов, отличным
от того, для которого в каталоге дается допустимая
•высота всасывания, то предельная вакуумметрнческая
высота всасывания для новых условий определяется по
•формуле
(lo.s)
де — допустимая вакуумметрнческая высота
всасывания при числе оборотов п, и дав-
лении 760 .«Л1 рт. ст.;
Л™"—то Же- при числе оборотов п (указанном
в каталоге).
Новая допустимая вакуумметрнческая высота вса-
сывания отвечает новой подаче насоса, т. е.
Q1~Q п
Для насосных станций, работающих автоматически,
емкость резервуара Vi следует принимать из условия
включения насосов не чаще 6 раз, а при неавтоматиче-
ском управлении — из условия включения насосов не
чаще 3 раз в 1 ч.
Проверка на число включений делается графически
путем построения интегрального графика притока и
откачки сточных вод в течение 1 ч (рис. 10.13). Для
расчета принимаются минимальная величина притока и
работа одного насоса станции.
Для крупных станций (производительностью
100 тыс. мъ!сутки и более) емкость резервуара опреде-
ляется конструктивными соображениями — потребной
площадью п глубиной для размещения сосунов, насо-
сов, механических грабель и пр.
Емкость резервуара насосной станции общесплав-
ной или дождевой канализации рассчитывается на при-
ток, не сбрасываемый через ливнеспуски до насосной
станции.
Емкость резервуаров иловых станций выбирается в
соответствии с объемом единовременно поступающего
на станцию объема осадков или ила. Емкость подводя-
щего коллектора при расчете резервуаров не учитыва-
ется.
И. РАСЧЕТ ЕМКОСТИ ПРИЕМНЫХ РЕЗЕРВУАРОВ
НАСОСНОЙ СТАНЦИИ
Расчет необходимой емкости резервуара ведется
путем построения ступенчатых или интегральных гра-
фиков притока и откачки сточных вод.
Рис. 10.13. Интегральный график
притока (Qnp) и откачки (Qo)
сточных вод насосами 6НФ при
п=960 об!мин
При отсутствии почасового графика притока ем-
кость резервуара принимается не менее 5-минутной
производительности наиболее мощного насоса станции
или 8-минутного максимального притока сточных вод
•на станцию.
К. НАПОРНЫЕ ТРУБОПРОВОДЫ
При значительном протяжении напорных трубопро-
водов, когда авария на них в здании насосной станции
может угрожать затоплением станции, целесообразна
установка вне здания дополнительной задвижки.
Напорный трубопровод по возможности должен
иметь уклон в сторону насосной станции. Переломов
напорных трубопроводов в вертикальной плоскости
следует избегать, так как они способствуют скоплению
воздуха и образованию воздушных пробок.
При неизбежности таких переломов в наиболее вы-
соких точках для выпуска воздуха устанавливаются
вантузы, а в пониженных точках — выпуски. Выпуск
сточных вод из напорных трубопроводов в пределах
границ застройки населенного пункта или промышлен-
ного предприятия производится в одну из систем кана-
лизации (желательно бытовой). Задвижки на выпусках
устанавливаются в колодцах и пломбируются предста-
вителями органа Государственного санитарного надзо-
ра. При отсутствии возможности использования сетей
канализации допускается устройство выпуска в бли-
жайший водоем, при этом место выпуска согласовы-
вается также с органами Государственного санитарного
надзора.
Количество напорных трубопроводов с учетом пер-
спективного развития рекомендуется принимать не ме-
нее двух. При аварии’каждый трубопровод должен
обеспечивать пропуск 70% расчетной подачи насосной
станцией.
При наличии двух и более ниток напорных тру-
бопроводов протяженностью свыше 1 км и мано-
метрическом напоре свыше 4 ати устраивают камеры
переключения, позволяющие в случае аварии выклю-
чать вышедшую из работы часть напорного трубопро-
вода.
Во все периоды развития канализации в напорных
трубопроводах должны, быть обеспечены самоочишаю-
шие скорости, которые зависят от числа насосов, рабо-
тающих на один напорный трубопровод, и принимают
Глава 10. Перекачка сточных вод и осадка
83
травными, при одном насосе 0,8—1 м/сек, при двух
(работающих параллельно) 1—1,2 м/сек, при трех
1,5 м/сек.
При двух и более насосах, работающих на один тру-
бопровод, скорость в напорном трубопроводе в периоды
работы одного насоса должна быть не менее 0,5 м.
Выбор диаметра напорных трубопроводов и их коли-
чества производится при расчете насосных станций (см.
п. 10.1, Ж).
Для расстояний перекачки до 0,5 км (по условиям
автоматизации и эксплуатации) целесообразно устройст-
во отдельного трубопровода на каждый установленный
насос.
Глубину заложения напорных трубопроводов, как
правило, принимают с учетом опыта их эксплуатации в
аналогичных условиях и определяют теплотехническими,
я статическими (внешние нагрузки) расчетами.
При отсутствии данных, необходимых для теплотех-
нических расчетов, глубина зало?кеиия напорных трубо-
проводов по аналогии с трубопроводами водоснабжения.
Л. АВАРИЙНЫЕ ВЫПУСКИ
Для предотвращения затопления помещений насосной
станции и подтопления канализационной сети при ава-
рийных перерывах работы насосов по согласованию с ор-
ганами 1 осударственного санитарного надзора устраи-
вают аварийный выпуск из ближайшего от насосной
станции смотрового колодца на подводящем коллекто-
ре. Как на аварийном выпуске, так и на подводящем
к приемному резервуару коллекторе в сухих колодцах
устанавливают задвижки или шиберы, опламбированные
представителем органа Государственного санитарного
надзора. Отметка низа трубы в начале выпуска должна
быть по возможности выше отметки уровня высоких вод
в водоеме.
М. ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЕ НАСОСНЫХ СТАНЦИИ
Электроснабжение станции должно быть бесперебой-
ным.
Надежность электроснабжения достигается либо при-
соединением понизительной трансформаторной подстан-
ции к двум различным источникам питания, либо при на-
личии кольцевой электроснабжающей системы путем
подводки двух фидеров от двух разных трансформатор-
ных подстанций системы.
Питание от одного источника допускается только для
небольших станций местного значения, обеспеченных
аварийным выпуском.
Н. САНИТАРНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
НАСОСНЫХ СТАНЦИИ
Водоснабжение. Насосные станции, устраиваемые в
населенных пунктах и на промышленных предприятиях,
снабжаются водой от системы питьевого или техничес-
кого водопровода.
При отсутствии таких систем вблизи канализационной
станции требуется устройство артезианской скважины
или использование другого источника питания водой.
Питьевую воду для технических йужд станции без
промежуточных устройств для разрыва струи, согласно
санитарным правилам, использовать нельзя.
Вода на станции требуется для следующих производ-
ственных целей: питания вакуум-насоса, промывки и уп-
лотнения сальников основных насосов, смазки лигнофо-
левых подшипников (для крупных вертикальных насосов
и механических грабель); питания эжектора для отсоса
воды с пола машинного отделения; питания дробилки
для отбросов, промывки импульсных трубок расходоме-
ров.
Для всех этих операций в водопроводе давление дол-
жно быть равно 1,5—2 ати (иногда и более). Поэтому
устройство разрыва струи путем установки промежуточ-
ного низко расположенного бака с шаровым клапаном
на подающей трубе недостаточно.
Наиболее надежной системой разрыва струи являет-
ся устройство резервуара в здании станции, в которой
вода поступает из общей сети через шаровой клапан. Из
резервуара вода забирается водопроводным насосом
мощностью 5—8 кет и подается в производственную сеть
станции.
Недостаток системы — необходимость непрерывной
работы насоса даже при расходах значительно меньше
расчетных.
Санитарные приборы станции снабжаются водой не-
посредственно от ввода питьевого водопровода.
Канализация. Сточные воды от санитарных приборов
могут быть спущены в резервуар станции; станции боль-
шой производительности, располагаемые на территории
населенных пунктов или® промышленных предприятий,
рекомендуется присоединять к внешним сетям действую-
щей канализации.
Отопление. Отапливаются машинные отделения, об-
служивающие помещения и помещения решеток.
Во всех случаях необходимо проверять возможность
присоединения станции к действующей системе отопле-
ния жилых зданий или промышленных предприятий.
Для насосных станций средней производительности
рекомендуется устраивать центральное отопление с при-
менением чугунных водяных котлов малой поверхности-
нагрева, устанавливаемых в машинном отделении. Для
станций большой производительности устраивают ко-
тельные, а для автоматических и для малых станций
шахтного типа предусматривают электроотопление.
Для машинных отделений принимается норма обмена
воздуха, равная 1—2 объемам, а для помещений реше-
ток— 5—6 объемам в 1 ч. Вентиляция устраивается при-
точно-вытяжная с подогревом подаваемого воздуха (для
станций с центральным отоплением достаточной мощно-
сти).
Опыт показал высокую эффективность отсоса возду-
ха системой вытяжной вентиляции непосредственно из
резервуара станции или распределительного канала в
помещении решеток. Приточный воздух подается в верх-
нюю зону.
В насосных станциях производительностью до
1000 лГ/сутки допускается естественная вентиляция по-
мещений при помощи дефлекторов, фрамуг и др.
О. ТИПОВЫЕ ПРОЕКТЫ НАСОСНЫХ СТАНЦИИ
Краткая характеристика типовых проектов канали-
зационных насосных станций приведена в табл. 10.3.
84
РАЗДЕЛ И. Сеги и насосные станции
Таблица 10.3
Типовые проекты канализационных насосных станций
Наименование проектов Исполнитель и год издания
1 2
1. Насосные станции с горизонтальными на- сосами 27„ НФ и 4НФМ3 с= мех визиро- ванной решеткой и дробилкой: а) на два агрегата, прямоугольна! раз- мером в плане 6x4,5 Л при глубинах заложения подводящего коллектора 3 и 5 м (4 м) б) на три агрегата, круглая диаметром 7 м при глубинах заложения подводя- щего коллектора 3 и 5 м (•! м) . 2. Насосная станция на два агрегата с гори- зонтальными насосами 27, НФ и 4НФМд с механизированной решеткой и дробил- кой для сейсмических районов: a) run I — прямоугольная, размером в плане 6X4,5 at при глубине заложе- ния подводящего коллектора 3 м б) тип II —круглая, диаметром 6 м при глубине заложения подводящего кол- лектора 5 (4) м 3. Насосная станция с вертикальными насо- стми 4ФВ-5, м хаиизировааной решеткой и дробилкой: а) на два агрегата, круглая, диаметром 6 м при глубинах заложения подво- дящего коллектора 3, 4, 5 и 7 м б) на три агрегата, круглая, диаметром 7 м при глубинах заложения подводя- щего коллектора 3, 4, 5 и 7 м 4. Насосная станция производительностью 100—200 м31сутки (без надземной части) . 5. Насосная станция на три агрегата с на- сосами 6НФ, круглая, диаметром 9,5 м при глубинах заложения подводящего коллектора 4, 5, 6 и 7 м 6. Насосная станция на трп агрегата с насо- сами 8НФ, круглая, диаметром 11 м при глубинах заложения подводящего коллек- тора 4, 5, 6 и 7 м. 7. Насосная станция на пять агрегатов с на- сосами 8НФ, круглая, диаметром 16 м при глубинах заложения подводящего кол- лектора 4, 5, 6 и 7 м . . ГПИ Водоканал- проект, I960 То же, 1961 То ж ГПИ Водоканал- проект, 1960 Гппрокоммуиводо- канал, 1959 Гипрокоммуиводо- канал, 1960 То ж
10.2. НАСОСНЫЕ СТАНЦИИ ДЛЯ ПЕРЕКАЧКИ
ОСАДКА
А. ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СТАНЦИИ
ДЛЯ ПЕРЕКАЧКИ ОСАДКА
Насосные станции для перекачки осадка отличаются
от станций бытовой канализации отсутствием оборудова-
ния (решеток и дробилок) для очистки жидкости от ме-
ханических примесей.
Резервуары в зависимости от местных условий уст-
раивают как отдельно стоящие, так и совмещенные с
насосными станциями. В первом случае они строятся
подземными с входом (лазом) через люк в перекрытии.
Емкость приемного резервуара у насосной станции,
предназначенной для перекачки свежего и сброженного
осадка и активного ила, определяют по количеству
осадка, выпускаемого одновременно из отстойников и
метантенков, а также по количеству циркулирующего и
избыточного активного ила.
Приемные резервуары иловых насосных станций ре-
комендуется проектировать с учетом возможности ис-
пользования их как дозирующих устройств; эти же ре-
зервуары могут быть использованы и как емкости для
воды при промывке илопроводов.
При перекачке осадка за пределы очистной станции
минимальная емкость резервуара иловой станции опре-
деляется 15-минутной непрерывной работой насоса. Эта
емкость при необходимости может быть уменьшена при
непрерывном поступлении осадка из очистных сооруже-
ний во время работы насоса.
Насосы, перекачивающие осадки, ставят обязательно
под самозалив. В некоторых случаях насосы соединяют
последовательно для повышения напора.
Оборудование машинных отделений насосами прини-
мают по аналогии с оборудованием в насосных станци-
ях для перекачки сточных вод.
На рис. 10.14 показан проект станции перекачки сбро-
женного осадка при последовательной работе двух на-
сосов марки 4НФ.
Разрез по I-I
План
Рис. 10.14. Схема насосной станции для перекач-
ки сброженного осадка при двухступенчатой ра-
боте насосов
I — приемный резервуар; II — машинное отделение;
///—комната дежурного; /V — кладовая: /—центро-
бежный насос марки 4НФ; 2 — насос БКФ-2; .7 — при-
ямок; 4 — лоток; !> — спускная труба: б — уровнемер;
7—рейка уровнемера; 8 — монорельс; 9 — подводящий
трубопровод; 10 — люк для осмотра резервуара;
//—задвижки; 12— вентиляционные трубы
Б. РАСЧЕТ ИЛОПРОВОДОВ
Расчет илопроводов производится по эксперимен-
тальным унифицированным графикам, составленным
А. 3. Евплевичем и рекомендованным СНиП П-Г.6-62.
Графики позволяют определять расчетные потери на-
пора в трубопроводах различных диаметров (ряс. 10.15—•
10.19) при перекачке как свежего, так и сброженного
осадка бытовых сточных вод в зависимости от влажно-
сти и скорости движения.
Минимальные расчетные скорости для илопроводов
по СНиП (глава П-Г.6-62) приведены в табл. 10.4.
Таблица 10.4
Минимальные расчетные скорости для илопроводов
Содержа- ние коды в % Скорость и м/сек для труб диамет- ром а мм Содержа- ние коды В % Скг рэсть в м/сек для труб диамет- ром в мм
150—250 300—400 150—250 300—400
98 0,8 0.9 93 1,3 1,4
97 0,9 1 92 1,4 1,5
96 1 1.1 91 1.5 1,6
95 1.1 1.2 90 1,6 1,7
94 1.2 1.3 — — —
Рис. 10.15. График для расчета илопроводов диамет-
ром 150 жл1
Расход д лтсек
О 0.32 0,69 ?, 36 1,2? 1.59 1.31 2.22 2.59
Скорость в rffcen
Рис. 10.16. График для расчета илопроводов диа-
метром 200 мм
Скороспн» Я лз/гек
Рис. 10.17. График для расчета илопроводов диа-
метром 250 мм
86
РАЗДЕЛ II. Сети и насосные станции
0.43 0,51 О.-’' 0.55 0.95 1.13 1.75 '.W 'О 1,54 i.95 2’1
Сксоостг 5 ~тгек
Рис. 10.18. График для расчета илопроводов диамет-
ром 300 мм
Местные потерн напора в илопроводах при скоростях
движения осадка от 0,7 до 2 м/сек определяют по обще-
принятой расчетной формуле с коэффициентами местно-
го сопротивления, взятыми для воды.
В. НЕКОТОРЫЕ ОСОБЕННОСТИ
ПРОЕКТИРОВАНИЯ ИЛОПРОВОДОВ
Илопроводы следует прокладывать вблизи канализа-
ционных коллекторов, оврагов и других мест, к которым
можно присоединить иловые выпуски, необходимые для
опорожнения отдельных участков илопровода на случай
их ремонта и промывки.
Илопровод разбивается на ремонтные участки при-
мерно через 1000—2000 м с устройством соответствую-
щих выпускных колодцев.
На переломах профиля илопроводов, при поворотах
и на прямых участках труб через каждые 200—400 м
устраивают контрольные колодцы.
10.3. НАСОСНЫЕ СТАНЦИИ ДОЖДЕВОЙ
и общесплавной канализаций
Насосные станции для перекачки дождевых вод при
раздельной системе канализации рассчитывают на пере-:
Рис. 10.19. График для расчета илопроводов диамет-
ром 400 мм
качку максимального расчетного притока. Для уменьше-
ния мощности насосов при большом притоке дождевых:
вод устраивают уравнительные резервуары (емкости)
при собственно насосной станции или на сети.
Для защиты насосов от попадания в них крупных
плавающих предметов перед песколовкой устанавливают
грубую решетку с крупными прозорами. Насосные стан-
ции дождевой канализации требуют насосов большой
производительности при малой высоте напора, по-
этому на них целесообразно применение пропеллерных
насосов.
Насосные станции общесплавной системы канализа-
ции оборудуются двумя группами насосов: одной — для
перекачки притока воды во время дождя, второй —
для перекачки притока сточных вод в сухую погоду.
Во время дождя обе группы насосов могут работать
совместно. Приемные резервуары могут быть как отдель-
ные (для каждой группы), так и общие. При отдельных
резервуарах предусматривается соединение между ними.
Гидравлический расчет станций, выбор насосов в
диаметра напорных трубопроводов производятся мето-
дами, указанными в п. 10.1, Ж.
Глава 10. Перекачка сточных вод и осадка
87
10.4. НАСОСНЫЕ СТАНЦИИ ДЛЯ ПЕРЕКАЧКИ
ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ СТОЧНЫХ ВОД
А. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Перекачка производственных сточных вод имеет свои
особенности, обусловленные в отдельных случаях значи-
тельной их температурой и присутствием вязких жидко-
стей, нефти и ее продуктов, смолы, большого количества
механических примесей, агрессивных веществ (например,
кислоты) и т. д.
Повышение температуры перекачиваемой жидкости
влияет на снижение высоты всасывания насосов. Это,
особенно, сказывается при перекачке лову'шечных нефте-
продуктов. При увеличении вязкости жидкости возра-
стают потери напора в трубах на трение. Такое же явле-
ние наблюдается при содержании в воде значительного
количества механических примесей (перекачка шлама).
Кислая реакция среды требует применения кислотоупор-
ных насосов и соответствующего оборудования, а для
перекачки шламов и растворов могут оказаться необхо-
димыми насосы специальной конструкции.
Характер производственных сточных вод может ока-
зать влияние также на компоновку насосных станций.
Так, например, при перекачке шламов в насосных стан-
циях размещают трубопроводы для обратной промывки
всасывающих линий и устраивают камеру запуска скреб-
ка для очистки напорных трубопроводов. Наличие в во-
де продуктов, выделяющих взрывоопасные или горючие
газы, требует установки взрывобезопасных электродви-
гателей и другого электрооборудования.
Б. НАСОСЫ ДЛЯ ПЕРЕКАЧКИ
ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ СТОЧНЫХ ВОД
Для неагрессивных сточных вод с незначительным
количеством механических примесей применяют любые
насосы общего назначения в пределах, рекомендуемых
для ihix по каталогу производительностей и допускаемых
температур сточной воды. Подбор насосов для сточных
вод, содержащих те или другие специфические загрязне-
ния, может производиться в соответствии с табл. 10.5
(наиболее часто применяемые насосы по состоянию на
1 июля 1962 г.).
Помимо насосов, указанных в табл. 10.5, могут быть
использованы также насосы, применяемые для гидро-
транспорта твердых отходов (табл. 36.8).
Количество резервных насосов в зависимости от ко-
личества рабочих насосов для перекачки кислых и ще-
лочных сточных вод приведено в табл. 10.6.
Таблица 10.6
Количество резервных насосов
Насосы для перекачки сточных вод , и шламов При количестве работ пасосов
1 2 3 4
Кислых 1+1 2 2 2+1
Щелочных. на складе 1 1 1+1 на складе
От хнмводоочистки и станций нейт- рализации W на складе 2 на складе 2
Для перекачки производственных сточных вод, не
выделяющих вредные газы и пары, допускается устанав-
ливать насосы в производственных помещениях. В этих
же помещениях допускается при периодической работе
насосов располагать приемные резервуары при наличии
постоянно действующей вентиляции.
Насосные станции для перекачки сточных вод, содер-
жащих вредные и образующие взрывоопасные смеси га-
зы, следует предусматривать с отдельно стоящими при-
емными резервуарами.
В тех случаях, когда технологией очистки этих вод
предусматривается смешение сточных вод различных?
категорий, последнее должно производиться в откры-
тых емкостях.
На аварийных выпусках из насосных станций для пе-
рекачки сточных вод, содержащих нефтепродукты иле-
другие горючие примеси, должны предусматриваться
гидравлические затворы.
При расположении машинного помещения ниже уров-
ня земли над последним не должны размещаться быто-
вые помещения, мастерские, электроподстанции, щито-
вые, диспетчерские и другие вспомогательные помещения-
во всех случаях, когда перекачиваются стоки, содержа-
щие вредные газы (сероуглерод и др.).
Вокруг приемного резервуара должно устраиваться*
ограждение высотой 1,2 .и. Расстояние от таких резер-
вуаров до цехов должно быть не менее 20 м.
Насосы рекомендуется устанавливать под заливом..
Всасывающие трубопроводы в пределах приемных резер-
вуаров насосных станций, перекачивающих стоки, кото-
рые содержат серную или соляную кислоты, рекоменду-
ется проектировать из нержавеющей стали.
При перекачке кнслотосодержащих стоков всасы-
вающие трубопроводы насосов за пределами здания на-
сосных станций рекомендуется проектировать в проход-
ных каналах.
На станциях перекачки шлама должна предусматри-
ваться промывка всасывающих и напорных трубопрово-
дов.
Промывку рекомендуется проектировать от техничес-
кого водопровода, создающего давление, в 2 раза превы-
шающее напор шламовых пасосов.
Кроме того, должна быть предусмотрена подача воды-
в приямок для всасывающих труб насосов.
В. КОМПОНОВКА НАСОСНЫХ СТАНЦИИ
В зависимости от местных условий, производительно-
сти и характера сточных вод возможны различные ком-
поновки насосных станций.
На рис. 10.20 приведена заглубленная типовая насос-
ная станция нефтеперерабатывающих заводов, предназ-
наченная для перекачки обводненных ловушечных нефте-
продуктов и осадка, выпадающего в нефтеловушках.
Насосы этой станции выполняют разные операции:
(насос 1а—подачу нефтепродуктов на разделку, насос
1В—то же, после разделки на завод, насос 1g—резерви-
рует любую операцию).
Всасывающие трубопроводы иловых насосов присое-
динены к промышленному водопроводу для обратно»
промывки.
На .рпс. 10.21 показана заглубленная станция с багер-
ными насосами, работающими от двух независимых вса-
сывающих трубопроводов в систему параллельных на-
порных трубопроводов, что позволяет последние выклю-
чать поочередно для профилактического ремонта или пр»
аварии. К станции пристроено помещение запуска скреб-
38
РАЗДЕЛ II. Сеги и насосные станции
Таблица 10.5
Техническая характеристика насосов, наиболее часто применяемых для перекачки загрязненных промышленных сточных вод,
шламов и осадков
Марка насоса Подача воды в ла/ч Напор в м Число оборотов в мин Рекомен- дуемая мощность электро- двигателя в квтп Габаритные размеры в мм Вес насоса и кг Совнархоз завода- изготовителя
длина шири- на высо- та
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
1. Для густых загрязненных жид- костей с твердым осадком (ме- ханические примеси) НЦТ ... 2. Для нефтесодержащих сточ- ных вод: SHK-SX1 ПНП- ИМ (вергик.) ;ПНП-9 3. Для обводненных нефтепро- дуктов: П-75 ОП-13. 4. Для маслокефтесодержащих сточных зод при отсутствии абразивных примесей: РЗ-7.5 РЗ-ЗОн РЗ-сО 5. Для сточных вод, содержащих шлам и и.сок: ПН-i ПН-2 ПНВ-2 • 6. Для сточных вод, содержащих шлам и абразивные примеси: 10Б-7 • 7. Для смо.' держащих сточ- ных вод: ТГ-8/20 2Ц-5*1 8. Для известкового молока: 1,5 К.ХШ-5*1. АНВ-120 9. Для кислых стоя 2ФХС-6*1 ЦХ-ЗОд.0 ЭЧ-:0?35 оБХаз-1 . . 4ВХА-18’1’1 (погружной). : ЭХ-10.35 4КХ-12*2 10. Для кислых и щелочных сточ- ных вод: KH3-3/23 KH3-3.25 КНЗ-8,32 KH3-8 35 . ЭХМ-20.’28 .... ПН<>.-9^(погружной) . ПН-2030 (погружной). ’ ЗКХ-9*1 . . ЗКХС-Эс*1 КНЗ-ч/27 KH3-6/30 КНЗ-5,'23 ? 6ХЩ-4*1 . (- •* По данным каталога-справочп » **2 п0 данным того каталог!- 30—35 50-95 10—25 1,5—29 75 13 5 18 38 28^8 30 792 5—7,5 8-15 7—И 16,3 11—18 30 90 22—36 60 90 40—90 5—19 6—20 46—110 50—120 100—250 5—15 18—32 20-35 45 45—55 25—65 30—70 15—29 40—70 ика .Насось спла эдчплка 12 56—45 40 40 80 70 30 36 28 12 20 18 45 20 30,6—28.7 25,7—21,8 50 23—18 60 30 27,5—25 20 30 36—32 15,5—10.3 18—11,8 24—15 30—19,5 18—10 9—5,5 13,5—10,3 50—17 31 34-38 20,5—11,5 24,5-15.5 12—9 33—29 Г (Машгнз, находится । 1430 2950 30—60 (xOdlMUH) 32—70 (xcdiMUH) 100 56 1450 1000 990 1'50 1440 1450 730 220—330 2880 2880 60 2900 2930 1450 1475 2930 1450 2940 1450 1450 1450 1450 1450 1450 1450 2900 2900 2930 1450 1450 1450 ] 1450 1960) в план з стадии осв 3,2 18,2—23,3 34 л. с. 8 2,8 4,5 10,5 1,7 7 7 40 7 2,8 2.8 ‘V 4,5 16 29 15 14 29 28 2,8—4,5 2,8-5,5 14—21,5 20-29 20 2,8 4,5—7 7 14 7—14 10—20 2,8—4,5 14 : произвол! аення; пара) 780 1008 610 1300 2625 1665 270 345 386 759 755 1000 2497 945 593 920 1050 561 750 980 570 0615 980 767 765 765 875 875 985 3155 760 0850 658 696 • 765 765 760 975 :тва не итры ПС 390 400 465 525 1170 745 215 320 370 334 445 470 1260 745 293 380 760 260 405 550 570 0615 550 350 430 430 570 570 590 0660 430 0850 310 220 465 465 430 600 включен! Д.ПЖЗТ ’ 358 670 1240 485 1700 955 136 320 367 328 850 1100 1940 750 282 370 1417 320 430 650 2740 3307 650 273 470 470 650 650 615 0660 470 4050 350 350 535 535 470 490 ы. уточпепи 50 260 400 370 1700 589 15,5 48 92,6 63 155 306 4728 400 73 130 895 190 114 316 750 545 316 118 134 134 225 225 365 360 145 700 95 110 172 172 145 237 то. Омский Кабардино-Балкарский Харьковский Московский городской Тульский Орловский Башкирский Ленин! радскпй и Баш- кирский Ленинградский Белорусский Липецкий Московский городской То же Винницкий Карагандинский Московский областной То же Карагандинский Свердловский Карагандинский Свердловский Карагандинский Свердловский Московский городской Свердловский Московскнй'городской
Глава 10. Перекачка сточных вод и осадка
89
ка, проталкиваемого давлением жидкости при очистке
трубопроводов. Благодаря перепускному устройству за-
пуск скребка не вызывает остановки в перекачке по тру-
бопроводу. Напорные трубопроводы в целях предотвра-
щения выпадения в них осадка укладывают с уклоном
от насосной станции.
На рис. 10.22 показана объединенная насосная стан-
ция для перекачки смолосодержащих вод. Особенностью
этой станции является необходимость подогрева жидко-
сти во избежание сгущения смолы. Перекачка смолы из
смолохранилищ производится специальными поршневы-
ми насосами, а перекачка подсмольной воды — центро-
бежными насосами.
Разрез по I-I
КОшкО
a -150
Г. ПОТЕРИ НАПОРА ПРИ ПЕРЕКАЧКЕ ВОДЫ
С ВЯЗКИМИ ЖИДКОСТЯМИ И МЕХАНИЧЕСКИМИ
ПРИМЕСЯМИ
Потери напора в трубопроводах определяются по
формуле
~2gd
(10.9)
где L — расчетная длина трубопровода в м, равная фак-
тической длине, плюс длина, эквивалентная по-
терям напора на местные сопротивления;
d — внутренний диаметр трубопровода в м;
v — скорость движения жидкости в м/сек-,
g— ускорение силы тяжести, равное 9,81 м/сек2-,
X — коэффициент гидравлического сопротивления,
зависящий от численного значения параметра
Рейнольдса;
vd
Re = —
(10.10)
к—кинематическая вязкость перекачиваемой жид-
кости в см2/сек.
При Re<2320 режим движения жидкости по трубам
ламинарный и значение X определяется по формуле
Х = —
Re
(10.11)
Если Re>2320, режим движения жидкости турбу-
лентный. При перекачке производственных сточных вод
или обводненных продуктов, как правило, Re <100 000, и
значение X определяется по формуле
. 0,3164
А =------
4^--
VRe
(10.12)
При перекачке сточной воды в смеси с вязкими жид-
костями (нефтепродукты, смолистые вещества) коэффи-
циент гидравлического сопротивления следует опреде-
лить расчетом по средней вязкости смеси, пользуясь при-
веденными выше формулами.
Присутствие вязких жидкостей в производственной
сточной воде оказывает некоторое влияние на характе-
ристики центробежных насосов (незначительное сниже-
ние подачи и повышение потребляемой мощности).
При перекачке воды со значительным количеством
механических примесей расчетную скорость движения
жидкости в трубопроводах v следует принимать (во из-
бежание их заиления) не менее критической скорости
гкр
Рис. 10.20. Схема насосной станции для нефтепродуктов
и осадка на нефтеперерабатывающих заводах
Г — приводные поршневые насосы для нефтепродуктов; 2 — центро-
бежные насосы для осадка; 3 — дренажный насос; 4 — подача из
нефтесборного резервуара; 5 — выпуск в разделочные резервуары;
6 — выпуск в сырьевые емкости завода; 7 — подача из разделочных
резервуаров; 8 —выпуск в нефтеловушки; 9—промывной трубопро-
вод; 19 — выпуск на илосборного резервуара; 11 — выпуск в на-
копитель
90
РАЗДЕЛ II. Сети и насосные станции
'Рис. 10.21. Схема насосной станции для перекачки соле-шламосодержащих вод содовых заводов
Глава 10. Перекачка сточных вод и осадка
I — машинный зал; 1 — резервуары обводненной смолы; 2 — вентиляционные трубы; 3 — приемник легкой смолы; 4 и Б — резервуары
соответственно охлажденной и горячей подсмольной воды; б — запасный резервуар; 7 — центробежные насосы подсмольной воды;
8 — поршневые насосы для обводненной смолы; 9 — бачок для смолы; 10 — лоток от электрофильтров; 11 — лотки от смолоотстойппков;
12 — лоток от градирни; 13 — смолопровод; 14 и 15,— трубопроводы подачи воды соответственно в холодную и горячую ступени скруб-
беров; 16 — подключение паропроводов; /7 — трубопровод фенольной воды; 18 — ввод водопроводной воды
92
РАЗДЕЛ 1/. Сети и насосные станции
По данным ВНИИГ, при крупности твердых частиц
пульпы:
до 0,07 мм
vKP = 0,2 (1 + 3,43 1/PE.Bd°-75 ) . (10.13)
до 0,15 мм
окр=0,255 (1 + 2,48 )/'Р^~) м/сек, (10.14)
где Рв.в — содержание взвешенных веществ (твердых
частиц) в пульпе в %;
d— внутренний диаметр трубопровода в м.
Для перекачки шлама обычно принимается 15 —
20-кратное разбавление, что соответствуетРв.в=7^ 5%.
Потери напора определяются по таблицам гидравли-
ческого расчета напорных трубопроводов для получен-
ных значений икр и d.
Д. ВЫСОТА ВСАСЫВАНИЯ НАСОСОВ ПРИ
ПЕРЕКАЧКЕ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ВОД В СМЕСИ
С ДРУГИМИ ЖИДКОСТЯМИ
Наибольшая статическая высота всасывания насосов
h, соответствующая разности отметок оси насоса и сво-
бодной поверхности перекачиваемой смеси, определяет-
ся по формуле
Уем
+ м, (10.15)
Тем 2g
где Нвак—вакуумметрическая высота всасывания в
м вод. ст., определяемая показанием ва-
куумметра при работе насоса на холод-
ной воде (заводские данные);
/гпар— давление паров воды или другой жидкости
в перекачиваемой воде (принимается наи-
большее давление) при соответствующей
температуре перекачки в м вод. ст.-,
усм—удельный вес перекачиваемой смеси;
Hqzp — барометрическое давление на высоте уста-
новки насоса в м вод. ст. (на уровне мо-
ря— Н^ар = 10,33 м вод. ст., на высоте
100 м — Нrap =10,21 м вод. ст., на высоте
300 м— //бар=9,96 м вод. ст.)-,
йпот — потери напора во всасывающем трубопро-
воде с учетом местных сопротивлений в
м вод. ст.-,
ивс —скорость движения жидкости во всасываю-
щем патрубке насоса в м/сек.
Приведенная формула позволяет определять высоту
всасывания насоса при перекачке со сточной водой лю-
бых жидкостей.
10.5. НАСОСНЫЕ СТАНЦИИ ДЛЯ ПЕРЕКАЧКИ
СТОКОВ ПРОКАТНЫХ ЦЕХОВ
Сточные воды прокатных станов после предваритель-
ного их осветления от крупной окалины в первичных от-
стойниках, располагаемых непосредственно возле станов.
перекачиваются для окончательного доосветления на
вторичные отстойники.
Насосные станции для перекачки этих стоков строят
как в виде отдельно стоящих зданий, так и совмещен-
ные с общецеховыми насосными станциями. Проекти-
руются они автоматическими с установкой насосов под
самозалив, что диктуется также требованиями беспере-
бойности работы насосной станции.
Прекращение откачки стоков, поступающих из цеха,
вызывает аварию и остановку цеха, поэтому электропи-
тание насосной станции осуществляется от двух незави-
симых источников энергоснабжения, а из ее приемных
резервуаров устраивается аварийный выпуск. Число ре-
зервных насосных агрегатов принимается не менее двух.
Производительность насосных станций на современ-
ном металлургическом заводе колеблется в пределах
2—10 тыс. м3/ч, а потребный напор — от 16 до 25 м.
Учитывая абразивные свойства окалины, для ее пере-
качки необходимо насосное оборудование, стойкое на
истирание. Как правило, в настоящее время для этой це-
ли используются насосы для чистой воды типов 16НДН
и 20НДН.
Результаты правильной эксплуатации показали, что
насосы типа НДН могут служить 5 лет и более.
Однако в связи с имеющимися обычными затрудне-
ниями по очистке цеховых отстойников срок службы ко-
лес насосов не превышает 2—3 месяцев, а корпуса на-
соса — 10—20 месяцев.
Приемные резервуары насосных станций должны
иметь минимальную емкость, обеспечивающую возмож-.
иость автоматического включения и выключения насосу
в зависимости от уровня воды в резервуаре. При излицы
не большой емкости резервуаров в них происходит вы-
падение окалины.
Дно приемных резервуаров должно иметь форму бун-
кера, или, по крайней мере, достаточные уклоны, обеспе-
чивающие сползание окалины в сторону всасывающего
патрубка.
Для задержания мусора, поступающего из uex;j вме-
сте со стоками, перед приемными резервуарами уруанав-.
ливают металлические съемные корзины с прозорамн дд
20 мм. Для очистки корзин на нулевой отметке'устраи-
вают приспособление для подъема и погрузки корзин на
автотранспорт.
Один из типов насосных станции для перекачки сто-
ков прокатных цехов показан на рис. 10.23.
10.6. НАСОСНЫЕ СТАНЦИИ ДЛЯ ПЕРЕКАЧКИ
ШЛАМОВ ПОСЛЕ ОТСТОЙНИКОВ ГАЗООЧИСТКИ
Сточные воды от газоочистки, поступающие на ради?
альные отстойники, после осветления используются в
оборотном цикле.
Шлам из отстойника удаляют насосами, установлен?
ними в насосной станции, которая обычно располагает?
ся между двумя обслуживаемыми ею отстойниками.
Производительность насосных станций колеблется от
10 до 30 л/сек.
Для гидравлического транспортирования шламов по:,
еле газоочисток доменного и конвертерного газов до-
статочно разбавлений, выражающихся отношением
(Т:Ж), равным 1 7; 1 10. Однако довольно часто
ввиду отсутствия насосов необходимой производитель-
ности отношение Т Ж практически колеблется от 1 10
до 1 :60
Учитывая абразивные свойства шлама, для перекач-
ки его применяют износостойкое насосное оборудование,
Применяемые в настоящее время песковые насосы
типа НП, насосы НФ и НД не удовлетворяют предъяв.-
Глава 10. Перекачка сточных вод и осадка
93
ляемым к ним требованиям, так как
первые не совершенны по конструк-
ции и имеют низкий к. п. д., а вто-
рые и третьи быстро изнашиваются
и засоряются.
На шламовых насосных станциях
устанавлива!бт не менее двух агрега-
тов — рабочего и резервного насосов,
которые могут одновременно обслу-
живать оба отстойника. Напор насо-
сов определяют расчетом в зависи-
мости от длины шламопроводов; ве-
личина напора обычно колеблется от
20 до 40 м.
Всасывание шлама производится
непосредственно из кругового приям-
ка радиального отстойника. Всасыва-
ющие и напорные шламопроводы
сооружаются в две нитки. Обязатель-
ное дублирование шламопроводящих
коммуникаций необходимо для воз-
можности осуществления обратной
промывки трубопроводов или же их
ремонта.
Промывка осуществляется чистой
водой с напором, превышающим обыч-
ный напор, или водо-воздушной
смесью, для чего должен быть под-
веден водопровод высокого давления
или установлены специальные насосы.
Во избежание выпадения шлама
в трубопроводах или истирания труб
скорости принимают для всасываю-
щих шламопроводов от 0,8 до
1,2 м/сек, а для напорных — от 1,2
до 1,8 м/сек.
Для автоматизации и надежно-
сти работы шламовые насосы уста-
навливают под залив не менее 1,5 м,
считая от верхней точки корпуса на-
соса.
10.7. ГИДРОЭЛЕВАТОРЫ
Гидроэлеваторы (эжекторы), при-
меняемые на канализационных очи-
стных станциях для удаления песка
из песколовок, могут быть стацио-
нарными (рис. 10.24) и переносными
(рис. 10.25); их устанавливают в
вертикальном положении в нижней
части осадочных камер песколовок.
Схема работы гидроэлеваторной
установки 1показана на рис. 10.26.
Центробежный насос 1 по всасываю-
щему трубопроводу 2 забирает воду
из отстойника 3 и по напорному тру-
бопроводу 4 подает ее в сопло гид-
роэлеватора 5, установленного в
нижней части песколовки 6. Песча-
ная пульпа засасывается гидроэле-
ватором и по пульпопроводу 7 пода-
ется на песковые площадки.
Расчет гидроэлеваторной установ-
ки производится методом наложения
графической характеристики насоса,
подающего рабочую воду, на харак-
теристику сопла и соответственно ха-
Розрез no 11
Рис. 10.23. Схема насосной станции для перекачки стоков, содержащих
окалину
I — насосы с электродвигателями; 2 — решетка с прозорами 20X20 мы-, 3 — дре-
нажный насос; 4 — напорные трубопроводы воды; 5 —блоковый поплавок; 6 — ответ-
вление для взмучивания осадка; 7 — аварийный выпуск; 8 — трубопровод, подающий
сточные воды в цех на смыв окалины
94
РАЗ RE Л П. Сеги и насосные станции
рактеристики гидроэлеватора на характеристику пуль-
попровода.
При построении характеристик сопла и гидроэлева-
тора используют следующие уравнения, связывающие все
основные параметры гидроэлеватора:
а) уравнение истечения из сопла
v = vcV^2gHc , (10.16
где v — скорость выхода рабочей жидкости из сопла
в я!сек\
4>с — коэффициент скорости для сопла;
Яс —давление на выходе рабочей воды из сопла
в м вод. ст,-
б) основное уравнение гидроэлеватора1
а = а-_1р, (10.17)
b
где а—коэффициент подсасывания;
Р — соотношение напоров;
а и b — коэффициенты, зависящие от соотношения
i Здесь FT и Fc— площади поперечного сечения соответст-
венно камеры смешения и выходного от-
верстия сопла в Л12.
Рис. 10.25. Гидроэлеватор переносной с
диаметром сопла 30 мм
1 Б. Э. Фридман. Гидроэлеваторы. Машгиз, 1960.
Глава 10. Перекачка сточных вод и осадка
95
Если обозначить расходы жидкостей рабочей Qp и
подсасываемой Qbc, а соответствующие им объемные ве-
са ур и увс, то
а = УвсОвс (10.18)
Соотношение напоров выражается уравнением
₽ = -^—, (Ю.19)
где Н — полный напор гидроэлеватора.
Коэффициенты а и b определяются из уравнений (по
Б. Э. Фридману)
а = 0,516т+0,34;
ь 2,348m+1,547
m2 + 2m
После подстановки этих значений в формулу (10.17)
уравнение коэффициента подсоса получает вид
т2 + 2т
а = 0,516т— —р+0,34. ПО.20)
Характеристика гидроэлеватора с известными Fc и
Fr, т. е. существующего пидроэлеватора, строится сле-
дующим образом.
Qp
Так как п=—— , то из уравнения (10.16) получаем
Fc.
%
(10.21)
Максимальный коэффициент полезного действия гид-
роэлеватор.а будет достигаться при условии
₽т=1.
(10.25)
Это значение к.п.д. имеет силу только для определен-
ных условий: расстояние z от выходного отверстия сопла
должно быть равно или несколько меньше 2dc (dc—
диаметр выходного отверстия сопла), камера смешения
должна иметь цилиндрическую форму с длиной, равной
(6-r-7)dr (dr — диаметр камеры смешения гидроэлева-
тора); дифф'узор должен иметь угол конусности
6 =8-н10о; вакуумметрическая высота всасывания долж-
на быть не более 1 м.
Пример 1. Требуется построить характеристику гидроэлева-
тора по следующим данным: dc=40 лш; dr=80 мм. Конструкция
гидроэлеватора отвечает указанным условиям в отношении про-
дольных размеров и угла конусности диффузора.
Для данного гидроэлеватора по заданию Дс=0,00126 м*;
Fr=0,00503 л2; /п=——=4; коэффициент скорости для сопла
<₽с=0,95.
1. Построение характеристики сопла
По уравнению (10.21) после подстановки известных вели-
чин при Qp в л/сек
Q*
Яг= ------------Р-------------- 0.0357Q2
с 0,95=.0,001262.19,62.10» Р
Для последовательно возрастающих значений Qp величина
Яс будет равна:
Qp в л!сек
По этому уравнению строится характеристика Qp —
Нс сопла, для чего следует задаваться последователь-
ными значениями Qp и определять соответствующие
давления Нс.
По ряду возможных значений Qp и Нс из характе-
ристики сопла строится характеристика Q—Н гидроэле-
ватора.
Полная подача гидроэлеватора Q определяется из
уравнения
Q = Qp + QBC = Qp(I + a). (Ю.22)
Если подсасывается пульпа (уВс>1), то в уравнение
(10.22) вводится поправка на увеличенный удельный вес
пульпы. Так как Ур = 1, то
q=qp(1 + -^-J Ю.22а)
Задаваясь последовательно несколькими значения-
ми Р для каждого Qp и Нс, из уравнения (10.20) опре-
деляется коэффициент подсоса а, а из уравнения
(10.19) —полный напор гидроэлеватора, равный
Н = ^НС. (10.23)
Коэффициент полезного действия гидроэлеватора для
каждой точки характеристики определяется по урав-
нению
т) = ар. (10.24)
18
22
26
30
34
38
11,6
17,3
24,2
32,1
41,3
51,5
диаметром 40 ли! пост-
Рис. 10.27. Харак-
теристика сопла
гпдроэлеватора
dc=40 мм
1 — кривая Q—Я на-
соса 4ФВ-5; 2 —кри-
вая свободного напо-
ра; 3 — кривая Qp—
—Яс сопла jc=40 ли»;
4 — кривая Q—H тру-
бопровода рабочей
воды
96
РАЗДЕЛ II. Сети и насосные станции
2. Построение характеристики гидроэлеватора
Из уравнения (10.20) после подстановки значения т=4 полу-
чаем
а = 0,516m - р + 0,34 = 2,404 — 5,3₽.
Объемный вес пульпы, отсасываемой из песколовок, 7ВС=
“1,03+ 1.05.
Коэффициент подсоса с учетом поправки на объемный вес
равен
а= 2,404-Б.Зр = 2<29_5|04р_
1.05
Полный напор гидроэлеватора, согласно (10.23), для каждого
значения Р будет
Для определения рабочей точки гидроэлеватора тре-
буется:
1) выбрать насос для подачи рабочей воды и по-
строить кривую свободного напора у сопла; для этого
из кривой характеристики насоса графически вычитают
характеристику трубопровода, подающего рабочую воду
(всасывающего и напорного);
2) кривую свободного напора наложить на характе-
ристику сопла; точка пересечения определит Qp и Нс;
3) на характеристику гидроэлеватора наложить ха-
рактеристику пульпопровода. Точка пересечения с ха-
рактеристикой гидроэлеватора, соответствующей полу-
ченному значению Qp, определит общий расход гидро-
элеватора, коэффициенты полезного действия и подсоса
(см. рис. 10.27 и 10.28).
" = Тс "с₽=о.9Яс₽-
Расчет всех точек характеристики гидроэлеватора приведен
в табл. 10.7.
Характеристика гидроэлеватора в диапазоне <2р= 22 + 42 л!сек
построена на графике, приведенном на рис. 10.28.
Если требуется запроектировать новый гидроэлева-
тор, т. е. определить его основные размеры dc и dT , то
расчет выполняют в следующей последовательности.
1. По заданному расходу подсасываемой пульпы
Расчетные данные
Таблица 10.7
₽ «=2.29- —5,040 т)=«₽ <2р=22; Нс=17,3 <2р=26; Нс=24,2 <2р=30; Нс=32,1 <2р=34; Яс=41,5 <2р=38; Нс=51,5 <2р=42; Н£=63
Q И <2 Н <2 Н <2 Н <2 Н <2 Н
0,4 0,282 0,113 28,2 6,25 33,3 8,73 38,5 11,6 43,6 14,9 48.8 18.5 54 22,6
0,333 0,612 0,204 35,5 5,2 42 7,26 48,5 9,75 54 12,45 61,4 15,4 67,8 18,8
0,25 1,03 0,258 44,6 3,9 52,8 5,45 61 7,24 69 9,35 77,1 11,6 85,1 14,2
0,2 1,285 0,257 50,4 3,12 59,5 4,36 68,5 5,78 77,7 7,46 87 9,2 96 11.3
0,167 1,448 0,257 54 2,61 63,7 3,64 73,5 4,83 83,5 6,24 93 7,7 102,5 9,5
0,143 1,57 0,225 56,5 2,23 66,9 3.12 77,1 4,14 87,5 5,34 97,3 6,6 108 8,1
0,125 1,66 0,207 58,5 1,94 69,1 2,72 79,8 3,61 90,5 4,66 101 5,8 111,9 7,1
Примечание. Значения Q вычисляются по урав тению ( 10.22), а значенш J Н — п о урав1 1СН11Ю (1 0.23).
Глава 10. Перекачка сточных вод и осадка
97
принимают полный расход гидроэлеватора Q = QBcX
X (1+----при этом коэффициент а назначают равным 1.
2. Выбирают диаметр пульпопровода (из условия по-
лучения скорости выше критической), определяют поте-
ри напора по всей длине и высоту полного подъема гид-
роэлеватора Н.
3. Выбирают соотношение напора ₽:
9. Строят характеристики сопла и гидроэлеватора
(см. пример 1) и определяют все условия работы гидро-
элеватора.
Для гидроэлеваторов, работающих на откачке пуль-
пы из канализационных песколовок, dr должно быть не
менее 70 мм. Поэтому при определении размеров гидро-
элеватора dr приходится назначать заранее. Тогда раз-
мер d с вычисляется по уравнению
при /7=3=6 jh
. /7=6-5-15,
P=0,l-j-0,2
р=0.2-е-0,3
4. Определяют соотношение
5. Определяют требующийся напор у сопла Нс по
уравнению (10.23).
6. Определяют приблизительную величину рабочего
расхода
«р=^.
7. Вычисляют площадь сечения и диаметр сопла
8. По найденному значению dc определяют значе-
ние d г:
Величина m выбирается, как указано выше.
Пример 2. Требуется гидроэлеватор производительностью
^вс=‘,° л!сек- Геометрическая высота подъема /гг=3 м. Пульпо-
провод имеет длину 300
Принимаем а=1. Расход рабочей воды Qp = QBC=40 л/сек.
Общий расход по пульпопроводу Q=80 л/сек. Потери по длине
пульпопровода при d=250 мм составят 7,1 м. Общая высота
подъема составляет 7,1+3=10,1 Принимаем н=0.25 м. Соотно-
шение т= —— = —- =4,
Р
Диаметр камеры смешения из условия незасоряемостн прини-
маем вг=80 мм. Тогда
Строим характеристику гидроэлеватора согласно примеру 1.
Подобрав насос с расходом около 40 л/сек и напором, соответ-
ствующим характеристике сопла (4ФВ-5м), получаем истин-
ное" Qp=37,5 л/сек. По характеристике гидроэлеватора, нало-
женной иа характеристику сопла, определяем рабочую точку
Q=79,5 л/сек; 77=10,25 м; <2вС=42 л/сек; Qp=37,5 л/сек; <х = 1,12;
т]=0,257.
Если для гидроэлеваторной установки имеется какой-либо
определенный насос для подачи рабочей воды, то характери-
стику гидроэлеватора можно построить только для расхода <2р,
соответствующему этому насосу и характеристике сопла.
ГЛАВА И
СЛИВНЫЕ СТАНЦИИ
11.1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Сливные станции принимают жидкие отбросы (нечи-
стоты, помои), доставляемые из неканализованных зда-
ний ассенизационным транспортом, и обрабатывают их
перед спуском в канализационную сеть.
Жидкие отбросы доставляют автомобильным или гу-
жевым транспортом как вакуумным (с пневматической
загрузкой), так и наливным (черпанным).
Основным типом сливной станции является закрытая
станция с числом приемных мест от 1 до 3.
В средней полосе и северных районах СССР слнвные
станции устраивают закрытого типа с отоплением и утеп-
ленными тамбурами.
Временные сливные станции открытого типа на одно
приемное место называются сливными пунктами.
Сливная станция, как правило, должна быть рассчи-
тана на одновременную разгрузку нескольких транспорт-
ных единиц.
Устройство сливной станции должно допускаться с
разрешения местного Совета депутатов трудящихся и
местных органов Государственной санитарной инспек-
ции. Устройство сливных станций не допускается, если
расход сточных вод в коллекторе менее пятикратного
количества сливаемых отбросов и если скорость движе-
ния сточных вод в коллекторе менее 0,7 м/сек.
Сливная станция должна выполнять следующие опе-
рации:
а) прием жидких отбросов от ассенизационного тран-
спорта;
б) очистку жидких отбросов от крупных примесей пу-
тем пропуска нечистот сквозь решетки;
в) очистку жидких отбросов от песка и мелких при-
месей их пропуском через песколовки; ,
г) разбавление жидких отбросов водой;
д) спуск обработанных (очищенных и разбавленных)
жидких отбросов в канализационную сеть.
Сливная станция должна располагаться в малонасе-
ленной части города. Санитарные разрывы от границ
участка станции до соседних строений принимаются рав-
ными 300 я.
Место под строительство сливной станции выбирает-
ся с учетом направления господствующих ветров.
Размеры участка в соответствии с ГОСТ 3167—46
определяются для станций с числом приемных мест:
До 3 . . . не менее 0,5 га
от 4 до 6. „ 0,75 „
„ 7 „ 10 1
Подъездные дороги к сливной станции и дороги внут-
ри участка должны быть замощены.
Ширина подъездных дорог к участку станции прини-
мается с учетом встречного движения.
Территория участка озеленяется и огораживается за-
бором.
11.2. УСТРОЙСТВО И КОМПОНОВКА сливных
СТАНЦИИ
Полы сливной станции делаются водонепроницаемы-
ми — асфальтовые — и с уклоном к сборному каналу не
менее 0,02.
Сливная станция состоит из следующих производст-
венных отделений: приемного (разгрузочного), решеток,
песколовок, сборников (контейнеров) для временного
хранения крупных примесей и песка, задержанных ре-
шетками и песколовками, а также из необходимых ад-
министративно-бытовых и подсобных помещений. Уст-
ройство жилых помещений на территории станции не до-
пускается.
При небольших количествах крупных примесей и пе-
ска (менее 0,25 м3/сутки) отделение для их хранения мо-
Рис. 11.1. План сливной станции
а — с размещением разгружающегося транспорта последова-
тельно: б —то же, параллельно; / — приемное отделение;
2 — отделение с решетками; 3 — отделение с песколовками;
4 — подсобные помещения
Глава 11. Сливные станции
99
жет быть совмещено с отделением решеток или песко-
ловок.
Все отделения по приему н обработке жидких отбро-
сов сосредоточиваются в одном производственном зда-
нии.
Помещения подсобные, бытовые и административные
могут быть размещены в одном здании с производст-
венными помещениями. В этом случае административно-
бытовые помещения изолируются от производственных и
имеют отдельный вход.
Габаритные размеры въездных ворот, проезжей части
п мест установки- транспорта должны соответствовать
габаритам ассенизационных автоцистерн грузоподъем-
ностью 3 или 5 т.
Проходы вокруг разгружаемого транспорта должны
иметь ширину 1—1,2 м.
Приемное отделение рассчитывают на прямоточное
расположение разгружающихся ассенизационных транс-
портных средств — последовательное (рис. 11.1,о) или
параллельное (рис. 11.1,6).
11.3. ПРОПУСКНАЯ СПОСОБНОСТЬ сливной
СТАНЦИИ
Пропускная способность сливной станции зависит от
вида транспорта и количества приемных точек.
Общее количество сточной жидкости, поступающей в
городской канализационный коллектор, не должно пре-
вышать 20% от количества сточных вод, протекающего
в коллекторе в часы работы сливной станции.
Максимальная пропускная способность одной прием-
ной точки, рассчитанная по нормам времени пребывания
на сливной станции разных транспортных средств в со-
ответствии с ГОСТ 3167—46 и инструкцией Министер-
ства коммунального хозяйства РСФСР по эксплуатации
сливных станций, приводится в табл. 11.1.
Таблица 11.1
Максимальная пропускная способность одной приемной точки
Вид транспорта Марка транс- порта Емкое! ь в л Число опорожне- ний за 1 ч на одну приемную точку Максимальная пропускная способность одной прием- ной точки в л3
часо- вая за смену
Автоцистерны: I ЗИЛ-5 2-100 16,8 134
вакуумные 1 ГАЗ-51 2200 7 15,4 123
черпачные ЗИЛ-5 2400 5 12 96
Бочки с вакуум- ным наполнени- ем: пароконные . . 600—1000 7 4,2-7 34-56
одноконные . . — 300—500 8 2,4—4 19—32
Бочки черпачные: пароконные . . 600—1000 5 3—5 24—40
одноконные. . — 300—500 6 1,8—3 14—24
При определении средней производительности слив-
ной станции вводится коэффициент неравномерности по-
рядка 1,3.
11.4. РАСХОД ВОДЫ НА РАЗБАВЛЕНИЕ
Поступившие на станцию жидкие отбросы должны
разбавляться водой в целях уменьшения их концентра-
ции и предохранения канализационной сети от отложе-
ний и засорения.
Вода должна добавляться к жидким отбросам в сле-
дующих местах:
а) в приемном (разгрузочном) отделении — при об-
мыве транспортных средств из брандспойтов во время и
после разгрузки (25—30% расхода воды на разбав-
ление) ;
б) в сборном канале — через специальные краны
(25%);
в) в отделении решеток — через краны и дырчатые
трубы (45—50%).
Отношение количества добавляемой воды к количест-
ву жидких отбросов по ГОСТ 3167—46 должно быть для
отбросов, доставляемых транспортом:
с вакуумным наполнением . . 1:1
, черпанным » ... 3:1
При продолжительности опорожнения транспорта от
60 сек для одноконных бочек с вакуумным наполнением
до 180 сек для автоцистерн с черпанным наполнением
расчетные расходы разбавленных нечистот составят
для одного приемного места от 7,5 до 25 л/сек.
11.5. РЕШЕТКИ И ПЕСКОЛОВКИ
Решетки в количестве не менее двух размещаются в
специальном помещении, примыкающем к приемному от-
делению и изолированном от последнего.
Каждая решетка рассчитывается на максимальный
расход жидких отбросов вместе с водой разбавления.
При трех решетках каждая из них рассчитывается на
половинный максимальный расход.
Скорость протока сточной жидкости перед решетками
принимается 0,7—0,8 м!сек.
Над камерами решеток должны быть устроены легко
открывающиеся колпаки из некорродирующих материа-
лов с отсосом воздуха вытяжными вентиляторами об-
щей системы вентиляции станции.
Для предварительных расчетов количество крупных
примесей, задерживаемых решетками, может быть при-
нято равным 1% от полного количества жидких от-
бросов.
Песколовки. После очистки от крупных примесей на
решетках жидкие отбросы попадают в песколовки.
Песколовки могут быть размещены в отдельном поме-
щении, прилегающем к отделению решеток, или в одном
помещении с решетками.
Предусматривается установка двух песколовок. Каж-
дая песколовка рассчитывается- на максимальный расход
жидких отбросов вместе с водой разбавления.
Песколовки снабжаются приспособлением для спу-
ска жидкости и отмывки песка перед его удалением.
Количество песка и мелких примесей, задержанных
песколовками, принимается равным 0,35—0,5% от всего
количества жидких отбросов.
11.6. САНИТАРНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ УСТРОЙСТВА
СЛИВНЫХ СТАНЦИЙ
Водоснабжение сливных станций производится от ме-
стных сетей, артезианских скважин, грунтовых колод-
цев или из ближайших водоемов (рек, озер, прудов
и т. п.).
100
РАЗДЕЛ II. Сети и насосные станции
Напор во внутренней сети водопровода должен обес-
печивать работу поливочных кранов для обмыва транс-
портных средств в приемном отделении с расходом
2 л/сек на каждый кран при длине струи не менее 3 м.
Количество одновременно действующих поливочных
кранов принимается в соответствии с количеством одно-
временно разгружаемых транспортных единиц.
Для приготовления горячей воды на нужды станции
предусматривается установка специального водонагре-
вательного устройства.
Наружная канализация. Присоединение станции к ка-
нализационному коллектору производится трубой, рас-
считанной на пропуск максимального количества отбро-
сов вместе с водой разбавления.
Скорость сточной жидкости в спускной трубе при ми-
нимальном расходе должна быть не менее 0,7 м/сек. и не
превышать скорости сточной жидкости в приемном кол-
лекторе.
Общее количество сточной жидкости, поступающей в
канализационный коллектор в часы работы станции, не
должно превышать 20%• от всего количества протекаю-
щей в коллекторе жидкости в те же часы.
Отопление и вентиляция. В отапливаемых станциях
внутренние расчетные температуры принимаются:
а) в помещении приемного отделения — от 2 до 5° С;
б) в прочих производственных помещениях (отделе-
ниях решеток, песколовок и т. п.) — не менее 8° С;
в) в бытовых и административных помещениях — по
санитарным нормам проектирования промышленных
предприятий.
Станция оборудуется приточно-вытяжной вентиля^
цией. Для расчета вентиляции принимается обмен воз-
духа в течение 1 ч в помещениях решеток и песколо-
вок— 10; в прочих помещениях — по санитарным нор-
мам проектирования промышленных предприятий.
Дурно пахнущие производственные газы должны уда-
ляться непосредственно из мест их образования — из-под
колпаков над решетками, из сборного канала и из ка-
налов песколовок.
Вентиляционные каналы должны изготовляться из не-
корродирующих материалов (дерево, шлакобетон, асбе-
стоцемент и т. п.)_
Разрез по 1-1
выпуска пульпы
Рис. 11.2. Типовой проект сливной станции
I — машинное отделение; II — котельная; III — вентиляционная камера; IV — дежурная; V и VI — гардеробы соответст-
венно спецодежды и верхней одежды; VII — душевая; 1 — сортировочный стол; 2 — дробилка с электродвигателем;
3 — решетки с механическими граблями; 4 — ручная решетка; 5 — песколовка; б — „контейнер; 7 — место для контейнера;
в — монорельс
Глава 11. Сливные станции
101
11.7. АДМИНИСТРАТИВНО-БЫТОВЫЕ
И ПОДСОБНЫЕ ПОМЕЩЕНИЯ
В состав административно-бытовых и подсобных по-
мещений входят: кабинет заведующего станцией; конто-
ра; гардеробные, оборудованные индивидуальными шка-
фами (по два на каждого рабочего) для хранения до-
машнего платья и рабочей одежды (спецодежды); душе-
вые (типа санпропускника); уборные с умывальниками;
сушилка для рабочей одежды; помещение для приема
пищи и отдыха персонала станции; кладовые.
Все указанные помещения (кроме кладовых) устраи-
ваются в соответствии с требованиями санитарных норм
проектирования промышленных предприятий.
11.8. ТИПОВОЙ ПРОЕКТ СЛИВНОЙ
СТАНЦИИ
Типовой проект сливной станции разработан в 1957 г.
Ленинградским отделением института Гипрокоммунводо-
канал (рис. 11.2) применительно к условиям строитель-
ства в климатических районах с расчетной зимней тем-
пературой — 20,—30 и —40° С.
Проект разработан на одно и два приемных места с
закрытым и открытым сливными коридорами.
Пропускная способность сливной станции на одно
приемное место составляет от 5 до 10 л3/ч.
РАЗДЕЛ III
ОЧИСТКА БЫТОВЫХ сточных вод
ГЛАВА 12
общая ЧАСТЬ
12.1. СОСТАВ БЫТОВЫХ СТОЧНЫХ ВОД
Общий состав и концентрация сточных вод зависят
от норм водоотведения и характера промышленных вод.
Загрязнения в сточных водах находятся как в растворе,
так и в виде нерастворенных веществ, суспензий и кол-
лоидов.
В натуре колебания концентрации сточных вод на-
блюдаются как по часам суток, так и по временам года,
поэтому для выявления расчетного состава сточных вод
необходимы отбор среднесуточных проб и проведение
анализов в течение продолжительного периода.
12.2. АНАЛИЗ БЫТОВЫХ СТОЧНЫХ ВОД
При анализе сточных вод определяются температу-
ра, цвет, запах, прозрачность, осадок по объему и весу,
взвешенные вещества по весу, потери при прокаливании,
плотный остаток, окисляемость (в мг О2/л), химическая
потребность в кислороде (ХПК в мг/л), биохимическая
потребность в кислороде (ВПК в яг!л), азот общий и
аммонийных солей, активная реакция среды (pH), ки-
слотность или щелочность, количество хлоридов, фос-
фатов, сульфатов.
В очищенных сточных водах (кроме ВПК и взвешен-
ных веществ) определяются: стойкость, количество нит-
ритов, нитратов, растворенного кислорода и содержание
бактерий.
При наличии производственных сточных вод в посту-
пающем стоке необходимо определять также вещества,
которые оказывают влияние на общий состав и процес-
сы очистки. К таким веществам относятся: кислоты, ще-
лочи, фенолы, цианиды, роданиды, соли тяжелых метал-
лов и др.
Методика выполнения анализов изложена в соответ-
ствующих руководствах.
Осадок по объему в мл/л определяется в результате
двухчасового отстаивания сточной жидкости в специаль-
ных цилиндрах, а осадок по весу в яг!л — после сушки
осевших веществ и их взвешивания.
Практика работы московских очистных станций пока-
зала, что количество взвешенных веществ фактически на
10—20% больше количества, вычисленного по данным
анализов. Это обстоятельство необходимо учитывать при
проектировании илового хозяйства.
Полное потребление кислорода наступает для быто-
вых сточных вод через 20 суток (БПКго). На практике
определения ведут в течение пяти суток (БПКв). Вели-
чину БПКз для бытовых вод обычно принимают 67% от
БПКго! Для московской сточной жидкости она состав-
ляет 88—95% БПКго-
Онределение БПКв для производственных сточных вод
не всегда надежно, так как ход потребления кислорода
для каждого их вида имеет специфические особенности.
Поэтому для промышленных вод необходимо определе-
ние БПКпо.чн До начала нитрификации.
Ход потребления кислорода для бытовых сточных вод
(табл. 12.1) приближается к мономолекулярной реакции.
Таблица 12.1
Ход потребления кислорода (при константе скорости
потребления кислорода й=0,1)
Сутки 0.5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 15 20
Потребление О» в % от полного. 11 21 37 50 60 68 75 80 84 87 90 96 99
Численные значения окисляемости и БПК сточных
вод находятся в прямой зависимости. Окисляемость для
бытовых вод составляет около 30% от БПКз-
Стойкость, или относительная стабильность, характе-
ризующая незагниваемость жидкости (табл. 12.2), — от-
ношение содержащегося в жидкости кислорода в раст-
воре или в виде нитритов и нитратов (на 1 яг азота
нитратов выделяется 2,85 яг кислорода, а на 1 яг азота
нитритов — 1,71 мг кислорода) к количеству кислорода,
потребного для полного окисления жидкости.
Таблица 12.2
Показатели стойкости сточных вод
Срок загнива- ния в сутках Стойкость И % Срок загнива- ния в сутках Стойкость в %
0.5 11 1 8 84
1 21 9 87
1,5 30 10 90
2 37 11 92
2,5 44 12 94
3 50 13 95
4 60 14 96
5 68 16 97
6 75 18 98
7 80 20 99
Количество растворенного кислорода определяется по
методу Винклера. Насыщение жидкости кислородом за-
висит от температуры (табл. 12.3).
Активная реакция, определяющая концентрацию во-
дородных ионов в сточных водах, выражается величи-
ной отрицательного логарифма этой концентрации. При
Глава 12. Общая часть
103
Т а б л и ц а 12.3
Количество кислорода, растворенного в воде; в мг/л при различных температурах и давлен 760 мм рт. а
Температура в °C 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Количество Ог при насыщении . 14.Б6 14,16 13,78 13,42 13.og; 12,73 12,41 12,11 11,81 11,52
Температура в “С 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
Количество Oz при насыщении . 11,25 10,99 10,75 10,5 10,28 10,06 9,85 9.65 9,45 9,26
Температура в °C 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
Количество Ot при насыщении. 9,09 8,9 8,73 8,58 8,42 8,26 8,1 7,95 7,8 7.66 7,52
рН=7 реакция среды нейтральная, при рН>7 — щелоч-
ная, а при ,рН<7 — кислая. При рН<4 сточные воды
считаются сильно кислыми, а при рН>10 — сильно ще-
лочными. Биологический процесс протекает при величине
рН=6,5ч-8Д
Изменение концентрации раствора сильной кислоты
или щелочи в 10 раз соответствует изменению pH на од-
ну единицу.
Кислотность или щелочность стоков выражается
в мл нормального или децинормального раствора кисло-
ты или щелочи, которые нужно затратить для нейтрали-
зации 1 л воды. Нормальным называется'раствор, со-
держащий в 1 л 1 г-экв вещества (1 г-экв/л}. Концентра-
ция децинормального раствора (0.1N) в 10 раз, а сан-
тинормального (0,01N) в 100 раз меньше нормальной.
Санитарную опасность воды оценивают по наличию в
ней бактерий кишечной палочки (В. Coll). Количество
кишечных палочек в 1 л воды называется коли-индексом,
а количество миллилитров воды, в которой содержится
одна кишечная палочка, — коли-титром.
12.3. ЗАГРЯЗНЕНИЕ БЫТОВЫХ СТОЧНЫХ ВОД
Загрязнение бытовых сточных вод подсчитывают ис-
ходя из общего количества взвешенных веществ на одно-
го человека 65 г/сутки, считая по сухому веществу, в
том числе 40 г/сутки осадка. .Неоседающие вещества вы-
носятся на сооружения биологической очистки и являют-
ся основой для образования активного ила. Количество
ила при наличии аэротенков — 32 г/сутки на одного че-
ловека по сухому веществу. Загрязнения в отстоенной
жидкости на одного человека принимаются: по БПКго —
40 г/сутки, а по БПКз — 35 г/сутки. Загрязнение от насе-
ления неканализоваиных районов, вносимое в канализа-
цию через бани, прачечные, сливные пункты, обществен-
ные уборные, учреждения общественного питания и дру-
гие сооружения, принимается равным 1/з от указанных
выше норм.
При проектировании канализации, охватывающей про-
мышленные предприятия и жилые поселки, бытовые за-
грязнения, попадающие на очистные сооружения, учиты-
ваются только по поселкам при условии, что все рабо-
тающие живут в них.
При проектировании локальных канализаций для про-
мышленных предприятий без поселков бытовые загряз-
нения, вносимые работающими, учитываются по приве-
денным выше данным с коэффициентом 1/3. При сплаве
•в канализацию измельченного мусора следует дополни-
тельно учитывать количество взвешенных веществ из
расчета 70 г/сутки на одного человека (из них 40 г осе-
дающих) и увеличение БПКго на 0.25 г на 1 г сплавляе-
мого мусора в пересчете по сухому веществу.
При приеме в канализацию промышленных вод их за-
грязнение учитывается в соответствии с анализами.
Для пересчета объема осадка в зависимости от изме-
нения его влажности применяют следующую формулу
где № и 1?! объемы осадка в л3 при влажности соот-
ветственно Р И Р| в %.
12.4. САНИТАРНЫЕ ПРАВИЛА СПУСКА
СТОЧНЫХ ВОД В ВОДОЕМЫ
Спуск сточных вод в поверхностные водоемы регули-
руется «Правилами охраны поверхностных вод от за-
грязнения сточными водами», в соответствии с которы-
ми запрещается спуск в непроточные водоемы сточных
вод, содержащих радиоактивные и стабильные вещест-
ва^ не поддающиеся самоочищению, а также сброс про-
дуктов производства в количествах, превышающих нормы
допустимых технологических потерь. Условия спуска
сточных вод в водоемы определяются с учетом их раз-
бавления и самоочищения на расстоянии 1 км до пункта
водопользования. Эти правила распространяются как на
действующие, так и на проектируемые выпуски. Заключе-
ния органов по использованию и охране водных ресур-
сов по условиям спуска сточных вод в водоемы сохра-
'° СИЛУ В течение тРех лет, после чего подле-
жат возооновлению.
Различают два вида водопользования: 1) для целей
питьевого водоснабжения и водоснабжения пищевых
предприятий; 2) для купания и отдыха населения а
также расположенные в черте населенных мест. ’
104
РАЗДЕЛ III. Очистка бытовых сточных вод
Водоемы, используемые для рыбохозяйственных це-
лей, также разделяются на две категории: 1) используе-
мые для воспроизводства ценных пород рыбы; 2) прочие
рыбохозяйственные водоемы.
При спуске стоков непосредственно в водоем рыбо-
хозяйственного значения нормативные условия относят-
ся к месту выпуска. На участках массового нереста и
нагула рыбы спуск сточных вод не разрешается. Не до-
пускается также сброс сточных вод, содержащих радио-
активные вещества, в рыбохозяйственные водоемы и во-
доемы, используемые для разведения водоплавающей
птицы, или в источники водоснабжения этих водоемов.
Расчеты по водоему должны проводиться исходя из
среднечасового расхода сточных вод и среднемесячного
расхода реки 95%-ной обеспеченности, а для зарегули-
рованных рек—по гарантированному расходу ниже пло-
тины. Сброс сточных вод при резком падении расхода
воды в реке или в случае резкого изменения состава сточ-
ных вод может производиться через накопитель.
При решении вопроса необходимой степени очистки
сточных вод должны быть учтены возможные изменения
гидрологического режима водоема и санитарная ситуа-
ция как выше, так и ниже выпуска, а также влияние на
водоем всех имеющихся и проектируемых выпусков в
рассматриваемом районе. Согласование проектируемых
выпусков проводится в две стадии: предварительное —
при выборе площадки; окончательное — при рассмотре-
нии проектного задания. Контроль за работой действую-
щих выпусков должен осуществляться органами по ис-
пользованию и охране водных ресурсов при участии ор-
ганов Государственного санитарного надзора и рыбо-
охраны.
Общие требования к составу воды водоема после
выпуска сточных вод допускают увеличение взвешенных
веществ в водоемах первой и второй категорий соответ-
ственно на 0,25 и 0,75 мг/л. Для водоемов, содержащих
в межень более 30 мг/л природных взвешенных веществ,
допускается их увеличение на 5%. ВПК воды водоема
первой и второй категорий при 20° С не должна превы-
шать соответственно 3 и 6 мг/л.
Минеральный состав по плотному остатку в водоеме
первой категории не должен превышать 1000 мг/л, в том
числе: по хлоридам 350 мг/л, по сульфатам 500 мг/л.
Количество растворенного кислорода в водоемах обе-
их категорий не должно падать ниже 4 мг/л в пробах,
отобранных до 12 ч.
Во всех случаях запрещается сброс взвесей со ско-
ростью выпадения >0,4 и >0,2 мм/сек соответственно
для проточных и непроточных водоемов и веществ, спо-
собных образовывать на поверхности пленки плавающие
масляные пятна или повышающих температуру воды во-
доема более чем на 3°С по сравнению с максимальной
летней температурой.
Активная реакция воды в водоеме не должна выхо-
дить за пределы pH=6,5 4-8,5.
Не допускается сброс вод, содержащих возбудители
заболеваний или ядовитые вещества в концентрациях, ко-
торые могут оказать вредное влияние на водоем. Пре-
дельно допустимые концентрации вредных веществ в во-
де водоема приведены в табл. 12.4. Общие требования к
составу и свойствам воды водоемов, используемых в ры-
бохозяйственных целях, содержат дополнительные тре-
бования, не допускающие повышения температуры зимой
более чем на 5° С.
Количество растворенного кислорода не должно быть
ниже 6 мг/л в зимний (подледный) период для водоемов
рыбохозяйственного значения первой категории, а также
в летний период для водоемов обеих категорий (® про-
Таблица 12.4
Предельно допустимые концентрации вредных веществ в воде
водоемов санитарно-бытового водопользования1
Наименование ингредиента Предельно допустимая концентрация в яг/л
1. Бензол ... 2. Ванадии [Y(V)J 3. Гексоген .... 4. Гексахлорбензол 5. Диметилдпоксап . 6. Мышьяк'2 |As(HI)] . 7. Мопометпламин 8. Нитрохлорбепзол 9. Нитрил акриловой кислоты . 10. Нитроциклогсксан 11. Полихлорпинен . 12. Пиридин ... 13. Ртуть3 (Hg3+ ) 14. Свинец (РЬ2+ ) 15. Селей (sco|-) . 16. Тетраэтилсвинец 17. Урсол .... 18. Формальдегид 19. Фтор1... 20. Цианиды5. . . 21. Циклогексанол 22. Ацетон 23. Бензойная кислота 24. Деметилформамид . 25. Изобутнловый спирт . 26. Кадмий (Cd2+ ) ... 27. Кобальт (Со 2+ ) 28. Капролактам 29. Метанол .... 30. Масляная кислота . 31. Молочная кислота . 32. Муравьиная кислота 33. Медь (Сн2+ ) . . 34. Никель (Ы12+ ) ... 35. Пропиленглнколь 36. Синтетические жирные кислоты (Сс—С20) .... 37. Сульфиды” ... 38. Тринитротолуол . . 39. Триэтилеигликоль . . . 40. Уксусная кислота. 41. Хлор активный7. . 42. Цинк (Zn2+ ) 43. Этиленгликоль 44. Барий (Ва2+ ). 45. Бутиловый спирт. 46. Бензин .... 47. Ветлужское масло 48. Гексахлоран . 49. Гексахлорэтан 50. Динитробензол ... 51. Динитрохлорбензол . 52. Дихлорбензол 53. Дихлорэтан ... 54. Динитронафталнн 55. Дихлорбутен . 56. Дихлорциклогек 57. ДДТ 0,5 0,1 0.1 0,05 0,005 0,05 1 0,05 2 0,1 0,2 0,2 0,005 0,1 0,01 Отсутствие 0^5 1,5 0.1 0,5 В пределах, допустимых расчетом на содержание органических веществ в во- де водоемов и по показа- телям ВПК и растворен- ного кислорода 10 1 0,01 1 1 В пределах, допустимых расчетом на содержание органических веществ в во- де водоемов и по показа- телям БПК и растворен- ного кислорода 0,1 0.1 В пределах, допустимых расчетом на содержание органических веществ в во- де водоемов и по показате- лям БПК и растворенного кислорода Отсутствие В пределах, допустимых расчетом на содержание органических веществ в во- де водоемов и по показате- лям БПК и растворенного кислорода Отсутствие 1 В пределах, допустимых расчетом на содержание органических веществ в во- де водоемов и по показа- телям БПК и растворен- ного кислорода 4 1 0,1 0,02 0,02 0,01 0,5 0,5 0,03 2 1 0,05 0,02 0,2
Глава 12. Общая часть
105
табл. 12.4
Наименование ингредиента Предельно допустимая концентрация в лг/л
58. Диметплдитиофосфорная кислота 59. Диэтйлдптнофосфорная кислота . 60. Диэтилдитпофосфорный калий . . 61. Диизопропил — дитиофосфорный калий . . . . . 62. Железо (Fe2+ ). 63. Изопрен 64. Ксилол. . 65. Карбофос 66. Керосин . . 67. Метилэтилк 68. Мстафос ... 69. Меркаптофос 70. Метилсистокс . 71. Натриевая соль дихлорфсиоуксус- пой кислоты (Ыа-2,4-Д) . . . 72. Нитроформ 73. Нефть многосериистая • 74. Нефть прочая .... 75. Нефтеиовые кислоты 76. ОП-7 77. ОП-Ю 78. Пикриновая кислота . 79. Сероуглерод 80. Скипидар. 81. Стирол 82. Сапонин ... 83. Трихлорбеизол. 84. Толуол 85. Тетрапнтрометан. 86. Тиофос 87. Тетрахлорэтаи 88. Трихлорэтилен . ... 89. Фенол (карболовая кислота)8. 90. Хром [Cr(VI)| . 91. Хром (Сг3+ ) 92. Хлорбензол . 93. Хлоропрен 94. Хлорнитрозоциклогек 95. Хлорофос 96. Циклогексанон. . 97. Четыреххлористый углерод 98. Черемховская смола. 99. Этилбензол . . 100. Эфнрсульфонат ’ 0,1 0,2 0,5 0,02 0,5 0,005 0,05 0,05 0,3 1 0,02 0,01 0,01 1 0,01 0,1 0,3 0,3 (1,4 1,5 0,5 1 0,2 0,1 0,2 0,03 0,5 0,5 0,003 0,2 0.5 •0,001 0,1 0,5 0,1 0,1 0,005 0,05 1 5 0,002 0,01 0.2
Настоящий дополненный и уточненный перечень пре-
дельно Допустимых концентраций вредных веществ в воде
водоемов санитарно-бытового водопользования утвержден
взамен приложения № 2 к Правилам охраны поверхностных
вад от загрязнения сточными водами № 372—61 от 15 июля
2 Исключая органические соединен!!
’ Для неорганических соединений.
г Имеется в виду фтор также в соединениях.
- Цианиды простые н комплексные (за исключением
цианоферратов) в расчете на циан.
“ С учетом кислородного режима для зимних условий.
В пределах хлорпоглощаемостп воды водоема.
• Для пунктов водопользования, -использующих водоем в
качестве источников хозяйственно-питьевого водоснабжения.
Примечания: 1. Лимитирующий показатель вредно-
сти для веществ, указанных в пп. 1—21, — санитарно-токси-
кологический; для веществ, указанных в пп. 22—43, — обще-
санитарный; для веществ, указанных в пп. 44—100, — орга-
нолептический.
2. При загрязнении воды водоемов, служащих для быто-
вого водопользования, комплексом веществ с одинаковыми
лн нтпрующнмн показателями вредности: органолептичес-
кими (по запаху, привкусу, окраске), по влиянию на общий
санитарный режим водоема (на процессы самоочищения от
органического загрязнения), по саннтаряо-токснкологиче-
скому показателю приведенные в таблице предельно допу-
стимые концентрации для отдельных веществ должны при-
ниматься с учетом одного из следующих указаний:
а) при осуществлении предупредительного санитарного
надзора — величина предельно допустимой, концентрации
каждого вещества, входящего в комплекс, должна быть
уменьшена во столько раз, сколько вредных веществ с оди-
наковыми лимитирующими показателями предполагается к
спуску со сточными водами или содержится в водоеме;
б) при осуществлении текущего санитарного надзора —
сумма концентраций всех веществ, выраженная в процентах
от соответствующих предельно допустимых концентраций для
каждого вещества в отдельности, не должна превышать 100%.
Предельно допустимые концентрации некоторых вредных
веществ в воде рыбохозяйственных водоемов
Наим нование
Предельно
допустимая
концентрация
в мг[л
Свинец .
Мышьяк
Медь
Цинк .
Никель .
Кадмий
Цианиды
Магнии
Аммиак ....
Солн аммония
Фенолы . . .
Сероуглерод
Танииды........... -
Смолистые вещества, йиых
пород древесины ........................
Нефть и нефтепродукты и растворенном и
эмульгированном состояниях .
Свободный хлор
0,1
0,05
0,01
0,01
0,01
0.005
0,05
50
0,1
5
0,001
1
Ниже 10
0,05
Отсутствие1
1 В пределах наиболее чувствительного метода исследо-
вания.
бах, отобранных до 12 ч). БПК5 воды рыбохозяйствен-
ных водоемов не должна превышать 2 мг/л.
Допустимые концентрации вредных веществ в воде
рыбохозяйственных водоемов приведены в табл. 12.5.
12.5. СМЕШЕНИЕ СТОЧНЫХ ВОД С ВОДОЙ
ВОДОЕМА
Для учета расхода реки, участвующего в смешении,
вводят так называемый коэффициент разбавления у,
который определяется по формуле И. Д. Родзиллера:
(12.2)
где у — коэффициент разбавления на расстоянии L;
Q — расход реки в мЧсек;
q — средний расход сточных вод в м2 3 * * * *[сек;
е — основание натуральных логарифмов;
L — расстояние от места выпуска сточных вод до
расчетного створа в х;
а—коэффициент, учитывающий влияние гидравли-
ческих факторов и равный
а = <рЦ/-у (12.3)
Здесь <р—коэффициент извилистости русла реки (от-
ношение длины между двумя пунктами по
фарватеру к длине по прямой);
6 — коэффициент, зависящий от места выпуска
сточных вод, равный для берегового выпус-
ка I и для выпуска в фарватер 1,5;
Е — коэффициент турбулентной диффузии.
106
РАЗДЕЛ III. Очистка бытовых сточных вод
Для равнинных рек Е находят по формуле Потапова:
<124>
где о ср — средняя скорость в водоеме в м/сек-,
Нср — средняя глубина водоема в м.
Расстояние LCM заданного процента смешения р на-
ходим по формуле
L t—Допустимая ВПК (для водоема первой кате-
гории 3 мг/л, для водоема второй категории
6 мг/л)-,
Lp — ВПК речной воды.
В случае неполного смешения вместо Q принимает-
ся yQ (где у—степень разбавления).
Пример. Определить допустимую БПК сточных вод для вы-
ше рассмотренного случая исходя из температуры 18° С для
первой категории водоема при БПК речной воды 2 мг/л.
Решение. Время протока будет
6000
/=-----------= 0,14 суток.
0,5-3600-24
Пример. Определить степень смешения сточных вод с во-
дой реки иа расстоянии 6 км при береговом выпуске и расходе
сточных вод 0,3 м31сек.
Расход реки 95%-ной обеспеченности 16 м31сек, средняя глу-
бина реки 1,3 м, скорость течения 0,5 м/сек, коэффициент изви-
листости реки 1,2.
Решение. Находим значения Е и « по формулам (12.4) и
(12.3):
Для температуры 18° С находим по табл. 12,6 А=0,09.
Тогда
X — — 0,68 (
0.3 \
= 36,3 (—---------2
\ 0,9715
10-0,09-0.14
10—0,09-0,14
—------= 39,5 + 3,09 = 42,6 мг/л.
0,9715
Е = 0.5-1,3 = 0>00з25.
200
= 1,2-0,22 = 0,264.
Коэффициент разбавления в расчетном створе по формуле
(12 2) будет равен
3____
, —0,264 /6000
—----------------------= 0,68.
3____
, . 16 -0,264 /6000
1-|-----е
0,3
12.7. ВЫПУСК СТОЧНЫХ ВОД В НЕПРОТОЧНЫЕ
ВОДОЕМЫ
Смешение сточных вод с водой озера или водохра-
нилища зависит от ветра и наличия течений. Влияние
ветра обычно распространяется на глубину 0,4 Н (где
Н — глубина водоема). М. А. Руффелем предложены
формулы для приближенного вычисления достигаемой
степени разбавления. Им различается начальное пИ и
основное последующее п0 разбавления.
Общее разбавление п принимается
12.6. САМООЧИЩЕНИЕ ВОДОЕМА
п = пипо. (12.8)
Начальное разбавление, происходящее непосредст-
венно у места выпуска:
пн =
ст Кр
(12.9)
Изменение ВПК смеси сточной и речной воды за счет
самоочищения определяется по формуле
Lt=Lo- 10~w, (12.6)
где £0 и Lf — начальная и конечная ВПК;
t — время в сутках;
.k — константа скорости потребления кисло-
рода.
Значения k в зависимости от температуры приводят-
ся в табл. 12.6.
Таблица 12.6
Значения k
Темпе- ратура в ®С 0 5 9 12 15 18 20 22 24 26 28 29
k 0,04 0,05 0.06 0,07 0,08 0,09 0,1 0,11 0,12 0.13 0,14 0,15
Кп~Кр
Кст. *и и /Ср — концентрации вещества соответственно
в сточной жидкости, в начальном участ-
ке водоема и в расчетном пункте водо-
хранилища в мг/л.
Начальное разбавление зависит от количества сточ-
ных вод, глубины водохранилища, скорости течения и
глубины, на которую осуществлен выпуск.
При выпуске в мелководной прибрежной части во-
доема или в верхней части глубины Н в м при средней
скорости ветра 5,5 м/сек
_ ?+ 0,0118/72
”н= </ +0,00118/72 ’
где <7 — расход сточных вод в мъ/сек.
Ширина загрязненной зоны в зависимости от глуби-
ны может быть принята следующей.
Глубина в .«
9—10
Ширина в м
100
150
200
250
(12.10)
Допустимая ВПК сточной воды X определяется по
формуле
х='г(1о=^'_£р) + (127)
где Q — расход реки в м?/сек-
q — расход сточных вод в м?/сек;
t — время протока в сутках;
г д’ _
Последующее разбавление п0 = -- (где Кы—
1\ъ — Лр
концентрация вещества в чистой воде водохранилища
в мг/л) для места водохранилища, находящегося на
расстоянии L км, определяется по формуле
Глава 12. Общая часть
107
/ Л \о,627 + 0,0002
По= Ц-0,412 1—1 (12.11)
где Дх = 6,53Я1.167 (12.12)
Предельно допустимая концентрация в выпускаемых
сточных водах находится по формуле (12.7), где отно-
yQ .
шение — заменяется на п—1.
Я
Пример. Определить необходимую степень очистки сточных
вод для берегового выпуска в водохранилище, удаленного от
водозабора на 20 км, при средней глубине загрязненной зоны
6 .« и среднем расходе сточных вод 2000 лР/ч, или 0.555 лЩсек.
БПК воды водохранилища 0,12 мг/л; скорость течения 1 м/сек;
температура воды 20°С.
Решение. Начальное разбавление находим по формуле
0,555 + 0,0118-6= . сл
п =-----------------=1,64;
н 0,555 + 0,00118-6=
Дл- = 6,53-61'167 = 53ж.
Основное разбавление
< , 20 000 \о,627 + 0,0002
п0 = 1+0,412^—— ] 53
= 1 + 0.412-3780-693 = 25.
Полное разбавление
п = 1.64-25 = 41.
Допустимую БПК определяем по формуле (12.7):
X = (41 - 1) ( 10_0>1.0>23 0Д2) + 10-0,1-0,23 ”
= 40 (— ------0,12^ + —-------= 40-3,04 + 3,16 = 12-1,8 мг/л.
( 0,9484 1 0,9484
Время протока будет
i — = о,23 суток.
1-3600-24
12.8. МЕТОДЫ И СТЕПЕНЬ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ
ВОД
Плавающие и оседающие взвешенные вещества за-
держиваются на сооружениях механической очистки.
Растворенные и неоседающие вещества, содержащие-
ся в сточных водах, перерабатываются (минерализуют-
ся) на сооружениях биологической очистки. Биологи-
ческая очистка может производиться с применением
почвенных естественных или искусственных методов
очистки. При выборе метода очистки в первую очередь
необходимо выявлять возможность и целесообразность
сельскохозяйственного использования сточных вод.
Биологическую очистку в искусственно созданных
условиях следует применять лишь в тех случаях, когда
по местным условиям невозможно или нецелесообразно
применение биологической очистки сточных вод в есте-
ственных условиях. Во всех случаях использования есте-
ственных методов очистки необходимо устройство со-
оружений предварительной механической очистки. Пере-
работка задержанного осадка осуществляется на спе-
циальных сооружениях.
Степень очистки устанавливается на основании са-
нитарных расчетов, определяемых местными условиями,
и согласовывается с органами Государственного сани-
тарного надзора, Рыбоохраны и местными Советами де-
путатов трудящихся.
12.9. САНИТАРНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ
К МЕСТОРАСПОЛОЖЕНИЮ ОЧИСТНЫХ
СООРУЖЕНИИ
Санитарно-защитные зоны (разрывы) между очист-
ными канализационными сооружениями и жилыми квар-
талами или пищевыми предприятиями должны прини-
маться по табл. 12.7.
Таблица 12.7
Санитарно-защитные зоны
Методы очистки сточных НОД Расстояние в м при расчетной производительности очистных сооружении в тыс. мя/сушки
более 0.2 до 5 более 5 до 50 более 50 до 500
1. Механическая очистка с иловыми площадками для сброженных осадков . . . 200 300 400
2. Биологическая очистка на искусственных сооружениях с иловыми площадками для сброженных осадков 200 400 500
3. Поля фильтрации . 300 500 1000
4. Поля орошения . 200 400 1000
Санитарные разрывы для очистных сооружений про-
изводительностью свыше 500 тыс. м3/сутки устанавлива-
ются по согласованию с органами местного Государст-
венного санитарного надзора. При расположении соору-
жений для сушки осадка в помещении разрыв сокра-
щается на 30%. Для иловых площадок, расположенных
за пределами .очистной станции, должны устанавливать-
ся разрывы как и для очистной станции с механической
очисткой соответственно ее производительности (см.
табл. 12.7). При отсутствии на территории очистной
станции иловых площадок разрывы по пп. 1 и 2
табл. 12.7 сокращаются на 30%.
Приведенные в табл. 12.7 расстояния должны исчис-
ляться от зданий жилых кварталов и пищевых пред-
приятий до границ территории очистных сооружений с
учетом их перспективного расширения.
Санитарные разрывы могут быть увеличены по тре-
бованию органов Государственного санитарного надзо-
ра, но не более чем вдвое в случае расположения жи-
лых кварталов с подветренной по отношению к очист-
ным сооружениям стороны.
Сушка сырого осадка допускается в исключительных
случаях; при этом разрывы устанавливаются по согла-
сованию с органами Государственного санитарного над-
зора.
Санитарные разрывы для очистных сооружений ма-
лой производительности (до 500 м3/сутки) должны при-
ниматься по данным, приведенным в п. 20.2.
Поля фильтрации следует располагать вниз по те-
чению грунтового потока от водозаборных сооружений
на расстоянии, определяемом величиной депрессионной
воронки, — но не менее 200 м для суглинков, 300 м для
супесей и 500 м для песков.
По отношению к жилой застройке очистные сооруже-
ния следует располагать с подветренной стороны гос-
подствующего направления ветров теплого периода
года, а также вниз по течению грунтовых вод от водо-
заборных сооружений, питающихся этими водами.
108
РАЗДЕЛ III. Очистка бытовых сточных вод
12.10. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ
Расчет отстойной части очистных сооружений произ-
водится по максимальному расчетному расходу подво-
дящего коллектора при самотечном поступлении сточ-
ных вод и по расчетной (суммарной) производительно-
сти рабочих насосов при подаче через насосную стан-
цию.
При этом увеличение расхода за счет душевых ус-
тановок обычно не учитывается.
Если количество мыльных вод во время работы бань
и прачечных превышает количество бытовых стоков, то
для их очистки необходимо устройство специальных со-
оружений.
При необходимости проектирования сооружений для
совместной очистки бытовых и производственных сточ-
ных вод, содержащих специфические загрязнения, воз-
можность такой очистки должна быть соответственно
проверена.
Смесь бытовых и производственных вод не должна
иметь активную реакцию pH ниже 6,5 и выше 8,5, а
также количество растворенных солей выше 10 г/л. В
случае биологической очистки ВПК не должна превы-
шать 500 и 1000 мг/л для специальных видов аэротен-
ков с рассредоточенным впуском сточной жидкости; со-
держание вредных веществ не должно превышать до-
пустимого предела (см. гл. 23, табл. 23.2).
Для хода биологического процесса при стоке с БПК<
<500 мг/л содержание биогенных веществ должно быть
по азоту аммонийных солей не ниже 15 мг/л и по фос-
фатам не менее 3 мг/л. При ВПК от 500 до 1000 мг/л
эти значения должны быть соответственно повышены
до 25 и 8 мг/л.
В системе сооружений должны предусматриваться
устройства:
а) для равномерного распределения сточных вод, за-
мера их количества, а также количества осадка, газа,
пара, воздуха и др.;
б) для выключения из работы части или всех элемен-
тов сооружений;
в) обеспечивающие механизацию, диспетчеризацию,
автоматизацию и контроль за работой сооружений.
ГЛАВА 13
СООРУЖЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ
13.1. РЕШЕТКИ
Решетки, служащие для задержания крупных пла-
вающих веществ, устанавливают обязательно при само-
течном поступлении сточных вод на очистные станции.
При подаче сточных вод по напорному трубопроводу
решетки на очистных сооружениях устанавливают в тех
случаях, когда прозоры решеток в насосной станции со-
ставляют более 16. лиг.
Рекомендуют принимать ширину прозоров равной
16 мм, а форму стержней — прямоугольной. При этой
величине прозоров количество отбросов, снимаемое с
решеток при ‘ручной очистке, составляет 5 л, а при ме-
ханизированной 6 л на одного человека в год.
Скорость воды при прохождении решетки назначают
0,8—1 м/сек при максимальном расходе; в уширении ка-
нала перед решеткой в часы минимального расхода
скорость должна быть не менее 0,4 м/сек.
Механизированная очистка решеток и .передача их
в дробилку обязательны при количестве отбросов
0,1 м?/сутки и более.
При механизированной очистке решеток необходима
установка резервных решеток: а) при одной рабочей
механизированной решетке резервная решетка может
быть с механизированной или ручной очисткой; б) при
двух рабочих механизированных решетках — одна, с ме-
ханизированной очисткой; в) при трех и более — две ре-
шетки.
Количество отбросов, снимаемых; с решеток в. зави-
симости от ширины их прозоров, приведено в табл. 13.1.
Таблица 13.1
Количество отбросов, снимаемых с решеток
Количество отбросов* па 1 человека в год Ширина прозоров решетки в мы
16 20 25 30 40 50 70 90 100 120
При ручной очистке . механпзпрован- й очистке Влажность отб[ фициент часовой нер 5 6 JOCOI авпо 4 5 з 80»/ Mepi 3 3,5 о! ОС IOCTI 2,5 3 )ъем| I ПОС 2 2,5 II ый :туш 1,5 2 вес ' теши 1,5 750 л 1 отС 1,2 г/лР, >рос< 1,1 : коз зв 2. 1 ф-
Отбросы после дробления сбрасывают в подводящий
коллектор перед решеткой или направляют для перера-
ботки в метантенки; реже их вывозят в контейнерах на
свалку.
В случае подачи ила в метантенки для разбавления
пульпы следует взамен воды использовать уплотненный
избыточный активный ил.
Расчет необходимой площади решетки производят по
скорости в‘ прозорах при наполнении, соответствующем
расчетному в подводящем канале.
Потери' напора в решетке зависят от скорости и на-
ходятся по формуле
V2
/1 = 1(С—, (13.1)
2ё
где v — скорость движения воды перед решеткой
в м/сек-,
К— коэффициент, учитывающий увеличение поте-
ри напора из-за засорения решетки (рекомен-
дуется принимать /<=3);
С—коэффициент сопротивления, зависящий от
формы стержней и равный
/ 5 \4/з
Нт) <13-2>
Р — коэффициент для прямоугольных стержней,
равный 2,42;
S — толщина стержней решетки в лглг;
Ь — ширина прозоров решетки в мм.
Решетки устанавливаются с углом наклона к гори-
зонту не менее 60°
Различными организациями составлены типовые про-
екты механизированных решеток.
Общий вид механизированной поворотной решетки
приведен на рис. 13.1.
Характеристики решеток по типовым проектам при-
ведены в табл. 13.2.
Рис. 13.1. Механизированная поворотная решетка
1 — поворотные грабли
110
РАЗДЕЛ III. Очистка бытовых сточных вод
Таблица 13.2
Характеристики механизированных решеток (размеры даны в мм)
Марк Ширина решетки Размеры канала в месте установки грабель Прозоры решеток Толщина прутьев Вес комплекта грабель в кг Проектная организация
глубина Н ширина ширина | | число
МГ-5 1000 1200 1120 20 33 8 2190 Мосводоканалпроект
МГ-9* 800 1200 1020 20,- 44, 68 30, 15, 10 6, 5, 6 1287 Гинрокоммунводоканал
МГ-10* 1000 2000 1200 20, 44, 68 36, 18, 12 6, 8, 10 6, 8, 10 1505
МГ-П* 1000 1600 1200 20, 44, 68 36, 18, 12 1380
МГ-12* 1450 2000 1600 16, 20, 40 55. 47, 28 8, 8, 8 1965
МГ-1800* (модерни- зированные) 1850 3093 2300 16 69 10 6628 Мосводоканалпроект
РММ 1000 1000 1000 16 34 8 1120 Водоканалпроек
* Решетки поворотные.
Кроме указанных в табл. 13.2 марок решеток, Мос-
водоканалпроектом в 1962 г. разработаны типовые ме-
ханизированные решетки размером 800X1400, 1 000Х
Х1400, 1 400X1 600, 1 000X2 000, 1 400X2 000 и
1 800 X3 000 мм.
Рис. 13.2. Дробилка марки Д-З
Все грабли, указанные, в табл. 13.2, приводятся в
движение электродвигателем мощностью 1 кет с п—
=930 об/миИ (через редуктор).
Для обслуживания грабель первых четырех марок
требуется таль грузоподъемностью 1 г; для грабель
марки МГ-12 — таль грузоподъемностью 2 т, для марки
МГ-1800—таль грузоподъемностью 3 т. Скорость тяго-
вой цепи для всех грабель 0,058 м/сек и только для
грабель .марки МГ-1800—0,035 м/сек. Максимальное чис-
ло граблин четыре.
Решетка РММ вертикальная с червячным редукто-
ром РЧН-80А-1-1 имеет незакрепленные верхние концы.
Она прочищается гребенкой, прикрепленной к
рычажным талям, верхний конец которых шар-
нирно. связан с втулочно-роликовыми цепями,
вращающимися на звездочках. Скорость дви-
жения гребенки 3 м/мин. Высота грабель над
каналом составляет 3 100 мм; ширина, считая
по редуктору, — 2070 мм, вдоль канала —
1000 мм; грузоподъемность тали для решетки
РММ —0,5 т.
Дробилки. Для измельчания задержанных
i отбросов применяют дробилки молоткового ти-
X па, изготовляемые заводом Водоприбор. Наи-
1 более употребительна дробилка Д-З (рис. 13.2)
I производительностью 500 кг/ч, приводимая
b в действие электродвигателем мощностью
L 20 кет с п=1450 об/мин. Вес дробилки с дви-
уУ гателем и рамой составляет 830 кг (в том чис-
1 ле вес двигателя 280 кг, вес рамы 113 кг).
Имеется также дробилка производительностью
1000 кг/ч с двигателем мощностью 45—60 кет
й. и п=1450 об/мин. Вес дробилки 2000 кг. При
дроблении отбросов в дробилку подается во-
допроводная или очищенная сточная вода, ре-
же используется избыточный активный ил; рас-
ход воды 10 л на 1 кг отбросов. Влажность
раздробленных отбросов обычно составляет
98-98.5%.
В зарубежной практике для задержания и
измельчения отбросов применяются также ре-
шетки, совмещенные с дробилкой, — коммииу-
торы (рис. 13.3), представляющие собой ме-
таллический барабан с прорезями и зубьями
для дробления отбросов.
Цилиндрическая решетка вращается в по-
токе сточной жидкости вокруг вертикальной
оси; отбросы, прилипающие к зубьям решетки,
увлекаются при ее вращении к неподвижной гребенке,
которая установлена на станине, и измельчаются при
прохождении зубьев из твердых сплавов через гре-
бенку.
При такой конструкции решеток отбросы не извле-
каются на поверхность, что является большим преиму-
Глава 13. Сооружения механической очистки
Ill
ществом этой системы в санитарном и технологическом
отношениях.
Здание решеток. Обычно решетки размещают в спе-
циальных отапливаемых и вентилируемых помещениях,
снабженных грузоподъемными приспособлениями
(рис. 13.4).
Расчетная температура в здании решеток принима-
ется 12° С; кратность обмена воздуха равна пяти. Для
предотвращения попадания в здание через каналы хо-
лодного воздуха устраивают специальные завесы. При
установке дробилок последние лучше размещать в при-
ямке, что облегчает подачу в них осадка^
Рис. 13.3. Вращающаяся решетка-дробилка
(комминутор)
/ — электродвигатель; 2 — литой корпус; 3 — вращаю-
щийся барабан; 4 — гребень; 5 — камера; 6 — резец:
7 — режущий зуб; 8 — сифон; 9 — редуктор
Разрез ПО I-I
Рис. 13.4. Здание решеток
производительностью 5500 —
15 000 м3{сутки
1 — решетка механизированная малога-
баритная размерим 1000x1000 .ил; 2 —
дробили Д-З с электродвигателем
АО72Ц на раме-. 3—насос ВН 18x30
с электродвигателем ТАГ 32-4 на раме;
4 — дырчатое корыто с лотком и стой-
кой; 5 — кошка с ручным приводом
грузоподъемностью 0 5 т; 6 — электро-
двигатель
План
112
РАЗДЕЛ III. Очистка бытовых сточных вод
Таблица 13.3
Основные данные по типовым проектам грабельных помещений
№ п.'п Расчетный расход а тыс. м31сутки л/сек Решетк Размеры здания (внутренние) в м Строительная кубатура здания в м' Примечание
количество в плайе высога
1 3 4 Пт тапных 1,2—5,5 28—110 5,5—15 110—280 22 380 80 1200 ) и м е ч а н не. В i i Ленинградским от) РММ РММ МГ-9 МГ-11 in. 1 и 2 пр, холением Гт 1 2 2 введены дат прокоммунвс 4,5X5,5 4,5X5,5 10,4X5,4 13,25X5,4 (ые по проектам >доканала в 1961 4,1 4,1 3,75 3,75 . разработан г. 159,2 159,2 334—720 460-930 иым Водоканале У запасной решетки с ручной очисткой (6=1 м.) Высота насыпи от 0 до 5 м Высота насыпи от 0 до 5 jii То ж (роектом в 1961 г., а в пп. 3 и 4—разрабо-
Подачу осадка от решеток к дробилкам целесообраз-
но механизировать. Для обеспечения нормального об-
служивания решеток расстояние между выступающими
частями решеток должно составлять не менее 1,2 м.
Свободное расстояние перед фронтом решеток должно
быть не менее 1,5 м. Для отключения отдельных реше-
ток в каналах предусматривают щиты и пазы для уста-
новки временных шаидоров.
Здания решеток обычно блокируют с помещениями
насосов, гидроэлеваторов, песколовок и насосов сырого
осадка. На более крупных сооружениях они могут быть
объединены также с диспетчерским пунктом цеха меха-
нической очистки, санузлом и подсобными помещениями.
На станциях производительностью до 20 тыс. м3/сут-
ки при расположении бытовых и подсобных помещений
всей станции в одном здании, специальных бытовых и
подсобных помещений в здании решеток можно не пре-
дусматривать.
Часто по условиям вертикального расположения со-
оружений здание решеток строят в два этажа. Водока-
налпроектом и Гипрокоммунводоканалом разработаны
типовые проекты зданий решеток. Основные данные по
этим проектам приведены в табл. 13.3.
13.2. ПЕСКОЛОВКИ
Песколовки устанавливают на очистных сооружениях
для удержания минеральных частиц. Устройство песко-
ловок обязательно при производительности сооружений
более 100 м3/сутки. Песколовки применяют горизонталь-
ные с прямолинейным движением воды, горизонтальные
с круговым движением воды, щелевые, вертикальные с
подачей воды по касательной. Наибольшее распростра-
нение получили песколовки горизонтальные с прямоли-
нейным и круговым движениями воды.
Щелевые песколовки применяют главным образом на
каналах. Для нормальной работы этих песколовок необ-
ходимо наличие прямого участка канала (10—15 лг) как
до песколовки, так и после нее. Скорость прохода над
щелями должна быть не более 1,5—2 м/сек, количество
щелей —две или три при ширине 0,1—0,15 лг и длине
0,75—1 диаметра трубы или ширины канала.
Для горизонтальных песколовок и песколовок с кру-
говым движением воды скорость при максимальном
притоке должна быть не более 0,3 м/сек, а при мини-
мальном— не менее 0,15 м/сек.
Продолжительность протока через песколовку уста-
навливается по расчету в зависимости от глубины про-
точной части и гидравлической крупности задержива-
емых частиц при скорости их .выпадения 18,7 —
24,2 мм/сек, но не менее 30 сек. Число отделений песко-
ловок принимается не менее двух. Количество задержи-
ваемого осадка то нормам для горизонтальных песколо-
вок составляет 0,02 л, для щелевых — 0,01 л на одного
человека в сутки >при объемном весе 1,5 т/м3 и влаж-
ности 60%.
При количестве осадка более 0,5 м3/сутки обязатель-
но применение механизированного или гидравлическо-
го его удаления из песколовок. При механизированном
удалении одно отделение должно быть резервным. Пе-
сок в песколовках может храниться не более двух суток.
Осадок из песколовок в большинстве случаев удаля-
ют при помощи гидроэлеваторов. Для обезвоживания
песок направляют в бункер или на песковые площадки.
В горизонтальных песколовках с ручной очисткой
применяют дренаж. Для сохранения в песколовках по-
стоянной скорости протока в ночные часы выключают
часть секций или предусматривают установку специаль-
ного водосливного устройства на выходе из песколовки.
За рубежом (применяются песколовки с пневматической
отмывкой песка.
Расчет песколовок. Щелевые песколовки рассчитыва-
ют по скорости над щелями, затем определяют емкости
бункеров для осадка. Угол наклона стенок бункера сле-
дует принимать не менее 50°
Вертикальные песколовки рассчитывают по нагрузке
на площадь водного зеркала, которую принимают рав-
ной НО—130 Л13/ж2. Скорость протока в опускной шахте
назначают до 0,4 м/сек.
Высоту цилиндрической части находят по времени
пребывания жидкости в песколовке в течение 2—3 мин
и скорости подъема порядка 3—3,7 см/сек (рис. 13.5).
Горизонтальные песколовки рассчитывают следую-
щим образом.
Расчетная длина песколовки L определяется по фор-
муле
г = —
и
(13.3)
Глава 13. Сооружения механической очистки
113.
План
Рис. 13.5. Вертикальная песколовка с вращательным
движением сточных вод (Люблино)
/ — подводящий канал с 6=1330 мм и 6=1 150 ’ — отводя-
щий лоток
где v — расчетная скорость протока, равная 0,3 м!сек\
Н — глубина проточной части в м;
и — скорость оседания частиц заданной крупности
в м)сек.
Поверхность песколовки F равна
(13.4)
и
где Q — максимальный расход в м3!сек-,
и — скорость оседания песка в мм]сек, равная
и = |/" г/д — да2 (13.5)
«о— гидравлическая крупность частиц в мм/сек,
принимаемая по табл. 13.4;
да — средняя величина вертикальной составляющей
продольной скорости, равная
да = 0,Обо. (13.6)
Таблица 13.4
Типовые проекты песколовок. Водоканалпроектом и
Гипрокоммунводоканалом разработаны типовые проек-
ты песколовок.
Двухсекционные горизонтальные песколовки с руч-
ной очисткой, разработанные в 1956 г. Водоканалпро-
ектом (рис. 13.6, табл. 13.5), имеют рабочую длину 9 м
и оборудованы местным дренажем.
Рис. 13.6. Горизонтальная песколовка с прямо--
линейным движением воды, очищаемая вручную.
I — деревянная решетк 2 — песок; 3 — гравий
Значения ий и и для песка
Показатели Размеры частиц песка п ям
0,05 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0,5
Вычисленное значение 5,5 18,7 24,2 29,7 35,1 40,7 51,6
и в мм,!сек. — 11,2 19 25,6 31,6 37,8 49,3
Пример. Рассчитать горизонтальную песколовку на пропуск
расхода 0,84 лР/сск при наполнении в подводящем лотке 0,8 м
и задержании частиц песка крупностью 0,25 мм.
Длин!' песколовки определяем по формуле (13.3):
ь==о±оА = 126ж
0,019
Таблица 13.5
Основные параметры типовых горизонтальных песколовок,
очищаемых вручную
Производительность в .г{сек Ширина отделения песколовки в м Об1 песк
10 0,25 10,5
25 0,3 10,5
50 0,4 И
а поверхность песколовки — по формуле (13.4):
Общая ширина песк кп будет
b = F-.L= 44,2:12,6 = 3,5.«.
Принимаем двух отделений шириной по
1.75 л.
Данные по типовым горизонтальным песколовкам
с гидроэлеваторами, разработанными в 1961 г. Харь-
ковским отделением Водоканалпроекта из сборного же-
лезобетона, приведены в табл. 13.6.
Песколовки производительностью 278 и 555 л]сек
имеют по три бункера для песка высотой 1,8 м. Все
песколовки (кроме песколовки производительностью
555 л/сек) — спаренные. После бункерных песколовок
предусмотрено устройство лотков Паршаля: одного —
для песколовки производительностью 278 л/сек и двух—
для песколовки производительностью 555 л!сек.
114
РАЗДЕЛ 1П. Очистка бытовых сточных вод
Таблица 13.6
Основные параметры горизонтальных песколовок
из сборного железобетона
Производи- тельность в л/сек Ширина одного отде- ления в м Рабочая длина в я Строительный объем двух отде- лений ’ н -Ца
28 0,25 9,18 11,05
45 0,4 9,25 16
69 0,6 9,25 16,8
278 1,25 9 113
Б55 2.5 9 185,7
Рис. 13.7. Горизонтальная песколовка с кру-
говым движением воды
1 — подводящий лоток; 2 — отводящий лоток; 3 — кру-
говой лоток; 4 — разделительная стенка; 5 — подача
пульпы на обезвоживание; 6 — подача воды на гид-
роэлеватор
Высота насыпи у песколовки может быть принята
от 0 до 5 м.
Типовые песколовки с круговым движением воды,
разработанные в 1956 г. Водоканалпроектом (рис. 13.7,
табл. 13.7), имеют диаметр 4 м и общую высоту 3,5 м.
Производительность песколовки изменяется в зависи-
мости от ширины и высоты наполнения проточной
части.
Таблица 13.7
Основные параметры типовых песколовок
с круговым движением воды
Расчетный расход В JljCCIC Ширина проточной части В в м Наполнение в проточной части в м
25 (на олн)' песк ловку) .0,6 0,44
50 0,6 0,44
75 0,6 0,49
100 0,6 0,52
150 0,9 0,68
200 0,9 0,78
Примечания: I. Все песколовки спаренные.
2. Песколовки разработаны для различного возвышения
над поверхностью земли.
3. Строительный 21,9 л1 * 3. объем резервуара одной песколовки
Удаление песка из песколовок производится при по-
мощи гидроэлеваторов. Проектом предусматривается
высота насыпи у песколовок от 0 до 5 м.
13.3. ЖИРОЛОВКИ
Жироловки проектируют при наличии в сточных во-
дах значительного количества жиров. Время пребывания
воды в жироловке принимают равным 5—10 мин, считая
по максимальному притоку; расход воздуха для проду-
Глава 13. Сооружения механической очистки
115
заемых жироловок при фильтросах составляет 0,3 Л13,
а при подаче воздуха через дырчатые трубы — 0,6 At3 на
1 Л13 сточной жидкости.
Наиболее эффективной считают жироловку призма-
тической формы, разделенную не доходящими до дна
продольными перегородками на три части: среднюю —
проточную (аэрируемую) н две боковые — отстойные
части, сообщающиеся с проточной частью вверху и вни-
зу через продольные щелевые отверстия (рис. 13.8).
Вода поступает по лотку в проточную часть, проходя
по которой аэрируется. Жировые частицы вместе с ча-
стицами осадка выносятся при аэрации через верхние
отверстия, снабженные решетками, в боковые отсеки,
где жир скапливается вверху, а осадок опускается вниз
вдоль наклонной стенки и направляется через нижние
-отверстия в проточную часть. Вода из жироловки отво-
дится по дюкеру снизу, что исключает отложение в ней
•осадка.
13.4. ПЕРВИЧНЫЕ ОТСТОЙНИКИ
Первичные отстойники, служащие для выделения
•из сточной жидкости осадимых взвешенных веществ
(осадка), могут быть горизонтальными, вертикальными,
укрупненными вертикальными и радиальными, а также
двухъярусными (эмшеры), в которых кроме отстаивания
происходят уплотнение и сбраживание задержанного
осадка. Во всех типах первичных отстойников необхо-
димо устройство приспособлений для удержания и уда-
ления плавающих веществ.
Продолжительность отстаивания при максимальном
притоке принимается равной 1,5 ч; перед полями филь-
трации — 1 ч. а при соответствующем обосновании про-
должительность отстаивания допускается снижать до
30 мин. В случае выпуска сточных вод в водоем после
•отстаивания допускается увеличение продолжительности
отстаивания до 2 ч. Перед сельскохозяйственными по-
лями орошения рекомендуется принимать время отста-
ивания 2 ч, а перед коммунальными полями ороше-
ния — 1 ч. В вертикальных отстойниках скорость со-
ставляет 0,7 мм/сек, в горизонтальных — 7 нм/сек.
Вынос взвешенных веществ на сооружения искусст-
венной биологической очистки считается допустимым до
150 мг/л.
Количество выпадающего в отстойниках осадка в
сутки, отнесенное к одному жителю, при влажности 95%
и времени отстаивания 0,5 ч составляет 0,5—0.6 л, при
времени отстаивания 1 ч — 0,7 л и при времени отстаи-
вания 1,5 ч—0,8 л. При наличии в стоке производст-
венных вод с плохо осадимой взвесью перед биофильт-
рами и аэротенками эффект осветления рекомендуется
определять по табл. 13.8 исходя из скорости осаждения
Таблица 13.8
Скорость выпадения взвешенных веществ
Эффек- та ниость выпадения В % Скорость выпадения взвешенных веществ в мм/сек в зависимости от их начальной концентрации в мг/л
150 200 250 300
30 1,3 1,8 2,25 3,2
35 0,9 1,3 1,6 2.1
40 0,6 0,9 1,05 1,4
45 0,4 0,6 0,75 0,95
50 0,25 0,35 0,45 0,6
55 0,15 0,2 0,25 0,4
60 0,05 0,1 0,15 0,2
взвеси в отстойнике и0, которая определяется по фор-
муле
= <137>
0,04
где Н — глубина проточной части отстойника в м;
t — продолжительность отстаивания в ч.
Влажность осадка при его выпуске под гидростати-
ческим напором (1,5 м) принимают 95%, а при откачке
плунжерными насосами — 93% (если время отстаивания
не превышает 1 ч, то влажность осадка будет 92%).
13.5. ГОРИЗОНТАЛЬНЫЕ ОТСТОЙНИКИ
В Советском Союзе эксплуатируются горизонтальные
отстойники, рассчитанные на самосползание ила к при-
ямку, и отстойники, оборудованные скребками. За ру-
бежом применяются только отстойники, оборудованные
механическими скребками, сдвигающими осадок к при-
ямку. Для сползания фекального осадка считают доста-
точным уклон 0,05. Эксплуатация таких отстойников
проходит нормально при условии хорошей работы песко-
ловок, отсутствия перегрузки отстойников и своевремен-
ного выпуска осадка (не реже 2 раз в сутки).
Расчетную глубину отстойников принимают равной
1,5—3 .и, а при обосновании 4 м. Длина отстойника в
соответствии с нормами может быть определена из вы-
ражения
L=l,2uf, (13.8)
где и — расчетная скорость движения в мм)сек\
t — продолжительность отстаивания в сек.
Высоту нейтрального слоя на выходе принимают рав-
ной 0,4 м.
При применении скребков днищу отстойника прида-
ют уклон не менее 0,01.
Для удержания всплывающих веществ устанавлива-
ют плавающие доски, возвышающиеся над уровнем во-
ды на 0,15—0,2 м; расстояние от доски до входного во-
дослива принимают до 0,5 м, а от выходного — 0,2 м.
Стенкам иловой камеры (приямку) отстойников при-
дают уклон не менее 45°; длина ее при самотечном уда-
лении осадка должна быть не менее 20% общей длины
отстойника.
Диаметр трубы для выпуска осадка назначают
200 им-, гидростатический напор, считая до оси трубы,
отводящей ил, — 1,5 м.
Запасная высота над поверхностью воды в отстойни-
ке равна, как правило, 0,3 м. Всплывшие на поверх-
ность отстойника вещества удаляют в специальный же-
лоб, помещенный со стороны входной части отстойни-
ков.
При отсутствии расчетных параметров (скорости
осаждения, гидравлической крупности и др.) расчет го-
ризонтальных отстойников для бытовых вод производят
путем определения рабочего объема и последующего
назначения рабочей глубины Н и длины отстойников L.
Отношение Н : L принимают не более 0,1. Ширину от-
стойника b обычно назначают не более 0,257..
Гипрокоммунводоканалом разработан проект гори-
зонтальных отстойников с самотечным удалением осад-
ка (рис. 13.9).
Пропускная способность одной секции отстойников,
состоящей из четырех отделений при 1,5-часовом отстаи-
вании, равна 200 л/сек. Длина отстойников принята
25 м, ширина — 4,5 м, рабочая глубина —2,5 лг.
116
РАЗДЕЛ III. Очистка бытовых сточных вод
ПпаЗанииая диска
Рис. 13.9. Горизонтальный первичный отстойник
Каждое отделение отстойников имеет два иловых
приямка; сточные воды между отделениями распреде-
ляются при помощи водосливной камеры.
Всплывшие на поверхность ^отстойников вещества
удаляют жиросъемниками.
Ленинжпроектом и Харьковским Укргипрокоммун-
строем разработаны типовые проекты ‘горизонтальных
отстойников со скребком.
13.6. ВЕРТИКАЛЬНЫЕ ОТСТОЙНИКИ
В вертикальных отстойниках вода подается через
центральную круглую опускную трубу, снабженную
раструбом и отражательным щитом. Рабочая высота от-
стойника принимается до 3,8 м (но не менее 2,7 ж); ско-
рость в центральной опускной трубе — не более
30 мм/сек. Рекомендуется принимать угол наклона от-
ражательного щита к горизонту равным 17°, диаметр
раструба —1,35 диаметра центральной трубы, а диаметр
отражательного щита— 1,3 диаметра раструба опускной
трубы.
Расстояние между щитом и раструбом должно обес-
печивать скорость не более 20 мм/сек и принимается
равным 0,25—0,5 м. Угол наклона конической части от-
стойника должен быть не менее 45°, а при пирамидаль-
ной форме 50°’ напор для удаления осадка 1,5 м.
Таблица 13.9
Основные параметры типовых первичных
вертикальных отстойников
2 Ч <5=3 Рабочий объем л3 Площадь в ж- Высота в м Строи- тельный объем в ж1
общая
ч 70,6 19,6 2,8 6,85 105,5
6 101,8 28,3 7,15 151,4
7 138,5 38,5 3,3 7,77 215,9
8 180,8 50,2 3,8 8,1 283,1
8,5 20-1 56,7 4,05 8,3 321,5
9 229 63,6 4,3 8.5 362,3
Максимальный диаметр вертикальных отстойников.
10 м.
Типовые проекты вертикальных отстойников разрабо-
таны Водоканалпроектом (рис. 13.10, табл. 13.9).
Разрез по 1-1
Рис. 13.10. Вертикальный первичный от-
стойник
1 — подающий лоток; 2 — отводящий
3 — выпуск ила
Высота слоя между отражательным щитом и поверх-
ностью осадка принимается 0,3 м.
Рабочая высота в отстойниках, принята 3,6 м, запас-
ная— 0,25 ж.
Глава 13. Сооружения механической очистки
117
Таблица 13.10
Основные параметры типовых первичных
вертикальных отстойников из сборного железобетона
Диаметр отстой- ника в м Высота в м? Строительный объем в м? Компоновка с числом отстойников
цилиндри- ческой части
8 3,8 4,42 278 4 и 6
9 4,2 4,42 362,4 4 п 8
10 4,7 4,42 460,5 12
Кроме монолитных в 1961 г. Водокаиалпроектом
разработаны сборные железобетонные .первичные от-
Разрез по / /
Рис. 13.11. Радиальный первичный отстойник
/ — подводящая труба d=1000 мм; 2 —иловая труба <1=200 мм; 3 —газовая труба для
прокладки электрокабеля; 4 — отводящая труба; о —жиропровод d=200 мм
стойники с монолитным коническим днищем (табл.
13.10).
Вертикальные отстойники применяют на станциях
производительностью до 30 тыс. м2] сутки.
13.7. УКРУПНЕННЫЕ ПРЯМОУГОЛЬНЫЕ
ОТСТОЙНИКИ
Эти отстойники имеют обычно размер в плайе от
12X12 м и более. Днище отстойника разделено на четы-
ре ячейки, что позволяет сократить высоту иловой
части; каждая ячейка оборудуется трубой для выпус-
ка осадка.
Отстойники применяются как первичные, а чаще как
вторичные или контактные резервуары. Укрупненные
первичные отстойники применяют при производитель-
ности станции до 50 тыс. м2!сутки.
13.8. РАДИАЛЬНЫЕ ОТСТОЙНИКИ
Радиальные отстойники с илбскре-
бами широко используются в отечест-
венной практике. В настоящее время
работают первичные радиальные от-
стойники диаметром 19,5; 20; 33
и 40
Эксплуатационная .нагрузка на от-
стойники диаметром 19,5 м — 2,2 —
—3 Л13/л2, а на отстойники диаметром
33 м — 1,1 — 1,7 м3/м2.
Глубина отстойников принимается
до 4 лг; отношение диаметра отстой-
ника к глубине у стенки отстойника
составляет 6—10. Уклон днища от пе-
риферии к центру должен быть ие ме-
нее 0,02.
Илоскребы вращаются со скоро-
стью 2—3 об/ч. Всплывающие на по-
верхности отстойников вещества со-
бираются при помощи погруженной
доски, прикрепленной под углом к оси
фермы илоскреба. При вращении ило-
скреба эта доска сгоняет всплываю-
щие 1вещества к плавающему бункеру,
опускающемуся при проходе над ним
доски.
Мосводоканалпроектом в 1959 г.
разработаны типовые проекты первич-
ных радиальных отстойников из моно-
литного железобетона со скребками
(рис. 13.11, табл. 13.11).
Типовые отстойники скомпонованы
группами по 4 шт. и приведены в
двух вариантах: с самотечным выпус-
ком ила при помощи телескопических
труб и с откачкой ила плунжерными
насосами, размещенными в специаль-
ной насосной станции.
В настоящее время широкое при-
менение получили сборные железобе-
тонные отстойники диаметром 40 м,
разработанные Мосводоканалпроек-
том. Намечены к разработке анало-
гичные сборные отстойники диамет-
ром 20 и 30 м.
118
РАЗДЕЛ III. Очистка бытовых сточных вод
Таблица 13.11
Основные параметры типовых первичных
радиальных отстойников
Диаметр в м Глубина поды у стенки в м Расчетная глубина в м Диаметр илового приямка в м Расчетный объем ВЛ? Условный диаметр подводя- щего тру- бопровода в мм
16 2,9 2,6 520 500
20 3,1 2,8 5 880 600
24 3.3 3 6 1360 900
28 3,5 3,2 6,5 1970 1000
13.9. ДВУХЪЯРУСНЫЕ отстойники
В двухъярусных отстойниках (эмшерах) сточная
жидкость отстаивается в желобах, а выпавший осадок
проваливается через отверстие внизу желобов в септи-
Рис. 13.12. Двухъярусный одиноч-
ный отстойник (эмшер)
1 — выпуск ила; 2 — настил из досок;
3 — плавающая доска
При работе отстойников в пазухах и осадочных же-
лобах между плавающими досками образуется коркам
из легких, плохо сбраживающихся веществ. Свободная-
площадь для корки должна быть не менее 20% поверх-
ности отстойника в плане.
Сброженный и уплотненный осадок выпускается со
дна колодца по трубе диаметром 200 мм под напором-
1,5—1,8 м.
Объем осадочных желобов двухъярусных отстойни-
ков рассчитывается как проточная часть горизонталь-
ных отстойников; ее глубина назначается равной 1,2—
2 м. Угол наклона стенок осадочной части должен
быть не менее 50°; концы стенок должны перекрывать-
друг друга не менее чем на 0,15 м. Ширина щели оса-
дочного желоба принимается равной 0,15 м. Высота
нейтрального слоя от щели желоба до верхнего уровня
осадка 0,5 м. Расстояние между наружными стенками-
осадочных желобов — не менее 0,5 м. Угол наклона ко-
нической части колодца должен быть не менее 30°.
Объем септической части двухъярусных отстойников^
определяют в зависимости от средней зимней темпера-
туры сточных вод (табл. 13.12).
Таблица 13.12'
Основные расчетные параметры септической части
двухъярусных отстойников
Показатели Среднезимияя температура сточных вод в °C
6 7 8,5 10 12 15 20
Время перегнивания в сут- ках 210 180 150 120 90 60 30
Объем иловой камеры в л на 1 жителя ПО 95 80 65 50 30 15
Загрузка в %. 0,73 0,84 1 1,23 1.6 2,66 5,33
В соответствии с нормами при подаче в двухъярус-
ные отстойники избыточного ила аэротенков на полную-
очистку и высоконагружаемых биофильтров емкость
Таблица 13.13-
Основные параметры типовых двухъярусных отстойников
из монолитного железобетона
Диаметр в м Общая высота в м Осадочные желоба Септическая камера Общий строитель- ный объем в м3
ширима в м высота в м полезный объем в л? высота в м полезный объем в м3
прямо- угольной части треуголь- ной части цилиндри- ческой части кониче- ской части
17 1,2 1,28 0,72 19,7 2,87 1,33 65,8 115
5 1 8 1,2 1,28 0,72 19,7 3,87 1,33 85,4 135
I 7 1,5 1,05 0,95 27,84 2,58 1,62 89,2 160
о 1 8 1.5 1,05 0,95 27,84 3,58 1,62 117,5 188
1 8 2 0,72 1,28 44,8 3,01 2,19 189,8 316
8 I 9 2 0,72 1,28 48,32 4,01 2,19 240,1 366
( 9 2,5 0,45 1,55 62,6 3,43 2,77 344,8 542
10 1 ю 2,5 0,45 1,55 62,6 4,43 2.77 423,3 620
ческуго часть, где производятся его сбраживание и уп-
лотнение.
Как правило, двухъярусные отстойники проектиру-
ются круглыми (рис. 13.12).
Примечания: 1. Запасная высота в двухъярусных
отстойниках принята равной 0,3 м, высота нейтрального
слоя — 0,5 м.
2. Двухъярусные отстойники этих же размеров разрабо-
таны для строительства в районах с сейсмичностью 9 бал-
лов.
Глава 13. Соорузкения механической очистки
119
септической части увеличивается на 70%, а при подаче
осадка из отстойников после простых биофильтров и
аэротенков на неполную очистку — на 30%.
При уменьшении времени отстаивания (например,
перед полями фильтрации) емкость септической части
может быть уменьшена, но не более чем на 20%.
В септической камере двухъярусных отстойников про-
исходят сбраживание осадка на 40% и уплотнение его
до 90%-ной влажности, что приводит к уменьшению
объема осадка в 3,3 раза.
Водоканалпроектом разработаны типовые проекты
одиночных двухъярусных отстойников с выносными же-
лобами из монолитного железобетона в 1960 г.
(табл. 13.13) и типовые проекты сборных двухъярусных
отстойников в 1961 г. (табл. 13.14).
81 Таблица 13.14
Основные параметры типовых двухъярусных отстойников
из сборного железобетона
й Ь Ча Общая высота h а о а Высота кониче- ской части в м Объем осадочных желобов в м3 Объем септиче- ской части в м3 Строи- тельный объем влг1
6,5 7 1.76 21,28 101,5 194,7
1 7 2,77 47,6 187,8 407,5
10 1 8 2,77 47,6 266,3 486
1 8 3,35 64 339,4 656
12 1 9 3,35 64 452,5 769
ется взвешенный фильтр, глубина расположения кото-
рого зависит от нагрузки на отстойник. При времени от-
стаивания, равном 1 ч, фильтр располагается на 1—
1,5 м от уровня воды; при отстаивании 1,5 ч фильтр
находится на глубине 3,0—3,5 м.
Разрез по И
План
13.10. ПРЕАЭРАТОРЫ
При необходимости увеличения эффекта отстаивания
применяют преаэраторы.
Продолжительность аэрации в них жидкости прини-
мают равной 10—20 мин.
Сточная жидкость в преаэраторах аэрируется сов-
местно с избыточным активным илом, который подает-
ся в количестве до 50% его общего количества. Интен-
сивность аэрации принимается 4—7 л!3/ж2 ч, расход воз-
духа — 0,5 jh3 на 1 л3 жидкости.
Применение преаэратора увеличивает эффективность
отстаивания до 65%, повышая количество оседающих
веществ до 42 г/сутки на одного человека.
Расчетная ВПК осветленной жидкости в соответст-
вии с нормами может быть понижена на 15%, т. е. при-
нята 34 г/сутки на одного человека.
При устройстве преаэраторов рекомендуется пред-
варительная регенерация активного ила с емкостью ре-
генераторов 0,25—0,3 от общего объема преаэратора.
Число секций преаэраторов должно быть не менее двух.
Рис. 13.13. Биокоагулятор
/ — подводящий лоток; 3 — отводящий лоток; 3 — фня>-
тросный ящик
13.11. БИОКОАГУЛЯТОРЫ
Биокоагуляторы — первичные вертикальные отстой-
ники, оборудованные устройствами для предварительной
аэрации сточных вод (рис. 13.13), что способствует уве-
личению количества выпадающего в отстойниках осад-
ка. Количество подаваемого активного ила составляет
до 1% от притока, или до 50% всего избыточного ак-
тивного ила.
Устройство циркуляционных желобов обеспечивает
хорошее смешение поступающей жидкости с активным
илом. При работе биокоагулятора в отстойнике образу-
Для работы биокоагулятора достаточна интенсив-
ность аэрации 1,8—2 м3/м2. Расход воздуха, по данным-
Академии коммунального хозяйства имени К. Д. Пам-
филова, составляет 0,2—0,3 м3 на 1 м3 воды, а по дан-
ным СНиП —0,5 м3/м3.
При применении биокоагулятора эффективность за-
держания взвешенных веществ повышается до 75%
(49 г/сутки на одного человека), а расчетная БПК ос-
ветленной жидкости снижается на 35% (до 26 г/сутки
на одного человека).
120
РАЗДЕЛ III. Очистка бытовых сточных вод
При применении биокоагуляторов перед биофильтра-
ми избыточный активный ил станций биофнльтрации
должен быть регенерирован в течение 24 ч в специаль-
ном регенераторе по типу аэротенка.
Продолжительность аэрации для станций аэрации
или биофнльтрации принимается 20 мин при продолжи-
тельности отстаивания 1,25—1,5 ч; скорость подъема
жидкости в зоне отстаивания—не выше 0,8—0,85 мм/сек.
Во избежание ухудшения качества активного ила
‘биокоагуляторами оборудуются не более 50% отстой-
ников.
Для вычисления эффекта снижения БПК в биокоагу-
ляторе рекомендуется следующая формула:
£/= £o(O,78e~f£!/4-O,21) , (13.9)
где £0—’Начальная БПК после 2-часового отстаивания;
Lt—конечная БПК;
у—константа, равная 7,24;
t — продолжительность коагуляции в ч\
а—>доза ила в смеси в г/л, равная
Ьо Ап
1+ге
(13.10)
Здесь А — концентрация активного ила в г/л-
п— отношение расхода активного ила к расходу
жидкости, принимаемое не более 0,01;
£>о— содержание взвешенных веществ в поступа-
ющей жидкости после 2-часового отстаи-
вания.
ГЛАВА 14
БИОЛОГИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА
В ЕСТЕСТВЕННЫХ УСЛОВИЯХ
14.1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Биологическая очистка сточных вод в естественных
условиях производится на полях орошения (ПО), полях
фильтрации (ПФ) и биологических прудах. Очистка
сточных вод осуществляется за счет жизнедеятельности
микробиального населения почвы, а воды в прудах глав-
ным образом за счет жизнедеятельности одноклеточных
зеленых водорослей при солнечной радиации. На полях
в очистке участвует активный слой почвы до 1,5—2 м,
поэтому следует избегать устройства ПО при уровне сто-
яния грунтовых вод менее 2 м от поверхности земли.
Строительство ПО может проводиться на песчаных, су-
песчаных, суглинистых, черноземных почвах, осушенных
торфяниках, средне- и слабозасолоненных почвах. Эф-
фективность почвенных методов очистки по задержанию
патогенных бактерий достигает 99,8%. Показателем пра-
вильной работы ПО является хорошее развитие рас-
тений.
Различают два типа ПО.
1. Коммунальные (КПО), обычно находящиеся в ве-
дении коммунальных органов. Нагрузка на этот тип по-
лей определяется самоочищающей способностью почвы.
Основной задачей КПО является обезвреживание
сточных вод. Сельскохозяйственные вопросы для них иг-
рают второстепенную роль. Ввиду больших нагрузок
для устройства КПО необходимо проведение больших
планировочных работ. При КПО необходимо преду-
сматривать ПФ площадью до 25% для приема стоков
во время производства сельскохозяйственных работ.
2. Сельскохозяйственные, или земледельческие
(ЗПО),-нагрузка на которые невелика и определяется
оптимальными условиями произрастания растений при
внесении влаги и удобрения. Устройство ЗПО требует
сравнительно небольшого объема земляных работ.
Наиболее целесообразным хозяйственным направ-
лением этих полей является выращивание кормовых
культур.
Нормы нагрузок на ПО зависят от климатических
условий, характеристики почв, ассортимента культур и
концентрации сточных вод. Наиболее подходящими для
ЗПО являются супесчаные и легкие суглинистые почвы.
При проектировании и организации ЗПО следует
руководствоваться данными, приведенными в СНиП
П-И.3-62.
Для принятия сточных вод во время дождей, уборки
урожая и производства сельскохозяйственных работ на
более легких почвах общего массива полей устраивают
резервные участки, занимающие от 8 до 20% полезной
площади. Так как эти участки используют не система-
тически, нормы нагрузки для них могут быть повышены
по сравнению с обычными полями фильтрации.
В зимний период для местностей с холодной зимой
на полях производят намораживание сточных вод.
Рис. 14.1. Зоны увлажнения
Применение орошения значительно повышает уро-
жай сельскохозяйственных культур. Относительно боль-
ший эффект получается при орошении малоплодородных
песчаных почв. Во всех случаях наибольший эффект от
орошения достигается при выращивании овощей, кар-
тофеля, кормовых культур и трав.
14.2. КЛИМАТИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ
Для правильного назначения оросительных норм и
норм полива необходимо наличие подробных метеороло-
гических данных, характеризующих распределение ат-
122
РАЗДЕЛ Ш. Очистка бытовых сточных вод
мосферных осадков по отдельным месяцам и декадам.
Следует отметить, что эти данные имеют значительные
расхождения даже’ в пределах одной области. Боль-
шое значение имеют и температурные условия.
При установлении климатических районов следует
руководствоваться данными; приведенными в СНиП
П-Л.1-62. Устройство ПО в I климатическом районе
должно проверяться предварительными полевыми опы-
тами.
По балансу влаги акад. А. Н. Костяков делит Совет-
ский Союз на три пояса (рис. 14.1), характеризуя их
отношением К, равным количеству выпадающих осадков
минус величина стока с поверхности к испаряемости в
годовом разрезе.
Первый пояс — с недостаточным увлажнением при
К<1, второй — с неустойчивым увлажнением при К=1,
третий — с избыточным увлажнением при К>1.
Ввиду неравномерности выпадения осадков это раз-
деление не всегда характеризует потребность в допол-
нительном увлажнении. Необходимость увлажнения оп-
ределяется не столько суммарным выпадением осадков,
сколько календарным временем их выпадения.
Нагрузка на поля должна увязываться с ороситель-
ной нормой для данной культуры за весь вегетационный
период, продолжительность которого для средней поло-
сы Союза обычно принимается 120— 130 дней (с 1 мая
по 10 сентября).
14.3. УДОБРИТЕЛЬНЫЕ СВОЙСТВА СТОЧНЫХ
вод
В сточных водах содержатся удобрительные вещест-
ва, необходимые для роста растений; азот, фосфор, ка-
лий и др. Содержание их в бытовых сточных водах, от-
несенное к одному человеку, следующее (в г/сутки).
В ткер- В жид-
Удобритеяьиые вещества дой кой
фазе фаз
Азот аммонийный N. 17
Фосфаты Р..О6 0,5 1,2
Калий ICO' 0,06 2,94
Для орошения могут быть использованы и промыш-
ленные сточные воды, содержащие органические загряз-
нения, при условии соответствующей концентрации и
отсутствия в них ядовитых веществ в количествах,
вредно влияющих на рост растений. Перед проектиро-
ванием полей необходимо установить пригодность про-
мышленных сточных вод для орошения.
Не следует допускать подачи на поля сточных вод,
содержащих смолы, нефть и ее продукты, стоков ме-
таллургической, металлообрабатывающей, бумажной,
химической и строительной промышленности, вискозных,
медных, свинцовых, ртутных и шпалопропиточных заво-
дов, солеварен и некоторых видов стоков других произ-
водств, содержащих вещества, которые нарушают струк-
туру почвы и вредят нормальному росту растений.
Количество мыльных вод не должно превышать 25%
бытовых или аналогичных им по составу вод.
Общий солевой состав не должен превышать 4—
5 г/л, из них питательных солей — 2 г/л, так как ороше-
ние такими водами приводит к засолонению почв. Со-
держание солей в количестве 1,3—1,7 г/л считается
нормальным. При большем солесодержании требуется
детальное изучение солевого состава.
При содержании в сточных водах фенолов овощи и
картофель приобретают неприятный вкус. Содержание
меди допускается лишь в мнкродозах. Хрома должно
быть не более 0,5 мг/л-, при этом необходимо учитывать,
что хром может накапливаться в почве. Не следует до-
пускать даже кратковременного снижения pH ниже 5
и повышения более 8.
Потребность растений в удобрении определяется вы-
носом питательных веществ, с урожаями, содержанием
этих веществ в почве и возможностью усвоения их рас-
тениями. Процент использования питательных веществ
зависит от почвенных условий, вида произрастающей
культуры и условий орошения.
Вынос из почвы питательных веществ урожаями для
отдельных культур приведен в табл. 14.1.
Таблица 14.1
Вынос из почвы питательных веществ1
Наименование культур Урожай в ц с 1 га Вынос с урожаем в кг на 1 га
азота N фос- калия к2о
Травы многолетние Капуста: 80 192 59 176
кормовая 600 228 30 528
столовая 400 252 80 240
Кормовая свекла 600 132 60 300
Кукуруза на силос. 500 125 50 180
Картофель ранний. 150 60 29 97
1 Более подробно см. в «Справочнике агронома рению». ОГИЗ. Сельхоз. 1948. удоб-
При внесении удобрения со сточными водами фосфор
обычно полностью удерживается почвой и затем исполь-
зуется растениями. При повышении нагрузок калий
легко вымывается в подпочвенные слои. При больших
нагрузках значительное количество азота улетучивает-
ся в воздух за счет денитрификации, кроме этого часть
азота вымывается с дренажными водами. Для КПО
нормативы внесения азота должны быть увеличены, так
как с дренажными водами его выносится около 20%.
Начало выноса фосфора является показателем непра-
вильной работы полей.
Удобрительные свойства очищенных сточных вод,
прошедших полную биологическую очистку, по сравне-
нию с отстоеиной жидкостью мало снижаются, так как
при очистке происходит главным образом перевод од-
них видов соединений в другие. Уменьшение общего
азота происходит на 7%, аммонийного азота — на 10%,
калия — на 3%, фосфора — на 68%.
14.4. ПОЧВЕННЫЕ УСЛОВИЯ ДЛЯ УСТРОЙСТВА
ПОЛЕЙ ОРОШЕНИЯ
Наиболее благоприятными для орошения являются
структурные почвы: структурные супеси, суглинки и чер-
ноземы, обеспечивающие очистку сточных вод и хоро-
ший урожай из-за более полного использования удобре-
ний. Бесструктурные земли легко разрушаются (оподзо-
ливаются) при орошении, значительная часть пор при
этом заполняется продуктами выветривания.
Для устройства ПО не пригодны глинистые почвы и
солончаки, а для устройства ПФ —торфяные и глини-
стые почвы и солончаки.
При использовании непригодных земель наблюдается
заболачивание почвы, а процессы минерализации орга-
нического вещества прекращаются.
Глава 14. Биологическая очистка в естественных условиях
123
Исследованиями почвоведа Н. М, Величкина уста-
новлено, что черноземные почвы, обладающие структур-
ным строением, имеют фильтрующую способность, при-
ближающуюся к песчаным почвам.
Общая нагрузка не должна превышать капиллярной
влагоемкости почвы, при этом не происходит выщела-
чивание гумуса и извести, влекущее за собой разруше-
ние структуры почвы.
При засолоненных почвах для обеспечения нисходя-
щего тока жидкости в осенний и ранний весенний пе-
риоды рекомендуется промывка почвы с одновременной
нагрузкой до 2000 я^/га.
Классификация пород по механическому составу при-
ведена в табл. 14.2.
Таблица 14.2
Классификация пород по механическому составу
Содержание частиц в %
Типы пород по механи- ческому составу глини- стых
Глина . 30
Пылеватая глина . Пылеватый су- 30 Больше, чем глинистых л песчаных в отдельности
глинок 30—20 Больше, чем песчаных —
Средний суглинок Пылеватый средний сугли- 20-15 — Больше, чем пылеватых
нок 20—15 Больше, чем песчаных —
Легкий суглинок Пылеватый легкий сугли- 15—10 — Больше, чем. пылеватых
нок 15—10 Больше, чем песчаных —
Супесь тяж Пылеватая желая су- 10—6 — Больше, чем пылеватых
песь ’ . 10—6 Больше, чем песчаных —
Супесь - 6—3 — Больше, чем пылеватых
Пылеватая легкая супесь. 6-3 Больше, чем песчаных —
Песок. 3 Меньше 20 —
Пылеватый 3 20—50 —
Пы,- 3 Больше 50 —
14.5. ПОЛЯ ОРОШЕНИЯ КОММУНАЛЬНОГО ТИПА
Поля орошения коммунального типа (КПО) — зе-
мельные участки, разбитые на отдельные спланирован-
ные карты и ограниченные земляными валиками. Уст-
ройство КПО допускается при уклонах местности до
0,02. Поверхность карт планируют горизонтально или
с небольшими уклонами.
Рекомендуемые продольные и поперечные уклоны
приведены в табл. 14.3.
Вода к картам подводится оросительной сетью, со-
стоящей из магистральных распределительных каналов
и картовых оросителей. Прошедшая через почву очи-
щенная вода отводится при помощи отводной осуши-
тельной сети. Для нормальной работы полей необходи-
мо осушение верхнего слоя почвы на глубину не ме-
нее 1,5—2 я. На полях предусматривается сеть дорог,
прокладываемых по валикам.
Таблица 14.3
Уклоны карт КПО
Грунты Уклоны
продольные | поперечные
Суглинки 0,001 0,002
Супеси 0.002 0,003
Гк 0,003 0,004-0,005
Размеры карт следует проектировать возможно
большими (5—8 га), исходя из условий механизирован-
ной обработки. Число карт должно быть не менее 3.
Ширина карт по условиям распределения сточных вод
может приниматься: для песков до 50 я, для супесей
80—100 я, для суглинков до 120—150 я. Длину карт
следует назначить в 4—5 раз больше ширины. Высота
ограждающих валиков назначается на 10 ся выше рас-
четного уровня льда (0,8—1 ж), а для южных рай-
онов— 0,3—0,5 я. Ширину валиков не следует назна-
чать менее 0,7 ль Обычно при размещении на валике
оросительного канала расстояние от начала откоса
до канала со стороны выпуска на карту назначается
не менее 0,5 я, с противоположной стороны — 0,3 я, а
высота валика от 0,8 я. Высота противоположного ва-
лика (не имеющего лотков) может быть принята равной
0,5 я. Откосы валиков принимаются в зависимости от
характера грунта:
для глинистых грунтов. 1:1—1:1,25
суглинков и супесеГ 1:1,5
среднезернистых песк 1:2
мелкозернистых 1:2,5—1:3
Падение между соседними картами при отсутст-
вии между ними осушительных канав не должно пре-
вышать 1 я.
Распределительные каналы выполняются земляны-
ми без облицовки или с облицовкой каменными плита-
ми и дерном. В местностях с морозной зимой в I кли-
матическом поясе ' может быть допущено применение
керамических и асбестоцементных труб, позволяющих
лучше сохранить тепло сточной жидкости.
Рис. 14.2. Осушительная
канава
1 — свайки через 1 я; 2 — фа-
шины
Отводящая сеть необходима во всех случаях; ис-
ключение — крупнозернистые пески, для которых уст-
ройство ее необязательно. При хорошо проницаемых
грунтах (песок, супеси) отводящую сеть устраивают
в виде открытых канав (рис. 14.2), а при малопрони-
цаемых грунтах (суглинках и др.) —в виде закрытого
дренажа.
На песчаных грунтах при помощи открытой осуши-
124
РАЗДЕЛ III. Очистка бытовых сточных вод
тельной канавы, проложенной с низовой стороны, мож-
но осушить полосу до 100 .« и более. Минимальная
глубина осушительной канавы принимается 1,5 м.
При расчете подводящих и отводящих земляных ка-
налов минимальную незаиляюшуго скорость принимают
равной 0,25—0,3 лг/сек. Размывающие скорости состав-
ляют (в м!сек):
мелкого песк,
легкой пе-чап
супесчаной. .
средних суглппк
Расчет отводящей сети обычно производится исходя
из просачивания подаваемой воды: для супесей на
50%, для песков на 60% и для суглинков на 35%-
Установлено, что фильтрационная способность грун-
та пропорциональна квадрату эффективного диаметра
агрегата d3, содержание частиц меньше которого не
превышает 10% по весу.
В отечественной практике получила распростране-
ние следующая формула, определяющая расстояние
между дренажными канавами:
Z = 629(77—й) 1/ — (14.1)
У <7о
где Н — глубина заложения дрены в м;
h—норма осушения в лг, равная для трав 0,6
и для овощей 1;
k — коэффициент фильтрации в см!сек\
q0—модуль стока в л!сек с 1 га, равный
IQOOagTn
86 400 г '
(14.2)
Здесь а — дренажный коэффициент просачивания,
обычно принимаемый равным 0,5;
q — среднесуточная нагрузка в м31га\
Т — межполивной период в днях;
г — время, в течение которого должна быть
отведена вода; для нормальной работы по-
лей г принимают равным. (0,4—0,5) Г;
п—коэффициент неравномерности поступления
стока, обычно принимаемый равным 1,5.
Из формулы (14.2) видно, что увеличение расстоя-
ния между дренажными канавами может быть достиг-
нуто их заглублением.
Коэффициент фильтрации находят опытным путем
при проведении почвенных исследований, а для пред-
варительных расчетов можно использовать данные,
приведенные в табл. 14.4.
Таблица 14.4
Коэффициенты фильтрации k
Грунты Эффективная Значения k
величина зерен грунта dg в jiui в слЦсек в м[сутки
Песок . . . Песчаный с при- месью глины Песчано-глини- стый . . . Проницаемый гли- нистый 1,2—0,12 0,12—0,076 0,076—0,038 <0,038 1-0,01 0,01—0,004 0,004—0,001 <0,001 864—8,64 8,64—3,46 3,46-0,86 <0.86
Для определения расстояния между дренами могут
быть использованы данные, приведенные в табл. 14.5.
Таблица 14.5
Расстояние между дренами
Грунты Расстояния меж- дренами в м при их глубине .вложения в м
1,25 1,5
Обыкновенная глина 6,5 8
Суглинки: тяжелые . . 8 10
обыкновенные 9,5 12
Супеси 12 15
Пески 16 25
Длину дренажных линий до сборного коллектора
или осушительной канавы назначают до 100—120 м,
а уклон — 0,002—0,005.
Скорость протока для дренажных линий принимают
0,2—0,3 мДек.
Рис. 14.3. Типы дренажа
а — трубчатый; б — гравийный; в — с деревянной трубой;
1 — дренажная труба; 2 — толь или строительный войлок;
3 — мятая глина; 4 — торф; 5 — гравий; б — дерн;
7 — труба из досок
Дренаж устраивают из керамических дренажных
труб обычно диаметром 75—100 мм, укладываемых без
соединительных муфт или из асбестоцементных безна-
порных труб. Трубы укладывают с зазорами 4—6 мм,
стыки сверху перекрываются толем, строительным вой-
локом, дерном или рогожей (рис. 14.3). Кроме этого
иногда применяется обсыпка гравием или торфом. Нор-
мами допускается устройство дренажа из местных ма-
териалов. Общеизвестны конструкции дренажа из фа-
шин, камня и дерева, но почти все эти конструкции
менее надежны в работе и имеют сокращенный срок
службы.
14.6. ЗЕМЛЕДЕЛЬЧЕСКИЕ ПОЛЯ ОРОШЕНИЯ
Устройство ЗПО основано на широком применении
комплексной механизации обработки почвы и нарезки
временной оросительной сети. Орошение на них произ-
водят при помощи небольшого количества постоянных
напорных или самотечных магистральных и распреде-
лительных трубопроводов или закрытых каналов, про-
кладываемых по водоразделам, и временных ороси-
тельных каналов (или передвижных поливных трубо-
проводов), выводных борозд и поливной сети (борозд,
полос и ложбин), нарезаемых ежегодно одновременно
с посевом. Орошаемая территория в соответствии с
севооборотом и рельефом местности разбивается на
отдельные равновеликие участки (поля) площадью
12—15 га. Рекомендуется длину поля принимать не
менее 400 м. Участки полей в своей пониженной части
ограждаются валиками высотой 0,5—0,8 м, не допуска-
ющими поверхностного стока по тальвегам или овра-
Глава 14. Биологическая очистка в естественных условиях
125
гам в водоем; для удобства переезда крутизна откосов
валиков назначается 1 4—I 5. Устройство осушитель-
ных или отводных каналов на полях этого типа не пре-
дусматривается.
Выпуски из магистральных трубопроводов или ка-
налов при орошении поля с одной стороны устраивают
через 80—150 м, а при двухстороннем орошении — че-
рез 160—300 м. При коротких (напорных) магистраль-
ных трубопроводах допускается их укладка выше глу-
бины промерзания, но не менее 0,7 м (считая от ше-
лыги трубы).
Для устройства полей орошения лучшими по рель-
ефу являются местности с уклонами до 0,01. Предель-
ным уклоном для полей с круглогодовым орошением
считается 0,02, а с вегетационным — до 0,03.
Для выполнения санитарных задач ЗПО проектиру-
ют исходя из круглогодового приема сточных вод.
Нормы и сроки подачи сточных вод на сельскохозяй-
ственные поля зависят от местных условий; их обычно
принимают в соответствии с установившейся практи-
кой орошения сточными водами для данного района.
Общее количество сточных вод, вносимое под данную
культуру, в м3/га за 1 год называют оросительной нор-
мой; она подается за несколько поливов как в вегета-
ционный, так и во вневегетационный периоды. Коли-
чество сточных вод в м3/га, поступающих за один по-
лив, называется поливной нормой-, величина ее зави-
сит от времени орошения произрастающей культуры
и метеорологических условий. Как показала практика
орошения, величина поливной нормы зависит также
от рельефа орошаемого участка. Расход воды на не-
спланированные участки значительно выше, чем на
спланированные. В настоящее время имеются два на-
правления при назначении оросительной нормы:
а) первое — исходит из максимального удовлетворе-
ния растений во влаге и удобрении в вегетационный
период, считая, что вневегетациониое орошение являет-
ся подсобным;
б) второе — учитывает главным образом удобри-
тельные свойства сточных вод и рекомендует назна-
чение пониженных среднесуточных оросительных норм
(от 5 до 20 м3/сутки на 1 га).
По данным Люберецких полей фильтрации треста
Мосочиствод на легких почвах вневегетациониое оро-
шение не дает ощутительного накопления влаги и удоб-
рительных веществ. Задерживается главным образом
фосфор, а остальные питательные вещества большей
частью вымываются в подпочвенные слои. При значи-
тельных вневегетационных нагрузках наблюдается даже
уменьшение содержания в почве полезных веществ
из-за их выноса в подпочвенные слои. Предельной на-
грузкой для легких почв может считаться вневегетаци-
онная норма 2000 м3!га. Вневегетациониое орошение
более связанных почв увеличивает запасы воды и пи-
тательных элементов, но весеннее высыхание поверхно-
сти почвы затягивается. Поэтому норму орошения и
сроки полива устанавливают в зависимости от сроков
весенней обработки почвы. Нормально эти почвы в
средней полосе принимают за вневегетационный период
около 3000. Л13/га; для южных районов (Одесса) эта
норма достигает 6000 м3)га.
Вегетационная норма должна исходить из оптималь-
ных условий произрастания растений. Необходимая
летняя нагрузка значительно превышает допустимую
зимнюю загрузку, особенно для овощей и трав. При-
нятие суточной оросительной нормы, исходя из по-
требности воды в вегетационный период, обусловливает
сброс излишков воды на резервные участки во вне-
вегетационный период, а также во время дождей и
производства сельскохозяйственных работ. При сред-
негодовой нагрузке от 5 до 15 м31га в вегетационный
период получится недостаток влаги, который может
быть компенсирован дополнительным орошением из во-
доема.
Однако принятие пониженных нагрузок на поля не
освобождает от необходимости выделения участков,
работающих с повышенной нагрузкой для сброса воды
на время дождей и производства сельскохозяйствен-
ных работ,- Эти участки обычно называют буферными,
и они работают как фильтрационные площадки или
накопители.
Временные нормы проектирования земледельческих
полей (ВНиТУ Министерства сельского хозяйства
СССР, 1957 г.) предлагают расчет плошади буферных
площадок производить исходя из одновременного при-
ема дождевых и сточных вод. Рекомендуемое располо-
жение буферных площадок ниже орошаемой террито-
рии удобно для приема дождевых вод, но создает за-
труднение при производстве сельскохозяйственных работ,
так как требует пропуска сточных вод через поля.
Целесообразнее комбинированное применение буфер-
ных площадок и резервных участков. В южных райо-
нах на черноземах затопление фильтрационных площа-
док при межполивном периоде 8—12 дней принимают
равным 0,12 м.
Комбинированное орошение сточными водами и во-
дой из водоема, рекомендуемое при низких ороси-
тельных нормах, требует дополнительных капитальных
вложений на устройство водозабора и подводящей
сети, что является недостатком этого метода ороше-
ния.
Практически довольно часто приходится сталкивать-
ся с избытком сточных вод: и недостаточной их удобри-
тельной ценностью.
14.7. ВРЕМЕННЫЕ САНИТАРНЫЕ ПРАВИЛА
СТРОИТЕЛЬСТВА И ЭКСПЛУАТАЦИИ
ЗЕМЛЕДЕЛЬЧЕСКИХ ПОЛЕЙ ОРОШЕНИЯ
«Временными санитарными правилами строительства
и эксплуатации земледельческих полей орошения
(ЗПО) для обезвреживания и использования сточных
вод», утвержденными Министерством здравоохранения
СССР (№ 247—57 от 29 мая 1957 г.), не допускается
орошение сточными водами от отдельно стоящих боль-
ниц, биофабрик, боен и предприятий по обработке
сырья животного происхождения. Санитарный разрыв
между земледельческими полями и жилой застройкой
должен быть не менее 250—300 м.
Орошение может производиться как неотстоенной,
так и отстоеиной сточной водой, исходя из нагрузки
5—15 м31сутки на 1 га. Применение неотстоенной жид-
кости допускается во вневегетационный период для
всех культур и в вегетационный период при выращи-
вании технических, зерновых и силосных культур, де-
коративных насаждений и трав.
При выращивании овощей, употребляющихся в пи-
щу после термической обработки (свекла, тыква, ка-
бачки, баклажаны и др.), картофеля и плодово-ягод-
ных насаждений необходимо применение отстоеиной
сточной жидкости. Время отстаивания принимается
равным 2 ч.
Запрещается орошение овощей, употребляющихся в
свежем виде (моркови, петрушки, брюквы, репы, реди-
са, лука, сельдерея, салата, капусты, огурцов, поми-
доров, арбузов, дынь, земляники и клубники). При
126
РАЗДЕЛ III. Очистка бытовых сточных вод
подземном орошении допускается выращивание любых
культур.
Вегетационные поливы должны прекращаться др
сбора урожая: под плодово-ягодные насаждения — за
2 месяца, под овощи — за 20 дней, под остальные куль-
туры— за 14 дней. При вегетационном поливе не сле-
дует допускать затопления гребней.
Устройство полей орошения не допускается в пер-
вой и второй зонах водоохраны, местах выкликивания
водоносных горизонтов и на территории с высоким
стоянием грунтовых вод (0,7—1 м) при отсутствии, воз-
можности их понижения и на затапливаемых поймах.
Вода по полям должна разводиться при помощи
закрытых трубопроводов. Устройство открытой разво-
дящей сети допускается лишь по специальному разре-
шению органов Государственного санитарного надзора.
Дождевание культур сточной жидкостью запрещено.
Осадок из отстойников при отсутствии возможности
применения других способов обработки направляют на
участки почвенного обезвреживания, где он запахивает-
ся не позже чем через 24 ч, либо компостируется вме-
сте с торфом или навозом.
При устройстве полей следует предусматривать по-
мещения для мытья рук, приема пищи, хранения инвен-
таря и спецодежды. Должно быть обеспечено снабже-
ние доброкачественной питьевой водой как работаю-
щих, так и населения в районе полей.
Поля орошения не должны использоваться для вы-
паса скота.
14.8. ПОЛИВНЫЕ И ОРОСИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ,
ТЕХНИКА ОРОШЕНИЯ
Площадь полей орошения рассчитывают по средне-
суточным нормам нагрузки в м3/га, принимаемым в
зависимости от грунтовых и климатических условий и
произрастающих культур.
Нормы нагрузки для КПО и ПФ приведены в табл.
14.6 и 14.7.
Таблица 14.6
Нормы нагрузки коммунальные поля орошения
осветленных бытовых сточных вод для районов
среднегодовым количеством атмосферных осадк
от 300 до 500
Сельск
Среднегодовая хозяйствен-
температура в °C ные
культуры
От 0 до 3,5 (
Более 3,5 до 6 {
6 9,5 {
9,5 11 {
11 15 (
Огородные
Полевые
Огородные
Полевые
Огородные
Полевые
Огородные
Полевые
Огородные
Полевые
Нагрузки на поля орошения ма1сутки на 1 га в зави- симости от грунтов
тощие глины су- глин- ки супеси пески
20 30 40 60
10 15 20 30
25 35 50 75
15 20 25 40
35 45 60 80
20 25 30 40
50 60 70 85
25 30 35 45
60 70 80 90
30 35 40 45
Примечание. Для районов со среднегодовым к
чеством атмосферных осадков от 500 до 700 мм нормы
грузки следует уменьшить на 10—15%, для районов
среднегодовым количеством атмосферных осадков более
700 мм — на 15—25%. При этом больший процент снижения
нагрузки принимается при суглинистых грунтах, а мень-
ший — при песчаных грунтах.
Таблица 14.7
Нормы нагрузки осветленных сточных вод фильтрации
для районов среднегодовым количеством атмосферных
осадков от 300 до 500
Наименование грунта Среднегодовая темпе- ратура воздуха в °C Нагрузка фильтрации в мЧсутки на 1 га при зале- гании грунтовых на глубине
1,5 3
Легкие суглинки От 0 до 3,5 Более 3,5 до 6 6 11 11 15 50 65 70 80 55 70 75 85 60 75 85 100
Супеси От 0 до 3,5 Более 3,5 до 6 6 , 11 11 , 15 80 90 100 120 85 100 ПО 130 100 120 130 150
Песк Примечая чеством атмосфе] следует уменьши вым количеством же для I климат на III А (см. с> СНиП П-Л.1-62. ния») уменьшат! снижения нагруз меньший — при в От 0 до 3,5 Более 3,5 до 6 6 . 11 11 15 । и е. Для районов со рных осадков 500—700 ть на 15—25%; для рг атмосферных осадков нческого района и клг ;ему климатических р: «Жилищные здания. ь на 25—35%. При Э1 ки принимается прп j 1есчаных грунтах. 120 150 160 180 средне! Л1Л! но 1ЙОИОВ с 1 более : 1матичес аЙонов 1 Нормы ГОМ бол шгких с 140 175 190 210 •одовым рмы на: :о средн 700 мм, кого по. СССР в проект ьший п углииис 180 225 235 250 коли- грузки егодо- а так- цр а но- гл аве прова- ре цент гых.
Данные табл. 14.6 и 14.7 являются ориентировочны-
ми и подлежат уточнению на основании опыта экс-
плуатации.
Устройство полей орошения на глинистых почвах и
посев зерновых культур на полях орошения считается
малорентабельным.
При назначении нагрузок следует учитывать, что
перегрузка полей ведет к деградации почвы. При боль-
ших нагрузках в почве накапливаются органические ве-
щества, и верхний ее слой (30—40 см) сильно уплотня-
ется, урожайность резко падает и местами появляются
мертвые пятна.
Содержащиеся в сточных водах соли натрия и калия
(NaCl, 1<С1) разрушают структуру почвы, вытесняя
кальций (Са).
Для борьбы с деградацией почвы применяют сниже-
ние нагрузки, рыхление подпочвенного слоя, внесение
золы или извести и введение в севооборот многолетних
трав.
Для ЗПО нагрузку устанавливают по поливному гра-
фику в зависимости от почвенных условий, принятого
севооборота и потребности культур во влаге, определя-
емой агроправилами данного района.
Годовая оросительная норма в м3/га в год вно-
сится на поля орошения за несколько (от 3 до 46) по-
ливов, поэтому единовременная подача сточных вод
производится на небольшую часть территории полей и
поливная норма в м3/га за один полив значительно
превышает среднегодовые расчетные нормы.
Различают следующие способы полива: затоплени-
ем спланированных участков и напуском по бороздам
или полосам из временных оросителей (выводных кана-
Глава 14. Биологическая очистка в естественных условиях
127
вок, рис. 14.4). Применяют также влагозарядочные по-
ливы при вспашке. Затопление производят при возделы-
вании культуры (риса), зимнем намораживании и
иногда при влагозарядочных поливах (по чекам длиной
30—100 JK).
При уклоне местности до 0,01 распределение воды
по бороздам или полосам производят из временных оро-
сителей длиной до 800—11000 м, прокладываемых с ук-
лоном 0,002—0,005, или из ложбин; борозды и полосы
при этом нарезают по уклону. При большом уклоне
местности распределение идет при помощи переносных
поливных трубопроводов, а борозды или полосы рас-
полагают под острым углом к горизонталям. Орошение
по бороздам применяют главным образом для пропаш-
ных культур, а при большом поперечном уклоне мест-
ности и для зерновых культур. На участках, занятых
ивой, борозды нарезают весной (рис. 14.5).
Рис. 14.5. Борозды
а — незасеваемые; б —засеваемые
Расстояния между бороздами устанавливают в за-
висимости от культуры и орудий междурядной обра-
ботки от 0,45 до 0,9 м. Нормальными уклонами борозд
считаются уклоны от 0,002 до 0,007; предельным укло-
ном считается уклон 0,02.
Расход на борозду принимают:
при глубине борозд S0—22 см
13—15
10—12
1 л] сек.
0,75 .
0,5
При малых уклонах и легких почвах эти расходы
могут быть повышены. При орошении по бороздам в
вегетационный период не следует допускать затопления
гребней. Нормально борозда заполняется не более ’/2
и Уз глубины. В невегетационное орошение (осенью и
весной) производится по глубоким бороздам, причем до-
пускается их затопление. Для зимних поливов исполь-
зуются преимущественно участки с уклоном до 0,01.
Длина борозды назначается:
для уклона <0,002. < 40—50 л
<0,005 . . 50-70 ,
0,005-0,01 100-150 „
! 0,01-0,02 80*-120 .
^Принимается для почв с большей водопрониц
Орошение по полосам применяют для непропашных
культур (рис. 14.6). Обычно ширину полосы принимают
равной 3,6 м, что соответствует ширине захвата трак-
I . 360
Рис. 14.6. Поливные полосы
торной сеялки. Полосы разделяют друг от друга вали-
ками высотой до 20 сж. Уклоны полос принимают сле-
дующими:
нормальный
минимальный .
максимальный
0,002-0,005
0,0005
0,01—0,015
Назначение длины полос и расчетных расходов в
зависимости от водопроницаемости почв и уклона мест-
ности для поливных норм от 600 до 800 м3/га можно
производить по данным табл. 44.8.
Таблица 14.8
Поливные полосы
Почвы со скоростью впитывания в см/ч Ук Поливные струп в л1'сек Длина полос в м
0,0005—0,008 5—6 50—75
>15 J 11,008 —0,015 3 75—100
к .Г- 1 0,0005—0,018 5 75—125
5—15 | 0,008 —0,015 4 125-175
„ 1 0,0005—0,008 3 100—200
<5 { 0,008 —0,015 2 200—250
Поперечные уклоны полос не должны превышать
0,007. Кроме полос для орошения иногда используют
поливные ложбины шириной 1,8 м. Поливной расход на
одного поливальщика составляет 500—800 м3}смену.
Хорошие результаты при поливе сточной воды дает
применение переносных трубопроводов системы Метель-
ского, Величко и Канардова, собираемых из звеньев
длиной 2,8 и 4 м.
Вес одной трубы из дюралюминия диаметром 150 мм
и длиной 4 м равен 7 кг. Вес звена стального трубо-
провода диаметром 220 мм и длиной 2,8 м составляет
около 26 кг.
14.9. ПОЛЯ ФИЛЬТРАЦИИ
Поля фильтрации (ПФ) применяют как резервные
участки при полях орошения и как самостоятельные
очистные сооружения. Обычно их не предназначают
128
РАЗДЕЛ Iff. Очистка бытовых сточных вод
для посадки растений, однако, стремясь повысить рен-
табельность полей, ПФ часто отводят под влаголюби-
вые культуры (травы, кормовые культуры и иву).
Сточные воды, подаваемые на ПФ, следует подверг-
нуть предварительному отстаиванию. Для определения
размеров площадки полей рекомендуется пользоваться
данными, приведенными в табл. 14.7. На картах полей
фильтрации, предназначенных для намораживания сточ-
ных вод, следует предусматривать выпуски талых вод.
На случай просушки после весеннего таяния или ре-
монта полей предусматривается увеличение площади:
для южных районов — до 10%> для средней полосы —
до 20%, для северных районов и Сибири — до 25%.
Устройство ПФ при глубине залегания грунтовых вод
менее 2 м без проведения осушения не рекомендуется.
Конструктивно ПФ не отличается от КПО. Выпуски на
карты осуществляются через 30—50 м. Ширина карт
полей фильтрации назначается 50—100 м, длина 2—4
ширины.
Ввиду сравнительно больших нагрузок следует уст-
раивать закрытый дренаж во всех случаях, за исклю-
чением мощных боровых песков. Дренаж следует при-
менять в комбинации с открытой осушительной сетью.
Зимнее орошение производят по бороздам. Фильтра-
ционная способность почвы лучше сохраняется при оро-
шении под лед. Коэффициенты фильтрации в см/сек в
зимний период принимаются:
для песков 0,55
. супесей . . 0,45
суглинков 0,3
Период зимнего намораживания — промежуток вре-
мени со среднесуточной .температурой ниже —10° С.
Увеличением объема при образовании льда пренебрега-
ют, так как считают, что оно компенсируется вымора-
живанием.
При ориентировочных подсчетах дополнительная
площадь полей для размещения дорог, оросительной и
осушительной сетей, зеленых насаждений и др. может
приниматься равной 35% от полезной площади, а для
полей фильтрации площадью более 4000 га — 25%.
Вокруг ПФ следует предусматривать зеленую полосу
шириной 10—20 м.
Для полей фильтрации продольные и поперечные
уклоны принимаются на основании данных, приведен-
ных в табл. 14.3.
14.10. БИОЛОГИЧЕСКИЕ ПРУДЫ
Биологические пруды, как самостоятельные очист-
ные сооружения, могут быть использованы в IV кли-
матическом районе; они используются также для до-
очистки сточных вод.
.Пруды устраивают на слабофильтрующих грунтах
в виде неглубоких водоемов. В результате жизнедея-
тельности планктона (фитопланктона) ассимилируется
свободная и бикарбонатная углекислота, благодаря че-
му pH воды днем повышается до 10—Н, что приводит
к быстрому отмиранию бактерий. В случае контактной
работы прудов при их опорожнении следует оставлять
около 10% очищенной жидкости. Очистка в пасмурные
и дождливые дни идет хуже и затухает в ночное время.
Нормами рекомендуется: средняя глубина пруда
0,6—1,5 м; нагрузка на пруды для отстоенных сточных
вод — до 250 м3/га, а для биологически очищенных
вод — до 5000 м3/га исходя из окислительной способно-
сти прудов до -60—80 кг/га. Оптимальная глубина пру-
да для средней полосы 50—60 см, а для южной — не
более 1 м.
Эффективность прудов в летнее время при нормаль-
ной нагрузке по санитарным анализам показывает
уменьшение количества бактерий более чем в 100 раз,
понижение окисляемости на 90%, снижение органиче-
ского азота на 88%, аммиака на 97% и БПК до 98%.
Осенью пруды, не предназначенные для выращива-
ния рыбы, опорожняют; в зимнее время они могут быть
использованы как накопители. Весной пруды заполня-
ются водой и после созревания (примерно через месяц)
начинают работать на. проток. Возможна также контакт-
ная работа прудов.
Рекомендуется ежегодно производить перепашку
дна пруда. Для рыбоводных прудов это мероприятие
проводится через 4—5 лет. При понижении температу-
ры воды до 8—ill0С окислительная мощность прудов
снижается в 2 раза. Разбавление сточной жидкости чи-
стой водой повышает эффективность прудов.
Часто биологические пруды используют для разве-
дения рыбы, что возможно в случае использования пол-
ностью очищенной или отстоеиной сточной воды, раз-
бавленной речной водой в 3—5 раз. В серийных прудах,
работающих без разбавления, выращивание рыбы воз-
можно лишь на последних ступенях.
В таких прудах выращиваются преимущественно
карп, реже линь и окунь. Оптимальной температурой во-
ды для их развития считается 23° С. Производительность
прудов при отсутствии подкормки составляет до 200—
300 кг/га в год и более. Опыт эксплуатации этих уста-
новок показал, что время пребывания сточных вод в
прудах должно быть 20—30 суток; при этом 1 га пру-
дов сможет переработать загрязнение от 2000 человек.
Большое значение придается надежному перемешива-
нию сточной жидкости с речной водой. Впуск сточных
вод рекомендуется производить днем.
Кроме биологических прудов для организации ры-
боводного хозяйства необходимо наличие нерестовых,
мальковых и зимовальных прудов, работающих на чис-
той воде. Глубину зимовальных прудов следует прини-
мать равной не менее 2,5 м, смену воды — в течение
5—7 суток. Для предупреждения зарастания прудов
ряской в прудах с крупной рыбой разводятся утки, что
повышает общую рентабельность хозяйства.
Биологические и рыбные пруды применяются как
самостоятельные сооружения для доочистки сточных
вод после полей и сооружений биологической очистки.
Для организации прудового хозяйства обычно ис-
пользуются земли, прилегающие к естественным водо-
токам.
Схема рыбоводных прудов, работающих с разбавле-
нием, показана на рис. 14.7.
Рис. 14.7. Схема рыбоводных прудов
Количество растворенного кислорода в воде не дол-
жно снижаться ниже 2,5 мг/л. Дно пруда планируется
Глава 14. Биологическая очистка в естественных условиях
129
с уклоном в сторону выпуска. Глубина у впуска обычно
принимается около 0,5 м, у выпуска — до 1—2 м. Обыч-
но средняя глубина не превышает 0,8—1 м. При уст-
ройстве ограждающих дамб пруда часто вместо прове-
дения общей планировки его дна ограничиваются про-
ведением сети канав глубиной 30—40 см, имеющих
уклон к выпуску.
.Пруды проектируют площадью 0,5—1,5 га и более.
Выпуск из прудов устраивают при помощи шахтных
водосбросов (монахов). Существует два типа шахтных
водосбросов: первый — отводящий воду из пруда с
верхнего горизонта (рис. 14.8, а), второй — отводящий
воду с нижнего горизонта (рис. 44.8,6). Обе конструк-
Рис.14.8. Типы шахтных водосбросов
/ — решетка; 2 — выдвижные щитки (шандоры); 3 — стояк;
4 — лежак; 5 — откос плотины
ции шахтных водосбросов выполняют в виде Г-образ-
ного желоба, вертикальное колено которого (стояк)
имеет разборную стенку, состоящую из отдельных до-
щечек (шандор). При помощи последних производят
регулирование уровня воды в пруде. Горизонтальная
часть водосброса может быть заменена трубой.
При разведении теплолюбивых рыб (карпа и линя)
предпочтение отдают второму типу водосброса с вы-
пуском воды снизу. Шахтные водосбросы выполняют из
дерева и сборного железобетона. Перед водосбросом
отрывают рыбную яму глубиной до 0,5 м.
При проектировании прудов, имеющих естественный
водосбор, водосбросные сооружения необходимо рассчи-
тывать на дополнительный пропуск паводкового и лив-
невого расхода. В зависимости от условий выпуска
(опорожнения), диктуемых рельефом, емкость пруда мо-
жет быть образована устройством запруд по тальвегам,
использованием существующих либо созданием искус-
ственных выемок (котловин), ограждением территории
валиками (дамбами).
Серийные пруды устраивают на местности, имеющей
уклон, и располагают ступенями так, что сток верхнего
пруда направляется в расположенный ниже. Число сту-
пеней для отстоенных вод принимают 4—5, для биоло-
гически очищенных 2—3. Верхний пруд обычно имеет
два-три впуска, расположенных на расстоянии 50—70 м
каждый. Впускной лоток заканчивается разветвлением,
выполняемым под острым углом (до 45°). Поперек пер-
вого пруда устанавливают два ряда плетней; которые
улучшают распределение жидкости и удерживают пла-
вающие вещества. Перепуски из прудов в виде лотков
устраивают через 30 м шириной 0,4 м. Разделительные
валики имеют ширину поверху 1—1,5 м, оградитель-
ные — 2 м (рис. 14.9).
Из последнего пруда воду выпускают при помощи
шахтных водосбросов. Кроме перепусков промежуточ-
ные пруды снабжаются запасными выпусками в отвод-
ную канаву, устраиваемыми в пониженной части; они
же используются и при опорожнении. Разведение рыбы
в серийных прудах бывает возможно после прохожде-
ния трех-четырех ступеней, занимающих площадь от
50 до 67%. По данным Н. Т. Захарова, нагрузка на
пруды без выращивания рыбы в условиях Москвы в
летнее время при концентрации сточных вод по БПК
300—400 мг)л в среднем составляет 124 м6!га\ необ-
ходимое время пребывания в них сточных вод 30 су-
ток.
Рис. 14.9. План рыбоводно-
го пруда
/ — впуск ; 2 — лотки; 3 — от-
водная канава; 4 — запасные
выпуски; 5 — плетни
Очистка сточных вод может производиться и в оди-
ночных прудах. В этом случае осуществляется дробный
впуск через, большое количество лотков. На расстоянии
до ’/з длины пруда устанавливают плетень или фашин-
ник, являющийся грубым фильтром, который улучшает
смешение поступающей воды с водой пруда. Одиноч-
ные пруды обычно работают на проток, однако воз-
можна и контактная их работа. Последние исследова-
ния, проведенные Мосочистводом, показали, что приме-
нение контактных прудов позволяет повысить нагрузку
на них примерно в 1,5—2 раза по сравнению с проточ-
ными. Очистка идет до определенной степени, а затем
начинается ухудшение состава воды. Оптимальной глу-
биной наполнения пруда является 60 см. Время пребы-
вания в прудах равно 10 суткам. Работа прудов в
московских условиях возможна с июня по октябрь
включительно.
ГЛАВА 15
СООРУЖЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ
в искусственных УСЛОВИЯХ
15.1. БИОФИЛЬТРЫ
Биофильтры — сооружения, наполненные отсортиро-
ванным загрузочным материалом (щебень твердых по-
род, гравии, котельный и доменный шлаки и др.), аэри-
руемым естественной тягой через поддон и орошаемым с
поверхности сточной жидкостью. Загрузка должна быть
неразмокающей и морозоустойчивой. Загрузочный мате-
риал должен выдерживать не менее чем по 10 циклов
замораживания и пропитки сернокислым натрием, а
также часовое кипячение в 5%-ном растворе соляной
кислоты.
На загрузочном материале развивается аэробная био-
логическая пленка, которая задерживает и перераба-
тывает загрязнения сточных вод. Часть загрязнений
идет на прирост пленки, другая часть окисляется кис-
лородом воздуха. Избыток пленки смывается с загрузки
и выносится с очищенной жидкостью. Жизнедеятель-
ность биологической пленки и ход очистки обеспечива-
ются при температуре не ниже 6° С и достаточной вен-
тиляции тела фильтра. Капельные биофильтры
применяют при расходах не более 1000 м3/сутки. БПК
выходящего стока принимают 15 мг/л. При большей
производительности (до 50 000 Алеутки) проектируют
высоконагружаемые биофильтры, работающие на пол-
ную или частичную очистку. Биофильтры размещают в
отапливаемых помещениях при среднегодовой темпе-
ратуре наружного воздуха до 3° С и среднегодовой
до 6° С при производительности до 500 м31сутки. Рас-
четную температуру воздуха в шатре принимают на
2°С выше температуры сточных вод; обмен воздуха
пятикратный.
Окислительная мощность биофильтра при средней
зимней температуре сточных вод 10° С для бытовых
вод приведена в табл. >15.1.
Окислительная мощность биофильтров
Среднегодовая температура воздуха в °C Окислительная мощность биофильтров в e'cymKU на 1 лг‘ загрузки
в отапли- ваемых по- мещениях для открытых биофильтров и в случае размещения в неотапливае- мых помеще- ниях
До 3 ... 200
Более 3 до 6 . 250 150
6 10 250
10 — 300
При температуре сточных вод ниже или выше 10° С
приведенную окислительную мощность надлежит уве-
личивать пли уменьшать пропорционально отношению
фактической температуры к 10° С. Если коэффициент
неравномерности притока превышает 2, то объем за-
грузочного материала увеличивается пропорционально
отношению фактического коэффициента к 2. При нали-
чии в общем стоке промышленных сточных вод окис-
лительная мощность биофильтров должна приниматься
в соответствии с их составом.
Рис. 15.1. Спринклер с держателем
Рабочую высоту загрузки биофильтра следует при-
нимать 1,5—2 л; высота загрузки 1,5 м применяется
для районов со среднегодовой температурой воздуха от
7° С и выше. Крупность загрузки биофильтров равна
30—50 мм, а для нижнего подстилающего слоя высотой
0,2 м — 60—100 мм. Высота поддонного пространства
должна быть не менее 0,4—0,6 м. Днищу биофильтра
следует придавать уклон не менее 0,01, а внутренним
сборным лоткам—0,005. Стенки биофильтра принима-
ются на 0,5 м выше загрузки.
Площадь отверстий для подачи воздуха в поддон-
ное пространство должна быть не менее '1% поверхно-
сти фильтра. Для больших биофильтров кроме обычно-
Глава 15. Сооружения биологической очистки в искусственных условиях
131
го дренажа рекомендуется устраивать полукруглые вен-
тиляционные каналы. Сточные воды распределяются по
•поверхности биофильтров при помощи спринклеров
или вращающихся оросителей; для биофильтров малой
производительности принимаются опрокидывающиеся
желоба или дырчатые трубы.
Рис. 15.2. График для определения необходимого
напора у спринклеров
Спринклеры употребляют различных типов диамет-
ром от 15 до 25 мм. Наиболее удобен в эксплуатации
(реже засоряется) спринклер с держателем (рис. 15.1).
Спринклеры располагают рядами в шахматном поряд-
ке. Для наилучшего орошения поверхности фильтра рас-
стояние между спринклерами а рекомендуется назначать
равным 1,732 Г (где R— радиус орошения), а расстоя-
ние между рядами — 6 = 1,5 R. Диаметр спринклеров и
их число определяют расчетом в зависимости от прито-
ка и потребного напора. Вода подается периодически
от дозирующего бака. Период орошения принимают
равным 5—6 мин, а для небольших установок — до
15 мин. Для равномерного покрытия всей орошаемой
площади дозирующий бак должен иметь форму усечен-
ной пирамиды.
Распространенным дозирующим устройством являет-
ся сифон, состоящий из колпака и системы трубок.
Определение необходимого напора у спринклеров в за-
висимости от расхода производится по графикам (рис.
11'5.2 и 15.3).
Для определения размеров дозирующего бака может
быть использован график, приведенный на рис. 15.4.
Определение высоты расположения дозирующего ба-
ка над уровнем постели биофильтра производят на ос-
новании расчета потерь напора в сифоне (рис. Г5.5)
и спринклерной сети. Эти потери суммируются со сво-
бодным напором у спринклера.
Пример. Рассчитать спринклерную сеть биофильтра разме-
ром 20X15 Л1; максимальный приток на фильтр 20 л/сек, пли
1,2 мУмин.
Для выбора количества п и диаметра d спринклеров со-
ставляем сопоставительную таблицу 15.2. Значения h и q на-
ходим по графикам (см. рис. 15.2 и 15.3).
Сопоставляя необходимый напор и объем дозирующего ба-
ка, останавливаемся на числе спринклеров 90 шт. при их диа-
метре 7/'.
объем бака при времени его опорожнения
4,86 —1,2 = 3,66 лР,
его при мак притоке
3 мин.
Пользуясь номограммой рис. 15.4, принимаем нижнюю сто-
рону бака равной 0,75 м, верхнюю — 2,85 м, а наполнение рав-
ным 1 м.
Полезный объем будет
— (С',751 + 2,85°0,75-2,85) = 3,6лЛ
3
Высоту расположения бака определяем по величине потерь
напора. При <2 =4860 лрлин и диаметре сливной трубы 300 лм1
потери в сифоне (см. рис. 15.5) составят 170 мм. Потери в тру-
бах находим по таблицам Шевелева, а в тройниках — по фор-
муле
Необходимый
1 мин будет
что даст время
(для тройника на проход С =0,1, С =1,5, в проти-
вотоке С=3).
Расход q срринмера в л/мин
Рис. 15.3. График для определения расхода спринклера в зависимости от напора
132
РАЗДЕЛ III. Очистка бытовых сточных вод
1
Рис. 15.4. График для определе-
ния размеров дозирующего бака
Рис. 15.5. График для определения потерь напора в сифоне
Таблица 15.2
Сопоставительные данные для подбора спринклеров
Общие Диаметр спринклера d в дюймах Напор у спринклера 6 в м Расход спринклера q в л /м ин Общий рас- ход всеми спринклерами Q в м*1мин
Наибольшее число спринклеров =/. 1.5 44 2,42
в ряду 6 шт.: п=2,5 л; 6=2 м; 7/а 1,25 63 3,46
£>=2,89 м; п=55; число рядов 10 1 1,1 80 4,4
То же, 7 шт.; о=2,14 л; 6=1,82 л; £>=2,54 л; п=72; число рядов 11 э/. 1,31 41 2,95
’/в 1,08 59 4,25
1 0,93 74 5,33
То" же, 8 шт.; л=1,88 м; Ь= 1,12 38 3,42
=1,66 л; £>=2,21 л; п=90; число 7/в 0.91 54 4,86
рядов 12 1 0,8 68 6,12
Результаты подсчета сводим в табл. 15.3.
Потери в переходе на первое сужение
/г,=0,18 1,-~- = 0,016 л*;
19,62
на втооое суж
1 26а
й„=0,22—— =0.018 л.
19,62
Общая потеря напора в спринклерной сети будет
444,4 + 332,9 + 0,016 + 0,018 = 0,817 « 0,82 л.
Необходимый напор равен
0,91 + 0.17 +0,82 = 1,9 л.
Таблица 15.3
Потери напора
0—1 300 5.3
1—2 200 0,83
2—3 200 1,66
3—4 200 1,66
200 1,66
5—6 200 1,66
6—7 200 1.66
7—8 100 1,88
8—9 100 1,88
9—10 75 1,88
10—11 75 1,88
11—12 75 1,88
12—И 75 1,88
13—14 75 1,88
1-1—15 75 1.88
15—16 50 1
Реактивные оросители. Вращающийся ороситель, вы-
полненный по проекту Гипрокоммунводоканала на не-
скольких сооружениях (например в г. Владимире), диа-
метром 17 м приведен на рис. 15.6.
Плечо оросителя Rop обычно назначается на 100 мм
меньше радиуса фильтра. .Превышение его над поверх-
Глава 15. Сооружения биологической очистки в искусственных условиях
133
ностью загрузки составляет 0,2 м. Скорость движения
в трубах принимают 0,5—1 м!сек. Диаметры отверстий
не рекомендуется делать менее 10 мм.
Значения модуля расхода приведены в табл. 15.4..
Таблица 15.4
Значения К
^озрез по [-!
Рис.. 15.6. Реактивный ороситель
Ртр в мм 50 63 75 100 125 150 175 200 250
К в л/сек 6 11,5 19 43 86,5 134 209 300 560
Число отверстий в одном плече оросителя
(15.3)
где а — удвоенное расстояние между двумя последни-
ми отверстиями в мм.
Расстояние любого отверстия от оси оросителя
(15Л)
где 7?ор — радиус оросителя в лг,
i — порядковый номер отверстия от оси ороси-
теля.
Число оборотов оросителя
34,78у-10002
md2Dop
(15.5)
Расчет необходимого напора производится по фор-
муле
Необходимый напор для работы оросителя принима-
ется не менее 0,5 м.
Водоканалпроект в 1959 г. разработал типовые про-
екты вращающихся оросителей для биофильтров диа-
метром 15 и 21 м.
Типовые проекты биофильтров. Водоканалпроект в
1961 г. разработал типовые проекты двухсекционных же-
лезобетонных биофильтров (со спринклерами), откры-
тых и размещенных в шатрах, полезной высотой 2 м
(табл. 15.5).
Кроме этого -разработаны в 1960 г. проекты био-
фильтров для строительства их в сейсмических районах
размером 9X12X2 и 12X12X2 м открытых и в шатрах.
Строительный объем шатра равен соответственно 2159
и 2804 л:3.
ЯоР = <7!
256-1 ОТО2 81-1000=
mW
294£>ор
1000 №
мм,
где q — расчетный расход сточных вод в л!сек-,
m — число отверстий в одном плече оросителя;
d — диаметр отверстий в лш;
А-р—диаметр трубы в лш;
Ар—диаметр оросителя в лш;
К —модуль расхода в л/сек, равный
JtD? —
R
4
Здесь С — коэффициент, определяемый по формуле
Н. П; Павловского;
R — гидравлический радиус трубы оросителя.
(15-1)
(15.2)
Таблица 15.5
Основные параметры типовых биофильтров
Объем загрузки секции в м* Размеры одного отделения в пла- не в м Размеры злами в осях в м Строительная кубатура здания в лг1 Объем загрузки секции в л!} Размеры одного orделения в плане в м Размеры здания в осях в м Строительная кубатура зданн в И13
216 6X9 12X24 1357 864 12X18 15X42, 3.990
432 9X12 12X30 2240 1512 21X18 24X42 6 510 '
1008 12X21 21X30 4687 2520 21X30 24X66 10 189
В случае применения двухступенчатого биофильтра
необходимо устройство промежуточного отстойника с
продолжительностью отстаивания 1
134
РАЗДЕЛ III. Очистка бытовых сточных вод
15.2. ВЫСОКОНАГРУЖАЕМЫЕ БИОЛОГИЧЕСКИЕ
ФИЛЬТРЫ (АЭРОФИЛЬТРЫ)
В отличие от биофильтров аэрофильтры при высоте
более 2,5 я вентилируются искусственным путем.
Предельной ВПК для сточных вод, подаваемых на
аэрофильтры, считается 150 мг)л. В случае необходимо-
сти снижения ВПК применяют предварительное разбав-
ление очищенными сточными водами (рециркуляция).
Наличие искусственной вентиляции позволяет уве-
личить высоту фильтра. Высота фильтра, равная 2 м,
обеспечивает очистку воды до ВПК 25—30 мг/л, высота
фильтра 3 м — 20 мг/л, высота фильтра 4 м — 15 мг/л.
Обычно высоту аэрофильтров принимают равной 4 я.
Окислительная мощность фильтров зависит от степе-
ни очистки; она будет выше при снижении требований
к качеству выходящей воды. Как для биофильтров, так
и для аэрофильтров большое значение имеет степень
предварительной очистки воды (величина выноса), так
как при плохой работе первичных отстойников фильтры
получают дополнительную нагрузку в виде взвешенных
веществ. Практически все взвешенные вещества, по-
ступившие на фильтр, идут на прирост биологической
пленки.
Размер загрузочного материала принимают крупно-
стью 40—60 мм, для коагулированной жидкости —30—
50 мм, для нижнего подстилающего слоя высотой
0,2 я— 60—100 мм.
Окислительная мощность аэрофильтров при средне-
зимней температуре сточных вод 10° С приведена в
табл. 15.6.
Таблица 15.6
Ориентировочная окислительная мощность аэрофильтров
Среднегодовая температура воздуха в °C Окислительная мощность аэрофильтров в г на 1 лг’ загрузки
в отапли- ваемом помеще- нии для открытого фильтра и фильтра в не- отапливаемом помещения
До 3 -100
3-6. 500 400
. 6-10 . . —_ 500
Более 10 — 600
При иной среднезимней температуре сточных вод
окислительная мощность изменяется пропорционально
отношению фактической температуры к 10° С.
Окислительная мощность аэрофильтров может быть
определена и по формуле
М = С+20/а/л13, (15.6)
где С — коэффициент для выходящей незагнивающей
жидкости; при стойкости жидкости выше 99%
С=225, а при стойкости 80—99% С=275 -е-
4- 300;
t — температура сточной жидкости.
По СНиПу допустимая величина БПК стока, подава-
емого на высоконагружаемый фильтр асм, должна быть
найдена по формуле
am = Kb, (15.7)
где b — БПКго выходящего стока;
К — коэффициент, поинимаемый по табл. 15.7.
Таблица 15.7
Значения величины К
Среднезимняя температура сточных вод в °C Рабочая высота фильтров в м
2 2,5 3 | 3,5 4
От 8 до 10 . . 2,5 3,3 4.4 5,7 7,5
Более 10 до 14 3,3 4,4 5,7 . 7,5 9.6
14 4,4 5,7 7,5 9,6 12
При отсутствии данных о температуре сточных вод
условно принимают, что температура 8—10° С соответ-
ствует среднегодовой температуре воздуха до 3° С, сле-
дующий интервал от 3 до 6° С и последний более 6° С.
Исходя из соотношения величины расчетной БПК
а и допустимой БПК ссм находим коэффициент рецир-
куляции п, равный
(15.8)
°см — Ь
Площадь фильтров F определяют по формуле
N
где Q — приток в м3}сутки;
N— нагрузка по БПК, принимаемая по табл. 15.8.
Таблица 15.8
Нагрузка по БПК
Среднегодовая температура воздуха в °C Значения N в г/л2
До 3 1700
Более 3 до 6 2300
6 3000
Объем загрузки 1Г найдем исходя из площади F и
высоты Н. Гидравлическую нагрузку на поверхность q
находят по формуле
q =-----яР/м2 сутки,
Сем
которая должна составлять 10—30 м3!м2 сутки.
Если q < 10, следует увеличить п .и уменьшить Н.
Высота поддонного пространства принимается не ме-
нее 0,4—0,6 м. Расход воздуха в м3 на 1 м3 загрузки на
аэрофильтрах определяют по формуле Н. А. Базякиной:
где К — коэффициент запаса, равный 2—3.
При высоте фильтров до 4 я применяют вентилято-
ры низкого давления (до 60 мм вод. ст.).
Мощность электродвигателя к вентилятору в кет
определяют по формуле;
3600 • 102к)в-/]п
(15.11)
где 1,2 — коэффициент запаса для сильно запыленного
воздуха;
Q — расход воздуха в м3[ч-
Н —давление в мм вод. ст.-,
Г лава 15. Сооружения биологической очистки в искусственных условиях
135
•^в — коэффициент полезного действия вентиля-
тора;
<1п — то же, передачи, .равный 0,9—1.
Расчет воздухопроводов производят по табли-
цам или формулам, приведенным в разделе рас-
чета воздухопроводов аэротенков. Потерю давле-
ния в загрузке фильтра высотой 4 л принимают
25—30 ям вод. ст.
Данные по вентиляторам низкого давления, наиболее
часто употребляемым в практике, приведены в
табл. 15.9.
15.3. БАШЕННЫЕ ФИЛЬТРЫ
Башенные фильтры, разработанные в ГДР, облада-
ют большой окислительной способностью, которая со-
здается усиленной тягой внутри башни, работающей по
принципу дымовой трубы (рис. 11'5.7).
Внутри трубы размещена загрузка на колосниковых
решетках слоями по 2—3 я. Высота поддона 0,4 я. Раз-
меры фракций загрузки, принятые в ГДР, 4—10 см.
Таблица 15 9
Вентиляторы низкого давления
Марка вентилятора Электродвигатель Производи- тельность в лг'/ч Давление в ли/ вод. ст. К. п. д.
мощность N в квш число оборо- тов
1 2 3 4 1 5 6 7
ЭВР-2 И10-4 АО31-2 А31-2 0,25 0,6 1 1400 2860 2850 200-2 000 15-70 0,25—0,3
ЭВР-3 А41-6 А32-4 А41-4 1 1 1.7 930 1410 1420 400—4 000 15—60 0,4—0,5
ЭВР-4 А42-6 А51-6 А42-4 А51-4 А52-4 1.7 2.8 2.8 4.5 7 930 950 1420 1440 1440 700—8 500 10—100 0.4—0,5
ЭВР-5 А51-6 А52-6 А61-6 2,8 4.5 7 950 950 970 1 500—10 000 15—80 0,45-0,58
ЭВР-6 А61-8 А62-8 AG1-G AG2-6 Л71-6 4,5 7 7 10 14 730 730 970 970 970 2 000—20 000 15—100 0,45—0,58
ЦЧ-70 № 2,5 ЛОЛ21-4 АОЛ22-2 0,27 0,6 1400 2800 300—2 000 10—55 0.6—0,8
ЦЧ-70 А» 3 А31-2 А31-4 1.0 0,6 2850 1410 400—3 800 10-90 0,6—0.8
ЦЧ-70 № 4 АО31-4 А 041-6 0.6 1 1410 930 600—4 500 8-55 0.6—0,8
ЦЧ-70 № 5 А 041-4 АО41-6 1.7 1 1420 930 1 000—8 500 8—80 0,6—0.8
ЦЧ-70 Ла 6 АО42-6 АО51-4 1.7 4,5 930 1440 1 500—14 000 8—110 0,6—0.8
ЦЧ-70 N' 7 AO51-G АО62-4 2.8 10 950 1460 2 000—20 000 8—120 0,6-0,8
ЦЧ-70 ЛЬ 8 А61-6 7 970 4 000—25 000 20—80 0.6—0,8
ЦЧ-70 ла ю | АО73-6 20 980 5 000—45 000 15—140 0,6-0,8
Примечание. Вентиляторы марки ЭВР менее эк. эномичны.
136
РАЗДЕЛ III. Очистка бытовых сточных вод
Соотношение диаметра шахты к высоте 1:6.
При диаметре фильтра 1,6 Л1 и высоте 10 м окисли-
тельная мощность при полной очистке равна 0,9—1 кг
на 1 Л13 загрузки, при неполной очистке она может быть
в 2—3 раза выше.
Сточная жидкость по поверхности распределяется
при помощи простейших устройств.
Наиболее экономичны ба-
РазрезпоН
Рис. 15.7. Башенные
фильтры
шнн диаметром 3,5 м и вы-
сотой 20 м. Биофильтры
большой высоты могут при-
меняться как для полной
очистки с БПК2о=2О мг/л,
так и для частичной очистки
при суточном .расходе до
50 тыс. Л13.
Допустимая БПК посту-
пающей жидкости принима-
ется в зависимости от высо-
ты фильтра (табл. 15.10), а
расчетная нагрузка — в за-
висимости от БПК выходя-
щей жидкости (табл. 15.11).
При отсутствии данных о
температуре воды принима-
ют соответствие температур
жидкости климатическим по-
казателям, приведенным в
табл. 15.6.
Рекомендуемая СНиПом
крупность загрузки фильт-
ров 40—100 мм при содер-
жании фракций 80 мм не
менее 40% и фракций
>50 мм не более 10%.
Б случае если общая вы-
сота фильтра разбивается на
две ступени, то устраивает-
ся промежуточный отстой-
ник со временем отстаивания
1 ч.
Мособлпроектом разра-
ботаны типовые проекты
башенных биофильтров ди-
аметром 1,5 и 2 .и, рабочей
высотой 11,7 м, общей высо-
той 14,7 м. Объем загрузки
при этом соответственно
равен 20,7 и 36,7 Л13. Высо-
та поддона 0,9 м.
Биофильтр состоит из
трех ярусов высотой по 3 м
каждый и одного —2,7 м,
разделенных решетками.
Под решетками предусмотрены люки диаметром 600 мм.
Таблица 15.10
Допустимая БПК поступающей жидкости
Допустимая ВПК поступающей испакости в мг/. 250 300 350 150 5С0
Высота фильтра в м . Б 10 12 14 1611 боле
Таблица 15.11
Нагрузка на башенные фильтры
БПК очищенной воды Нагрузка по БПК в г/лс3 при среднезимней, температуре сточной жидкости в °C
8 10 12 14
20 800 1000 1200 1400
30 1300 1500 1600 I860
40 1600 1700 2000 2200
50 1900 2000 2200 2500
15.4. АЭРОТЕНКИ
Окисление загрязнений в аэротенках (рис. '16.8) про-
исходит за счет жизнедеятельности активного ила при
интенсивной аэрации. Как и в биофильтре, часть орга-
нического вещества в аэротенке окисляется, другая
часть идет на прирост бактериальной массы активного
ила.
Окислительный процесс в начале аэротенка идет
быстро, к концу постепенно замедляется. Активный ил
адсорбирует и перерабатывает значительную часть за-
грязнений.
Взвешенные органические вещества, поступившие в
аэротенк, почти полностью идут на прирост массы ак-
тивного ила. В аэротенке, работающем на неполную
очистку, значительная часть загрязнений, захватывае-
мых активным илом, не успевает окислиться. Поэтому
активный ил из вторичных отстойников для восстанов-
ления своих свойств -направляется в регенераторы, в
которых и происходит окончательное окисление органи-
ческих веществ.
В этом случае под регенераторы отводится 50% объ-
ема аэротенка.
Применение регенераторов обязательно и при очист-
ке специфических промышленных сточных вод в аэро-
тенках, работающих на полную очистку (с БПК выхо-
дящей жидкости 15—25 мг/л), так как регенераторы
обеспечивают большую надежность в работе сооруже-
ний, создавая запасы активного ила. Учитывая, что про-
цессы очистки в воде заканчиваются раньше, чем в
активном иле, целесообразно применение регенераторов
и при очистке бытовых сточных вод. СНиПом рекомен-
Глава 15. Сооружения биологической очистки в искусственных условиях
137
дуется устройство регенераторов при БПК поступающей
жидкости более 250—300 мг/л. Объем регенератора при
полной очистке составляет 25—50%. Глубина аэротен-
ков и регенераторов принимается не менее 3 м.
•Для поддержания активного ила в аэротенке во
взвешенном состоянии необходима интенсивность аэра-
ции не менее 1,5—2 м3/мг. Распыление воздуха произ-
водится при помощи дырчатых труб или фильтросных
пластин. Подача воздуха через фильтросы экономичней,
Рис. 15.9. Характеристика керамиче-
ской фильтросной пластины Ку-
чинского завода
чем через дырчатые трубы, так как при фильтросах
коэффициент использования воздуха больше в 2 раза.
Кучинский завод (Московская обл.) выпускает ке-
рамические фильтросы размером 300 X 300 X40 мм. Опти-
мальная нагрузка на одну пластину составляет 80—
120 л!мин. Потери напора при прохождении фильтро-
сов в зависимости от пропускаемого расхода воздуха
приведены на рис. 15.9. При расчетах следует учитывать,
что эти потери при эксплуатации постепенно повышают-
ся из-за засорения пор и иногда достигают 0,7 м. Стояки,
подающие воздух, устанавливают через 15 ж и более.
Подача и выпуск воды и активного ила в обычных аэро-
тенках осуществляются с торцов. Рабочая глубина
аэротенка зависит от давления, развиваемого воздухо-
дувками; ширина назначается из расчета не более двух
глубин.
Аэротенки работают в комплексе со вторичными от-
стойниками; при работе на бытовых стоках содержание
активного ила в аэротенках составляет от 1 до 3 г/л.
Для работы обычного аэротенка (кроме вторичных от-
стойников) необходимы воздуходувная станция и уста-
новка для рециркуляции активного ила.
А. РАСЧЕТ АЭРОТЕНКОВ.
Для бытовых сточных вод расчет аэротенков произ-
водится по формулам К. Н. Королькова исходя из ве-
личины БПКполн- В расчете принято, что начальная
скорость окисления определяется скоростью потребле-
ния кислорода.
Продолжительность первой фазы очистки
а — х
^=——4. (15.12)
К1
где а — БПК поступающей в аэротенк жидкости в
мг/л\
К — коэффициент использования воздуха, завися-
щий oj вида аэратора (для дырчатых труб
/<=6-^8, для фильтросов К=12);
/ — интенсивность аэрации в м3/м2 поверхности
аэротенка в 1 ч\
х — значение БПК, после достижения которого
процесс очистки в аэротенке вступает во вто-
рую (замедленную) фазу очистки, равный
х=2,1К1. (15.13)
Коэффициент 2,7 получен из соотношения 2,3 kx=
—KI при А=О,46 (k— константа скорости потребления
кислорода). При другом значении k величина коэффи-
циента 2,7 должна быть соответственно изменена.
Продолжительность второй фазы очистки t2 находит-
ся из формулы
& = xl0~w=, (15.14)
где b — БПК выходящей жидкости.
Константа скорости потребления кислорода k зави-
сит от концентрации активного ила в аэротенках и
температуры сточной жидкости и может быть опреде-
лена по формуле
Igfc= 2,512+ lgn + 0,0327Z, (15.15)
где п — концентрация активного ила в аэротенках
в г/л, считая по беззольному веществу (обыч-
но принимается равной 2,5—3 г/л);
I — температура сточных вод.
Величина А=0,16 соответствует f=8°C и п=
=2,7 г/л. Полное время аэрации равно
Т = 4 + М- (15.16)
Приведенные формулы позволяют произвести рас-
чет объема аэротенков и необходимой интенсивности
аэрации как на полную, так и на частичную очистку.
Объем циркулирующего активного ила при подсчете
объема аэротенков отдельно не учитывается. Объем
аэротенка на неполную очистку делится пополам между
аэротенком (коагулятором) и регенератором.
Для облегчения расчета аэротенков приводится табл.
15.12, в которой даны вычисленные значения х и t2
в зависимости от интенсивности аэрации при К=12 и'
k =0,16 для выходящей жидкости —25 и 20 мг/л. При
необходимости перевода БПКго в БПКв следует учиты-
вать, что коэффициент перевода для очищенных вод
должен быть не выше 0,5. Так, БПК20, равная 25, со-
ответствует БПКб<П—12,5 мт/л.
Таблица 15.12
Значения х и f2
Пок Интенсивность аэрации I в ч
3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 12
Значения х в мг/л ................... 97 130 162 191 227 259 292 324 356 389
Время аэрации иа вторую фазу очистки 7а в ч для БПК выходящей жидкости в мг1л: 25 3,68 4,48 5,06 5,55 6 ‘ 6,3 6,55 6,95 7,2 7,45
20 4.29 5,08 5,67 6,16 6,6 6,95 7,28 7,55 7,83 8,07
138
РАЗДЕЛ Ш. Очистка бытовых сточных вод
При определении объема аэротенков расчетный рас-
ход сточных вод принимают по часовому графику за
период аэрации. Из графика выбирают наибольшую
сумму притока за число часов, соответствующее вычис-
ленному Т. Примерные графики притока в зависимости
от коэффициента неравномерности приведены в СНиПе.
При коэффициенте неравномерности, не превышающем
1,25, расчет производится по среднечасовому притоку.
Для экономического определения объема аэротенка
в увязке с производительностью воздуходувок рекомен-
дуется выполнять ряд параллельных расчетов на раз-
личные интенсивности; окончательный объем следует
принимать исходя из сопоставления полученных резуль-
татов.
Пример. Рассчитать аэротенк для очистных сооружений с
суточным притоком 40 000 л3 при БПК отстоенной жидкости
330 мг/л и БПК выходящей жидкости 25 мг/л. Расчет произвести
в соответствии с приведенным ниже натурным распределением
расхода по часам суток, выраженным в % от суточного расхода
(табл. 15.13).
Таблица 15.13
Распределение расхода по часам суток
Часы суток Расход в % Часы суток Р'агход в % Часы суток Расход в % Часы суток Расход в %
0—1 3,55 1 6-7 3,73 12—13 4,83 18—19 4,72
1—2 3,55 7-8 4,22 13—14 4,62 19—20 4,33
2-3 3,55 8-9 4,39 14—15 4,47 20—21 4,23
3-4 3,55 3,55 9—10 4,41 15—16 4,44 21—22 4,15
4-5 10—11 4,31 16-17 4,76 22—23 4,15
5-6 3,55 11—12 4,43 17—18 4,31 23—24 4.2
Пользуясь формулой (15.12), табл. 15.12 и 15.13, находим не-
обходимое время аэрации для различных интенсивностей. Ре-
вультаты подсчетов сводим в табл. 15.14.
Таблица 15.14
Результаты подсчетов
. Ь Время в ч Объем। аэротенка
Интенснвщ аэрации а объемах А т в % от суточного расхода Площадь в Расход возл ха в m3Imui
3 6,47 3,68 10,15 45,96 18 383 4085 204,3
4 4,17 4,48 8,65 39.38 15 752 3500 233,3
5 2,8 5.06 7,86 35,96 14 384 3196 266,3
Исходя из напора ‘турбовоздуходувки ТВ-80-1,6 задаемся
глубиной аэротенка, равной 4,5 л». Определяем поверхность аэро-
тенка, после чего вычисляем расход воздуха. Из сопоставле-
ния рабочего расхода воздуходувки и расчетного расхода воз-
духа несложно установить, что следует остановиться на трех
рабочих воздуходувках суммарной производительностью 83,4Х
ХЗ=250,2 м3/мин, поверхности аэротенка 3350 л’ н рабочем объ-
еме 15 075 м3. Интенсивность аэрации при этом составит около
4,5 объема на 1 мг{ч.
Расчет аэротенков по СНиПу производится по сле-
дующим формулам;
•расход воздуха
_ 2а
Е>= ^rr-м3 на 1 м3 жидкости, (15.17)
где а — БПК поступающей жидкости;
продолжительность аэрации при полной очистке
(15-18)
где I — интенсивность, принимаемая по табл. 15Л5. в
зависимости от величины а.
Формула (15.18) считается справедливой для аэро-
тенков без регенераторов с а<250 мг/л и для аэротен-
ков с регенераторами для а с 350 жг/л. В последнем
случае, т. е. при наличии регенераторов для а<250л1г/л,
полученный объем рекомендуется уменьшить на 15%.
Таблица 15.15
Расчетные интенсивности аэрации /
БПК жидкости, поступающей в аэротенк Интенсивность аэрации в м3/М3 ч при БПК очищенной воды в мг/л
15 20 \
150- 4 4,5 5
200 4.7 5,4 6
250 5,4 6,1 6,7
300 6 6,8 7.5
350 6,5 7,4 8,2
•Продолжительность аэрации в аэротенках для сточ-
ной жидкости со среднегодовой температурой 15° С
приведена в табл. 15.16.
Таблица 15.16
Продолжительность аэрации в аэротенках
БПК поступающей жидкости в мг/л Продолжительность очистки в зависимости от ЬПК выходящей жидкости в мг(л
без регенера- тора с регенераторами
15 15 | 20
100 4.4 3.4 2,3
150 5,5 4,8 3,6
200 6,8 6,1 4,9
250 8 7,4 6.2
300 — 8,6 7,5
350 9,8 8,8
400 11 10,1
450 12,2 11.3
500 — 13,4 12.7
Для других среднегодовых температур расчетный
объем умножается на отношение температуры к 15.
Время аэрации при неполной очистке определяется
по формуле
t = (15.19)
где m — коэффициент, зависящий от % снижения БПК
и принимаемый по табл. 1.5.17.
Таблица 15.17
Значение m
Показатели Расчетный % сниж ия БПК
50 55 | 60 65 70 75 80
ш Дефицит кислорода d 0,2 1 0,25 0,95 0.3 0,9 0,38 0,85 0,45 0,8 0,55 0,75 0,65 0,7
Глава 15. Сооружения биологической очистки в искусственных условиях
139
При этом расчетная интенсивность аэрации опре-
деляется по табл. 15.15, а удельный расход воздуха —
по формуле
KHd
(15.20)
где d — дефицит кислорода, принимаемый по табл.
Ф5.17.
Б. ТИПОВЫЕ ПРОЕКТЫ АЭРОТЕНКОВ
Мосводокаиалпроект в 1959 г. разработал типовые
проекты аэротенков для очистных сооружений произво-
дительностью от 10 до 250 тыс. м3/сутки. Всего разра-
ботано девять типоразмеров для полной и один для не-
полной биологической очистки.
Рис. 15.10. Схемы многокоридорных аэротенков
/ — верхний канал осветленной воды; 2 — нижний канал освет-
ленной воды; 3 — канал активного ила; 4 — распределительный
канал вторичных отстойников; 5 — соединительный канал без
регенерации
Рабочая глубина аэротенков принята 3, 4 и 5 м.
Для опорожнения аэротенков посередине коридора
аэротенка предусмотрен лоток, имеющий уклон 0,001;
уклон дна к лотку 0,01. Аэротенки запроектированы
секциями, состоящими из двух — четырех коридоров
(рис. 15.10). Основные данные по аэротенкам приведе-
ны в табл. '15.18.
Оптимальное число секций на сооружениях 6—8.
При привязке типовых проектов изменение длины
аэротенка производят на величину, кратную 3,5 м, ко-
торая соответствует шагу колонн внутренних сборных
железобетонных стенок.
Типовые аэротенки снабжены двумя аэрируемыми
каналами (с торцов) для осветленной воды, позволяю-
щими производить впуск воды с любой из сторон. Эти
каналы соединены между собой перепускным коридо-
ром, который прокладывают в промежутке между сек-
циями аэротенков. С низовой стороны предусмотрен ка-
нал для смеси воды и активного ила. Из этого канала
.вода направляется во вторичные отстойники.
Таблица 15.18
Основные параметры типовых аэротенков
Рабочая глубина аэротенка 1 в м Шири- на в м Длина в м Число коридоров Рабочий объем секций в м3
3 5 49-101,5 3 4 1 470—3 045 2 205—4 568 2 940—6 С90
4 8 80,5—119 2 3 4 5 752— 7 616 7 228—11 424 10 304—15 832
5 10 101,5—150,5 2 3 4 10 150—15 050 15 225—22 575 20 300—30 100
3 5 31,5—101,5 2 945—3 045
Для двух- и четырехкоридорных аэротенков глуби-
ной 3 Л1 лоток активного ила помещен с низовой сто-
роны на разделительной стенке между каналами освет-
ленной воды и вторичных отстойников. Такое располо-
жение позволяет эксплуатировать двухкоридорную сек-
цию как без регенерации при подаче воды с низовой
стороны, так и с 50%-ной регенерацией при подаче во-
ды с верховой стороны.
На четырехкори-дорной секции при подаче воды с
низовой стороны можно работать без регенерации и с
50%-нои регенерацией, а при подаче воды с верховой
стороны— с 25%-ной регенерацией.
В трехкоридорном аэротенке лоток активного ила
помешен на стенке верхнего канала осветленной воды,
что позволяет работать без регенерации при подаче во-
ды с верховой стороны и с 33%-ной регенерацией при
подаче воды с низовой стороны. В типовых аэротенках
глубиной 4 и 5 -« кроме перечисленных каналов с ни-
зовой стороны между каналами размещен нижний (от
вторичных отстойников) канал активного ила.
Аэротенк на неполную очистку имеет лоток для ак-
тивного ила с низовой стороны и канал для осветлен-
ной воды с верховой.
В. АЭРОТЕНК-ОТСТОИНИК
Аэротенк-отстойник, испытанный Академией комму-
нального хозяйства имени К. Д. Памфилова в произ-
водственных условиях, представляет собой однокори-
дорный аэротенк, в котором установлена продольная
фигурная перегородка, наклоненная под углом 60—70° и
отделяющая аэрируемую часть от отстойной (рис. 15.11).
Нижняя часть перегородки имеет козырек шириной не
менее 1 м. наклоненный под углом 45° к горизонту (в
сторону зоны аэрации); .под ней имеется щель, ширина
140
РАЗДЕЛ Ш. Очистка бытовых сточных вод
которой определяется по скорости, равной 3,5—4 мм
при максимальном расходе.
Так же как и в аэротенке-смесителе, в аэротенке-от-
стойнике применен дробный впуск сточной жидкости, и
движение воды происходит поперек аэротенка. Вода и
активный ил после необходимой аэрации поступают в
отстойную часть, где активный ил, сосредоточиваясь
в ее нижней части, образует взвешенный фильто. По
проведенным наблюдениям вынос последующих порций
активного ила в отстойную часть не увеличивает мас-
сы взвешенного слоя, так как одновременно с его по-
ступлением такая же масса ила спускается в зону аэ-
Рис. 15.11. Схема аэротенка-отстойника
I — зона аэраций; II — зона отстаивания;
I — взвешенный осадок; 2 — подача сточной
жидкости; 3 — отводящий канал; 4 — воздухо-
провод; 5 — фильтросный канал
рации, что создает постоянную циркуляцию активного
ила. Возможно устройство круглого аэротенка с коль-
цевой перегородкой.
Избыточный активный ил удаляют путем отбора из
аэрируемой или отстойной части аэротенка смеси воды
и активного Ила для последующего отстаивания в спе-
циальных отстойниках. Влажность смеси в первом слу-
чае равна 99,7%, во втором — 99,5%.
При применении аэротенка-отстойника отпадает не-
обходимость в насосной установке для рециркуляции
активного ила. Строительство отстойной части аэро-
тенка-отстойника также дешевле строительства ради-
альных и вторичных вертикальных отстойников с глу-
бокими конусами.
Аэротенк-отстойник работает на. полную очистку.
По данным Академии коммунального хозяйства име-
ни К. Д. Памфилова аэротенк-отстойник допускает ра-
боту с повышенными дозами активного ила, так как
ил при отстаивании образует более крупные хлопья.
Опытный аэротенк (модель) работал с дозами актив-
ного ила 2,2—5 г/л при иловом индексе 60—89. Окисли-
тельная мощность аэротенка по БПКв составляла от
286 до 610 г/м3. Время отстаивания колебалось от 0,41
до 1,37 ч.
Рекомендуемая скорость в среднем сечении отстой-
ной части 0,5 мм!сек при скорости на входе 1,5—
1,8 мм/сек-, расстояние между впусками воды принима-
ется равным двойной ширине аэротенка (4—6 м).
Время пребывания t по СНиПу определяется по фор-
муле
15а
4-2ч, (15.21)
tri
где а — ВПК поступающей жидкости в лгг/л;
t — среднегодовая температура поступающей
жидкости;
Я — скорость окисления, равная 45 г/xi3 ч.
БПК выходящей жидкости составляет 15 мг[л. Рас-
четная ширина зоны отстаивания принимается на поло-
вине рабочей глубины и определяется по максимальному
расходу при скорости не более 1,8 м/ч. Скорость входа
в зону отстаивания принимается 3,5—4 мм[сек. Днищу
в зоне отстаивания придается уклон 45°. Расход возду-
ха в аэротенке-отстойнике на 20% ниже определенного
по формуле (15.17).
К недостаткам аэротенка-отстойника следует отнести
недопустимость перегрузки и отсутствие возможности
регулирования работы аэротенка путем регенерации.
Г. ВОЗДУХОДУВКИ
Для аэротенков используются главным образом тур-
бовоздуходувки Чирчикского завода Средазхиммаша и
нагнетатели Невского машиностроительного завода име-
ни В. И. Ленина в Ленинграде (НЗЛ). Производство
турбовоздуходувок является серийным; проектирование
установки нагнетателей Невского завода рекомендуется
производить лишь после согласования их поставки с
заводом.
Рис. 15.12. Масляные сетчатые фильтры
конструкции Е. В. Рекка
Имеются также водокольцевые воздуходувки, однако
они применяются редко, так как обладают низким ко-
эффициентом полезного действия (28—30%)- В
табл. 15.19 приведены характеристики воздуходувок, ис-
пользуемых для аэротенков.
Мощность электродвигателя воздуходувки подсчиты-
вается по формуле
gH-0,736
75ц
102цвцп
кет,
(15.22)
где q — расход воздуха в мг]сек;
Н — напор в мм вод. ст.;
цв — к. п. д. воздуходувки (Находится по характе-
ристике);
цп — к. п. д. передачи.
Атмосферный воздух перед поступлением в воздухо-
дувки подвергается очистке на стационарных или вра-
щающихся фильтрах. К первым относятся сетчатые
ячейковые масляные фильтры конструкции ВНИИСТО
Е. В. Рекка (рис. <15.12, табл. 15.20).
Глава 15. Сооружения биологической очистки в искусственных условиях
141
Таблица 15.19
Характеристика воздуходувок
Марка воздухо- дувок Производи- тельность В Л?1м1М .Давление в аши Вес маши- ны в кг Число оборо- тов в мин Мощность электродвига- теля в кет Завод-изготови- тель Дополнительные данные
( 1450 14 Целиноградский Водокольцевые воз-
РМК-2 2,33—1,88 0,5—0,8 120 | 1470 насосный завод духодувки.
16 То же Расход воды 10 л/мин
РМК-3 9,45—9,4 0,5—0,8 470 960 40 Расход воды 60 л/мин
РМК-4 27 0.5—0,8 —’- 725 75 Лебедянский и
1,7 Це.-.иноградский заводы
РГН-95А 1 0,3 — 1420 Мелитопольский Ротационные пор-
компрессорный шневые газодувки с
4.5 завод непосредственным приводом
РГН-172А 2—1,5 0,3-0,4 0,3 1440 То ж Мощность электро- двигателя приведена потребляемая ири указанном режиме
РГН-427А 4,16 — 970 7
РГН-1200А 10 0.3 — 970 14
РГН-1200ВА 8,3 0,5 —- 970 20
Р ГН-3000 25 0.3 -—. 730 28
ВВН-1,5 1,58-1.18 0.3—0.8 0,3—0,8 — — 3,5 Бессоновскпй ком- прессорный завод Расход воды 8 л/мин
ВВН-3 3,48—2,54 —- —— 6 То же То же
ВЕН-6 - 5,5—5,2 0,3—0,8 — 12—15,3
ВВН-12 10,5—10,3 0,3—0,8 — — 18—25
ТК-700,* И ТВ-80-1,4 75—83 0,42—0,4 3150 2950 100 Чирчикский за- Центробежные ком-
вод Узбекхпммаша прессорные машины
ТВ-50-1,6 41,7—58,4 0,62—0,54 4380 2950 100 То ж
ТВ-80-1,6 83,4—103,3 0,6—0,5 4100 2950 125
ТВ-175-1.6 175 0,6 —— 2965 250
1200-25-3 790 0,55 12 700 3000 1500 Хабаровский При указанном ре-
завод Энергомаша жиме потребляется
мощность 800 кет
750-23-4 750 0,65 —» •— 1300 То ж
670-24-1 670 1 — 3000 1500
360-22-2 270 0,8 4600 2975 400 Невский маши- Электродвигатель
(через редук- тор л=6290) ностроительный завод им. В. И. Ле- КАМО 350-2
нина
«Промышленностью в настоящее время не выпускаются.
Таблица 15.20
Фильтры масляные конструкции Е. В. Рекка
Мо- дель филь- тра Для воздуха с на- чальным пылесо- держанпем в лгг/ж° Количество сеток в ячейках Со противление ячейки в мм вед. ст. при произво- дительности в л3/ч Средняя пылеем- 1 кость одной ячей- ки Вес в кг
1100 15С0 22С0
М До 5 12 4 8 14 500 10
Б , 20 18 6 12 22 900 14,5
Таблица 15.21
Фильтры масляные самоочищающиеся
Наименование фильтра Производи- тельность в Л1:1/Ч Фильтрую- щая п верх- ность в м- Сопротивле- ние в мм вод. ст. Полезная ем- кость масля- ной ванны Размер А в мм Бес в кг (без масла)
Одпопаиель- ный . 20 000 2,4 10 175 1270 585
Двух ль- ны й . 40 000 4,8 10 350 2530 1044
нь?Г 60 000 7,2 10 3790 1503
Ячейки фильтра промасливают веретенным маслом
№ 2 или 3 и промывают горячим содовым раствором
при температуре 60—70° С.
Масляные самоочищающиеся фильтры Славянского
завода употребляют при запыленности воздуха до
40 мг[м3 (рис. 15.13, табл. 15.21).
Типовые проекты воздуходувной станции, совмещен-
ной с насосной установкой циркуляции активного ила,
.разработаны Водоканалпроектом в 1958 г. на три и
пять турбовоздуходувок ТВ-80-1,6 и три насоса марки
6 НФ. С машинным зданием блокированы трансформа-
торная подстанция, диспетчерский пункт, помещение
фильтров для воздуха и санузел. Резервуар для актив-
ного ила — отдельно стоящий прямоугольный.
Габариты здания для трех воздуходувок в плане
по наибольшим размерам составляют 21X12,5 м. Строи-
142
РАЗДЕЛ III. Очистка бытовых сточных вод
Рис. 15.13. Вращающийся фильтр Славян-
ского завода
тельный объем 1573 лг3, в том числе подземный 203 Л13.
Для пяти воздуходувок наибольшие размеры в плане
15,5X27,5 м. Строительный объем 2085 Л13, в том числе
подземный 265 мэ.
Д. РАСЧЕТ ВОЗДУХОВОДОВ
Расчет воздуховодов аэротенков производится по
формулам
I Vs
D У2ё 1
h = l
1 = 0,0125+
1,293р-273
1,03(273 + 0
(15.23)
(15.24)
(15.25)
где Л — потеря напора в мм -вод. ст.-,
I — длина в м-
D— диаметр воздухопровода в лц
v — скорость в м!сек\
— ускорение силы тяжести;
— коэффициент трения (табл. 15.22);
Y — удельный вес воздуха в кг/м3;
р — абсолютное давление в ата;
t — температура воздуха, обычно принимаемая
при расчетах 30° С.
Для расчета воздуховодов могут быть использованы
таблицы удельных потерь напора, приведенные в спра-
вочниках по вентиляции с последующим пересчетом
на расчетную величину у
Местные потери находятся по формуле
(15.26)
где С—коэффициент, зависящий от вида сопротивле-
ния (табл. 15.23).
Таблица 15.23
Значения коэффициента С
Сопротивление Эек c
Вход в трубу 1 0,5
Выход из трубы. Колено 90°: 1
закругленное.
прямое L 0,3
1,1
Переход 0,08
Трой
на проход 0,1
1,5
, противоток. 3
закругленный jA 1.5
, 11, 0,7
п плавным ответвлением
на проход * 0,18
Задвижка — 0,1
oo
При прямоугольном сечении воздуховода сопротив-
ление находят для эквивалентного диаметра, который
определяется по формуле
J 2ab
э~ а + Ь ’
(15.27)
где а и Ъ— стороны прямоугольного канала.
Коэффициент трения для железобетонных и кирпич-
ных каналов принимается больше в 2 раза, чем для ме-
таллических.
Таблица 15.22
Значения коэффициента трения X
Диаметр трубы О в мм 100 150 200 250 300 350 400 450 500 600 700 800
X 0,0235 0,0198 0,018 0,0169 0,0162 0,0156 0,0153 0,015 0,0147 0,0143 0,0141 0,0139
Глава 15. Сооружения биологической очистки в искусственных условиях
143
15.5. ВТОРИЧНЫЕ ОТСТОЙНИКИ
Вторичные отстойники необходимы после биофильт-
ров всех типов, аэрофильтров, аэротенков и предназна-
чены для задержания активного ила.
Отстойники после биофильтров проектируют как
вертикальные, так и горизонтальные.
Время отстаивания принимают равным 0,75 ч. Ско-
рость для вертикальных отстойников —0,5 мм!сек, а
для горизонтальных — до 5 мм1сек.
При высоконагружаемых биофильтрах время отста-
ивания увеличивается до 4,5 ч при тех же скоростях.
Количество осадка, выпадающего в отстойниках по-
сле биофильтров, по нормам составляет 8 г!сутки на
одного человека, считая по сухому веществу. Влаж-
ность осадка — 96%, что дает 0,2 л на одного человека.
При высоконагружаемых биофильтрах количество ила
равно 28 г на одного человека. Фактическое его коли-
чество на действующих станциях соответствует величи-
не выноса взвешенных веществ из первичных отстойни-
ков.
Водоканалпроект выпустил в 1958 г. типовые проек-
ты вторичных вертикальных и в 1961 г. горизонтальных
отстойников после биофильтров, используемых и как
контактные резервуары. Гипрокоммунводоканал в
1959 г. разработал типовые прямоугольные отстойни-
ки с ячеистым дном размером 14X14 м. Основные по-
казатели по типовым проектам отстойников помещены
в гл. 46.
Отстойники после аэротенков для небольших стан-
ций проектируют вертикальные, а для больших расхо-
дов — укрупненные с ячеистым дном и радиальные.
Время отстаивания при неполной очистке принима-
ют: для 50%-ной — 0,75 ч, для 80%-ной—1 ч, при
полной очистке—1,5 ч. Скорость при 1=0,75 ч состав-
ляет до 0,7 мм/сек, а для другого времени отстаива-
ния — не более 0,5 мм/сек.
Вынос взвешенных веществ из отстойников в за-
висимости от продолжительности отстаивания и
БПКполн выходящей жидкости приведен в табл. 15.24.
Таблица 16.24
Вынос взвешенных веществ из вторичных отстойников
Продолжитель- ность от- стаивания в ч Величина вччоса в мг/л в ’ави'-имости от БПК очищенной жидкости
15 20 25 50 75 100
0,5 25 31 38 75 96 110
0,75 21 27 33 66 86 100
1 18 24 29 59 78 93
1,5 15 20 25 51 70 83
Вертикальные отстойники. Продолжительность от-
стаивания принимают 0,75—1,5 ч, максимальную ско-
рость — 0,5—0,7 мм/сек.
Объем циркулирующего активного ила в аэротен-
ках составляет 40—50% от объема очищаемых сточ-
ных вод; время его пребывания во вторичных отстой-
никах— до 2 ч. Удаление ила непрерывное; влаж-
ность— 99,2%. Угол наклона конической части верти-
кальных вторичных отстойников 45°, а пирамидаль-
ных — 50°.
Водоканалпроект разработал типовые проекты мо-
нолитных вторичных отстойников (табл. 15.25) с вы-
сотой цилиндрической части 1,7 м (и углом наклона
конической части 50°).
Таблица 15.25
Основные параметры вторичных отстойников
из монолитного железобетона
Диаметр отстойпи- ка в м Площадь в м- Высота в м Объем в м3
конуса общая конуса общин
7 38,5 3,95 5,65 53,7 119,1
8 50,2 4,55 6,25 80,3 165,7
9 63,6 5,15 6,85 118 226,1
Необходимый напор для выжимания ила из- от-
стойников после аэротенков 0,9 м\ после биофильтров
1,2 м; диаметр иловой трубы 200 мм.
Ленинградским отделением Водоканалпроекта в
1961 г. разработаны сборные железобетонные вторич-
ные вертикальные отстойники с монолитным кониче-
ским днищем (табл. 15.26).
Таблица 15.26
Основные параметры вторичных отстойников
из сборного железобетона
Диаметр от- стойника в м Высота в м Строитель- ный объем в м3 Компоновк с числом от- стойников
кон ческой части цилиндри- ческой части
4 1,8 3 46,1 1
6 2,8 3 84,8 2; 4
8 3,8 3 217,8 2; 4; 8
9 4,3 3 286,1 4; 8
10 4,8 3 366,3
Радиальные отстойники применяют при большой
производительности сооружений. Отношение диаметра
отстойника к глубине протока принимают от 6 до 10;
общую глубину отстойника — до 4 м\ уклон днища
0,001—0,003; нагрузку на 1 м2 поверхности — порядка
1,5—2 Л13/ч; превышение стенок над уровнем воды—не
менее 0,3 м-, скорость вращения фермы илососа—2—
3 об/ч.
Вторичные радиальные отстойники эксплуатируются •
в Москве:
1) на Люблинском комбинате — диаметром 18,7 м
с высотой слоя воды у стенки 3,3 м, работающие с на-
грузкой 1,88 м3[м2 при среднем времени пребывания
жидкости 1,45 ч;
2) на Курьяновском комбинате — диаметром 33 м
с высотой слоя воды у стенки 3,5 м, работающие с
нагрузкой 1—1,3 м3[м2. Эти нагрузки для данных диа-
метров отстойников считаются практически предель-
ными.
Мосводоканалпроект в 1961 г. разработал типовые
проекты вторичных радиальных отстойников (табл.
15.27).
Таблица 15.27
Основные параметры вторичных радиальных отстойников
Диаметр отстой ника в м Высота у стенки в я Расчетная высота в я Полезный объем в м3
16 3,3 2,6 520
20 3,5 2,8 880
24 3,7 3 1360
28 3.9 3,2 1970
ГЛАВА 16
ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЕ СТОЧНЫХ ВОД
16.1. СПОСОБЫ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ
Основным методом дезинфекции сточных вод явля-
ется хлорирование жидким хлором. При производитель-
ности очистных сооружений до 1000 м3)сутки допуска-
ется применение хлорной извести. Обеззараживание
сточных вод бактерицидными лучами при помощи озо-
на, ультразвука и пр. пока находится на стадии экс-
периментирования.
Хлор и его свойства. В обычных условиях хлор —
газ зеленовато-желтого цвета, который в 2,45 раза
тяжелее воздуха.
Промышленностью он отпускается в жидком виде
(ГОСТ 6718—53). Удельный вес жидкого хлора:
при—2(:°С 1.Б22
. 0°С . 1,468
„ +30’С. 1,38
При 0° и давлении 760 мм 1 л хлора весит 3,16 а.
Давление паров хлора при различных температурах
приводится в табл. 16.1.
Таблица I6.I
Давление паров хлора
Темпе- ратура в °C —30 —25 —20 —15 —5 0 +10 +15 +20 +30
Давление в ати 1,2 1,5 1,84 2,23 3,14 3,66 4,95 5,75 6,62 8,75
1 кг жидкого хлора при испарении (при 0°С и нор-
мальном давлении) дает 315,8 л хлорного газа.
Жидкий хлор не растворяется в воде, а газообраз-
ный хорошо растворяется.
Растворимость газообразного хлора в воде падает
с повышением температуры. В современных аппаратах
не удается растворить хлор до насыщения. Ниже при-
водятся практические нормы растворения хлора в 1 л
воды по данным И. Б. Монастырского:
при 2®С з г
15®С 2 ,
25’С. 1
Хлор очень ядовит. Содержание хлора в воздухе
рабочего помещения не должно превышать 0,001 мг]л;
содержание его в количестве 0,1—0,2 мг{л может вы-
звать отравление, а содержание в количестве 0,3 мг[л
и выше смертельно. Просачивание хлора через неплот-
ности трубопроводов и арматуры может быть обнару-
жено путем смачивания нашатырным спиртом.
Для работы с хлором персонал снабжается проти-
вогазами. При концентрации хлора в воздухе выше
1% применяются фильтрующие противогазы. Дегаза-
ция хлора производится различными веществами.
Расход на дегазацию чистых веществ в кг/кг:
гашеная известь Са(ОН)., 1,04
каустическая сода NaOH . . 1,13
кальцинированная сода NaCOs. 1,-19
гипосульфит безводный Na.S,O3. 0,56
„ кристаллический
Na3S;0,-5Ho0 0,88
Не содержащий влаги хлор можно хранить в метал-
лических емкостях; для хлорной воды применяют ре-
зину, эбонит, винипласт, так как в присутствии влаги
хлор обладает сильными коррозийными свойствами.
Тара для хлора. Промышленностью хлор отпуска-
ется в баллонах (ГОСТ 949—57) или железнодорожных
цистернах. Стандартные баллоны для хлора (типа Е)
имеют наружный диаметр 219 мм, емкость 20, 25, 27,
30, 33, 36, 40, 45, 50 и 55 л. Длина корпусов баллонов
Е-25 и Е-55 составляет соответственно 925 и 1855 мм;
вес — 35 и 70 кг. Не допускается наполнения тары бо-
лее 80% ее емкости (1,25 кг хлора на 1 л емкости).
Для транспортирования хлора автотранспортом кроме
баллонов используются бочки различных типов.
тип АКХ (рис. 16.1):
емкость
вес.................
Тип Мосводопровода:
емкость .
диаметр
длина
вес .
400 л
407 кг
550 л
720 лл
1800 „
531 кг
Могут быть также приспособлены передвижные ци-
стерны, используемые для перевозки газа. Для стацио-
нарного хранения хлора кроме описанной выше тары
используют металлические резервуары различных раз-
меров, изготовляемые обычно из стальных труб, или
котлы железнодорожных цистерн емкостью 48 т.
Вся тара для хлора должна отвечать правилам, ут-
вержденным Госгортехнадзором в 1956 г. Рабочее дав-
ление для баллонов 30 ати, а для бочек, резервуаров
и цистерн — 15 ати.
Процесс хлорирования. Технологический процесс
хлорирования состоит из испарения хлора, очистки
хлоргаза и последующего его растворения в воде; по-
лученная хлорная вода смешивается с очищенной сточ-
ной жидкостью в смесителе.
Время контакта хлора со сточной жидкостью в кон-
тактном резервуаре принимается равным 30 мин, учи-
тывая при этом и время протока ее по выпуску до во-
доема.
Расход хлора по нормам на 1 м3 сточных вод:
осветленных................................ 30 г
прошедших полную биологическую очистку 10 о
. неполную очистку 15 »
Испарение хлора при малых его расходах произ-
водится непосредственно из тары, а при больших — пу-
Глава 16. Обеззараживание сточных вод
145
Вид сбоку
1300
Рис. 16.1. Бочка АКХ для хлора емкостью 400 л
Ри 16.2. Испаритель хлора бал-
лонного типа
1 — вентиль двойной, цапковый; 2 —
крышка водяной рубашки; 3 — корпус
водяной рубашки; 4 — баллон типа Е;
5 — направляющие полукольца для во-
ды; 6 — поджимная пружина; 7 — по-
дача жидкого хлора; 8—выход газооб-
разного хлора; 9 — подача воды;
10 — выход воды
тем использования стационарно установленной круп-
ной тары или специальных испарителей, обогреваемых
водой. Со стандартного баллона при температуре в по-
мещении 18° С можно снять 0,3—0,7 кг хлора в 1 «;
съем газообразного хлора с бочки типа АКХ равен
10—25 кг/ч. С цилиндра диаметром 800 мм и длиной
5,5 м на Восточной станции Мосводопровода снимают
до 50 кг газообразного хлора в 1 ч.
В настоящее время часто употребляют испаритель
(рис. 16.2), впервые примененный трестом Мосводопро-
вод. Производительность его равна 10 кг хлора в 1 ч
при расходе воды 6 м3/ч и /=8°С.
Гипрокоммунводоканал разработал трубчатый испа-
ритель ИХ-1 (рис. 16.3) производительностью до 40 кг
хлора в 1 ч. Расход воды на один испаритель при тем-
пературе 7°С равен 12—14 м31ч.
Грубая очистка газообразного хлора перед хлора-
тором осуществляется при помощи промежуточного
баллона, играющего роль отстойника.
Хлораторы. В практике работы очистных сооруже-
нии канализации используются вакуумные хлораторы
ЛОНИИ-ЮО, изготовляемые Лихославльским заводом
«Светотехника», которые отличаются большой безопас-
ностью. Они выпускаются производительностью 0,5—3,
1—5 и 2—10 кг/ч. Хлоратор имеет размер 5I0 X 350X
Х660 мм и вес от 37,5 кг. Эти хлораторы (рис. 16.4)
имеют запорный вентиль, фильтр, редукционный кла-
пан, снижающий давление до 0,2 ат, манометры, изме-
ряющие давление до и после редукционного клапана,
регулирующий вентиль, ротаметр, стеклянный цилиндр-
регулятор, бачок с шаровым краном и эжектор. Диа-
метр эжектора для малых ‘производительностей 1", а
Рис. 16.3. Трубча-
тый испаритель
хлора
1 — трубка жидкого
хлора; 2 — бачок по-
плавкового устрой-
ства; 3 —трубка
жидкого хлора; 4 —
водяная рубашка;
5 — рабочая тру-
ба (испаритель); С —
нижний коллектор
воды; 7 — нижний
коллектор для жид-
кого хлора; 8 — верх-
ний коллектор для
газообразного хлора;
9 — термометр для
воды; 10 — термометр
с электрическими
контактами для га-
зообразного хлора;
11 — манометр; 12 —
мембранная коробка;
13 — бачок для по-
плавкового устрой-
ства; 14 — указатель
наивысшего уровня
жидкого хлора; 15 —
труб а-ловушка жид-
ких капель хлора;
16 — верхний коллек-
тор воды
146
РАЗДЕЛ III. Очистка бытовых сточных вод
Рис. 16.4. Общий вид хлоратора ЛОНИИ-ЮО
1 — запорный вентиль; 2 — фильтр газообразного хлора; 3'— мембранная камера; 4 — манометр; 5 — редукционный клапан; 6 — тройник;
7 — манометр; 8 — регулирующий вентиль; 9 — соединительная трубка; 10 — ротаметр; 11 — соединительная трубка; 12 — регулятор;
13 — дозировочный бачок; 14 — соединительный шланг
для наибольшей производительностью 2". Манометры
на хлораторах присоединены к сети через мембранные
камеры. Регулирование'расхода хлора производят уг-
ловым микровентилем в соответствии с показанием по-
плавка ротаметра. Газообразный хлор, пройдя рота-
метр, направляется через цилиндр к эжектору. Разность
между фактической подачей газообразного хлора и
расходом; равным производительности эжектора, ком-
пенсируется подсосом воздуха и воды из цилиндра.
Вода в цилиндре находится на уровне, соответст-
вующем величине вакуума. Вакуум, создаваемый эжек-
тором хлоратора, достигает 280 мм рт. ст. Необходи-
мый напор у эжектора, обеспечивающий его работу,
составляет при отсутствии противодавления при подъ-
Таблица 16.2
Расход воды хлораторами ЛОНИИ-ЮО
Пок Расход хлора в кг/ч
1—4 5 5 5 10 10
Противодавле- н 1 5 10 5 10—13
Напор перед ктором в ати 1,5 1,8—2 2,5—3 3—3,5 3—3,5 4,2—4,5
Расход воды в м3/ч 2,1 3,6 5,4 5,4 7,2 8
еме хлорной воды— 1,5 ати; расход воды при диаметре
эжектора 1" равен 1,4 м3[ч. Общий расход воды хло-
раторами ЛОНИИ-ЮО в зависимости от расхода хлора
и противодавления, по данным Монастырского, приве-
ден в табл. 16.2.
Необходимый напор в водопроводе перед хлорато-
ром, по данным завода, 3—4 ати. Хлоратор устанав-
ливается на 0,3—0,4 м от стены и 1,1 м от пола.
Кроме хлораторов ЛОНИИ-ЮО могут быть исполь-
зованы хлораторы Оганезова производительностью до
10 кг хлора в 1 ч (расход воды для этих хлораторов
на 50—100% больше, чем для хлораторов ЛОНИИ-ЮО)
и хлораторы Кульского, получившие распространение
на Украине (табл. 16.3).
Гипрокоммунводоканалом разработаны хлораторы
ДХ-1 производительностью до 50 кг[ч, применяемые
для хлораторных большой производительности.
Хлорирование хлорной известью. Промышленностью
хлорная известь (ГОСТ 1692—58) отпускается в дере-
вянной таре емкостью от 50 до 275 л. Начальное со-
держание хлора в извести 32—36%. При хранении она
ежемесячно теряет от 0,5 до 3% активного хлора. Рас-
четное содержание активного хлора в извести следует
принимать 20% от ее веса; концентрацию рабочего
раствора — не более 2,5%; количество растворных ба-
ков — не менее двух.
Глава 16. Обеззараживание сточных вод
147
Таблица 16.3
Характеристика хлораторов Кульского
Пок Марка
ЛК-Юм Л К-Юс ЛК-Юб ЛК-11
Производительность в кг/ч. Расход воды в м:,1ч . Размеры в мм Вес в кг Примечания. 1. Хлораторы марок ЛК-Юм и ЛК-Юс отличаются 2. Хлораторы марок ЛК-Юм и ЛК-106 изготовляют Центральные рем, раторы марок ЛК-10с и ЛК-11—мастерские Киевского Водоканалпроекта. 0,04—0,8 5 530X230X160 12,5 весом поплавка оптные механи 0,5—5 5 530X230X160 12,5 ротаметра, ческие мастере 2—25 30 800X370X250 45 кие Донбассвод 0,5—5 5 438X188X125 10 треста, а хло-
Полезная емкость затворного бака принимается око-
ло 10—25% емкости рабочего бака; концентрация ра-
створа в нем—10—15%, в дальнейшем она понижа-
ется разбавлением водой в рабочих баках. В неболь-
ших установках раствор приготавливают вручную; в
более крупных установках применяют мешалки с при-
водом. Рабочие баки должны иметь приспособления
для выпуска осадка.
Для хлорирования можно использовать гипохлорит
кальция, в котором содержание активного хлора до-
стигает 60—75%-
16.2. ХЛОРАТОРНЫЕ
Помещение хлораторной возводят из несгораемых
материалов, оборудуют отоплением для поддержания
температуры 18—20°С и побудительной вентиляцией,
управление которой должно быть вынесено из рабоче-
го помещения (рис. 16.5 и 16.6).
Хлораторная должна иметь выход непосредственно
наружу.
В случае дублирования хлораторной установки жид-
кого хлора установкой для хлорной извести они долж-
ны быть разделены между собой глухой стеной. При
печном отоплении топку следует выносить в подсобное
помещение. При хлораторной предусматривают неотап-
ливаемый расходный склад для баллонов на трехсу-
точное хранение хлора. Расходный склад не должен
иметь сообщения с рабочим помещением.
Данные по типовым хлораторным приведены в
табл. 16.4.
План
Рис. 16.5. Хлораторная производительностью 5 кг хло-
ра в 1 ч (вариант без котельной)
Таблица 16.4
Основные данные типовых хлораторных
Производи- тельность хло- ра в кг1ч На чем рабо- тает Тип хлоратора и его производи- тельность Количество установлен- ных хлорато- ров Испарители Вентиляция и крттность об- мена воздуха Отопление и источник Внутренние размеры в м Проектная" ор- га низа НИЯ
0,15 0,7" 5 10 40 На хлорной извести То же На жидком хлсре и хлор- ион извести На жидком хлоре То же Дозирующие бачки ЛОНИИ-100 про- изводительностью 5 кг)ч То же, 10 кг/ч ДХ-1 произво- дительностью 20 кг)ч 2 3 Непосредствен- но из баллонов на весах Две бочки АКХ иа весах Три испарителя ИХ-1 и три смен- ные бочки АКХ на весах Искусствен - иая приточио- вытяжная Побудитель- ная 8-кратная Побудитель- ная 6-кратная То же Печное или электрическое То же Центральное водяное от ко- тельной: а) центральной 6) местной Центра.1 водяное То же 3.2X3.6X3 1 4,4X4,4X3 J 20.26X6,02 1 21,51X6,02 1 11,5X4X3,2 15,8X4X4,28 Мосгипро- транс, 1957 а. Водоканал- проект, 1957 г. (см. рис. 16.5) Гппроком- мунводокан 1960 г. (см. рис. 16.6) Гипроком- мупводоканал, 1960 г.
148
РАЗДЕЛ IIP Очистка бытовых сточных вод
Рис. 16.6. Хлораториая производительностью 10 кг хлора в 1 ч
I — вентиляционная; II— дозаторная; 1— бочка на весах; 2— грязеуловитель; 3 — хло-
ратор ЛОНИИ-ЮО; 4 — аварийный эжектор; 5 — запорный вентиль; 6 — батарея баллонов;
7 — коллектор жидкого хлора; 8 — шкаф для противогазов; 9 — бочка с гипосульфитом;
10 — весы для баллонов
Кроме типовых хлораторных применяются хлоратор-
ные, сблокированные с иловой насосной станцией и дру-
гими сооружениями.
16.3. СКЛАДЫ ХЛОРА
Склады для баллонов хлором проектируют как
подземные, так и надземные. Склады во всех случаях
должны быть одноэтажные. Количество баллонов
(Е-40) на складе в соответствии с правилами Госгор-
технадзора должно быть не более 3000 при размеще-
нии по 500 шт. в изолированной секции. На очист-
ных сооружениях предусматривают устройство расход-
ного склада, обеспечивающего двухмесячный запас хло-
ра. При необходимости хранения больших запасов хло-
ра устраивают базисные склады, емкость которых не
ограничивают. Хранение хлора в базисных складах
рассредоточивают в нескольких зданиях емкостью до
500 т в каждом с отсеками емкостью до 50 т. Рас-
стояния между отдельными зданиями определяют по-
жарными разрывами. Территория базисного склада дол-
жна быть ограждена глухим забором высотой 2,5 м и
удалена от жилой застройки на расстояние не менее
1000 м. .Помещения всех складов
хлора выполняют из несгораемых
материалов, а бесчердачные пере-
крытия— из железобетона. Стены
и перекрытия затирают цемент-
ным раствором и покрывают па-
рафином или перхлорвиннловыми
эмалями. Склады оборудуют вен-
тиляцией, обеспечивающей нор-
мальный пятикратный и аварий-
ный 10-кратный обмен воздуха.
Вентиляционный выброс произво-
дится по трубе высотой не менее
15 м при условии превышения на
2 Л1 над коньком крыши склада и
зданий, расположенных в непо-
средственной близости.
Рекомендуется проектировать
факельный выброс со скоростью
выхода 15—20 м)сек.
Склады не отапливают. Темпе-
ратура на складе не должна под-
ниматься выше 35° С. Окна над-
земных складов располагают в
верхней части стен, стекла закра-
шивают белой краской. Двери дол-
жны открываться наружу. В
складах-баллоны хранят в верти-
кальном положении или в гори-
зонтальном в штабелях высотой не
более 1,5 м. Основные проходы
проектируют шириной не менее
длины баллона или шириной 1,5 ж,
для небольших баллонов, вспомо-
гательные — не менее 0,7 м. При
стационарных цистернах основные
проходы должны быть шириной
не менее 1,2 м.
Гипрокоммунводоканал в 1959 г.
разработал типовой проект скла-
да хлора на 24 бочки емкостью
12 т (ВКТ-17), строительный объ-
ем которого равен 1348,5 л3. Во-
дока налпроект в 1959 г. разрабо-
тал типовые проекты складов хло-
>ра вместимостью на 40, 100, 200 и
300 баллонов. Объем этих складов соответственно ра-
вен 145; 304,3; 51/,3 и 732,2 м3. Проект базисного скла-
да хлора на 100 т разработан Гяпрокоммунводокана-
лом в 1960 г. При складе предусмотрены разливочная
с машинным отделением и мастерская. К складу дол-
жна быть подведена железнодорожная ветка.
При аварии — прорыве баллона — его помещают в
специальный металлический кожух или дегазационную
яму; для более крупной тары необходимо предусмат-
ривать наличие запасной емкости с тем, чтобы в нее
можно было перелить хлор.
Из железнодорожных цистерн хлор переливают ле-
том за счет естественного давления, которое состав-
ляет 7—8 ати. Давление хлора в резервуарах склада
зимой и летом не превышает 3—4 ати. Зимой, когда
давление в цистернах равно 1—2 ати, перелив произ-
водят путем обогрева цистерны паром или подачи
внутрь ее сжатого воздуха. Перелив из резервуаров в
бочки в летнее время требует давления 12—15 ати.
Воздух, используемый при переливе хлора, подвер-
гается очистке от пыли и масла и тщательной осушке
путем пропуска через висциновые фильтры, маслоотде-
лители, адсорбирующие колонки.
Глава 16. Обеззараживание сточных вод
149
В хлорном хозяйстве применяются двухступенчатые
компрессоры с рабочим давлением 12 ати; при ком-
прессорах устанавливаются ресиверы емкостью 1,8—
2,3 Jit3. В табл. 16.5 приведена характеристика наиболее
часто употребляющихся компрессоров.
Таблица 16.5
Характеристика компрессоров
Марка компрес- сора Производитель- ность в лг’/ч при О°С и дав- лении 760 мм pm. cm. Мощность ' электродвига- теля и квш Число оборо- тов В МИН Г абарнтные размеры в мм Вес вместе с с электродви- гателем и пли- той в не
ВК-25-Э 75 18 730 1750X590X1370 1038
К-18 24 4,5 500 1250X625X600 324
М-115 15 2,8 550 1115X500X790 196
П р I i м е ч а и и е. К< эмпрес! горы К- 18 н М-115 им< мот ре-
менную передачу. Они предназначены ства и могут работать непрерывно не для гаражного более 1 ч. хозяй-
Типовой проект ершовых смесителей для расходов
от 10 до 400 л)сек разработан Водоканалпроектом
(рис. 16.7, табл. 16.6).
Таблица 16.6
Основные параметры ершовых смесителей
Основные размеры в леи Ширина щелей в 1 мм
Расход в л/сек L 1 Ь hi ft- О а о Е О & ш • *н f- н О о
10—20 21—50 51—80 81—130 131—160 161—200 201—350 351—100 2 500 2 500 3 000 3 000 3 500 3 500 4 500 4 500 1360 1755 2130 2385 2730 2950 3620 3875 200 300 400 500 600 800 1 000 1 200 600 700 700 700 700 700 1000 1000 930 1030 1030 1030 1 030 1030 1 330 1330 100 190 300 430 550 750 930 1 110 70 150 240 360 450 610 790 940 60 130 200 300 380 510 690 810 50 110 170 260 330 430 610 710
16.5. КОНТАКТНЫЕ РЕЗЕРВУАРЫ
Смесь воздуха и хлора, называемая абгазом, под-
лежит дегазации. Для транспортирования жидкого
хлора и абгаза используют бесшовные горячекатаные
трубы по ГОСТ 8732—58* и фитинги по ГОСТ 355—52.
Скорости для жидкого хлора принимают 0,5—0,8 м)сек,
а для газообразного хлора и абгаза—2,5—5 iv.fceK;
максимальное давление 16 ати.
Хлоропроводы укладывают с уклоном для возмож-
ности их опорожнения. В повышенных точках хлоропро-
водов устраиваются расширители емкостью около 20%
от емкости хлоропровода. Хлоропроводы могут быть
уложены в земле на глубине не менее 0,7 м или над
землей на опорах (на высоте 3,5 м, а над дорогами
на высоте 4,5 м).
Контактные резервуары следует рассматривать как
отстойники, а расчетная скорость в них не должна пре-
вышать максимально допустимой. Время контакта хло-
ра с очищенной жидкостью принимается 30 мин с уче-
том протока по выпуску. При дезинфекции хлорной
известью количество осадка составляет: после меха-
нической очистки 0,16 л!сутки, после аэротенков
0,06 л(сутки и после биофильтров 0,1 л/сутки на одно-
го человека. При дезинфекции жидким хлором коли-
чество осадка меньше на 50%. Влажность осадка кон-
тактных резервуаров равна 96%.
При смешении хлорной воды со сточной жидко-
стью при помощи ерша скорость движения воды в нем
принимают не менее 0,8 м!сек, а число лопаток долж-
но быть равно пяти. Контактные резервуары могут
быть горизонтальными (рис. 16.8), вертикальными круг-
16.4. СМЕСИТЕЛИ
Хлорная вода из хлораторной направляется в канал
сточной воды при помощи резинового или вннипласто-
воге шланга или по эбонитовой трубе.
Разрез по 1-1
Рис. 16.8. Горизонтальные контактные резервуары
План
Для смешения хлорной воды со сточной жидкостью
используют специальные дюкеры, местные сужения, об-
разованные при помощи щитовых затворов, гидравли-
ческие прыжки за водосливами, а при небольших рас-
ходах — ершовые смесители.
лыми (рис. 16.9) или укрупненными квадратными с
ячеистым дном (рис. 16.10). Конструктивно контактные
резервуары не отличаются от отстойников после био-
фильтра. Данные по типовым контактным резервуарам
-приведены в табл. 16.7 и 16.8.
150
РАЗДЕЛ III. Очистка бытовых сточных вод
Разрез по /7
Рис. 16.9. Вертикальный контактный
резервуар
1 — подводящий лоток; 2 — отводящий ло-
ток; 3 — выпуск ила
Гипрокоммунводоканал в 1959 г. разработал типо-
вые проекты прямоугольных контактных резервуаров с
ячеистым дном размером 14X14 м и рабочей высотой
Таблица 16.7
Основные параметры горизонтальных контактных резервуаров
Произво- дительность одного отделения в М31ч 1 Длина в м ШИРИНА В м Рабочая глубина в м Макси- мальная глубина в м I Объем отделения В JH3
J рабочий 1 строи- I тельный
12 6 1 1 2,65 6 10,1
19 8 1,25 1 2,65 10 17, 2
31 10 1,5 1,1 2,65 16,5 25,8
42 12 1.8 1 2,65 21,6 35,8
57 12 2 1,2 2,65 28,8 41,7
70 15 2 1.2 2,65 36 50, 9
100 16 2.5 1,3 2,65 52 72, 7 101, '
127 18 3 1.3 3,11 70,2
180 18 3,6 1,4 3,12 90,7 127,
202 18 3.8 1,5 3,15 102,6 140, 6
226 20 4 1,5 3,08 120 1
Разрез по 1-1
Рис. 16.10. Укрупненный контактный резервуар
/ — подводящий лоток; 2 — отводящий лоток
Таблица 16.8
Основные параметры вертикальных контактных резервуаров
Диаметр в м Высота в м Объем в м3
конической части полная рабочий строитель- ный -
4 1,8 3,85 22,6 34,1
5 2,3 4,35 35,3 56,5
6 2,8 4,85 51 86,2
7 3,3 5,35 69,3 123,7
8 3,8 5,85 90,3 170,1
9 4,3 6,35 114,6 225,4
1,8 м (см. рис. 16.10). Полезный объем одного резервуа-
ра 353 м3, что соответствует расходу 0,2 м3/сек. Сек-
ции из двух, трех, четырех, шести и восьми отстойни-
ков обеспечивают соответственно расходы 0,4; 0,6; 0,8;
1,2 и 1,6 м31сек.
ГЛАВА 17
ВЫПУСК ОЧИЩЕННЫХ СТОЧНЫХ ВОД В ВОДОЕМЫ
17.1. ВЫПУСК в РЕКУ
Требования, предъявляемые к выпуску, зависят от
степени очистки выпускаемых вод, гидрологических ус-
ловий водоема и местных условий его использования.
При полной биологической очистке к выпускам обычно
не предъявляют особых требований, и их большей
частью устраивают в виде открытой канавы или тру-
бопровода с береговым оголовком. При механической
и неполной очистке оголовок выпуска выносят в фар-
ватер, чем обеспечивают наилучшее смешение выпу-
скаемых вод с водой реки. В случае разделения реки
на рукава выпуск обычно доводят до главного русла.
Расположение выпуска на вогнутой части берега обе-
спечивает смешение с основной массой воды и позво-
ляет сократить длину выпуска.
Наличие поворота на реке обеспечивает относ стока
к вогнутому берегу и хорошее перемешивание. Фарва-
тер в этом случае проходит также ближе к вогнутому
берегу, на прямолинейном участке реки фарватер обыч-
но проходит посредине. Для горных рек с большим
количеством поворотов и большими скоростями тече-
ния отсутствует необходимость устройства русловых
оголовков. В случае размещения оголовка на высоком
вогнутом берегу реки возможно устройство водосбро-
са (рис. 17.1) или быстротока.
При проектировании руслового выпуска большое
значение имеет правильный учет наличия поворотов и
процессов формирования дна реки (размыва, отло-
жения наносов и др.), сопровождающихся изменением
строения русла.
Проектированию выпуска должно предшествовать
изучение гидрологического режима реки и геологиче-
ского строения дна.
Место выпуска и его конструкции согласовываются
с органами Государственного санитарного надзора, а
на судоходных водоемах и водоемах рыбохозяйствен-
ного значения — с бассейновым управлением пути и ор-
ганами Рыбоохраны.
Для лучшего смешения стоков часто проектируют
рассредоточенный выпуск, выполняемый в виде наса-
док— стояков (рис. 17.2); однако эти выпуски факти-
чески работают неравномерно и не дают возможности
контролировать и регулировать расход по отдельным
насадкам; при сбросе неочищенных вод обычно рабо-
тает только первая насадка. Поэтому, как правило,
устраивают одно выпускное отверстие. Оголовок вы-
пуска поднимается над дном на 0,5—1,5 м в зависи-
мости от глубины реки, условий судоходства и лесо-
сплава. Он выполняется в виде монолитного или сбор-
ного бетонного массива обтекаемой (иногда круглой)
формы или в виде куста свай, защищающих трубу; ре-
же используются ряжи. При проектировании подводно-
го трубопровода следует стремиться сохранить есте-
ственный рельеф дна. Заложение труб выпуска дик-
туется величиной возможного размыва дна и условиями
сохранности (устойчивости) выпуска. Подводный тру-
бопровод укладывают из стальных труб толщиной не
менее 12 мм.
Профиль трубопровода проектируют исходя из рель-
ефа дна и минимального количества переломов. Углы
поворота до 5° обычно выполняют прогибом стальных
Рис. 17.1. Продольный разрез по оси водосброса
152
РАЗДЕЛ III. Очистка бытовых сточных вод
Рис. 17.2. Рассеивающий выпуск в реку
1 — канализационный коллектор; 2 — береговой колодец; 3 — подводящий трубопровод из
труб диаметром 1220x10 мм; 4 — ответвления выпуска; 5 — растительный грунт
о=150,мм; б — крепление железобетонными плитами; 7 — каменная наброска; 8 — песча-
ная засыпка
труб. В случае прокладки нескольких ниток выпуска
расстояние между ними в свету с учетом изоляции и
защиты должно быть не менее 0,7 м. Трубы выпуска
покрывают усиленной антикоррозийной изоляцией.
17.2. ВЫПУСК В МОРЕ
Выпуск в море осуществляется обычно после меха-
нической очистки, реже сбрасываются неочищенные
сточные воды. В последнем случае даже большая дли-
на выпуска (0,8—1 км) не гарантирует при неблагопри-
ятном направлении течения и ветра от выноса на берег
крупных плавающих веществ. В штилевую погоду
обычно загрязнение не распространяется от выпуска
больше чем на 200—300 м. Сточные воды ввиду мень-
шего удельного веса поднимаются из оголовка вверх
и сосредоточиваются на поверхности моря. Начальное
разбавление происходит при подъеме, а последующее—
за счет морского волнения. При наличии морского те-
чения сток следует за течением в виде поверхностной
полосы слоем до 1 м, отличающейся от морской воды
по цвету, солевому составу, наличию плавающих ве-
ществ и загрязнений. Морские волны постепенно раз-
мывают эту полосу и обеспечивают полное перемеши-
вание. В отдельных случаях при выпуске неочищенных
сточных вод загрязнение распространяется на расстоя-
ние 3,5—6 км от выпуска, а при механической очист-
ке— на значительно меньшее расстояние.
Длина выпуска зависит от местных санитарных ус-
ловий, диктуемых назначением и использованием бере-
га, направления течений, волнового режима и рельефа
дна. Морской прибой обладает большой разруши-
тельной силой, поэтому трасса выпуска должна быть
нормальной к фронту энергетической равнодействую-
щей штормовых волн. Высота и длина волны оценива-
ются в баллах (табл. 17.1).
Размеры штормовых волн
Размер волны В м Баллы
I II III IV V VI VII VIII IX
Высота 0,25 0,5 0,75 1,25 2 3 5 10 >10
Длина 9 26 31 40 52 63 77 90 >90
Волны открытого моря вдвое выше волн берегового
прибоя. Высота морской волны для некоторых морей
следующая:
Балтийского....... ....... 5 м
Черного (у Кавказского побережья). 5—6 .
Каспийского .... 6
Баренцева и Дальне 7
Карс го . 4,5 .
Волны не перемещают масс воды, а совершают ко-
лебательные движения вокруг постоянных центров. Эти
движения воды на поверхности передаются на глубину
сравнительно мало, они быстро уменьшаются по мере
нарастания последней. У берега, на так называемой
критической глубине, равной (1—1,5) Л, волны разби-
ваются с образованием бурунов. Окончательное разби-
вание волн происходит недалеко от уреза воды. В
разбитой волне вся вода имеет поступательное движе-
ние, оказывающее сильное воздействие на дно и берег.
При ударе волны о глубоко расположенную стенку
волна отражается; высота отраженной волны состав-
ляет 2й. Донная скорость за критической глубиной
и воздействие на берег могут быть определены на ос-
новании «Технических условий волновых воздействий
на морские и речные сооружения и берега» (СН 92—60).
Штормы оказывают большое влияние на береговую
и приурезовую полосы. Величина размыва у среднего
Глава 17. Выпуск очищенных сточных вод в водоемы.
153
Рис. 17.3. Оголовок выпуска в море
/ — донная ревизия; 2 — стальная труба выпуска; 3 — флан-
цевое соединение; -1 — утка из стальной трубы: 5 — хомуты
из' полосового железа; 6 — отрезок стальной трубы; 7 — ан-
керные болты; 8 — кружало пз уголка; 9 — подушка из
крупного бутового камня; 10 — кожух оголовка из котель-
ного железа
уреза воды, по данным «Временных технических ука-
заний на проектирование морских берегоукрепительных
сооружений» Министерства транспортного строительст-
ва СССР 1958 г., составляет для гальки 1,5 л*, распро-
страняясь в сторону моря на 20 м и в сторону берега
на 30 м. Заложение верха трубопровода у уреза воды
в ненарушенных песчаниках или известняках должно
быть не менее 0,8—1,5 ж; в породах, нарушенных тре-
щинами, или в мергелях и глинистых сланцах — не
менее 1,5—1,7 м.
Обычно влияние волнений сильно сказывается до
глубины 7—8 м, поэтому выход труб выпуска на грунт
приурочивается к этой глубине. Там, где отсутствуют
крупные перемещающиеся ианосы и где донные ско-
рости невелики, возможно уменьшение глубины выхода
труб.
Засыпка траншеи после прокладки трубопровода
должна производиться теми же фракциями, из которых
сложено дно; при этом следует сохранить естествен-
ный профиль дна.
Рис. 17.4. Железобетонный массив для пригрузки труб
у фланцевого соединения выпуска в море
Проектированию морского глубоководного выпуска
должны предшествовать изучение гидрологического
режима моря (направление, высота и длина волн, дан-
ные об уровнях и течениях моря), исследование гео-
логического строения дна и съемка его профиля.
При выборе места выпуска следует избегать абра-
зионных (постоянно размываемых) участков берега и
дна моря. В санитарном отношении выпуск лучше рас-
полагать на мысах. Оголовок выпуска (рис. 17.3) обыч-
но устанавливают на глубине 10 м, обеспечивающей
отсутствие влияния на него ударной силы волн.
После выхода на грунт трубопровод через 24—30 Л
укрепляется железобетонными массивами весом до 6 т,
заглубленными в грунт (рис. 17.4), или специальными
якорями. При неустойчивых (размываемых) грунтах
дна вместо массивов используются парные сваи, заби-
ваемые также через 24—30 лп При слабых иловатых
грунтах используются погруженные понтоны; может
быть также применено устройство искусственного осно-
вания уплотнением ила песком или мелкой галькой на
глубину не менее 1 м.
Длина морского выпуска зависит от конфигурации
и использования береговой полосы, наличия постоян-
ных течений, преобладающего направления ветров, про-
филя и грунтовых условий дна, величины штормовой
волны, производителы1ост,и выпуска и степени очистки.
ГЛАВА 18
ОБРАБОТКА И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОСАДКА БЫТОВЫХ
СТОЧНЫХ ВОД
18.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
А. СОСТАВ И СВОЙСТВА ОСАДКА
По физическому признаку осадок подразделяется:
а) на грубые примеси, задерживаемые решетками;
б) на тяжелые примеси, задерживаемые песколовка-
ми;
в) на плавающие примеси, всплывающие в отстой-
никах или задерживаемые жироловками;
г) на взвешенные примеси или осадок (свежий), за-
держиваемые первичными отстойниками;
д) на растворенные и коллоидальные примеси или
ил, активный ил, задерживаемые вторичными отстойни-
ками после биофильтров, аэрофильтров и аэротенков;
е) на сброженный осадок (ил) после перегнивания
в двухъярусных отстойниках или метантенках;
ж) на уплотненный активный ил после илоуплот-
нителей;
з) на обезвоженный осадок (ил) после естественной
сушки или искусственного обезвоживания.
По механическому составу примеси отличаются ис-
ключительно большой неоднородностью. Величина от-
дельных частиц колеблется от 10 мм и более до частиц
коллоидной и молекулярной дисперсности1.
Частицы делятся:
а) на грубодисперсные, содержащие большое коли-
чество растительных и животных остатков, песок, бу-
магу, кости, дерево, волокнистые вещества и т. д.
Эти примеси обычно задерживаются сооружениями ме-
ханической очистки и имеют макроскопическую и микро-
скопическую дисперсность при Д<105;
б) на коллоидальные, задерживаемые сооружения-
ми химической и биологической очистки. Эти примеси
состоят из групп молекул коллоидальной дисперсности
при Д=1054-107;
в) на растворенные, задерживаемые сооружения-
ми биологической очистки. Эти примеси в виде мел-
кой хлопьевидной водянистой массы, образованной бак-
териями и другими мельчайшими частицами, харак-
теризуются атомной и молекулярной дисперсностью
при Д>107.
По химическому составу2 осадок бытовых сточных
вод разделяется на органический и минеральный. Ос-
новную часть сухого осадка составляют органические
вещества, которые при общесплавной системе канали-
зации достигают 60—70%, а при раздельной — 70—80%
и более.
Химический состав осадка приведен в табл. 18.1.
Бактериальная заселенность осадка огромна и в
массе своей составляет значительную долю органиче-
1 Степенью дисперсности Д называется величина, обратная
диаметру частиц d, т. е. Д=--- см.
d
1 При производстве анализа осадка обычно не учитываются
примеси, всплывающие на поверхность, а также задерживаемые
решетками и песколовками.
Таблица 18.1
Химический состав осадка в % по абсолютно сухому веществу
Наименование осадка Беззольные вещества Углеводы Азот общий N Фосфор Р-О5 Калий К20 Жиры Клет- чатка Неучтен- ные сое- динения
альфа-цел- люлоза гемицел- люлоза
Свежий ил из первнч । пых отстойников . 72—90 28-10 £—12 13—25 2,4-3,5 0,6—1,7 0,2 14—17 33
Ил из вторичных от- стойников после био- фильтров (по Восто- . кову) 75,65 24,35 5,52 3,09 5,97
Активный пл из вто- ричных отстойников после аэротенков (по Строганову). 65,75 32,25 3.4 2.3 0,3—0.4 2,6
Сброженные: из двухъярусных от- стойников 72—77 28—23 3—3,3 2—2,1 0,3 9—13 19—28
из метантенков . . 56—77 44-23 4—10 7-17 3—3,3 2,1—2,4 — 9—13 — 28—35
Примечание, В таблице г грпведены у< :редненные i зеличины по данным оч истных стан! дий Москвы (Люблино , Кожу:- Любер-
цы) и Ленинграда (Василеостровская насосная । станция в г . Пушкине).
Глава 18. Обработка и использование осадка бытовых, сточных вод
155
ских загрязнений. Сюда относятся цепочки из коков,
цилиндрические палочки и спириллы. Из патогенных
бактерий могут встретиться возбудители желудочно-
кишечных и других заболеваний.
Для осадка характерна большая заселенность их
яйцами гельминтов. Кроме бактерий имеются дрожже-
вые и плесневые грибы, водоросли.
По данным Т. С. Ремезовой и Доливо-Доброволь-
окого, в свежем осадке влажностью 94,3% в 1 мл со-
держится 42 000 млн. бактерий по прямому счету и от
740 000 до 1 000 000 млн. на 1 г сухого вещества.
В 1 л сточной воды бактерии составляют около
0,4 слг3 и весят примерно 400 мг. При содержании в
=бактерии 80—85% воды сухое вещество (состоящее из
бактерий) составит 60—80 мг.
Влажность осадка (процентное содержание воды по
весу) колеблется в пределах от 99 до 85%.
Различают воду:
свободную, ие связанную с твердыми частицами и
-легко удаляемую в результате сушки, фильтрации или
отжима на машинах; в свежем осадке такой воды со-
держится 62—70%;
коллоидно связанную (22—32%), органически со-
единенную с твердыми частицами и удаляемую с
большим трудом в результате термической сушки;
гигроскопическую, не удаляемую даже в результате
термической сушки и составляющую 4—10% по отно-
шению к общему количеству воды.
Объем осадка уменьшается лишь при понижении
его влажности до 65—75%. При дальнейшем пониже-
нии влажности естественным путем вследствие упру-
гости твердых частиц осадка объем его не умень-
шается.
Дальнейшего уменьшения объема осадка возможно
добиться в результате обработки, изменяющей струк-
туру осадка (например, при термической сушке).
На рис. 18.1 представлен график зависимости
уменьшения объема осадка от уменьшения влажности.
Таблица 18.2
Объемный вес осадка и влажность
Влажность осадка в % Объемный вес осадка при удельном весе сухого вещества
1,09 1,25 1,47 1,76 2,15
98 1,002 1,004 1,007 1,008 1,01
93 1,007 1,015 1,023 1,032 1,039
90 1,009 1,02 1,032 1,044 1,056
85 1,013 1,031 1,05 1,069 1,086
80 1,018 1,041 1,068 1,094 1,118
Приме> ные значения 1 а и и е. , можно о Цля практ! пределять лческпх ц Интерпола елей про* дней. <ежуточ-
Вязкость. Осадок бытовых сточных вод представля-
ет собой дисперсную систему, где дисперсной фазой
являются неоднородные твердые 'частицы, а дисперсной
средой является сточная вода. Такая система, назы-
ваемая суспензией, отличается коллоидальностью и
повышенной вязкостью.
Вязкость дисперсных систем ие является постоян-
ной и резко изменяется в зависимости от градиента
скорости.
Пластично-вязкие свойства оказывают большое вли-
яние на режим движения осадка по трубам, что нашло
отражение в графиках для расчета илопроводов.
Б. КОЛИЧЕСТВО ОСАДКА
Количество осадка в бытовых сточных водах, за-
держиваемых различными очистными сооружениями из
расчета на одного человека в сутки, приведены в
табл. 18.3 (см. стр. 156).
Рис. 18.1. График, зависимости объема
осадка от уменьшения содержания в них
воды
Объемный вес осадка в зависимости от удельного
веса сухих веществ и его влажности можно принимать
•по табл. 18.2.
В. ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ ОСАДКА
Транспортирование осадка в пределах очистной
станции из одних сооружений в другие производят при
помощи труб, лотков и местной перекачки насосами.
Из всех существующих способов удаления осадка
за пределы очистной станции перекачка по трубам яв-
ляется наиболее совершенным способом в технико-эко-
номическом и санитарном отношениях (см. гл. 10).
Трубы. Минимальные диаметры иловых труб сле-
дует принимать: для малых установок 150 мм, для
средних и крупных 200—250 мм и более.
Нормальный режим работы самотечных иловых
труб обеспечивается при уклоне 0,01.
Для надежной эксплуатации илопроводов необходи-
мо предусмотреть их промывку, а также соответст-
вующее утепление или заглубление в грунт.
На илопроводах устанавливают ревизии для устра-
нения случайных засорений.
Лотки. Минимальные размеры иловых лотков сле-
дует принимать: для малых установок 250x250 лш,
для средних и крупных 300 x 300 и 400 X 400 мм.
Нормальный режим работы открытых лотков обе-
спечивается при уклоне 0,01.
Зимой (в условиях Д4осквы) при больших расходах
ила и уклоне 0,01 достаточно утеплить лотки сверху
деревянными щитами. При меньшем уклоне требуется
дополнительное утепление соломенными матами, зем-
лей и т. п., укладываемыми поверх деревянных щитов.
156
РАЗДЕЛ HL Очистка бытовых сточных вод
Таблица 18.3'
Количество осадка на одного человека в сутки
Вид осадк Время отстаивания в ч Количест, в а сухого вещества ею осадка в л влажного осадка Влаж- ность осадка в % Объемный вес в т/м1
1 2 3 4 5 6
Грубые примеси или отбросы, задерживаемые решетками с про- зорами 15—20 мм при счисгке: ручной . . механической . Тяжелые при. есп, задерживаемые песколовк горизоптальнымп и вертикальными . Плавающие примеси, задерживаемые отстойниками или жиро- ловками Свежий осадок из первичных отстойников: горизонтальных. вертикальных. радиальных. Ил из вторичных отстойников: после биофильтров н аэрофильтров после высоконагружаемых биофильтров на полную очистку после промежуточных отстойников при двухступенчатой очистке на высоконагружаемых биофильтрах Активный избыточный пл: из вторичных отстойников после аэротенков при полной пли неполной очистке . после уплотнения. Сброженный осадок: из двухъярусных отстойник 0,5 1 1.5 0,75 1,5—2 1—1,5 1,5. Распад осадка 40% То же, 25% 2,1—1,7 2,6—2,1 12 6 1—2 25 30 35—40 8 20 12 20-32 20—32 30 30—33 0,014-0,011 0,016—0,014 0,02 0,01 0,004-0,008 0,5 0.6 0.7—0.8 0,2 0,5 0,3 2,5—4 0.67—1,07 0,3—0,6 0,3—0,33 80 80 60 60 60 95 95 95 96 96 96 99,2 97 90-95 90 0,75 0.75 1.5 1,5 0.6 1,004—1,01 1,004—1,01 1,004—1,01 1,004—1,01 1,004—1,01 1,004—1,01 1,001—1,002 ' 1,003—1,007 , 1,020—1,004 . 1,009—1,02
18.2. ОБРАБОТКА ОСАДКА
(УПЛОТНЕНИЕ И СБРАЖИВАНИЕ)
А. ИЛОУПЛОТНИТЕЛИ
Избыточный активный ил (до 50%) может быть
частично передан в преаэрдторы или первичные от-
стойники. Его содержание в сырой жидкости до
100 мг/л не оказывает влияния на работу первичных
отстойников. Остаток избыточного активного ила перед
подачей в метантенки подвергается уплотнению. Об-
щее количество избыточного активного ила в аэротен-
ках в соответствии со СНиПом находится в зависимо-
сти от БПК выходящей жидкости.
БПК очищенной жидкости в мг[. Количество избыточного
активного ила в г/ла
При полной очистке:
15 160
20 200
25 220
При неполной очисти
50 170
60 190
70 210
80 220
Уплотнение ила производится в выделенных для
этой цели вторичных отстойниках или специальных
илоуплотнителях.
При подаче активного ила с начальной концентра-
цией 5—6 г/л продолжительность отстаивания для
радиальных илоуплотнителей составляет 9—11 ч, для
вертикальных—10—12 ч. Для ила с концентрацией
7—9 г/л время уплотнения для вертикального плоуп-
лотнителя 16 ч, для радиального—12—15 ч. Скорость
в вертикальном илоуплотнителе принимают не более
0,1 мм/сек. Влажность уплотненного осадка для ради-
альных илоуплотнителей—97%> для вертикальных —
98%. Илоуплотнение может быть достигнуто и при по-
даче в нлоуплотнители смеси воды и активного ила,,
выходящей из аэротенков, работающих на полную
очистку с концентрацией активного ила 2—3 г/л. При
использовании радиальных отстойников необходимое-
время отстаивания 5—8 ч, Влажность выходящего
ила 97%. При частичной очистке и содержании актив-
ного ила 1,5—2,5 г/л нормами рекомендуется в,верти-
кальных и радиальных отстойниках время уплотнения-
принимать 3 ч, а влажность выходящего ила—95%.
Скорость в вертикальном уплотнителе должна быть не-
более 0,2 мм/сек. При наличии в составе очистных
сооружений эмшерских колодцев в них производится--
не только уплотнение, но и сбраживание осадка (см.
п. 13.9).
Б. МЕТАНТЕНКИ
Метантенки — резервуары, в которых производится-
сбраживание сырого осадка и избыточного активного-
ила. Эти процессы интенсифицируются подогревом и--
смешиванием свежего осадка с инфицированным зре-
лым. Для устойчивости процесса в метантенках необ-
ходимо накопить достаточную массу зрелого осадка-
(считая по сухому веществу). В метантенках работа
производится без выделения иловой воды, поэтому
объем осадка после сбраживания в метантенках умень-
шается лишь иа 2—3%. Сбраживание сухого вешества-
приводнт к повышению влажности выходящего осадка
по сравнению с поступающим. Обычно влажность вы-
ходящего осадка составляет 97%. При сбраживании
наиболее легкие частицы, увлеченные пузырьками'
Глава 18. Обработка и использование осадка бытовых сточных вод
157
газа, стремятся всплыть, поэтому для устранения кор-
кообразования и утечки газа через перекрытие приме-
няют метантенки с подтопленным коническим или ку-
польным перекрытием. Наилучшее сбраживание на-
блюдается при подаче сырого осадка в верхнюю зону
и выпуске сброженного осадка из конусной части или
низа цилиндрической части метантенков. Наиболее
экономичным является отношение диаметра резервуара
метантенков к его рабочей глубине от 0,8 до 1. Пло-
щадь горловины резервуара назначается исходя из
нагрузки по количеству выходящего газа 500—
750 м3/м2 сутки. В метантенках емкостью до 1700 Л13
ил перемешивают гидроэлеваторами, при большей ем-
кости резервуара — пропеллерными мешалками. При
нескольких резервуарах их загрузка ведется поочеред-
но или одновременно. Метантенки надежно работают
как при мезофильном (/=30=33°С), так и термо-
фильном (/=50=60° С) процессах. Промежуточные тем-
пературы порядка 40° С не могут быть рекомендованы,
так как процесс сбраживания при них нарушается, а
выходящий осадок плохо отдает воду. Оптимальными
температурами являются 33 и 53° С.
Суточная загрузка осадка в метантенки принимает-
ся в зависимости от влажности поступающего осадка
и режима сбраживания; она может быть принята в
соответствии с табл. 18.4.
Таблица 18.4
Суточная загрузка осадка
"Режим сбражпвани Загрузка в % при влажности в %
92 93 94 95 96
Мезофильный 7 8 9 10 12
Термофильный 15 18 20 22 24
Нормальной влажностью поступающего осадка счи-
тается: для осадка из первичных отстойников 93,5—
95%, для уплотненного активного ила 97%. Примене-
ние термофильного сбраживания целесообразно при
влажности поступающего осадка не выше 94%. Умень-
шение объема органической части сухого вещества
осадка после сбраживания должно быть не менее 35%.
Максимально возможное сбраживание беззольного
•вещества а определяют по формуле
а = (0,92/ff + 0.62У+ 0,34Б) 100, (18.1)
•?де Ж, У, Б — соответственно содержание жиров, уг-
леводов и белков в г на 1 а беззольного
вещества и осадка.
При отсутствии данных о составе осадка величи-
на а может приниматься для сырого осадка равной
53%, а для активного ила равной 44%.
Количество выделяющегося газа у определяют по
формуле
где у — выход газа в л3 на 1 кг беззольного вещества;
а — максимально возможное сбраживание;
п — коэффициент, зависящий от влажности осадка
(табл. 18.5);
d—загрузка в %.
Для практического пользования можно величину у
принимать равной 12—16 л3 на 1 л3 загружаемого
осадка.
Таблица 18.5
Значения коэффициента л
Температура сбраживания в °C Значение п при влажности в %
92 93 94 95 96
33 1,22 1,05 0,89 0,72 0,56
53 0,53 0,455 0,385 0,31 0,24
Отопление метантенков производится главным об-
разом острым паром. Для ориентировочных тепловых
расчетов следует принимать на подогрев 1 л3 осадка
на 1°С— 1350 ккал для метантенков емкостью до
3 000 л3 и 1 250 ккал рля метантенков большей ем-
кости.
Применение инжекторного подогревателя позволяет
свести до минимума работу гидроэлеваторов и меша-
лок, но для работы инжекторов необходимо примене-
ние пара давлением 1,5—3,5 ати.
При термофильном процессе возрастает расход пара
для подогрева сбраживаемого осадка. Для уменьше-
ния общего расхода пара может быть применен пред-
варительный подогрев осадка в скрубберной установке
или специальных теплообменниках. Как показал опыт
эксплуатации метантенков Курьяновской станции аэра-
ции (Москва), применение термофильного процесса
обеспечивает надежную работу метантенков и гаран-
тирует полную дегельминтизацию сброженного осадка.
Выход газа при этом процессе не увеличивается, а
осадок после сбраживания несколько хуже отдает
воду, чем осадок после сбраживания при мезофильном
процессе.
Кроме метантенков с неподвижным (стационарным)
перекрытием употребляются метантенки, с плавающим
перекрытием, высота подъема которого зависит от
объема выделившегося газа. Применение плавающих пе-
рекрытий на метантенках иногда позволяет отказаться
от установки специальных газгольдеров.
Гипрокоммунводоканал разработал в 1960 г. типо-
вые проекты метантенков для станции производитель-
ностью от 20 до 300 тыс. м3/сутки (табл. 18.6).
Общий вид типовых метантенков приведен на
рис. 18.2.
Таблица 18.S
Основные размеры типовых метантенков
Диаметр в м Полезный объем в л<3 Высота в м
верхней конической части цилиндри- ческой части нижней конической части
10* 500 1.45 5 1.7
12,5 1 000 1.9 6,5 2,15
15 1 600 2,35 7.5 2,6
17,5 2 500 2,5 8.5 3,05
20 4000 2,9 10,6 3,5
* Типовой проект не разработан.
Осадок в метантенки обычно подают через верхние
распределительные водосливные камеры, одновременно
через аналогичные нижние камеры выпускается сбро-
женный осадок. Нижние камеры оборудуются подвиж-
ными водосливами,- что позволяет регулировать уро-
вень осадка и давление газа в метантенках. Для
158
РАЗДЕЛ III. Очистка бытовых сточных вод
Рис. 18.2. Метантенк диаметром 12,5 Л1
/ —трубопровод подачи осадка; 2 — гидроэлеватор; 3 — трубопровод выпуска сброженного осадка; -/ — всасывающий трубопровод-
к насосу гидроэлсватора; —всасывающий трубопровод инжектора; 6 — напорный трубопровод инжектора
возможности промывки все трубопроводы имеют пере-
ключения с напорной линией иловых насосов.
Метантенки скомпонованы по 4 шт. в группе.
Для обслуживания группы метантенков предусмат-
ривают следующее оборудование.
Оборудование
Вентиляторы марки ЭВР-3:
количество в шт. .
мощность в кит . .
число оборотов в ми
Вентиляторы марки ЭВР-4:
количество в шт.
мощность в кит . . .
число оборотов в мин
Насосы '4НФ с электродвига-
телями:
количество в шт.
мощность в кит . . .
число оборотов в мин
Мешалки с вертикальным
электродвигателем КФ-11-4:
количество в шт..
мощ о;ть в кит
число оборотов в мин
Мет антснки Метантенки
диаметром диаметром
12,5 м 17,5 и 20 м
1 2
1 0,9
930 1450
2 2
1,7; 2,8 2,8
950 950
2 1
20 20
1450 1450
4
4
1500
Мешалки метантенков, запроектированные с исполь-
зованием рабочего колеса пропеллерного насоса марки’
20ПРВс диаметром 450 мм и редуктора ВО, имеют сле-
дующую характеристику:
производительность . 274 л'сек
напор .... 0,3 м О'-д. ст.
число оборотов. . 400 об'.мин
вес................ . . 900 кг
диаметр вертик' льной трубы . 529 мм
Помещение обслуживания имеет ввод водопроводе;
и оборудовано канализацией.
Для облегчения обслуживания запроектирована ус-
тановка щитов технологического контроля, отражаю-
щих работу всех приборов.
Температуру поступающего осадка и осадка в ре-
зервуарах замеряют термометрами сопротивления, под-
ключенными к профильным логометрам. Контроль за--
уровнями осадка осуществляется при помощи поплав-
ковых реле, помещенных в распределительных камерах.
При повышении уровня выше допустимого автомати-
чески прекращается подача новых порций осадка.
Количество поступающего осадка учитывают при?
помощи труб Вентури и поплавковых дифманометров..
Для местностей со среднегодовой температурой'
6° С при недостаточной 'площади для станций, произ-
Глава 18. Обработка и использование осадка бытовых сточных вод
159
водительностью до 50 тыс. м3/сутки может быть приме-
нена вторая ступень метантенков в виде открытых ре-
зервуаров глубиной до 5 м, выполняющих роль ило-
уплотнителей. Резервуары снабжаются трубами для
отвода иловой воды, расположенными на разной высоте.
Стенки резервуара должны быть выполнены с откоса-
ми не менее 1 : 1,5. Днищу резервуара следует прида-
вать уклон 0,025—0,05 к сборному, лотку, а уклон лот-
ка к приямку для сбора осадка 0,05—0,1. Удаление
осадка из сборного приямка под гидравлическим дав-
лением 2 л. Впуск осадка осуществляется в трех-четы-
рех точках с противоположной стороны по отношению
к приямку в средней трети высоты. Выпуски иловой во-
ды устраивают через каждые 1,5 м по высоте. Объем
метантенков первой ступени принимается равным 30—
35% от общего объема метантенков. Суммарный объем
рекомендуется определять 'исходя из дозы загрузки,
равной 4%. Влажность осадка, выходящего из второй
ступени метантенков, принимается для ила первичных
отстойников 92%, для смеси ила первичных отстойни-
ков н активного ила при полной очистке 94%, при не-
полной очистке 93%. При большом количестве актив-
ного ила допускается его сбраживание во второй сту-
пени метантенков совместно с илом первичных отстой-
ников, предварительно обработанным в метантенках
первой ступени при термофильном сбраживании.
В этом случае на второй ступени применяются за-
крытые резервуары. Нагрузка на метантенки первой
ступени принимается на 2% больше, чем для односту-
пенчатых метантенков, а на вторую ступень для сме-
си осадков в количестве 15%.
Тепловой расчет метантенков. Количество тепла,
необходимое для работы метантенков, складывается из
тепла, расходуемого на подогрев свежего осадка до
заданной температуры, и тепла, расходуемого на ком-
пенсацию теплопотерь через стенки резервуаров. Ко-
личество тепла на подогрев осадка D определяется по
формуле
Ы = СЦ—^)ккал/ч, (18.3
где Q — количество осадка в л/ч;
t — расчетная температура в метантенке в ° С;
to—температура осадка, поступающего в метан-
тенк в °C.
Теплопотери через стенки метантенков определяют-
ся специальным теплотехническим расчетом, а для ори-
ентировочных расчетов обычно принимаются в размере
10% от расхода тепла на подогрев осадка.
Расход пара подсчитывается исходя из его тепло-
содержания. При давлении 10 ата теплосодержание
1 кг пара составляет 663,3 ккал.
В. ГАЗОВАЯ СЕТЬ
Выделяющийся в метантенках газ содержит метана
(СН4) 60—65%, углекислоты (СО2) 16—34%, азота
(N2) 0—3%, водорода (Н) 0—3%. Нормальной тепло-
творной способностью газа считается 4700 ккал/м3.
Смесь газа с воздухом в соотношении от 1 6 до
1 15 взрывоопасна. Газ метантенков обладает боль-
шой влажностью и сильно корродирующей способ-
ностью.
В типовых метантенках газовая сеть располагается
вне здания управления.
Газ из каждого резервуара отводят через газосбор-
ник, установленный на крышке горловины метантенка.
При отключении газопровода для выпуска газа в ат-
мосферу используют специальную свечу. Количество
получаемого газа замеряют при помощи диафрагм, раз-
мещенных вместе с дифманометрами в отдельно стоя-
щем киоске. Помещения распределительных камер
осадка, здания управления и киоска газовых приборов,
считаются взрывоопасными.
Газовая сеть укладывается на глубине промерзания,,
но не менее 0,9 м, а в некоторых случаях она со-
оружается над землей на эстакадах с утеплением. Га-
зопроводы должны укладываться не ближе 1 м от дру-
гих трубопроводов и в 2 лг от стен зданий с уклоном-
не менее 0,0015. При пересечении с другими трубами
расстояние от газопроводов по вертикали должно быть
не менее 0,15 м. На наружных газопроводах через
200 м устанавливают сборники конденсата.
Расчет газопроводов производят по формуле
qI.75
Л=3-8^Г5/’ <18-4>
где й — потери напора на участке длиной I
в мм вод. ст.-,
Q — расход газа в м3/ч;
d — диаметр газопровода в см-,
I — длина участка .в лг;
S — отношение удельного веса газа к удельному
весу воздуха, равное
у—удельный вес газа в кг/м3 при 0°С и давле-
нии 760 мм рт. ст. (значения у колеблются
от 0,94 до 1,17 кг/м3).
Потери на местные сопротивления вычисляются по
формуле
и3
Л = (18-6)
При расчете диаметров газопровода метантенков
скорости следует назначать не выше 10 м/сек. Коэф-
фициент неравномерности выхода газа принимается от
1,5 до 2.
Г ГАЗГОЛЬДЕРЫ
Ввиду неравномерности выхода газа из метантенков
в целях максимального его использования устанавли-
ваются мокрые однозвеньевые газгольдеры, позволяю-
щие поддерживать постоянное давление в газовой сети
(рис. 18.3). Емкость газгольдеров назначается в соот-
Рис. 18.3. Газгольдер
160
РАЗДЕЛ III. Очистка бытовых сточных вод
ветствии с графиком выхода и потребления газа. При
отсутствии графика принимается емкость, равная 3-ча-
совому притоку.
Газгольдеры обычно устанавливают на тупиковом
ответвлении газовой сети. Мокрые газгольдеры строят
по типовым проектам, разработанным ГПИ азотной
промышленности (ГИАП) и ГПИ Проектстальконст-
рукция.
Для районов с расчетной зимней температурой до
25—30° С газгольдеры проектируются неутепленными.
Газгольдеры емкостью до 3000 Jit3 имеют одну ка-
меру ввода и один внутренний приямок, а газгольдеры
емкостью 3000 м3 rf более — две камеры и два при-
ямка.
Расчетное давление газа под колоколом составляет
от 150 до 400 мм вод. ст.
Ввод газопровода производится через верх камеры
ввода; в этой камере размещаются гидрозатвор (ис-
пользуемый также и для сбора конденсата), контроль-
но-измерительные приборы для измерения температуры
воды и давления газа, указатель положения колокола,
насосы для откачки воды из приямка и сливного бака,
задвижка для сброса газа в атмосферу, клапанная ко-
робка автоматического сброса газа, узел управления
отоплением газгольдера, задвижки на вводе водопро-
вода и сливной трубе. Переливная и сливная трубы
газгольдера присоединяются к канализации. Основные
данные по однозвеньевым газгольдерам приведены в
табл. 18.7.
Таблица 18.7
Основные параметры типовых однозвеньевых мокрых
газгольдеров
Емкость газгольдера В Л1’ Внутренний диаметр в лш Высота в мм Подъем купола в мм Превышение стенки резервуара над ко- локолом в мм Расход металла о г
резервуара газгольдера резервуара ЛР О а о о и
100 7 400 6 600 6 210 3 450 3 240 443 30 13,9
300 9 300 8 500 11 150 5 920 5 710 745 30 25,3
600 11480 10 680 14 030 7 390 7 140 708 50 38,5
1000 14 500 13 700 14 030 7 390 7 140 1 178 50 54,35
3 000 21050 20 250 18 850 9 800 9 550 1 337 50 117,47
6 000 26 900 26100 22 600 11750 И 450 2 248 100 205,68
Отопление газгольдеров производится паром давле-
нием 4 ата с применением пароводяных элеваторов.
Температура в камере ввода и воды в резервуаре дол-
жна быть не менее 5° С. Камера оборудуется вентиля-
цией с 12-кратным обменом. Для работы газгольдера
необходима постоянная подача воды, равная 3—5 м3/ч,
которая расходуется в клапанной коробке автоматиче-
ского сброса газа и на пополнение резервуара. Рас-
стояние газгольдера от котельной и других помещений
должно быть не менее 30 м и не менее высоты дымо-
вой трубы, от внутриплощадочных дорог — не менее
20 м. Расстояние между газгольдерами должно быть
не менее */2 суммы их диаметров. От воздушных элект-
росетей газгольдеры должны отстоять на % расстоя-
ния между опорами, но не менее чем на 1,5 высоты
опоры.
18.3. ЕСТЕСТВЕННОЕ ОБЕЗВОЖИВАНИЕ ОСАДКА
Обезвоживание (подсушивание) сброженного осад-
ка производится на иловых площадках или в ило-
вых прудах.
При подсушивании часть влаги испаряется, часть
фильтруется и уходит в грунт или дренаж. Площад-
ки устраиваются на грунте при условии глубокого за-
легания грунтовых вод (более 1,5 л) и соответствую-
щего удаления от зданий и сооружений.
Влажность осадка, поступающего на иловые пло-
щадки, принимается: из первичных отстойников 95%.
из двухъярусных отстойников 90%, из отстойников пос-
ле биофильтров 96%. из метантенков 97%.
А. ИЛОВЫЕ ПЛОЩАДКИ И ПРУДЫ
Иловые площадки устраиваются как с искусствен-
ным дренажем, так и без него. Число карт должно
быть не менее трех. Площадки с дренирующими слоя-
ми, состоящими из песка и гравия, в настоящее время
не рекомендуются к применению. Дренаж укладывает-
ся из специальных гончарных дренажных труб (ГОСТ
8411—62) в траншеи, заполненные щебнем или грави-
ем размером 2—6 см. Дренажные воды с иловых пло-
щадок должны направляться на сооруженья для
очистки.
При ступенчатом расположении площадок рекомен-
дуется устройство перепусков между картами.
Нагрузка на иловые площадки со среднегодовой
температурой воздуха от 3 до 6° С при среднегодовом
количестве осадков до 500 мм приведена в табл. 18.8.
Таблица 18.8
Нагрузка на иловые площадки с естественным основанием
Характеристика осади Годовая нагрузка в лс3/лг‘ на площадки
с дренажем без дренажа
Несброжепный: сырой осадок и активный пл 1,5 1
Сброженный: из первичных вторичных отстойников 2 1,5
из первичных и двухъярусных отстойников . . . , • . . . . 3,5 2,5
Для районов с другой среднегодовой температурой
воздуха следует вводить соответствующие климатиче-
ские коэффициенты (рис. 18.4). Площадь иловых пло-
щадок должна, проверяться на зимнее намораживание.
Нормами рекомендуется учитывать только дни со
среднесуточной температурой ниже —10° С и отводить
под намораживание не более 80% общей площади; вы-
соту намораживания принимать на 0,1 м ниже валика,
учитывая уменьшение объема ила за время наморажи-
вания на 25%. Для намораживания может быть ис-
пользовано до 80% площади иловых площадок.
Высота разового напуска ила летом составляет
0,3 м, зимой — 0,5 м. Разлив осадка из метантенков
от одного выпуска принимается 40 м и более.
Рекомендуется: высоту валиков иловых площадок
•принимать до 1,5 м, а ширину поверху — не менее 0,7 ле;
уклон ило.разводящих лотков размером 30 x30 см—
0,01; диаметр дренажных труб — 75—100 мм, уклон —
Глава 18. Обработка и использование осадка бытовых сточных вод
161
Рис. 18.4. Климатические коэффициенты для определения величины нагрузки на иловые площадки (сплошные
и пунктирные линии) и продолжительности периода намораживания на иловых площадках в днях (точечные
линии)
Разрез по /-/
План
К-l К-2 КЗ К-ч к-5 к-6 К-7
Рис. 18.5. Асфальтобетонные иловые площадки
1 — напорный трубопровод; 2 — дренаж; 3 — железобетон-
ные плиты; 4 — железобетонное днище; 5 — бетонная подго-
товка; б—щебень; 7 — железобетонная плита; 6’—дрениру-
ющий слой; 9 — асфальтобетон толщиной 40 мм; 10 — ще-
бень толщиной 180 .iMi
0,003, начальное заложение — 0,6 м; расстояние между
дренажными канавами — 6—8 м.
Дороги на площадках и съезды на карты устраи-
вают для проезда автотранспорта и механизмов, уби-
рающих осадок. При проектировании следует учиты-
вать, что механизация уборки осадка на иловых пло-
щадках, имеющих слои из песка и гравия, затруднена.
Верхний слой песка при сушке осадка быстро кальма-
тируется и даже при уборке осадка вручную частично
нарушается. При интенсивной сушке осадка на таких
площадках требуется замена фильтрующего слоя через
каждые три года.
162
РАЗДЕЛ Ш. Очистка бытовых сточных вод
Асфальтобетонные площадки (рис. 18.5). На осно-
вании опытов, проведенных на Люберецких полях
фильтрации, Гипрокоммунводоканал разработал асфаль-
тобетонные иловые площадки, используемые главным
образом для’ сушки осадка в летнее время. Эти пло-
щадки имеют асфальтобетонное днище, снабженное
дренажными траншеями, расположенными через 10 м.
Траншеи шириной 1 м и длиной до 15 м. с уклоном
0,02 засыпаны гравием или щебнем размером 4—8 см.
Дну площадки придается уклон 0,02 в сторону5 тран-
шеи. Осадок для сушки подается непосредственно на
площадки.
При напуске слоем 30 см осадок сохнет в теплое
время года за ‘10 суток, при жаркой погоде срок
сушки сокращается до 4—5 дней. Кроме этого в зим-
нее время удается высушить осадка до 1 м3/м2 (для
сохранности асфальтобетона рекомендуется нагружать
площадки и в зимнее время). Общая годовая нагрузка
на асфальтобетонные площадки в условиях средней по-
лосы может приниматься до 4—5 м3/м2.
В случае засорения дренажные траншеи промыва-
ются водой, напускаемой на иловые площадки. Ас-
фальтобетонные иловые площадки применяют в комби-
нации с грунтовыми площадками, используемыми глав-
ным образом в зимнее время.
Закрытые иловые площадки проектируют для неболь-
ц.их установок, при отсутствии необходимых площадей,
в суровых климатических условиях или в курортных ме-
стах. Площадки устраивают по типу оранжерей. Для
возможности проветривания часть рам должна откры-
ваться. Годовая нагрузка на такие площадки, оборудо-
ванные дренажной загрузкой, составляет 9—10 м3!м2.
Устройство площадок должно обеспечивать возможность
механизированного удаления осадка. Иногда применяют-
ся закрытые иловые площадки, оборудованные централь-
ным отоплением и побудительной вентиляцией.
Иловые пруды. Под иловые пруды обычно исполь-
зуются естественные углубления, отработанные карьеры,
овраги, заброшенные поля орошения или фильтрации с
более высокими валиками. Желательно такие пруды обо-
рудовать устройствами для сброса иловой воды. Нагруз-
ка на иловые пруды зависит от способа их эксплуатации
и степени обезвоживания осадка. При отсутствии дре-
нажа и сброса иловой воды нагрузка на иловые пруды в
условиях средней полосы не превышает 2 м3/м2, а с уче-
том остановки на сушку и разгрузку — 1 Л13/м2. При про-
ектировании искусственных прудов их глубину прини-
мают равной 2—3 л. Желательно устройство ступенча-
тых прудов с перепуском осадка и иловой воды на ниже
расположенные ступени.
Б. ПЕСКОВЫЕ ПЛОЩАДКИ
Обезвоживание осадка из песколовок производится
на специальных площадках, которые устраиваются без
искусственного фильтрующего слоя. Выпуск воды произ-
водится при помощи шахтного водосброса. Рекомендует-
ся устройство земляного разделительного валика посере-
дине площадки или забора из досок и устройство съезда
для автотранспорта (рис. 18.6). Устройство дренажа на
площадках необязательно. Высота валиков песковых
площадок назначается 1—2 л.
На ряде станций используются бункера для отмывки,
хранения и погрузки песка. Они рекомендуются для стан-
ций производительностью до 100 тыс. м?1сутки.
Разрез по Н
/ П65 ™ 0.7
Лп§=- ' 'SEMES'
План
п
Рис. 18.6. Песковая площадка
/ — пескопровод; 2 — сливной лоток; 3 — дренаж; 4 — деревян-
ный щит; 5 — перегородка из досок; 6 — шахтный водосброс;
7 — дренажная канава с засыпкой гравием; 8 — переходной
мостик
В. КОМПОСТИРОВАНИЕ ПОДСУШЕННОГО
НА ИЛОВЫХ ПЛОЩАДКАХ ОСАДКА
Компостирование сброженного в мезофильных усло-
виях осадка, подсушенного на иловых площадках до
влажности 75—80%, рекомендуется производить в шта-
белях высотой 1,5—2 м, шириной понизу Зли поверху
1 м. Объем осадка на 1 пог. м штабеля составляет
3—4 .и3. С учетом проходов между штабелями шириной
2 м нагрузка на 1 л2 площади равна 0,6—0,8 л3. При
компостировании внутри штабеля развивается высокая
температура, от которой погибают яйца гельминтов.
Через 3—4 недели после закладки компоста производится
перелопачивание осадка, для чего вдоль фронта штабе-
лей с одной стороны оставляется свободная полоса ши-
риной 5 м. Общая продолжительность компостирования
принимается 3—4 месяца и более в зависимости от кли-
матических условий. Лучшее время для закладки компо-
стов—с апреля по сентябрь. Весенне-летние компосты
используются в год закладки, осенние — весной.
Под влиянием компостирования зольность осадка уве-
личивается на 1,7%, количество органического веще-
Глава 18. Обработка и использование осадка бытовых сточных вод
163
ства уменьшается на 1,3%. а содержание фосфора — на
4,4%; объем осадка уменьшается примерно на 10%, а
вес —• почти в 2 раза. После компостирования осадок
имеет мелкокомоватую структуру и влажность 60—
68%.
18.4 МЕХАНИЧЕСКОЕ ОБЕЗВОЖИВАНИЕ ОСАДКА
А. ОБЩАЯ ЧАСТЬ
Искусственными методами влажность осадка может
быть снижена до любой величины н в короткие сроки.
Снижение влажности осадка производится в две фазы:
первая — до влажности 80—75% (обезвоживание);
вторая — до влажности 40—10% (сушка осадка).
Первая фаза является экономически целесообразной
в тех случаях, когда осадок вывозится для сельскохо-
зяйственного использования на небольшие расстояния,
примерно до 10—15 км.
При вывозе осадка на более дальние расстояния ста-
новится выгодной обработка его в две фазы.
В настоящее время осадок может обезвоживаться на
вакуум-фильтрах.
Приведенные ниже расчетные параметры и техноло-
гические схемы основаны на результатах работы много-
численных установок эксплуатационного масштаба.
Как видно из рис. 18.7, при снижении влажности с
95 до 80% удаляется основная часть воды или 750 кг
иа 1 Л13 осадка .влажностью 95%. На долю термической
сушки приходится удаление 187,5 кг воды при снижении
влажности до 20% (рекомендуемый предел до 20—25%).
Достижение более низкой влажности является экономи-
чески нецелесообразным. При этом следует учитывать,
что осадок влажностью 10—15% сильно пылит и вслед-
ствие этого доставляет много неприятностей в условиях
эксплуатации.
В ряде случаев за рубежом ведут термическую сушку
до 40% влажности, а на вакуум-фильтрах добиваются
снижения влажности до 75%. Если положить эти пара-
метры в основу расчетов, то из 1 л3 осадка влажностью
95% вакуум-фильтрацией будет удалено 800 кг воды,
а термической сушкой—Ы6,6 кг.
Учитывая, что термическая сушка является более до-
рогим процессом в эксплуатации, оптимальные парамет-
ры в части конечной влажности осадка после первой и
второй фаз обработки должны быть избраны для каждо-
го случая на основе технико-экономических расчетов,
II*
Б. ОБЕЗВОЖИВАНИЕ ОСАДКА
НА ВАКУУМ-ФИЛЬТРАХ
Для обезвоживания осадка сточных вод применяют
стандартные барабанные вакуум-фильтры с наружной
фильтрующей поверхностью.
Обезвоживание осадка бытовых сточных вод на ва-
куум-фильтрах бесперебойно производится только при
условии предварительного их коагулирования. При этом
осадок снимается в виде сплошной ленты, а фильтрую-
щая ткань длительное время остается чистой.
За последнее время широко применяют промывку и
уплотнение осадка перед коагулированием. Этот процесс
заключается в следующем: к сброженному осадку добав-
ляют очищенную сточную жидкость или воду из водо-
провода. Затем смесь осадка и воды тщательно переме-
шивается и направляется в отстойники-уплотнители, где
осевший осадок уплотняется, а осветленная- вода совме-
стно с частью отмытых от осадка коллоидных частиц
перекачивается на головные сооружения очистной стан-
ции и подвергается очистке совместно со сточной жид-
костью. При отмывке осадка удаляется также основная
часть амино-аммонийных соединений..
Из-за удаления части коллоидных и амино-аммоний-
ных соединений снижается доза потребных для коагу-
ляции реагентов, в частности хлорного железа.
На производительность вакуум-фильтра заметно влия-
ет влажность осадка, подаваемого на фильтрацию (чем
ниже влажность, тем выше производительность). С этой
точки зрения промывка и уплотнение осадка также ока-
зывают положительное влияние иа подготовку осадка к
фильтрации, поскольку после этого процесса концентра-
ция сухого вещества в осадке повышается почти в
2 раза.
Наилучшие результаты получены при применении в
качестве фильтрующей среды нейлоновой и капроновой
тканей, выдерживающих до 2000 ч работы. Шерстяные
ткани выдерживают от 500 до 1000 ч работы.
Скорость вращения барабана вакуум-фильтра при
обезвоживании осадка меняется в зависимости от типа
фильтруемой массы, и обычно на один оборот барабана
затрачивается 2—6 мин. При обезвоживании одного
осадка (без добавки активного ила) можно работать
с более высокой скоростью вращения, а при обезвожи-
вании активного ила — с меньшей. При обезвоживании
смеси осадка и активного ила скорость вращения со-
ставляет 4—5 мин на 1 оборот.
При увеличении скорости вращения барабана произ-
водительность фильтра повышается, при этом кек, сни-
маемый с фильтра, имеет более высокую влажность. Оп-
тимальная скорость вращения барабана определяется в
эксплуатационных условиях.
Производительность вакуум-фильтров при обезвожи-
вании осадков бытовых сточных вод меняется в зави-
симости от вида осадков и степени коагулирования. При
применении в качестве коагулянтов хлорного железа и
извести следует принимать на 1 м2 поверхности фильтра
в 1 ч следующие нагрузки в кг сухого вещества осадка.
Осадок из первичных отстойник
сброженный 30—35
свежий 20—25
Активный ил:
сброженный 8—12
свежий . . . 5—10
Смесь сброженного осадка:
из первичных отстойник 20—25
из первичных отстойник
илом 15—20
Влажность отфильтрованного осадка (кека) в сред--
нем может быть принята в пределах 78—80%.
164
РАЗДЕЛ III. Очистка бытовых сточных вод
Рис. 18.8. Барабанный вакуум-
фильтр с фильтрующей, поверхно-
стью 40
/ — барабан; 2 — распределительный
тарельчатый клапан; 3 —линия ваку-
ума и фильтрата; 4 — подача сжатого
воздуха; 5 — слив из корыта.; 6 — пере-
лив; 7 - - нож для съема кека.; 3 — элек-
тродвигатель привода вакуум:-фнльтра;
9 — электродвигатель привода ме-
шалки:
Глава 18. Обработка и использование, осадка бытовых сточных вод
165
При отсутствии производственных или эксперимен-
тальных данных о производительности вакуум-фильтров
следует в лабораторных условиях определять удельное
сопротивление осадков и на этой основе подсчитывать
производительность по формуле
100-Ск \ Г упгР(100-Ск)
Си-Ск/ V
(18.7)
где L — производительность вакуум-фильтра в
кг/л2 ч по сухому веществу осадка;
Ск и Си—влажность обезвоженного и исходного
осадка в %;
у — объемный вес исходного осадка в г/л3;
m— доля времени действия вакуума от об-
щего цикла работы фильтра;
Р— рабочий вакуум в лш рт. ст:,
•'In—вязкость фильтрата в сантипуазах;
М—время оборота барабана фильтра в мин;
R — величина, характеризующая удельное со-
противление осадка и равная г 10—10-
Удельное сопротивление осадка г определяется на ос-
нове лабораторных исследований и подсчитывается по
формуле
где р — вакуум в дин 1см2;
F — площадь фильтрации в см2;
С — концентрация твердой фазы исходного осадка
в г!см3;
t
Ь=~сек/смА;
V — объем фильтрата в см3, полученный при рабо-
те фильтра после установления постоянного
давления;
t — время фильтрации в сек, соответствующее по-
лучению фильтрата объемом V.
В. ВАКУУМ-ФИЛЬТРЫ
Основные технические характеристики барабанных
вакуум-фильтров (рис. 18.8) с наружной фильтрующей
поверхностью приведены в табл. 18.9.
Таблица 18.9
Техническая характеристика вакуум-фильтров
Типоразмер (по ГОСТ 5748-56) Поверхность фильтрации в л»’ Размеры барабана в м Вес в кг Цена за 1 шт. и руб. Объе-.
диаметр ресивера пушки
БОУ 40-3 40 3 -1,4 18 000 9 870 3,7 0,8
БОУ 20-2,6 20 2,6 ‘1 1 12 660 8 000 0,8
БОУ 10-2,6 10 2,6 1’з5 7 576 4 850 2/2 0,4
БОУ 5-1,75 о 1,75 0,96 4 700 4 000 1,6 0,4
В вакуум-фильтрах типа БОУ основные детали, со-
прикасающиеся с обрабатываемой средой, выполнены из
углеродистой стали и чугуна.
При заказе оборудования следует отказаться от по-
ставки промывного устройства и мешалки, так как в
процессе фильтрации осадок промывать не нужно, а
мешалки разбивают образовавшиеся при коагулирова-
нии хлопья осадка. Для промывки ткани устанавливают
дырчатые трубы параллельно оси барабана и несколько
выше уровня осадка в корыте.
Ткань промывают водой под давлением 2—Зат.п после
каждой смены; эта промывка играет вспомогательную
роль. Основная промывка производится каждые два-три
дня ингибированной соляной кислотой, подаваемой в
опорожненное от осадка корыто фильтра. После этого
барабан приводится во вращение, и ткань промывается
с одновременной подачей в зону отдувки барабана
вакуум-фильтра сжатого воздуха.
Для хранения ингибированной кислоты необходимо
иметь соответствующим образом оборудованные емкости
и кислотоупорные насосы.
При проектировании установки необходимо учитывать
число оборотов вакуум-фильтра, обеспечиваемых заво-
дом-изготовителем. Если вариаторы или редукторы не
обеспечивают придания вакуум-фильтрам требуемого
числа оборотов, то следует предусмотреть или заказать
заводу соответствующее оборудование.
Должна быть также предусмотрена подача скоагули-
рованного осадка в корыто фильтра по открытым лоткам
или трубам; кроме того, надо предусмотреть перелив из-
быточного осадка из корыта в трубу для опорожнения
корыта. К распределительной головке должны быть под-
ведены вакуумная линия с устройствами для откачки
фильтрата и линия сжатого воздуха.
Поверхность фильтрата покрывается фильтрующей
тканью, которая закрепляется спирально навитой прово-
локой. В состав заводской поставки входит приспособ-
ление для намотки проволоки.
Съем обезвоженного осадка (кека) производится
ножом, который скользит по проволоке. При больших
размерах фильтров нож по его длине следует выполнять
из двух-трех частей с тем, чтобы он плотно прилегал
к поверхности фильтра по всей длине. Обезвоженный
осадок скользит по ножу и падает на ленточный транс-
портер, по которому удаляется в сборный бункер для
выдачи на вывоз или подается в цех термической сушки.
При небольшом числе вакуум-фильтров и наличии ре-
зервных иловых площадок допускается установка одно-
го транспортера. При числе фильтров больше трех сле-
дует иметь два транспортера; при выходе из работы
одного транспортера цех обезвоживания сможет рабо-
тать с производительностью 50—70% (считая, что будут
пущены резервные фильтры), обслуживаемые исправным
транспортером. f
Г ВАКУУМ-НАСОСЫ
Вакуум-насосы, применяемые для вакуум-фильтраци-
онных установок, могут быть разделены на две группы.
К первой группе относятся механизмы типа мокрых
вакуум-насосов, для которых попадание в рабочие поло-
сти небольшого количества фильтрата не представляет
опасности в части быстрого изнашивания (водокольце-
вые вакуум-насосы марки РМК). При применении мок-
рых вакуум-насосов можно обойтись установкой реси-
вера, а надобность в установке ловушки отпадает
(рис. 18.9, а).
Ко второй группе относятся вакуум-насосы сухого
типа, не допускающие попадания в них даже небольших
количеств влаги (вакуум-насосы марок РВН и ВН). При
сухих вакуум-насосах применение ловушки является обя-
зательным (рис.- 18.9,6).
Подбор вакуум-насосов производится исходя из не-
обходимости обеспечить откачку воздуха в количестве
166
РАЗДЕЛ III. Очистка бытовых сточных вод
Рис. 18.9. Схема установки вакуум-фильтра
а — при мокром вакуум-насосе; б — при сухом вакуум-насо-
се; 1 — вакуум-фильтр; 2 — воздуходувка; 3 — ресивер;
4 — насос для откачки фильтрата; 5 —обратный клапан;
6 — мокрый вакуум-насос; 7 —бак для осадка; 8 — бачок
для раствора хлорного железа; 9 —бачок для раствора из-
вести; 10 — нож для съема кека; II — транспортер для уда-
ления-кека; 12—трубопровод вакуума и фильтрата; 13 —
трубопровод вакуума; 14 — трубопровод фильтрата; 15 — тру-
бопровод сжатого воздуха; 16 — лоток для подачи жидкого
осадка; 17 — подача раствора хлорного железа; 18 — смеси-
тель; 19 — подача раствора извести; 20— труба для вырав-
нивания вакуума; 21 — ловушка; 22 — сухой вакуум-насос
<0,5 н. м31мин на 1 м2 фильтрующей поверхности .при ва-
кууме 50—60%.
При небольшом числе вакуум-фильтров подбирают
:вдаУум-насосы таким образом, чтобы один рабочий насос
. Обслуживал один вакуум-фильтр. При большем числе
фильтров число вакуум-насосов принимают .меньшим, чем
.."фильтров. Желательно иметь не больше четырех-пяти ра-
1ибряих- вакуум-насосов.
Вакуум-насосы марки РМК представляют собой од-
нокамерную водокольцевую машину, которая может
быть использована также как воздуходувка.
Зависимости между производительностью и величи-
нами разрежения и давления вакуум-насосов РМК при-
ведены на рис. 18.10 и 18.11.
изводительностыо и величиной раз-
режения вакуум-насосов
1 — РМК-2; 2 —РМК-3; 3 — РМК-4
Рис. ,18.11. Зависимость между про-
изводительностью и давлением ва-
куум-насосов РМК
1- РМК-2; 2-РМК-3; 3 -РМК-4
Вакуум-насосы марки РВН представляют собой рота-
ционные пластинчатые машины и относятся к группе
сухих вакуум-насосов.
Вакуум-насос марки ВН-120 поршневой, горизон-
тальный, одноцилиндровый, двойного действия с кла-
панным распределением и перепускными каналами на
зеркале цилиндра.
Привод от асинхронного электродвигателя осущест-
вляется через клиноременную передачу. Техническая ха-
рактеристика вакуум-насосов приведена в табл. 18.10.
Таблица 18.10
Техническая характеристика вакуум-насосов
Тн насоса Макси- мальное разрежение п макс (при Q=0) в % Макси- мальная производи- тельность ^макс (при v = 0) в J&l'MUH Расхо; воды в л{мин Электродвигатель Вес в кг
мощность в teem скорость вращения в об/зшн насоса с плитой и электро- двигателем насоса без плиты и электро- двигателя электро- двигателя
РМК-2 90 3,6 20 AOG2-4 10 1460 414 109 165
РМК-3 95 11,5 СО A81-G 28 975 1265 475 360
РМК-4 95 27 100 AMG-1IC-8 70 720 3033 1 028 1150
РВН-30 СО—90 28—25 15 ГАМ6-117-10 50 585 3000 — —
PBH-G0 60—90 55—48 22 ГАМ6-127-12 75 485 5500 —
РВН-75 60—90 CS—58 30 ГАМ6-138-12 100 485 7000 — —
ВН-120 120 — 200 585 19 360
Глава 18. Обработка' и использование осадка бытовых сточных вод
167
Д. ВОЗДУХОДУВКИ
Для подачи сжатого воздуха, необходимого для от-
дувки кека и прочистки фильтрующей ткани, на стан-
циях аэрации обычно используют систему воздуховодов,
по которым воздух подается в аэротенки.
Потребное давление сжатого воздуха для ооеспече-
ипя работы вакуум-фильтров 0,4—0,5 ати; расчетное ко-
личество сжатого воздуха 0,1 мя/мин на 1 м~ поверхности
фильтра. К применению могут быть рекомендованы так-
же воздуходувки типов РМК-2, РМК-3 и РМК-4
(см. табл. 15.19).
Е. НАСОСЫ ДЛЯ ОТКАЧКИ ФИЛЬТРАТА
Для откачки фильтрата пригодны насосы типов НФ
(см. табл. 10.1), вихревые, АР и др., предназначенные
для перекачки сильно или слегка загрязненных жидко-
стей. Устанавливать насосы следует примерно на 4—5 м
ниже отметки дна ресивера с тем, чтобы геометрическая
разность отметок .плюс высота всасывания гарантирова-
ла возможность откачки фильтрата из зоны вакуума.
Подбор насосов следует производить по максимальной
производительности вакуум-фильтров.
Ж. ПРОМЫВКА И УПЛОТНЕНИЕ ОСАДКА
К комплексу сооружений для промывки и уплотнения
осадка относятся: .1) дозирующие устройства; 2) смеси-
тели; 3) уплотнители; 4) насосные установки.
Дозирующие устройства предназначены для дозиров-.
ки осадка и воды в определенном соотношении. Количе-
ство подаваемой воды на 1 объем осадка обычно прини-
мается равным от 2 до 3 объемов. Можно применять
очищенную сточную жидкость после полной очистки или
воду из водопровода. Если очистная станция работает
на неполную очистку, то можно применять осветленную
сточную жидкость.
В качестве измерительных приборов рекомендуется
применять водосливы с тонкой стенкой, причем во избе-
жание накопления густого осадка в верхнем бьефе водо-
слива надо подводить осадок вертикальной трубой, ко-
торая врезана в дно коробки, образующей верхний бьеф
водослива.
Дозирующие устройства располагают в отапливаемом
помещении.
Смесители устраиваются с продувкой воздухом, коли-
чество которого следует принимать 0,5 я3 на I м3 смеси
осадка с водой. Для подачи воздуха в смесители обычно
применяют трубы диаметром 25—32 лм, опущенные в
смеситель и не доходящие до дна на 0,5 м. Трубы сле-
дует размещать та расстоянии 1,5 м одна от другой.
Объем .смесителя должен быть равен 10-минутному
пребыванию смеси.
Поскольку при продувке осадка выделяется значи-
тельное количество газов, на крупных и средних уста-
новках смесители следует располагать на открытом воз-
духе; на малых установках смесители с соответствующей
герметизацией можно располагать в помещениях, но при
этом надо предусматривать усиленную вентиляцию.
При перемешивании воздухом осадка из последнего в
значительных количествах отмывается песок, поэтому
должны быть предусмотрены система опорожнения сме-
сителя и надежные способы извлечения из него песка.
Уплотнители, служащие для отделения промывной во-
ды н уплотнения осадка по конструкции, ничем не от-
личаются от обычных первичных отстойников. На круп-
ных станциях целесообразно применять уплотнители ра-
диального типа со скребками, а на малых станциях —
вертикальные отстойники; иловое пространство их долж-
но быть больше, чем у обычного отстойника.
.Объем уплотнителя определяется исходя из 12—14-
часового отстаивания смеси осадка и промывной воды,
считая на весь гидравлический объем уплотнителя.
Можно проектировать уплотнители-накопители, в ко-
торых не только отделяется вода и уплотняется осадок,
но в нижней зоне отстойника хранится определенный за-
пас уплотненного осадка, что позволяет обойтись без
дополнительных сборных резервуаров. При большом
объеме иловой части, а соответственно и значительном
времени уплотнения влажность выпускаемого осадка бу-
дет порядка 94—95%. Время дополнительного хранения
осадка в иловой части может быть принято любое, и в
зависимости от этого определяется глубина уплотнителя.
При 10-часовом уплотнении влажность осадка полу-
чается равной 95—95,5%, вынос взвеси — равным около
1000 .мг/л.
Для получения указанной выше влажности следует
осадок откачивать из уплотнителей плунжерными насо-
сами. При наличии уплотнителей-накопителей, по-види-
мому, можно будет выпускать осадок через телескопиче-
ские регуляторы, поскольку в этом случае слой осадка
над иловой трубой будет достаточно большой и прорыв
воды не будет иметь места.
Насосные установки. При установке плунжерных
насосов последние откачивают осадок непосредственно
из 1илоуплотнителя в дозирующие устройства вакуум-
фильтров.
В этом случае не нужен промежуточный резервуар
для сбора уплотненного осадка.
При выпуске осадка из уплотнителей через телескопи-
ческие регуляторы приходится устраивать промежуточ-
ный резервуар и из него уже перекачивать осадок.
Почти для всех вакуум-фильтрационных установок
могут быть применены двухцилиндровые плунжерные
насосы максимальной производительностью 28 м3/ч кон-
струкции Мосводоканалпроекта. Производительность в
сторону уменьшения может быть изменена до любого
значения.
3. КОАГУЛИРОВАНИЕ ОСАДКА ПЕРЕД
ВАКУУМ-ФИЛЬТРАЦИЕИ
Коагулирование осадка перед вакуум-фильтрацней
производится сначала хлорным железом, а потом из-
вестью.
Коагулирование хлорным железом. Изготовляемое
промышленностью хлорное железо доставляется к по-
требителю в металлической таре весом около 150 кг.
Товарный продукт представляет собой почти чистое
хлорное железо с 40% кристаллизационной воды. Это
обстоятельство следует учитывать, поскольку расчет по-
требной дозы коагулянта ведется по чистому хлорному
'железу.
При коагулировании хлорным железом для достиже-
ния изо-электрической точки, при которой происходит
коагуляция коллоидов осадка, следует довести реакцию
среды до рН=5-ь5,5. Для удовлетворения этого усло-
вия приходится добавлять в осадок, промытый 2~3
объемами воды, примерно 4% FeCl3. Чем лучше промыв-
ка, тем меньше требуется коагулянта; например, при
промывке 1 4 можно обойтись 3% хлорного железа, а
при промывке 1 : 2 требуется около 5% хлорного железа.
168
РАЗДЕЛ III. Очистка бытовых сточных вод
Следует учитывать, что чем интенсивнее промывка,
тем ниже удобрительные свойства обезвоженного осад-
ка, вследствие того, что при этом вымываются раствори-
мые формы азота и других полезных веществ.
Поэтому интенсивность промывки должна увязывать-
ся со стоимостью промывки и уплотнения, а также стои-
мостью коагулянта и удобрительной ценностью осадка.
Длительное хранение хлорного железа в металличе-
ской таре нежелательно, так как оно весьма гигроско-
Рис. 18.12. Схема дозирующих уст-
ройств хлорного железа
/ — бак с 10%-ным раствором хлорного желе-
за; 2 — кислотоупорный насос; 3 — дозатор с
постоянным уровнем жидкости; 4 — мерный
водослив с переменной шириной; 5 — перелив-
-ной водослив для поддержания постоянного
уровня жидкости в дозаторе; 6—подача кон-
центрированного (30%-ного) раствора хлорного
железа; 7 — подача воды на разбавление;
8 — трубопровод для 10%-ного раствора хлор-
ного железа; 9 — перелив избытка раствора;
10 — подача на коагуляцию осадка; 11 — сжа-
тый воздух
пично и при соединении с влагой 'из атмосферного воз-
духа портится и плохо удаляется из тары. Поэтому хлор-
ное железо следует хранить в виде 30%-ного раствора.
На крупных установках для хранения раствора хлор-
ного железа устраивают железобетонные резервуары,
выложенные изнутри двойным слоем диабазовых плиток,
а на малых станциях — небольшие резервуары из вини-
пласта.
Упомянутые резервуары являются одновременно ра-
створными и должны размещаться на открытом воздухе
с тем, чтобы вредные газы, выделяющиеся при раство-
рении, не отравляли воздух в помещении.
Для .перемешивания хлорного железа с водой подво-
дят воздух от системы сжатого воздуха фильтрацион-
ной установки и по дну резервуара укладывают дырча-
тые винипластовые трубы. Над резервуарами желательно
устраивать навес.
Объем растворных резервуаров должен соответство-
вать хранению хлорного железа в течение 15—30 суток.
Всего необходимо иметь два таких резервуара.
Из растворных резервуаров концентрированный
раствор хлорного железа перекачивается кислотоупорны-
ми насосами в расходные баки (не 'Менее 2 шт.), где
концентрация доводится до 10%. Емкость этих баков
должна соответствовать расходу .в течение 12—24 ч.
Дозировка раствора хлорного 'Железа производится
дозатором с постоянным уровнем и вырезом в виде во-
дослива (меняя ширину водослива, можно менять дозу
раствора коагулянта). Для поддержания постоянного-
уровня в дозаторе устраивают перелив на заданной
отметке в виде водослива, через который постоянно пе-
реливается обратно в расходный бак небольшое количе-
ство коагулянта.
Схема дозирующей’ установки показана на рис. 18.12.
Перекачка растворов хлорного железа должна про-
изводиться кислотоупорными насосами марки КНЗ; тру-
бопроводы, вентили и фитинги должны изготовляться из
винипласта.
Коагулирование известью. Осадок коагулируют изве-
стью последовательно, вслед за введением в него раст-
вора хлорного железа. Величина pH осадка при добавке
извести должна быть доведена до 10—11. Для этого
требуется добавлять известь в количестве 10% (по ак-
тивной части) от веса сухого вещества осадка в виде
10%-ного известкового молока.
На малых н средних установках приготовление изве-
сткового молока следует производить путем добавки во-
ды к пушонке. После этого во избежание осаждения
частиц извести известковое молоко подвергается постоян-
ной циркуляции с одновременной подачей потребного
количества молока на дозировку.
На крупных станциях, где потребность в извести
достигает десятков тонн в сутки, предусматривается
установка для хранения, дробления, помола и дозировки
извести.
Состав таких установок аналогичен реагентному хо-
зяйству станций нейтрализации.
И. ПРИМЕР РАСЧЕТА ВАДУУМ-
ФИЛЬТРАЦИОННЫХ УСТАНОВОК
На станции аэрации получается 500 л? осадка и из-
быточного активного ила. После сбраживания в метан-
тенках влажность смеси -равна 97%.
Общее количество сухого вещества, находящегося в
500 Л13 осадка, при этом составит
500(100 — 97)
—------------= 15 пг/сутки.
Подбор вакуум-фильтров и основного оборудования
к ним. При работе вакуум-фильтрационной установки в
течение 20 ч в сутки и норме фильтрации 20 кг/м2 ч по-
требная рабочая площадь вакуум-фильтров будет
15 000
1^ = 37’5Л12-
Принимаются два рабочих вакуум-фильтра и один
резервный с фильтрующей поверхностью, равной 20 л»2
каи-^цый.
При норме отсасываемого воздуха 0,5 м3/м2мин по-
требуется откачать воздух ib количестве 0,5 • 20=10 м?/мин
на каждый фильтр. Принимаем вакуум-насос РМК-4,
производительность которого при вакууме 60% равна
10 м3/мин (см. рис. 18.10).
При норме, .сжатого .воздуха ОД м3/м2 мин на оба ва-
куум-фильтра потребуется воздуха 4 м3/мин при давле-
нии 0,5 ати. Вакуум-насос РМК-2 при этом давлении
имеет производительность 3 м3/мин, а вакуум-насос
РМК-3—10 м3/мин. Последний дает расход воздуха в-
2,5 раза больше потребного, а вакуум-насос РМК-2 —
несколько меньше,
К установке принимаем вакуум-насос РМК-2, по-
скольку при наличии сжатого воздуха от системы воз-
духоводов аэротенков он является резервным.
Глава 18. Обработка и использование осадка бытовых сточных вод
169
Промывка и уплотнение осадка. Принимая добавку
воды на промывку в количестве трех объемов, получим
количество смеси осадка с водой:
суточное
500-4 = 2000 л3;
часовое
2000 по ,
-^- = 83жЗ/ч.
При длительности смешения 10 яин объем смесителя
будет составлять
-^- = 13,8л13.
6
Принимая глубину смесителя 3 я при его длине 4 я,
получим ширину, равную 1,15 я.
По дну укладываем один ряд фильтросов. Количест-
во воздуха, которое надо подать на перемешивание, бу-
дет равно (при норме 0,5 я3 на 1 я3 смеси)
83-0,5
------= 0,7 я3/мин.
60
Объем уплотнителей при времени отстаивания 12 ч
будет
83-12= 1000.н3.
Принимаем два радиальных уплотнителя то типу .на-
копителей диаметром 16 м с площадью 200 я2 каждый.
Расчетный объем одного уплотнителя для отстаива-
ния составит
1000
----= 500 л3.
2
Общий объем уплотнителя определяется с учетом
хранения в нижней зоне осадка влажностью 95% в те-
чение двух суток.
Объем осадка при его влажности 95% равен
500(100- 97) ппп .
100—as
На один уплотнитель приходится осадка 150 м3/сутки.
суммарный объем одного уплотнителя для отстаивания
и хранения осадка составляет
500 + 300 = 800 я3.
Средняя глубина отстойника равна
.800
----------------------=4 я.
200
Глубина в месте расположения приямка должна быть
принята равной около 5,5 л, т. е. глубина собственно
приямка будет 1,4—>1,7 л/.
Для откачки осадка принимают плунжерные насосы:
при 20-часовой работе один насос должен откачать
300 м3/сутки, или 15 л3/ч; откачка из каждого уплотни-
теля будет вестись поочередно через каждые 2 ч.
Устройства для коагулирования. Потребное количест-
во хлорного железа при дозе 4% по чистому FeCl3 со-
ставит
15-0,04 = 0,6 т/сутки,
или по товарному продукту
0,6
———- = 1 tn/сутки.
0,6
Потребное количество извести при дозе 10% будет
15-0,1 = 1,5m,
или по товарному продукту
1,5
0 ? =2,14 т/сутки.
Потребные площади складов « объемы резервуаров
для хранения коагулянтов с различной концентрацией
определяют в соответствии с приведенными выше ука-
заниями.
К. термическая сушка ОСАДКА
Для сушки осадка сточных вод применяют сушилки
вальцовые, шахтные и барабанные.
Рекомендуются проверенные в эксплуатации барабан-
ные сушилки. Достоинством сушилок этого типа являют-
ся малая затрата электроэнергии, возможность сушки
дымовыми газами и отсутствие надобности в подмеши-
вании сухого осадка, что обычно является необходимым
при использовании сушилок шахтного типа. Работа без
подмешивания сухого осадка обеспечивается подвеской
цепей в начальной и конечной частях барабана. Эти цепи
постоянно перемешивают влажный осадок иа входе в
сушилку, что 'исключает опасность замазывания внутрен-
ней поверхности барабана; кроме того, цепи способст-
вуют увеличению площади контакта между осадком и
дымовыми газами.
Начальная влажность осадка после вакуум-фильтров,
поступающего в сушилку, равна 78—80%, а при выхо-
де из сушилки — 20—25%. Расчетную нагрузку на 1 я3
барабана принимают равной 60 кг влаги в 1 ч, темпе-
ратуру дымовых газов на входе в барабан —
700—800° С и на выходе — 250° С.
Для утилизации тепла отходящих газов сушилки и
котельной рекомендуется вводить в схему теплотехниче-
ских устройств станций аэрации скруббера, которые ра-
ботают по принципу непосредственного контакта распы-
ляемого осадка с горячими газами.
Л. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОСАДКА
Удобрительная ценность сброженного осадка по срав-
нению с конским навозом и перегноем, выраженная в
процентах от сухого вещества, по данным лаборатории
Люберецких полей фильтрации треста Мосочиствод при-
ведена в табл. 18.11.
Таблица 18.11
Состав удобрений
Вид удобрения Азот Фосфор Калий Каль- ций Магний
Конский навоз 2,6 1,79 1,8 1,66 0,53
Перегной . 1,49 1,22 1,89 0,62
Сброженный осадок . . 3,07 2,33 0,21 3,48
То же, с активным илом Осадок после термиче- ской сушки 3,93 3,7 0,18 3.29 0,95
1,96 3,92 0,0072 5,21 5,81
Общее количество водорастворимых веществ в сбро-
женном осадке более 6%; содержание подвижного азота
в сброженном осадке — 8,8%, в осадке с активным
илом —17,8%.
170
РАЗДЕЛ III. Очистка бытовых сточных вод
Применение осадка в качестве удобрения дает луч-
ший эффект на суглинках и поймах, так как последние
имеют высокую влажность. По' опытным данным влаж-
ность грунта, равная 60%, является оптимальной. На
почвах, хорошо обеспеченных влагой, осадок эффектив-
ней навоза. Хорошие результаты дает внесение осадка
на кислые подзолистые почвы.
На поля обычно поступает осадок, подсушенный на
иловых площадках до 75—80% влажности. Внесение
осадка целесообразно не только для овощей и карто-
феля, но и для зерновых, кормовых, силосных культур и
трав, а также для плодово-ягодных, декоративных на-
саждений и цветов.
Количество вносимого осадка при влажности 75% в
т/га или м3{га:
под капусту...................... 60—80
корнеплоды и томаты . 50—60
сады и ягодники . 25—30
луга.......................... 20—30
зерновые культуры 15—20
Внесение осадка целесообразно проводить вместе со
сточной жидкостью во вневегетационный период (лучше
ранней осенью) с последующей запашкой. Осадок вно-
сится через год в количестве 40 т/га под зерновые куль-
туры и 60 т/га под кормовые, силосные и овощные.
При благоприятном рельефе и наличии оросительной
сети жидкий сброженный осадок может вноситься не-
посредственно иа поля для запахивания. Внесение жид-
кого осадка при вспашке наиболее удобно. Подача его.
возможна осенью до начала морозов и весной (4—5 ме-
сяцев в году). Количество подаваемого осадка при влаж-
ности 97,5% .составляет 200—600 м3/га, в зависимости от
вида культур, под которые он вносится; в среднем на-
грузку можно принимать 25О.л13/га.
Значительное повышение урожая дает применение
осадка в комбинации с минеральными удобрениями (азо-
тистыми, калийными и известью). Доза 30—40 кг/гп ми-
нерального азота обычно покрывает недостаток азота,,
наблюдающийся ввиду пониженной нитрификации в пер-
вый период роста: в дальнейшем азота бывает доста-
точно. Калийного удобрения следует вносить не менее
60 кг{га; лучшим является сернокислый калий. Особен-
но важен калий при выращивании картофеля. На супе-
счаных .почвах калия требуется больше, чем на суглини-
стых, так как суглинки имеют большие естественные
его запасы.
ГЛАВА 19
ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ СИСТЕМЫ КАНАЛОВ
И ЛОТКОВ НА ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЯХ
Взаимное высотное расположение отдельных- соору-
жений станнин и их деталей -определяется на основе
расчетов гидравлических потерь в системе сооружений,
лотков, каналов и трубопроводов станции.
Сечения каналов'и диаметры трубопроводов опреде-
ляют из условия пропуска максимального секундного
расхода с коэффициентом 1,3 по СНиПу.
19.1. ДИКТУЮЩИЕ ТОЧКИ И ПОСТРОЕНИЕ
ВЫСОТНОГО РАСПОЛОЖЕНИЯ СООРУЖЕНИЙ
На сети каналов и трубопроводов, связывающих
между собой отдельные сооружения очистной станции,
имеются диктующие точки, которые разделяют ее на от-
дельные гидравлические участки. Эти участки не долж-
ны оказывать друг на друга никакого влияния при про-
пуске по ним максимального расчетного количества сточ-
ных вод.
К диктующим точкам относятся: сборные водосливы
первичных и вторичных отстойников; измерители расхо-
да воды, действующие по принципу незатопленных водо-
сливов; различные оросительные системы биологических
фильтров; свободные перепады воды между сооруже-
ниями, получающиеся при крутом рельефе местности,
и т. д.
В каждой диктующей точке принимается запас на
свободный излив, равный 0,1—0,15 м и более при про-
пуске максимального расхода сточных вод, чем обеспе-
чиваются гидравлические условия работы в верхнем бье-
фе без подтопления.
Гидравлические потери в системах каналов и трубо-
проводов определяют против течения жидкости, начиная
с определения напора на диктующей точке.
Суммируя потери напора на отдельных участках, оп-
ределяют отметки горизонтов воды в каналах и соору-
жениях, а также отметки их лотков и бортов.
19.2. СЕЧЕНИЯ КАНАЛОВ И РАСЧЕТНЫЕ
СКОРОСТИ
На территории очистной станции участки самотечной
сети обычно устраивают из каналов и лотков прямо-
угольного сечения, а напорные участки — из труб круг-
лого сечения.
На территории очистной станции большой произво-
дительности, где пропускная способность круглых труб
существующего сортамента недостаточна, напорно-само-
течные участки сети могут быть выполнены прямоуголь-
ного сечения.
При проектировании самотечных и напорно-самотеч-
ных прямоугольных каналов внутренние их габариты
(для унификации размеров) должны назначаться по
ряду предпочтительных чисел Ri0. Размеры трубопрово-
дов или каналов круглого сечения должны приниматься
по действующим ГОСТам.
В зависимости от характера сточной жидкости опти-
мальные скорости протока принимаются в пределах
(в м]сек.у.
для сырой СТОЧНОЙ НОДЫ .... 0,9—1
воды, прошедшей песк донку 0,75—1
осветленной воды 0,6 —1
очищенной 0,5 —1
В расчетах открытых каналов принимают:
а) отношение глубины потока к его ширине для от-
крытых каналов 0,5—0,75 в зависимости от коэффициен-
та неравномерности;
б) запас от горизонта воды до бортов канала, рав-
ный 0,2—0,3 м при ширине до 1 л и 0,3—0,4 м при ши-
рине более 1 м.
19.3. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ СТОЧНЫХ ВОД
ПО ОЧИСТНЫМ СООРУЖЕНИЯМ
Распределение сточных вод по очистным сооружениям
как по жидкой, так и по твердой его фазам должно быть
автоматическое. Конструктивно эта задача может ре-
шаться несколькими способами.
1. Для небольших расходов сточных вод, требующих
ширины канала до 1 м, автоматическое распределение
проектируют в виде последовательно раздваивающихся
каналов, расходящихся по взаимно-противоположным
направлениям под углами 90° к' подводящему каналу.
Этот способ мало совершенен, и поэтому в начале раз-
ветвления устанавливают затворы для возможности до-
полнительного регулирования расхода затвором.
2. Для больших расходов сточных вод или когда пра-
вильному распределению воды и осадков придается боль-
шое значение, применяют распределительные чаши и
аэрируемые каналы.
В тех случаях, когда гидравлические потери от точки
распределения до точки подачи одинаковы или близки
между собой, равномерность распределения сточных вод
достигают приданием входным отверстиям строго оди-
наковой ширины входа и отметок лотков.
Когда гидравлические потери различны, в начале
каждого участка канала или лотка, отходящего от ча-
ши, устанавливают незатопленный водослив с широким
порогом, причем отметки порогов водосливов, их шири-
на и конструкция входов должны быть одинаковыми.
Такой водослив превращается в диктующую точку, и
расход через него как для всякого водослива будет on-
172
РАЗДЕЛ III. Очистка бытовых сточных вод
Рис. 19.1. Распредели-
тельная чаша
ределяться его шириной. Неточность распределения в та-
ких чашах достигает 2—5%.
Распределительные чаши позволяют переходить от
глубоких каналов к каналам малого наполнения без
больших гидравлических потерь и образования порогов
в дне канала, наличие которых неизбежно приводит к
отложениям осадка перед порогами. Распределительные
чаши обеспечивают равно-
мерное распределение осад-
ка по всей массе сточных
вод.
Скорости в дюкере чаши
могут приниматься:
в нисходящей части дю-
кера — равной или несколь-
ко меньшей скорости в под-
водящем канале;
в восходящей части, в
верхней ее зоне —0,6—
0,7 м/сек для сырой сточной
воды, 0,4—0,5 м/сек для во-
ды, прошедшей песколовку;
для всех чаш, лежащих
ниже первичных отстойни-
ков, — 0,3—0,5 м/сек.
Конструкции распредели-
тельных чаш приведены на
рис. 19.1 и 19.2. При одностороннем подводе воды к
очистным сооружениям расстояния от точки подвода до
отдельных сооружений и гидравлические потери резко
отличаются друг от друга. В этом случае вместо рас-
Разрез по 1-1
Разрез по Ц-П
Рис. 19.2. Распре-
делительная чаша
с водосливом
пределителыюй чаши может применяться аэрируемый
канал прямоугольного сечения, обеспечивающий ско-
рость протока 0,05—0,3 м/сек.
Продувка воздухом аэрируемого канала интенсив-
ностью 2—2,5 мъ/м2ч надежно перемешивает осадок и
поддерживает его во взвешенном состоянии, а малые
скорости течения жидкости обеспечивают получение нич-
тожно малых потерь, т. е. практически постоянного го-
ризонта по всей его длине.
Отведение воды к отдельным сооружениям через рав-
новеликие по размерам и отметкам отверстия обеспечи-
вает равномерность ее распределения.
19.4. КОНСТРУКЦИИ подводящих
и ОТВОДЯЩИХ УСТРОЙСТВ
Подводящие и отводящие устройства независимо от
их пропускной способности проектируют в большинстве
случаев в виде самотечных прямоугольных каналов и
лотков для следующих сооружений: зданий решеток, го-
ризонтальных и круговых песколовок, двухъярусных от-
стойников, вертикальных и горизонтальных отстойников
(первичных, вторичных и контактных резервуаров), аэро-
тенков ,на станциях небольшой производительности.
Подводящие и отводящие устройства для радиальных
отстойников (первичные и вторичные) обычно выполня-
ют в виде дюкерных трубопроводов.
Распределительные и сборные каналы аэротенков
большой производительности устраивают, как правило,
больших сечении с продувкой жидкости воздухом.
При проектировании самотечных каналов следует при-
держиваться следующих рекомендаций.
1. На подводящих участках скорости должны оста-
ваться постоянными или уменьшаться по мере уменьше-
ния расхода; днища каналов не должны иметь порогов.
Наполнения желательно сохранять более или менее
постоянными, уменьшающимися по ходу жидкости за
счет потерь на местные сопротивления. Сечения каналов
должны изменяться по возможности сокращением их
ширины.
2. На отводящих участках скорости по течению во-
ды должны нарастать пли оставаться постоянными. По
мере увеличения расходов воды сечения каналов уве-
личиваются как по глубине, так и по ширине, обеспе-
чивая экономическое соотношение глубины потока к его
ширине в пределах 0,5—0,75.
Не следует допускать перепадов горизонтов воды, за
исключением небольших понижений, определяющихся по-
терями на местные сопротивления.
19.5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ ПОТЕРЬ
Изменения отметок горизонта воды при движении
сточных вод в каналах по территории очистной станции
происходят из-за потерь на трение по длине каналов и
трубопроводов и потерь на местные сопротивления, а для
крупных станций — из-за перехода потенциальной энер-
гии в кинетическую и обратно. Последние потерн при по-
вышенных скоростях могут достигать порядка 100 мм.
Каналы и дюкеры. Движение воды в каналах очист-
ных станций носит характер неравномерного движения.
Однако вследствие того,'что расчетные участки каналов
имеют весьма ограниченную длину, определение гидрав-
лических потерь в них в установившейся практике про-
ектирования производится по таблицам, составленным по
формулам равномерного движения.
Аэрируемые каналы. Определение гидравлического
уклона и потерь на трение производится по формулам
равномерного движения, но значение коэффициента ше-
роховатости п принимается в зависимости от скорости
протока воды (табл. 19.1).
Таблица 19.1
Значения л
Скорость п м1сек Значения п для ка- налов типа II а | О а Значения л для к-
налов типа*
„гребен- чатое дно* „спираль- ное те- 1 ченнс* „гребен- чатое дно* „спираль- ное те- чение*
0,395 0,034 0.03 0,183 0,061 0,056
0,365 0,034 0,031 0,122 0,08 0,077
0,305 0,039 0.035 0,061 0,112 0,108
0,275 0,042 0,036 0,031 0,14 0.134
0,245 0,047 0,043 0 0,23
Глава 19. Гидравлические расчеты системы каналов и лотков на очистных сооружениях
173
19.6. ПОТЕРИ НА МЕСТНЫЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ
Определение местных сопротивлений в практике про-
ектирования как самотечных, так и дюкерных каналов
очистных сооружений канализации производится по фор-
мулам для напорных трубопроводов.
Проведенные в 1960 г. Московским инженерно-строи-
тельным институтом имени В. В. Куйбышева исследова-
ния на Курьяновской очистной станции показали прак-
тически достаточную точность этих формул.
Общий вид формулы для определения потерь на' ме-
стные сопротивления
'=t4r <19J>
где h — потеря на местное сопротивление в м;
С — коэффициент, характеризующий величину мест-
ного сопротивления;
v — средняя скорость движения воды в м/сек-,
g — ускорение силы тяжести в м/сек2.
Ниже приводятся значения коэффициентов местных
сопротивлений.
в) если труба заделана не заподлицо, а несколько
вдвинута в резервуар, то при выдвижении трубы в резер-
вуар меньше, чем на (2—3) D, С =0,5, а меньше, чем
на 40 и более, С = 1.
3. Постепенное расширение струи (рис. 19.5). Потери
определяются по формулам (19.2) и (19.3) с примене-
нием коэффициента К (табл. 19.3).
Рис. 19.5. Постепен-
ное расширение струи
Рис. 19.6. Постепен-
ное сужение струн
Таблица 19.3
Рис. 19.3. Внезапное Рис. 19.4. Внезапное
расширение струи сужение струи и вход
в трубу
Значения К
5 10 15 20 30 40 45 50 60
К 0,13 0,17 0,26 0,41 0,71 0,9 0,98 1,03 1,12
70 80 90 100 120 140 160 180 -
К 1,13 1.1 1,07 1,06 1.05 1.04 1,02 1 -
1. Внезапное расширение струи (рис. 19.3) в общем
виде
При выходе канала в резервуар больших размеров,
где скорость близка нулю, С = 1.
2. Внезапное сужение струи и вход в трубу (рис. 19.4)
2
/г = С-^- (19.4)
Значения коэффициентов С приведены в табл. 19.2.
Таблица 19.2
Значение С
0.01 0.1 0.4 С ,6 0,8
0,5 0.5 0,42 0.34 0.25 0,15 0
При входе воды из резервуара в трубу значение коэф-
фициента может приниматься:
а) при входе без скругления кромки С =0,5;
б) при входе с весьма плавным: скруглением
£=0,05=0,1;
4. Постепенное сужение струи (рис. 19.6). Потери оп-
ределяются по формуле (19.4). При а =4=5°С =0,005 =
= 0,06. Значения С в зависимости от а приведены в табл.
19.4.
Таблица 19.4
Значения С
15 20 25 30 45 60
С 0,18 0,2 0,22 0,24 0.3 0,32 0.3-1
5. Повороты потока
V2
h=^-—. (19.5)
2g
где Ск == а С'
Значение £к находится по кривой при имеющемся от-
ношении радиуса поворота по осевой линии R к диамет-
ру d (рис. 19.7) или ширине канала в плоскости пово-
рота В.
Величину Ск для круглых сварных труб следует уве-
личивать на 50%, а для безнапорных труб следует умень-
шать на 50% Потеря на .резкий поворот (см. рис. 19.7)
определяется при R/d=0,5.
Величину а определяют по графику, приведенному на
рис. 19.8, для имеющегося центрального угла поворота 0°
: 174
РАЗДЕЛ Ш. Очистка бытовых сточных вод
6s Потери-при ответвлениях потока и боковых присое-
динениях. определяют по данным двух источников, даю-
щим достаточно большие отклонения по величинам коэф-
фициентов местных сопротивлений.
i п '> — кривые, построенные соответственно по наибольшим
и средним значениям коэффициента при повороте -потока
... 1) По данным Н. 3. Френкеля, коэффициенты сопро-
тивления в ответвлениях как в направлении главной ма-
гистрали, так и в направлении ответвления зависят от
-характера последнего и соотношения расходов, идущих
в магистральном направлении Q и Q' и в направлении
‘Ответвления Qa й, Qa
зависимости от соотношения
На рис. 19.9, а и б приведены- значения этих коэффи-
циентов сопротивления
QJQhQ'JQ'
Рис. 19.9. Значения коэффициентов сопротивления
в ответвлении
а — прямом; б — к и — коэффициенты сопроти
леиий для ответвлений: С . и Сто
a d
гнетрали
Определение потерь производится по наибольшей
скорости в магистральном направлении.
2) По данным акад. Н. Н. Павловского, значения С
приведены на рие; 19.10. Кроме того, приведены допол-
нительные данные о коэф-
фициентах С для тройников
(рис. 19.11).
L __2£
Рис. 19.11. Потери в
тройнике на сквозной
проход струи с отво-
дом струи в сторону
Рис. 19.10. Значе-
ния величины К,
при различном на-
правлении потока
Глава 19. Гидравлические расчеты системы каналов и лотков nd очистных сооружениях
17.5
При 'протоке в прямом направлении коэффициент С
при скорости о2
В направлении отводов, т. е. по скорости Оз, С =2.
Рис. 19.13. Потери
навстречу потоков
при выходе струи
из кольцевого
лотка в отводной
лоток
Р.ис, 19.12. Схема смесителя ер-
шового типа
При двустороннем питании ответвления встреча по-
токов характеризуется К, =3.
Первая методика расчета применяется для трубопро-
водов и сочленения лотков небольших сечений.
Вторая методика расчета применяется для крупных
каналов.
7. Потери напора в смесителе ершового типа
(рис. 19.12). Для надежного смешения хлорной воды
или другого реагента со сточной жидкостью следует
иметь не менее пяти поворотов потока при скорости про-
тока воды в них не менее 0,8 м/сек.
Величина £ для каждого поворота принимается рав-
ной 2,5; суммарные потери в смесителе ершового типа
при пяти поворотах определяются
SC = 2,5-5= 12,5.
коэффициента 1,5—2, учитывающего повышенные потери
на трение из-за сбоя струи боковым сливом воды с реб-
ра сборного водослива.
Эта методика расчета близко соответствует потерям
напора, получающимся на действующих сооружениях.
Расчеты для квадратных отстойников в принципе ос-
таются аналогичными расчетам для круглых отстойни-
ков с той лишь разницей, что в расчет вводится наиболь-
ший путь движения воды и вместо поворота лотка на
180° вводятся потери на резкие его повороты при фак-
тических скоростях. В остальном расчеты и рекоменда-
ции по скоростям в конечных участках лотка остаются
неизменными.
9. Истечение из-под щита или через отверстия в вер-
тикальной стенке (рис. 19.14). Потери напора определяют-
ся по формуле
= У 2gH (19.6)
где Q — расходы воды, проходящей через отверстия, в
м3 4 * */сек\
Р- — коэффициент расхода, принимаемый по дан-
ным, приведенным ниже;
ш — площадь сечения отверстия в м2;
Н — напор от горизонта воды до центра отверстия
при незатоплеином истечении, или разность
между горизонтами при истечении под уровень.
Рис. 19.14. Истечение из-под щита или через
отверстие в вертикальной стенке при истече-
нии
а — незатоплеином; б — затопленном
При скорости 0,8 м/сек общая минимальная потеря в
ершовом смесителе равна
0,82
12,5 —----=0,41 л.
19,62
8. Потери напора в сборных лотках отстойников. По-
тери напора в сборных лотках радиальных отстойников
при отсутствии свободного слива воды в общий отвод-
ной лоток слагаются из следующих элементов:
1) потерн на встречу потоков при выходе из кольце-
вого лотка в отводной лоток. Коэффициент местного
сопротивления С=3 (рис. 19.13) при скорости в конце
полукольца, принимаемой обычно не выше 0,6—
0,8 м/сек-,
2) потери при повороте потока на 180° при соотно-
шении радиуса поворота 7? по оси сборного лотка к ши-
рине лотка В. Величина ск принимается по рис. 19.7 и
3) создания скорости от нуля до скорости в конце
полукольца;
4) потери на трение по длине полукольца. Данная
величина условно определяется по расходу в конце по-
лукольца и .распространяется на его длину с введением
Данные для подбора коэффициента р- следующие.
Характеристика отверстн Значения р.
Малые с полным сжатием.................... о,6
Средних размеров со сжатием струп со пссх сто- '
рон при отсутствии направляющих стенок . в среднем
г 0.65
Больших размеров с несовершенным,
роиипм сж гнем в среднем
- °.7
Донные с влиянием оок
зпачительиым 0,65—0,7
умеренным.............. о,7 —0,75
Донные с плавными боковыми о,8 —0,85
19.7. ВОДОСЛИВЫ
Водосливы по. своей форме делятся на три основных
вида: с тонкой стенкой — слив через тонкое ребро
(рис. 19.15, а), с широким порогом при 6 277
(рис. 19.15,6), практического профиля (среднее между
первыми двумя).
Все виды водосливов по условиям работы подразде-
ляются на незапопленные, когда нижний бьеф не влияет
на водослив (не подтапливает), и затопленные, когда
176
РАЗДЕЛ HI. Очистка бытовых сточных вод
нижний бьеф влияет на пропускную способность водо-
слива.
В практике проектирования каналов очистных соору-
жений канализации практически приходится иметь дело
с незатопленными водосливами всех трех типов, про-
пускная способность которых определяется общей фор-
мулой
Q = тбс/2g”Яо2 (19.7)
где Q — расход на водослив в м21сек\
m— коэффициент расхода, зависящий от типа во-
дослива и формы его ребра;
Ьс — эффективная ширина водослива, учитывающая
боковое сжатие, при наличии которого она
всегда меньше фактической ширины;
Но — напор на водосливе, равный
и2
Я0 = Я+—-------ж;
2g
Н — статический напор перед водосливом в м.
а)
Рис. 19.15. Водослив
о — с тонкой стенкой и острым ребром;
б — с широким порогом
Во всех случаях расчета, когда и<0,5 м)сек, величи-
и2
ну — можно в расчете не учитывать.
Водослив с тонкой стенкой считается незатопленным,
если горизонт воды в нижнем бьефе расположен ниже
ребра водослива.
При установке водослива в канале и по всей его ши-
рине боковое сжатие при входе иа водослив отсутствует.
Коэффициент расхода для водосливов с тонкой стен-
кой без бокового сжатия определяется по формуле
/ 0,003 \ Г Я2 1
= („.405+—)[,+0.55^^].
(19.8)
При наличии бокового сжатия в основную формулу
водослива вводится полная ширина водослива, а вели-
чина сжатия учитывается при коэффициенте расхода,
который определяется по формуле
„ = (о.4О5+^-О,ОЗ^)х
x[,+0-ss (19-9>
где В — ширина потока перед водосливом в я;
b — полная ширина водослива без учета бокового
сжатия в м.
Водослив с широким порогом считается незатоплен-
ным, если горизонт воды в нижнем бьефе расположен
ниже порога водослива или возвышается над ним иа
высоту не более критической глубины, образующейся при
иезатопленном водосливе на его выходе.
Величина критической глубины определяется по фор-
муле
= (19.Ю)
где q — единичный, или удельный расход на 1 пог. м
ширины водослива, в мг}сек\
g — ускорение силы тяжести в м1сек2.
Коэффициент расхода пг для водослива с широким
порогом может приниматься по следующим данным.
Характеристика порога водослива Значение m
1. Предельный теоретический случай водослива
при отсутствии гидравлических потерь (сво-
бодный слив нз лотка)........................ 0,385
2. Хороню подобранная форма входа на водосли 0,365
3. Порог с закругленным входным ребром . 0,35
4. Промежуточный случай между пп. 3 и 5 0,335
5. Порог без закругления входного ребра 0,32
6. Неровный, шероховатый вход на ребро 0,3
при — < 1
b
Прит>1
Величина сжатия или эффективной ширины Ьс водо-
'слива определяется по формулам:
Яп
&с = & —0,2СЯо; (19.11).
&с = (1 - 0,206. (19.12)
Значение величины С определяется очертанием вхо-
да воды на водослив в плане (рис. 19.16).
Рис. 19.16. Значение величины С в зависимо-
сти от очертания входа воды на водослив
Водослив практического профиля имеет криволиней-
ное, прямоугольное, полигональное и трапецеидальное
очертания.
Эти водосливы очень редко применяются в практике
проектирования каналов очистных сооружений.
Обычно по этому типу рассчитывают водосливы сбор-
ных лотков первичных и вторичных отстойников, пола-
гая в основной формуле водослива коэффициент расхода
/га=0,42.
Условия затопления или подтопления аналогичны
водосливам с тонкой стенкой.
Сжатие при входе на водослив учитывается по фор-
мулам (19.11) и (19.12).
19.8. ИЗМЕРИТЕЛИ РАСХОДА
Измерение расхода сточных вод на очистных стан-
циях канализации производится в большинстве случаев
незатопленными водосливами.
Глава 19. Гидравлические расчеты системы каналов и лотков на очистных сооружениях
Измерители расхода по типу незатопленных водосли-
вов с тонкой стенкой. Достоинством этих измерителей
является большая точность измерения расхода (ошибка
не более 1%); недостатком — безвозвратная потеря
всего напора иа водосливе, увеличенная на 100—150 мм
(запас от ребра водослива до горизонта воды в нижнем
бьефе).
Эти измерители могут применяться лишь на неболь-
ших установках либо на более крупных, когда условия
рельефа местности и высотного расположения сооруже-
ний станции позволяют включать в гидравлическую схе-
му достаточные перепады.
Прямоугольные водосливы с тонкой стенкой без бо-
кового сжатия рассчитываются по формулам (19.8) и
(19.9).
Треугольный равнобедренный водослив с тонкой стен-
кой (рис. 19.17). Чаще всего этот водослив применяется
с вырезом, имеющим центральный угол, равный 90°. Эти
измерители надежно изучены при измерении напора от
0,05 до 0,55 м.
Рис. 19.17. Треугольный водослив с тонкой стен-
кой
Определение расхода производится по формуле
Q = 1,343№’47.и3/сек.
(19.13)
Во всех случаях применения в качестве измерителя
расхода водосливов с тонкой стенкой для получения на-
дежной их работы необходимо обеспечить свободный до-
ступ воздуха под ниспадающую струю и желательно,
чтобы скорости подхода были менее 0,5 м!сек.
Лоток Паршаля. Измеритель этого типа представляет
собой своеобразный водослив с широким порогом, по-
Рис. 19.18. Лоток Паршаля
лучивший широкое распространение в мировой практике
проектирования очистных сооружений канализации.
Специально подобранные очертания входной и вы-
ходной конструкций измерителя обеспечивают получение-
высокой точности замера (ошибка 1%) и малые потери
напора.
При конструировании лотков Паршаля важно выдер-
живать соотношения размеров конструкций, приведен-
ных на рис. 19.18 и в табл. 19.5.
Таблица 19.5
Основные размеры лотков Паршаля в м
ь А 2/= А В в. h ^3 13
0,3 1.35 0,9 0,83 0,6 1,32 0,9 0,6
0,6 1,5 1 1,19 0,9 1,47 0;9 0,6
0,9 1,65 1,1 1.545 • 1 9 1.62 0,9 0,6
1 2 1,8 1.2 1,91 L5 1 77 0,9 0,6
1’5 1,95 1.3 2,25 1,8 Ц92 0,9 0,6
Определение расхода воды .на лотке Паршаля при
условии свободного слива производится по формуле
5 = 2,3656/7“ , (19.14).
где Q — расход сточных вод в м3]сек\
b — ширина горловины лотка в м;
НА~ глубина воды в точке измерения напора в м;
а — показатель степени, зависящий от ширины гор-
ловины лотка (табл. 19.6).
Значения а
Таблица 19.6
b в .« 0,3 0,6 0.9 1,2 1.5 1.8
1.522 1,55 1,56 1,568 1,576 1,593
Отсутствие подтопления, или свободный слив водьг
обеспечивается, если горизонт воды в нижнем бьефе
возвышается над порогом водослива не более, чем иа
0,7 ПА или НИ < 0,7 НА
Величина НА для всех приведенных размеров горло-
вины не должна превышать 0,76 м, что и должно при-
ниматься во внимание при подборе размеров горловины
и других элементов лотка.
При этом предельное или близкое к нему значение
НА может быть рекомендовано для больших размеров
горловины, а для меньших можно рекомендовать вели-
чины, приведенные в табл. 19.7.
Значения Н А
Таблица 19.7
1,5 'м
478
РАЗДЕЛ III. Очистка бытовых сточных вод
Измерители расхода целесообразно располагать меж-
ду песколовками и первичными отстойниками. Располо-
жение измерительных устройств перед последними по-
зволяет использовать колебания напора перед нзмерите-
-лем расхода для регулирования наполнения и скорости
протока в горизонтальных песколовках.
Допускается расположение измерительных устройств
’после вторичных отстойников при использовании их в ка-
честве смесителей хлорной воды со сточными водами,
прошедшими очистку.
19.9. ПЕРЕХОД ПОТЕНЦИАЛЬНОЙ ЭНЕРГИИ
В КИНЕТИЧЕСКУЮ
В любой точке гидравлической схемы полный напор
над дном канала определяется по формуле Бернулли:
HQ=H'+^- (19.15)
В случае увеличения скорости (сужение потока) до
величины vi>v правая часть уравнения изменится, а
динамический напор — увеличится до величины
2g 2g
кроме того, при изменении скорости будут иметь место
безвозвратные местные потери .
Значение Hi находится из уравнения Бернулли для
двух сечений — до и после сужения:
v2
H+— = Hi±—+hw. (19.16)
2g 2g
-отсюда
г2 — о2
-----hw, (19.17)
Pg
е. статический горизонт после сужения, или увеличе-
ния скорости уменьшается на разность скоростных напо-
4 — v2
Ров ------ и местных потерь hw.
2g
О2—О2
Так как oi>o выражение —-- имеет положитель-
2g
ный знак, то Hi <Н.
В частном случае при выходе из резервуара больше-
го размера, когда о=0, нужно затратить полный ско-
о2
ростной напор на создание скорости — и напор на пре-
2g
одоление местного сопротивления hw при входе в от-
водную линию.
При уменьшении скорости (расширение сечения) ве-
личина статического напора после расширения Hi будет
выражаться уравнением (.19.17) пли
о2 — о?
Hr = Н +----------- hw. (19.18)
и2— V?
Так как о>оь выражение---- имеет положитель-
2g
ный знак, т. е. статический напор после расширения уве-
личивается на разность скоростных напоров и умень-
шается иа величину местных потерь. Но так как местные
потери при расширении потока являются функцией ве-
личины (о—Vi)2 и эта величина меньше (и2—v2), то вы-
9 9
О“—ОТ
ражение----- —hw всегда будет иметь положительный
2g
знак.
Поэтому при увеличении сечения пли уменьшении
скорости статический напор всегда повышается иа раз-
ность скоростных напоров, уменьшенную на величину
потерь на местные сопротивления.
При О1=0 (выход в резервуар больших размеров)
о2 —о2 (о —Oi)2
Н^Н+^—^-^Н (19.19)
ГЛАВА 20
КАНАЛИЗАЦИЯ МАЛЫХ НАСЕЛЕННЫХ МЕСТ И
ОТДЕЛЬНО РАСПОЛОЖЕННЫХ ОБЪЕКТОВ
20.1. НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
К этому виду канализации относятся сооружения и
системы, предназначенные для отвода и очистки сточных
вод в количестве до 500 м31 сутки.
Системы и сооружения, предназначенные для обслу-
живания отдельно стоящих зданий или небольших их
групп, — поля подземной фильтрации и подпочвенного
орошения, песчано-гравийные фильтры и септики — ог-
раничены еще меньшим количеством сточных вод, рав-
ным 15—25 м3/сутки (объекты с населением не свыше
100—350 человек).
Малая канализация предназначается для отведения
и очистки бытовых и промышленных сточных вод, содер-
жащих загрязнения, которые могут быть разрушены
биологическими методами в естественных или искуссг-
венных условиях.
Все сооружения и устройства малой канализации
должны быть решены нз условия возможности эксплу-
атации их либо жителями канализованных объектов
(местные системы для малоквартирных зданий), либо
обслуживающим персоналом низшей или средней ква-
лификации.
Перекачивающие станции должны быть автоматиче-
скими. Отстойники должны иметь иловую часть, пред-
назначенную для длительного хранения осадка.
В первую очередь для очистки сточных вод следует
применять почвенные методы (биологическую очистку в
естественных условиях), и лишь при наличии неблаго-
приятных условий (низкие фильтрационные способности
грунтов, высокое стояние грунтовых вод и др.) следует
применять сооружения искусственной биологической
очистки. Последние допускается применять при суточ-
ном расходе сточных вод не менее 5 л3.
20.2. НОРМЫ ВОДООТВЕДЕНИЯ
Нормы водоотведения для очистки малой канализа-
ции следует принимать по нижнему пределу норм, при-
водимых в табл. 3.3, но не более 150 л)сутки на одного
жителя домов квартирного типа и общежитий.
Коэффициент неравномерности притока сточных вод
следует принимать в зависимости от величин среднесу-
точного расхода сточных вод в пределах 2,2—3, а для
объектов жилого назначения с суточным водоотведени-
ем менее '50 Л13 — не менее 3.
При подаче воды иа малые очистные сооружения на-
сосами расчет очистнйх сооружений необходимо произ-
водить исходя из производительности насосной уста-
новки.
Санитарные разрывы для очистных сооружений ма-
лой производительности (до 500 м31сутки) должны при-
ниматься следующими (.в л):
Септики .....................................
Поля подземной фильтрации и подпочвенного оро-
шения .............. ....................
Поля орошения коммуна? лошадью:
до 1 га . .
свыше 1 га . ......
Поля фильтрации лошадью:
до 0,5 га . .
свыше 0,5 га.......... ..................
Сооружения для механической и искусственной био-
логической очистки (с иловыми площадками) про-
изводительностью:
до 50 м31сугшм . .
свыше 50 мЧсутки .
Биологические пруды . .
Перекачивающие станции
5
15
50
150
100
200
100
150
200
20
20.3. КАНАЛИЗАЦИОННЫЕ СЕТИ
Канализационные сети местных систем характеризу-
ются следующими особенностями:
а) наименьшая глубина заложения канализацион-
ных выпусков, проходящих иа участках, где с поверх-
ности не убирается снег, приинм’ается .равной 0,3 м; .на
участках с инженерными покрытиями (асфальтом, бу-
лыжной отмосткой и др.)—0,5 м; траншеи труб, уложен-
ных на глубину до 0,7 ж, должны засыпаться песком;
б) дворовые канализационные линии могут быть
проложены нз асбестоцементных, керамических или ме-
таллических труб диаметром 100 мм -с наименьшим ук-
лоном 0,01;
в) смотровые колодцы глубиной до 1,2 м должны
иметь следующие размеры: прямоугольные — стороны
длиной не менее 0,6 м\ круглые—диаметр не менее
0,6 м; круглые колодцы допускается устраивать из ке-
рамических или асбестоцементных труб.
20.4. НАСОСНЫЕ СТАНЦИИ
Гипротис разработал несколько типовых насосных
станций для перекачки неочищенных и очищенных сточ-
ных вод суточной производительностью 0,5—50 м3
(табл. 20.1) из сборных железобетонных колец диамет-
ром 1,25-2 м (тип ЖБНС).
Все станции типа ЖБНС запроектированы без над-
земных павильонов и отопления с искусственным осве-
щением (рис. 20.1, а и б).
Железобетонная насосная станция ЖБНС-1 для за-
грязненных сточных вод состоит из двух колодцев, из
которых в одном располагается приемный резервуар
с решеткой, в другом — насосное оборудование.
Железобетонные насосные станции ЖБНС-2,
ЖБНС-2А и ЖБНС-3 состоят из одного колодца, обо-
рудованы самовсасывающими насосами и предназначе-
ны для осветленных сточных вод.
Насосные станции ЖБНС-1, ЖБНС-2 и ЖБНС-2А
в качестве резерва оборудуются ручными насосами.
180
РАЗДЕЛ III. Очистка бытовых сточных вод
Таблица 20.1
Основные технические показатели типовых перекачивающих станций (по проекту Гипротиса)
Суточное водоотве- дение в | Количе- ство на- сосов Характеристика насоса Название и назначение станции Место располо- жения станции
марка произво- дительно- сть в Л£:,/Ч напор в м вод. ст. ЧИСЛО оборотов в мин мощность электродви- гателя в кат
0,5—4 8—15 1 15—25 [ 25—35 J 35—50 При» электроде! 1 1 1 I е ч а н 1 юателя с 1СЦВ-1.5 IB-0,9 или ВНЗ-5 ВНЗ-5 а е. Станция >Ii : п == 975 oolMiu 1,5 3,35 5 ЪНС-1 мож< t. 12 13,6 13,35 30 ;т также ра( 1440 1000 975 1460 Зотать с про 0.4 0,52 0,46 1,6 пзводптельность ЖБНС-3 для осветленных сточных вод ЖБНС-2А для осветленных сточных вод ЖБНС-2 для осветленных сточных вод ЖБНС-1 для загрязненных сточных вод ю 3,35 м31ч на загрязненной во> За септиком То же Перед септиком ie при установке
План
Глава 20. Канализация малых населенных мест и отдельно расположенных объектов
181
марки БКФ-4, предназначенными для использования в
аварийных случаях.
Во всех насосных станциях управление работой на-
•сосов с механическим приводом запроектировано авто-
матическим.
В станции ЖБНС-1 предусмотрена вентиляционная
.система с искусственным побуждением.
20.5. ОЧИСТНЫЕ СООРУЖЕНИЯ
Для очистки сточных вод в малой канализации при-
меняются:
для механической — септики, двухъярусные отстой-
ники;
для биологической — поля подземной фильтрации и
подпочвенного орошения, гравийно-песчаные фильтры,
поля орошения и фильтрации, капельные биофильтры.
П р и м е ч а и и е. При суточном притоке сточных вод бо-
лее 100 лг1 допускается применение башенных биофильтров.
Септики являются наиболее распространенными со-
оружениями для механической очистки сточных вод в
системах малой канализации.
Основное назначение септиков заключается в пред-
варительной обработке сточных вод, поступающих на
поля подземной фильтрации, в фильтрующие колодцы
и песчано-гравийные фильтры.
Допускается также применение септиков для пред-
варительной обработки сточных вод, поступающих на
биофильтры. По особому согласованию с органами Го-
сударственного санитарного надзора возможно приме-
нение септиков в качестве самостоятельных очистных
сооружений с последующей дезинфекцией обработан-
ных в них сточных вод.
Применение септиков ограничивается системами с
суточным притоком до 25 м3.
Септик рассчитывается на 2,5—3-суточное пребыва-
ние в нем сточных вод и хранение осадка в течение
6-12 месяцев. При медленном прохождении сточных вод
через септик тяжелые частицы загрязнений сравнитель-
но быстро осаждаются, а легкие всплывают, образуя на
поверхности плавающую корку толщиной до 0,6—0,7 м.
Последняя имеет весьма важное значение для работы
септика, поэтому следует обеспечить создание условий
для скорейшего ее образования и сохранения в процес-
се эксплуатации.
При очистке септиков следует оставлять в них 20—
25% ила и слой корки толщиной 15—20 см.
В септиках полностью задерживаются яйца гель-
минтов и гибнет часть патогенных бактерий. Ил из
нормально работающих септиков имеет темную окраску
и обладает метановым запахом. Снижение концентра-
ции загрязнений в сточных водах, поступающих иа сеп-
тик, ухудшает качество очистки, поэтому не следует
разбавлять такие сточные воды стоками с неоргани-
ческими загрязнениями или так называемыми условно
чистыми водами. Обработанные в септиках сточные во-
ды и ил могут быть использованы для агрокультурных
целей (ил из септика является ценным удобрением для
томатов и садовых цветов). Гипротис, Гнпроздрав, Мос-
•облпроект и другие проектные организации разработали
ряд конструкций септиков из бетона,- железобетона
(рис. 20.2), кирпича и дерева. Септики могут быть одно-,
двух- и трехкамерными. Первые применяются при произ-
водительности очистных сооружений до 1 м3/сутки.
Расчет объема отстойной и иловой частей септика.
При удалении осадка 1 раз в год и расходе до 5 м3!сутки
объем септика должен быть равен 3-суточному прито-
ку, а при расходе свыше 5 м3!сутки— 2,5-суточиому
притоку.
При удалении осадка 2 раза в год и расходе до
5 м3{сутки объем септика должен быть равен 2,5-суточ-
ному притоку, а при расходе свыше 5 м3[ сутки— 2-су-
точному.
В септиках, проектируемых из железобетонных или
бетонных колец, все камеры допускается принимать рав-
ного объема. В двухкамерных септиках прямоугольных
очертаний объем первой камеры принимается равным
0,75 расчетного объема. При объеме септика более
15 м3 рекомендуется устраивать два параллельно ра-
ботающих отделения равной емкости.
Рис. 20.2. Септик из сборных железобетонных колец /
и дозирующий автоматический сифон II
(продольный разрез)
Перекрытие септика должно быть сборно-разборным;
расстояние от нижней поверхности перекрытия до рас-
четного уровня жидкости — не менее 0,35 м. Перекры-
тия покрывают рулонной изоляцией и поверх нее за-
сыпают слой земли толщиной 0,15—0,5 м, в зависимо-
сти от местных условий.
Впуск и выпуск сточной жидкости производятся че-
рез тройники, устанавливаемые на подводящей и отво-
дящей трубах; вентиляция септиков осуществляется
через стояки внутренней канализации обслуживаемых
зданий.
Типовые проекты септиков, предназначенных для
объектов с суточным водоотведением 0,5—10 л-t3, раз-
работаны Гппротисом и рекомендованы для массового
применения (табл. 20.2). Септики разработаны в двух
вариантах со стенами из сборных железобетонных ко-
лец (типы ЖБ) и из кирпича (типы' КС).
Таблица 20.2
Основные параметры типовых септиков
(по проекту Гипротиса)
Типы септиков Суточное водоотве- дение в .«3 Полезная ем- кость септика в лг’ Примерное количест- во обслуживаемого на- селения (при норме водоотведения 70— 150 л иа 1 человека)
ЖБС 0,5 1.G 3-8
КС-1 0,5 1,64 3*^8
ЖБС-3 6,-1 15—30
КС-3 2 5,7-1 15—30
ЖБС-4 4 12,9 30—60
КС-4 8 19,2 50—100
ЖБС-5 10 25,8 70—140
Септики типов ЖБС-4 и ЖБС-5, предназначенные
для использования в самотечном варианте в комплексе
с почвенными методами биологической очистки, допол-
няются типовыми железобетонными дозирующими ка-
мерами полезной емкостью (количество одновременно
выпускаемой жидкости) ,1,25—2,5 лг3 (см. рис. 20.2).
Поля подземной фильтрации являются наиболее ра-
циональным видом очистных сооружений для местных
182
РАЗДЕЛ III. Очистка бытовых сточных вод
канализационных систем. Применение их допускается
при суточном количестве сточных вод- не более 15 лР.
Происходящий в них процесс очистки не сопровожда-
ется выделением дурных запахов.
На полях подземной фильтрации в грунт поступает
предварительно обработанная или осветленная в сеп-
тике сточная жидкость для последующей биологической
очистки. Устройство их целесообразно лишь на хорошо
фильтрующих грунтах.
Поля подземной фильтрации могут быть с радиаль-
ным или параллельным расположением дрен; в послед-
нем случае система может иметь прямоугольное и косо-
угольное очертания (рис. 20.3).
Рис. 20.3. Схемы типовых полей подземной филь-
трации и подпочвенного орошения различного
начертания
а — прямоугольного; б — косоугольного
Типы поля Грунты Протяженность дреи в пог. м
А-1 и Б-1 Пески 300
А-2 п Б-2 Супеси 180
А-3 и Б-3 Суг/ 160
Длина отдельных дрен не должна превышать 20 м.
Дрены следует укладывать в песчаных грунтах с укло-
ном 0,003, в супесчаных и суглинистых — горизонтально.
Расстояние между дренами при параллельном их рас-
положении следует принимать: в песках 1,5—2 .и, в су-
песях — 2,5 м. Глубину заложения дрен следует прини-
мать не более 1,2 м, считая от поверхности земли до
их верха. Оптимальная же глубина заложения при со-
хранении на поверхности полей неуплотненного снего-
вого покрова допускается следующая:
для центральных районов Европейской части СССР 0,7—1 м
южных 0,5—0,8 ,
восточ 1—1,2 ,
При суточном притоке сточных вод более 3 м3 сле-
дует предусматривать дозирующие устройства — сифо-
ны и качающиеся желоба. Применение последних весь-
ма ограничено из-за малого их объема.
Дозирующий сифон, разработанный Гипротисом, от-
личается простотой устройства и бесперебойной рабо-
той. Типовые дозирующие камеры объемом 1,25 и-2,5 .и3,
оборудованные сифоном указанной конструкции, вы-
полнены из железобетонных или бетонных колец диа-
метром 2 л.
Объем сточной жидкости, одновременно выбрасы-
ваемой дозирующим устройством, следует принимать
равным 50% емкости дрен орошаемого поля.
Дрены следует проектировать из керамических или.
асбестоцементных труб диаметром не менее 75 .иль
Практика эксплуатаций отмечает хорошую работу дрен
из асбестоцементных труб, в нижней половине которых-
делаются поперечные прорези шириной 15—20 мм, рас-
стояние между которыми составляет не более 200 лш,.
а рекомендуемое—100 мм. Стыки этих труб, образую-
щих дрену, в верхней части покрывают накладками»
нз неразмокающего листового материала.
Типовые схемы полей подземной фильтрации разра-
ботаны Гипротисом и приведены в «Альбоме очистных,
канализационных сооружений малой производительно-
сти».
Нормы нагрузок на дрены оросительных труб полей»
подземной фильтрации для районов со среднегодовым-
количеством атмосферных осадков до 500 льи приведе-
ны в табл. 20.3.
Таблица 20.3
Нормы нагрузок на дрены оросительных труб
полей подземной фильтрации
Грунты Среднегодовая температура воздуха 6 °C Нагрузка в л!пог. м сутки при глубине наивысшего уровня грун- товых вод от лотка в м
1 2 3
Пески До 6 6,1—11 Более 11 16 20 22 20 24 26 22 27 30
Супеси До 6 6,1—11 Более 11 8 10 И 10 12 13 12 14 16
П d и м е' I а н и я: 1. Дл: я районов ( ю среднегодовым ко-
лпчеством осадков 500—600 ям нормы нагрузок следует
уменьшить Hi а 10—20%, а для районов с количеством осадков
более 600 мм -на 20-30%. При этом больший процент енн-
женил принимать при супесчаных грунтах, а меиьшни при песчаных.
2. Для климатических районов 1 и следует уменьшать на 15%. ША нормы нагрузок
На глинистых и суглинистых грунтах в некоторых
случаях устраивают искусственные поля подземной
фильтрации, в которых дрены укладываются в котло-
ване или траншеях, засыпанных слоями песка и гравия.
При суточном притоке сточных вод менее 1 л3 (для
объектов с населением 7—15 человек) и наличии бла-
гоприятных местных условий (низкий уровень грунто-
вых вод, хорошо фильтрующие, грунты, отсутствие
вблизи колодцев питьевого водоснабжения и др.) до-
пускается устройство вместо дрен полей подземной-
фильтрации и фильтрующих колодцев. Стенки послед-
них должны выполняться ажурной кладкой из кирпича
усиленного обжига или из железобетонных колец с от-
Глава 20. Канализация малых населенных мест и отдельно расположенных объектов
18$
верстиями. Днище колодца засыпается слоем гравия
или гранулированного шлака толщиной 0,2—0,25 м.
Площадь днища колодца принимается из расчета
иа 1 л13 сточной жидкости в сутки: в песках — 6 м2,
в супесях — 12 Xi2. Глубина фильтрующего колодца не
должна превышать 1,2 м. Наивысший уровень грунто-
вых вод должен быть ниже днища колодца не менее
чем на 1 м.
Поля подпочвенного орошения отличаются от полей
подземной фильтрации более мелким заложением дрен,
которые могут быть уложены на расстоянии 0,ОБ-
ОД м от поверхности земли.
Над дренами насыпают гряды из структурных грун-
тов высотой 0,2 м, на поверхности которых высажива-
ют различные сельскохозяйственные культуры, главным
образом овощные (влаголюбивые). Ширина гряд по-
верху принимается 0,6—0,8 м.
Осветленная сточная жидкость, поступающая в дре-
ны полей подпочвенного орошения, в большей части
усваивается растениями, остальная ее часть фильтру-
ется в грунт. Биологическая очистка сточной жидкости
в течение вегетационного периода весьма интенсивна.
Поля подпочвенного орошения пока еще не нашли
широкого применения, тем не менее имеющийся опыт
их эксплуатации дал положительные результаты.
Поля подпочвенного орошения рекомендуется при-
менять:.
_ а) при круглогодичном использовании — в южных
районах Союза, характерных среднегодовой температу-
рой воздуха выше 11° С;
б) при использовании в течение безморозного вре-
мени года в районах со среднегодовой температурой
выше 3,5° С.
Дрены « лотки полей подпочвенного орошения про-
ектируют по нормам, установленным для дрен полей
Таблица 20.4
Нормы нагрузок на поля подпочвенного орошения
Среднегодовая Сельскохо- зяйственные культуры Нагрузка в м3/га сутки в зави- симости ог грунтов
температура воздуха в' °C суглинки супеси
3,5—6 Огородные. . Полевые . 35 20 50 25 75 40
6—9,5 Огородные . . Полевые . 60 30 80 40
9.5-11 Огородные . Полевые . 60 30 70 За 85 45
11,1-15 Огородим Полевые . 70 35 80 40 90 45
Примечания: 1. Для районов со среднегодовым ко- личеством атмосферных осадков 500—700 .«.я нормы нагрузок на поля орошения следует уменьшать на’ 10—15%, а для районов с количеством осадков более 700 мм— иа 15—25%. при этом больший процент снижения нагрузки принимается при суглинистых грунтах, а • меньший — прн песчаных. 2. Нормы нагрузок следует уточнять на основании дан- ных опытов эксплуатации полей подпочвенного орошения, находящихся в аналогичных условиях. 3. Выбор сельскохозяйственных культур для посадки на полях орошения следует производить в соответствии с «Вре- менными нормами н техническими условиями проектирова- ния земледельческих полей орошения» и «Временными сани- тарными правилами строительства и эксплуатации земле- дельческих полей для обезвреживания и использования сточ- ных вод» (1957 г.).
подземной фильтрации; расстояния л!ежду распредели?
тельными дренами следует принимать: в песках. 1,5—
2 л:, а в супесях 2,5 м.
Нагрузка на поля подпочвенного орошения для
районов со среднегодовым количеством атмосферных,
осадков до 500 мм принимаются по табл. 20.4.
Поля наземной фильтрации довольно часто приме?
няются в малой канализации. Устройство их достаточ-
но просто. К недостаткам их относятся наличие мух
довольно часто возникающие дурные запахи.
Рекомендуемое количество карт для полей с общей
площадью менее 1 га приведено в табл. 20.5.
Таблица 20.5.
Количество карт для полей фильтрации
Грунты Размеры карт в м Количество карт при плошали фильтрации в га
ширина длина до 0.25 0,26-0,5 более 0,5
Легкие линки 50 <200 5 6
Супеси 40 <160 4 4
Пески 30 <120 3
Нормы нагрузок на поля фильтрации для районов
со среднегодовым количеством атмосферных осадков
от 300 до 500 мм приведены в табл. 20.6.
Таблица 20.6
Нормы нагрузок на поля фильтрации
Грунты Среднегодовая температура воздуха в °C Нагрузка в м31га сутки при глу- бине уровня грунтовых ВОД В Л1
1.5 3
Легкие суг- линки 0—3,5 3,5—6 6—11 11—15 50 65 70 80 55 70 75 85 60 75 85 100
Супеси 0—3,5 3,5—6 6—11 11—15 80 90 100 120 85 100 ПО 130 100 120 130 150
Пески Примем чеством атмо( поля фильтра нов с количес матических р ший процент стых грунтах. 0—3,5 3,5—6 6—11 11—15 i а и и е. Для j :ферных осадко цни следует уч 2TBOM осадков । айонов I и III снижения паг[ а меньший — г 120 150 160 180 >айонов со в 500—700 м иеныиить н более 700 .« А —на 25- >узки прнни 1ри песчаны 140 175 190 210 среднегодог .« нормы на а 15—25%; . л|, а также 35%. при э [мается прн X. 180 225 235 250 1ЫМ коли- трузок на для райо- для кли- том боль- суглинп-
Хлорирование сточных вод производится по требо-
ванию органов Государственного санитарного надзора.
Хлорирование сточных вод при малых расходах, как.
правило, следует производить раствором хлорной изве-
сти. В некоторых случаях при соответствующем обос-
новании хлорирование производится жидким хлором.
Дозирующие устройства, как правило, не предусмат-
риваются.
При малых расходах и необходимости хлорирования
последнее возможно производить непрерывно (без спе-
циальных дозирующих устройств) в последней камере,-
септика при помощи капронового мешочка, наполнение-
'184
РАЗДЕЛ III. Очистка бытовых сточных вод
то хлорной известью и подвешенного около трубы, под-
водящей сточную жидкость.
Хлорирование без дозирующих устройств может
производиться раствором хлорной извести крепостью
до 5%, которая вводится в специальную камеру — де-
зинфектор или третью камеру септика от 1 до 5 раз
в сутки в зависимости от количества сточных вод, под-
лежащих дезинфекции.
В случае использования третьей камеры размеры по-
•следней должны быть не менее 0,75—1 м.
Доза активного хлора при хлорировании принима-
ется с дозирующими устройствами 40 г/л3, без дози-
.рующих устройств 50 г/м3. Содержание активного хло-
ра в продажной извести принимается равным 20% по
весу.
Контакт сточной воды с хлором составляет 30 мин.
В некоторых случаях при значительных расходах
и достаточном обосновании допускается строительство
станции хлорирования. В этом случае проектирование
ведется по указаниям, приведенным в гл. 16.
Песчано-гравийные фильтры. Сооружения этого ти-
па недавно вошли в практику очистки сточных вод и
не имеют еще достаточного опыта применения, поэто-
му их должны устраивать при надлежащем обоснова-
нии. Область их применения — обслуживание объектов,
.расположенных на глинистых и суглинистых грунтах
при наивысшем уровне грунтовых вод на 1 м ниже лот-
ка отводящей дрены.
Фильтры могут быть одноступенчатыми и двухсту-
пенчатыми. Одноступенчатые фильтры загружаются
крупнозернистым песком слоем 1,5—2 м. В двухступен-
чатых фильтрах первая ступень загружается гравием,
коксом или гранулированным шлаком также слоем
1,5—2 м; вторая—песком слоем таких же высоты и
объема. Расчетная нагрузка принимается 1 м3/сутки
сточной жидкости иа 6 м3 общего объема фильтров.
В верхнем слое фильтров укладывают оросительные
дрены из перфорированных асбестоцементных труб диа-
метром 100 мм, а на дне — отводящие дрены из таких
же труб. Расстояние между параллельными дренами
принимают равным 1 л. Уклон 0.005.
Оросительные и отводящие трубы в песчаных филь-
трах должны укладываться в гравийной обсыпке слоем
150—200 мм.
Глубина заложения оросительных труб от поверх-
ности земли должна быть не менее 0,5 м.
Сооружения для искусственной биологической очист-
ки. Проектирование комплексов сооружений искусствен-
ной биологической очистки, примененных для канали-
зации малых населенных мест, в основном производит-
ся по общим нормам.
Особенностями, характерными для этих сооруже-
ний, являются уменьшение нагрузок и санитарных
разрывов, увеличение продолжительности отстаивания,
упрощение некоторых конструктивных элементов и не-
обходимость размещения некоторых сооружений в по-
мещениях.
Нагрузки иа биологические фильтры производитель-
ностью до 50 м3/сутки следует уменьшать иа 30%, а
на башенные фильтры производительностью до
'200 м3/сутки— на 20% по сравнению с приводимыми
в общих нормах.
Продолжительность отстаивания в желобах двухъ-
ярусных отстойников должна приниматься не менее
2 ч по максимальному притоку, во вторичных отстой-
никах (горизонтальных и вертикальных) в комплексах
с капельными биофильтрами — 1 ч, а в комплексах с
-башенными биофильтрами 1,5—2 ч.
В последнем случае допускается использование вто-
ричных отстойников в качестве контактных резерву-
аров.
При среднегодовой температуре воздуха 3,5° С
двухъярусные отстойники производительностью до
500 м3/сутки должны размещаться в отапливаемых по-
мещениях, при среднегодовой температуре воздуха от
3,5 до 6° С и производительности до 100 м3/сутки—в не-
отапливаемых шатрах.
Комплексы сооружений искусственной биологической
очистки производительностью до 250 м3/сутки целесооб-
разно проектировать сблокированными в одном здании.
Эта рекомендация не относится к комплексам произво-
дительностью до 25 лР/сутки при применении в них
септиков для предварительной .подготовки сточных вод1.
В соответств-ии с унификацией, утвержденной Гос-
строем СССР в 1963 г., Водоканалпроектом в течение
1963—1964 гг. будут .разработаны типовые проекты
станций искусственной биологической очистки произво-
дительностью 25, 50, 100, 200, 400 и 700 м3/сутки.
В 1962 г. .Гнпротисом были разработаны рабочие чер-
тежи очистной станции производительностью 550 м3/сутки
с размещением двухъярусных отстойников вне здания и
комплексом всех остальных сооружений (биофильтр,
вторичный отстойник, реагентное хозяйство, иловой на-
сос и др.) в одном отапливаемом здании.
Сооружения для очистки банно-прачечных вод. При
соотношении банно-прачечных (мыльных) сточных вод
с бытовыми не более 1 1 допускается совместная их
очистка. При большем притоке банио-прачечных сточ-
ных вод они должны до смешения с бытовыми подверг-
нуться отдельной предварительной обработке.
Для поддержания необходимого соотношения быто-
вых и банно-прачечных сточных вод допускается уст-
ройство регулирующих емкостей. Эти емкости должны
иметь устройства для полного их опорожнения.
Самостоятельная обработка баиио-прачечиых вод
осуществляется отстаиванием с известкованием. По-
следнее должно обеспечивать коагулирование и дезин-
фекцию.
Расчетную дозу извести следует принимать 400 г
на 1 м3 сточных вод (по активной окиси кальция).
Расчетное количество активной окиси кальция — 40—
60% от веса извести. Известкование следует произво-
дить 5%-ным раствором, который должен вводиться
через смесительный лоток в контактный отстойник не
менее 2—3 раз в сутки.
Реагентное хозяйство проектируют из. расчета одно-
го-трех затворений в сутки (в зависимости от произ-
водительности установки).
Контактные отстойники могут быть горизонтальны-
ми или вертикальными. При односменной работе бань
предусматривают один отстойник, при двухсменной —
два отстойника.
Объем отстойной части при одном отстойнике следу-
ет принимать равным суточному притоку сточных вод,
при двух отстойниках — полусуточному.
Объем осадочной части определяют равным двухсу-
точному накоплению осадка, количество которого
принимают равным 2% от объема сточных вод.
Высоту нейтрального слоя принимают 0,2 м.
Диаметр иловой трубы 200 мм. Гидростатический
напор — не менее 1,5 м.
1 По предварительным данным проводящихся Водоканалпро-
ектом исследований, работы ряда действующих очистных стан-
ций малых населенных мест есть основание полагать, что при-
менение септиков для предварительной подготовки сточных вод
будет целесообразно и для станций производительностью более
25 мЧсутки.
ГЛАВА 21
КОМПОНОВКА И БЛАГОУСТРОЙСТВО ПЛОЩАДКИ
ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ. ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ
И ОБСЛУЖИВАЮЩИЕ ПОМЕЩЕНИЯ. МЕРОПРИЯТИЯ
ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ
21.1. КОМПОНОВКА И БЛАГОУСТРОЙСТВО
ПЛОЩАДКИ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ
Компоновка очистных сооружений зависит от произ-
водительности очистной станции, рельефа местности,
формы площадки, отведенной под сооружения, и спо-
соба подачи сточных вод.
При расчете небольших очистных станций число еди-
ниц сооружений должно назначаться не менее двух.
При средних и больших станциях целесообразно при-
менять наибольшие размеры сооружений. При выборе
числа единиц отдельных сооружений следует стремить-
ся, чтобы оно на всех ступенях было кратно 2, 3 или 4,
так как три соблюдении этого условия облегчается рас-
пределение сточных вод.
Принятое количество единиц должно обеспечивать
возможность отключения части сооружений для осмот-
ра и ремонта без значительного ухудшения эффекта
очистки.
При компоновке сооружений следует стремиться к
симметричному их размещению и сокращению путей
движения воды и осадка. Расположение и компоновка
лотков и трубопроводов должны обеспечивать автома-
тическое разделение воды между отдельными сооруже-
ниями, а также пропуск ее, минуя их. Для равномер-
ного распределения жидкости кроме, симметричного
расположения сооружений применяются распредели-
тельные чаши и камеры, а при аэротенках средней и
большой производительности — аэрируемые уравни-
тельные каналы. Для облегчения обслуживания и со-
кращения длины трубопроводов следует блокировать
сооружения, объединяя здания решеток с насосными
установками, преаэраторы с отстойниками, аэротенки
с регенераторами, -насосные установки с хлораторной и
воздуходувной станцией; вспомогательные помещения
следует располагать по возможности в одном блоке.
При компоновке сооружений необходимо предусма-
тривать возможность дальнейшего их расширения иа
случай увеличения притока, поэтому не следует застра-
ивать одну из боковых сторон (торцов) сооружений
капитальными зданиями и т. п„ оставляя резервную тер-
риторию.
Размещение сооружений по вертикали диктуется
условиями подачи сточных вод, рельефом местности,
грунтовыми условиями и уровнем стояния грунтовых
вод. При отсутствии влияния этих факторов сооружения
располагают исходя .из сокращения высоты, начального
подъема воды и баланса земляных работ. Основные со-
оружения должны опираться на естественный грунт, а
коническая их часть должна размещаться в естествен-
ном грунте. Отступление от этих правил влечет за со-
бой значительное увеличение стоимости строительства.
Здания производственного назначения размещают
исходя из их технологических функций. Для сооруже-
ний производительностью порядка 20 000 м31сутки при
полной биологической очистке и наличии метантенков
все обслуживающие установки, включая и хлораторную.
(при условии ее отделения газонепроницаемой стеной
от других помещений и обеспечения отдельного входа
в нее), можно разместить в одном здании. Для более
крупных сооружений следует стремиться сблокировать,
возможно большее число как основных, так и вспомо-
гательных зданий. При размещении зданий необходимо,
соблюдать пожарные разрывы. Ко всем зданиям и соору-
жениям должны быть устроены подъезды и пешеходные
дорожки. Ширину замощенной части дороги на очист-
ных сооружениях принимают не менее 3,5 м при общей-
шириие с обочинами 5,5 Л1. Площадки, обеспечивающие
разворот машин, должны иметь размер не менее
12X12 л; внутренний радиус закругления при сопряже-
нии дорог должен быть не менее 8 м. Предельный
уклон для съездов назначают не более 12—15%. Тер-
ритория площадки, не занятая сооружениями, должна,
быть спланирована с уклонами, обеспечивающими от-
вод воды к водостокам.
При расположении очистных сооружений на косо-
горе или под горой должна быть запроектирована на-
горная канава, обеспечивающая площадку от затопле-
ния дождевыми водами.
При расположении сооружений на пойме площадка
ограждается дамбами обвалования от затопления па-
водковыми водами. К площадке очистных сооружений
должен быть обеспечен подъезд, подведены электро-
энергия, питьевой водопровод и линия телефонной-
связи. На крупных сооружениях предусматривается
устройство специального технического водопровода.
Вспомогательные и обслуживающие здания должны
иметь водопровод, канализацию и отопление.
На границе площадки очистных сооружений следует
устраивать зеленую защитную зону полосой 5—10 м.
На собственно площадке- следует предусматривать
озеленение дорог и всех свободных территорий, а меж-
ду сооружениями — устройство зеленых ковров или
цветочных клумб. Территория очистных сооружений'
должна быть ограждена забором на высоту не менее-
1,2 м. Кроме этого, отдельные сооружения должны.
386
РАЗДЕЛ III. Очистка бытовых сточных вод
-быть ограждены в соответствии с правилами техники
безопасности.
21.2. ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ И ОБСЛУЖИВАЮЩИЕ
ПОМЕЩЕНИЯ
При очистных сооружениях в зависимости от их
производительности должны предусматриваться следу-
ющие вспомогательные помещения: гардеробные со
шкафами для хранения одежды, умывальные, душевые
с раздевалками при них, уборные, помещения для обо-
гревания .рабочих и приема пищи, красный уголок,
здание конторы и лаборатории, проходные, мастерские,
гаражи и склады, трансформаторная подстанция и др.
Вспомогательные помещения различного назначения
должны, как правило, совмещаться в одном здании
или блокироваться с производственными помещениями,
если это не противоречит санитарным нормам.
Набор и размеры помещений устанавливают при
проектировании в зависимости от фактической необхо-
димости в местных условиях. Размеры площадей лабо-
ратории и вспомогательных помещений, рекомендуемые
СНиПом, приведены в табл. 21.1.
Таблица 21.1 Рекомендуемые размеры помещений
Наименование помещений Площадь помещений в лР при производительности очистной станции в м'Чсутки
от 500 до 10 000 более 10 000 до 50 000 более 50 000 до 100 000 более 100 000 ДО 250 000
Химическая лаборатория 20 25 25 20 плюс 15 (две ком- наты)
Весовая Бактериологическая лабора- — 6 б 8
тория . . — 20 22 18 плюс 15 (две ком- наты)
Моечная и для варки сред . Помещение для храпения по- — 10 12 15
суды и. реагентов 6 8 10 15
Кабинет заведующего 8 10 12
Местный диспетчерский пункт Назначается в зависимости от системы диспетчеризации и автоматизации
Комната дежурного персонала 8 15 20 25
Кабинет начальника станции . Мастерские текущего ремонта 6 15 15 25
мелкого оборудования . 10 15 20 25
Мастерская приборов .... Гардеробная, душ и санузел и помещения для стирки и 10 15 15 20
сушки спецодежды По нормам главы СНиП IT-M, 3-62 „Вспомогательные здания и помещения промышленных пред- приятий. Нормы проектирования"
Примечания: 1. Размещение вспомогательных поме- щений надлежит производить в одном здании.
2. Размещение лабораторий в : духодувиой станции запрещается. >данпи насосной или воз-
3. Для станций производительностью менее 500 хт/сутки
и более 250 000 мЧсутки состав и площади помещений уста- навливаются в зависимости от местных условий.
В случае необходимости может 'предусматриваться
помещение специальной лаборатории и лаборатории
контрольно-измерительных приборов.
В табл. 21.2 приведены основные показатели имею-
щихся типовых проектов вспомогательных и обслужи-
вающих помещений, разработанных •Г.ипрокоммунводо-
каналом в 1957—1960 гг., и блоки бытовых помещений
с прачечной, разработанных Гипрокоммунстроем.
9 -Таблица 21.2
Основные показатели типовых вспомогательных
и обслуживающих помещений
Наименование помещений Внутренние размеры в м Объем
в плане высота здания в JK3
Контора—лаборатория для со- оружений производитель- ностью в тыс. мя1сутки: до 7 от 10 до 25 . . 30 , 100 Центральный склад материа- лов „и оборудования водо- проводно-канализационного хозяйства (с навесом). Участковый склад Мастерские ремонтно-меха- нические Т о же ... . .... Бытовые помещения на 120 рабочих треста очистки (П-20)1 1 Имеют девять душей ( котельную и раздевалки с грязной одежды. .9,15X16,3 12,56X18,3 10,5X15.2 12X33 6X21 11,5X35,5 48X18 39X11,5 из них три 240 шкафч 3 3 Двух- этажные 3 3,28 2.8 женских), j иками для 581 790 1277 864 585,6 1875 4820 1719,5 цезкамеру, чистой и
21.3. МЕРОПРИЯТИЯ по ТЕХНИКЕ
БЕЗОПАСНОСТИ
В ПРОЕКТАХ КАНАЛИЗАЦИИ
При проектировании сооружений необходим учет
мероприятий по технике безопасности и связанной с
нею промышленной санитарии.
Все работающие на очистных сооружениях должны
быть обеспечены горячим душем, а производственные
здания и помещения — надежно действующей вентиля-
цией с необходимой кратностью обмена. Все механиз-
мы должны быть установлены с соблюдением необхо-
димых проходов и ограждений, обеспечивающих бе-
зопасность обслуживающего персонала. Электродвигате-
ли, проводка и все объекты энергетического хозяйства
должны соответствовать правилам техники безопасно-
сти МЭС СССР, а котлы и сосуды, работающие под дав-
лением,— правилам Госгортехнадзора. Применение спе-
циальных механизмов предусматривается для переме-
щения грузов весом более 90 кг.
При проектировании колодцев и камер необходимо,
чтобы установленные в них задвижки, шиберы и про-
чие механизмы были доступны для ремонта, а управле-
ние ими выведено на поверхность. Все лестницы должны
иметь ограждения и поручни. Открытые резервуары ог-
раждаются со всех сторон, а рабочие мостики отделя-
ются от резервуаров перилами высотой 1 лг со сплош-
ной зашивкой понизу на высоту 0,2 я и зазором для
обеспечения смыва грязи. Лотки и каналы перекрыва-
ются или ограждаются.
Глава 21. Компоновка и благоустройство площадки очистных сооружений
187
Проходы на- сооружениях должны быть шириной
не менее 0,7—1 м.
Машинные здания должны иметь высоту не менее
4 м и освещенность: при естественном освещении не ме-
нее 100 лк, при искусственном — 30 л/с. Кроме основ-
ного освещения должно быть предусмотрено аварийное
•с напряжением не выше 12 в, питаемое от аккумуля-
торной батареи, и освещение переносными лампами,
используемыми при ремонте п аварии.
В случае прокладки трубопроводов по полу машин-
ного отделения должны быть предусмотрены переход-
ные мостики.
Помещение хлораторной должно быть изолировано
•от других помещений, оштукатурено изнутри и иметь
непосредственный выход наружу.
Двери хлораторной должны открываться наружу;
перед входом устраивается шкаф для хранения проти-
вогазов. Баки для приготовления раствора хлорной из-
вести должны быть закрыты плотными деревянными
съемными щитами. Рабочие, занятые растворением
хлорной извести, должны быть обеспечены душем.
В целях безопасности метантенки и газгольдеры
ограждаются изгородью, устанавливаемой в 10 м от
резервуаров. При использовании газа следует руковод-
ствоваться действующими правилами эксплуатации
газового хозяйства. Помещения распределительных и
переливных камер, а также киосков газовых приборов
метантенков следует считать взрывоопасными. Их
освещение должно выполняться в специальном испол-
нении.
РАЗДЕЛ IV
ОЧИСТКА ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ СТОЧНЫХ вод
ГЛАВА 22
ОСНОВНЫЕ МЕТОДЫ ОЧИСТКИ
Сточные воды различных отраслей промышленности
содержат переменные количества разнообразных при-
месей. Некоторые свойства этих примесей могут слу-
жить причиной недопустимости спуска сточных вод в
естественные водоемы; с другой стороны, отдельные
примеси представляют некоторую ценность, экономиче-
ски оправдывающую их извлечение. Поэтому методы
очистки промышленных сточных вод можно разбить на
две категории: 1) деструктивные, предусматривающие
разрушение примесей или перевод их в безвредные для
водоема соединения; 2) регенеративные, имеющие
целью извлечение и утилизацию примесей.
Находящиеся в воде загрязнения подразделяются
на газообразные, жидкие и твердые и находятся в во-
де во взвешенном, коллоидном или растворенном со-
стоянии.
В зависимости от природы и физического состояния
загрязнений при очистке сточных вод применяются раз-
личные способы их обработки. Первые из них основаны
па отделении примесей механическим или физическим
путем (отстаивание, фильтрование, кристаллизация, ис-
парение), вторые — на извлечении примесей физико-хи-
мическим путем, главным образом диффузионными
процессами (аэрация, экстракция, адсорбция, отгонка
с водяным паром), третьи — на изменении состава сточ-
ной жидкости вследствие процессов окисления, ней-
трализации или других химических реакций.
Выбор того или иного метода очистки обусловлива-
ется количественной и качественной характеристикой
сточных вод, а также суммой местных условий.
Ниже рассмотрены принципы основных методов,
технологические схемы обработки и теория расчета
процессов и сооружений.
22.1. УСРЕДНЕНИЕ СТОЧНЫХ ВОД
Для усреднения (выравнивания) концентрации сточ-
ных вод их взаимодействием применяют пруды и спе-
циальные резервуары-усреднители.
Резервуары-усреднители имеют относительно боль-
шую емкость; усреднение сточной жидкости достигают
перемешиванием вновь поступающих ее порций с водой
пруда. Эффективность усреднения, зависящая от струй-
ное™ потока воды в пруде, ветровых течений, колеба-
ния температуры воды и т. п., недостаточно высока.
Усреднение в разервуарах-усреднителях достигают
принудительным перемешиванием вновь поступающей
сточной жидкости с содержанием резервуара. Переме-
шивание происходит из-за усиленной струйное™ пото-
ка, создаваемой путем устройства перегородок в резер-
вуаре (рис. 22.1) или механизированными мешалками
(рис. 22.2); вместо мешалок нередко используется сжа-
тый воздух.
Полной .автоматичностью работы и отсутствием ме-
ханизмов для перемешивания отличаются усреднители,
действующие по принципу дифференцирования по-
тока1.
nj Разрез nnl-J $ Разрез ппЦЛ
Рис. 22.1. Резервуары-усреднители (прямоуголь-
ные)
а — с горизонтальными перегородками; б — с вертикаль-
ными перегородками
Рис. 22.2. Механизированная мешалка
1—подача сточной воды; 2 — выпуск
3 — выпуск осадка
1 Предложены канд. техн, наук Д. М. Ванякнным (ВНИИ
Водгео).
Глава 22. Основные методы очистки
189
Усреднители проектируют прямоугольной
(рис 22.3, а) или круглой (рис. 22.3, б) формы.
Емкость и размеры усреднителей определяют на ос-
новании данных о колебании концентрации усредняе-
мого стока и требуемой степени усреднения.
План
Рис. 22.3. Усреднители концентрации сточных вод
а — прямоугольный; б — круглый; / — подача сточной воды;
2 — распределительный лоток; 3 — глухая перегородка; 4 —
продольные или кольцевые перегородки; 5 — сборные жело-
ба; 6 — отвод сточной воды
Изменение концентрации производственных сточных
вод имеет цикличный характер или является незаконо-
мерным (рис. 22.4). В первом случае средняя концентра-
ция стока за один цикл соответствует средней концен-
трации его за сутки, а расчетная продолжительность
усреднения равна продолжительности одного цикла.
Тогда
Ctp= + мг/л< (22.!)
где Сср — средняя концентрация сточных вод за
расчетный период Т;
С|, С\ Сп — концентрации стока за периоды h,
t2................. In,
q\, Q2. Ян — расходы (количества) сточных вод за
периоды ti, t2............... tn;
Q — расход сточных вод за расчетный пери-
од Т, равный
(22.2)
Рис. 22.4. График колебания концентраций сточ-
ных вод
а — при достаточно выраженной цикличности изменения
состава; б — при отсутствии достаточно выраженной цик-
личности изменения состава; / — средняя концентрация;
2 — концентрация после усреднения при Т=2 ч
При отсутствии цикличности в изменении концен-
трации усредняемого стока расчет ведут по наиболее не-
благоприятному участку графика изменения концен-
трации.
В практических условиях чаще всего приходится ис-
ходить не из средней концентрации сточных вод за ка-
кой-то период времени, а из максимально допустимой
ее величины, обусловленной теми или иными требова-
ниями. Роль усреднителя в этих случаях сводится к
сглаживанию «пик» концентрации; его емкость получа-
ется значительно меньше, чем в случаях необходимости
обеспечивать среднюю концентрацию сточных вод.
190
РАЗДЕЛ IV. Очистка производственных сточных вод
Рис. 22.5. Усреднители
а — контактного типа; б — проточного типа; 1 — по-
дающий трубопровод; 2 — отводящий трубопровод;
3 — подводящий лоток; 4 и 5 — распределительные
лотки соответственно постоянного и переменного се-
чений; б — отводящий лоток; 7 — набетонка
План (П вариант) §
Необходимый объем усреднителя W*
= (22.3)
где q — расход сточных вод в Л13/ч;
Г —расчетная продолжительность усреднения в ч;
Q — расчетный расход сточных вод за период 7
в м3/ч;
И — постоянный коэффициент, равный 0,7.
При усреднении сточных вод, содержащих значи-
тельные количества взвешенных веществ, и недопусти-
мости выпадения их в усреднителе расчетные скорости
в коридорах должны быть не меньше скорости в под-
водящем сточную воду канале. При отсутствии возмож-
ности обеспечить такие скорости следует предусматри-
вать меры по взмучиванию осадка (например, подачу
сжатого возуха).
Для обеспечения равномерного распределения сточ-
ной жидкости по всей глубине усреднителей необходимо
предусматривать специальные распределительные уст-
ройства (одно из возможных решений приведено на
рис. 22.3).
Строительный материал для усреднителей выбирают
с учетом химического состава сточных вод.
Основные габариты типовых усреднителей контакт-
ного (рис. 22.5, а) и проточного (рис. 22.5, б) типов,
разработанные ГПИ Водоканалпроект, приведены в-
табл. 22.1 и 22.2.
Таблица 22.1
Основные параметры усреднителей контактного типа
Рабочий объем в л<3 Коли- чество в шт. Размеры в мм
макси- маль- ный мини- маль- ный .4 ЛР /7
40 30 1 6 000 6000 1250 2 000
64 48 1 9 000 6 000 1250 2 000
100 75 1 9 000 9 000 1250 2 000
160 120 1 12 000 12 000 1250 2 000
252 189 1 15 000 12 000 1500 2 000
По исследованиям канд.
наук Д.’ М. Балякина.
Глава 22. Основные методы очистки
191
Таблица 22.2
Основные параметры усреднителей проточного типа системы канд. техн, наук Д. М. Ваиякипа
№ типа Рабочий объем в лр Количество в шт. Размеры п мм
макси* мольный минималь- ный А Б ЛР Я Ширина отводного лотка по варианту
I II
1 40 30 1 6 000 6 000 1500 1250 2 000 600 2X200
2 64 48 1 9 000 6 000 1 500 1250 2 000 600 2X200
3 100 75 1 9 000 9 000 1500 1250 2 000 600 2X200
4 160 120 1 12 000 12 000 1 500 1250 2 000 600 2X200
252 189 1 15 000 12 000 1500 1500 2 000 600 2X400
6 400 300 1 18 000 15 000 3 000 1500 2 000 600 2X400
7 500 375 1 18 000 18 000 3 000 1 500 2 000 600 2X400
8 640 480 1 21000 21000 3 000 1500 2 000 600 2X400
9 800 600 1 24 000 24 000 3 000 1500 2 000 600 2X400
10 1000 750 1 27 000 27 000 3 000 1500 2 000 600 2X400
8 1260 945 2 21000 21000 3 000 1500 2 000 600 2X400
9 1600 1200 2 24 000 24 000 3 000 1500 2 000 600 2X400
10 1 2 000 1500 27 000 27 000 3 000 1500 2 000 600 2X400
22.2. НАКОПИТЕЛИ
Объем воды в накопителе после п циклов накапли-
вания определяют по формуле
Wn = I7o + п (S 1ГП - 2 №с). (22.4)
где Wп— объем боды в накопителе после /ьго цикла
накопления в млн. м3;
Wo — начальный объем воды в накопителе перед
пуском его в эксплуатацию в млн. л3; в тех
случаях, когда накопители устраиваются в
виде обвалованных емкостей, А7о=О;
п — число циклов накапливания в годах;
2$п—сумма всех поступлений воды в накопитель
за один цикл в млн. м31год\
STFC — сумма всех сбросов и потерь воды из на-
копителя за тот же период (один цикл)
в млн. м3[год.
Суммарное количество воды разного происхожде-
ния №п, поступающей в накопитель, определяют по
формуле
2^п=^ст+ГПр4-и7с.п+Гос, (22.5)
где №ст — объем сточных вод, поступающих в нако-
питель за цикл, в млн. м31год\
l^np — объем естественного притока за цикл в
млн. м3/год; для обвалованных накопителей
W'np = 0;
1₽с.п —объем стока с собственной площади водо-
сбора за цикл в млн. м3)год\ при устрой-
стве нагорных канав Ц7с.п=0;
IV'oc —объем атмосферных осадков, непосредствен-
но выпадающих иа площадь зеркала воды
в накопителе, в млн. м3!год.
Суммарное количество всех сбросов и потерь
S Wc определяют из выражения
Sirc= Гсбн-1Гф, (22.6)
где Гсб — объем сброса воды из накопителя за цикл
в млн. м3/год; в случае запрещения сброса
№сб = 0;
И?и — объем воды, испаряющейся с площади зер-
кала за цикл, в млн. лР/год’,
й^ф — объем воды, теряемой из накопителя на
фильтрацию за цикл, в млн. м3!год-, в слу-
чае экранирования накопителей, когда
фильтрация исключается, М7ф = 0.
Способы определения вероятной концентрации рас-
творенных веществ в воде накопителя зависят от
режима эксплуатации последнего. При герметичных
накопителях (№ф=0), из которых не производят
никакого сброса воды (U?C6 =0), и при условии неиз-
менности вещества концентрацию последнего определя-
ют по формуле
" Го+п(2 №п- №и) ’
где Сп,— концентрация вещества в воде накопителя
после n-го годичного цикла накопления
в г[м3;
Со—концентрация вещества в воде накопителя
до пуска его в эксплуатацию в г/м3;
Сп—концентрация того же вещества в водах,
поступающих в накопитель, в г/м3-,
п — число циклов накапливания в годах.
В тех случаях, когда из накопителя разрешен сброс
воды (ТГсб =А0) и допускается из него фильтрация
(№ф=Н=О), определение объема воды в накопителе и
концентрации вещества в ней следует производить
последовательно от цикла к циклу по формулам
tr„= w„—
lE’.-lC'.-l + S Шт
365 Г?
Г„+0,5(Ц7..„+ 365 - 17ф.^+
-0,о( М,.„ + 1₽Ф.«) С„!
\ ООО_________/_____
N
ODD
(22.9)
где №к.л- объем воды, сбрасываемый из накопителя за
.период от конца данного паводка до начала
следующего паводка, в Л13;
^пав-л — то же, в течение паводка в я3;
П7ф.п—фильтрационные потери в м3/год-,
N — продолжительность паводка в сутках.
192
РАЗДЕЛ IV. Очистка производственных сточных вод
В общем .случае (особенно при отсутствии кальмо-
тажа) потери на фильтрацию №ф.ямогут увеличиваться
от цикла к циклу вследствие увеличения уровня воды
в накопителе, а величины 1Гм.п и ТГпав.п — соответствен-
но уменьшаться.
Ориентировочно потери иа фильтрацию могут быть
определены по формуле Форхгеймера:
гф.„ =---------------- - (22.10)
2,31g —
г
где /< — коэффициент фильтрации грунта, иа котором
построен накопитель, в м/год-,
Д — разность уровней воды в накопителе и водое-
ме в лц
Нп — напор воды в накопителе, равный
Ял = т4-й„л«, (22.11)
— уровень воды в накопителе после /i-го цикла
в лг;
ш — мощность подстилающего слоя в м (до водо-
упорного слоя);
а — расстояние от центра накопителя до водоема
в м;
г — действительный или приведенный радиус на-
копителя В Л1.
В случае, если принимают накопитель не круглой
формы, то радиус накопителя равен
(22-12)
где 2 — средняя площадь накопителя любой конфигу-
рации в плане в л!2.
Количество воды, сбрасываемой за межпаводочиый
период:
= 86 4009м.п (365 - ДО - 36^~ - 17ф.„, (22.13)
ООО
где <7М.„—секундный расход сточной жидкости, сбра-
сываемой из накопителя в межпаводочиый
период, в мъ/сек, равный
----- ГО,
0.5(С„_1+С,1)-Сп.д
воды в реке за межпаводочный
расчетного года (95%-ной обеопе-
Здесь Q — расход
период
ценности) в м3!сек\
У— коэффициент разбавления, показывающий
какая часть расхода реки участвует в раз-
бавлении сбрасываемых из накопителя сточ-
ных вод; величину у определяют ранее
описанными методами (см. гл. 12);
£п.д— предельно допустимая концентрация за-
грязнений по нормам органов Государствен-
ного санитарного надзора или Рыбоохраны;
Ср — концентрация тех же веществ в воде водое-
ма до спуска в него сточной жидкости.
Количество воды ТГПав.п. которое может быть сбро-
жено из накопителя в водоем в течение паводка:
^пав.п = 8640tynaB.ntf - —— Гф.„ , (22.15)
ООО
где ^пав.п—секундный расход сточной
сбрасываемой из накопителя
паводка, в м3[сек, равный
_ ТСпавССп-д— Ср)
‘/пав-п — г г
— сп.д
жидкости,
в течение
(22.16)
Спав —количество паводочной воды водоема в расчет-
ном году (95%-ной обеспеченности) >в м3/сек.
Для определения величии ТГм.яи 1Гпав-п необходимо
звать Сп (величина Сп—i считается известной; в част-
ности, для первого года накапливания при п = 1 она
равна Со). В свою очередь для определения Ся также
нужно знать 1РМ.Я и ДОпав-п. Поэтому расчет ведется
методом подбора.
Приняв сначала 1ГЫ1 = 0 и 1РпаВ1=0, по формуле
(22.9) определяют Сц далее по формулам (22.13) и
(22.15) определяют 1ГЫ1 и 1ГПав1- Полученные значения
подставляют в уравнение (22.9), после чего методом
последовательного приближения уточняют величины С.,
Wni и IVnaei- г
Таким же путем определяют величины С2, ТС'мг, Ипавз
для второго года и С„, и ГКпав-ге для последую-
щих лет.
Величину потерь за счет фильтрации 117ф.п опреде-
ляют по циклам с учетом увеличения высоты слоя во-
ды в накопителе.
22.3. МЕХАНИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА
А. ОТСТАИВАНИЕ
Исходными материалами для расчета отстойников
служат данные о расходе сточной жидкости, скорости
осаждения (гидравлической крупности) или всплыва-
ния содержащихся в ней механических примесей, удель-
ном весе механических примесей, а также данные о
плотности воды.
I. Расчет горизонтальных отстойников
Расчет горизонтальных отстойников производится
несколькими методами.
1. Методы приближенных расчетов
1) По нагрузке сточной жидкости иа 1 Л12 от-
стойника в плане
F=—— (22.17)
Я
2) По скорости осаждения
F =—— , (22.18)
и0
где F — искомая площадь отстойника в плане в лг2;
Q — приток очищаемой сточной воды в м3/ч;
q — расчетная нагрузка в Л13/ч на 1 м2 отстойни-
ка в плане;-
«о — наименьшая скорость в лг/ч выпадения частиц
механических примесей в воде, на задержание
которых рассчитывается отстойник.
Глава 22. Основные методы очистка
193
Линейные размеры отстойников (глубину проточной
части Н, длину I) рекомендуется принимать: Н =
= 1-^-2 м- //Я = 5-Н0.
Скорость протока сточной жидкости не должна пре-
вышать 5 мм/сек.
3) По продолжительности отстаивания
t= -Н— (22.19)
Ио — W
Длина отстойника
l=vt; (22.20)
Ширина отстойника
в = _2_ (22.2!)
Здесь v — расчетная скорость протока в отстойнике;
величина ее не должна превышать 10 лш/сек;
w — добавочное сопротивление осаждению, при-
нимаемое по графику (см. рис. 22.8).
4) По фактическим скоростям движения воды в от-
стойнике1
Иф= 61
(22.22)
ho — высота движущегося слоя в месте входа
жидкости в отстойник, зависящая от кон-
струкции впуска сточной жидкости; при
устройстве впуска в виде переливного жело-
ба 1г0 = 0,25 л«;
К—опытная величина, зависящая от скорости по-
тока v (рис. 22.7).
Продолжительность протока .воды на участке А .от-
стойника
План
Длина отстойника
/ = 8,5Я
гЛ31
(ио —а»)0,62
Значения I и И приведены в м-, о, и0 и ш — в мм!сек.
Фактическая продолжительность отстаивания
*Ф = —— (22.24)
иФ
2. Методы точных расчетов
I) Метод А. И. Жукова. Необходимая длина от-
стойника (рис. 22.6) при принятой заданной глубине
отстойника Н определяется по формуле
lp = h + + /3 . (22.25)
где 1\ — расстояние от начала отстойника в м, на ко-
тором жидкость движется со скоростями, пре-
вышающими расчетную и;
/2 — часть длины отстойника, на которой вода дви-
жется по всему сечению отстойника, а факти-
ческая скорость движения практически равна
расчетной скорости и;
1з — часть длины отстойника на выходе, на кото-
рой жидкость вновь движется с повышенными
скоростями.
Величина Л определяется по формуле
Рис. 22.6. Схема потока в горизонтальном и ра-
диальном отстойниках (по А. И. Жукову)
а — в горизонтальном; б — в радиальном
(22,26)
где Я — расчетная глубина отстойника в м;
Рис. 22.7. График зависимости К от v
1 По исследованиям С. И. Конобеева, И. Л. Монгайта
И. Д. Родзиллера, выполненных во ВНИИ Водгео.
194
РАЗДЕЛ IV. Очистка производственных сточных вод
где Ui—скорость движения воды на участке в
лЦсек, равная
и1 = и—— (22.28)
Лер
а
<22»)
« = -/--• (22.30>
Здесь q — расчетный приток сточных вод в лг3/сек;
В — ширина отстойника в м.
Расстояние, на которое опустится частица по верти-
кали на первом участке /ь равно
Л1=#1(«о —к>1), (22.31)
где и0 — скорость осаждения частицы в спокойно
стоящей воде, принимаемая в соответствии
с требуемым эффектом задержания в отстой-
нике нерастворенных примесей, в мм!сек.\
— суммарное добавочное сопротивление для
осаждающейся частицы в мм/сек, зависящее
от Ui (принимается по графику, приведенному
па рис. 22.8).
Рис. 22.8. График зависимости
® ОТ D
Величина 12 определяется по формуле
Z3 = vt2M,
(22.32)
где t2 — продолжительность осаждения
си на втором участке, равная
Н-1Ч
-------------сек-,
и0 — w2
частицы взве-
(22.33)
ау2 — суммарное добавочное сопротивление при v2.
Длина участка отстойника /3 равна
/з = —(22.34)
tga
где a—угол сужения потока у выхода из отстойника,
равный при обычном водосливе 25—30°
Общая расчетная продолжительность отстаивания1
воды в отстойнике
/ = 4 + *з- (22.35)
Ширина отстойника
<22-36>
2) Метод С. М. Шифрина. Гидравлический расчет
отстойника (рис. 22.9) начинают с определения длины
всдоворотной области в начале отстойника и гидравли-
ческой крупности частиц, выпадающих в этой области.
Рис. 22.9. Расчетная схема горизонтального отстой-
ника (по С. М. Шифрину)
При расчете исходят из формулы2
ит== 1.685С
(22.37)
где ит—скорость на оси транзитной струи;
и0 — скорость на входе в отстойник;
S — расстояние от входного до рассматриваемого
сечения;
Ьо — высота слоя воды на входе в отстойник, или
ширина щели впуска, принимаемая равной
0,15 лг;
агр — угол между осью и границей расширения
струи, принимаемый равным 10°;
£ — отношение средней квадратичной скорости
к средней скорости во входном сечении (вход-
ной щели); в наших расчетах С= 1.
В расчете используется также выражение
— 1/ 5,68С3(1,42С - 1) J- 2.84С -14-tgarp , '(22.38)
bo
где И—рабочая глубина отстойника в ж.
Если Il/Ьо больше правой части неравенства, то для
определения фракций минимальной гидравлической
крупности, выпадающих в водоворотной области от-
стойника, пользуются формулой
* Продолжительность протока на участке 1з в расчет не вве-
дена, так как процесс отстаивания заканчивается иа участке I*.
2 Изложение и все обозначения приведены по автору метода.
Глава 22. Основные методы очистки
195
а при Н/Ьо меньше правой части неравенства — форму
лой
Рабочая длина отстойника
(6тр — 2°) “°
---------4-0,04«', (22.40)
lUQ
где Ьтр — ширина транзитной струи;
Sn — расстояние от начального створа в отстой-
нике до переходного сечения;
/ — расстояние от начального створа в отстой-
нике до конца водоворотиой области (дли-
на водоворотной области);
и0— средняя горизонтальная скорость протока
жидкости в отстойнике.
Турбулентность потока учитывают величиной 0,04 н0:
(22.51)
II. Расчет радиальных отстойников
1. Методы приближенных расчетов
1) По часовой нагрузке сточных вод q на 1 ж2 пло-
щади отстойника в плане
D= |/ <22-52’
или по наименьшей скорости осаждения
нических примесей в воде и0:
частиц меха-
и0Н
и0= ;—
Ьо
(22.41)
D =
(22.53)
Расстояние от начального створа в отстойнике до
центра водоворотиой области хц при знаке «>» на-
ходят из формулы (22.38)
где D—-диаметр отстойника в ж;
Q — приток сточных вод в м?{ч.
2) По методу ВНИИ Водгео1 радиус
определяют по формуле
отстойника
где
откуда
0,842S (у- у2 — 1 у = 0,842С — у,
1-
bo \у- /tgarp
При знаке «<» в формуле (22.38) хц
по выражению
v _ ^(tf-Mtgarp
Ац 14-/<tgarp
.0,535
(22.42)
(22.54)
(22.43)
(22.44)
определяют
(22.45)
где q — приток сточных вод в м31сек\
«о— гидравлическая крупность частиц в мм[сек\
г — радиус центральной вихревой водораспредели-
тельной зоны; величина г колеблется в пре-
делах 3—5 м.
Распределение воды в отстойнике производится
чаще всего при помощи цилиндрических водосливов со
сплошными или дырчатыми кольцевыми струенаправ-
ляющими стенками.
Суммарная площадь отверстий в дырчатых стенках
принимается с таким расчетом, чтобы скорость дви-
жения воды в них была 0,3—0,4 м!сек\ диаметр отвер-
стий обычно лежит в пределах 50—100 мм.
Глубину отстойника Н у сборного желоба рекомен-
дуется принимать до 2 м.
Дну отстойника придается уклон 0,02—0,04.
R
где
(2,84^1)3 _
V 5,65Сг (1,42С2 —-1) tgcirp
Z=l,36.v4; (22.47)
2 84 С2__1
Sn = b0—'----------; (22.48)
tgarp
bTp = bQ—~ (22.49)
Гидравлическая крупность взвешенных частиц, вы-
падающих в отстойнике за водоворотиой областью;
«в =----------- и0 + О, О4«о, (22.50)
где ив — гидравлическая крупность частиц взвеси, вы-
падающих в отстойнике за водоворотиой об-
ластью;
z — длцна отстойника за водоворотной областью.
2. Метод точного расчета (по А. И. Жукову)
Основными исходными данными по этому методу
(рис. 22.10) служат глубина отстойника у сливного
желоба Н и скорость осаждения задерживаемых частиц
взвешенных веществ и0.
Расстояние /1 от места входа воды в отстойник до
места, где высота активного слоя в отстойнике до-
стигает расчетной его глубины Н, определяется по
формуле (22.26).
Площадь живого сечения отстойника на расстоя-
нии /] от его начала
F1 = 2a(l1 + r)H. (22.55)
Скорость воды в этом сечении
R
VF~Vc 2 (Zx + г)
(22.56)
где ос — принятая расчетная скорость в отстойнике,
отнесенная к его среднему живому сечению
Fc — kRH.
1 В. А. К л я ч к о, Г. Д. Павлов. О расчете радиальных
отстойников,. «Водоснабжение и санитарная техника» № 4, 1955.
13*
Рис. 22.10. Расчетная схема радиального отстойника (по А. И. Жукову)
а — при диаметре отстойника свыше 20 л; б — то же, менее 20 м
РАЗДЕЛ IV. Очистка производственных сточных вод
Рис. 22.11. Схема вращающегося сборно-распредели-
тельного устройства (системы инж. И. В. Скирдова)
/ — круглый резервуар отстойника; 2 — водораспределительный
лоток; 3 — щелевое днище распределительного лотка; 4 — лопат-
ки распределительной решетки; 5 — сборный лоток; 6 — водо-
сборная кромка; 7 — сифон; • 8 — наружный кольцевой желоб;
9 — подрезающий козырек; /—зона отстаивания; 11—защит-
ная зона; III — зона уплотнения осадка
Глава 22. Основные методы очистки
197
Средняя глубина потока на участке отстойника li
определяется по формуле (22.29).
Средняя скорость Uj движения воды на участке Zi
по эмпирическим данным равна
(22-б7)
где о0 — скорость потока в начальном сечении отстой-
ника.
Величина о0 определяется по формуле
v0=vc-^- (22.58)
Продолжительность протока воды на участке 1\ от-
стойника определяют по формуле (22.27); величину
hi — по формуле (22.31).
Время t2, необходимое для того, чтобы осаждаемая
частица прошла оставшуюся часть (Н—hi) расчетной
глубины отстойника и вышла в его иловую часть, оп-
ределяется по формуле (22.33).
Величина v2 определяется по формуле
Vi=—T- '
(22.59)
P3 = t4 pF1 - . (22.60)
макс
где /^макс —живое сечение потока в конце расчетной
длины (радиуса) отстойника.
Расстояние 12 определяется по формуле
l2=t2v2. (22.61)
Величину 13 принимают по формуле (22.34).
Радиус отстойника
R = r + l1 + l2+l3. (22.62)
При сборе осветленной воды при помощи перифе-
рийного лотка применяют зубчатые водосливы и вы-
пуск осветленной воды через затопленные прямоуголь-
ные или круглые отверстия, расположенные на 0,1—
0,15 я ниже поверхности воды в отстойнике. Скорость
движения воды в отверстиях должна быть не менее
0,7 м/сек.
3. Расчет отстойника И. В. Скирдова
Основная масса воды в отстойниках с подвижными
водораспределительными и водосборными устройства-
ми (рис. 22.11) находится в покое, поэтому осаждение
взвешенных веществ в них происходит с той же ско-
ростью, что и в лабораторных условиях.
Подача воды в отстойник и отвод осветленной воды
производятся при помощи свободно вращающегося
лотка, разделенного продольной перегородкой на две
части.
Щелевое днище выполнено в виде жалюзийной ре-
шетки, сквозь щели которой проваливаются тяжелые,
влекомые по дну частицы.
Струенаправляющие лопатки водораспределительной
решетки имеют обтекаемую форму и могут быть по-
вернуты на любой угол; размещаются они таким об-
разом, чтобы продолжительность пребывания отдель-
ных струй в отстойнике практически была одинаковой;
допускается равномерное размещение лопаток.
Водосбросный лоток имеет водонепроницаемые стен-
ки и днище. Из лотка вода отсасывается сифоном в от-
водной наружный желоб. Сифон снабжен регулятором
расхода (дроссельным клапаном), связанным системой
рычагов с поплавком.
Этот вариант отвода отстоенной воды может быть
применен при реконструкции существующих радиаль-
ных отстойников. Для вновь строящихся сооружений
более рационально отводить осветленную жидкость по
лотку в центр отстойника, оттуда —- трубой под дни-
ще и далее дюкером за пределы сооружения.
Продолжительность отстаивания
hD
t =----— , (22.63)
«о
где h0 — глубина зоны отстаивания в м;
ио — скорость осаждения частиц, на задержание
которых рассчитывается отстойник, в м/сек;
Производительность отстойника № за время t, в те-
чение которого водораспределительный лоток должен
сделать один оборот, равна
W=qf=KttR*h<>, (22.64)
где К— опытный коэффициент 'использования зоны от-
стаивания, равный 0,85;
q — расход сточных вод в м?]сек.
Высота нейтральной зоны ZiH не превышает 0,5 я;
высота иловой части отстойника йи лежит в пределах
0,3—0,5 я.
Полная расчетная глубина отстойника равна
Я = Ло+Лн + Лп. (22.65)
При распределении воды при помощи решетки из
равномерно расставленных лопаток криволинейного
очертания форма разделительной перегородки в плане
не зависит от расчетного количества сточных вод и
равна _______
bl = n-/ГР — Z2, (22.66)
где bi — ширина водораспределительного лотка в м
на расстоянии Z в я от центра отстойника;
п — отношение ширины водораспределительного
лотка в его начале к радиусу отстойника R;
величину п рекомендуется принимать равной
0,1—0,12.
Для сбора осветленной воды целесообразно приме-
нять затопленные водосливы. При коэффициенте затоп-
ления 6 =0,8 и коэффициенте расхода ш=0,45 вели-
чина h0 определяется по формуле
Ло=1>24(~^-)2/3 /2/3 (22-67>
где Q — производительность отстойника в яэ/ч;
R — радиус отстойника в я;
Z — длина (ширина) водослива в я.
Величина перепада h между уровнем воды в от-
стойнике и водоотводящем периферийном желобе
/г>2Л', (22.68)
где h' — потери напора в сифоне, определяемые по об-
щим формулам гидравлики.
Скорость воды в сифоне не превышает 1 м/сек. Ре-
комендуется применять сифоны прямоугольного сече-
ния при соотношении высоты и ширины, равном
0,25—0,35.
Величина реактивной силы при практически допу-
стимых нагрузках на отстойники обеспечивает беспе-
ребойное движение лотка без применения каких-либо
других (кроме реактивных) сил.
198
РАЗДЕЛ IV. Очистка производственных сточных вод
Во многих случаях она оказывается достаточной для
вращения не только собственно лотка, но и скребковой
фермы для сгребания осадка.
III. Расчет вертикальных отстойников
Необходимая площадь живого сечения Гр отстой-
ника
Fp = —— м\ (22.69)
Пр
где q— расчетное количество сточных вод в м3]сек;
Пр — расчетная скорость движения воды в отстой-
нике в м)сек.
Величина пр принимается с учетом наименьшей ско-
рости осаждения п0 частиц взвешенных веществ, на
задержание которых рассчитывается отстойник. Обыч-
но она лежит в пределах около (0,5-г- 0,75) и0.
Скорость движения воды в центральной трубе пт
следует принимать с учетом общей глубины отстойника
и глубины погружения центральной трубы А, а также
наличия ниже трубы отражательного щита. При
в случаях отсутствия отражательного щита пт не
должна превышать 28 мм/сек; при его наличии она
может достигать 100 мм]сек.
Суммарная площадь отстойника
F = (22.70)
\ пр пт /
Высота рабочей части отстойника h
h = vpt, (22.71)
где t — продолжительность отстаивания, принимаемая
на основании экспериментальных данных.
Скорость движения воды в щели между кромкой
центральной трубы и поверхностью отражательного
щита не должна превышать 40 мм!сек; чаще всего вы-
сота щели лежит в пределах 0,25—0,5 м.
Высота нейтрального слоя (считая от низа отража-
тельного щита) не превышает 0,3 м; при отсутствии
щита она может достигать 1 м.
Уклон стенок конусной части отстойников зависит
от способа удаления осадка; чаще всего он лежит в
пределах 45—60°.
Угол наклона поверхности отражательного щита
должен быть не менее угла сползания осадка под водой.
При диаметре отстойника свыше 6 м помимо пери-
ферийного желоба устраивают дополнительные сбор-
ные желоба (радиальные или кольцевые). Поступление
воды в них предусматривают или через водосливную
стенку по всей длине желоба, или через щели в его
стенках; щели располагают на 0,5 глубины желоба,
высота их обычно не превышает 0,05 м.
Полупогруженные доски устанавливают на 0,2—
0,3 м от водосливных кромок водоприемных желобов.
Применяют круглые или квадратные в плане отстой-
ники; реже встречаются отстойники прямоугольной
формы.
Необходимое для удаления осадка гидравлическое
давление для большинства видов производственных
сточных вод равно 1—2 м.
Расчет вертикальных отстойников по методу проф.
С. М. Шифрина производится при помощи предложен-
ного им графика (рис. 22.12), позволяющего определять
радиус отстойника по принятым значениям и0 и на-
чальной скорости входа воды в отстойник vB. Вели-
чина v в лежит в пределах 1,2—4 см[сек.
Высоту цилиндрической части отстойника рекомен-
дуется принимать не менее 2,75 м; диаметр централь-
ной трубы d определяют исходя из скорости движе-
ния воды в ней. Диаметр отстойника не должен пре-
вышать 9 м.
Рис. 22.12. График зависимости
радиуса отстойника от скорости
выпадения частиц
Отражательный щит является обязательным элемен-
том отстойника. Высота нейтрального слоя не превы-
шает 0,3 м.
Б. ОСАЖДЕНИЕ ВЗВЕШЕННЫХ ВЕЩЕСТВ
В ГИДРОЦИКЛОНАХ
Сточные воды могут быть очищены от грубых тя-
желых примесей в гидроциклонах (рис. 22.13).
В настоящее время применяют циклоны диаметром
до 0,35 м и производительностью от 90 до 130 м3/ч по
воде.
Высота цилиндрической части /7Ц~1,7Г); высота ко-
нической части Нк~ЗНа.
Диаметр центральной трубы d0~(0,2-г-0,3) D; диа-
метр водоподводящей трубы (0,2-г-0,4) П; диа-
метр водоотводящей трубы d2= (0,25-г~0,5) D.
Диаметр сопла на подводящей трубе подбирают
исходя из скорости течения воды 6—8 Щсек.
Осадок из конусной части гпдроциклона удаляют
непрерывно.
Расчет гидроциклонов сводится к определению двух
основных показателей его работы: производительности,
или количества очищаемой воды в единицу времени Q,
и крупности наименьших зерен ' задерживаемых в
гидроциклоне.
Производительность гидроциклона определяют по
формуле
Q = KDd )/*2gAAсм3/ сек, (22.72)
где D — диаметр цилиндрической части гидроциклона
в см;
d — диаметр центральной трубы d0 или располо-
женного сверху водоотводящего патрубка
d2 в см;
g — ускорение силы тяжести в см/сек2;
Глава 22. Основные методы очистки
199
К — коэффициент производительности, характери-
зующий конструкцию гидроциклона;
&Н — напор, теряемый на преодоление сопротивле-
ния в гидроциклоне, равный СН=НХ—Н2 (где
Hi .и Н2 — напор соответственно в .подводящем
и отводящем патрубках), в см вод. ст.
Рис. 22.14. Зависимость коэффициента производи-
тельности гидроциклона К от относительной вели-
чины водоподводящего патрубка
Коэффициент /( зависит главным образом от отно-
шения диаметра водоподводящей трубы к диаметру
гидроциклона £)* (рис. 22.14), т. е.
d, 4
К = 5,5-^-. ' (22.73)
При ориентировочных расчетах величина К может
быть принята прямо пропорциональной величине водо-
подводящего патрубка или питающего отверстия (пунк-
* По исследопаниям Научно-исследовательского и проектного
института Механобр.
тирная линия на рис. 22.14). Производительность гид-
роциклона в этом случае можно определить по графи-
ку института Механобр (рис. 22.15).
Рис. 22.15. Номограмма для определения производи-
тельности гидроциклонов
Рис. 22.16. Определение коэффициента
в зависимости от относительной ве-
личины d0
Крупность взвешенных частиц, уходящих из гидро-
циклона с очищенной водой, при условии применимо-
сти для минимальных зерен закона Стокса, т. е. мепь-
ших 100 мк, может быть приближенно определена по
формуле, данной А. И. Поваровым:
В = 0,75 1 /------ч • см, (22.74)
¥л- V QA(p —р0)
где di — диаметр водоподводящего (питающего) от-
верстия в см;
р- — абсолютная вязкость очищаемой воды в
пуазах;
h — высота центрального потока, равная приб-
лиженно полной высоте гидроциклона за
вычетом ’/з высоты его конической части
Нк, в см;
200
РАЗДЕЛ IV. Очистка производственных сточных вод
Q — производительность гидроциклона в см3! сек-,
Р и р0— плотности соответственно твердой и жидкой
фаз очищаемой воды в г/см3\
<Рх — коэффициент изменения окружной скорости,
определяемый отношением скорости движе-
ния воды на расстоянии от оси гидроцикло-
на, равном радиусу водоотводящего отвер-
стия, к скорости движения очищаемой воды
в плоскости ее подвода.
Для гидроциклона приведенной конструкции коэф-
фициент , связан следующей зависимостью
(рис. 22.16):
<fx = ~~-----const» (22.75)
т D
В. ФЛОТАЦИЯ
Флотация в ряде случаев может заменить отстаи-
вание.
Диспергирование воздуха в обрабатываемой жид-
кости может быть осуществлено при помощи пористых
пластин, подачей воздуха во всасывающую трубу насо-
сов, созданием пересыщенного раствора воздуха (на-
порная флотация), при помощи механических импеллер-
ных машин и путем подачи воздуха через сопла малого
диаметра (пневматическая флотация).
Пористые пластины, как правило, необратимо за-
соряются, что приводит к повышению давления перед
пластинами и их разрушению.
Подача воздуха во всасывающую трубу насоса
производится от компрессора или при помощи эжекто-
ра. Образовавшаяся в насосе смесь воды и_ воздуха
подается в открытую емкость (горизонтальный отстой-
ник), где пузырьки воздуха, всплывая на поверхность,
флотируют из воды механические примеси; очищенная
вода и пена с извлеченными из воды примесями уда-
ляются раздельно.
Недостатком этого метода флотации является труд-
ность точного регулирования подачи воздуха. Неболь-
шое (~10%) его превышение против расчетного нару-
шает нормальную работу насоса; заниженное количест-
во воздуха ухудшает эффект флотации.
Колесо насоса диспергирует воздух в основном на
относительно крупные пузырьки; это делает приведен-
ный метод недостаточно эффективным, особенно при
флотации мелких частиц.
Схема флотационной установки по этому методу по-
казана на рис. 22.17.
Рис. 22.17. Схема флотационной установки прн
подаче воздуха во всасывающую трубу насоса
7 — трубопровод сточной воды; 2 — приемный колодец;
3 — всасывающая труба; 4 — воздухопровод; S — насос;
б — открытая емкость; 7 — труба для сбора пены; 8 — тру-
бопровод очищенной воды
Флотация пузырьками воздуха, выделяющимися из
его пересыщенного раствора, является более эффектив-
ной. Пересыщенный раствор воздуха создают либо вы-
держиванием смеси воды с воздухом под давлением
(рис. 22.18), либо под достаточно глубоким вакуумом.
Рис. 22.18. Схема флотационной установки с вы-
делением воздуха из раствора
1 — трубопровод сточной воды; 2 —приемный коло-
дец; 3 — всасывающая труба насоса; 4 — воздухопровод;
5 — насос; 6 и 8 — напорные трубопроводы; 7 — напорный
резервуар; 9 — открытая емкость; 10 — труба для сбора
пены; И — трубопровод очищенной воды
Первый способ создания пересыщенного раствора
воздуха имеет преимущества перед вторым, так каков
позволяет регулировать степень пересыщения, подби-
рая ее в соответствии с требуемым эффектом флотации.
Как и по приведенному выше методу флотации, пе-
ресыщенная воздухом вода подается в открытый ре-
зервуар-отстойник, где вследствие снижения давления
до атмосферного происходят бурное воздухоотделенне
и флотация нерастворимых примесей.
Растворимость газа в воде зависит от температуры,
давления и продолжительности насыщения. Температу-
ра поступающих иа флотационные установки сточных
вод практически не поддается регулированию, давление
же и продолжительность насыщения могут быть изме-
няемы в желаемых пределах.
Количество растворенного воздуха в воде выра-
жается зависимостью
х = pb— (pb - ba)e~ktмг/л, (22.76)
где ba — растворимость азота в воде при данной тем-
пературе В атмосферном давлении в мг[л\
х — концентрртя растворенного воздуха в воде
в мг/л-,
b — концентрация растворенного воздуха, соответ-
ствующая полному насыщению (при данных
температуре и атмосферном давлении), вмг/л\
р — давление, под которым производится насыще-
ние воды воздухом в ат;
t — продолжительность насыщения в мин-,
k — коэффициент пропорциональности, являющий-
ся коьЬтантой скорости растворения воздуха
в вод/и имеющий размерность 1/мин.
Количество 'зоздуха, выделяющегося из раствора
при снижении Давления до атмосферного:
у^х — Ь. (22.77)
Произведя подстановку выражения (22.76) в зави-
симость (22.77), получим
у= (р- 1)Ь-pb-ba)e-kt (22 . 78)
Глава 22. Основные методы очистки
201
При температуре воды 20° С k20 = 0,35; ври темпера-
туре воды от 9 до 30° С константа скорости растворе-
ния воздуха
где Ьт — растворимость воздуха при данной температу-
ре и атмосферном давлении в мг/л;
Ь20— то же, при 7=20° С в мг/л.
Данные о растворимости воздуха, азота и кислоро-
да в воде при разной температуре приведены на
рис. 22.19.
Рис. 22.19. График растворимости
воздуха, азота и кислорода в воде
в зависимости от температуры воды
1 — воздух; 2 — азот; 3 — кислород
При напорном способе флотации расчет сводится к
определению оптимальных значений давления р и про-
должительности насыщения t.
Количество воздуха а, которое должно быть выде-
лено из пересыщенного раствора при заданном эффек-
те флотации, определяется экспериментально пли при-
нимается по справочным данным. Обычно оно состав-
ляет 1—2% от объема воды.
Если а дано в мг/л, то для перевода его в весовое
количество пользуются формулой
у = а р7 мг/мл, (22.80)
где рг — плотность воздуха; при р=760 мм рт. ст.
для данной температуры Т будет равна
1 293
р ------------------мг/мл_ (22.81)
V‘ 1-f-0,00367T v '
Здесь 1,293 мг/мл — плотность воздуха при 7=0° и дав-
лении 760 мм рт. ст.
Давление р, при котором должно вестись насыщение,
зависит от заданной (принятой) его продолжитель-
ности t в мин
Р b{Y-e-kl)
Если допустимая величина р по каким-либо причи-
нам ограничена, то принятую ранее продолжительность
насыщения пересчитывают по формуле
t = lg(p6~fca)~ lg(22 83)
0,434A ' ’ 7
Объем напорного резервуара равен
№H = QZ, (22.84)
где Q — расход сточных вод в м3/мин.
Объем открытого резервуара отпределяют из усло-
вия продолжительности пребывания в нем воды; по-
следняя обычно равна 20 мин. Глубину резервуара при-
нимают 1—1,5 м.
Описанный способ насыщения воздухом обусловли-
вает необходимость перекачки всей массы сточной жид-
кости Q, причем насос должен развивать напор, равный
расчетному давлению р, при котором должно происхо-
дить насыщение воды воздухом. Это ограничивает его
применение лишь случаями обработки небольших коли-
честв сточных вод.
Диспергирование воздуха в механических импеллер-
ных машинах основано на следующем принципе. При
быстром вращении турбинки за ее лопастями создается
пониженное давление, вследствие чего воздух засасы-
вается из атмосферы по воздушной трубе и дисперги-
руется в жидкости на мелкие пузырьки (рис. 22.20).
Для флотации сточных вод величину окружной ско-
рости импеллера принимают в пределах 10—15 м/сек.
Основными расчетными элементами флотационной
установки являются коэффициент аэрации а, продол-
жительность пребывания воды в машине. Т и диаметр
импеллера d (величину d следует принимать не более
600 мм).
Рис. 22.20. Схема флотацион-
ной установки с импеллером
1 — подача сточной воды; 2 — им-
пеллер; 3 — воздушная труба; 4 —
вал; 5 — привод; б — засасываемый
воздух; 7 — направление движения
пузырьков воздуха; 8 — отвод очи-
щенной воды
Величина Т зависит от свойств жидкости и флоти-
руемых примесей и в каждом конкретном случае опре-
деляется экспериментально. При ориентировочных ра-
счетах ее можно принимать равной 15—20 мин.
Коэффициент аэрации а для турбинок упомянутых
типов равен 0,35.
Рабочую высоту камеры h принимают с учетом того,
чтобы длина вала от привода к турбинке не получалась
слишком большой; обычно /г<3 м.
Камера флотационной машины в плане принимается
квадратной со стороной
Ь = Мм, (22.85)
где d — диаметр импеллера в м.
Площадь камеры
/=62 = 36d3. (22.86)
Рабочий объем одной машины
1У=/1/=36/г+ж3, (22.87)
14—1118
202
РАЗДЕЛ IV. Очистка производственных сточных вод
где h — высота водо-воздушной смеси (рабочая высо-
та) в камере, определяемая по формуле
(22.88)
Та.ж
Нс — статический напор в лг;
Ya-ж — удельный вес аэрированной жидкости (водо-
воздушной смеси) в т/м3; уа.ж =0,67 у (где у—
удельный вес сточной жидкости).
Статический напор Нс
и3
Нг=у-^-м, (22.89)
где и — окружная скорость в м/сек.-,
у — коэффициент напора, равный для флотационных
машин 0,2—0,3.
Число оборотов импеллера
60«
п =----—- об/мин. (22.90)
Необходимое количество машин ш на установке за-
висит от расхода сточных вод QiK -и принятой продолжи-
тельности флотации Т:
601Г(1-а)
(22.91)
Мощность электродвигателя импеллера
N = ?3-х^Нс кет, (22.92)
102т]
где 7а.ж — секундный расход аэрированной жидкости
в л! сек, приходящийся на одну машину и
определяемый по формуле
<22'93>
т] — к. п. д., равный 0,2—0,3.
Величина Q3K имеет размерность м3/ч.
Пневматическое диспергирование воздуха применяют
при флотации сточных вод, содержащих вредные или
агрессивные примеси, когда эксплуатация механизмов
с движущимися частями затруднена.
Флотатор представляет собой резервуар, по дну ко-
торого уложены воздухораспределительные трубы на
расстоянии 250—300 мм друг от друга.
На трубах расположены сопла диаметром 1—1,2 мм.
Скорость s воздушной струи при выходе ее из сопел
принимают равной 100—200 м{сек, а рабочее давление
воздуха в трубах (перед соплами)—3—5 ат.
Расчетная продолжительность флотации при таком
диспергировании воздуха не превышает 15—20 мин.
Общий объем флотатора
м3, (22.94)
1 —а
где Q — приток сточных вод в л3/лия;
t — продолжительность флотации в мин-, для
каждой сточной жидкости величина t должна
устанавливаться эксперйментально;
а — коэффициент аэрации, ориентировочно равный
0,2—0,3.
Глубина флотатора Н обычно лежит в пределах
3—4 м. а интенсивность аэрации /=15=20 м3/м2 ч.
Расход воздуха
V = IFm3/4, (22.95)
где F — общая площадь флотационного резервуара в м2
Количество сопел
где fi — площадь сечения одного сопла в м2.
Количество секций флотатора должно быть не менее
двух.
Г. ФИЛЬТРОВАНИЕ
Фильтрование применяют при очистке воды от со-
держащихся в ней грубодисперсных примесей, а также
масел и смол. В качестве фильтрующего материала при-
меняют пористые и сыпучие материалы (песок, антраци-
товую крошку, кокс, бурый уголь, торф и др.), а также
металлические сетки и различные ткани (в том числе
ткани из искусственного (волокна). В практике различа-
ют следующие способы фильтрования; безнапорное, на-
порное и фильтрование под вакуумом.
Наиболее распространенными являются сетчатые и
тканевые фильтры; их применяют для удаления из воды
взвешенных веществ, а также для обезвоживания оса-
дка. Эти фильтры, преимущественно вакуумные, получи-
ли распространение на предприятиях целлюлозно-бумаж-
ной промышленности (фильтры Вако, Кинцле).
Фильтры из пористых материалов применяют в ос-
новном для задержания масел, смол и мелких нераство-
ренных примесей.
Характеристика безнапорных песчаных фит трое
Крупность песка.......................... • <2 мм
Высота фильтрующего слоя 0,5—1 м
Скорость фильтрации.................... 0,3—5 м/ч
Эффект задержания нерастворениых примесей . . 90—95%
Напорные кварцевые фильтры выпускает Таганрог-
ский котельный завод, который изготовляет также на-
порные механические двухпоточные фильтры диаметром
3 м вертикального и горизонтального типов (табл. 22.3).
Таблица 22.3
Основные параметры напорных кварцевых фильтров
Показатели Диаметр фильтра в мм
1000 1500' 2000 2500 3000
Полезная площадь в м- . 0,785 1.77 3,14 4,9 7,1
Общая высота с вантузом В мм 2930 3095 3 335 3 645 3 667
Высота фильтрующей за- грузки в мм 900 900 900 900 900
Вес без арматуры в кг . . 1073 1941 2 455 4195 5 290
Нагрузочный вес в кг 3300 9500 10 000 25 250 29 000
Характеристика напорных кварцевых фильтров
Рабочее давление . . ,....................... кПсм?
Расчетная скорость фильтрации (при очистк
лосодсржащнх сточных вод 5 м/ч
Интенсивность промывки 10 л/м- сек
Длительность „ 10—15 мин
Характеристика mot *>яных фильтров
Расчетная скорость фильтрации 0,5—1 м)ч
Крупность торфяной крошки . 1—25 мм
Высота слоя торфа . 0,6—0,8 м
Глава 22. Основные методы очистки
203
Торфяные фильтры обычно применяют для очистки
смолосодержащих сточных вод; смолоемкость торфа
равна 4—5% от его веса; остаточное содержание смолы
в фильтрате— около 5 мг/л.
Характеристика фильтров из бурого"угля
Расчетная скорость фильтрации Г’л/ч
Крупность загрузки 1—10 мм
Высота слоя загрузки 1 м
Потеря напора в теле буроугольных фильтров состав-
ляет 2—5 см вод.ст. на 1 пог.м пути движения жидкости.
Многослойные фильтры, загружаемые смолой, же-
лезной стружкой и коксовой мелочью, служат для вы-
деления фильтрацией тонкодиспергированных смол. За-
Рис. 22.21. Много-
слойный одноколон-
ный фильтр-смоло-
уловитель
1 — смола; 2 — железная
стружка; 3 — коксовая
мелочь крупностью 5—
15 жлг; 4 — деревянная
решетка; 5 — выпуск очи-
щенной воды; 6 — пода-
ча очищаемой воды;
7 — спуск легких смол
и масел; 8 — змеевик;
9 — выпуск избыточной
смолы
Рис. 22.22. Многослойный двухколонный фильтр-
смолоуловитель
/ — впуск воды; 2 — смола; 3 — металлическая стружка;
4 — спуск легких смол; 5 — кокс; 6 — паровой змеевик;
7 — обессмоленная сточная вода; 8 — загрузочный люк;
9 — лоток для спуска смолы
14*
грузочный материал размещают в одной (рис. 22,21) или
в двух (рис. 22.22) последовательно работающих ко-
лоннах фильтра. Фильтрация сточной жидкости произво-
дится снизу вверх.
Первая ступень двухколонного фильтра (слой смолы
и железной стружки) задерживает около 70% смолы.;
смолоемкость кокса — 20—25% от его веса. Потери на-
пора в железной стружке и коксе составляют 10 см на
1 м слоя фильтрующего материала.
22.4. ХИМИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА
А. НЕЙТРАЛИЗАЦИЯ СТОЧНЫХ ВОД
Для нейтрализации кислот чаще всего применяется
известь, которая вступает с ними в следующие химиче-
ские реакции:
H2SO4 + Са (ОН)2 = Са SO4 +[2Н2О;
2НС1 + Са (ОН)2 = СаС12 + 2Н2О;
2HNO3 + Са (ОН)2 = Са (NO3)2 + 2Н2О;
FeSO4 4- Са (ОН)2 = CaSO4 + Fe (ОН)2;
CuSO4 + Са(ОН)2 = CaSO4 + Са (ОН)2.
Рекомендации по выбору существующих способов
нейтрализации приведены в табл. 22.4.
Для (Приближенных расчетов по определению необхо-
димых количеств реагентов для снижения или повышения
значений pH следует пользоваться табл. 22.5.
Таблица 22.4
Способы нейтрализации кислых вод и условия их применения
Наимено- вание спо- соба Область применения Достоинства способа Недостатки способа
Филь- траци- онный Для нейтрали- зации воды с со- держанием до 0,5% H„SO4. Для ней- тралнз ации кислот одного вида, обра- зующих хорошо растворимые соли Простота устройства и экс- плуатации Неполное ис- пользование ней- трализующей спо- собности ре аге та. Образование корки гипса на поверхности ней- трализующего ма- териала, что пре- пятствует его дальнейшему пользованию
Реа- гент- ный Для нейтрали- зации смеси ки- слот развой кон- центрации И При загрязнении ки- слых вод механи- ческими примеся- ми. При резко не- равномерном по- ступлении вод Полное ис- пользование ней- трализующей спо- собности реаген- тов. Возможность регулирования степени нейтра- лизации воды Значительные строительные за- траты. Постоян- ное обслуживание и контроль за ра- ботой устройств
Степень диссоциации Са (ОН)2 условно принята рав-
ной 100%; фактически при 20° С в 0,2н. растворе она
равна 90%, в разбавленных растворах при рН=12 и ни-
же она будет равна 100%.
Растворимость СаО при 20° С составляет ~ 1,25 г/л,
или в пересчете на Са(ОН)2— 1,69 г/л.
В буферных растворах, содержащих слабые кислоты
и их соли или слабые (основания и их соли, значение pH
204
РАЗДЕЛ IV. Очистка производственных сточных вод
Таблица 22.5
Соотношение между концентрациями водородных [Н^"] , гидроксильных ионов [ОН 1 и pH чистых водных растворов
НО и NaOH при Z=22° С
Показатели
0
2
3
5
Значения pH
Коицентраци
[Н+] в г-экв1л
[ОН-] ' .
НС1 в мг-экв/л . .
НС1 в мг/л . . .
NaOH в мг-экв/л
NaOH в мг/л.
Ориентировочная кон-
центрация:
Са(ОН)» в мг-экв1л
Са(ОН)„ в мг/л .
10
10—11
1 000
36 500
ю—1
10—13
100
3 650
ю~2
10-12
10
365
ю—3
ю-11
36,5
Ю-10
0,1
3,65
ю—9
0,01
0,365
ю-8
0,0001
0,0365
10—7
ю—7
10—8 io—9 io—10 ю—11 Ю-12 ю—13
10—5 10—5 10~4 10—3 10~2 ю—1
— — — — — —
— — — — —
0,001 0,01 0.1 1 10 100
0,04 0,4 4 40 400 4 000
0,001 0,01 0,1 1 10 100
0,037 0,37 3,7 37 370 3 700
1000
1000
40 000
13 | 14
ю-1'
ю—°
растворов будет изменяться в тех же пределах при
добавлении к ним больших количеств кислот (в кислой
среде) и больших количеств щелочей (в щелочной среде).
Пример 1. Кислые сточные воды имеют рН=4.
Для повышения их pH до 7 потребуется 0,1 мг-экв!л NaOH
или Са(ОН)з, т. е.
0,1-40 = 4 ла/л NaOH;
0,1-37 = 3,7 мг!л Са (ОН)..
При необходимости повышения pH с 4 до 9 потребуется
(0,1+0,01) мг-экв!л NaOH или Са(ОН)а, т. е.
0,11-40 = 4,4 лг/л NaOH;
0,11-37 = 4.1 мг,л Са(ОН)>
Пример 2. Щелочные сточные воды имеют рН=И.
Для понижения pH до 7 потребуется 1 мг-экв!л НС1 или
HsSOd, т. е.
1-36,5 = 36,5 лг/лНС1;
l-49 = 49jna,,.4HsSOi.
I. Фильтрационный способ
Выбор нейтрализующих веществ зависит в основном
от характера и концентрации кислот и наличия реаген-
тов. Для нейтрализации сточных вод, содержащих со-
ляную, азотную и уксусную или серную кислоты при
концентрации не более 5 г/л, могут применяться непре-
рывно действующие вертикальные (рис. 22.23) или го-
ризонтальные фильтры.
В качестве нейтрализующего материала применяют
доломит, известняк, кусковой мел, магнезит, мрамор
и др.
Характеристика вертикальных фильтров
Крупность загрузки 3—S см
Высота 0,85—1,2 м
Скорость фильтрации до 5 м1ч
При проектировании горизонтальных фильтров сле-
дует руководствоваться следующими данными.
1. Скорость движения воды 1—3 см/сек.
2. Продолжительность контакта i сточной жидкости с
загрузочным материалом определять но формуле
х 6KD1’5
t =-----(3 + 1g Ь)сек, (22.97)
Разрез по I-I
/ — приемные камеры; II — собственно фильтр; 1 — доло-
мит; 2 — гравий; 3 — дощатый дренаж; 4 — подача сточ-
ной воды; 5 — выпуск нейтрализованной воды
Глава 22. Основные методы очистки
205
где v—скорость движения воды в см/сек;
D — крупность зерен загрузочного материала в см;
b — концентрация кислоты, равная
Ь — dp г-экв/л; (22.98)
d — коэффициент для пересчета весовых в г/л и
процентных концентраций веществ в г-экв/л
(табл. 22.6);
р — концентрация серной кислоты в сточных во-
дах в %;
К — коэффициент, характеризующий активность до-
ломита, равный для подмосковного доломита
1,87, а для уральского 3,96.
Для перехода от одних выражений концентрации к
другим рекомендуется пользоваться табл. 22.6 и следую-
щей формулой:
m = al0d = 3W = MB/l4, (22.99)
где m — количество растворенного вещества в г в 1 л
раствора;
а — концентрация вещества в % по весу (в г на
100 г раствора);
d — плотность раствора при данной температуре
в г/с.н3;
э — грамм-эквивалент растворенного вещества;
N — нормальность раствора, т. е. число грамм-
эквивалентов вещества, растворенного в 1 л
раствора;
Жв — грамм-молекулярный (молярный) вес раство-
ренного вещества;
М — молярность раствора, т. е. число грамм-моле-
кул (молей) растворенного вещества в 1 л
раствора.
Таблица 22.6
Значения коэффициентов and для пересчета весовых в г/л
и процентных концентраций некоторых кислот и щелочей в г-экв/л
Наименование d
Кислоты:
серная H;SO( •19,04 0,0204 0,204
соляная НС1. 36,47 0,0277 0,277
азотная HNO:1 . . . 64,01 0,0159 0 159
уксусная СН.СООН 60 0,0167 0,167
Едкий натр N iOil . 40,01 0,025 0,25
Едкое кали КОН 56,1 0,0179 0,179
Известь:
гашеная Са'ОН\. 3",05 0,027 0,27
негашеная СаО 28,04 0,0357 0,357
Аммиак NH3. 17 0,0509 0,509
3. Необходимый уклон горизонтального фильтра i
определять по формуле
Vй
1= 9 , (22.100)
где р0 — порозность загрузки, обычно принимаемая рав-
ной 0,35—0,45;
S — коэффициент, определяемый по формуле
.14
5=20———— (22.101)
4. Суммарные потери напора в фильтре
h = ilM.
(22.102)
5. Площадь поперечного сечения фильтра
/=—q— л®, (22.103)
v
где q— .приток сточных вод в м3/сек;
v — скорость движения воды в м/сек.
Соотношения между шириной В и высотой фильтра Н
принимают по местным условиям.
6. Суточный расход реагента (загрузочного мате-
риала)
M = QmC кг , (22.104)
где Q — количество нейтрализуемых сточных вод в.
м3/сутки;
С — концентрация кислоты (или щелочи) в г/л или
кг/м3;
m — коэффициент, характеризующий стехиометри-
ческое соотношение, определяемое по табл. 22.7.
Так как полное (100%-ное) использование активной
части загрузочного материала фильтра практически не-
возможно, то фактический расход его А4ф всегда несколь-
ко превышает теоретическую потребность (например, для
доломита /Иф = 1,5/И).
7. Теоретическая продолжительность работы фильтра
без перегрузки
Р
Т = —— сутки, (22.105)
Мф
где Р — вес загруженного в фильтр нейтрализующего
материала в кг.
Пример 3. Количество нейтрализуемых сточных вод Q со-
ставляет 2000 Л13/с//тки; концентрация в них серной кислоты
р=0,5%. В качестве нейтрализующего материала будет служить
подмосковный доломит с 0=5 см н /(=1,87; объемный вес до-
ломита 7=2,8 т/м3-, порозность загрузки ,Д=0.4. Требуется рас-
считать горизонтальный фильтр-нейтрализатор.
Решение. По табл. 22.6 для НДСЦ находим 4=0,204. Тогда
по формуле (22.98).
6 = 0,204-0.5 = 0,102 г-экв/л.
Принимаем скорость фильтрации а=0,03 м/сек и по форму-
ле (22.97) определяем
6.1 Я7.яЬ5
/ = ° (3 + ig 0,102) = 1 460 сек.
1 0,03
Длина фильтра будет
I = vt = 0,03-1 460 - 44 м.
Для определения уклона фильтра находим величину коэф-
фициента S по формуле (22.101):
5 = 20---— = 17,2.
5
Тогда по формуле (22.100)
З1
i - --------------- 0,038.
5 (17.2)-0,1-
Потерю напора в фильтре находим из выражения (22.102);
й = 0,038-44 = 1,67 м.
Площадь сечения фильтра по формуле (22.103) равна
Приняв высоту слоя фильтрующего материала /7=0,7
найдем его ширину В=1 .«.
Для определения суточного теоретического расхода реаген-
та (доломита) используем выражение (22.104).
Для доломита по табл. 22.7 ш=0,94.
206
РАЗДЕЛ IV Очистка производственных сточных вод
Таблица 22.7
Колич
химических реагентов т, необходимых для нейтрализации
Наименование Расход весовых частей'реагснтоа (100%) на нейтрализацию 1 вес. ч. кислоты
СаО Са(0Н)2 СаСО3 NaOH Na„C03 I1CO3 CaMg(CO,),
Серная кислота H„SO4 . 0,57 0,755 1,02 0,816 1,08 1,25 0,94
Железный купорос FeSO, 0,37 0,487 0,658 0,526 0,7 0,8 0,605
Сернистая кислота H2S0a. 0,68 0.9 1,22 0,975 1,292 1,49 1,122
Азотная кислота НЬ1Оа. 0,445. 0,59 0,795 0,635 0,84 0,96 0,732
Медный купорос CuS(j4. 0,376 0,463 0,626 0,501 1,1 0,664 0,764 0,576
Соляная кислота НС1. . 0.77 1,01 1,37 1,45 1,69 1,29
Хлористое железо FeCL 0,44 0,58 0,79 0,63 0,835 0,95 0,725
Углекислота СО2 Кислоты: 1,27 1,68 2,27 1,82 2,41 — 2,09
уксусная СНаСООН . . 0,466 0,616 0,83 0,666 0.83 1,01 1,53
пикриновая HOC,.H2!N03!3 . . . 0,101 0.133 0,18 0,1-14 0,191 0.22 0,166
кремнефтористоводородная , азотистая HNO.. 0,38 0,51 0,69 0,556 0.73 0,85 0,63
0,59 0,78 1,06 0,85 1,13 1,3 0,98
фосфорная H3POj хлорная НС1б4 . 0,86 1,13 1,53 1,22 1,62 0,52 1,41
0,27 0,36 0,5 ' 0,4 0,607 0,45
селеновая H2SeO4. теллуровая Н2ТеО4. 0,38 0,51 0,08 0,55 0,73 0,84 0,63
0,23 0,38 0,52 0,41 0,54 0,63 0,47
При концентрации кислоты 0,5%. или 5 г/л
М = 2 000-0,9-1-5 = 9 4С0 к ;сутки.
Фактический расход товарного доломита равен
Л1ф = 1.5Л/ = 1,5-9 -100 = 14100 кг!сутки - 14,1 т/
Вес загружаемого в фильтр доломита при у =2,В т/м3 будет
Р =fl т = 0,7-44-2,8 = 86 т.
Продолжительность работы фильтра без перегрузки опреде-
ем по формуле (22.105):
86
7 =--------« 6 суток.
14,1
Пример 4. Количество нейтрализуемых сточных вод Q со-
ставляет 100 м3!сутки, концентрация в них соляной кислоты —
а/л. В качестве нейтрализующего материала будет служить из-
вестняк активностью 50%. Требуется определить расход извест-
няка М.
Решение. По табл. 22.7 для НС.1 и СаСО3 находим т=1,37.
Тогда по формуле (22.104) получим
М = 100-1,37-5 = 685 ка'сугаки.
При заданной активности товарного извести ка потребность
его составит
М =685:0,5 = 1 370 кг^сутки.
Разрез
II. Реагентный способ
При нейтрализации сточных вод с концентрацией ки-
слот, большей, чем указано выше, в качестве реагентов
применяют в большинстве случаев гашеную известь, до-
бавляемую в виде 5—10%-ного известкового молока или
густой пасты (для концентрированных вод, например
травильных растворов).
На больших установках (при расходе извести от
20 т!сутки по СаО) возможно применение сухого дози-
рования реагента.
Гашение извести производят в сцежах, если суточный
расход извести по СаО ие превышает 4 т, или лее в из-
вестегасильных машинах.
Количество творильных ям должно быть не менее
трех.
В типовых проектах нейтрализационных установок,
выпущенных в 1958 г. Гипромезом (рис. 22.24 и 22.25,
табл. 22.8), предусмотрена подача извести для приго-
товления молока с общезаводского склада в контейнерах
непосредственно в известегасилку.
Рис. 22.24. Установка для приготовления известкового
молока
1— известегасилка; 2 —растворные баки диаметром 1,8 м;
3 — бункера; 4 — контейнер; 5 — выпуск известкового молока;
6 — ввод производственного водопровода
Глава 22. Основные методы очистки
207
Разрез
Таблица 22.8
Основные параметры типовых нейтрализационных установок
Суточная произ- водительность по извести в m Строительный объем в лг3 Площа." стройк
0,3—4 4—16 1132 4173 88
Данные о растворимости некоторых солей в воде при-
ведены в табл. 22.9, а данные о количестве солей, обра-
зующихся при нейтрализации кислот, — в табл. 22.10.
Рис. 22.25. Установка для приготовления известкового
молока (вариант с запасными емкостями)
i — известегасилка; 2 — растворные баки; 3— творнльная яма:
4 — насос-мешалка; 5 — бункер; 6 — контейнер; 7 — выпуск из-
весткового молока; 8 — ввод производственного водопровода
Таблица 22.9
Растворимость некоторых солей в воде
Соль Растворимость солей в г/л безводного вещества при температуре в °C
0 10 20 30
Серпокислый натрий Na2SO1-10H2O . 48.5 89.98 188.9 409
Азотнокислый NaNO2. 730 801,9 879,7 960,8
Углекислый NaaCOa-10H2O . 69,9 120,8 221,6 392,2
Хлористый „ NaCI. 357 358 •360 363
Сернокислый кальцин CaSO>2H„O . 1,76 1,93 2,05 2,1
Азотнокислый Ca(NO3k-4H.O 765,5 856 957,8 1092,2
Углекислый , СаС03 Практически нерастворим
магний MgCOa Относительно хорошо растворим. Растворимость в воде при 18° С и парци- альном давлении углеки- слого газа 0,3 мм рт. ст. составляет 2,42 г/.г
Таблица 22.10
Количество солей, образующихся при нейтрализации кислот
Наименование Количество весовых частей солей, образующихся на 1 вес. ч. кислоты
КИСЛОТЫ НЛП соли реагента CaSO4 Nt,SO4 Mgs о, NaNO Ca NOa). Mg (NOJ- СаС1» NaCI Mg С1а со2
H.SO4 Ca (OH)a 1,39
Ca CO3 1,39 — —. — — — — — 0,45
Na OH . —- 1,45 — — — — —
HCO= . . . — — — .— — — — —- 0,9
Ca Mg (COa) 2 0,695 — 0,612 — — — — — 0,44
HNO 1 Ca (OH)a CaCO3 - - - 1,3 1.3 - - - - 0,35
NaOH — 1,25 — — -
HCO —- — — — 0,7
CaMg (CO3)2. - — — — 0.65 0,588 — — — 0.35
НС1 ' Ca 0H)2 — — 1,53
I Ca COa — — —— —- — — 1,58 -- - 0,61
NaOH — -— — 1,61
HCO, . . . .— — — .— — __ - 1,29
| Ca Mg (COa)a — — — - — — 0,775 — 0,662 0,62
CnSO, Ca (OH)2 0,852 — —
NaOH . —• 0,889 —— •— — —. —
Fe SO, Ca (OH)a 0,9 — —— — —
NaOH . 0,934 — - - -
Fe Cl2 Ca (OH)2 — — —_ — — 0,874 — 1
NaOH — — — — — — — 0,92 — 1
208
РАЗДЕЛ IV. Очистка производственных сточных вод
Пример 5. Необходимо нейтрализовать 4000 м3/сутки про-
мывных сточных вод травильного производства, содержащих
5 г/л серной кислоты и 4 г/л железного купороса.
Расход извести на нейтрализацию определяют по формуле
— (0,57 Н + 0,37 Fe) Q кг. (22.106)
где Л — коэффициент запаса расхода извести против теорети-
ческого, равный: для известкового молока 1,2—1,3, для
известкового теста 1,5, и для сухой извести 1,6;
С — активность продажной извести по СаО;
Н — концентрация H2SO4 в ке/лР;
Fe — концентрация FeSO4 в кг/м3\
Q — количество стоков в .и3.
Рис. 22.26. График для определения объема осадка
после отстаивания
1 — в течение 2 ч; 2 — в течение 3 ч
Тогда
(0,57.5+0,37-4) 4000 = 32 215 кг/сутки.
Количество образующегося CaSO4 от нейтрализации состав-
ляет (см. табл. 22.10):
1 т H.,SO4
1 т FeSO4
1,39 т
0,894 т
В пересчете на гипс это составит
1,39-1,26= 1,75 т и 0,894-1.26= 1,13 г;
(1,75-5+1,13-4)4000 = gg>8g
100
Из них при 20° С содержится
насыщенном растворе
2,03-4000
1000
в осадк
53,88 — 8,12 = 45,76 т.
Малоактивный СаСОз н инертные примеси будут задержи-
ваться в гасильных аппаратах.
При начальной влажности осадка в нейтрализованной воде
указанного в примере состава, равной 98,4%. после 2-часового
отстаивания его объем составит около 66% (рис. 22.26) от общего
количества воды (сточная вода+известковое молоко), т. е.
0,66-4225 = 2788 м3.
Влажность осадка будет 97,6% (после суточного хранения
влажность осадка будет около 93,3%, а объем — 1014 л:3).
Количество закисного железа Fe2+ равно
Допустимое количество закисного железа S в сточных во-
дах при отсутствии в воде других восстановителей перед спу-
ском в водоем будет
S = 7 — (а — 4) — 28 г/м3, (22.107)
<7
где 7 —количество закисного железа Fe3+e г/м3,
ное 1 г О-,/м3\
Q — расход воды в водоеме в ,ч3/сек;
<7 — расход сточных вод в лР/сек;
4 — обязательная минимальная концентрация кислорода
в воде;
а — содержание растворенного кислорода в воде водоема
до спуска сточных вод в г/м3.
Произведение растворимости гидрата закиси железа ПР при
25° С равно
ПР = [Fe2+{ {ОН—]2=4.8-10—16.
Если f [Fe2+ = х. то [ОН~] = 2х и ПР = х (Zxy^lx^l.B-lO—!6.
Откуда
{Fe2+{ г-экв/л = [Fe (OH)J .но,п,/л=|/ '11^!-----
4,94-10—fi-56 г/л = 0,277 мг/л, пли 0,277 г/м3.
Общее количество железа, содержащегося в воде в раство-
ренном состоянии после отстаивания воды, составит
0,277-4000 = 1108 г.
Практически все железо должно выпасть из раствора в ви-
де осадка Fe(OHh.
Освобождение 'нейтрализованных стоков от образую-
щейся взвеси производят в отстойниках или на осветли-
телях во взвешенном осадке.
Расчетные данные для определения основных
параметров отстойников после нейтрализации
Продолжительность отстаивания................
То же, при поступлении стоков па дополнительную
нейтрализацию 1 .
Влажность осадка до 98%
Емкость шламовой части определяют из расчета хра-
нения шлама не более 1,5 суток. Нагрузка на открытые
дренажные площадки 1—2 л13/л2 год.
Сдвигание осадка к приямку следует производить при
помощи механических скребков.
Расчетные параметры щелевого осветлителя
нейтрализации сточных вод
Ширина щелей.......................... 200—250 мм
Скорость восходящего потока в щел
осветлителя...................... 0,5 мм/
Скорость протока и ды в воздухоотдели-
теле .................... 50
Высота взвешенного фильтра
Защитный слой над взвешена
тром . . .
Объем выдел
осадка
Нагрузка на открытые дрен
щадки
. . . 2-2,5 м
фпль-
2 — 2,5,
<6— 8% от объема
стоков
4—5 м/м-гсд
III. Способ использования нейтрализующей
способности водоема
По СНиПу допускается спуск сточных вод в водоем,
не изменяющих активную реакцию воды pH ниже 6,5 и
выше 8,5.
Глава 22. Основные методы очистки
209
При спуске в водоем кислых сточных вод кислота
взаимодействует с бикарбонатами воды:
Са (НСО3)2 + Н2 SO4 = Са SO4 + 2СО2 + 2Н2О;
НСОз+Н = Н2О+СО2.
При спуске в водоем щелочных сточных вод щелочь
нейтрализуется свободной угольной кислотой.
Между концентрациями водородных ионов (pH), би-
карбонатиой углекислотой СО|К и свободной углекисло-
той COJj11 существует следующая связь:
р Н = 6,52 + 1g СО^К — 1g СО£В, (22.108)
где 6,52 — значение отрицательного логарифма первой
константы диссоциации Н2СО3 (/G=3-10~"')-
Углекислота выражается в миллимолях на 1 л.
Если щелочность воды водоема В выражена в мл
нормального раствора, а свободная СОо, обозначенная С,
в мг]л, то приведенное выше уравнение примет вид
А = 6,52+ 1gВ 1g (22.109)
44
При поступлении в воду Хк мг-экв!л кислоты урав-
нение примет вид
Л = 6,52 + lg(B -Хк)- 1g + Хк I. (22.110)
При поступлении в водоем щелочи А'щ мг-экв/л урав-
нение будет иметь вид
А2 = 6,52 + 1g(В + Хщ) - 1g - Хщ). (22.111)
Если в уравнениях подставить допустимые по нормам
pH, т. е. вместо Ai подставить 6,5, а вместо А2 — 8,5, то
значения Ак и определяются следующими равен-
ствами:
Г 105.5
Ю’,52В —------с
X 44
10^+Ю6’52
(22.112)
(22.113)
(22.114)
Ю8’3+Ю6,52
Упрощая эти уравнения, получим
Хк = 0,56 — 0.01С мг-экв/л;
Хщ = 0,02 С — 0,01 В мг-sue /л. (22.115)
Если в анализе не определено содержание свободной
углекислоты С, то определить ее можно по формуле
lgC = 8,16— pH + IgB, (22.116)
где В — щелочность воды в мл н. кислоты;
С — концентрация СО2 в мг/л.
Пример 6. Расход реки составляет 2.4 мЧсек; расход сточ-
ных вод — 0,2 мЧсек; щелочность речной воды — 3 мл н. кисло-
ты; pH=7,25: кислотность сточных вод — 38 мл н. щелочи. Со-
держание в речной воде свободной углекислоты (рис. 22.27)
составляет 25 мг’л.
Допустимый спуск кислоты определяем по формуле (22.114):
Хк = 0,5-3 —0,01-25 = 1,25
Допустимая кислотность сточных вод
О 2 4
К = —— Х== —— 1,25= 15 мл н. щелочи.
q 0.2
Необходима предварительная нейтрализация
38 — 15 = 23 мг-эк или 23 .«г/л и. раствора кислоты..
Рис. 22.27. График для расчета свободной углеки-
слоты
Для определения абсолютных количеств кислот и ще-
лочей, которые могут быть спущены в водоем, рекомен-
дуется пользоваться следующими формулами:
Ко = Хк 86 400 кг; (22.117).
= Хщ ~ ~- 86 400 кг, (22.118).
D iUUu
где Ко и Що — количество соответственно кислоты или
щелочи в кг;
М — грамм-молекулярный вес кислоты или
щелочи;
В — основность кислоты или валентность
щелочного металла;
Q — расход воды в водоеме в м3/сек;
Хк и Хщ—допустимые к сбросу количества соот-
ветственно кислоты или щелочи в г-экв/м3-
(рис. 22.28).
При предварительных и ориентировочных расчетах
может быть использован метод расчета по следующим
зависимостям:
qK = pQB (22.119).
qLH = pQB, (22.120).
где р — процент допустимого использования ще-
лочного резерва;
К и Щ — соответственно кислотность или щелоч-
ность сточных вод в мл и. раствора;
В — щелочность речной воды в мл н. раствора;.
210
РАЗДЕЛ IV. Очистка производственных сточных вод
Q и q — расходы воды в реке и сточной воде в
м3!сек.
1 огда
QB
я
(22. П9а)
(22.120а)
спуска в водоем щелочных (Хщ ) и кислых (Хк)
сточных вод
В табл. 22.11 приведены данные о величине процента
допустимого использования щелочного резерва.
Таблица 22.11
Использование щелочного резерва водоема
Пределы pH Процент допустимого использования щелочного резерва при спуске
кислот щелочей
6,5 —6,7 10 80
6,75—7,1 25 40
7.2 —7,5 40 10
7,6 и выше 50 3
Пример 7. <2=2 м?/сек-, £=2,3 мл н. кислоты; р=33%; сброс
едкого натра NaOH — 5 т/сутки. Требуется определить необхо-
димость искусственной нейтрализации стоков.
Решение. Для связывания щелочи сточных вод может быть
использована резервная щелочность водоема в пределах, равных
pQB = — 2,3-2-86 400 = 131 863 л/сутки н. раствора
щелочи (г-экв/сутки).
Весовое количество NaOH в 1 л н. раствора равно 40 г.
тогда
(5-1000-1000):40 = 125 000 < 131 803 л/сутки.
Таким образом, искусственной нейтрализации не требуется.
При выполнении расчетов часто приходится приво-
дить данные анализов к единым показателям по
табл. 22.12.
Таблица 22.12
Единые показатели
Показатель ап Величины 4 эквивалентные показа- телям анализов
немецкие градусы щелочность в мл и. раствора на 1 л >(мг-экс1л) НСО3 в мг/л со£к в мг/л
1° карбонатной жесткости . . 1 мл н. щелочности . 1 мг/л НСОа 1 мг/л СОоК 1 2,8 0,046 0,0637 0,357 1 0,0164 0,0227 21,8 61 1 1,39 15,7 4! 0,723 1
Б. ОБЕЗВРЕЖИВАНИЕ СТОЧНЫХ ВОД,
СОДЕРЖАЩИХ ТОКСИЧНЫЕ КОМПОНЕНТЫ
Извлечение хрома и кадмия
Осаждение хрома вызывают железный, купорос и из-
весть.
При обработке железным купоросом Сг6+ переходит
в Сг3+ по реакции
К2Сг2От + 6 FeSO4 + 7 H2SO4 = Сг2 (SO4)3 +
+ 3 Fe3 (SO4)3 + K2SO4 + 7 H2O.
После этого известью производится осаждение гидро-
окиси хрома по реакции
Cr2(SO4)3 + 3Fe2 (SO4)3 + K2SO4 + 13 Ca (OH)2 =
= 2Cr (OH)3 + 6Fe (OH)3 + 13 CaSO4 + 2 KOH.
Для осаждения 1 вес. ч. хрома требуется 16 вес. ч.
железного купороса (FeSO4 • 7Н2О) и окиси кальция СаО.
В качестве реагентов для доведения величины ,рН=8
могут быть также применены сернистый натр или гидро-
сульфид натрия и гашеная известь.
Добавка реагентов производится последовательно:
сначала сернистый натр или гпдросульфид натрия —
для перехода Сг6+в Сг3"*~, затем гашеная известь — для
выпадения в виде осадка гидроокиси хрома.
Для восстановления Сг6"*~ и осаждения гидроокиси по
теоретическому подсчету иа 1 г хрома требуется 2,24 г
сернистого натра. Практически следует ввести попра-
вочный коэффициент 1,25.
Для восстановления 1 г Сг6^-требуется с учетом по-
правочного коэффициента 3-1,75 или 3-2,5 г гидросуль-
фида натрия.
Доза гидросульфида натрия составляет 4 вес.ч. на
1 вес. ч. хрома, доза извести — в количестве, необходи-
мом для доведения величины pH воды до 8.
Глава 22. Основные методы очистки
211
Осаждение кадмия известью проходит по реакции
CdCl2 + Са (ОН)2 = Cd (ОН)2 + СаС12
или
CdSO4 4- Са(ОН)2 = Cd (ОН)2 + CaSO.,.
На 2 .вес.ч. кадмия необходима 1 вес.ч. окиси кальция.
При проектировании очистных сооружений рекомен-
'дуется принимать:
1) подогрев воды в камере реакции до температуры
€0—80° С острым паром;
2) продолжительность пребывания воды в камере ре-
акции — 10—15 мин;
3) продолжительность контакта реагента со сточной
жидкостью 30—60 мин (в обратной зависимости от кон-
центрации хрома и кадмия в сточной воде);
4) продолжительность отстаивания 30 мин;
5) скорость движения воды в горизонтальном отстой-
нике 5 мм)сек;
6) скорость выпадения осадка 0,01—0,02 мм/сек;
7) объем выпавшего осадка (при хроме) — в зависи-
мости от вида употребляемых реагентов и их расхода
на 1 г загрязнений. Относительное количество осадка
(после 24-часового отстаивания и уплотнения) приведе-
но в табл. 22.13;
Таблица 22.13
Относительное количество выпавшего осадка
от вида реагентов
Содержание хро- ма в мг/л Расход сернистого натрия Na2SO3 в мг/л Расход бисульфи- та натрия NallSOj в мг/л Осадок гидроокиси хрома в % от объема воды
Na^SOs 1 NaHSO,
100 280 760 0,9 3,6
250 700 2 250 1 О о
500 1400 3 000 2,5 18’
1000 2800 6 760 3 25
2500 7000 15 040 9 32,5
8) влажность осадка (после 24-часовопо отстаива-
ния и уплотнения) 94—97% для обоих реагентов; влаж-
ность осадка, обезвоженного при низком вакууме (не ни-
же 500 мм рт.ст.), 60—70%.
II. Извлечение меди
Очистка сточных вод от меди при отсутствии в сточ-
ной воде цианидов и никеля производится гашеной из-
вестью 3-го сорта (содержащей примесь необожженного
известняка), известняком, необожженным доломитом и
способом цементации.
Расчетные данные для очистки медесодержащих сто-
ков гашеной известью, известняком и необожженным
доломитом следующие.
При применении извести
Расход извести (40% СаО)ь . . .
Продолжительность пребывания
камере реакции (при рН>8,5)
Продолжительность отстаивания.
Количество осадка .
Влажность .
При'прнмененин доломита
Расход обожженного доломита.
Продолжительность отстанпани
2 же на 1г меди
10 — 15 мин
1 ч
до 5% от объема
очищаемой воды
98%
25 мг на 1 мг меди
Очистка сточных вод от сернокислой меди методом,
цементации производится по' принципиальной схеме, при-
веденной на рис. 22.29.
Рис. 22.29. Схема очистки сточных вод
от меди методом цементации
1 — барабан, заполненный металлической
стружкой: 2 — смеситель; 3 — камера реакции;
4 — отстойник; 5 — иловые площадки; 5 — медь
на переплавку; 7 — гашеная известь; 8 — во-
доем
Данные для расчета очистных сооружений по извле-
чению сернокислой меди методом цементации
Расход металлнческ
Продолжительность контакта метал-
лических стружек со сточной водой
Расход гашеной извести иа доочист-
ку от сернокислой закиси железа,
следов меди и масляных эмульсий
(в пересчете на 100% СаО) .
Расчетная скорость течения воды в
отстойниках:
горизонтальном
вертикальном .............
Продолжительность отстаивания • .
Скорость выпадения частиц осадка.
Глубина проточкой части горизон-
тального отстойника ..........
Количество выпавших в осадок
постыо 96 — 98% гидроокиси
за и основной углекислой ме.1
Эффект задержания меди
Годовая нагрузка на шламовые поля
для обезвоживания осадка . - . .
Конечная влажность осадка при уда-
лении со шламового поля
в 5—7 раз больше
веса меди
1ч
250 г на 1 м? сточ-
ной поды
< 5 MMlceK
0,5
2 ч
0,4 мм!сек
<2 .«
2—3% от объема воды
80—90% от содержа-
ния ее в неочищен-
ной воде
1,5 лР/ж-
55 — 60%
III. Извлечение свинца
Для извлечения свинца нз сточных вод может быть
применен необожженный или обожженный доломит.
Свинец осаждается в виде углекислого свинца по
реакции
СаСО3+РЬ2+ -> РЬСО3 + Са2+
Процесс извлечения может выполняться в статических
и динамических условиях.
Для оптимального извлечения свинца на 99,5% тре-
буется 2,5 г доломита на 1 мг свинца (РЬ2+).
Процесс поглощения свинца в основном заканчивает-
ся в течение 10—20 мин.
Извлечение свинца необожженным доломитом увели-
чивается с .повышением величины pH от 5,3 до 8,5.
Для сорбции свинца, так же как и меди, применяется
активированный уголь. Однако высокая стоимость угля
препятствует его практическому применению.
Данные для расчета очистных сооружений по извле-
чению свинца следующие:
212
РАЗДЕЛ IV. Очистка производственных сточных вод
продолжительность перемешивани
. отстаивания.
крупность частичек доломита ....
скорость восходящего движения (в
вертикальном отстойнике) ....
количество осадка влажностью 98% .
удаление осадка из отстойника
10 — 20 мин
2 ч
0,1 мм
0,2—1,2 мм1сек
1,5—2% по отноше-
нию ко всей обраба-
тываемой воде
1 раз в 3 суток
IV. Извлечение фтора
Основной задачей очистки сточных вод, содержащих
фтор, является перевод его в труднорастворимые соеди-
нения.
При обработке фторсодержащих стоков известковым
молоком фтор переходит во фтористый кальций, раство-
римость которого в воде составляет 0,004%.
Кремнефтористоводородная кислота и кремнефтори-
стый натрий при этом сначала переходят в кремпефто-
ристый кальций.
Поэтому содержание фтора в сточных водах после
нейтрализации известью снижается до 91—97%, т. е-
может достигать концентрации в пределах 20—40 мг/л.
Кремнефтористый кальций CaSiFc может быть пере-
веден известью во фтористый кальций или NaSiFc. Для
перевода H2SiF6 в CaSiFe требуется 0,49 мг СаО на 1 мг
фтора.
Для перевода 1 мг H2SiF6 или Na2SiF6 в CaF2 необ-
ходимо затратить 1,47 мг СаО.
Дальнейшее снижение концентрации фтора может
быть достигнуто дополнительной обработкой сточных вод
сернокислым глиноземом.
На 1 мг фтора требуется 0,89 мг А120з. Содержание
А12О3 в сернокислом глиноземе составляет 14,7%.
По данным Свердловского института гигиены и про-
фессиональной патологии, при повторной обработке сер-
нокислым алюминием концентрация снижается с 12 до
4 мг/л.
При двойном количестве 5%-ного сернокислого алю-
миния даже при низком значении pH (4,4—6) концент-
рация фтора снижается до 1,4 мг/л.
Нейтрализующая установка проектируется по дан-
ным, приведенным на стр. 206—208.
Расчетные данные для установки дополнительной очи-
стки следующие:
1) добавка известкового молока для полного гидро-
лиза сернокислого алюминия — в количестве, обеспечи-
вающем величину pH=6,7-v- 7;
2) отношение количества 5%-ного раствора сернокис-
лого глинозема к фтору 10 1;
3) объем камеры реакции на 10—20-мин расход;
4) скорость движения воды в камере реакции 0,15—
0.2 м/сек;
5) продолжительность отстаивания в прудах 24 ч.
V. Удаление цианидов
Обезвреживание цианистых вод (табл. 22.14) произ-
водят путем обработки их реагентами. Наиболее распро-
страненные реагенты — железный купорос с известью и
соединения хлора.
Обработка цианистых вод кислотами или другими
реагентами в кислой среде не допускается из-за возмож-
ности образования синильной кислоты.
При обезвреживании цианистых вод железным купо-
росом с известью получаются нерастворимые или раство-
римые комплексные цианиды
Ca(OH)2+FeSO4= Fe(OH), -|- CaSO4;
Fe (ОН)2 4- 6 Na CN - 2NaOH + Na4Fe(CN)« -
Таблица 22.14
Содержание циана в соединениях
Наименование соединений Содержание циана в %
Цианистый натрий NaCN. 53
. калий KCN. 40
. цинк Zn(CN).. . кадмий Cd (CN). 44
32
Цианистая медь CuCN Комплексные соли: 29
меди NaCu (CN)S 38
, NaCu (CN):, 42
цинка Na.Zn (CN), кадмия Na. Cd (CN), 49
40
В случае применения хлорной извести реакция имеет
следующий вид:
KCN + CaCI,0 = KCNO + СаС12;
KCNO + 2НоО = КНСО3 4- NH3.
При применении жидкого хлора добавляют щелочь в
виде извести или едкого натрия
NaCN 4- 2NaOH 4- Cl, = NaCNO 4- 2NaCl 4- H2O;
2NaCNO 4- 2H2O = Na2CO3 4- CO (NH,)2.
Дозы реагентов на 1 вес.ч. циана (CN):
а) 3 вес. ч. активного хлора;
б) 6 вес. ч. железного купороса;
в) 3 вес. ч. извести (СаО).
Удаление и обработка осадка влажностью 98%. Для
подсчета количества осадков можно пользоваться пред-
лагаемой приближенной формулой
А = 0,8дркг, (22.121)
где 0,8 — коэффициент выпадения осадка в отстойнике;
q — вес введенных реагентов в кг;
р — объемный коэффициент, зависящий от продол-
жительности отстаивания.
Значение объемного коэффициента может быть при-
нято по данным ВНИИ Водгео (табл. 22.15).
Таблица 22.15
Значение объемного коэффициента р
Продолжительность от- стаивания в ч 1 2 4 8 24
Значение коэффициента р 8 6 4 3 2
При проектировании очистной установки принимают:
продолжительность усреднения сточ-
ной жидкости для выравннвапи
концентрации . ... • . •
продолжительность перемешивани
с реагентом . . ...
продолжительность отстаивания.
лоза активного хлора
до 24 ч
5 — 15 мин
>40 ,
5 вес. ч. на 1 вес. ч.
циана
Дехлорирование. В воде водоемов не должен содер-
жаться активный хлор. Поэтому в большинстве случаев
хлорсодержащие сточные воды должны дехлорироваться.
Глава 22. Основные методы очистки
213
В качестве реагентов, нейтрализующих оставшийся в
воде хлор, могут .применяться:
1) серноватисток.ислый натрий (гипосульфит)
Na2S2O3+5 Н2ОН-4С l2=Na2SO4-|-Н 2SO4+8HC1.
На 1 мг хлора расходуют 0,89 мг чистого гипосуль-
фита. Продажный гипосульфит может содержать значи-
тельно меньше чистого продукта и требовать больших
доз (до 3,5—4 мг);
2) сернистокислый натрий Na2SO3 • 7Н2О
Na2SO3 + Н2О + Cl = Na2SO.j + 2НС1.
На 1 мг хлора расходуют 3,55 мг сернистокислого
натрия;
3) сернистый газ
SO2 -j- Н2О = H2SO3;
H2SO3 + Н2О + С12 = H2SO4 + 2НС1.
На 1 мг хлора расходуют 0,92 мг сернистого газа.
2215. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОЧИСТКИ
А. ЭКСТРАКЦИЯ
Экстракционный метод очистки сточных вод основан
на том, что при тщательном перемешиваи'ии двух взаим-
но нерастворимых жидкостей (например, воды и бензо-
ла) всякое иное вещество, находящееся в растворе, рас-
пределится между ними соответственно своей раствори-
мости в этих жидкостях.
Исходным расчетным уравнением является
— = К, (22.122)
где Сэ и СЕ — концентрации растворенного вещества
соответственно в растворителе (экстр-
агенте) и воде в момент равновесия
в г/л-,
К — коэффициент распределения; величина К
характерна для каждого растворенного
вещества1.
В качестве экстрагентов обычно применяются орга-
нические растворители, которые не смешиваются с во-
дой (бензол, минеральные масла, четыреххлористый уг-
лерод, бутилацетат, изобутилацетат, трикрезилфосфат
и т. п.).
Значения коэффициентов распределения для некото-
рых веществ приведены в табл. 22.16 (при Сэ »5 г/л и
температуре 25°С).
Очистка сточных вод методом экстракции может быть
осуществлена тремя способами:
1) одно- или многократной обработкой одного и того
же объема сточной жидкости свежими порциями экстр-
агента (периодическая экстракция);
2) перемешиванием воды и экстрагента в одном ап-
парате по принципу противотока с последующим их раз-
делением (непрерывная экстракция);
3) перемешиванием воды и экстрагента в ряде аппа-
ратов, работающих по принципу противотока (непре-
рывно периодическая экстракция).
Первый способ требует устройства лишь снабженного
мощной мешалкой резервуара-смесителя, в котором осу-
ществляется тщательное перемешивание жидкостей.
1 Иногда при расчетах применяют в качестве коэффициента
обратную величину, полагая К=Св1Сд. Однако для практиче-
ских расчетов это оказывается менее удобным.
Таблица 22.16
Значения коэффициента распределения К
Экстрагируемое вещество Экстрагент К
Уксусная кислота Четыреххлорнстый углеро/ Бензол 0,06 0,055
Фенол Четыреххлорпстын углерод . Бензол . . . . Трикрезилфосфат. Бутилацетат 0,4 2,4 25—50 8—12
Аннлнн Бензол 10
Продолжительность перемешивания определяется
опытным путем и должна обеспечить равновесное рас-
пределение извлекаемого вещества между водой и экст-
рагентом.
Конечная концентрация 'извлекаемого вещества в воде
(I + КЬ)"
(22.123)
где CD — начальная концентрация вещества в воде;
С — конечная концентрация после п-й экстракции;
п — число экстракций (число ступеней экстракцион-
ной установки);
b — удельный расход экстрагента (в объемах на
объем воды) для одной экстракции;
К — коэффициент распределения.
Многократная экстракция малыми порциями при по-
стоянном расходе экстрагента является наиболее эффек-
тивной.
Принципиальная схема непрерывной экстракции при-
ведена на рис. 22.30.
Рис. 22.30. Схема непрерывной экстракции
В этом случае экстрактор представляет собой колон-
ку с насадкой, в которую противотоком подаются вода и
экстрагент; схема иллюстрирует случай, когда удельный
вес экстрагента меньше удельного веса воды; в против-
ном случае направления движений жидкостей меняются
на обратные. Воду из колонки спускают через сифон, со-
общающийся с верхней частью колонки для поддержа-
ния постоянного уровня жидкостей.
214
РАЗДЕЛ IV Очистка производственных сточных вод
Материальный баланс процесса непрерывной экстрак-
ции выражается уравнением:
Со Q = CQ + xV (22.124)
По достижении равновесия экстрагент выходит на-
сыщенным; с этого момента
х~КС0. (22.125)
Подставив значение х из формулы (22.125) в урав-
нение (22.124) и заменив V через bQ (при п=1), полу-
чим
С0 = С + КЬС0, (22.126)
откуда
С = (1 -КЬ)С0; (22.126а)
6=£о-С (22.127)
/(Со
1
Если Ь>—г-, то 'насыщение экстрагента в аппарате не
Л
достигается.
Емкость экстрактора определяют по данным лабора-
торных исследований скорости процесса экстракции для
каждого растворенного вещества и экстрагента.
Принципиальная схема многократной экстракции
приведена на рис. 22.31.
Рис. 22.31. Схема многократной экстракции
/, II, III — экстракторы; 1, 2, 3 — отстойники; 4 — сбор-
ник экстрагента; 5—сборник воды
Материальный баланс этого варианта экстракции при
установившемся режиме экстракции определяется по ра-
нее приведенным исходным зависимостям. Для ступени
m экстрактора баланс может быть выражен
*т-1 Я + Ут+1 v = xm q + Ут V, (22.128)
где х — концентрация вещества в воде;
у — концентрация вещества в экстрагенте (в тех
же единицах);
V — объем экстрагента на одну экстракцию;
q— объем воды на одну экстракцию.
Исходя из предположения, что при каждой экстрак-
ции будет иметь место равновесие в процессе (когда
у:х=К), и полагая V :q—b и q+VK=B, можно на-
писать
Хт~ В
(22.129)
Для установки из п экстракторов получится п таких
уравнений. Совместное их решение дает окончательное
уравнение конечной концентрации (Сп~хп)
CQ(bK-l)
Сп~ W+1-! •
(22.130}
Необходимое для снижения концентрации с Со до С
число экстракций будет
lgIC0(fe/C-l) + Cn]-lgCn
(22.131}
Б. ЭВАПОРАЦИЯ
(ОТГОНКА С ВОДЯНЫМ ПАРОМ)
Выпаривание применяют при очистке сточных вод от-
летучих с водяным паром органических веществ в пе-
риодически действующих аппаратах (перегонных кубах)
или непрерывно действующих дистилляционных колон-
нах.
Наиболее часто применяют установки с пароотгонной
колонной. Принципиальная схема такой установки,
обычно называемой эвапорационной, приведена на
рис. 22.32.
Рис. 22.32. Эвапорационная установка
1 — испарительная колонка с насадкой; 2 — скруббер;
3 — вентилятор; 4 — подогреватель воды
При протоке через колонну с насадкой навстречу
острому пару сточная жидкость нагревается до 100° С;
находившиеся в ней летучие примеси при этом перехо-
дят в паровую фазу, распределяясь между двумя фа-
зами (пар и вода) согласно формуле
— =К, (22.132)
Св
где Сп— концентрация примеси в паре в г на 1 л
конденсата;
Св — то же, в воде в момент равновесия в г/л;
К — коэффициент распределения.
Величина коэффициента К зависит не только от вида
растворенного вещества, но и от концентрации раство-
ра; для разбавленных растворов, к которым следует от-
нести сточные воды, эти значения можно считать прак-
тически постоянными для каждого вещества.
Значения К для растворов с 0,01—0,1 н. концентра-
ции приведены ниже.
Вещество
Аммиак . .
Метиламин
Этиламин - -
Пропиламин
Бутиламин
Днэтилами
К Вещество К
13 Анилин........ 5,5
11 Метиланнлин 16
20 Бензиланилнн. 3,3
30 Фенол . 2
40 Парахлорфен 1.S
43 Тимол. 12
Глава 22. Основные методы очистки
215
Связь основных величин, определяющих процесс эва-
порации, характеризуется зависимостью
(РК-1)Со
РЦех — 1 ’
где
(22.134)
Со — начальная концентрация вещества в воде
в г/л;
С —конечная концентрация (после выхода из ко-
лонны) в г/л;
Р — удельный расход пара в кг на 1 кг воды;
b — плотность орошения колонны водой в м3]м2 ч\
а—удельная поверхность насадки в ж2/л3;
Н — высота слоя насадки в колонне в м;
р — эмпирическая константа, измеряемая в м/ч.
По опыту работы действовавших установок основные
размеры колонны и параметры процесса эвапорации
принимаются следующими:
диаметр колонны D ... .
высота И колонны (насадки) -
плотность орошения b
расход пара Р .............
производительность колонны .
0,8—3 м
6 — 12 ,
1 — 2 jk’pK=
0,5 — 1,5 кг1кг
20 — 2С0 л?(сут/си
Удельная поверхность наиболее часто применяемых
видов насадки колеблется в значительных пределах
(табл. 22.17).
Таблица 22.17
Параметры насадок
Вид насадки Размеры насадки в см Удельная по- верхность а в М-1м3
Кольца:
спиральные . 7,5X7,5 95
гладкие . . . 11,8X10 66
фарфоровые 2,5x2,5 ПО
„Шахматная" . . 22,5X11,3X6,8 22
Дробленый кокс — 40
кварц 7,5 45
При ориентировочных расчетах пользуются упрощен-
ными выражениями связи основных величии
ЬС0
pctf + b '
Ь(Ср — С)
Сра
(22.135)
(22.136)
Так, для фенольных вод при изменении основных па-
раметров в пределах Р=0,2ч-5 кг; b = 35—250 м3/м2 ч
и aw 80 м21м3 были установлены значения рот 0,03 до
0,18 м/ч.
Возможность распространения этих данных на дру-
гие вещества и условия экспериментально не прове-
рена.
Задача расчета высоты колонны имеет несколько ре-
шений в зависимости от выбора величины Р и Ь. Обыч-
но целесообразно уменьшить удельный расход пара и
увеличивать плотность орошения.
Отношение высоты колонны к ее диаметру должно
быть не более 5—10.
В. АЭРАЦИЯ
Физико-химическая сущность очистки сточных вод
методом аэрации заключается в окислении содержа-
щихся в них примесей кислородом воздуха, а также
в переходе растворенных летучих веществ в газовую
фазу (десорбция).
Реакции окисления кислородом воздуха растворен-
ных веществ протекают специфично для различных ве-
ществ и зависят от их концентрации, температуры, кис-
лотности среды и т. д. Расчет этих реакций произво-
дится на основании лабораторных опытных данных.
Процесс десорбции газов из воды в воздух при про-
пускании воздуха над поверхностью воды, барботаже
газа через воду или разбрызгивании воды может быть
выражен следующими теоретическими уравнениями.
1. При пропускании 'воздуха над водой и без ее
перемешивания
0,43Igy = £>(yp —0,207, (22.137)
где Со — начальная концентрация газа в воде в г/л;
С — концентрация газа ко времени /;
t — время в мин-,
D — коэффициент диффузии;
h — высота слоя воды в см.
Количественные значения D для некоторых газов сле-
дующие:
для кислорода
„ сероводорода.
. углекислоты
, хлора .
1,1-10 • cM-Imuh
8,6-10 "
9.2-10-4
7.6-Ю-4
2. При интенсивном перемешивании воды (барботаж,
брызгала, градирни)
lg Со - IgC = 0,43 ₽/ = у, (22.138)
где S — поверхность раствора в см2;
V — объем раствора в см3-,
р — коэффициент десорбции, зависящей от природы-
газа и температуры среды.
Значения р для растворенных газов при температуре-
250 С следующие:
сероводород .
сернистый газ
аммиак . . .
углекислота
0,07
0,055
0,015
0,17
Г. ВЫПАРИВАНИЕ
Выпаривание сточных вод применяют для увеличения
концентрации содержащихся в ней солей и ускорения-
последующей кристаллизации. Осуществляется оно ме-
тодом простой выпарки и выпарки под вакуумом; по-
следняя может быть одно- или многократной.
Простая выпарка производится в открытых резервуа-
рах; для нагревания воды чаще всего используется глу-
хой пар низкого давления.
•Количество подлежащей испарению воды G
G = q[l-—\кг, (22.139)
\ ск!
216
РАЗДЕЛ IV. Очистка производственных сточных вод
где q— количество поступающей на выпарку сточной
жидкости в кг;
Со — начальная концентрация примесей в г/л;
Ск — конечная (заданная) концентрация примесей
в г/л.
Расход пара D на 1 кг испарившейся воды при про-
стой выпарке составляет обычно 1,1 кг.
Общая потребность тепла
M = G(X —6)ккал; (22.140)
яде X — теплосодержание греющего пара в ккал/кг-,
0 — температура конденсата в ° С.
Выпаривание под вакуумом производят в специаль-
ном вакуум-аппарате, соединенном с конденсатором и
воздушным насосом, который поддерживает в аппарате
необходимое разрежение (рис. 22.33).
Рис. 22.33. Выпарная вакуумная установка
1 — вакуум-аппарат; 2 — поверхностный конден-
сатор; 3 — воздушный насос; 4 — сборники кон-
денсата
При простой выпарке в вакуумной установке тре-
буется менее высокая температура подогрева жидкости,
что позволяет широко использовать для этой цели отра-
ботанный мятый пар.
Технологический расчет вакуум-выпарки принципи-
ально не отличается от приведенного ранее расчета про-
стых испарителей, осложняются лишь тепловые расчеты.
Многократная (многокорпусная) вакуум-выпарка
предусматривает использование вторичного (сокового)
пара, образующегося в каждом предыдущем вакуум-
аппарате, для нагревания содержимого последующего
аппарата, работающего при более низком давлении. 1<о-
.личество ступеней (корпусов) в вакуумных установках
колеблется от 2 до 10.
Принципиальная схема многократной выпарки (трех-
-камерная) приведена на рис. 22.34.
Рис. 22.34. Трехкамерная выпарная установка
J — вакуум-аппарат; 2 — конденсатор; 3 — насос; 4 —
сборники конденсата
Сравнительная эффективность работы различных сту-
пеней многокорпусной установки иллюстрируется дан-
ными табл. 22.18.
Таблица 22.18
Эффективность работы многокорпусной установки
Показатели работы Корпуса (ступени)
1 I п 1 IV
Средняя температура пара в °C: греющего по 101 89 79
сокового 99 90 75 55
Средняя скорость движения ра- створа в м'сек 3.5 2,4 2.2 2.8
Средний коэффициент теплопе- редачи в ккал!м: ч °C . . 3600 4800 3500 1700
Средняя концентрация раствора в % 9,8 11,7 21,4 39,9
Многокорпусная выпарка позволяет значительно сни-
зить расход греющего пара, что приобретает особое
значение в случаях необходимости упаривания больших
количеств воды.
Расход греющего пара на 1 кг испарившейся воды
зависит от конструкции аппаратов, теплоизоляции, ре-
жима работы и т. п. (табл. 22.19).
Таблица 22.19
Удельный расход пара в зависимости от числа ступеней
выпаренной установки
Число ступеней 1 2 3 4
Удельный расход пара в кг 1.1 0,57 0,4 0.3 0,27
Расчет многокорпусной выпарки производят по при-
веденным ранее уравнениям материального и теплового
баланса с учетом таких факторов, как понижение упру-
гости пара, повышение температуры кипения за счет
гидростатического давления и т. д.
Компоновка различных систем выпарки, конструкция
выпарных аппаратов, их габариты и режим работы
весьма разнообразны.
Д. КРИСТАЛЛИЗАЦИЯ
Очистка сточных вод методом кристаллизации осно-
вана на выделении из сточной жидкости кристаллов
загрязняющего ее вещества, образующихся при естест-
венном или искусственном ускорении испарения жидко-
сти. Этот способ применим лишь в случаях обработки
небольших количеств концентрированных сточных вод.
Недостаточно концентрированные воды целесообраз-
но предварительно упаривать.
При перемешивании и охлаждении сточной жидкости
процесс кристаллизации ускоряется благодаря умень-
шению растворимости.
Кристаллизация может осуществляться в кристалли-
заторах следующих типов:
1) периодического действия с естественным охлаж-
дением вследствие испарения ®оды;
2) периодического действия с перемешиванием и ис-
кусственным охлаждением;
Глава 22. Основные методы очистки
217
-<3) непрерывного действия большой производитель-
ности;
4) в выпарных аппаратах (испарителях), работаю-
щих при атмосферном давлении или под вакуумом с по-
догревом сточной жидкости.
Наиболее частое применение при очистке промыш-
ленных сточных вод находят кристаллизаторы перио-
дического действия, конструируемые по типу горизон-
тальных или радиальных отстойников.
Поступающая в них сточная жидкость подвергается
естественному испарению. Образующиеся при этом кри-
сталлы периодически извлекаются, а кристаллизаторы
дополняются новыми порциями воды.
Расчет процесса кристаллизации сводится к опреде-
лению весового количества Q обрабатываемой в кри-
сталлизаторе сточной жидкости
Q = q + g+GKe, (22.141)
где q — вес маточного раствора после кристаллизации
в кг;
g— вес кристаллов, выделившихся за время кри-
сталлизации, в кг;
G — весовое количество испарившейся воды в кг.
Вес образующихся кристаллов зависит от характера
кристаллизуемого вещества и концентрации его в сточ-
ной жидкости и определяется
= n IQOgc —S?
ё~ 100-5(7? -1) '
22.142)
где gc — вес безводной соли в обрабатываемом коли-
честве сточной жидкости, определяемый по на-
чальной концентрации Со в г/л и удельному
весу у сточной воды и равный
gc = C0~; (22.143)
У
S — концентрация соли в маточном растворе (в
вес. ч. соли на 100 вес. ч. чистой воды);
R— отношение молекулярного веса кристаллизую-
щегося из раствора кристаллогидрата 7И] к
молекулярному весу безводной соли М2; если
из раствора кристаллизуется безводная соль,
то /? = 1.
В случае кристаллизации при естественном испаре-
нии количество испаряющейся с 1 л2 зеркала кристал-
лизатора воды будет
gi = К (Р~ up) кг/ч. (22.144)
где /(— коэффициент испарения, зависящий от темпе-
ратуры и скорости движения воздуха над кри-
сталлизатором;
Р — упругость паров в ммрт.ст. над водой при
средней температуре испарения ts;
р — упругость паров воды в мм рт. ст. в воздухе
при температуре t0;
<р — относительная влажность воздуха.
Общий вес испаряющейся воды G за весь период ис-
парения т равен
G = glFx, (22.145)
где F — поверхность испарения в кристаллизаторе в м-;
т — продолжительность испарения в ч.
Необходимые для расчета значения величин Р ж р
в зависимости от температуры приведены в табл. 22.20.
Таблица 22.20
Значения упругости паров над водой Р и в воздухе Р
в зависимости от температуры
Величина коэффициента К находится в зависимости
от температуры и скорости движения воздуха над
жидкостью (табл. 22.21).
Таблица 22.21
Значения коэффициента испарения К
ts Значения К прп скорости воздуха в м/сек
0,5 1 2 3 4 5
25 0,019 0,028 0,04 0.049 0,057 0,064
50 0,022 0,031 0,043 0,053 0.062 0.069
70 0,023 0,033 0,046 0,057 0,065 0.073 '
90 0,024 0,035 0,049 0,06 0,069 0.078
Степень насыщения воздуха влагой •<? для средних
условий можно принять равной 0,7.
Зная величину Q и принимая различные значения р
и нетрудно определить все остальные характеристи-
ки и габариты кристаллизатора.
Простейшая кристаллизация является малоэффектив-
ным процессом. Ее осуществление возможно только при
наличии значительной свободной территории. Более эф-
фективно выпаривание при атмосферном давлении или
под вакуумом.
Е. АДСОРБЦИЯ
Очистка сточных вод методом адсорбции осуществ-
ляется двумя путями:
1) введением в очищаемую сточную жидкость опре-
деленных количеств сорбента с последующим переме-
шиванием и отстаиванием (сорбция в статических усло-
виях) ;
2) фильтрованием воды через слой сорбента (сорб-
ция в динамических условиях).
В качестве сорбентов применяют активированный
уголь, коксовую мелочь, торф, каолин, болотную руду,
опилки, золу и др. Лучшим из них является активиро-
ванный уголь.
Процесс адсорбции в первом приближении удовле-
творительно подчиняется эмпирической формуле
Л = аС3 (22.146)
где А — удельная адсорбция, т. е. количество адсор-
бированного вещества в г на 1 кг сорбента;
С — равновесная концентрация вещества в рас-
творе в г/л;
а и Р — эмпирические константы.
Величины аир зависят от вида сорбента, характера
сорбируемого вещества и его концентрации в воде С
от температуры среды t, продолжительности процесса
и др. Для активированного угля при Со =2-^20 г/л, 1=
= 16° С и продолжительности сорбции 3—4 ч 'эти вели-
чины приведены в табл. 22.22.
Зависимость аир от t иллюстрируется данными,
приведенными в табл. 22.23.
218
РАЗДЕЛ IV. Очистка производственных сточных вод
Таблица 22.22
Зависимость констант а и ₽ от характера сорбируемого
вещества
Сорбируемое вещество Р
Амилацетат Крезол". . . . Уксусная кислота Фенол 4.8 0,97 17,18 0.49 0,48 0,4 0,23
Таблица 22.23
Зависимость констант а и 3 от температуры
Температура в °C Уксусная кислота Фенол
а ₽ а ?
20 0,97 0,4 17,18 0,23
50 0,08 0,66 — —
70 0,04 0,75 2.19 0,47
Необходимое количество сорбента
(Со —C)Q
m = л ’ (22‘147)
где Со — начальная концентрация раствора;
Q — объем раствора.
Для практических расчетов процесса адсорбции в
статических условиях время достижения равновесия,
а также константы Д и п определяются эксперимен-
тально.
Для перемешивания воды и сорбента адсорбер дол-
жен быть снабжен мощной мешалкой.
В динамических условиях, т. е. при фильтрации рас-
твора через слон сорбента (сорбционный фильтр), про-
исходит непрерывное насыщение последнего. Расчет
процесса в этом случае сводится к определению продол-
жительности защитного действия фильтра, т. е. времени
от начала фильтрования до появления в фильтрате не-
поглощенного вещества.
Защитное действие фильтра определяется по фор-
муле
T = kiH — -4 (22.148)
где Т — время защитного действия фильтра в ч;
Н — высота фильтра в м;
ki и — эмпирические константы.
Сорбционный фильтр делается обычно в виде цилин-
дрического резервуара, заполненного сорбентом. В це-
лях обеспечения равномерного распределения сточной
жидкости фильтрация производится снизу вверх.
Расчетная скорость фильтрования обычно прини-
мается в пределах 2—4 л/ч.
Зависимость между основными расчетными величи-
нами сорбционных фильтров
W^=(H-h)Fa, (22.149)
откуда
Н=— + h, (22.150)
aF
где W — количество вещества, сорбированного фильт-
ром, в кг;
И.— высота фильтра в м;
h — эмпирическая константа (размерность в .и);
F — площадь сечения фильтра в м2;
а — динамическая активность 1 Л1Э сорбента в кг,
составляющая (0,8 4-0,85) А.
22.6. ОБЕСФЕНОЛИВАНИЕ
Фенолы содержатся в сточных водах коксохимиче-
ских, нефтеперерабатывающих, лакокрасочных и лесо-
химических заводов, обогатительных фабрик цветной
металлургии, заводов органических красителей, пласт-
масс, газогенераторных станций и почти всех химиче-
ских комбинатов.
Концентрация фенолов в сточных водах колеблется
от 15 до 0,01 г/л (обогатительные фабрики).
Установки по извлечению фенолов являются большей
частью элементом технологической части предприятия и
проектируются специалистами-технологами. Поэтому в
настоящем справочнике даются только общие сведения
по деструктивным методам окончательного обесфеноли-
вания сточных вод, прошедших экстракционные уста-
новки.
А. СОРБЦИЯ
Для сорбции фенолов применяют активированный
уголь, вофатит, генераторную пыль и золу.
Извлечение фенолов активированным углем не полу-
чило широкого распространения, так как кроме дорого-
визны активированный уголь легко дезактивируется и
трудно поддается регенерации.
При применении вофатита содержание фенолов в
сточной воде снижается на 99,6%.
Адсорбция фенола золой или шлаком подчиняется
всем законам сорбционных процессов.
Соответствующие значения коэффициентов в уравне-
нии изотермы адсорбции следующие: |5 =0,0797 и а =
=0,575.
В табл. 22.24 приведены данные о количестве фено-
лов, снимаемых 1 кг золы.
Таблица 22.24
Данные о количестве фенолов, снимаемых 1 кг золы
Наименование образца Съем 1 кг золы фе- нолов в мг
Летучая зола донбасского тощего каменного уг.' То же, бурого подмосковного угля То же, новомосковского угля Зола и шлак лисичанского каменного угля марки Д Торфяной шлак и зола с решеток и из-под колосни- ков Летучая торфяная зола из цик. То же, из-под экономайзера . . . Торфяной шлак п зола нз-под решеток 271 159 270 294 692 998 990 901
ВНИИ Водгео в настоящее время проводит работы
по выяснению возможности обесфеноливаиия вод иони-
тами.
Предварительные опыты показали, что наиболее пер-
спективными являются следующие иониты: сульфоуголь,
АН-2ф, ЭДЭ-10П, АП-16 и АВ-17.
Глава 22. Основные методы очистки
219
Б. МЕТОД ПЕРЕХЛОРИРОВАНИЯ
При соблюдении определенных температуры и pH
среды фенолы не хлорируются, а разрушаются с обра-
зованием таких производных, которые не дают, хлорфе-
нольного запаха.
Проведенные ВНИИ Водгео исследования показали
следующее.
1. Фенолы и крезолы в концентрациях 5, 10, 50 и
100 мг/л окисляются хлором до полного разрушения
бензольного кольца с образованием малеиновой и метил-
малеиновой кислот.
2. Процесс разрушения фенола и крезола, а также
доза вводимого хлора зависят от pH среды; при конеч-
ном pH < 6 процесс идет наиболее эффективно.
3. Для полного разрушения фенола и крезола до об-
разования малеиновой кислоты необходимо вводить
хлор в 1,25-кратном размере (т. е. 7,5 мг активного
хлора на 1 мг фенола). При кратности 0,8, 0,9 и 1 и
оптимальном pH содержание остаточного фенола и хлор-
фенола колеблется от 0,1 до 1/5 мг/л.
4. При нагревании до 40° С в течение’ 1 ч процесс
хлорирования протекает так же, как при комнатной
температуре, а в контакте — в течение 1 суток.
5. На практике можно применить хлорирование сточ-
ной жидкости, содержащей 10, 50 и 100 мг/л фенола,
в открытых резервуарах при обычной температуре (без
нагревания).
6. При хлорировании сточных вод нелетучие фенолы
хлорируются в первую очередь; 0,4-кратное количество
вводимого хлора снижает содержание нелетучих фено-
лов иа 97,5% (при начальном их содержании
~700 мг/л); в то же время снижение летучих фенолов
происходит лишь иа 33% (при начальном их содержа-
нии ~ 300 мг/л).
В. БИОЛОГИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА
Биологическая очистка, а чаще доочистка фенол-
содержащих сточных вод (после извлечения из них ос-
новной массы фенолов) производится на локальных
очистных сооружениях или, что чаще, на общегородских
районных сооружениях согласно указаниям гл. 23.
ГЛАВА 23
СОВМЕСТНАЯ БИОЛОГИЧЕСКАЯ (БИОХИМИЧЕСКАЯ) ОЧИСТКА
ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ И БЫТОВЫХ СТОЧНЫХ ВОД
23.1. ОБЩАЯ ЧАСТЬ
Главными факторами, определяющими возможность
биологической очистки производственных сточных вод,
являются:
а) способность органических веществ данных сточ-
ных вод разрушаться биохимически;
б) концентрация загрязнителей в очищаемых стоках;
в) наличие необходимых биогенных питательных ве-
ществ (азота, фосфора, калия);
г) наличие и концентрация веществ, способных ока-
зывать токсическое воздействие на микроорганизмы;
д) активная реакция pH;
е) температура и другие показатели.
Большинство видов производственных сточных вод
в том или ином отношении не соответствуют требова-
ниям биохимической очистки и нуждаются в специаль-
ной предварительной подготовке или разбавлении.
Для биологической очистки производственных сточ-
ных вод применимы те же типы сооружений, что и для
очистки бытовых сточных вод (поля фильтрации, био-
фильтры, аэрофильтры и аэротенки). В отдельных слу-
чаях возможно применение двухступенчатой очистки.
Выбор типа сооружений определяется количеством
и специфическими особенностями очищаемых вод с точ-
ки зрения качества и постоянства их состава и концен-
трации, способности к окислению и т. п., а также тре-
бованиями к очищенной воде.
Наиболее устойчивыми в эксплуатации и наименее
требовательными в смысле предварительной очистки
сточных вод являются поля фильтрации.
Наиболее легко управляемым сооружением является
аэротенк. Поэтому при прочих равных технико-экономи-
ческих показателях для биологической очистки сточных
вод целесообразнее всего применять аэротенки.
Воды, дающие большой прирост ила, при любых тех-
нико-экономических показателях рациональнее очищать
в аэротенках (например, фенольные воды, стоки коже-
венных заводов и заводов дивпнил-стирольного каучука
без некаля).
Расчет и конструирование окислителей для производ-
ственных сточных вод ведут по методам аналогично
применяемым при очистке бытовых вод.
Исходными данными при расчетах служат резуль-
таты анализа сточных вод, главным образом показатель
БПКполи! а не содержание отдельных веществ (напри-
мер, фенолов).
Предварительная обработка (очистка) производст-
венных и бытовых. вод может производиться или сов-
местно, или раздельно для каждого вида сточных вод,
причем в последнем случае производственные воды в за-
висимости от их характеристики могут подвергаться
механической и химической обработке, а бытовые —
только механической.
Совместная механическая очистка допускается для
производственных вод, которые по своему составу и
характеру осадка не могут нарушать биологического
процесса очистки и последующей совместной обработки
осадка и, следовательно, не требуют специальной пред-
варительной обработки, а также в случае незначитель-
ного количества производственных вод по отношению
к расходу бытовых вод, исключающего возможность
нарушения биологического процесса.
В остальных случаях производственные и бытовые
сточные воды поступают на очистные сооружения по
раздельным системам (например, сточные воды, содер-
жащие смолы, масла, жиры, а также стоки, требующие
нейтрализации, и т. д.).
Сооружения для совместной механической очистки
производственных и бытовых сточных вод могут рас-
считываться по нормам для последних. Количество и
свойства осадка от производственных сточных вод при-
нимают по данным анализа.
Данные по ХПК и БПК отдельных органических ве-
ществ приведены в табл. 23.1.
Таблица 23.1
БПК и ХПК некоторых органических веществ
Наименование вещества
1
Спирты:
метиловый.
этиловый
бутиловый.
н-октнловый
аллиловый .
Глицерин:.
Этнленхлоргидрии
Этилендиамин
Метиленбром
Эфиры:
этиловый .
уксусно-этил
ацетоуксусный
Изобутилацетат
Формальдегид
Ацетальдегид
Бутиральдегид
Кротоновый альдегид
Ацетон
Ацетамид
Акролеин . ...
0,94 1,82 1,45 1,2 1,5 1,5 2,08 2,6 2,95 2,2
0,86 1,23
0,48 0,99
2.1 2,66
0 0,1
0,5 2,59
1,49 1,81
1,15 1,72
2,05 2,2
0,75 1,07
1,07 1,82
1.11 2; 44
2.1 2,28
1.68 2,17
1,87 2,167
• 0,52 1,99
Глава 23. Совместная биологическая (биохимическая) очистка производственных и бытовых сточных вод 221
Продолжение табл. 23.1
1 Наиме- зиие всцества БПКполнвл‘г I на 1 мг ве- щества ХПК в мг на мг ве- щества
1 2 3
Кислоты:
уксусная .... 0,86 1,07
монохлоруксусная . 0,3 0,59
дихлоруксусиая 0.2 0.37
масляная. 1,49 1,78
акриловая . 0,83 1,33
муравьиная 0,276 0,35
пропионовая . — 1.51
н-палериановая — 2,04
н-капроновая . . 2.03
пальмитиновая 2,03 2,87
стеариновая. 1,79 2,94
бензойная. 1,61 1,97
фталевая . 1 1,44
пикриновая 0 1,28
Глюкоза. 0,54 0,92
Сахар . 0,-19 1,12
Гликоль 1.26 1.492
Лейцин ... 2,06 2,325
Метакриламид 0,93 1.69
Винилацетат ... 1 1,67
Диметплформамид 0.1 1.53
Метиленхлорид 0 0.56
Мочевина* 2,13 2.133
Меламин . . 0 1,4
Вннилидеихлорид 0 0.82
Хлороформ 0 0.33
Четыреххлористый углерод 0 0.2
Бензол Ы5 3,07
Стирол . . . 1.6 3,07
а-метилстирол . 1.56 3,11
Фенол .... 1.1 2,28
о-аминофенол 1.45 2,493
ш-аминофеиол 0 2.493
р-амннофенол. 0.67 2,493
о-крезол . 1.56 2,57
Резорцин 1.495 1,89
Пирокатехин 1.465 1,89
Гидрохинон 0,458 1,89
Анилин .... 1.9 2,41
Канифолевое мыло 1.2 2,2
Трикрезилфосфат. 1,3 2.2
Трнбутилфосфат ........ 0.1 2,16
Ди (2 этилгексил) фенилфосфат Трифенилфосфат 0,1 2,97 2,06
Диэтиламин. . 1,31 2 95
Триэтнламин 0,05 3,08
Азодинитрил пзомасляной кислоты (порофор) Кероснн-бензол. . . . . 0,069 0,162 1,39
Днэтилспгликоль 0.176 1.27
Аспарагин. 1,63 1,69
Изопрен .... 0,55 3,285
Днметнллноксаи. 0,45 2 2
Метилбутапдиол 1,35 2,15
Оксановый спирт циклический 1,55 1.98
* При окнсленин]до HNO3.
При отсутствии данных по БПК и ХПК рекомендует-
ся определить ХПК стока на основании стехиометриче-
ского расчета по отдельным органическим загрязните-
лям; БПКго при этом способе принимают приблизитель-
но равным 0,8 от ХПК.
Для ориентировочных расчетов сооружений биологи-
ческой очистки при отсутствии данных можно принимать
следующие величины (с обязательным проведением
опытных работ для уточнения к составлению проект-
ного задания):
1) БПКполн Для производственных сточных вод —
1,5—2 а на 1 г загрязнителя;
2) БПКполн общего стока, идущего на биологическую
очистку, — не более 500 яг/л;
Таблица 23.2
Предельно'" допустимые концентрации веществ
при биологической очистке сточных вод
Наименование вещества Конт В J Е £ о с по даипым лаба- Д5 раториц биологи- ческой очистки д сточных ВОД а ВНИИ Водгео Примечание
1 2 3 4
Аммоний роданистый „ уксусно” кислый - • АнплИ Ацетальдегид. Ацетон Бензол Бор в соединен Гидрохинон. Глицерин . Детергенты (синтети- ческие поверхност- но-активные ве- щества) : ОЛ-7, ОП-Ю. . Железо в соедине- ниях Жирополобные ве- щества (масла). Калий цианистый . - . Капролактам Кислоты: бензойная масляная . . стеариновая Красители: конго-красный диазо-синий . . . прямой коричне- вый прямой черный Крезол .... Ксилол Медь . . Мышьяк Некаль Нефтепродук . . Никель Пиридин Пирокатехин Порошок .Новость" . Резорцин. Свинец 500 500 4 100 1 15 5 10*— —20**— —40*** 100 100 • 300 25 120 60 60 100 7 0,4— —0,5 0,2 100 100 1 400 100 100 100 1 500 500 100 750 100 15 500 8—9 150 500 300 1000 0.4—0,5 100 50 400 100 200 Для аэротенка-сме- сителя То же То же, при постепен- ном увеличении концентрации ани- лина; при эпизоди- ческом поступле- нии анилин ток чей Для аэротенка-сме- сителя Без примеси других органических заг- рязнителей очи- щаться ие может Для аэротенк сителя Для аэротенка-сме- сителя. Из-за боль- шого прироста бпо- пленкн биофильт- ры не рекоменду- ются Для аэротенка-сме- сителя Для аэротенка-сме- сителя ’Для биофильтра То же Для аэротенка-сме- сителя Для аэротенка-сме- сителя То ж Для аэротенк сителя Для аэротенка-сме- сителя
222
РАЗДЕЛ IV. Очистка производственных сточных вод
Продолжение табл. 23.2
Наименование вещества Конце в к X о о с по данным лабо- д ч ратории биологи- Ей ческой очистки § сточных вод » ВНИИ Водгео Примечание
1 2 3 4
Спирты: амиловый . • . . . бутиловый .... метиловый . . . Сульфиды ... Сульфапол Сурьма Толуол Тринитротолуол . Фенол (карболовая кислота) Формальдегид. Хлорбензол Хром: т.лехвалеитиый . . шестпвале нтный . Циан . Цинк .... .... Эфир уксусио-этило- вый ...” * Концентрации кам полной биологич * * То же, к аэр * ** То же, к био: 3 200 20 цр-90** 0,2 12 1000 160 10 2,7 2,7 0,1 И детерп еской о> отенкам фильтра. 400 500 180 40 12 1000 200 350 10 2,7 2,7 3,2 11 500 гитов, отно 1ИСТКИ. неполной ( м и полям < Для биофильтра То же При отсутствии ор- ганических загряз- нителей; pH очи- щенной жидкости около 3 В присутствии фено- ла, уксусной кис- лоты, метилового спирта; pH очи- щенной жидкости 4-4,5 Для биофильтра Для аэротенка-сме- сителя Для биофильтра Для аэротенка-сме- сителя То ж Для биофильтра сящиеся аэротеи- эчпетки. фильтрации.
3) продолжительность аэрации —20 ч;
4) количество воздуха —60 м3 на 1 Л13 сточной во-
ды при глубине аэротенка 2 л; при другой глубине аэро-
тенка расход воздуха изменяется обратно пропорцио-
нально глубине аэротенка.
Для надежного действия очистных сооружений не-
обходимо обеспечивать следующие условия;
1) полное обессмоливание или обезжиривание про-
изводственных сточных вод;
2) значение активной реакции pH смеси сточных вод
должно быть в пределах от 7 до 8,5;
3) возможно полное удаление из производственных
сточных вод взвешенных органических, минеральных или
волокнистых веществ до смешения этих вод с бытовыми;
4) концентрация в сточных водах вредных веществ
не должна превышать допустимые для микроорганиз-
мов-минерализаторов пределы (табл. 23.2, 23.3);
•5) содержание растворенных минеральных солей в
смеси сточных вод, поступающих на сооружения био-
логической очистки, не должно превышать 10 г/л;
6) верхний предел температуры сточных вод, подле-
Таблица 23.3
Предельно допустимая концентрация веществ
при метановом брожении
Наименование вещества Концен- трация в мг/л
Толуол . . . Амиловый спирт Ацетон Бензол Хром: трехталеитпый шестпвалентн ып Медь Свинец 200 100 800 200 25 3 25 50
жащих биологической очистке, следует принять 30° С, а
нижний —6° С.
В тех случаях, когда температура смеси производст-
венных и бытовых вод будет выше или ниже этих пре-
делов, для обеспечения нормального хода биологических
процессов очистки она должна быть доведена до ука-
занных пределов.
Поддержание оптимальной температуры общего сто-
ка может быть достигнуто:
охлаждением производственных вод на охлаждаю-
щих устройствах;
добавлением условно чистых вод.
Наиболее целесообразно в этом случае использовать
продувку оборотного цикла охлаждения с возможностью
забора горячей или охлажденной воды;
7) смесь сточных вод, поступающая на сооружения
биологической очистки, должна содержать 15—25 мг/л
азота аммонийного и 3—8 мг/л фосфора;
8) производственные сточные воды при неравномер-
ном поступлении или непостоянной концентрации за-
грязнений должны предварительно пройти усреднитель;
9) в схеме коммуникации узла очистных сооружений
должна быть предусмотрена обводная линия для сброса
промышленных сточных вод, минуя сооружения биоло-
гической очистки;
10) для обеспечения пуска, наладки и выявления оп-
тимальных условий работы очистных сооружений, а так-
же для проведения экспериментальных работ при изме-
нении технологии производства в составе биологических
очистных сооружений целесообразно предусматривать
опытно-наладочную группу: аэротенк и вторичный от-
стойник с собственным иловым насосом и коммуника-
циями для ила;
111) количество секций каждого типа очистных со-
оружений должно быть не менее двух; пропускную спо-
собность каждого из них рассчитывают иа 50%-ную от
расчетного притока сточных вод;
12) в связи с неравномерной скоростью потребления
кислорода в процессе очистки необходимо предусматри-
вать возможность регулирования количества подавае-
мого воздуха по длине обычных аэротенков или при-
нимать другие меры, обеспечивающие равновесие между
растворением кислорода в жидкости и его потреблением;
13) необходимо предусматривать централизованную
систему опорожнения аэротенков со сбросом воды из
аварийного аэротенка в центральный подводящий кол-
лектор к аэротенкам;
14) при наличии в производственных сточных водах
поверхностно-активных пенообразующих веществ необ-
ходимо предусматривать мероприятия по борьбе с пе-
ной. Для гашения пены используется очищенная
Глава 23. Совместная биологическая (биохимическая) очистка производственных и бытовых сточных вод 223
жидкость из вторичного отстойника. При соответствую-
щем обосновании для пеногашения можно использовать
осветленную сточную жидкость.
При проектировании пеногашения рекомендуется
принимать (впредь до получения надежных эксплуата-
ционных данных):
количество брызгал 1 шт. па 5 л? поверх-
ности аэротенка
расход воды па одно брызгало . 0,5 — 1 ла/ч
высотное расположение брызгала 1 м над поверхностью
воды
тип брызгала . аналогичный душевой
сетке
15) высококонцентрированные (по содержанию ор-
ганических веществ) производственные сточные воды
должны быть разбавлены до значения БПКполн в соот-
ветствии с данными, полученными в лабораторных опы-
тах (примерно для биофильтров не более 800 мг/л и
для аэротенков-смесителей не более 1200 мг/л);
для малоизученных производственных сточных вод
при проектировании принимают БПКполн 500 мг/л (при
заведомом отсутствии токсических веществ);
16) необходимая степень разбавления производст-
венных сточных вод бытовыми по БПК может быть оп-
ределена исходя из БПКполн для бытовых вод в
40 г/сутки иа одного человека с учетом водопотребления
и БПКполн производственных сточных вод (по анали-
зам) ;
17) применение циркуляции для разбавления смеси
производственных и бытовых сточных вод возможно в
том случае, если в процессе биохимического окисления
не образуются токсичные вещества, накопление кото-
рых может вызвать нарушение процесса очистки.
При ориентировочных расчетах объем рециркуляции
для аэротенков принимается не более 20—25% от рас-
хода воды, требуемой для разбавления.
23.2. СМЕСИТЕЛИ
Смешение производственных сточных вод с бытовы-
ми или другими водами и растворами биогенных эле-
ментов рекомендуется производить воздухом. Помимо
перемешивания при этом происходят частичное окисле-
ние загрязнений, переход растворенных летучих веществ
в газовую фазу (десорбция) и отдувка газообразных
веществ. Снижение БПК в результате, перемешивания
воздухом допустимо принимать около 10%. Продолжи-
тельность смешения составляет 10—15 мин по макси-
мальному притоку. Количество воздуха принимают 2—
3 л3, а при сильно загрязненных производственных сто-
ках— 4—6 м3 и а 1 м3 воды.
При получении воздуха от общих турбовоздуходувок
глубина смесителя .принимается .равной глубине аэро-
тенка.
Для перемешивания воды возможно применение про-
пеллерных мешалок импеллерного типа (с засасыванием
воздуха).
23.3. АЭРОТЕНКИ
Для биологической очистки сточных вод могут при-
меняться обычные аэротенки и аэротенки-смесители.
Для концентрации стока по БПКполн до 500 мг/л и
устойчивой технологии производства применяют обыч-
ные аэротенки с напуском производственных сточных
вод и активного ила в начале аэротенка.
При БПКполн более 500 мг/л или при наличии в об-
щем стоке ядовитых веществ, или .при неустойчивой тех-
иологии производства рекомендуется применять аэро-
тенки-смесители.
Применение последних дает возможность выравни-
вать скорость потребления кислорода загрязнениями
этих вод по длине аэротенка, что обеспечивает очистку
концентрированных по БПК сточных вод и, кроме того,
повышает надежность очистки при неравномерном со-
держании ядовитых веществ в стоке, поступающем на
биохимическую очистку.
В практике проектирования совместной биологиче-
ской очистки смеси производственных и бытовых сточ-
ных вод применяют три типа аэротенков-смесителей;
а) аэротенк-смеситель типа проф. Н. А. Базякнной
(рис. 23.1);
б) аэротенк-смеситель последовательного смешения
(рис. 23.2);
в) аэротенк с пропеллерной мешалкой (рис. 23.3).
Схема
Разрез по 1~[
План
Рис. 23.1. Аэротенк-смеситель типа проф. Н. А. Базя-
кииой
/ — неочищенная сточная жидкость; 2—активный ил; 3 и S —
сжатый воздух; 4 — аэрированная сточная жидкость; 5 — водо-
подающий канал; 6 — нлопровод активного ила; 7 — водоотвод-
ной канал; 9 — фильтросы
224
РАЗДЕЛ IV: Очистка производственных сточных вод
Рис. 23.2. Аэротенк-смеситель последовательного смешения
/ — подающий лоток; 2 — трубопровод активного нла; 3 — воздуховод; -/ — трубопровод, подающий поду для гашения Jпены;
5 — отводящий лоток; 6 — фнастроеные пластины
В первом типе, аэротенка-смесителя производится
децентрализованный по всей длине аэротенка впуск очи-
щаемой смеси и активного ила; децентрализованный
выпуск очищенной смеси с активным илом производится
с противоположной стороны. Во втором типе активный
Рис. 23.3. Аэротенк с пропеллерной мешалкой
I — насосная станция; 2 — пропеллерный насос; 3 — циркуляци-
онный канал; 4 — неочищенная сточная жидкость; 5 — аэриро-
ванная жидкость (в отстойник); 6—фильтросы; Z —сжатый
воздух; 8 — активный ил
нл подается сосредоточенно в начале аэротенка, а очи-
щаемая смесь — децентрализованно по длине первой по-
ловины аэротенка. Выпуск очищенной смеси производит-
ся сосредоточенно в конце коридора аэротенка.
Распределение смеси сточных вод по длине при аэро-
тенке-смесителе последовательного смешения следует
производить в четырех разных зонах в первой половине
аэротенка; при этом в первую зону подается 10%, во
вторую и третью — по 35% и в четвертую — 20% от
общего количества подлежащих очистке сточных вод.
При аэротенках-смесителях типов проф. Н. А. Базя-
киной и последовательного смешения регенератор мо-
жет быть совмещен с аэротенком.
При аэротенке с пропеллерной мешалкой предусмат-
ривается отдельно стоящий регенератор.
В аэротенках типов проф. Н. А. Базякиной и аэро-
тенках с пропеллерной мешалкой фильтросы распола-
гаются по центру, а в аэротенке последовательного сме-
шения— по одной из стен коридора.
Для малоизученных производственных сточных вол
и для производств с меняющейся технологией при нали-
чии в стоке поверхностно-активных пенообразующих
веществ рекомендуется применять аэротенк-смеситель
последовательного смещения, как более простое соору-
жение.
В случае приема на уже существующие городские
очистные сооружения концентрированных производст-
венных сточных вод целесообразна реконструкция обыч-
ных аэротенков (системы Херда) с увеличением подачи
воздуха в первую его часть, обеспечивающим равнове-
сие между растворением кислорода в жидкости и его
потреблением.
При биологической очистке высококонцентрирован-
ных по содержанию органических веществ производст-
венных сточных вод с БПК 10 г/л и выше следует для
снижения последней прорабатывать вопрос о предвари-
тельном сбраживании сточных вод в анаэробных усло-
виях.
При высокой БПК производственных сточных вод и
при наличии в стоке большого количества иеоседающих
взвешенных веществ в ряде случаев целесообразно при-
менение предварительной аэрации сточных вод перед их
поступлением на отстойники, а также аэрации с актив-
ным илом (бнокоагуляция).
Если органические загрязнения находятся в раство-
ренном состоянии, применение биокоагуляции и преаэра-
ции нецелесообразно.
При проектировании аэротенков принимают следую-
щие данные:
рабочая глубина (в зависимости от напора
воздуходувки)
размеры секции:
ширина .
длина .
3—6 м
6-8 ,
до 100 м
Расстояния между впусками смеси сточных вод, ила
и сборниками очищенной воды при аэротенке-смесителе
типа проф. Н. А. Базякиной принимают 3—4 л/; при
аэротенке последовательного смешения расстояния меж-
ду впусками смеси принимают в зависимости от длины
аэротенка.
Глава 23. Совместная биологическая (биохимическая) очистка производственных и бытовых сточных вод 225
Аэротенки рассчитывают по приводимым ниже фор-
мулам.
Полезный объем аэротенка на полную очистку равен
t 2а В \
И^полезн — Сбыт ( + Спроиз I Л*3» (23.1)
где Сбыт и Спроиз — расход бытовых и производст-
венных вод в л3/ч;
а — БПК20 поступающих в аэротенк
бытовых сточных вод в мг/л;
К — коэффициент использования кис-
лорода (для фильтросов К=
— 12 г/л4, для дырчатых труб
/(=6 г/л4;
/ — интенсивность аэрации в л3 на
il л2 поверхности аэротенка в ч,
определяемая подбором; /=5 ->
-4- 8 м3(м3 ч \
KI — БПКао. соответствующая концу фа-
зы окисления и началу фазы
нитрификации органических ве-
ществ в сточной воде, в мг(лч-,
В — БПК2о поступающих в аэротенки
производственных сточных вод
в мг/л-,
М — скорость потребления кислорода
производственными сточными во-
дами в лг/л в 1 ч, равная
M=IdK,
d— дефицит кислорода в долях еди-
ницы от насыщения.
Средняя продолжительность аэрации смеси сточных
вод
______И^полези
Сбыт "Ь Спроиз
Расход воздуха на аэрацию
А)=^^л3/ч, (23.3)
Н
где Н — глубина аэротенка в л.
Полезный объем аэротенка на неполную очистку
w _ Сбыт •2 , СнроизД з ,23 „
^иеполн- + 2/И М . (23.4)
где m — коэффициент, зависящий от расчетного процен-
та снижения БП1\2о, принимаемый по табл.
15.17.
Объем аэротенков может быть определен и по их
окислительной мощности. В табл. 23.4 приведены дан-
ные по окислительной мощности аэротенков, очищаю-
щих отдельные органические вещества.
Для ориентировочных подсчетов при отсутствии дан-
ных можно принимать окислительную мощность аэро-
тенка равной 600 г/л3 сутки.
Объем аэротенков-смесителей может определяться
также по формуле
Г=ГС = ^С, (23.5)
где W — полезный объем аэротенка в м3;
Т — продолжительность аэрации в ч;
15—1118
(23.2)
Таблица 23.4
Окислительная мощность аэротенков
При очистке отдельных органических веществ
Наименование вещества Окислитель- ная мощ- ность в г/с у тки на 1 м3соору- жения
1 2
Спирты:
метиловый . 750-300
бутиловый . 7а0—800
этиловый 1250.
Глицерин Кислоты: 1100
масляная . . 750—800
муравьиная 750—800
стеариновая 400
уксусная. 1370
Формалин 525—560
Глюкоза ' 750
Уксусно-этиловый эфир 750—800
Бензол .... 750
Бензойная КИс; 750—800
Фенол 2000
Анилин 750*
Крезол . 700
Резорцин . SOO
Пирокатехин 700
Гидрохинон .... 450**
Смесь этилового спирта и уксусн 1850
Ацетальдегид 800
* При постепенном увеличении концентрации 100 мг/л н равномерном содержании. анилина до
** Без других органических соединений в стоке аэротенк не работает.
С — количество очищаемых сточных вод в л3/ч;
а — БПКго неочищенной сточной воды в г/л3;
b — БПК20 очищенной сточной жидкости в г/м3;
М — постоянная скорость потребления кислорода
в аэротенке в мг в 1 ч.
При совместной очистке бытовых и газогенераторных
сточных вод объем аэротенка-смесителя должен быть
равен
= /—+^-к,
\31,5а 15,4 а/
(23.6)
где В — БПК20 бытовых сточных вод;
А — БПК20 газогенераторных вод;
а — концентрация активного ила в г/л по беззоль-
ному веществу.
Пример. Требуется определить объем аэротенка-смесителя
для совместной биологической очистки смеси бытовых и газо-
генераторных буроугольпых сточных вод в количестве 100 жа/ч,
разбавленных водопроводной водой.
В смеси имеется 50% бытовых сточных вод с БПК, равной
458 мг/л-, 1,5% газогенераторных вод с БПК 13 667 мг/л и 48,5%
водопроводной воды.
Решение. БПК смеси равно
„„ 50-458+1,5-13 667 ,
БПК=---------1---------=434 мг/л,
из иих:
БПК бытовых сточных вод
226
РАЗДЕЛ IV. Очистка производственных сточных вод
в=_^ = 229 жг/л.
100
БПК газогенераторных сточных вод
Время, необходимое для очистки смеси при 3 г/л активного
ила и 20% золы в нем (т. е. а=2,4 г/л беззольного вещества
ила), будет равно
Т= — + — = 229 + -°5 = 3,04+5,5=8,54 ч.
Mt М-t 31,5-2,4 15,4-2,4
где Mi и М2— скорости потребления кислорода, устанавливае-
мые опытным путем.
Объем аэротенка-смеснтеля для очистки <2=100 я3/ч опреде-
ляем по формуле (23.5)
1Г = 8,54-100 = 854 м3.
Для смеси газогенераторных вод с бытовыми скорость окис-
ления равна
уи = .Л+В_= 229+205 =ИлиМ
Л + 72 3,04+5.5
Эта скорость определяет необходимую интенсивность аэра-
ции при очистке смеси
7=
ЗДр
где d — дефицит кислорода в сточиой воде, т. е. недостаток его
до полной насыщенности, выраженный в долях едини-
цы; для бытовых вод d=0,8, для газогенераторных
с!=0,24, для смеси можно принять с!=0,75;
р —процент использования кислорода при d=l и глубине
слоя воды Я=1 м, равный для фильтросов 4,34.
Тогда
I =-----------= 5.2 м3/М3 ч.
3-0,75-4,34
Общий расход воздуха для очистки 1 м2 смеси определяют
интенсивностью и длительностью аэрации
r=2L = s^=1Iil
Н 4
где Н — глубина аэротенка-смесителя, принятая равной 4 м.
Площадь аэротенка-смеснтеля будет
В случае применения биофильтров расчетные параметры для
их принимают по СНиП П-Г.6-62.
23.4. ВТОРИЧНЫЕ ОТСТОЙНИКИ
Количество избыточного активного ила во вторичных
отстойниках при биологической очистке смеси опреде-
ляют как сумму прироста активного ила от бытовых и
производственных сточных вод.
Количество избыточного активного ила от производ-
ственных сточных вод определяют по данным опытных
исследований.
При отсутствии экспериментальных данных по при-
росту ила ориентировочный расчет можно произвести
на основании данных анализа сточных вод.
В практических условиях при полной очистке можно
ориентировочно определять прирост ила по формуле
. ХПК-БПК20
А = ------------ , (23.7)
Р
где А — прирост ила в мг/л-,
р — ХПК 1 мг ила; для производственных сточных
вод р=1Д -4-1,3.
Для более точного определения прироста ила необхо-
димо определять ХПКвых воды, прошедшей очистку, и
пользоваться формулой
(ХПКпост — ХПКвых)—(БПКпост—БПКВЫХ)
А = -------------------------------------. (хо./з)
Р
Количество выпадающего осадка во вторичных от-
стойниках после биофильтров и аэрофильтров принима-
ют в размере 25% от расчетного для аэротенка.
23.5. ДЕЗИНФЕКЦИЯ СТОЧНЫХ ВОД
Дезинфекция смеси производственных и бытовых
сточных вод производится, как правило, после вторич-
ных отстойников.
В отдельных случаях при незначительном количестве
бытовых сточных вод по сравнению с производственны-
ми или при возможности образования нежелательных
соединений загрязнителя производственных вод с хло-
ром (например, хлорфенол) целесообразна дезинфекция
только бытовых сточных вод после механической очи-
стки.
В этих случаях после хлорирования бытовые воды
перед смешением с производственными сточными водами
продувают воздухом для снятия остаточного хлора.
23.6. БИОГЕННАЯ УСТАНОВКА
При недостатке биогенных веществ в смеси бытовых
и производственных сточных вод производится искусст-
венная подпитка.
Для обычных условий работы сооружений при БПК
смеси 500—800 мг/л биохимическая очистка может про-
текать при наличии в смеси сточных вод 15—20 мг/л
аммонийного азота и 4—6 мг/л фосфора.
В бытовых водах содержится 8 г азота и 1,7 г фос-
фора (Р2Оа) на одного человека в сутки.
В качестве комбинированных биогенных составов по
азоту, фосфору и калию применяют диаммонийфосфат
(ГОСТ 8515—57) с удельным весом технического реа-
гента 1,62 т/м3 и калий фосфорнокислый двухзамещен-
ный трехводный (ГОСТ 2493—44) с удельным весом
технического реагента 2,34 т/м3.
Могут применяться также следующие реагенты; се-
литра аммиачная, тукосмесь аммиачная, селитра — су-
перфосфат обычный, суперфосфат гранулированный и
апатитовый концентрат, калин азотнокислый, сульфони-
трат аммония.
Основные данные о свойствах указанных реагентов
приведены в табл. 23.5 и 23.6.
При проектировании установки биогенной подпитки
принимают следующие нормативные данные и расчет-
ные формулы.
1. Потребный суточный расход биогенных составов
(по сухому веществу)
Оту -100
('техн =-----кг/сутки, (23.8)
а
где а — содержание вещества в техническом реагенте
в %.
Расчет потребного количества в некоторых случаях
удобнее производить другим способом, например при
введении азота в смешанный сток в виде фосфорнокис-
Глава 23. Совместная биологическая (биохимическая) очистка производственных и бытовых сточных вод 227
Таблица 23.5
Основные химические и физические свойства азотных удобрений
Название удобрения и его химическая формула ГОСТ и ОСТ Среднее со- держание азо- та в % или в кг в 1 ц Растворимость в воде Гигроскопичность и слеживаемость при хранении
Аммиачная селитра (азотнокислый ам- моний, нитрат аммония) NH,NO3 ГОСТ 2-57= 34,5—35 Очень сильная Гигроскопичность сильная у мелко- кристаллической, слабая у грану- лированной
Сульфат аммония (сернокислый ам- моний) (NH4).j SO, ГОСТ 9097—59* 20,5—21 Сильная Гигроскопичность очень слабая; жпвается незначительно
Натриевая селитра (азотнокислый на- трий, нитрат натрия) NaNO3 ГОСТ 828-54* 16,1 Гигроскопичность слабая; ся незначительно
Кальциевая селитра (азотнокислый кальций, нитрат кальция, известко- вая селитра) Ca(NO3)a ВТУ АУ 58-54 13—15 Гигроскопнчность оче жпвается сильно
Известково-аммиачиая селитра (смесь карбоната кальция СаСОв с нитра- том аммония) NH,NO„ ОСТ 10925-40 20,5 Очень сильная, при- месь извести нера- створимая Гигроскопичность очень сильная; из-за примеси извести слеживается слабо
Таблица 23.6
Основные химические и физические свойства
суперфосфата СаН2РО,
Суперфосфат ГОСТ Содержа- ние PaOs в % Растворимость
Из апатитового ГОСТ 19 Растворим в воде.
цеитрата 8382—57 по имеющаяся в нем примесь гип- са не растворяет- ся
Из апатита, гранули- рованный ГОСТ 5950—аЗ 19,5 То же
Из фосфоритов, про- стой ГОСТ 4667—49* 14
лого аммония [NH4)3PO43H2]; последний требуется в
количестве
203 п
Р = - кг/сутки, (23.9)
где п — недостающее количество азота в смеси в
кг/сутки-
203 — молекулярный вес фосфорнокислого аммония;
42 — то же. азота.
При введении солей фосфорной кислоты в смешан-
ный сток рекомендуется фосфорнокислый калий; послед-
ний требуется в количестве
348 п
Р = кг/сутки, (23.10)
где п — недостающее количество фосфорного ангид-
рида в кг/сутки-,
348 — молекулярный вес фосфорнокислого калия;
142 —то же, ангидрида фосфорной кислоты (Р2О5).
2. При непрерывном растворении реагента емкость
расходных баков должна быть рассчитана не менее чем
на 2—4-часовую потребность в растворе.
3. Количество растворных и расходных баков при-
нимают не менее двух. Допускается использование рас-
творных баков в качестве расходных. Растворение реа-
гента и перемешивание его производят при помощи ме-
ханических мешалок.
Раствор приготовляют в баках с антикоррозийной
защитой.
Раствор биогенных веществ дозируют обычными до-
заторами.
23.7. СКЛАДЫ РЕАГЕНТОВ
Помещение склада реагентов рассчитывают на хра-
нение 15—30-дневного запаса. Учитывая местные усло-
вия доставки реагентов, емкость складов может быть
рассчитана на другой срок хранения.
Склады должны примыкать к помещениям баков для
приготовления растворов.
При определении площади склада учитывают коэф-
фициент резерва на проходы /(, равный 1,25—1,3, и вы-
соту штабелей реагентов, равную 1—2 м.
Расчетная температура помещений принимается: для
баков 16° С и для склада 5° С.
В помещении биогенной подпитки должна быть пре-
дусмотрена вентиляция с 3—4-кратным обменом возду-
ха в 1 ч.
На складах должны приниматься меры против ув-:
лажнения и слеживания реагентов.
ГЛАВА 24
ЗАВОДЫ ЧЕРНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ
Сточные воды металлургических заводов по качеству
разделяются на три основные категории: условно чис-
тые; воды, содержащие только механические загрязне-
ния, а также воды, загрязненные химическими и меха-
ническими примесями.
Сточные воды первой категории сбрасываются после
охлаждения конденсаторов ТЭЦ и паровоздуходувок
доменного цеха, а. также доменных, сталеплавильных и
нагревательных печей, после воздухоохладителей ма-
шинных залов прокатных цехов н др.
К сточным вода?л второй категории относятся воды
прокатных цехов, разливочных машин доменного цеха
я установок для охлаждения и очистки изложниц ста-
леплавильных цехов; воды от систем гидрозолоудаления
я др. Сточные воды этой категории после соответствую-
щей очистки могут быть вновь использованы в оборот-
ной системе водоснабжения или сброшены в водоем.
К третьей категории, наиболее малочисленной по ко-
личеству относятся сточные воды, образующиеся при
травлении металла, очистке газа и др.’ Сточные воды
этой категории в подавляющем большинстве случаев
могут и должны быть вновь использованы в оборотной
системе и по санитарным соображениям только в ис-
ключительных случаях могут быть сброшены в водоем.
В настоящее время на металлургических заводах по
санитарным соображениям для загрязненных сточных
вод проектируют только замкнутые оборотные циклы
без сброса в водоемы общественного использования.
В случае, если потребитель, сбрасывающий загряз-
ненные сточные воды, по условиям технологии не может
использовать их после очистки, последние направляются
потребителю, менее требовательному в части качества
воды.
Относительное количество сточных вод каждой ка-
тегории в зависимости от состава производств завода
колеблется примерно в следующих пределах в % от об-
щего количества стоков:
условно чистые............................. 60—80
загрязненные механическими примесями . . . 10—20
загрязненные механическими п химическими
примесями 5—15
Агломерационные фабрики. Загрязненные сточные во-
ды от агломерационной фабрики поступают в основном
от вентиляционных скрубберов, от мойки полов и стен,
а также от смыва обратного хода лент.
При удельном расходе воды на' агломерационной
фабрике иа 1 т сырой руды в среднем около 2 м3 коли-
чество загрязненных сточных вод, подлежащих очистке,
составляет около 0,5 м3. Эти воды содержат механиче-
ские загрязнения в виде рудной пыли в количестве до
20 000 мг/л. Для расчета следует принимать в среднем
около 5 000 .«г/л.
Очистка загрязненных сточных вод осуществляется
в отстойниках, рассчитываемых на 30—40-минутный пе-
риод отстаивания, после чего эти воды могут быть
сброшены в хвостохранилище или какой-либо накопи-
тель. Осадок из отстойников может быть вновь исполь-
зован на агломерационной фабрике.
В случае использования осветленной воды в оборот-
ном цикле продолжительность отстаивания следует уве-
личить до 50—60 мин.
Для возможности очистки отстойник устраивается не
менее чем из двух секций, выключаемых поочередно.
На рис. 24.4 показан отстойник закрытого типа про-
изводительностью 200—300 м3/ч, применяемый для се-
верных районов Союза.
Разливочные машины доменного цеха. При движе-
нии мульд с жидким чугуном последний охлаждается
водой, поступающей из дырчатых труб, которые распо-
ложены над ленточным транспортером по всему пути
его движения, а также над платформами, в которые
грузятся горячие чушки чугуна.
Перед наполнением мульд чугуном последние опрыс-
киваются известковым молоком, а иногда глиняным рас-
твором.
Вода от разливочной машины поступает в отстойни-
ки. После осветления она используется вновь для ох-
лаждения разливаемого чугуна или сбрасывается в ка-
нализацию.
Сточные воды от разливочной машины загрязнены в
основном известью, графитом, шлаком, окалиной, а так-
же растворенным кальцием.
Расходы воды на разливочную машину составляют
от 120 до 350 м3/ч; удельный расход воды на 1 т раз-
ливаемого чугуна 1,4—2,5 м3 и в значительной степени
зависит от качества чугуна; температура сточных вод
достигает 60—80° С.
Безвозвратные потери воды на разливочных машинах
составляют 30—40% от общего количества подаваемой
воды. Удельный расход сточной воды равен 0,8—2 м3
на 1 т чугуна.
Характеристика сточных вод от разливочных машин
трех заводов приведена в табл. 24.1.
Очистка сточных вод от разливочных машин до на-
стоящего времени производится в основном только ме-
тодом отстаивания.
Для типового отстойника Гипростали (рис. 24.2) при-
няты следующие расчетные данные:
расходы волы па одну машину ....
безвозвратные потери в производстве .
продолжительность отстаивании
содержание взвесей (в среднем).
скорость выпадения взвесей...
горизонтальная скорость в отстойник
осаждение взвесей в течение 1 ч.
объемный вес осадка .
125-350 м-Чч
30%
2 000 мг)л
0,3 мм/сек
4—5 „
92%
Глава 24. Заводы черной металлургии
229
Разрез по I-I Разрез m 1-1
Рис. 24.1. Отстойник дли
стоков агломерационной
фабрики
Рис. 24.2. Отстойник для стоков разливочных машин
а — продольный разрез; б — поперечный разрез
Для повышения эффекта осветления в настоящее
время рекомендуется применение коагулянта (полиакри-
ламида).
Осадок из отстойника обычно вывозится на отвалы.
Установка для грануляции доменного шлака. При
выплавке чугуна в доменных печах получается шлак,
который гранулируется для использования его в каче-
стве строительного материала.
Кроме разработанного в настоящее время прогрес-
сивного метода грануляции в камерах непосредственно
возле доменной печи с последующей подачей гранули-
рованного шлака гидротранспортом на склад на неко-
торых заводах применяют так называемый гидроудар-
ный метод. Этот метод состоит в том, что выливаемый
из ковша жидкий шлак попадает в желобеобразный по-
ток воды, где быстро гранулируется и этой же струей
230
РАЗДЕЛ. IV. Очистка производственных сточных вод
Таблица 24.1
Характеристика сточных вод от разливочных машин
Показатели Восточный завод Уральский завод Южный завод
Схема
прямоточ- ная прямоточ- ная оборотная прямоточ- ная
Взвешенные ве- щества в мг/л. Жесткость воды в мг-эко/л . Окисляемость в лгО./л . pH. ... Щелочность в мг-зкв/л . . . Кальций в мг/л . Магний . . . Хлориды , ... 130-1940 2—1,4 1,2—9,3 7,5-9,7 150—830 4—8/. 6.6—9,3 1,5—4,3 70—210 1—1,5 150-2000 8,6—13,6 7,1—10,4 9—32,3 330—740 0.5—1,3 540—8400 2-6 5.7-6,2 7,7—9 3—36 30—15 0,2—0,9 13—26
воды выбрасывается на бетонированную площадку.
С площадки фильтрующаяся через гранулянт вода сте-
кает в отстойники. Осветленная вода вновь использует-
ся для грануляции шлака. Примерный усредненный ана-
лиз состава сточных вод следующий;
реакция........... щелочная
взвешенные вещества 400—600 мг/
сухой остаток 300—600 „
окисляемость 10—150 лш О,/л
сульфаты . 100—150 мг]л
хлориды . 50—S0
сероводород 10—30
.Расчетный расход воды на грануляцию шлака в за-
висимости от периода слива и качества шлака состав-
ляет от 1,7 до 3,1 л3 на 1 т жидкого шлака (в среднем
2,4—2,7 л3). Безвозвратные потери воды в процессе гра-
нуляции на испарение в среднем составляют около 40%
от подаваемого расхода.
Перед повторным использованием в оборотном цикле
грануляции сточные воды осветляются в отстойниках,
рассчитываемых по следующим параметрам;
продолжительность отстаивания . 50—60 мин
горизонтальная скорость проток
нике.................................. 4—5 мм-
количество взвесей в сток- поступающих
отстойник (в среднем)........' 500 мг,л
степень очистки стоков от взвесей . 70%
влажность осадка..................... . 70 „
удельный вес сухого гранулированного шлак- 1,2
Пример решения отстойника приведен на рис. 24.3
Рис. 24.3. Отстойник для стоков грануляционной установки
Г — плавающая доска; 2 — карман для сбора взвешенных веществ; 3 — s J ivcicto.’i и впускной шибера; 4 и 5 — устройства для подъ-
ема соответственно впускных и выпускных шиберов; 6 — выпуск в капа шзациоиный колодец d = 490 мм; 7 — склад гранулирован-
ного шлака
Глава 24. Заводы черной металлургии
231
Плавающий шлак в отстойнике улавливается при
помощи плавающей доски.
Газоочистка доменного газа. Для возможности ис-
пользования доменного газа в качестве топлива послед-
ний должен быть очищен от содержащейся в нем пыли.
Обычно доменный газ очищается в две ступени: в сухих
пылеуловителях и в так называемых мокрых газоочист-
ках второй ступени.
Вода на газоочистке расходуется: в скрубберах — на
грубую очистку и охлаждение газа; в трубе распылите-
ле — на увлажнение газа для коагуляции пыли, а также
на периодическую (на многих заводах) и непрерывную
•промывку электрофильтров, где происходит окончатель-
ная тонкая доочистка газа.
Удельный расход воды в целом на газоочистку до-
менного газа составляет от 4,5 до 5,5 л3 на 1000 м3
очищаемого газа. Безвозвратные потери воды в газо-
очистке принимаются равными нулю.
Усредненный анализ состава сточных вод от газо-
очисток следующий:
pH..................
взвешенные вещества
окисляемость
хлориды
цианиды
роданиды
фенолы .
аммиак
кальций .
7-8
1 000—5 000 мг!л
10—50 м2 О.,.л
100-600 мг/л
0-15
0-15
следы
5-60
0,5-150
При работе доменных печей иа высоком давлении
состав загрязнений сточных вод не выходит за пределы
величин, указанных в анализе. Однако в этом случае
заметно увеличивается количество мелких фракций пы-
ли, уменьшается содержание в ней железа и повышает-
ся количество кальция.
Водоснабжение газоочисток проектируют только по
оборотной схеме без сброса сточных вод в водоем.
Системы продувают откачкой шламов из радиальных
отстойников.
Осветление сточных вод производится в радиальных
отстойниках. Для этой цели применяли типовые отстой-
ники диаметром 30, 40 и 50 jh по проекту 1957 г., рас-
считанные на нагрузку от il,2 до 2 м3/ч -на 1 м2 поверх-
ности отстойника.
В настоящее время применяют в основном отстойни-
ки Водоканалпроекта с повышенной нагрузкой диамет-
ром 30 м (рис. 24.4), имеющие ряд обоснованных
расчетами и опытами конструктивных изменений, зна-
чительно улучшающих гидравлический режим отстойни-
ка. Эти изменения в случае предварительной коагуляции
сточных вод позволяют довести нормальную нагрузку
до 4 м3/ч на 1 м2 поверхности и максимальную (при
кратковременном выходе одного из отстойников из ра-
боты) — до 6—7 м3/ч. При наличии в сточных водах
цинка предварительной коагуляции не требуется.
Строят по два радиальных отстойника с одной об-
щей шламовой насосной станцией. Стены, консоли и вы-
носные лотки отстойника выполняют из сборного желе-
зобетона, днище — из монолитного железобетона.
Шлам обычно перекачивают в многолетний накопи-
тель. После обезвоживания шлам может быть исполь-
зован на агломерационной фабрике, так как в нем
содержится до 20—30% железа. При работе доменной
печи на высоком давлении содержание железа резко
уменьшается.
Концентрация шлама в сточных водах газоочистки
в среднем составляет 1500 мг/л. Содержание взвеси в
осветленных сточных водах после нормально работаю-
щего отстойника в зависимости от качества руды от 50
до 150 мг/л.
Скорость протока в подводящих лотках следует при-
нимать от *1,3 до 1,8 м/сек.
Содержание шлама в пульпе, откачиваемой на шла-
монакопитель, зависит от .нагрузки на радиальный от-
стойник и производительности шламового насоса.
Отношение жидкой фазы к твердой при удельном
весе около 3 колеблется в пределах от 10 до 60.
Опыты, проведенные Гипротисом по обезвоживанию
шлама ла вакуум-фильтрах, показали, что при дове-
дении концентрации фильтруемого шлама до 400 г/л про-
изводительность фильтра на 1 м2 перхлорвиниловой
ткани «хлорин» достигала 300—350 кг/ч осадка с влаж-
ностью 35—40%.
Газопроводы коксового и доменного газа. На метал-
лургических заводах газ от доменного и коксохимиче-
ского цехов используют в качестве топлива на марте-
новских и нагревательных печах, а также на котельных
установках. Ввиду различной калорийности и различ-
ных технологических требований оба эти газа использу-
ют в основном в смешанном виде.
При транспортировании нагретого газа по трубопро-
водам содержащаяся в нем влага конденсируется и от-
водится через водоотводчики.
Ориентировочное количество конденсата составляет
20—30 л на 1000 м3 газа.
Состав загрязнений конденсата колеблется в боль-
ших пределах, так как зависит от многих факторов, в
том числе от расстояния до источника и качества сырья.
В качестве примера приведены два анализа газа (табл.
Таблица 24.2
Характеристика конденсата газопроводов коксового
и смешанного газа
Пок Газ
смешанный
Фенолы в мг!л: летучие . нелетучие • . Нафталин в мг/'л Масла, смолы, экстрагируемые хло- роформом, в мг/л. Сера в мг/л . . Хлориды в мг/л Остаток в мг]л‘. сухой при 105°С минеральный ... Окисляемость в мгО.)л . Щелочность в мг-экв/л. Цианиды в мг)л Карбонатная жесткость в град .... Прозрачность (разведенного в 20 раз дистиллированной водой) по шрифту), в ел Цвет Запах. 623 1039 872 2871 191 79 909 46 7100 22 8.1 63 4,5 Серовато- желтый Резкий фе- нольный 109 278 18 384 140 420 115 4,4 457 1500 12,6 7,4 68,7 35 17,5 Синевато- серый Резкий на- фталнно- вы"
Сточные воды от газопроводов доменного газа фе-
нолов не имеют и могут быть сброшены в любую систе-
му канализации при условии изоляции системы от по-
падания в нее газа.
Сточные воды от газопроводов коксового и смешан-
ного газа, как правило, сбрасываются в систему феноль-
ной канализации коксохимического завода для совмест-
ной очистки. Методы очистки этих сточных вод изложе-
ны в гл. 23 и 27.
При наличии достаточно мощных очистных соору-
жений бытовых сточных вод с полной биологической
Разрез mil
пгт
Рис. 24.4. Отстойник для стоков газоочистки доменного газа
РАЗДЕЛ IV. Очистка производственных сточных вод
ZuZZ— радиальные отстойники; III — реагентное хозяйство и ^шламовая насосная '^станция; ^ZIZ — тоннель шламопроводов; 1 — лоток пли стальная труба
d = 1000 мм; 2 — железобетонные водоподводящие лотки; 3 — периферийные сборные лотки; 4 — решетка; 5 — затворы; б — подвижная ферма; 7 —струбопровод для
подачи реагента
Глава 24. Заводы черной металлургии
233
очисткой конденсат от газопровода сбрасывается в
бытовую канализацию завода.
Хнмводоочистка для котельных установок. Применя-
емые на металлургических заводах установки химводо-
очистки для питания котельных установок сбрасывают
сточные воды, загрязненные механическими примесями
и растворенными в них солями. Со сбросом удаляется
от 1 до 10% потребляемой химводоочисткой воды.
Сточные воды образуются при выпуске "осадка от
промывки баков для коагулянта, от регенерации катио-
нитовых фильтров и др.
Содержание взвешенных веществ в сточных водах
достигает 30 г/л. Кроме механических загрязнений в
сточных водах содержатся растворенные соли кальция,
магния, хлорида железа « др. в количестве примерно
до 2,5 г/л, в том числе: около 80% CaSO*, 5% Na2SO4
и 15% NaCl.
В настоящее время на металлургических заводах
практикуется сброс этих сточных вод в оборотную си-
стему гидрозолоудаления ТЭЦ для пополнения безвоз-
вратных потерь в цикле.
Газовые клапаны мартеновских цехов. На газовых
коммуникациях мартеновских печей имеются клапаны
с гидравлическими затворами, в которые постоянно по-
ступает и частично сливается вода, насыщаемая фено-
лами.
Количество сточных .вод составляет от 0,2 до 0,7 м3/ч
от каждого клапана.
Содержание фенола в этих водах равно 5—200 мг!л.
Сточные воды отводятся в фенольную или, если это
возможно по условиям очистки, в бытовую канализацию.
Газоочистка конвертерного газа. При конвертерном
способе передела чугуна в сталь получается большой
вынос мелкой пыли величиной 100—300 ммк. Концент-
рация пыли доходит до 8 г на 1 л3 выдуваемого возду-
ха. Обогащение дутья кислородом без значительного
изменения количества выносимой пыли уменьшает ее
размеры до 10—100 ммк.
Для новых заводов очистку газа проектируют
по схеме «скруббер — труба-раопылитель — электро-
фильтр», причем все эти элементы системы очистки раз-
мещены в одном общем кожухе по вертикали.
Очистка газа водой от пыли производится сначала
в скруббере, где газ промывается и охлаждается с тем-
пературы ~ 1500 до ~ 400° С, а затем в трубе-распыли-
теле.
Для окончательной доочистки газ подают на обыч-
ный расположенный в верхней части агрегата электро-
фильтр, электроды которого промывают от пыли водой.
Эти сточные воды имеют следующую характеристику:
pH..........
прозрачность
щелочность..........
взвешенные вещества
температура
7-7,7
0
2,7—4 мг-экв/л
1 700-4 000 мг/л
30—60°С
Сточные воды токсических загрязнений не имеют.
Удельный расход водй на очистку 1000 м3 газа со-
ставляет около 6—8 л3.
По анализам действующих установок выпавший из
стоков шлам имеет следующий химический состав: 92%
Fe2O3; 1,2% FeO; 64,4% Fe; 3,7% SiO2; 0,3% A12O3;
0,4% СаО; 0,096% P; 0,036% S; 2% Mn.
В шламе содержится до 85% железа, вследствие чего
последний подлежит безусловной утилизации на агло-
мерационной фабрике.
Осветление сточных вод производится на радиальных
(см. рис. 24.4) или горизонтальных отстойниках (рис. 24.5
и 24.6) с загрузкой 120—150 м3 на одну секцию и пе-
риодом отстаивания около 1 ч. Эффект осветления до-
стигает 98—99%.
Котлы-утилизаторы. Отработанные дымовые газы от
мартеновских и нагревательных печей, а также от кон-
вертеров перед выбросом в трубу пропускаются через
котел-утилизатор.
Загрязненные сточные воды от котлов-утилизаторов
получаются в результате обмывки котловых трубок и
при продувке котлов.
Обмывка котлов при мартеновских печах производит-
ся в течение 0,5 ч с расходом 60—100 м3/ч 1 раз в
сутки, при нагревательных — 1—2 раза в месяц, а для
конвертеров после конца кампании— примерно 1 раз
в 4—5 суток.
Сточные воды содержат пыль и накипь в количестве
200—10000 мг/л.
Продувка котлов производится систематически 1 раз
в смену в течение 5 мин с расходом воды около 0,5—1 м3.
Сточные воды с температурой паро-водяной смеси до
200° С загрязнены в основном солями жесткости.
Очистка сточных вод от обмывки и продувки котлов-
утилизаторов конвертерных цехов производится совмест-
но со сточными водами газоочистки конвертерных газов.
Такие же сточные воды мартеновских и нагревательных
печей при нецелесообразности сброса их в какой-либо из
оборотных циклов грязной вдды обычно сбрасываются
в систему гидрозолоудаления ТЭЦ или шламовую кана-
лизацию завода.
Установки для охлаждения и гидроочистки изложниц
сталеплавильных цехов. Охлаждение изложниц перед
повторным использованием производится водой на души-
рующей установке.
Состав загрязнений сточных вод установки аналоги-
чен загрязнениям сточных вод разливочных машин (без
учета графита).
Очистка сточных вод производится в отстойниках с
20—30-минутной продолжительностью отстаивания, пос-
ле чего вода может быть вновь использована на уста-
новке или сброшеиа в канализацию.
Расход, равный 300—600 л3/ч, — периодический и за-
висит от производительности сталеплавильного цеха. В
среднем установка работает от 4 до 12 ч в сутки.
Количество сточных вод от душирующей установки
составляет около 60%' от подаваемого расхода, т. е.
180—360 м3!ч.
С душирующей установкой территориально обычно
совмещают устройства для гидравлической очистки из-
ложниц.
Установка по гидроочистке изложниц, имеющая об-
щую систему отвода сточных вод с душирующей уста-
новкой, работает более равномерно, но также периоди-
чески. Расчетный расход на нее составляет 25—50 м3[ч.
При этом потери на испарение достигают до 40% от по-
даваемого расхода. Сточные воды очищают на одном
отстойнике с душирующей установкой. Отстойник реко-
мендуется применять того же типа, что и для стоков
разливочной машины (см. рис. 24.2).
Осветленная в отстойниках вода может быть исполь-
зована на установке по гидроочистке изложниц только
при условии очистки воды на песчаных фильтрах, так
как арматура высоконапорных насосов ие допускает ис-
пользование воды, имеющей даже незначительное коли-
чество механических примесей.
Прокатные и трубопрокатные цехи. Окалина на всех
современных станах убирается гидравлическим спо-
собом.
Количество загрязненных сточных вод от прокатных
станов в современных цехах достигает 2—10 тыс. м3[ч и
234
РАЗДЕЛ IV. Очистка производственных сточных вод
Разрез по 1-1
I—насосные станции маслосборных секции; / — водосборный капал для отвода осветленной воды; 2—’шибера;
3 — струенаправляющий щит; 4 — переливной брус; 5 — лоток для сбора масла; б — щелевая труба для сбора/масла;
7 —колонк управления поворота щелевой трубы; 8 — паропровод для ^подогрева масла; 9 — ходовые£скобы;
10 — старые рельсы
Рис. 24.6. Отстойники для сточных вод прокатных цехов (вариант)
1 — лоток для осветленных стоков; 2 — лоток для стоков от прокатных цехов; 3 — щелевая труба /для сбора масла; 4 — лоток для
сбора масла; 5 — паропровод для подогрева Рмасла; 6 — консольно-козловый кран Узловского машиностроительного завода. L=32 м;
7 — грейферная тележка ТМГ-304
Глава 24. Заводы черной металлургии
235
обычно подсчитывается по каждому агрегату отдельно.
Для ориентировочных расчетов удельный расход
сточных вод в м3 на 1 т проката можно принимать для
станов:
обжимных и заготовочных ....... .... 2—6
рельсо-балочных, листо- и трубопрок крупно-
сортных и лр......................... • 3—7
мелкосортных, проволочных н др. К—15
Безвозвратные потери воды на станах составляют в
среднем около 5% от общего расхода.
Содержание окалины в стоках в зависимости от сор-
та продукции цеха может колебаться в пределах от 300
др 2000 мг/л. В сточных водах, прошедших первичный
цеховой отстойник, количество окалины может дости-
гать до 1000 лга/л (в среднем 300 мг/л).
При расчете общего количества окалины в процентах
.от веса прокатываемого металла для станов можно ру-
ководствоваться следующими величинами:
обжимных заготовочных и крупносортных 1,5
среднесортных ' >2
мелкосортных. 1
Объемный вес окалины при 15%-ной влажности 2—
3,5 т/л13 (в среднем около 2,6 т/.«3), сухой 1,8—2,8 (в
среднем 2,3 т/лг3).
Количество масел в сточных водах прокатных цехов
колеблется от 0 до 200 мг/л. Ниже приводится характе-
ристика сточных вод некоторых прокатных цехов:
реакция................................. щелочная
взвешенные вещества 50—1 500 лг/.
сухой остаток 300—600 „
сульфаты 10—150 .
температура 20—40°С
Основным методом очистки сточных вод прокатных
цехов является отстаивание в горизонтальных отстой-
никах (см. рис. 24.5 и 24.6). Имеются сведения о поло-
жительных результатах эксплуатации за рубежом гидро-
циклонов диаметром 7—8 м, работающих с нагрузкой до
50 м3 сточной воды на 1 л:2 поверхности гидроциклона.
Опытно-эксплуатационные установки такого типа за-
проектированы для двух металлургических заводов.
Другие методы очистки, как, например, фильтрация
на различного рода фильтрах, магнитная сепарация,
очистка в обычных гидроциклонах и др., до настоящего
времени практического распространения для этих стоков
не получили.
Схема канализования и очистки сточных вод про-
катных цехов следующая.
Выпавшая окалина смывается в первичный отстой-
ник, который располагают в непосредственной близости
от стана из соображений минимального заглубления
смывных желобов, имеющих большие уклоны, а также
насосной станции, перекачивающей сточные воды на вто-
ричные отстойники.
В первичном отстойнике в продолжение 1—3 мин вы-
падает от 50 до 90% всей наиболее крупной окалины.
Осветленные сточные воды .насосной станцией, распо-
ложенной обычно вне цеха, перекачиваются на вторич-
ные отстойники.
В. некоторых случаях часть сточных вод после пер-
вичного отстойника подается снова в цех для смыва
окалины.
Применение непосредственной перекачки сточных вод
из цеха на вторичные отстойники без предварительного
отстаивания в цехе тормозится отсутствием насосов вы-
сокой абразивностойкости.
При проектировании системы гидросмыва окалины
прокатных цехов рекомендуется транспортировать ока-
лину от станов до первичного отстойника по лоткам,
размещаемым в проходных каналах.
Данные для расчета приведены в табл. 24.3.
Таблица 24.3
Данные для расчета системы гидравлической уборки
окалины от прокатных станов
Наименование Категория окалины
крупная средняя мелкая
Нормальная скорость в лот- ке в м/сек . ...... Диаметр лотк (оптималь- ный) в мм Нормальные уклоны лотков “% Оптимальные расхо; воды па смыв окалины дном лотке в м11ч Минимальное заполнение лот- ка в см 400 4 360 15 1,5 300 100 10 1 150 1 40
Первичный отстойник рассчитывается на I—3-минут-
ное пребывание в нем сточных вод. Очистка отстойника
от окалины производится обычно грейфером, поэтому
ширина отстойника должна быть не меньше 3,5 м. Ем-
кость осадочной части принимают из расчета очистки
ее не чаще, чем 1 раз в смену. Для удобства работы
грейфером глубину осадочной части принимают равной
1,5—2 м. Осадок (окалина) вывозится на агломерацион-
ную фабрику для использования.
Транспортирование сточных вод после первичного от-
стойника производится со скоростями 1,2—1,5 м/сек.
Меньшие скорости можно допускать в лотках, доступных
очистке и осмотру.
Для окончательного осветления сточных вод прокат-
ных цехов применяют типовой вторичный отстойник
Гипромеза (проект 1960 г.), приведенный на рис. 24.5.
При большом количестве окалины для очистки от-
стойников (см. рис. 24.6) целесообразно применение коз-
лового крана.
Каждая секция отстойников рассчитана на осветление
стоков в количестве 1Й0—150 м3/ч.
Пример. Определить допустимую нагрузку на секцию от-
стойника для сточных вод среднесортиого стана при условии
задержания в нем 70% взвеси. Количество взвеси в сточных во-,
дах составляет 300 мг/л. Размеры отстойника в плане 6X15 м.
Решение. Для указанных условий по графику, приведенному
на рис. 24.7, находим, что требуемая продолжительность от-
стаивания 7=18 мин и вертикальная скорость выпадения частиц
и=0,25 мм/сек.
В этом случае:
минимальная глубина проточной части
Л = ut = 0.2о-18-60 = 0 27 м 0 3
емкость проточной части отстойника
W = hbl = 0,3-6.15 = 27 л»;
допустимая нагрузка
ну 27
Q = -----=--------= 0,023 м3/сек = 83 лР/ч.
t 18-60
236
РАЗДЕЛ IV. Очистка производственных сточных вод
Рис. 24.7. Кинетика выпадения осадка из сточных вод
прокатных цехов то данным обследования Гипротиса
I — крупный сорт; 2 — средний и мелкий сорта; 3 — трубы ка-
таные
Жестекатальные станы прокатных цехов. При произ-
водстве жести для холодной прокатки листа применяют
пальмовое масло.
Количество сбрасываемых сточных вод от современ-
ного пятиклетьевого жестекатального стана непрерыв-
ной прокатки составляет 500—600 м3/ч.
Состав сточных вод по данным двух заводов, имею-
щих такие станы, приведен в табл. 24.4.
При транспортировании сточных вод, содержащих
пальмовое масло (температура застывания около 25° С),
требуется их подогрев до температуры не ниже 40—
50° С на всем протяжении трубопроводов.
Во избежание сбросов в водоем для стана проекти-
руют оборотную схему водоснабжения с улавливанием
части масла и осадка в отстойнике.
Отстойник для улавливания пальмового масла (рис.
24.8) рассчитан на производительность до 600 м3/ч с
1—2-часовым периодом отстаивания.
Таблица 24.4
Характеристика сточных вод двух заводов
Показатели Завод М Завод 3
1 2 3
pH 7-7,4 6,4
Щелочность общая в мг-экв1л. 2.5—2,9 3,4
Масло пальмовое в мг/л ... 202—270 224
Взвешенные вещества в мг/л: общее количество 80—240 62
после прокаливани 31—76 16
Сухой остаток в мг/л: общий 320—110 257
потери при прокаливании 98—201 117
Железо Fe3+ в мг/л 0,7—2,8 —
Натрий Na+ . . ... 14—34 —
Кальций Са2+ и магний Mg2+ в мг/л . 78 .—
NaH4 в мг/л .... . . . 2,7 .
Сумма катионитов; 114
нсо —. 150 207
ci- 11—28
so?— . . 92—137
Сумма анионов . 321 —
Хлориды С1~ в мг/л . — 14
Железо в мг/л — 5,3
Общая сера в пересчете на S в л«/л — 10,3
Температура в °C . . 40—50 40-50
В связи с -необходимостью постоянного подогрева
пальмового масла отстойники размещают в закрытом
помещении.
Количество осадка составляет около 10 т/сутки при
95%-ной влажности. Этот осадок ценности не представ-
ляет, поэтому его обычно сбрасывают в заводскую си-
стему шламовой канализации.
Разрез no i-i
Разрез по О и
Рис. 24.8. Отстойник для улав-
ливания пальмового масла
Глава 24. Заводы черной металлургии
237
Травильные отделения прокатных и трубопрокатных
цехов. Для травления в большинстве случаев применяют
серную кислоту. Некоторые виды прокатной продукции
травят в растворах <из смеси кислот в различных ком-
бинациях. Травлению подвергают в основном листовое
железо и трубы. Во всех случаях после травления про-
мывают металл в промывных ваннах, наполненных
иногда подщелоченной водой.
Сточные воды от травильных отделений по составу
загрязнений и по методу очистки разделяются на сле-
дующие основные категории: отработанные травильные
растворы; воды, содержащие серную кислоту и смешан-
ные кислоты; воды от промывных ванн и др.
Сточные воды от ванн для промывки травленых
изделий содержат незначительное, примерно одинаковое
количество кислоты и купороса, измеряемое от тысяч-
ных до десятых долей процента (в среднем 0,3—0,7 г/л).
В водах щелочных ванн содержится до 3% извести в
пересчете на СаО.
Кроме перечисленных сточных вод, получаемых от
кислотного хозяйства металлургического производства,
имеются еще так называемые случайные сточные воды
от промывки ванн, аппаратуры, мытья полов и т. д., а
также значительное количество сточных вод от конден-
саторов купоросных установок, работающих по вакуум-
эжекционному методу.
Сточные воды от конденсаторов кислоты не содер-
жат и поэтому могут быть сброшены в водоем или ис-
пользованы в Оборотных циклах без очистки.
Сточные воды от мытья ванн, аппаратуры и др. со-
держат загрязнения в виде кислот, купороса и меха-
нических взвесей в количествах примерно до 1—2%.
Травильные сточные воды цехов электротехнической
стали, содержащие от 3 до 14 г/л кремниевой кислоты,
перед подачей их на купоросную установку должны быть
освобождены от этой кислоты на обескремнивающей ус-
тановке.
Общее количество сбрасываемых травильных раство-
ров на современных металлургических заводах состав-
ляет от 5000 до 400 000 м3/год, что примерно соответ-
ствует потреблению кислоты от 500 до 40 000 т/год.
Расход промывных сточных вод во многом зависит от
технологического процесса и составляет в целом по за-
воду от 100 до 2000 м3/ч и более.
На рис. 24.9 приведена обычная схема кислотной
канализации современного металлургического завода, по
которой травильные растворы, содержащие до 10% сер-
ной кислоты и до 20% купороса, направляются на уста-
новку для извлечения последнего; для интенсификации
процесса выделения купороса добавляется серная кис-
лота. В результате, в травильные ванны возвращается
так называемый маточник с содержанием 20% серной
кислоты и 10% железного купороса. Таким образом до-
стигается замкнутый цикл травления без сброса сточных
вод в водоем.
Сточные воды от промывных ванн обычно направ-
ляются на нейтрализацию известью с последующим от-
водом в отстойники-накопители, где производится их
осветление от продуктов нейтрализации.
После осветления промывные сточные воды могут
быть выпущены в водоем или же использованы в обо-
ротной схеме водоснабжения завода для потребителей,
допускающих ее использование.
Травильные растворы, содержащие крепкие смешан-
ные кислоты, а также растворы с серной кислотой при
нецелесообразности их использования на купоросной
установке нейтрализуются сухой известью путем пере-
мешивания ее с отработанными растворами в бетономе-
Рис. 24.9. Схема кислотной канализации металлургического завода
238
РАЗДЕЛ IV. Очистка производственных сточных вод
шалке1 или же как исключение могут сбрасываться в
дозирующие* емкости, откуда постепенно спускаются в
систему^нейтрализации промывных сточных вод (см.
В настоящее время в связи с произведенными Ураль-
ским государственным университетом успешными опы-
тами по коагуляции полиакриламидом нейтрализован-
ных промывных сточных вод Гипромезом намечена раз-
работка новой комплексной нейтрализационной установ-
ки, включающей в себя установку для приготовления
известкового молока, реагентное хозяйство отстойники
и др.
Типовой проект Гипромеза, разработанный в настоя-
щее время, применения полиакриламида не предусмат-
ривает.
На 1 т потребляемой кислоты ориентировочно полу-
чается:
отработанных сернокислотных травильных
растворов...............'...............—Эда
солянокислотных, азотнокислотных и других
растворов-............ —10 ,
промывных сточных вод 100—200 м3
Для определения количества серной кислоты, подле-
жащей нейтрализации, принимается, что при наличии
купоросной установки иа унос с промывными сточными
водами, промывку травильных ванн и другие потери
расходуется около 20% серной кислоты. При использо-
вании смешанных кислот потери принимаются в раз-
мере 100% всей потребляемой кислоты.
Выход получаемого на купоросной установке купо-
роса составляет около 1,8 т на 1 т серной кислоты.
Установка для извлечения купороса из сернокислот-
ных травильных растворов. Существующие установки
оборудованы вакуум-эжекционными агрегатами перио-
дического действия производительностью 500—1500 т{год
и непрерывного действия производительностью 3000 т!год
купорос cf Манометр
Рис. 24.10. Схема вакуум-кристаллизационной ку-
поросной установки непрерывного действия про-
изводительностью 3000 т]год
I н II — испарители; III и IV — кристаллизаторы; 1 и
2—мерники; 3— главный конденсатор; 4—7 — эжекторы;
8 — конденсатор второй ступени; 9 — эжектор третьей
ступени; 10 — конденсатор третьей ступени; 11 — эжек-
тор четвертой ступени; 12 — насос; 13 — буферный бак с
мешалкой; 14 — центрифуга; 15 — водоотделитель; 16 — ба-
рометрический сборник; 17 — конденсационный горшок
1 Академия коммунального хозяйства имени К. Д. Памфило-
ва. Информационное письмо 13(102) «Рациональные методы об-
работки железосодержащих сернокислотных стоков», 1956.
(в пересчете на серную кислоту). Принципиальная схе-
ма вакуум-кристаллизационной купоросной установки
производительностью 3000 т/год (рис. 24.10) следующая.
Травильные растворы, нагретые до температуры 60—
90° С, подаются в испарители, где за счет вакуума около
400 мм вод. ст., создаваемого пароэжекторами, происхо-
дит выпаривание раствора при температурах до 40° С.
Затем раствор .перетекает в следующий по ходу резер-
вуар, т. е. кристаллизатор, где шроисходит аналогичный
процесс при более низких давлениях и температурах,
затем в третий и, наконец, в четвертый кристаллизатор.
В последнем при давлении 7 мм рт. ст. я температуре
10° С образуется пульпа, состоящая из кристаллов купо-
роса и раствора серной кислоты, добавляемой в кристал-
лизатор для интенсификации процесса высадки купороса.
Пульпа поступает в центрифуги, где купорос отфуговы-
вается от маточника, после чего последний, содержащий
около 10% купороса и 20% серной кислоты, направляет-
ся в травильные ванны, а купорос в виде кристаллов
остается на складе.
Установка для извлечения кремниевой кислоты из
травильных растворов. Кремниевая кислота мешает вы-
делению купороса и, вспенивая раствор в травильных
ваннах, затрудняет процесс травления трансформатор-
ной стали.
Для выделения кремниевой кислоты из раствора золь
кремниевой кислоты переводится в гель путем нейтра-
лизации части кислоты известковым молоком, а затем на
вакуум-фильтрах вместе со шламом выводится из рас-
твора, который в дальнейшем поступает на купоросную
установку.
Обескремнивание растворов может производиться по
так называемому нейтральному методу, когда полностью
нейтрализуется имеющаяся в растворах в количестве
3—5% свободная серная кислота, и по «кислому» мето-
ду, когда для наименьшей потери свободной серной
кислоты, содержащейся в отработанных растворах, про-
изводится только ее частичная нейтрализация.
В настоящее время полностью отработан в произ-
водственных условиях только нейтральный метод и ве-
дется освоение процесса обескремнивания по кислому
методу. Схема установки приведена на рис. 24.11.
Для предварительных расчетов оборудования уста-
новки следует принимать следующие основные данные:
количество извести ........
продолжительность хранения
коагулированного раствора .
производительность вакуум-
фильтра при работе по ней-
тральному методу1
20—70 кг на 1 да раствора
не более 2 ч
1—1,5 ж3 раствора в 1 ч
на 1 № рабочей поверх-
ности фильтрующей тка-
ни
’При работе по кислому методу (до получения оконча-
тельных данных эксплуатации) нагрузку на фильтр не-
обходимо снижать на 30—40%.
В настоящее время по предложению Уральского го-
сударственного университета, проверяемому па одном
из уральских заводов, для выделения кремния из рас-
твора применяют в качестве коагулятора кремниевой
кислоты полиакриламид. В этом случае необходимо ней-
трализовать только осадок, полученный в процессе от-
стаивания скоагулированного раствора. Количество осад-
ка составляет около 30% от объема раствора.
Расчет и конструирование нейтрализационных уста-
новок выполняют в соответствии с указаниями гл. 22.
Установка для регенерации формовочных смесей ли-
тейных цехов. Регенерация формовочных смесей произ-
водится отделением -отстаиваемого в классификаторах,
Глава 24. Заводы черной металлургии
239
Рис. 24.11. Обескремнивающая установка. Принци-
пиальная схема
/ — бетономешалка; 2 —бункер для осадка; 3—вакуум-
фильтр; 4—рессивер; 5 — резервный бак для отработанного
раствора; 6 — коагуляторы с температурой раствора 70—
80’С; 7 —бачок для перелива из корыта; 3 —ловушка;
9 — барометрический ящик; 10 — конденсатор; // — ленточ-
ный транспортер; /2 — вакуум-насос; /3 — насос; 14 — возду-
ходувка; /5 — насосы фильтрата; 16— сборник фильтрата;
17 — гидравлический затвор
Условные обозначения трубопроводов
н — известкового раствора; о — отработанного раствора из
травильного отделения; пр — переливного; ф — фильтрата;
в — водопровода; сж — сжатого воздуха; вк — вакуумной ли-
нии; ск — скоагулированного раствора; бр — барометриче-
ской линии
крупного песка от глинистых примесей и разрушенных
в процессе производства фракций песка.
Удельный расход воды на 1 т литья колеблется
чугунного j
стального .
2-5 лР
4—7
Шламовая вода после классификаторов, как правило,
отводится в систему гидрозолошламоудаления завода
пли направляется для осветления в отстойники с после-
дующим использованием ее в оборотном цикле реге-
нерации.
Количество сточных вод от установок для регенера-
ции горелой формовочной земли в литейном цехе сов-
ременного металлургического завода составляет 60—
150 ж/ч с содержанием около 2% взвесей с фракцией
менее 0,1 мм.
Для использования сточных вод после классифика-
торов в оборотном цикле иногда .внутри цеха на высоте
6—8 м от пола устанавливают ванны-отстойники с ме-
ханизированным сгребанием и выгрузкой осадка в бун-
кера (проект Гипротяжмаша), из которых осадок транс-
портируют в отвалы. Осадок ценности не представ-
ляет.
В настоящее время разрабатываются новые системы
и установки по регенерации земли.
Для очистки сточных вод после классификаторов
возможно использование гидроциклонов. Однако
практических данных о работе гидроциклонов на сточ-
ных водах от регенерации горелой земли ие имеется.
Вентиляционные установки. Для очистки от пыли
воздуха, выбрасываемого вентиляционными системами
из цехов металлургических заводов, в основном приме-
няют обычные вентиляционные скруббера или пенные
фильтры, в которых образующаяся в результате продув-
ки пена задерживает пыль.
Удельный расход воды на промывку 1 м3 воздуха
колеблется от 0,14 до 0,5 л. Количество загрязнений,
Содержащихся в 1 м\ стоков после скрубберов, состав-
ляет около 1000—35 00”0 г. *
Очистка указанных сточных вод в самостоятельных
отстойниках, расположенных в непосредственной близо-
сти от вентиляционной установки, должного эффекта не
дает ввиду отсутствия практической возможности орга-
низации для такого сооружения удовлетворительной ме-
ханической уборки осадка.
Наиболее практичным методом является перекачка
сточных вод в систему гидрозолошламоудаления для
совместного осветления б накопителях.
В некоторых цехах применены замкнутые системы
водоснабжения вентиляционных установок литейных це-
хов с осветлением сточных вод совместно со стоками
после регенерации формовочных смесей в ваннах меха-
низированной очистки.
Ванны рассчитаны на осветление сточных вод в ко-
личестве 26—30 м3/ч.
ГЛАВА 25
ЗАВОДЫ ЦВЕТНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ
25.1. НИКЕЛЕВЫЕ ЗАВОДЫ
Сточные воды никелевых заводов могут быть разде-
лены на следующие группы: условно чистые воды, воды
от обогащения руд, воды от грануляции шлака, воды
от разделения файнштейна и воды гидрометаллургиче-
ских цехов.
А. ИСТОЧНИКИ ОБРАЗОВАНИЯ СТОЧНЫХ ВОД,
ИХ КОЛИЧЕСТВО И ХАРАКТЕРИСТИКА
Удельные расходы сточных вод для никелевых заво-
дов принимаются следующими. • Обогатительные фабрики . . 12 м3 на 1 т руды
В том числе сброс из хвосто- храннлшца . . до 10 . . 1 .
Цехи подготовки руды ке 1- 2 1
Пиром еталлургическне цехи: от охлаждения при плав- ке в шахтных печах. . . 10-24 , 1 ,
при плавке в электропечах 4-5 . 1
Пои переработке руды в крич- ных печах:. . ...... 10 , 1 ,
В том числе: от охлаждения оборудова- ния . . 2 1 .
загрязненных 8 1 .
При грануляции шлака от шахтных и электропечей . . 10-12 1 . шлака
Обжигово-восстановнтельные цехи (от охлаждения обору- дования) 25—35 , 1 , никеля
Цехи разделения файнштейна (при сульфидных рудах) . . 15—20 , 1 ,
Цехи по производству элек- тролитного никеля . 35 1 ,
В том числе: от промывки катодов . . . 5 1 ,
загрязненных сульфатами 30 1 ,
Цехи по производству кобаль- та . 900-1000 „ 1 , кобальта
В том числе: от охлаждения оборудова- ния 100- 150 , 1 ,
при применении автокла- вов 700 , 1 ,
с содержанием сульфатов 100— 200 , 1 ,
от цехов аммиачного вы- щелачивания . . 370 , , 1 . никеля
Вспомогательные цехи 40-60 , . 1 »
Примечание. Сопутствующие производства (серно-
кислотное) дают стоки, анологичные подобным производствам.
Качество сточных вод по отдельным цехам в значи-
тельной степени зависит от деталей технологического
процесса, а именно:
обогатительные фабрики — вода содержит механиче-
ские примеси до 200—250 г/л и флотореагенты, состав и
количество которых зависят от свойств исходной руды
и характера технологического процесса. Опытными ра-
ботами ВНИИ Водгео установлено, что в хвостовую
пульпу переходит 25—30% реагентов, применяемых в
процессе;
пирометаллургические цехи — вся вода чистая с тем-
пературным перепадом до 10—25° С; может быть ис-
пользована в обороте;
при переработке руды в кричных печах — вода от
охлаждения чистая с температурным перепадом 10—
—12° С; загрязненная вода имеет механические примеси
и температуру до +90° С;
при грануляции шлака — вода с температурным пе-
репадом +30° С имеет рН=6,7 н- 4,4 (высший предел для
окисленных руд, а низший для сульфидных); загрязнена
механическими примесями, количество которых зависит
от режима работы гранулирующих устройств, принимае-
мых в среднем 500—100 Д1г/л крупностью 0,25 дш; хи-
мический состав грануляционных вод: 0,7—0,8 .мг/л ни-
келя; 2—3 мг/л железа закисного; 4—5 мг/л железа
окисного;
обжигово-восстановительные цехи — вода чистая;
цехи разделения файнштейна — вода загрязнена ме-
ханическими примесями, имеет рН=Ю и содержит 0—
0,25 мг/л никеля и 0,05—2 мг/л ксантогената;
цехи по .производству электролитного никеля — вода
от промывки катодов имеет температуру +50° С, рН=
=4,6-ь6 и содержит 30 лг/л никеля; вода, за-
грязненная сульфатами, имеет рН=10-7-11 и со-
держит до 70—80 г/л сульфатов; до 25 г/л хлоридов
натрия; до 6 г/л избыточной соды и до 20 мг/л никеля;
цехи по производству кобальта — вода от охлажде-
ния чистая, имеет температурный перепад + 10 —15° С,
загрязненная — рН=9-Н1 и содержит до 40 г/л суль-
фатов, 40 г/л хлоридов и 20 жг/л кобальта;
цехи аммиачного выщелачивания — вода имеет темпе-
ратуру 90° С и содержит 35 лгг/л никеля, 1—3 лг/л ко-
бальта, 0,1 г/л NH3 и 0,05 г/л СОг.
Б. МЕТОДЫ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД
В связи с отсутствием действующих установок по
очистке сточных вод все рекомендации по очистке могут
рассматриваться только как предварительные, основан-
ные на теоретических соображениях и небольшом коли-
честве лабораторных работ.
Условно чистые воды, как правило, должны быть
использованы в обороте.
Воды от обогащения руды должны подвергаться от-
стаиванию в хвостохранилищах.
В настоящее время в качестве коагулянта при необ-
ходимости полного отстаивания применяется только га-
шеная известь в количествах 0,2—0,8 кг/jn3 (в пересчете
Глава 25. Заводы цветной металлургии
241
на СаО), в зависимости от состава реагентов и свойств
исходной воды.
Применение извести снижает также содержание фло-
тореагентов до пределов, близких к санитарным нор-
мам, что,позволяет сбрасывать воды после очистки из-
вестью даже в небольшие водоемы.
В том случае, когда вода после очистки использует-
ся в обороте и по требованиям технологического про-
цесса ме может быть допущено содержания извести в
очищенной воде, последняя очищается известью после ее
отстаивания в хвостохранилище. В этом случае можно
рекомендовать горизонтальные отстойники с механизи-
рованным удалением осадка. Количество механических
примесей составляет до 100 г/м3.
Воды от грануляции шлака при кислой их реакции
требуют нейтрализации.
Так как требования к качеству оборотной воды при
грануляции шлака невысокие, то следует устраивать
оборотное водоснабжение с грубым отстаиванием наи-
более крупных частиц. Отстаивание необходимо только
для того, чтобы предотвратить забивание трубопроводов
и износ насосов. Рекомендуются к применению горизон-
тальные отстойники с продолжительностью отстаивания
I—2 ч, а после них охладительные устройства из рас-
чета удаления 350 тыс. ккал на 1 т гранулированного
шлака.
Сточные воды гидрометаллургических производств
должны очищаться отдельно от стоков из других цехов.
Очистка этих вод по рекомендации ВНИИ Водгео долж-
на производиться по схеме, приведенной на рис. 25.L
Основные данные для расчета очистных сооружений
никелевых заводов следующие.
Продолжительность пребывания сточной
в камере реакции.....................
То же, в горизонтальном отстойнике или сус-
пензионном осветлителе
Скорость выпадения осадка . . .
Объемы выпавшего осадка при
93,8% .
30 мин
2 ч
0,03 мм1
1-1,3% от
объема сточ-
ных вод
Расход гашеной извести (в пересчете на СаО)
на 1 м3 сточной воды1 600—700 г
Суспензионный осветлитель
Скорость восходящего потока в зоне освет-
ления ............................ • • 1 мм/сек
Коэффициент распределения между зоной
осветления и осадкоуплотннтелем 0,6
Вакуум-фильтр
(при вакууме до 500 мм и толщине слоя осадка до 1—5 см)
Скорость вращения устанавливает-
ся практически
в зависимости
от характера
образующегося
осадка
Влажность осадка, снимаемого с полотен
вакуум-фильтра....................... 65—70 %
Производительность по количеству осадка,
снятого с 1 м- полотен вакуум-фильтра 0,5 т]сутки
Использование осадка - . в плавильном
цехе
1 Для воды от промывки катодов добавляется хлорное же-
лезо в количестве, равном содержанию никеля.
Необходимо иметь в виду, что при очистке по ука-
занной схеме растворенные сульфаты и хлориды из воды
не удаляются.
Удаление сульфатов и хлоридов возможно только
либо на ионитовых установках, либо путем выпари-
вания.
Рис. 25.1. Схема очистки сточных вод ни-
келе-кобальтовых заводов
1 — грязные стоки; 2 — известковое молоко и в
отдельных случаях хлорное железо; 3 — смеситель;
4— камера_ реакции; 5 —отстойник; б —вакуум-
фильтр; 7 — нлопровод; 8 — плавильный цех;
9 — водоем
25.2. СВИНЦОВЫЕ, ЦИНКОВЫЕ
И МЕДЕПЛАВИЛЬНЫЕ ЗАВОДЫ
А. ИСТОЧНИКИ ОБРАЗОВАНИЯ СТОЧНЫХ ВОД,
ИХ КОЛИЧЕСТВО И ХАРАКТЕРИСТИКА
На этих заводах сточные воды образуются от следую-
щих производств.
Свинцовые заводы:
склад концентратов — продувка системы оборотного
водоснабжения для мойки контейнеров концентрата и
гидрообеспыливание;
склад флюсов и кокса — охлаждение подшипников
дробилок и гидрообеспыливание;
агломерационный (спекательный) цех — охлаждение
агломашин, продувка системы оборотного водоснабже-
ния в «узле оборота» агломерата и гидрообеспыливание;
плавильный цех — охлаждение печей и продувка си-
стемы оборотного водоснабжения грануляции шлака;
цех переработки щелочных плавов — охлаждение ба-
рометрических конденсаторов и мытье полов;
цех пылеулавливания — стоки из скрубберов и аппа-
ратов для мытья тканей фильтров.
Цинковые заводы:
склад концентратов — мойка контейнеров концентра-
та и гидрообеспыливание;
обжиговый цех — охлаждение транспортных агрега-
тов (скребковые транспортеры и др.), мытье полов и
гидрообеспыливание;
выщелачивательиый цех — охлаждение транспорте-
ров, промывка тканей фильтров и мытье полов;
электролитный цех — охлаждение электролита, мытье
электролитных ванн, стен и полов цеха, причем возмож-
но временное закисление охлаждающей воды, вытекаю-
щей из погруженных в ванны змеевиков или из вакуум-
но-испарительной установки;
плавильный цех — отмывка дросса;
фильтровально-сушильное отделение — промывка тка-
ней фильтров;
вельццех — тушение и смыв клинкера и промывка
тканей рукавных фильтров;
цех выщелачивания окислов и пылей — промывка
тканей фильтров и мытье полов;
цех цинкового купороса — промывка купороса;
кобальтовый цех — промывка тканей фильтров и
мытье полов.
Медные заводы:
дробильно-шихтовочный цех — мойка контейнеров
концентрата, от моечных аппаратов и центрифуг для
промывки тканей фильтров, гидрообеспыливание;
обжиговый цех — гидрообеспыливание и мытье по-
лов;
:242
РАЗДЕЛ IV. Очистка производственных сточных вод
печное отделение — охлаждение арматуры печей;
гранулирование шлака; охлаждение изложниц разливоч-
ных машин; охлаждение отлитых анодов и вейербарсов,
замочка дразнилок (древесины);
электролитный цех — промывка электролитных ванн;
мытье стен и полов цеха;
шламовый цех — промывка шлама;
купоросный цех —промывка кристаллического мед-
шого купороса и мытье полов;
цех пылеулавливания — от моечных аппаратов н
•центрифуг для тканей фильтров и мытье полов.
Качество сточных вод свинцовых, цинковых и меде-
плавильных заводов как по температуре, так и по сте-
пени загрязненности разнообразно. Около 85—92% сточ-
ных вод являются условно чистыми, нагретыми до тем-
пературы 30—40° С, и только 8—15% производственных
сточных вод загрязнены. Кроме загрязненных производ-
ственных сточных вод, сбрасываемых из цехов заводов,
к группе загрязненных относятся и дождевые воды,
•стекающие с площадок заводов (загрязненных концен-
тратами, кеками и др.).
Из этого вытекает одно из основных положений для
проектирования канализации на площадках свинцовых,
цинковых и медных металлургических заводов, — объе-
динение канализации производственных загрязненных
вод с дождевой канализацией.
В производственно-дождевых сточных водах заводов
загрязняющие вещества могут находиться в различных
состояниях: в виде грубодисперсной взвеси, в коллои-
дальном и в растворенном состоянии. В виде грубо-
дисперсной взвеси находятся многие соединения тяже-
лых металлов — сульфиды, основные соли и окислы
(свободные и связанные), а также остатки пустой поро-
ды — кремнистые, алюмосиликатные и карбонатные. В
растворенном (ионизированном) состоянии находятся
сульфаты преимущественно цинка и меди, а также сер-
ная кислота.
В цинковом производстве ноны тяжелых металлов
вместе с. другими загрязнениями поступают в сточные
воды преимущественно из технологических растворов.
В свинцовом производстве присутствие в сточных водах
ионов тяжелых металлов можно объяснить процессами
выщелачивания сульфидов и окислов, содержащихся в
шлаке, штейне и агломерате, когда эти продукты при-
ходят в соприкосновение с водой при очень высоких тем-
пературах (некоторые в расплавленном состоянии). Это
происходит, частично, и в цинковом производстве (на-
пример, при тушении клинкера в вельццехе).
Сернокислотное производство. В состав свинцово-
цинковых и медеплавильных заводов входит сернокис-
лотное производство, в котором утилизируют сернистый
ангидрид из отходящих газов обжиговых и плавильных
цехов.
Источники загрязнения воды — прорывы кислоты из
труб погружных и оросительных холодильников, про-
мывка аппаратуры, нейтральный фильтрат, сбрасывае-
мый из фильтров отделения получения селена.
Некоторые характеристики загрязненных вод приве-
дены в табл. 25.1.
Таблица 25.1
Характеристика загрязненных вод
Пок< Сточные воды Усредненные сточные воды заводов
грануля- ции шлака свинцово- го цеха цеха газоочи- стки свинцо- вого произ- водства цеха вы- щелачи- вания сернокислотно- го производ- ства без ава- рии и промы- вок аппаратуры
евннцово-цин- кового медеэлектро- лптного
1 2 3 4 5 6 7
Цвет Г рязно-се- рый Зеленовато- черный Желтова- тый Без цвета Слабо желто- ватый мутно- ватый -
Прозрачность в см . — 0 _— 15 — 3
Запах. Серни- стый — Ксантоге- ната Без запаха Слабый ксантогената —
pH 8,2 8,4 6,6—6,9 7,6 7,2 2,6
Общая щелочность в мг-экв/л 3 16,4 — 0,72 2,3 —
Кислотность Взвешенные вещества в мг/л: — — — — — 1,4
общее количество . 103 82 520 5,6—19 19 32—175 102
после прокаливания Сухой остаток в мг/л: 63 76 430 2,2—15 16 — —
общее количество . 407 8 240 1175—1736 149 634—912 2420
после прокаливания 375 7 856 1052—1619 125 — —
Хлориды С1— в мг[л . 15 1660 16—67 5,8 23—27 31,2
Сульфаты SO4 » » . . • 94 2 237 536—856 45,6 242—412 1380
Железо общее Fe в ле/. 0,2 270 0,4 0,26 0,2—0,5 252
Медь Си2+ в мг/л . 0,18 0,13 — 0,12 0,15—0,86 280
Свинец РЬ2+ „ 98,4 1680 — —. 5,4-7 —
Цинк Zn2+ 10 3,9 40,5 — 58—172
Мышьяк As 0,05 0,3 0,06 — 0,15—0,22 —
Кадмий Cd 0 4,5 — -—. 1,5—4,8 .
Марганец Мп . 0 — — — 1—1,2 —
Кобальт Со2+„ . . — — —- — 0,5—1
Окнсляемость в мг О2|.г Примечание. Прочеркнуты величины. 1,1 не показана 3 392 гнев пспользовг 1нных анал! 2,4 13 ах.
Глава 25. Заводы цветной металлургии
243
Б. МЕТОДЫ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД
Очистка загрязненных сточных вод свинцовых, цин-
ковых и медных заводов путем обработки их известко-
вым молоком является основным практикуемым в на-
стоящее время методом.
Известковое молоко должно приготовляться из низ-
косортной недообожженной извести для того, чтобы оно
содержало одновременно Са(ОН)2 и СаСО3. Часть ме-
таллов выпадает в осадок, реагируя с ионами ОН“, а
некоторые металлы выпадают, реагируя с ионами СО|~
или с обоими одновременно (медь, никель). Одновре-
менно нейтрализуется серная кислота.
Основные' реакции выведения металлов в осадок в
научно-исследовательских работах ВНИИ Водгео дают-
ся в виде, приведенном ниже.
Железо выпадает в виде гидроокиси
Fe3+ + 3OH~-> Fe(OH)3.
I
Марганец (обычно присутствует сернокислый мар-
ганец) реагирует по формуле
Mn2+ + SO^-+2Ca2+-|-4OH-^ СаМпО3+
I
+ Са5Од + 2Н3О
I
и вместе с гипсом выпадает в осадок в виде марганцо-
вистокислого кальция.
Сурьма выпадает в осадок в виде антимонита каль-
ция
Sb2O3-|-2 ОН“ + Са2+-> Ca(SbO2)2 + Н2О.
I
Кадмии осаждается в диде гидроокиси
Cd2+4-2OH~- Cd (ОН),.
4
Цинк (обычно присутствующий в виде сернокислой
соли) тоже выпадает в виде гидроокиси вместе с гип-
сом
Zn2++ SO2“+ Са2++2ОН~- Zn(OH)2 -f. CaS04.
4 l
Реакция выпадения мышьяка 'происходит аналогично
реакции металлов
As2O3+ Са2++2ОН- - Ca(AsO2)2 + Н2О;
в осадок выпадает арсенит кальция.
Для выведения в осадок меди и никеля необходимо
присутствие иона СО2-
2Cu2+-bCO2~+ 2ОН-Си2(ОН)2СО3;
в осадок выпадает основная соль углекислой меди, ана-
логично
2Ni2++CO^~ 4- 2 ОН“- Ni2(OH,)-CO3.
!
Свинец переходит в практически нерастворимый оса-
док в виде углекислой соли
РЬ2++ СО2- - РЬСОз.
4-
Полное выведение свинца в нерастворимый осадок
получается лишь при наличии медообожженного извест-
няка в известковом молоке. Если известковое молоко
приготовляется из чистой извести, необходимо вводить
в него измельченный известняк, причем последний можно
заменить доломитом, если по местным условиям это
экономично.
В лабораторных работах ВНИИ Водгео по очистке
воды методом известкования достигнуты следующие
результаты (табл. 25.2).
Таблица 25.2
Лабораторные данные по очистке сточных вод методом
известкования
Показатели Содержание в мг)л Эффект очистки в %
ДО очистки после очистки
Цинк 168,4 1,86 98,9
Медь 0,96 .0,01 98,96
Свинец 5,3 Следы 99,9
Мышьяк . 0,36 99,9
Сурьма . 0,07 0,03 57,15
Марганец 18.4 0,25 98,65
Кадмий . , . 7,5 0,08 98,93
В данном случае, т. е. на сооружениях для очистки
производственных сточных вод свинцовых, цинковых и
медных заводов, потребная доза известкового молока,
необходимая для протекания приведенных реакций, за-
висит не только от степени загрязнения сточных вод тя-
желыми металлами, но и от щелочности обрабатываемой
воды.
Для выведения металлов в осадки методом извест-
кования обычно надо обеспечивать величину .pH воды,
равную 9—10,5.
Ниже приведены значения pH воды, необходимые
для выведения в осадок гидроокисей и прочих соедине-
ний металлов.
Металл pH Мета.' pH
Ниобий. 0,2—0,3 Хрэм . - 5,3 5,5
Железо . 9 Железо!.
ЦпркониГ •1 Бериллий . 5,7
Церий 3 Свинец 6
Галлий 3,4 Тербий . 6,3
Торий 3,5 Лютеций 6,3
Индий 3,7 Никель 6,7
Титан 4 Кадмий . 6,7
Висмут 4 Кобальт. 6,8
Алюминий 4.1 Самарий 6,9
Уран . . 4,2 4,9 Марганец. 8.6
Скандий Лантаи 7.8
Цинк 5,2 Магний . 10.5
Медь 5,3 Стронций. 11
На сооружениях для очистки загрязненных сточных
вод свинцовых, цинковых и медных заводов всегда
требуются не только выведение металлов в осадок и
нейтрализация серной кислоты, но и достаточно полное
осветление (коагуляция) воды.
Поэтому потребное количество извести лишь пред-
варительно определяется по стехиометрическому рас-
чету исходя из загрязненности обрабатываемой воды,
по концентрации активной СаО в известковом молоке
и по заданному pH воды, которое необходимо для про-
текания всех реакций.
Для определения оптимальной (рабочей) дозы из-
весткового молока, при которой получаются нейтрали-
зация серной кислоты и практически полное выпадение
в осадок тяжелых цветных металлов, железа, мышьяка,
244
РАЗДЕЛ IV. Очистка производственных сточных вод
а также коллоидальных частиц, необходимо устанав-
ливать эту дозу экспериментально, а во время эксплуа-
тации очистных сооружений требуется постоянная про-
верка результатов очистки.
Потребная доза активной СаО может колебаться в
пределах от 200 до 500 мг!л.
На свинцовых, цинковых -и медных заводах боль-
шинство цехов сбрасывают загрязненные производст-
венные сточные воды с непостоянными расходами и
колеблющимися концентрациями загрязнений.
Сравнительно устойчив как по расходам, так и по
концентрациям загрязнений общезаводской сток загряз-
ненных производственных вод. Поэтому рекомендуется
устройство централизованных общезаводских сооруже-
ний для очистки сточных вод.
На рис. 25.2 показаны рекомендуемый состав и раз-
мещение сооружений для очистки загрязненных произ-
водственно-дождевых сточных вод свинцовых, цинковых
н медеплавильных заводов.
-^-Коллектор очищенных сточных
вод
----Шлам оправой
Коллекторы сточных вод
Трубопроводы известно-
вогомолока
Коллектор сточных вод.
прошедших контакт
с известковым молоком
----Коллектор для возвращении
сточных вод на повторную обра
вотку при обнаружении неудовле
творительных результатов
очистки
Рис. 25.2. Схема сооружений для очистки загряз-
ненных производственно-дождевых вод свинцо-
вых, цинковых и медеплавильных заводов
f — песколовка; II — бассейн ливненакопитель-усредни-
тель; III — насосная станция перекачки; IV — склад из-
вести; V — реагентное отделение; VI — лаборатория;
VII — контактное отделение; VIII — отстойник; IX — уста-
новка шламовых насосов; X — отделение тканевых филь-
тров; 1 — бункера для комовой обожженной извести;
2 — питатели; 3 — щековые дробилки; 4 — питатели;
5 — элеваторы; б — бункера для дробленой обожженной
извести; 7—питатели; 8 — шаровые мельницы; 9— клас-
сификаторы; 10 — растворные баки для известкового мо-
лока; II — автоматизированные дозаторы известкового
молока; 12 — ершовый смеситель; 13 — контактные баки;
14 —. pH-метры, датчики импульсов на дозаторы; 14' —
контрольные рН-метры; 15 — тканевые фильтры;
16 — бункера для обезвоженного осадка
Бассейн дожденакопитель-усреднитель предназна-
чается для накопления дождевого стока, а также пи-
ковых и аварийных .расходов загрязненных производст-
венных сточных вод и для усреднения концентраций;
загрязнений.
Насосная станция перекачивает сточные воды из
дожденакопителя-усреднителя в контактное отделение..
Для гашения извести рекомендуются шаровые мель-
ницы, так как они совместно с классификаторами выпол-
няют четыре операции: 1) мелкое дробление и помол
обожженной извести; 2) мелкое дробление и помол не-
дообожженного известняка до тон степени измельчения,,
при которой он может быть полезно использован для
очистки сточных вод; 3) гашение извести; 4) приготов-
ление известкового молока заданной концентрации.
В контактном отделении производится смешение сточ-
ных вод с известковым молоком и обеспечивается по-
требное время контакта. Известковое молоко подается-
через автоматизированную дозирующую аппаратуру,
вследствие чего в очищаемой сточной воде поддержи-
вается заданная величина pH.
В отстойнике происходят коагуляция и выпадение в
осадок твердых взвешенных веществ; переходя в не-
растворимые соединения, выпадают в осадок тяжелые
цветные металлы, железо, мышьяк; выпадает в осадок
гипс, образующийся в результате нейтрализации серной-
кнслоты.
Отстойник делится на секции с целью обеспечить
возможность поочередного их выключения из работы
для откачки осадка. Отстойники оборудуются механизи-
рованными скребками или гидравлическими струйными
устройствами.
Насосная установка со шламовыми насосами пере-
качивает осадок из отстойника па тканевые фильтры.
В отделении тканевых фильтров производятся обез-
воживание осадка и отгрузка его для использования-
в основном технологическом процессе завода.
На рис. 25.2 приведен наиболее полный состав соору-
жений, который рекомендуется, когда на заводе отсут-
ствует цех для централизованного приготовления гаше-
ной извести.
Когда иа заводе имеется такой цех, из предложен-
ного состава сооружений выпадают склад обожженной'
извести и реагентное отделение, которые заменяются
следующими устройствами:
бункерами для приема гашеной извести (в виде па-
сты), развозимой в контейнерах или самосвалах;
течками для передачи пасты гашеной извести из бун-
керов в баки;
баками для разжижения пасты, оборудованными ме-
ханизированными мешалками.
В. ПРИМЕР РАСЧЕТА СООРУЖЕНИИ
ДЛЯ ОЧИСТКИ ЗАГРЯЗНЕННЫХ
ПРОИЗВОДСТВЕННО-ДОЖДЕВЫХ ВОД ЗАВОДА
Расход загрязненных производственных вод
210 л!сек.
Расчетный дождевой сток 3200 м3/ч.
Аварийный сток загрязненных вод, поступающий в канали-
зацию загрязненных производственно-дождевых вод:
а) нз сернокислотного производства с расходом 70 л!сек
в течение 3 ч
70-3600-3-0,001 = 760 ,иэ;
б) из охлаждающей вакуумно-испарительной установки элек-
тролитного цеха с расходом 80 л!сек в течение 6 ч
80-3600-6-0.001 « 1750 л°.
Потребная емкость дожденакопителя-усреднителя равна.
3200 + 760 -}- 17507= 5710 - 6000 м3.
Глава 25. Заводы цветной металлургии
245
Расчетный расход загрязненных вод, подаваемых на очист-
ные сооружения, при условии сработки дождевых и аварийных
зод в течение 24 ч составляет
210 + -00-1000 = 210 + 69,5 = 279,5 и 300 л/сек.
86 400
Удельный расход поставляемой извести, содержащей 42% ак-
тивной СаО, при потребной дозе извести, установленной экс-
периментально и равной 220 мг/л в пересчете на активную СаО,
будет
0 22
— = 0,53 кг1м3.
0,42
Суточный расход извести равен
0.53-0,3-86 400-0,001= 13,7 « 14 пЦсупгки.
Производительность щековых дробилок, питателей, элевато-
ров и шаровых мельниц подбирают исходя нз принятого режима
работы. Например:
а) устанавливают две цепи аппаратов, работающих парал-
лельно:
б) щековые дробилки и шаровые мельницы работают толь-
ко две смены, т. е. 12 ч в сутки;
в) при аварии из одной цепи аппаратов вторая цепь пропу-
скает 80% суточной потребности извести при работе в три сме-
ны, т. е. в течение 18 ч.
Расчетная производительность одной цепи аппаратов равна:
по нормальному режиму
14
--=0,6 т/ч,
2-12
по аварийному режиму
-^=0,62 щ/ч.
18
Потребную емкость бункера дробленой руды (бункера, нз
которого известь, прошедшая щековую дробилку, подается в
шаровую мельницу для измельчения и гашения) определяют ис-
ходя из условия образования запаса, необходимого для пита-
ния шаровой мельинцы в течение одной смены, т. е. 6 ч
V =
0,62-6 „ „ ,
--------- = 3,13 м3.
1.2
где 1.2 —насыпной вес 1 м3 дробленой извести.
Размеры и число баков для известкового молока определя-
ют исходя нз условий:
а) концентрация известкового молока 5%, считая по актив-
ной СаО;
б) емкость рабочих баков должна обеспечивать расход из-
весткового молока в течение одной смены, т. е. 6 ч.
Расходы известкового молока составят
14-100-0,42 , 120
--------------- 120 м31сушки, нли----= 30 м31смену.
5 4
Принимают два рабочих бака каждый полезной емкостью,
равной 15 л’, диаметром Зле глубиной слоя жидкости 2,1 м.
Количество резервных баков также 2 шт., а всего устанавли-
вают четыре бака.
Размеры и число контактных баков определяются исходя из
условий:
а) продолжительность перемешивания очищаемой воды с из-
вестковым молоком равна 15 мин;
б) рабочих контактных баков должно быть не меиее двух.
Потребная емкость рабочих контактных баков должна быть
0,3.60.15+0.2-15 = 270 + 3 = 273 ~ 300 л3.
Принимают два рабочих бака каждый полезной емкостью
150 л3, размером в плане 7X7 м с глубиной слоя жидкости 3,5 л.
Количество резервных баков 1 шт., а всего устанавливают три
контактных бака.
Отстойники принимают горизонтальные. Размеры отстойни-
ков определяют исходя из условий:
а) продолжительность пребывания воды в отстойнике не ме-
иее 2 ч;
б) горизонтальная скорость воды в отстойнике о=3 мм!сек;
в) вертикальная скорость оседания частиц и, выпадающих
в осадок, 0,6 мм/сек;
г) величина торможения оседающих частиц ш «=0,061 мм!сек;
д) глубина проточной части отстойника Л=1,65 л;
е) полная глубина отстойника //=3,5 л.
Длина отстойников равна
L„ = —— Н ------------------з,5 = 19,5 м.
и—ш 0,0006—0,000061
При полученной длине не обеспечивается заданная продол-
жительность отстаивания, поэтому длина отстойника рассчиты-
вается вторично:
/.„ = 0,003-7200 = 21,6 л.
Полная длина отстойника с учетом устройства распредели-
тельных и приемных желобов, а также установки в начале и
конце отстойника дырчатых щитов, выравнивающих поток,
равна
L = 21,6+ 2 + 2= 25,6 м 26 л.
Суммарная ширина рабочих отсеков отстойников составляет
vhT] 0,003-1,65-0,8
где т) — коэффициент объемного использования отстойника.
Принимают отстойники с отсеками шириной по 4 м; рабо-
чих отсеков получается 19, отсеков, выведенных из работы для
очистки от осадка и для ремонта, принимают 3; всего полу-
чается 22 отсека.
Расчет данных по осадку, потребных для подбора шламо-
вых насосов и вакуум-фильтров, следующий.
Суточный объем осадка после 24 ч слеживания составляет
около 1,7% от объема очищаемой воды, т. е.
0,017-0.3-86 400 = 440 м31сутки.
Ожидаемая влажность осадка составляет 90—95% по весу;
количество твердого вещества в осадке
440-0,1 =44 или 440-0,05 = 22 т!сутки.
25.3. ГОРНОРУДНЫЕ ПРЕДПРИЯТИЯ
И ОБОГАТИТЕЛЬНЫЕ ФАБРИКИ
Горнорудные предприятия. В состав свинцово-цин-
ковых и медных горнорудных предприятий входят руд-
ники с подземными и открытыми работами.
В рудниках сточные воды образуются в результате
использования воды:
а) для мокрого бурения;
б) для орошения пород после взрывов (обеспылива-
ние) ;
в) в рудниках с подземными работами — для обес-
пыливания воздуха путем устройства водных завес
(дождевание) и туманообразбвания;
г) в рудниках с открытыми карьерами и автотранс-
портом — для полива дорог (обеспыливание);
д) в рудниках с установками для подземного дроб-
ления руды — для охлаждения агрегатов и обеспыли-
вания воздуха.
Кроме того, образуются шахтные воды за счет дре-
нажа, собирающего подпочвенные воды.
Сточные воды загрязняются растворимыми и грубо-
дисперсными примесями, получающимися при разработ-
ке пустой породы и руды. В некоторых рудниках гор-
ные породы содержат растворяющиеся составные ча-
сти, например медный купорос. Во всех рудниках вода
обычно загрязняется также фекалиями и щепой кре-
пежного леса.
Все виды сточных вод (так называемые шахтные
воды) совместно отводят в пониженное место выработ-
ки и откачивают средствами шахтного водоотлива.
Шахтные воды не всегда классифицируют как ус-
ловно чистые. Эти воды бывают иногда сильно кислы-
ми. По требованию органов Государственного санитар-
ного надзора шахтные воды подвергают дезинфекции,
осветлению в отстойниках, иногда химической обработ-
ке. Последняя производится на специальных сооружени-
ях для нейтрализации кислоты и очистки от меди,
а также в хвостохранилнщах избытком реагентов (пре-
дусмотренных для этой цели), употребляемых для
очистки сточных вод обогатительных фабрик.
Свинцово-цинковые обогатительные фабрики.
Источниками образования сточных вод являются:
246
РАЗДЕЛ IV. Очистка производственных сточных вод
хвостовая пульпа, содержащая пустую породу и
•сбрасываемая в хвостохранилище после основной кол-
лективной флотации или после всех селективных фло-
таций (90% от общего количества вод);
сливы со сгустителей медных, цинковых, свинцовых,
смешанных и пиритных концентратов (10% от общего
количества вод).
Хвостовая пульпа загрязнена главным образом
грубодисперсными примесями (Т: Ж=1 : 3-5-1: 8) разной
степени измельчения (на шаровых мельницах др
200 меш), включающими пески и пустую породу, на-
зываемыми хвостами, а также коллоидными частичка-
ми горных пород (глины). При коллективной флотации
в хвостовой пульпе содержатся флотореагеиты, вводи-
мые в шаровую мельницу и флотомашипы основной
флотации.
При селективной флотации хвостовая пульпа за-
грязнена всеми флотореагентами и продуктами их хи-
мического взаимодействия, применяемыми в процессе
флотации на всех стадиях производства.
В сливах со сгустителей твердая фаза содержится
в относительно небольших количествах, а концентрация
флотореагеитов увеличена по сравнению с хвостовой
пульпой введением их в флотомашипы перечисток и
контрольных флотаций.
В сточных водах находится 25—30% флотореаген-
тов, расходуемых в процессе флотации.
Сливы со сгустителей медных, цинковых, свинцовых
и пиритных концентратов перед сбросом в хвостохра-
нилище отстаиваются в производственных ловушках для
улавливания остатков концентратов, выносимых из
сгустителей. Сливы с медных и свинцовых сгустителей,
как наиболее загрязненные комплексными цианидами
меди и цинка, обрабатываются для полной их очистки
раствором хлорной извести или гипохлорита кальция.
Сливы с цинковых и пиритных сгустителей направля-
ются непосредственно в хвостохранилище. Метод очист-
ки основан на окислении цианидов, как простых ядови-
тых растворимых, так и комплексных с медью и цин-
ком, до цианатов, которые затем гидролизуются до
безвредных карбонатов я аммония:
CN--F ОС1~ -> CNQ--F С1“-
2[Cu (CN)3f~ + 7 ОС1~ 2 ОН- + Н2О - 6 CNO~ -}-
+7C1~+2Cu(OH)2;
I
[Zn(CN) i]2- -H 4OC1“ + 2 OH-— 4CNO- -HCl^
-j- Zn(OH)2;
l
CNO--J- 2H2O- CO2- + NH+
Хвостовая пульпа свинцово-цинковых обогатитель-
ных фабрик сбрасывается для складирования хвостов
и осветления в хвостохранилище.
Для полной очистки производственных сточных вод
обогатительных фабрик возможно применение двух ос-
новных схем.
Схема I:
а) очистка сливов сгустителей концентратов для
улавливания теряемых в них ценных продуктов в ло-
вушках (отстойниках);
б) доочистка сливов сгустителей и очистка хвосто-
вых вод от растворенных флотореагеитов и одновре-
менно осветление их в хвостохранилище.
Схема II:
а) очистка сливов сгустителей концентратов для
улавливания теряемых в них ценных продуктов в ло-
вушках (отстойниках);
б) осветление сливов сгустителей и хвостовых вод
в хвостохранилище;
в) очистка сбрасываемых из хвостохрапилища сточ-
ных вод от содержащихся в них флотореагеитов.
(ксаитогенат, дитиофосфат, сосновое масло и др.) на
специальных очистных сооружениях после хвостохра-
нилища.
Для очистки хвостовой пульпы от грубодисперсных
примесей и коллоидных частиц в пульпопровод по пу-
ти в хвостохранилище подается известковое молоко до
получения рН=10-г 11, при котором происходят пол-
ное осветление хвостовой пульпы в хвостохранилище
и частичная доочистка от флотореагеитов.
В основу расчетов очистных сооружений для очист-
ки сливов со сгустителей медных и свинцовых концен-
тратов (от простых .цианидов и комплексных цианидов
меди и цинка) хлорной известью или гипохлоритом,
кальция принимаются следующие исходные данные.
Количество активного хлора определяют на основа-
нии реакций.
Х = 2,73/1; (25.1>
Х = 3,18В; (25.2)
Х = 2,73С, (25.3).
где А — концентрация простых цианидов в мг/л в пе-
ресчете на CN;
Ви С — концентрации комплексных цианидов соответ-
ственно меди и цинка в мг/л в пересчете иа
CN.
Количество товарной хлорной извести или гипохло-
рита кальция определяется исходя из содержания ак-
тивного хлора и коэффициента избытка, равного 1,2—
1,3*.
Продолжительность реакции.................. 3—5 мп
Крепость рабочего раствора хлорной извести
или гипохлорита кальция по активному
хлору........................................ 5 %
Количество оборотов лопастной мешалки . 40 об1ми
Продолжительность последующего отстаива-
ния в отстойнике. .* 2 ч
Скорость протока........................... 3—5 мм'сек
Вертикальная скорость выпадения грубодис-
персных примесей в отстойнике 0,8—1
Выпавший осадок:
объем после 2-часового отстаивания 1,6—5% от
объема освет-
ляемой воды
влажность . 98—99%
удельный вес . 1,06 г/с.ч3
Осадок состоит (при очистке хлорной известью ил»
гипохлоритом кальция цианосодержащих сточных
вод — сливов с медных и свинцовых сгустителей) из-
гидроокисей меди и цинка, основной углекислой меди,,
примесей, содержащихся в хлорной извести или гипо-
хлорите кальция.
Этот осадок рекомендуется накапливать в производ-
ственных ловушках. Один-два раза в год он извлекает-
ся грейфером и добавляется для утилизации меди к
товарному медному концентрату.
В основу расчета очистных сооружений для извест-
кования хвостовой пульпы и очистки ее от .грубодис-
персных и коллоидных примесей принимают данные
опытного известкования натуральной сточной воды.
* При значительной хлороемкости воды- его следует подби-
рать экспериментально проведением пробного хлорирования.
Глава 25. Заводы цветной металлургии
247’
Обычный (опытный) расход извести
Продолжительность пребывания в хвосто-
хранилище...............................
Увеличение объема осадка хвостовой
пульпы за счет известкования
Влажность выпавшего осадка после 2-ч
сового отстаивания .
50—500 г актив-
ной СаО на 1 м3
хвостовой пульпы
ие менее 8—24 ч
0,2% от объема
хвостов до из-
весткования
98%
Осадок, получающийся при известковании хвосто-
вой пульпы, перед хвостох!ранилищем удаляется и обез-
воживается совместно с хвостами фабрики в хвосто-
хранилище.
Очищенные сточные воды после хвостохранилища
целесообразно использовать в обороте, т. е. направить,
обратно на флотационную обогатительную фабрику
для использования в технологическом процессе.
Молибденово-вольфрамовые обогатительные фаб-
рики. Источниками образования сточных вод являются:
а) отстой от медного концентрата, равный 0,2% от
общего стока;
б) сливы со сгустителей молибденового и вольфра-
мового концентратов, составляющие соответственно-
1,2 и 0,6% от общего стока;
в) хвосты основной флотации, равные 3—4 м3 на.
1 т .перерабатываемой руды.
Данные о составе сточных вод приведены в табл.
25.3.
Таблица 25.3
Характеристика сточных вод молибденово-вольфрамовых обогатительных фабрик
Места отбора проб
Пок- отстой от медного сливы сгустителя концентрата хвосты основной общий сток
концентрата молибденового вольфрамового флотации фабрики
1 2 3 4 : 5 6
Запах. Прозрачность в с.ц Щелочность в мг-экврг. по фенолфталеину , метилоранжу Сульфаты SO2 в мг'. Хлориды С1—в мг/л ... Сухой остаток общий в яг!.г - Грубоднсперсные примеси общие в мг/л ............ Окнсляемость по КМпО., в мгО^л . . Ксаитогенаты и дитиофосфаты в не- отстоенной воде в мг/л . ... Вещества в отстоевной воде лг/л: нефтепродукты . . . цианиды общие CN медь Ctr+ свииец РЬ^т Слабый флоторе- агента 3,5 11.8 68,8 130,4 92 33 9870 250 2600 430 78 2,5 5,9 15 Слабый керосина 0 7,8—10,9 92,2 2,4—36,4 125 7,4—2900 1182-90-10 3400—3950 500 0,3—5,8 20—66 14,4—19,4 0,05—5,6 0,05—2,5 Слабый неопреде- ленный 0 7,4—12,1 3,4 1,7—9 26,7—59 8—300 1070—4288 5024—15 700 75 0,3—54,2 15—200 0,3—15,6 0,03—4,6 0,05—25 Кере 0 9,8—11,3 2.4 3,6—7,6 75 4,6—54 940—7592 6 288—162 200 216 0,6—258 38—250 1,8—15,2 4,1 Не определено icinia 0 7,6-11,8 5,6 0,6—12 69 41—240 1528—1960 400 -140 000 260 5—200 46—300 0.6—19,6 0,3—2.4 0,05—2
Таблица 25.4
Характеристика сточных вод медно-молпбденовых обогатительных фабрик
Показатели Места отбора проб
хвосты основной молибденовой флотации сливы со сгустителей кон- центратов общий сток фабрики
медных молибденовых
1 2 3 4 5
Запах Керосина Слабый ксантогената
Прозрачность в см Щелочность в лг-экО>Л: 0 0 3,5 0
Не определено 12 12 8,2—10,1
по фенолфталеину 1,5 81 93 4,2 2,8—9,8
по метилоранжу Сульфаты SO~~ в мг/л . 6.5 114,4 170
30 53 31 25—689
Сухой остаток общий в мг/л ...... 660 10 300 13 200 660-1 200
Грубоднсперсные примеси общие в дге/.г. 183 000 2 200 570 171 700—300 000
Окнсляемость по КМпО< в мгОул: . Вещества в отстоевной воде в'иг/л: 24 1 640 1 860 63
ксаитогенаты 1 0,7 1 0,5
нефтепродукты и терпинеол Ct>2+ 16 1.8 Не определено То же 16—30 1,3—1,8
свинец Ptr+ 0,05 0,05-0,9
248
РАЗДЕЛ IV. Очистка производственных сточных вод
Очистка сточных вод производится известкова-
'нием при дозе ~ 0,8 ка активной СаО на 1 м3 обще-
го стока.
Медно-молибденовые обогатительные фабрики.
Источниками образования сточных вод являются:
а) основная молибденовая флотация, выдающая
3—4 м3 на 1 т перерабатываемой руды;
б) сливы со сгустителей медного и молибденового
(концентратов, составляющие 1 и 2% к стоку от основ-
ной флотации;
в) общий сток фабрики, равный 3—4 .и3 на 1 т пере-
;рабатываемой руды.
Данные о составе сточных вод приведены в
табл. 25.4.
Методы очистки сточных вод этих фабрик сводятся
ж известкованию, что экономически нерентабельно, по-
этому необходимо .вводить водооборот.
Медные обогатительные фабрики. Источниками об-
разования сточных вод являются:
а) сливы со сгустителей пиритного концентрата, со-
ставляющие .1'3,5% от общего стока фабрики;
б) хвосты пиритной флотации, равные 4% от обще-
го стока фабрики;
в) фильтрат пиритного концентрата, составляющий
2,5% от общего стока фабрики;
г) сливы со сгустителей цинкового и медного кон-
центратов, а также пиритных концентратов, не подвер-
гающихся дополнительной флотации, соответственно
равные 1,4; 21 и 56% от общего стока фабрики;
д) общий сток фабрики, составляющий около 5 м3
воды иа 1 т перерабатываемой руды.
Данные о составе сточных вод приведены в
табл. 25.5.
Характеристика сточных вод медных обогатительных фабрик
Таблица 25.5
Показатели Места отбора проб
слив со сгу- стителей пи- ритного кон- центрата хвосты пи- ритной флотации фильтрат пиритного концентрата сливы от сгустителей общий сток фаб- рики
ЦИНКОВОГО пиритных иефлоти- русмых медных
1 2 3 4 5 6 7 8
Запах. Слабо арома- Без запа- Флотореаген- Очень слабо Флоторе- Слабо Флотореа-
Объем осадка в % после 2-часового от- тичный ха тов флотореаген- тов агентов флотореа- гентов гентов
стаивания 1,8 3 2,2 0 10,2 Следы 8
Щелочность по метилоранжу в мг-эко/л 11,7 10,5 11,8 11.8 11,7 11.1 11,5
29 1.3 30 40 33 3,8 29
; Грубодисперсные принеси общие в мг[л 8720 21240 27 080 34 55 970 124-292 44 300
Сухой остаток общий в лг/л Окисляемость по КМпО4 в мгО./л воды: 1750 620 1760 2 300 2 200 770-1 100 1 950
1 нефильтрованной '. 370 2 100 31600 23 300 73 200 37 400 33 300
i после 2-часового отстаивания . 74 40 120 100 100 80 100
Железо общее Fe в жг/л 0,3 0,2 0,35 0,3 0,3 0,3 0,35
; Кальций Са2+ в мг/л . 770 140 750 1040 780 290 700
Цианиды общие CN в мг/л . Не определено 0,33 0 0,16 3.4 0,73
Сульфаты SO2~ . 250 260 300 130 270 400 260
Хлориды С1 53 78 13 23 85 23 24
Ксантогеиаты 0,32 Следы 0.6 0,3 1.5 2,6 1,6
. Пиридины Вещества в отстоенной воде в жг/л: Не опреде- лено 0,08 Не опреде- лено 0,03 Не опре- делено 0,02 0,02
медь Сц2+ 0,15 0,16 0,2 0,1 0,1 0,5—2,8 0,67
цинк Zn2"f* 1,28 0,1 1,95 2,6 2.1 1.1—5.2 2,3
Примечание. Очистка сточных во смешение сточных вод с кислыми водами о д производится гриокнслотного 1 отстаивание» цеха или зав I в хвостохрани. «ода цвстметобр тише. Для снпж «аботки. : ия величи ны рН=11.5 ; возможно
Никеле-кобальтовые обогатительные фабрики.
•Медно-никеле-кобальтовая руда после крупного дроб-
ления и тонкого измельчения подвергается магнитной
сепарации. Слив со сгустителей (см. графу 7 в табл.
25.6) сбрасывается в канализацию, а концентрат пере-
дается на вакуум-фильтры, сток с которых также сбра-
сывается в канализацию (см. графу 6 в табл. 25.6).
Хвосты от флотации промышленного продукта (см.
«графу 5 в табл. 25.6) сбрасываются в хвостохранилн-
ще, а концентрат передается в перечистку концентрата
основной флотации. Медно-никелевый концентрат после
вакуум-фильтров подвергается сушке.
Выделяющиеся при сушке газы проходят пылегазо-
улавливатели, орошаемые водой. Вода подвергается
затем отделению от пылевых частиц в сгустителе, (см.
графу 8 в табл. 25.6) и сбрасывается в канализацию,
а уловленная пыль передается на вакуум-фильтры кон-
центрата.
Глава 25. Заводы цветной металлургии
248-
Таблица 25.6
Характеристика сточных вод никеле-кобальтовых обогатительных фабрик
Показатели Места отбора проб
промывка руды ХВОСТЫ флотации ХВОСТЫ флотации хвосты флотации промыш- ленных продуктов фильтрат вакуум- фильтров сливы со сгустите- лей пере- чне ток сливы со сгу- стителей пы- л егазоу лав- лив ания
1 2 3 4 5 6 7 8
Запах Прозрачность в см Неопределен- ный 0 7,3 0,7 0 3300 420 19,3 0 280 0,93 0,96 0,8 3,07 0,017 0,032 0,15 2 Затхлый 0 9.4 13,4 0 198 400 1 220 101 0,18 340 0.03 0,24 0,94 0 0,015 Следы 29,4 1 Ксантогена- офос 0 9,5 13,8 0 162 700 1230 101 0,21 330 0,05 0,21 0,05 0,125 0,125 0,006 0,22 37 га и дити- фата 0 9,4 11,8 0 91300 1 220 69 0,18 370 0,11 0,19 0,06 0,01 0,027 0,16 33,6 * Ксанто! 0,8 8,1 8,5 0 1800 1540 140 0,28 650 0,03 1,14 2,24 2,94 0,007 0,016 0,24 0,98 1 геиата 0,5 8,4 8,5 0 1030 880 140 0,25 540 2,94 3,65 40 40 0,051 0,054 28,5 0,15 Неопределен- ный 3,5 3,5 0 0.8 140 15 200 95,6 0,09 3980 0,03 0.1 20 25,2 0,033 0,04 0,33 0,1
Щелочность общая по метилоранжу в мг-экв).1 Кислотность в ма-экв1л . . Грубодисперсные примеси общие в мг/л Сухой остаток общий в мг/л Окисляемость в отстоеиной воде по КМ п О4 в лгОа/л .... Ксантогенаты в жг/л . , g Сульфаты SO4 в мг/л 9_С Медь Сн“ ' в мг/л в поде: фильтрованной отстоешюп Никель Ni2"^ в мг/л в воде: фильтрованной отстоеиной 24- Кобальт Со вмг1л в воде: фильтрованной . . отстоеиной ... Железо общее в .мг/л Объем осадка в % после 2-часового отстаи- вания .
Суммарный расход сточных вод на флотационное
обогащение составляет 8 м3 на 1 т медио-никеле-ко-
бальтовой руды, из которых до 80% приходится на
.хвосты флотации (см. графы 3 и 4 в табл. 25.6).
Таблица 25.7
Характеристика сточных вод оловянных обогатительных фабрик
Показатели 1 Место’ отбора проб— общий сток после грави- тации
1 2
Запах . ПрозрачностьГв см pH ... . " ....... Щелочность метилоранжу в мг-экв/л Грубодпсперсные примеси общие в мг/л Сухой остаток общий в мг/л . Хлориды:С1 в мг/л О Сульфаты S04 11 мг/л Окисляемость по КМпО4 в отсто- енной воде в мгО^л ' Ксантогенаты в мг/л Медь Си2"*" Свинец РЬ“+ Цинк Zn2+ Без 0 7,4 2 23 900—56 600 190—250 5.6 Не определено 8,6 0 Не определе- но То же
Данные о составе сточных вод приведены в табл.
25.6.
Очистка сточных вод производится длительным (не
менее 24 ч) отстаиванием в хвостохранилище.
Оловянные обогатительные фабрики. Сточные воды,
образуются при гравитации и флотационном обогаще-
нии оловянного концентрата.
Расход воды составляет 8 zt3 на 1 т перерабатывае-
мой руды.
Данные о составе сточных вод приведены в табл.
25.7.
Очистка сточных вод производится отстаиванием в
хвостохранилище с возвращением в оборот для повтор-
ного использования при гравитационном обогащении
руды.
25.4. ОЛОВЯННЫЕ ЗАВОДЫ
В металлургический передел поступают обычно кон-
центраты с высоким содержанием олова. Олово полу-
чается из концентратов в результате обогащения, об-
жига, выщелачивания и плавки концентрата.
Сточные воды образуются при обогащении концен-
трата на доводочной фабрике в процессе выщелачива-
ния и в результате охлаждения печей шахтной плавки
и электропечей. В данном случае вода играет роль
хладагента и идет иа грануляцию шлаков при шахтной
плавке.
Количество сточных вод, образующихся в процессе
подготовки концентрата, плавки и рафинирования, со-
ставляет 55—60% от недопотребления. Удельное коли-
чество стоков на 1 т концентратов равно 25—30 zi3.
.2-50
РАЗДЕЛ IV. Очистка производственных сточных вод
На оловянных заводах сточные воды делятся на две
основные категории:
условно чистые, 'Прошедшие охлаждающие уст-
ройства;
загрязненные нерастворенными и растворенными
.примесями.
Рис. 25.3. Схема очистки сточных
вод оловянных заводов
1 — резервуар-сборник сточной воды; 2 —
подача чзв’есткового молока; 3 — смеситель;
4 — камера реакции; 5 — отстойник; С — во-
доем (или заводская дождевая канализа-
ция, пли хвостохраннлище); 7 — выпуск
осадка в основное производство (на пере-
дел)
Очистку грязной сточной воды рекомендуется про-
изводить по схеме, приведенной на рис. 25.3.
При проектировании очистных сооружений реко-
мендуется принимать:
продолжительность прсбынапн
мерс реакции ....
то же, в отстойнике...................
расход гашеной извести (по активной СаО).
скорость выпадения осадка.
выпавший осадок:
объем после 2-часового отстаивали
влажность .
удельный вес .
15—30 мин.
2 ч
2 г/л
0,3 мм!сек
12,5% от
объема освет-
ляемой воды
96-98%
1,05
25.5. ПРОИЗВОДСТВО ЛЕГКИХ МЕТАЛЛОВ
Соотношение их в общем стоке завода следующее:
условно чистые 60—70%, грязные 30—40%.
Количество сточных вод и их химический состав (по
содержанию флотореагентов) сильно разнятся и нахо-
дятся в зависимости от схемы переработки концентра-
тов, которая в свою очередь зависит от состава самих
концентратов.
Примерный химический анализ сточной воды следу-
ющий':
прозрачность в см 0
щелочность в мг-эко1л . 4
24-
свпнец РЬ ~ в мг/л . 0,4
медь Сн1 2 *"^ Ю
нефтепродук 11
1 По материалам ВНИИ Водгео «Предварительные данные
обследования промышленных сточных вод оловозавода».
А. ИСТОЧНИКИ ОБРАЗОВАНИЯ СТОЧНЫХ ВОД.
ИХ КОЛИЧЕСТВО И ХАРАКТЕРИСТИКА
Производство алюминия. Производственный про-
цесс получения алюминия разделяется на два этапа:
первый — получение глинозема (А12О3); второй — по-
лучение из глинозема металлического алюминия элект-
ролитическим путем.
Производство глинозема. Для всех способов полу-
чения глинозема общими являются операции подго-
товки сырья: крупное и среднее дробление и тонкое
измельчение (размол), а также кальцинация глино-
зема.
Сточные воды при этих операциях получаются от
охлаждения подшипников дробилок, масла -подшипни-
Таблица 25.8
Удельное количество сточных вод при прямотоке и водообороте
Наименование производств Норма недопо- требления на 1 ш продукции в м3 Количество свежей воды при водообороте
в % 1
Глинозема на сырье: бокситовом . 120—140 10—15 15—20
нефелиновом 160—180 15—20 25—30
алунитовом . 220—240 15—18 25-30
Алюмини с ртутнопреобразователь- ными подстанциями . . 90—100 10—15 10—15
с преобразовательными подстанциями на полу- проводниках с очисткой газа 110-120 12—15 12—15
Магния иа карналлитовом сырье, 450—5С0 40—15 220—250
Титана . 1000 10—12 100—120
Электродов . 130—150 12—14 15— 17
Количество сброса условно чистых сто- ков в канализации при системе Количество загрязненных сточных ВОД
прямоточной оборотной В %
В % в ж3 В % в лг>
9о-92 110—125 2—3 2—4
80—85 130—150 2—3 3—5
90—92 200—220 1—2 2—4 —
85—90 80— 90 2—3 2—3 0.5 0,5**
85—90 95—100 0,5—1 0,5-1 0,5 0,5**
60—65 300—320 1—2 5—10 35—40 180—200***
90—92 900—920 1—2 10—20 8-10 80—100***
88—90 120—130 6-8 8—10 7—8****
* Загрязненные стоки от мытья полов и аппаратуры технологических цехов в канализацию не сбрасываются, а собираются
в специальные емкости, откуда перекачиваются в технологический процесс как содержащие большое количество ценных продуктов
(щелочи). i
** Подшламовые воды отделения регенерации криолита и продувочные воды очистки газов, загрязненные фтористы кальцием с
концентрацией до 17,2 мг/л и сульфатами с концентрацией до 40 г/л.
*** Сточные воды после нейтрализационной установки загрязнены хлористы кальцием (см. табл. 25.12).
**** Сточные воды загрязнены угольной пылью.
Глава 25. Заводы цветной металлургии
251
Таблица 25.9
Характеристика сточных вод
Источники образования сточных вод Характеристика сточных вод
1 2
1. Производство глинозема Охлаждение теплообменников, компрессоров, воздуходувок 11 декомпозеров с закрытым ох- лаждением Охлаждение подшипников дроби- лок, масла подшипников мель- ниц, подшипников дымососов, роликов вращающихся печей, вакуум-насосов Охлаждение холодильников печей спекания и печей кальцинации Охлаждение барометрических кон- денсаторов при упаривании ра- створов Мытье аппаратуры, оборудования, полов, обеспыливание воздуха Очистка газов на скрубберах н электрофильтрах Промывка шлама и смыв шлама с фильтров Гидротранспорт шлама (подшла- мовая вода) 2. Производство металл ского алюминия Теплообменники ртутных выпря- мителей, охлаждение ртутных насосов, вакуум-насосов, ком- прессоров, подшипников лро- калочных печей (при замене ртутных выпрямителей на по- лупроводниковые расход воды на преобразовательную стан- цию отпадает) Электролитейпая установи по- лунепрерывного литья сл тков Охлаждение анодных брикетов в ваннах Гидротранспорт шлама из отделе- ния регенерации криолита (под- шламовая вода) 3. Производство магния Теплообменники ртутных выпря- мителей, охлаждение ртутных насосов (при полупроводнико- вых выпрямителях охлаждение воздуха), воздушных компрес- сорных, вакуум-насосов, под- шипников, электродов Газоочист;-: п промывка хлоро- проводов и аппаратуры, травле- ние н промывка чушек, хлор- ная компрессорная Установка полунепрерывного литья слитков н труб Чистые; температура на 10— —25° С выше исходной Условн чистые, возможны случайные загрязнения сле- дами масла; температура на 10—15° С выше исходной Условно чистые, загрязняют- ся следами пыли и боксита, а также глинозема из воз- духа при поверхностном ох- лаждении; температура на 15—20°С выше исходной Условно чистые, могут со- держать щелочи с концен- трацией до 250 мг/л; тем- пература па 25°С выше исходной Сильно загрязнены шелочыо п пылью руды и спска; тем- пература практически не меняется Загрязнены спек пылью и щелочью Загрязнены шламом и ще- лочью, используются для гидротранспорта шлама Загрязнены щелочью с кон- центрацией до 3 600 мг/л; мутность зависит от про- должительности отстаива- ния в прудке шламоотвала Чистые; температура на 10— 15® С выше исходной Условно чистые, загрязнены следами масла; температу- ра па 10—20®С выше исход- ной Загрязнены пылью и частица- ми пека с концентрацией до 1000 мг)л; температура па 15—20° С выше исходной Содержит в растворенном со- стоянии до 17,2 мг/л CaFa (предел растворимости): 10-30 г/л Na .CO3-l-N1.HCO3, 10—50 г/л Na»SO4 н до 14 000 г!л NaOH Чистые; температура на 10— 15°С выше исходной Загрязнены соляной кислотой и хлоридами (СаС13, MgCla, КС1, №С1) Чистые
Продолжение табл. 25.9
Источники образования сточных вод Характеристика сточных вод
1 2
Цех хлоропродуктов 4. Производство электродов Холодильники прокалочных пе- чей, охлаждение подшипников форм, барабанов, вакуум-насо- сов Автоклавы, прессы, ванны прес- сов, брщеетнровочные машины Пневмотранспорт, вакуум-фильт- ры, графптировочныс печи Стоки после нейтрализации па цеховой нейтрализаци- онной установке содержат СаС1а Частые: температура на 10— 5° С выше исходной Условно чистые, возможны загрязнения следами масла; температура па 15—20° С выше исходной Условно чистые, загрязнены угольной пылью; темпера- тура па 10—15°С выше ис- ходной
ков мельниц, роликов вращающихся печей кальцина-
ции, холодильников глинозема, подшипников дымосо-
сов, от мытья полов и обеспыливания в отделении
подготовки сырья.
Сточные воды при применении способа Байера полу-
чаются от охлаждения декомпозеров, барометрических
конденсаторов, вакуум-насосов, мытья полов и аппара-
туры и иа шламоотвалах (подшламовые воды).
Производство металлического алюминия. Сточные
воды электролизных цехов поступают от теплообмен-
ников ртутных выпрямителей, от охлаждения ртутных
насосов, вакуум-насосов, установок полунепрерывного
литья алюминия, анодной массы в цехе анодной мас-
сы и как подшламовые воды при регенерации крио-
лита.
Производство магния. При современных методах
промышленного производства магния — электролити-
ческом и термическом — основными источниками обра-
зования сточных вод отделения электролиза магния
являются воды от очистки газов, отсасываемых из ка-
тодного пространства электролизера, воды от периоди-
дической промывки хлоропроводов и воды от охлаж-
дения хлорных компрессоров. Сточные воды загряз-
нены солями и соляной кислотой.
Значительное количество сточных вод на магние-
вых заводах получается от теплообменников ртутных
выпрямителей.
Сточные воды от газоочисток содержат соляную
кислоту.
Производство титана. Источником загрязненных
сточных .вод при производстве титана являются газо-
очистки и промывка хлоропроводов.
Сточные воды содержат соляную кислоту и хло-
риды.
Удельное количество сточных вод при производстве
глинозема, алюминия, магния, титана и электродов
зависит от исходного сырья, принятого способа про-
изводства и сезона года.
Приводимое в табл. 25.8 удельное количество сточ-
ных вод по производствам определено по суточной
производительности предприятий в летний период. В
зимний период норма водопотребления и водоотведе-
ния снижается иа 10—15%.
252
РАЗДЕЛ IV. Очистка производственных сточных вод
Таблица 25.10'
Характеристика общего стока производства глинозема
Показатели Глиноземный завод, работающий (прямоток) Шламовая пульпа -при работе по способу Байера Под шламовая вода после отстаи- вания в прудке шламоотвал'а по способу Байера
по способу Байера на нефелинах
Температура в °C . Цвет 40 Бесцветная 30 Желто- коричневая Буро-коричневая Буроватая
Прозрачность по Снеллену в см 6—10 8 0 1,5
Щелочность в л/г/л; общая . . 84 340—420 2 000 3 600
карбонатная — — 31 62
Взвешенные вещества в ме1л: общие 62 400—600 70 400 177
прокаленные . 44 300—400 66 360 157
Сухой остаток в мг/л: общий 354 375—450 8 065
прокаленный . pH . . 230 9—10 225—275 9.5- 11 11.9 6 430 12
Сульфаты SO4 в мг1л 54 40—85 81 136
Хлориды С1~ и . . . 35 80—110 62—3 55
Кремнекислота SIO, в мг/л 2,2 — 4.5 4.5
Кальций Са“~^ 3.4 — 5.7 3,6
Магний Mg2+ , „ 11,5 — 1.3 1033 0,9
Алюминий А1аО3 » „ • . • 10 60—70 1 095
Железо общее Fe „ „ 0,07 10—18 0,1 0.1
Окисляемость в лгОа/л 6,6 15—18 35 33
Таблица 25.11
Характеристика загрязненных сточных вод производства
металлического алюминия (отделение регенерации криолита)
Пок Концентрация
на 1 m алю- миния в мг1л
Твердая в взвесь NO3AIF Al(OH)3-|-NaaO-AlaOa- 2SiOa CaF3 . . FeOa; SiOj и др. В том числе: смола.... угольная пыль В растворе: CaFa СаО N3..SO4 ... NaaS03+NaHCOs * Предельная растворимость. 25,5 2,1 9,8 1.4 2,7 0.8 6,2 0,005 0,21 8 6 91 000 7 400 34 000 5 000 9 500 2 600 22 000 17,2* 850 28 000 20 000
Удельное количество сточных вод дана с учетом-
вспомогательных цехов.
В производстве глинозема и алюминия, учитывая
значительные (до 10—15%) потери воды в технологи-
ческом процессе, оборотное водоснабжение может
быть осуществлено по полностью замкнутому циклу
без сброса сточных вод в водоем.
Снижение удельного количества сбрасываемых в
водоемы загрязненных (кислых) сточных вод от пред-
приятий по производству магния и титана может быть
достигнуто организацией системы оборота этих вод
после нейтрализации с доведением концентрации по
хлоридам до предела, выше которого начинается уси-
ленная коррозия металла. Снижение количества сто-
ков, содержащих хлориды, важно в тех природных
условиях района расположения заводов, где сброс
этих стоков в водоем из-за его малой мощности не-
допустим и стоки необходимо или заканчивать в глу-
боководные изолированные пласты, или организовы-
вать искусственный накопитель либо испаритель (в
зонах с дефицитом влажности).
Сточные воды от производства глинозема, алюми-
ния, магния и титана по характерным особенностям
могут быть разделены на четыре основные группы:
Таблица 25.12
с вод производства магния и титана
Характеристика загрязненных
Производство Компоненты в мг!л
FeCI3+ +FeCla А1С13* MgCla СаС1а SiO, ТЮа НС1 H.SO, NaCI КС1 MgO СаО СаСО3 NaaCO3;
Маг Титана . . * В результате ** В числителе нейтрализации. 180 680 гидролиза 1 приведено с 220 3 щелоч!: одержан! 2700 570 гой сред( се при bi 7050** 420 500 1ят в ие| :овой час 360 мствори личной 2440** 200 (рООКПСН газации. 950 ал юм ни! а в энг 1140 ня и 3Kej (менател 45 теза А1(С е—содер: 110 »Н)3 и F< жание I 1860 КОН)3. три отсу 17 тствии
4050 80 i переход нутри цен 4500 4000 мые гиг ней тра;
Глава 25. Заводы цветной металлургии
253
а) от охлаждающих устройств с поверхностным ох-
лаждением в замкнутом пространстве, которые могут
быть отнесены к категории условно чистых;
б) от охлаждающих устройств с поверхностным
охлаждением на открытом воздухе и от охлаждающих
устройств методом смешения (барометрические кон-
денсаторы), которые могут быть отнесены к категории
условно чистых (загрязнение пылью из воздуха и
каплями щелочного раствора, уносимыми паром прн
выпарке);
в) от разного рода газоочисток, подшламовые во-
ды гидротранспорта шлама, которые относятся к ка-
тегории грязных вод;,
г) от мытья полов 'и аппаратуры, которые относят-
ся к категории сильно загрязненных вод.
В табл. 25.9—25.12 приведены характеристики
сточных вод по основным источникам их образования
с основными показателями загрязнения.
Сточные воды от газоочисток в производстве гли-
нозема и металлического алюминия в канализацию не
сбрасываются, а направляются в технологический про-
цесс; также не сбрасываются в канализацию сточные
воды от мытья полов и аппаратуры в отделениях
глиноземного цеха.
Содержание хлоридов в сточных водах по основ-
ным компонентам с учетом гидролиза FeCU-l-FeCb и
А1С13 и нейтрализации соляной кислоты следующее.
По хлористому кальцию СаС1г
Производство магния . 10 000 мг/л
, гитана. 7 200 „
По сумме хлоридов
Производство магния . 15 800
„ титана 7 800
Примерно 75% загрязнений находятся в сточных
водах в растворенном состоянии, остальные 25% —в
виде взвеси.
Данные по кинетике выпадения взвешенных веществ
завода, работающего иа бокситовом сырье по способу
Байера, приведены в табл. 25.13.
При расчете отстойных прудов для сточных вод
эти данные могут быть приняты как исходные для
заводов, работающих и на другом виде сырья.
Механический состав шлама сильно разнится в за-
висимости от исходного сырья и способа производства.
Поэтому приведенные в табл. 25.13 данные могут быть
отнесены только к шламам заводов, работающих по
способу Байера.
Кинетика осаждения шлама для других видов сы-
рья может быть определена по таблицам гидравли-
ческой крупности, приводимым в гидравлических спра-
вочниках*.
Б. МЕТОДЫ ОЧИСТДИ СТОЧНЫХ ВОД
В соответствии с приведенной выше характеристи-
кой сточных вод и их загрязнений (см. табл. 25.9,
25.12) очистка их может быть решена путем отстаива-
ния и нейтрализации.
Необходимость применения очистки сточных вод
предприятий глиноземного и алюминиевого производ-
ства решается в зависимости от мощности водоема, в
который сбрасываются стоки. Из практики работы су-
ществующих заводов (при сбросе стоков в такие реки.
'Например, Н. Н. Мостков. «Гидравлический справоч-
ник». Госстройиздат, 1954, стр. 46, табл. 212.
Таблица 25.13
Кинетика выпадения взвешенных веществе стоках глиноземного завода, работающего по способу Байера (по данным
обследования ВНИИ Водгео). Высота столба жидкости 360 мм
Название стока Показатели Продолжительность отстаивания Влажность осадка по- сле 24-часо- вого отста- ивания
В мин В ч
5 10 20 30 1 2 1 ‘ 1 24 | 72
От белой и красной сто- рон глиноземного цеха Осадок (объемный) в % В % к осадку после 24-ча- 0,01 0,02 0,03 0,03 0,04 0,06 0,07 0,07 0,07 95,3
электротермического це- ха и ртутнопреобразона- сового отстаивания Гидравлическая крупность 14,2 28,4 42,6 42,6 56,8 85,2 100 100 100 —
тельной подстанции “мни в мм1сек 1,2 0,6 0,3 0,2 0,1 0,05 0,025 0,004 0,001
От белой стороны и вы- парки глиноземного це- Осадок (объемный) в % В % к осадку после 24-ча- 0,01 0,02 0,03 0,06 0,12 0,2 0,26 0,35 0,35 97
ха сового отстаивания Гидравлическая крупность 2,9 5,8 8,7 17.4 34,8 58 75,4 100 100 —
импнв*л1'свю-‘ 1.2 0,6 0,3 0,2 0,1 0,05 0,025 0,004 0,001 —
От красной стороны и вы- парки глиноземного це- Осадок (объемный) в % В % к осадку после 24-ча- 0,01 0,01 0,02 0,03 0,04 0,07 0,08 0,08 0,08 96,5
ха» цехов электродного» ремонтного, кальцинации сового отстаивания . . Гидравлическая крупность 12,5 12,5 25 37,5 50 87,5 100 100 100 —
и общего стока РТЭЦ “мин ° мм1сек 1.2 0,6 0,3 0,2 0,1 0,05 0,025 0.004 0,001
Со шламоотвала (подшла- мовая вода) Осадок (объемный) в % . В % к осадку после 24-ча- 0,01 0,02 0,03 0,03 0,04 0,04 0,06 0.075 0,075 96,7
сового отстаивания Гидравлическая крупность 13,3 26,6 39,9 39,9 53,2 53,2 79,8 100 100 —
«мин в мм'сек- 1,17 0,58 0,29 0,19 0,09 0,045 0,023 0,004 0.001
Шламовая пульпа . . . Объем шлама в % от пер- воначального объема 92 83 67 56 35 28 24 17,5 16,5 -
254
РАЗДЕЛ IV. Очистка производственных сточных вод
как Волхов, Днепр, Томь и др.) очистки стоков не
требуется (за исключением перевода гидротранспорта
шлама на замкнутый водооборот с использованием
продувочных вод в технологическом процессе).
Величина pH воды, например р. Волхов (ниже
места сброса сточных вод алюминиевого завода), до-
стигает значения до 8,5.
В последнее время применяется как обязательная
система замкнутого водооборота с исключением про-
дувки из-за безвозвратных потерь воды в технологиче-
ском процессе. Это мероприятие оправдывается и эко-
номическими соображениями, так как при замкнутом
водообороте уменьшаются потери соды и окиси алю-
миния.
Грязные сточные воды от мытья полов и аппара-
туры глиноземных цехов предусматривается ликвиди-
ровать путем сбора смывных вод в емкости внутри
цехов и перекачки их в технологический процесс, так
как эти стоки содержат в большой концентрации
ценный продукт—щелочь.
Для части сточных вод предприятий по производ-
ству магния и титана, загрязненных кислотами, необ-
ходима нейтрализация. Сточные воды после нейтрали-
зации будут содержать хлориды, очистка от которых
возможна только выпариванием (из-за больших экс-
плуатационных затрат не применяется).
Очистки производственных сточных вод предприя-
тий по .производству глинозема и алюминия при пря-
моточной системе водоснабжения в зависимости от
местных топографических условий производятся в от-
стойнике или для всех стоков (включая и дождевые),
или только для загрязненных со сбросом дождевых
вод через ливнесброс при двух-трехкратном разбавлении
сточных вод.
Осветление подшламовых вод гидротранспорта
шлама,, который при производстве глинозема осуществ-
ляется в настоящее время только при замкнутом водо-
обороте, происходит в прудке шламоотвала (системы
гидротранспорта шлама со сбросом подшламовой воды
после осветления в водоем на некоторых существую-
щих заводах переводятся на замкнутый водооборот).
Учитывая, что для гидротранспорта шлама качество
воды не играет роли, при ее осветлении может быть
допущено значительное содержание остаточной мут-
ности.
Подшламовая вода системы гидротранспорта шла-
ма от отделения регенерации криолита при производ-
стве алюминия, содержащая фтористый кальций и
сульфаты, после осветления в прудке шламоотвала мо-
жет быть сброшена в водоем при достаточной его мощ-
ности, обеспечивающей разбавление стоков до концент-
рации допускаемых нормами по фтору и сульфатам,
или направлена в оборотную систему, если мощность
водоема недостаточна. При размещении предприятий
по производству алюминия в районе с дефицитом
влажности (юг Европейской части СССР, Казахстан и
Средняя Азия) исключение сброса подшламовых вод
в связи с их незначительным расходом может быть
решено путем создания прудов-испарителей.
Схема очистки сточных вод предприятий по про-
изводству магния и титана заключается в нейтрализа-
ции кислой части стоков на нейтрализационных уста-
новках, описанных выше. Сточные воды, содержащие
после нейтрализации хлориды, в зависимости от мест-
ных условий могут быть сброшены или в водоем, если
мощность последнего при минимальных расходах до-
статочна для их разбавления до концентрации допус-
каемых нормами, или в пруды-накопители для дли-
тельного хранения, если ^мощность недостаточна.
При определении емкости прудов-накопителей дол-
жна быть учтена -возможность сброса части стоков в-
водоем с учетом допускаемых ’норм по хлоридам. Для
сброса стоков из пруда-накопителя используется пе-
риод весенних максимальных расходов водоема.
Для уменьшения емкости пруда-накопителя можно-
рекомендовать перевод водоснабжения объектов за-
вода, сточные воды от которых загрязнены кислотами,
на оборот воды по следующей схеме: сточные воды
после нейтрализации, осуществляемой с избытком ще-
лочи и осветления от взвеси (иепрореагировавшая-
часть известняка) в прудке, насосами насосной станции
оборотной воды подаются на газоочистки и промывку
хлоропроводов.
При расположении магниевых заводов в районах с
дефицитом влажности проблема исключения сброса-
сточных вод, загрязненных хлоридами, в водоемы мо-
жет быть решена путем устройства прудов-испарителей.
Здесь, как и в предыдущем примере, емкость и пло-
щадь прудов-испарителей могут быть уменьшены при-
менением системы водооборота.
При решении схемы нейтрализации кислых произ-
водственных стоков необходимо выяснить возможное
наличие в районе расположения титано-магниевого
завода других предприятий, сбрасывающих щелочные-
сточиые воды. При наличии таких предприятий вопрос
выбора наиболее рациональной схемы нейтрализации
(либо путем смешения кислых и щелочных сточных вод
двух предприятий, либо путем строительства собствен-
ной нейтрализационной установки) должен быть решен
технико-экономическим сравнением вариантов.
Очистные сооружения. Специальных очистных со-
оружений для предприятий по производству глинозема,
не требуется, так как проектирование водоснабжения-,
для этих заводов осуществляется по системе замкну-
того водооборота.
Учитывая, что вспомогательные цехи с незначитель-
ными расходами воды сбрасывают сточные воды, за-
грязненные механической взвесью, а также принимая
во внимание загрязненность территории заводов ще-
лочью и пылью, в качестве мероприятия по защите
водоемов от загрязнения рекомендуется устраивать,
для этих стоков пруды-отстойники — усреднители.
При ^отсутствии местных условий для создания пру-
да с объемом, обеспечивающим пропуск через него
полного расхода производственных и дождевых вод,,
пруды рассчитывают только иа пропуск производст-
венных сточных вод и первых порций дождевых стоков,
как наиболее грязных.
Емкость осадочной части пруда должна быть рас-
считана на расчетный период эксплуатации завода,
равный 20—25 лет. Если в естественных условиях пруд,
такой емкости создать не представляется возможным,
то в этом случае проектируют пруд с периодической-
очисткой.
Расчет пруда, как показали исследования ВНИИ
Водгео, должен вестись иа 24-часовое отстаивание-
сточных вод.
В тех случаях, когда создание пруда по местным
условиям невозможно, очистка сточных вод произво-
дится на отстойниках (радиальных и горизонтальных).
Расчет отстойников на осаждение взвеси в первом
приближении можно вести по данным, приведенным:
в табл. 25.13.
Перед отстойником должен быть предусмотрен лив-
несброс, рассчитываемый на двух-, трехкратное разбав-
ление сточных вод дождевыми водами.
Осадок из отстойников перекачивают на шламовые-
площадки шламовым насосом, установленным в на-
Глава 25. Заводы цветной металлургии
255.
Таблица 25.14
Характеристика шлама
Показатели При бокситовой руде и применении способа При рудах
Байера спекания с ди- фузионным выщелачива- нием Байера — спекания нефелиновых алунитовых
1 2 3 4 5 6
Удельное количество шлама на 1 m глинозема 1-1.2 1,8—2 2.1—2,2 7 2,6
Гранулометрический состав 0,16—0,075 5 8 0,2 0,16
4 21,6 10 5—10 10
То же —0,075 5-1 0,8—0,2 0,2—0,16 0,16—0,075
96 67,5 40 30—35 30
1—0,5 0,2—0,16 0,16—0,075 —0,075
6,7 20 40—50 60
—0,5—4,2 0,16—0,075 -0,075
4,2 30 15-20
Максимальная крупность в мм . ... 0.3—0.5 10 0,8-1 1 1
Удельный вес в йг/л3 . 3—3,6 3—3.5 3 2,6-3 2.8
Объемный вес в воздушно-сухом состоянии в пЦм3 1.7—1,8 0,9—1 1,6 1.6 1,6
Температура пульпы в °C:
летом 60 45 36 60 50
при разжижении до 7'лЖ=1:5 зимой 40—45 30-32 16—20 50—55 32—35
Содержание в полшламовой воде в кг на 1 т глинозема:
Na..O 3—9 4—10 о К — 7,5—8
А13О3 3—6 4-8 “б — 4,5—4,8
Примечание. В числителе приведен гранулой штрический сос тав в а в : знаменателе — г I %.
сосной станции. Смыв осадка к приямку насосной
станции в горизонтальных отстойниках производится
струей воды.
Заводы по производству глинозема характеризу-
ются большим дробильно-размольным хозяйством. Для
улучшения санитарных условий работы в этих отде-
лениях в настоящее время проектируются гидравли-
ческое обеспыливание воздуха и уборка полов.
Загрязненные сточные воды от обеспыливания и
смыва полов, содержащие значительное количество
взвеси бокситовой руды, крупность которой может
быть значительной, собирают отдельной сетью и на-
правляют в насосную станцию для перекачки в систе-
му гидравлического транспорта шлама технологическо-
го процесса или в самостоятельный отвал, созданный
вне площадки завода.
Нейтрализация кислых производственных стоков
титаио-магниевых заводов производится на обычных
нейтрализационных установках, применяемых для ней-
трализации соляной кислоты (см. гл. 22).
Количество и характеристика осадка. В результате
переработки руд, содержащих окись алюминия (бок-
ситов, нефелинов и алунитов), на глиноземных заво-
дах получается значительное количество отходов пу-
стой породы — шламов.
Механический состав шламов зависит от нсходйогс-
сырья и способа производства. При применении спо-
соба Байера шлам состоит в основном из глинистых
частиц, трудно осадимых и медленно уплотняющихся-
после осаждения. Шлам при способе спекания с диф-
фузионным выщелачиванием представляет собой пес-
чано-гравелистую смесь с крупностью частиц до 10 мм:
при этом крупные частицы имеют пористую конструк-
цию, образовавшуюся при выщелачивании алюмината,
натрия. Шламы при способе спекания с агитацион-
ным выщелачиванием и шламы при переработке не-
фелиновых и алунитовых руд представляют собой
пески.
Данные о механическом составе шламов приведены,
в табл. 25.14.
Общее количество шлама от заводов в зависимости,
от производственной мощности последних колеблется
от сотен тысяч тонн до нескольких миллионов тонн-
в год (для одного из строящихся в Сибири заводов го-
довое количество шлама определилось около 7 млн. т).
Осадок от заводов по производству металлического-
алгоминия получается в результате регенерации крио-
лита, улавливаемого при очистке газов, которые вы-
деляются из электролизеров, и оседающего в виде пы-
ли в вентиляционных каналах.
ГЛАВА 26
ЗАВОДЫ ОСНОВНОГО ХИМИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА
26.1. ЗАВОДЫ СИНТЕТИЧЕСКОГО КАУЧУКА
И СИНТЕТИЧЕСКОГО СПИРТА
Сточные воды заводов синтетического каучука и син-
тетического спирта по своим характеру и свойствам
•подразделяются на четыре основные группы: производ-
ственные условно чистые, химически загрязненные, бы-
товые и атмосферные.
Количество производственных сточных вод опреде-
ляется на основании технологических расчетов.
Система канализации принимается, как правило, раз-
дельная с отдельными сетями для условно чистых и
атмосферных вод, химически загрязненных сточных вод,
бытовых сточных вод.
В отдельных случаях может быть применено сов-
местное канализование производственных химически за-
грязненных и бытовых сточных вод. При этом должны
быть приняты меры, исключающие возможность проник-
новения взрывоопасных газов в сеть бытовых сточных
вод.
Состав и свойства производственных химически за-
грязненных сточных вод определяются типом выпускае-
мого каучука и методом его производства. Сточные во-
ды, жак правило, содержат комплекс различных органи-
ческих веществ, большая часть которых поддается био-
химической деструкции. В сточных водах отдельных
производств имеются органические вещества, которые не
могут быть разрушены путем биохимического окисления,
а также органические вещества, токсичные по отношению
к водным организмам и бактериальной флоре биологи-
ческих окислителей. Сточные воды содержат также ми-
неральные соли; преобладают хлориды и сульфаты ще-
лочных и щелочноземельных металлов.
В сточных водах отдельных производств имеются со-
ли тяжелых металлов — меди, ртути, хрома, токсичные
к водным организмам и оказывающие вредное влияние
на процессы биологической очистки, а также неокислен-
ные серосодержащие соединения — сульфиды и суль-
фиты.
Очистка сточных вод осуществляется в общем случае
в две стадии.
Первичная очистка имеет целью максимальное сни-
жение концентрации основных компонентов, выделение
органических веществ, не поддающихся биологическому
окислению, токсических веществ, полимеров, масел, смол
и других веществ (оказывающих вредное действие на
воднохимический и биологический режимы водоемов, а
также на работу биологических окислителей), летучих
органических веществ, способных выделяться в канализа-
ционной сети с образованием взрывных концентраций, а
также нейтрализацию кислых сточных вод. Первичная
очистка производится с применением различных методов
химической технологии — отгонка летучих компонентов
‘водяным паром, экстракция, ионный обмен, коагуляция,
отстаивание, химическая деструкция и др.
На второй стадии осуществляется окончательная
очистка сточных вод. Степень этой очистки определяется
санитарно-гигиеническими и другими требованиями, ко-
торым должны отвечать сточные воды перед сбросом в
водоем.
Окончательная очистка обычно достигается биохими-
ческим окислением органических веществ.
Ниже приводятся данные о составе, свойствах и ме-
тодах очистки сточных вод заводов натрий-дивинильно-
го и дивинил-стирольного синтетических каучуков, вклю-
чая данные о сточных водах1, образующихся в процессах
производства исходных органических продуктов — моно-
меров.
В связи с тем, что исследования сточных вод заводов
полиизопренового и полидивинилового каучука, а также
сточных вод, образующихся в процессах производства
многочисленных видов синтетических каучуков специ-
ального назначения, еще не закончены, данные о соста-
ве, свойствах и методах очистки этих сточных вод в
справочнике не приведены.
А. ИСТОЧНИКИ ОБРАЗОВАНИЯ,
ХАРАКТЕРИСТИКА И МЕТОДЫ ОЧИСТКИ
СТОЧНЫХ ВОД ЗАВОДОВ НАТРИИ-
ДИВИНИЛЬНОГО КАУЧУКА
Натрий-дивинильный каучук относится к группе син-
тетических каучуков общего назначения. Он применяет-
ся для изготовления большинства резинотехнических и
шинных изделий.
Сырьем для получения натрий-дивинильного каучука
является этиловый спирт.
Производство натрий-дивинильного каучука делится
на две основные стадии—каталитическое разложение
этилового спирта с получением дивинила и полимериза-
ция дивинила с получением и обработкой каучука.
Сточные воды образуются в процессах ректификации
спирта, отмывки дивинила, при выполнении лаборатор-
ных работ, а также при выгрузке отработанного катали-
затора из контактных печей.
Сточные воды от ректификации спирта — так называ-
емая фузельная вода — содержат 200—500 мг/л этило-
вого спирта, 200—250 мг/л альдегидов, 150—300 мг/л ук-
сусной кислоты и высшие спирты.
Технология производства предусматривает частичное
использование фузельных вод в рециркуляционном цикле
для отмывки спирта и альдегидов от эфнро-углеводород-
ной фракции (рис. 26.1).
1 При проектировании канализации должны соблюдаться
правила и нормы техники безопасности и промышленной сани-
тарии, установленные для производства этилена, синтетиче-
ского этилового спирта и синтетического каучука.
Глава 26. Заводы основного химического производства
257
Рис. 26.1. Схема использования
фузельной воды в процессе производства дивинила из
спирта
этилового
/—контактные печи для разложения этилового спирта; 2, 8, 14, 19 и 26 — конденсаторы: 3 и 1! — теплообменник;
4 — эпюраннонная колонна; 5, 12 и 25 — ректификационные колонны; 6, 19, 21, 22, 27, 29 н 31 — холодильники;
7 — цистерна; 9 и 23—промывные колонны; 13— компрессор; 15—с рубиеры; 16 — промывной скруббер; 17 — хе-
сорбшюниая колонна; 13 н 32 — сборники; 20, 28 н 30 — отгонные колонны; 24 — отстойник; / — контактный газ;
Л — конденсат; III — фузельная пода; /V — пары эфпро-альдегпдион фракции; V — эфпро-а'льлегпдная фракция;
VI— спиртовая вода; VII— спирт-регенерат II; VIII— спирт-ректификат 11; IX— нескопденсированиый контакт-
ный газ; А’ — промывная вода; XI — эфиро-углеволородная фракция; .¥// —нескопденсированиый газ; А"///—на-
сыщенный абсорбент; A/V— абсорбент; А’И — неабсорбпропаппый газ; AV7 — легколетучие; XVII— дивинил-еы-
рец; XVIII — водныщслой; XIX— дпзннпл-рактлфнкат; XX — кубовые ctjtkii; XXI —'отдуякн; ;.ХХП — альдегид
Это позволяет примерно в 2 раза сократить количест-
во сточных вод. В процессе отмывки дивинила проис-
ходит оборот воды, в канализацию сбрасывается только
ее балансовый избыток. Сточные воды от отмывки диви-
нила содержат 3000 мг/л этилового спирта и 50 мг/л аль-
дегидов.
Сточные воды лабораторий содержат в незначитель-
ном количестве различные реактивы и продукты произ-
водства: суммарная концентрация органических ве-
ществ в этих водах характеризуется величиной БПК,
равной 100—150 мг/л.
Сточные воды, образующиеся при выгрузке катали-
затора из контактных печен, содержат каталнзаторную
пыль.
Общий состав сточных вод завода следующий.
Спирт этиловый 120—200
Альдегиды . 50—70
Уксусная кнсл 40—80
Остаток:
сухой .... 130—150
прокаленный 60—80
ХПК 450—550
БПК 400—500
pH....................................... 2,5—5*
Объем осадка при вл жностн 95—98%. 2,5 слР/л
Запах. , ....... резкий, спе-
цифический
Цвет стойкий,
желтоватый
* При щелочной обработке фузельной и альдегидной во-
ды в процессе ректификации величина pH сточных вод ле-
жит в пределах 7—8.
На заводах натрий-дивинильного каучука может
иметь, место также переработка различных побочных
17—1118
продуктов производства. Сточные воды этих производств
должны учитываться дополнительно.
Для очистки сточных вод от органических веществ
применяется метод биохимического их окисления, кото-
рый обеспечивает снижение БПК сточных вод на 95% п
выше и величину остаточной БПК пе более 15—
20 мгОг/л.
В составе станции биологической очистки должны
предусматриваться следующие основные сооружения:
песколовки, усреднители-аэраторы, первичные отстойни-
ки, биологические окислители, вторичные отстойники,
воздуходувная и насосная установки, сооружения и
установки по обработке осадка, а также установки по
приготовлению и дозированию реагентов.
Типы песколовок и параметры для определения раз-
меров принимаются в соответствии со СНиПом.
Объем (полезный) усреднителей принимается рав-
ным 35% от количества сточных вод, поступающих на
очистку в течение суток; расход воздуха в усреднителях-
аэраторах— 3 м3 на 1 м2 водной поверхности.
Для выделения взвешенных веществ из сточных вод
применяются отстойники — вертикальные, горизонталь-
ные и радиальные.
Параметры для расчета отстойников следующие.
Продолжительность отстаивания............ 2 ч
Наибольшая скорость движения сточных вод в
отстойниках:
горизонтальных и радиальных. . . „ 10 мм/сек
вертикальных . .0,7
Количество выпадающего осадк 2,2 см31л
Влажность осадка 96%
В качестве биологических окислителей применяются
аэротенки и аэрофильтры (табл. 26.1).
258
РАЗДЕЛ IV. Очистка производственных сточных вод
Таблица 26.1
Параметры процесса биологической очистки
Шок Аэротенки Аэрофильтры
Удельная производительность в г О, на 1 м3[сутки Расход воздуха в я3 на 1 кг БПК ♦ При глубине аэротенка 2 м. 1000 25* 500 50
Аэротенки применяются с децентрализованным вво-
дом сточных вод в четырех пунктах, расположенных в
первой их половине на равных расстояниях один от
другого.
Конструкция аэротенков должна предусматривать
возможность регулирования распределения сточных вод
по их длине.
Сточные воды производства натрий-дивннильного кау"
чука не содержат азота, фосфора и калия. Поэтому при
биологической очистке в сточную воду должны вводить-
ся указанные биогенные элементы.
В процессе биохимического окисления органических
веществ в начальной его стадии реакция сточных вод
становится кислой. Для поддержания активной реакции
сточных вод в оптимальных пределах предусматривается
подщелачивание их перед биологической очисткой.
Выделение осадка из сточных вод, прошедших био-
логическую очистку, осуществляется во вторичных от-
стойниках вертикального, горизонтального и радиаль-
ного типов.
Параметры для расчета вторичных отстойников сле-
дующие.
Продолжительность отстаиванн
после аэрофильтров 1 ч
„ аэротенков............................ 1,5,
Наибольшая скорость движения сточных вод:
в горизонтальных и радиальных отстойник
после аэрофильтров . 10 ям!
то же, после аэротенков ... ..... 5
в вертикальных отстойниках ле аэро-
фильтров............................ . 0,7
то же, после аэротенков 0,5
Количество взвешенных веществ в сточных водах,
прошедших очистку на аэрофильтрах определяется из
расчета 0,5 г на 1 г БПК; влажность ила 96%.
Количество избыточного ила при очистке сточных
вод в аэротенках принимается из расчета 0,5 г на 1 а
БПК; влажность ила 99,2%.
Осадок, выделенный в первичных отстойниках, обез-
воживается на иловых площадках.
Размеры площадок определяются исходя из нагруз-
ки по взвешенным веществам (считая по сухому веще-
ству), равной 2 т на 1 га1сутки. Подсушивающие пло-
щадки должны иметь искусственный дренаж.
Для обезвоживания ила, выделяемого во вторичных
отстойниках, применяют .подсушивающие площадки и ва-
куум-фильтры.
Нагрузка на подсушивающие площадки составляет
2 т ила (считая по сухому веществу) на 1 га/сутки. При
условии предварительного сбраживания осадка нагрузка
на подсушивающие площадки увеличивается до 5 г на
1 га/сутки.
Б. ИСТОЧНИКИ ОБРАЗОВАНИЯ,
ХАРАКТЕРИСТИКА И МЕТОДЫ ОЧИСТКИ
СТОЧНЫХ ВОД
ЗАВОДОВ ДИВИНИЛ-СТИРОЛЬНОГО
(ДИВИНИЛ-МЕТИЛСТИРОЛЬНОГО) КАУЧУКА
Дивинил-стирольный каучук, т*ак же как и натрий-
дивинильный, является каучуком общего назначения.
Каучук изготовляют методом совместной эмульсион-
ной полимеризации (сополимеризации) дивинила со сти-
ролом или метилстиролом.
Производство дивинил-стирольного каучука включает
в себя три основные стадии: получение дивинила и сти-
рола (или метилстирола), а также синтез собственно
каучука.
Количество и состав сточных вод зависят от вида
исходного сырья, метода производства дивинила, ре-
цептуры процесса полимеризации.
На заводах дивинил-стирольного и дивннил-метил-
стирольного каучука дивинил получают из этилового
спирта и бутана.
В зависимости от метода получения дивинила коли-
чество и состав сточных вод этой стадии производства
будут различными.
Что касается влияния на состав сточных вод рецеп-
туры полимеризации, то здесь основное значение имеют
тип эмульгатора и влд второго мономера. В качестве
эмульгатора применяют некаль или канифольное мыло, в
качестве второго мономера — стирол или метилстирол.
Ниже приводятся данные о составе, свойствах и ме-
тодах первично'!! очистки сточных вод по отдельным
стадиям производства дивинил-стирольного и дивинил-
метилстирольного каучука.
Данные о сточных водах, образующихся в процессе
синтеза дивинила из этилового спирта, приведены в
п. 26.1,А.
I. Производство дивинила из бутана
и бутиленов
При получении дивинила из бутана и бутиленов
сырьем служат газы нефтеперерабатывающей промыш-
ленности и попутные газы нефтедобычи.
Дивинил получают методом двухстадийного катали-
тического дегидрирования бутана с выделением его из
бутилен-дивинильных фракций углеводородов хемсорб-
цией водно-аммиачным раствором ацетата закиси меди
и с последующей десорбцией дивинила из поглотитель-
ного раствора.
Ниже приведены данные о сточных водах, образую
щпхся в процессе производства дивинила из бутана.
/. Склады сырья
Сточные воды склада сырья содержат углеводороды
(бутан, бутилены) в количестве 20 мг/л (после отпарки).
Температура сточных вод 40° С.
2. Процесс дегидрирования бутана в бутилены
Сточные воды, образующиеся в процессе дегидриро-
вания бутана в бутилены при мокром охлаждении кон-
тактного газа в скрубберах, имеют температуру 50° С
и содержат (в мг/л):
бутан. . 75
бутилен . . 75
хром растворенный Сг®+ 7,5
взвешенные вещества 5000
При первичной очистке сточных вод из них выделяют
суспендированную катализаторную пыль и растворен-
ный хром (рис. 26.2).
Ниже приводятся опытные данные для проектирова-
ния установки по очистке сточных вод от растворенных
и суспендированных окислов хрома.
Глава 26. Заводы основного химического производства
259
Рис. 26.2. Схема оборота воды при охлаждении < контактного газа дегидрирова-
ния бутана и очистки сточных вод от окислов хрома
/ — скруббер; 2 — циркуляционный насос; 3 — холодильник; 4 — камера реакции; 5 —отстой-
ники; 6 — шламоуплотнителъ; 7 и 8 — баки для раствора сульфата железа; S, 12 и 13 — насо-
сы .дозировочные; 10 и // — баки для известкового молока; I и VI — конденсат из цеха Д-6;
II— сброс шлама; III и IV — техническая вода (соответственно прямая н обратная);
V — контактный газ и водяные пары; VII — контактный газ; VIII — вода циркуляционная;
IX — балансовый избыток воды на очистку
Осаждаемость взвешенных частиц, определенная по
ГОСТ 2919—45, характеризуется данными, приведенны-
ми в табл. 26.2. 1
Таблица 26.2
Осаждаемость взвешенных частиц
Концентрация взвешенных веществ в мг/л Количество взвеси, выпавшей в осадок, в % (весовых) при скорости осаждения о в мм[сек
1.2 0,4
1000 37 69
35 000 42,1 66,5
Примечание. Данные приведены для размера частиц
взвешенных веществ 0—56 лис.
Полное осветление воды достигается коагуляцией с
отстаиванием. Для восстановления Сг6^ и последующей
коагуляции применяется сернокислое закисное железо.
Оптимальная доза сернокислого закисного железа со-
ставляет 32 мг на ! мг Сг6+ или 48 мг на 1000 мг ката-
лизаторной пыли; оптимальное значение pH для восста-
новления Сг6-^ составляет 3,75—4,35 и обеспечивается
без дополнительного подкисления. Продолжительность
контакта воды с сульфатом алюминия в кислой среде
равна 5—10 мин. Для последующей коагуляции восста-
новленной окиси хрома и тонкодисперсной катализатор-
ной пыли в сточные воды должна вводиться известь в
количестве 2,5 мг-экв на 1 мг-экв сульфата железа. При
этом величина pH составляет 8,5—11,35.
Данные о количестве и влажности осадка, выпадаю-
щего из воды, приведены в табл. 26.3.
Таблица 26.3
Характеристика осадка
Пок Концентрация катализаторной | пыли в г/л
10 20 35 [
Доза сульфата железа в мг/л. 240 480 960 1680
„ извести СаО в лг/.-г. 230 450 900 1600
Осадок: объем в см31л . 12 21,8 ...
влажность в % — 58,13 49?6 46
3. Процесс разделения контактного газа
дегидрирования бутана
Сточные воды процесса разделения контактного газа
дегидрирования бутана образуются в основном при
конденсации водяных паров в межступенчатых холо-
дильниках компрессоров и в результате отделения вод-
ного слоя от сконденсированных углеводородов. Сточ-
ные воды содержат 300 мг/л углеводородов С< (бутан,
бутилен). Сточные воды, сбрасываемые в канализацию
(после отпарки), содержат 10 мг/л бутана и 10 мг/л бу-
тилена. Температура сточных вод 35° С.
4. Процесс экстрактивной дистилляции углеводородов
В процессе экстрактивной дистилляции бутан-бутиле-
новой фракции углеводородов для выделения бутиленое
вода расходуется для очистки углеводородов от ацетона.
Отработанная вода не сбрасывается в канализацию,
а после выделения ацетона (отгонка водяным паром)
возвращается на очистку углеводородов (рис. 26.3).
260
РАЗДЕЛ IV. Очистка производственных сточных вод
В канализацию из этого процесса выводится лишь
балансовый избыток воды, образующийся в результате
конденсации водяных паров.
Рис. 26.3. Схема оборота и очистки воды в процессе
экстрактивной дистилляции бутан-бутиленсзой фрак-
ции углеводородов
1 и 2 — промывные колонны; 3 — отгонная колонна; 4 — тепло-
обменник; 5 — холодильник; б — насос; 7 — сборник фузелыюй
воды; 8 — кипятильник; I — вода (содержание ацетона
20 000 жг/л); // — конденсат: III— пар; IV—ацетон: V — бути-
лен па охлаждение; VI — бутилен; VII — фузельиая вода (со-
держание ацетона 150 жг/л); VIII — бутан на дальнейшее
охлаждение; IX — вода (содержание ' ацетона 150 яг1л)-.
X — бутан
Примечав и е. Степень использования воды в обороте —
отношение количества воды, находящейся в обороте, к количе-
ству' сточных вод, сбрасываемых в канализацию (42 : 1).
Состав сточных вод по основным компонентам сле-
дующий (в лг/л):
углеводороды С, (бутан, бутилены) и др.. 400
ацетон . ... . . 140
Процесс дегидрирования бутиленов
В процессе дегидрирования бутиленов производятся
мокрое охлаждение контактного газа в скрубберах по
циркуляционной схеме (рис. 26.4). При этом балансовый
избыток отработанной воды, образующийся за счет кон-
денсации водяного пара, который вводится в процессе
дегидрирования для снижения парциального давления
углеводородов, частично используется иа технологиче-
ские и энергетические нужды, а частично сбрасывается
в канализацию. Сточные воды содержат до 400 мг/л уг-
леводородов (бутилены, дивинил и др.). Температура
сточных вод 50° С.
6. Процесс разделения контактного газа
дегидрирования бутиленов
При разделении контактного газа дегидрирования бу-
тиленов сточные воды образуются в результате отделе-
ния водного слоя от бутилен-дивинильного конденсата и
при разделении контактного газа дегидрирования бутана.
Эти сточные воды содержат бутилен н дивинил в коли-
честве 300 мг/л.
В канализацию сточные воды сбрасываются после от-
парки с концентрацией углеводородов: 10 мг/л бутилена
и 10 мг/л дивинила. Температура сточных вод 35° С.
7. Процесс выделения и очистки дивинила
В процессе выделения дивинила из бутилен-дивиниль-
ной фракции углеводородов вода используется для от-
мывки дивинила от аммиака.
Рис. 26.4. Схема оборота воды в процессе охлаждения контактного газа дегидрирования бутиленов
I и 5 — скрубберы; 2 и 9— емкости; 3, 4, 7 и //'—насосы; 6 — конденсатор; 5 и/2 —холодильники; /0—угольный
фильтр; /—контактный газ; II и /// — водный конденсат с / = 95°С; IV — использование тепла на технологические
цели (20 млн. ккал/ч); V — водный конденсат; VI — водный конденсат с t = 90°С; VII — вода обратная; VIII— вода прямая;
IX— сброс в канализацию в случае освобождения аппаратов; X и XI — водный конденсат с t =s 80°С (примеси—бутилены, ди-
винил в количеств 10—15 мгрг); X// —подача на закалку в аппарат № 4; XIII — подача в цех Д-4; XIV— подача на питание
котлов № 5; Л'V—подача в цех Д-2; A'VI — сброс в канализацию (примеси—бутилены, дивинил в количестве 10 мг)л)
Глава 26. Заводы основного химического производства
26’1
Рис. 26.5. Схема оборота воды в процессе очистки дивинила от аммиака в производстве дивинила
/ и 2 — отгонные колонны; 5[—теплообменник; 4 — кипятильник; 5 — испаритель; 6 — отделитель; /—конденсатор; / — пары
дивинила из аппарата; II— пары дивинила; III— прямая вода; IК — обратная вода; V — фузельная вода на промывку; V/— ам-
миачная вода; VII— избыток фузельной воды в канализацию; VIII — фузельпая вода; IX и X — дивинил; XI — пар; XII — конден-
сат; XIII — водный конденсат в канализацию
Вода в этом процессе находится в обороте. В капа- 8. Склады промежуточных продуктов
лизацию сбрасывается балансовый избыток воды после
отгонки аммиака (рис. 26.5). Сточные воды содержат На складах промежуточных продуктов (дивинила в
следы дивинила и аммиака и имеют температуру 40° С. бутана) сточные воды образуются в результате отделе-
Таблица 26.4
Сточные воды производства давинила из бутана и бутиленов
Наим еиование процесса или объекта Данные о коли- честве сточных вод в % от сум- марного коли- чества по про- изводству ди- винила в целом Темпера- тура в °C Состав сточных вол по основным ингредиентам Прим
Склад бутана. Дегидрирование бутана в бу- 2,75 40 Углеводороды С4 (бутан, бутнлены)-20 мг/л; ХПК-70 мг/л; БПК-60 мг/л Состав сточных вод указан пос- ле отпарки углеводородов
тилены . . . Разделение контактного газа 6,15 50 Углеводе роды С. (бутан, бутилены)-150 мг!л; окислы хрома 0,1 лг/л; окись кальция СаО 130 мг/л; рН=8.5-=-11,35: БПК-470 мг/л То же, после очистки от оки- слов хрома
дегидрирования бутана . Эстрактивная дистилляция бу- тан-бутиленовой фракции уг- 0,85 35 Углеводороды С4 (бутан, бутилены)-20 XПК-70 мг/л\ БПК-60 мг/л То же, после отпарки углево- дородов
леводородов . . . Дегидрирование бутиленов в 9,3 40 Углеводороды С4 (бутилены) -400 мг/л-. аиетоп-140 лг/л; ХПК-3250 - 4000 мг/л; БПК-3000 мг/л То же, после отгонки ацетона и отпарки углеводородов С4
дивинил . Разделение контактного газа 67,7 50 Углеводороды С, (бутилены, дивинил и лр.)- -400 мг/л; X ПК-900 мг/л; Б ПК-700 .«г/.г То же, после первичной очи- стки от углеводородов
дегидрирования бутиленов . Выделение и очистка дивини- 1,3 1 35 Углеводороды (бутилены, дивинил и др.) -20 мг/л-. X ПК-66 мг/л; БПК-60 мг/л То же, после отпарки углево- дородов
ла Выделение изобутилена из бу- 7,6 40 Следы углеводородов С( (дивинила, бутиле- нов); ХПК-15 мг/л; БПК-10 мг/л То ж
тиленовой фракции . Склад промежуточных про- 1,3 45 Полимеры, димеры и тримеры пзобутпле- на-100 мг/л; ХП К-350 лг/л; БП К-350 мг/л; едкий натр-5000 мг/л При промывке аппаратов пе- риодически выбрасывается 20 м3 сточных вод в течение 1 ч с содержанием 100 мг/л
дуктов То же, жидких продук- 2,75 40 Углеводороды С4 (бутан, бутилены, пил) -20 мг/л; БПК-60 мг/л димеров, гримеров и поли- меров изобутилена и 600 мг/л щелочи
тов 0,3 40 Углеводороды С,(изобутилен, динзобутплен 1 и др.) -20 мг/л; XПК-70 мил; БПК-60 мг/л —
Итого 100 - Углеводороды С( (бутан, бутилены, дивинил, изобутилен и др.) -300-400 мг/л; аце- тон-15 мг/л-, щелочь натриевая-65 мг/л; сле- ды окислов хрома; ХПК-1000—1200 мг/л: БПК-800—900 мг/л —
262
РАЗДЕЛ IV. Очистка, производственных сточных вод
ния водного слоя от сжиженных’ углеводородов, а так-
же от охлаждения сальников насосов. Они содержат уг-
леводороды Cz (бутилен, бутан, дивинил) в количестве
300 мг/л. В канализацию сточные воды поступают пос-
ле отпарки и содержат 20' мг/л углеводородов. Темпе-
ратура сточных вод 40° С.
Сточные воды склада жидких продуктов образуются
в результате отделения водного слоя от углеводородов.
Они содержат тяжелые углеводороды и смолы в коли-
честве 100 мг/л.
После отгонки углеводородов их концентрация в сточ-
ных водах, поступающих в канализацию, составляет
20 мг/л; температура 40° С.
Данные о составе сточных вод производства дивини-
ла из бутана приведены в табл. 26.4.
II. Производство стирола и метилстирола
1. Производство стирола
Приведенные ниже данные по сточным водам соот-
ветствуют технологии производства стирола методом
каталитического дегидрирования этилбензола с получе-
нием последнего методом алкилирования бензола этиле-
ном в присутствии катализатора (хлористого алюминия).
Сточные воды на стадии производства этилбензола
образуются при проведении следующих процессов.
Наименование сточных вол Количество
сточных
вод в %
От промывки неабсорбированного газа
От промывки реакционной массы для разяож
иия катализаториого комплекса............... 65
От промывки реакционной массы после нейтра-
лизации—отмывки избыточной щелочи 27
Конденсат с пароэжекшгонпых установок • - Н’,8
Отделение воды от бензола в процессе его сушки 0,2
Сточные воды содержат ароматические углеводороды
(бензол, этилбензол и др.) и продукты разложения ката-
лизаторного комплекса: соляную кислоту .и гидроокись
алюминия. Кроме этого, сточные воды содержат хлорис-
тый натрий, образующийся в результате нейтрализации
едким натром соляной кислоты, которая осталась в ре-
акционной массе после разложения катализаториого
комплекса водой. Состав сточных вод, образующихся в
процессе производства этилбензола, следующий (в мг/л):
бензол . . 700
этилбензол .... 300
гидроокись алюмин 1100
соляная кислота . 560
хлористый натрий 1800
В производстве этилбензола применяется оборот во-
ды. Отработанная вода подвергается нейтрализации и
отстаиванию для выделения гидроокиси алюминия и
вновь используется для промывки неабсорбированного
таза и разложения катализаториого комплекса
(рис. 26.6).
Промывка реакционной массы после нейтрализации
производится свежей водой. Образующийся избыток во-
ды в количестве 35—70% подвергается очистке от аро-
матических углеводородов методом их азеотропной от-
гонки с водой и затем сбрасывается в канализацию.
Исходные данные для проектирования установки по
очистке сточных вод производства этилбензола следую-
щие.
Количество сточных вод, поступающих и
нейтрализацию принимается
по техноло-
гическому
расчету
Концентрация соляп й кислоты (НС1) в сточ-
ных водах.............................. 560 мг/
Избыток извести для обеспечения оптималь-
ных условий выделения гидроокиси алюми-
ния при нейтрализации.................. 1000
Количество гидроокиси алюминия, подлеж
щей выделению из сточных вод 1100 ,
Количество влажного шлама . 5% от объема
обрабатывае-
мых вод
То же, после уплотнения в течение 24 ч . 2% от объема
обрабатывае-
мых вод
Продолжительность отстаивания.............. 2 ч
Количество сточных вод, поступающих на
азеотропную отгонку 40% от при-
нимаемого по
технологичес-
кому расчету
Количество углеводородов (бензол, этилбен-
зол), подлежащих отгонке............... 1000 лг/л
Температура воды, поступающей на очистку 20 *С
Количество воды, подлежащей отгонке 4—5% от пер-
воначального
„, объема
Эффект очистки по углеводородам . 99%
Состав сточных вод, сбрасываемых в канализацию, сле-
дующий (в мг/л):
бензол . .
этилбензол . . . .
хлористый натрин
, кальций.
ХПК
10-50
5—25
4700
2200
70—350
45—160
БПК
Рис. 26.6. Схема оборота воды и очистки сточных вод
в производстве этилбензола
1 — аппарат с мешалкой; 2, 4, 6, 7, 8 и 21 — насосы; 3 — сбор-
ник; 5 — отстойник; 9 — теплообменник; 10 — насадочная колон-
на; // — кипяти ьник: /2 — конденсатор; /3 — отстойник; 14 —
разлагатель; 15 — смеситель; 16— скруббер; 17—’промывная
колонна; 18 — промывной скруббер; 19 — конденсаторы; 20 — ба-
рометрический ящик; I—водный слой; // — осветленная вода;
/// — углеводороды; IV — абгаз; V — реакционная масса; VI —
техническая вода; V//— реакционная масса на дальнейшую
переработку; VIII — известковое молоко; IX — отработанная во-
да; А' —сброс в канализацию; XI — углеводороды в цикл;
XII — шлам на обезвреживание и в отвал
На стадии получения стирола дегидрированием этил-
бензола сточные воды образуются в следующих процес-
сах.
Глава 26. Заводы основного химического производства
263
Наименование сточных вод Количество
сточных
вод в %
От очистки контактного газа от каталнзаторной
пыли . . ...................... 30
От конденсации н выделения водяных паров из
контактного газа дегидрирования этилбензола 30
От конденсации водяных паров в пароэжекцион-
пых установках процесса ректификации 40
Для очистки контактного газа от каталнзаторной пы-
ли, увлеченной из реакторов, используется вода, обра-
зующаяся в результате конденсации и выделения водя-
ных паров из контактного газа (рис. 26.7).
а
Рис. 26.7. Схема оборота воды и очистки сточных
вод в производстве стирола
1 — пенный аппарат: 2, 8 и 10 — насосы; 3 н 9 — сборники:
/ — отстойник; 5 — пароэжекционные вакуумные установки;
t> — холодильники; 7 — отстойник; 11 — теплообменник;
12 — отпарная колонна; 13 — конденсатор; М и 15 — разде-
лительные сосуды; / — контактный газ; II— водяной пар из
сети; /// — контактный газ на конденсацию; /V — сброс в
канализацию; V — избыток воды в аппарат № 9; V/—вода;
V//—. выпуск конденсата из конденсаторов; VIII— от рек-
тификационных колонн; IX — пар; X — печное масло на рек-
тификацию; XI — водно-углеводородный слой из отстойников;
Л'//— углеводородный слой; XIII — выпуск сточных вод пос-
ле отпарки в канализацию
Сточные воды, образующиеся при выделении водяных
паров из контактного газа, содержат 400 мг/л стирола и
300 мг/л этилбензола.
При использовании этих вод для очистки контактно-
го газа от каталнзаторной пыли в пенных аппаратах они
нагреваются до 92° С, в результате чего происходит от-
парка углеводородов.
На пароэжекционных установках применяется оборот
воды с промежуточным охлаждением ее в закрытых теп-
лообменных аппаратах (см. рис. 26.7).
В канализацию с пароэжекционных установок сбра-
сывается лишь балансовый избыток воды, образующийся
за счет конденсата водяных паров, равный 10% от ко-
личества воды, .находящейся в обороте.
Перед сбросом в канализацию сточные воды подвер-
гаются отпарке острым паром при температуре 95° С.
С учетом оборота количество сточных вод по стадии
дегидрирования этилбензола сокращается в 3 раза.
Состав сточных вод следующий (в мг[л):
стирол .
этилбензол
бензол
ХПК
БПК
50
30
20
460
280
Дополнительно имеет место также сброс сточных вод
со складов сырья, промежуточных продуктов и готового
продукта в количестве от 3 до 12 м3/ч с каждого склада.
Сточные воды содержат следы углеводородов.
2. Производство метилстирола
Процесс получения метилстирола осуществляется в
две стадии. На первой стадии производится алкилирова-
ние бензола пропиленом с образованием пзопропилен-
бензола; на второй — каталитическое дегидрирование
изопропилбензола в метилстирол.
Сточные воды при производстве изопропилбензола
образуются при проведении следующих процессов.
Количество
Наименование сточных вод сточных
вод в %
От промывки иеабсорбироваипого газ
очистки от хлористого водорода . ... 10,7
От промывки реакционной массы для разло-
жения ката.чизаторного комплекс .... 43
То же. после нейтрализации( отмывка избы-
точной щелочи) ... 21,6
Конденсат с пароэжекци иных установок . 24,6
Отделение воды от бен: ла в процессе ес
осушки 0,1
Сточные воды содержат ароматические углеводоро-
ды (бензол, изопропилбензол) и продукты разложения
катализаторного комплекса (соляную кислоту, гидро-
окись алюминия), а также хлористый натрий — про-
дукт нейтрализации соляной кислоты натриевой ще-
лочью.
Состав сточных вод производства изопропилбензола
следующий (в мг/л)-.
бензол ........
изопропилбензол
соляная кислота .
хлористый натрий .
гидроокись алюминия
700
100
800
1400
1200
В процессе разложения катализаторного комплекса и
промывки иеабсорбироваипого газа вода находится в
обороте; отработанная вода перед вторичным использо-
ванием подвергается обработке — нейтрализации из-
вестью и выделению гидроокиси алюминия. Балансовый
избыток воды, сбрасываемый в канализацию, подвер-
гается очистке от бензольных углеводородов методом
азеотропной отгонки с водой.
Исходные данные для проектирования установки по
очистке сточных вод производства изопропилбензола сле-
дующие.
Количество сточных вод, поступающих иа
нейтрализацию. . принимается по
технологиче-
скому расчету
Количество соляной кислоты,
нейтрализации (НС!) .................. 890 мг!л
Избыток извести для обеспечения оптималь-
ных условий выделения гидроокиси алю-
миния при нейтрализации ....... 1200
Количество гидроокиси алюминия, подле:-
щей выделению из сточных вод 1200 „
Количество вл жного шлама . 5% от объем
обрабатывае-
мых вод
264
РАЗДЕЛ IV. Очистка производственных сточных вод
Количество пляжного шлама после уплотне-
ния в течение 24 ч . 2% от объема
обрабатывае-
мых в од
Количество сточных вод, поступающих на
азеотропную отгонку - 50% от прини-
маемого по
технологиче-
скому расчету
Количество углеводородов (бензол, изопро-
пилбензол), подлежащих отгонке .... 800 мг/л
Температура воды, поступающей па очистку 2б°С
Количество воды, подлежащей отгонке . . 4—5 % от пер-
воначального
объема
Эффект очистки по углеводородам . 99%
Состав сточных вод, сбрасываемых в канализацию
после первичной очистки (по основным компонентам),
следующий (в мг/л):
бензол ....
изопропилбензол.
хлористый натрин .
кальций
ХПК
БПК
10—50
5—10
3000
2600
300
120
При получении метилстирола сточные воды образуют-
ся в следующих процессах.
Количество
Наименование сточных под сточных
вод в %
От конденсации и выделения паров из кон-
тактного газа....................... - 35,2
От конденсации водяных паров в пароэжек-
циоиныХ установках процесса, ректифи-
кации ............... ............. 64,3
От отделения водного слоя от ’углеводоро-
дов на складе . 0,5
III. Производство дивинил-стирольного
каучука
Дивинил-стирольнып синтетический каучук получают
методом эмульсионной полимеризации мономеров диви-
нила и стирола в окислительно-восстановительной среде.
В качестве дисперсионной среды в процессе эмульси-
онной полимеризации применяется умягченная вода.
Водная эмульсия углеводородов готовится с приме-
нением эмульгирующих веществ. На действующих и
строящихся заводах нашли применение некалевый и ка-
нифольный эмульгаторы.
В качестве дополнительных эмульгирующих веществ
в .реакционную среду вводят лейканол и соли жирных
кислот, а в водную эмульсию углеводородов иа разных
стадиях процесса—вспомогательные компоненты, активи-
зирующие и регулирующие этот процесс.
Полученный в результате полимеризации латекс —
водная дисперсия каучука — подвергается дегазации для
отгонки незаполимеризовавшихся мономеров дивинила и
стирола. После дегазации латекса производится его коа-
гуляция с целью выделения каучука. В качестве коагу-
лянтов применяются уксусная, парафиновая или серная
кислота и хлориды кальция или натрия.
Дальнейшая обработка каучука заключается в про-
мывке его водой для окончательного извлечения коагу-
лянта и эмульгатора (в случае применения некаля), в
формировании его в виде ленты или блоков, в сушке,
опудриванни, взвешивании и упаковке.
Сточные воды образуются в процессе полимеризации
(при дегазации латекса), при коагуляции и промывке
каучука.
Технология производства дивинил-метилстирольного
каучука аналогична технологическому процессу произ-
водства дивинил-стирольного каучука. Отличие состоит
лишь в том, что в качестве второго мономера в данном
случае применяется метилстирол.
На пароэжекционных установках применяется обо-
рот воды с промежуточным охлаждением ее в закрытых
теплообменных аппаратах.
В канализацию сбрасывается только балансовый из-
быток воды, образующийся за счет конденсата водяных
паров, равный 10% от количества воды в обороте. Перед
сбросом в канализацию сточные воды очищаются от аро-
матических углеводородов методом азеотропной отгонки
в насадочной колонне (острым паром) при атмосферном
давлении и температуре 100° С.
Отогнанные пары углеводородов с водяным паром
поступают в конденсаторы контактного газа.
Очищенная вода охлаждается и с температурой 50° С
сбрасывается в канализацию.
Исходные данные для проектирования установки для
очистки сточных .вод от углеводородов следующие:
„ углеводородов . - -
плотность орошения насадочной
температура в колонне.
давление „
принимается по
технологиче-
скому расчету
19,2 л?/л£3
100°С
атмосферное
Состав сточных вод после первичной очистки следую-
щий (.в мг/л):
ароматические углеводороды—бензол, ’изо-
^пропплбензол, метилстирол
БПК
5-50
200—400
100—200
1. Процесс полимеризации
В процессе полимеризации дивинила со стиролом ос-
новное количество сточных вод получается при дегаза-
ции латекса в результате конденсации водно-стирольных
паров, отходящих с отгонных колонн.
Пары мономеров и воды с установки дегазации ла-
текса проходят последовательно две ступени конденса-
ции в конденсаторах смешения и поверхностных кон-
денсаторах. Для орошения конденсаторов смешения
используется водный конденсат со второй ступени кон-
денсации (рис. 26.8), содержащий 80 000 мг/л стирола и
6000 мг/л прочих углеводородов (дивинила и др.).
Рис. 26.8. Схема оборо-
та и очистки стирольной
воды в процессе дегаза-
ции латекса
1 — конденсатор смешения;
2 — трубчатый конденсатор;
3 — отстойник; ! — сборник;
5 — насос; I — пары поды,
стирола и дивинила с уста-
новки дегазации латекса;
II — подно-стнрольный кон-
денсат; III — к пакуум-насо-
су; IV — на склад (стирол,
дивинил); V — сброс воды
(содержание стирола 51—
54 мг,‘л) в канализацию
Глава 26. Заводы основного химического производства
265
Технологической схемой производства предусматри-
вается выделение углеводородов из второго конденсата
в отстойнике.
Затем из водного слоя производится отпарка углево-
дородов в конденсаторах смешения. В результате кон-
центрация стирола в сточных водах, сбрасываемых в ка-
нализацию, составляет 50 мг/л.
Свойства сточных' вод процесса полимеризации и ха-
рактер возможного влияния их на водоемы определяют-
ся главным образом наличием в них стирола, обладаю-
щего резко выраженным действием на органолептические
свойства воды.
Стирол, так же как и дивинил, при выпуске сточ-
ных вод в водоемы способен полимеризоваться с образо-
ванием донных отложений, являющихся источниками
вторичного загрязнения водоемов.
В тех случаях, когда для получения каучука в качест-
ве .второго мономера применяется стабилизированный
(заправленный гидрохиноном) стирол, в сточных водах
процесса полимеризации присутствует также гидрохи-
нон (пара-диоксибензол). Концентрация гидрохинона в
сточных водах процесса полимеризации составляет
100 ла/л; повышается также концентрация стирола до
80—100 мг/л.
Это обстоятельство должно указываться при проекти-
ровании из-за токсичности гидрохинона (при определен-
ных концентрациях) по отношению к водным организ-
мам и бактериальной флоре биологических окислителей.
При сополимеризации дивинила с метилстиролом ко-
личество сточных вод, образующихся при дегазации ла-
текса и компремировании дивинила, то же, что и при
производстве дивинил-стирольного каучука. Основное от-
личие в составе сточных вод состоит в том, что они вме-
сто стирола содержат метилстирол в количестве 50 мг/л,
который также поддается биохимическому окислению.
2. Процесс выделения каучука
Процесс выделения каучука при работе на нёкалевом
эмульгаторе и применении хлористого кальция в качест-
ве коагулянта. Отработанные воды процесса выделения
каучука составляют основное количество сточных вод
заводов дивинил-стирольного каучука. Ведущими ингре-
диентами в сточных водах этого процесса является не-
каль и хлористый кальций.
Некаль — дибутилнафталинсульфокислый натрий —
представляет особый порошок светло-оранжевого цвета с
молекулярным весом 346-и растворимостью в воде, рав-
ной при 20° С — 160 г/л и при "100° С—700 г/л.
Концентрация некаля .в общем стоке составляет
900—1500 мг/л, а хлористого кальция —900 мг/л.
Сточные воды содержат также ароматические угле-
водороды (стирол и др.), соли органических кислот (па-
рафиновых, стеариновой, уксусной) и другие органичес-
кие вещества, принимающие участие в процессе полиме-
ризации, а также суспендированную крошку каучука.
Концентрация крошки каучука в сточных водах про-
цесса коагуляции латекса (первая зона лентоотливочно-
го агрегата) составляет 400—1000 мг/л (в среднем
800 мг/л), а в сточных водах от промывки ленты (вто-
рая и третья зоны агрегата) —5—8 мг/л (рис. 26.9).
Средний химический состав сточных вод следующий:
стирол (или метилстирол) .
дивинил, бутилены .
гидрохинон
некаль
жирных кислот .
хлористый кальннй .
взвешенные вещества . . .
в том числе крошка каучука
15 мг/л
следы
. 5 мг/л
. 1150—1450 мг/л
250 мг/л
ХПК
БПК...........
азот аммонийный
фосфор P;,OS
pH ...
3000—3700 мг/л
330— 480 .
4—5 мг/л
6-6,5
Сточные воды имеют желтую окраску и резкий стой-
кий запах стирола.
Количество осадка, выпадающего из сточных вод, со-
ставляет 0,5 см?/л\ влажность осадка 95—98%.
Рис. 26.9. Схема очистки сточных
вод в процессе выделения каучука
при применении некаля в качестве
эмульгатора
1 — лентоотливочный агрегат; 2 — отстой-
ник; 3 — фильтр; / — сточные воды от
пресс-шнека, вальцов, промывного чана
(содержание некаля 150 мг/л)-, // — серум
(содержание некаля 2200 мг/л, крошки
каучука 400—1000 мг/л); /// — серум после
очистки от крошки каучука (содержание
некаля 2200 мг/л,. крошки каучука 4—
60 мг/л)-, IV — промывные воды (со-
держание некаля 150 мг/л, крошки каучу-
ка 5—8 мг/л)-, V —вода от вакуум-насосов;
VI — сброс в канализацию
Температура сточных вод зависит от марки выпускае-
мого дивинил-стирольного каучука и может достигать
45—50° С.
Свойства сточных вод процесса выделения каучука и
характер влияния их на водоем определяются главным
образом наличием в них некаля и солей органических
кислот.
Некаль относится к поверхностно-активным веще-
ствам группы алкиларилсульфонатов. Он устойчив
против биохимического окисления, токсичен при опреде-
ленных концентрациях в отношении бактериальной флоры
биологических окислителей, оказывает вредное воздейст-
вие на биологический режим водоемов, отрицательно
влияет на органолептические свойства воды.
Соли органических кислот, содержащиеся в сточных
водах процесса выделения каучука,-биохимически легко
окисляются.
Первичная очистка сточных вод заключается в извле-
чении из этих вод крошки каучука, латекса и некаля.
Очистка сточных вод от крошки каучу-
к а. Крошку каучука содержат сточные воды, образую-
щиеся в процессе коагуляции и выделения каучука на
лентоотливочном агрегате. Сточные воды отводятся раз-
дельно из трех зон лентоотливочного агрегата. С первой
зоны — по ходу процесса коагуляции и формирования
ленты каучука — сбрасываются серум, образующийся
266
РАЗДЕЛ IV. Очистка производственных сточных вод
при коагуляции латекса; со второй и третьей зон — про-
мывная вода.
Кинетика отделения коагулюма от воды характери-
зуется быстрым всплыванием основной части крупнодис-
персных частиц.
Основное количество коагулюма выделяется в тече-
ние первых 30 мин и составляет 0,3—0,68% от объема
сточных вод (в зависимости от первоначальной концент-
рации). После отделения основной части коагулюма в
сточных водах остается небольшое количество (до 30—
50 мг/л) тонкодисперсной крошки каучука.
Хлопья коагулюма обладают выраженными адгези-
онными свойствами. По этой причине наличие их в сточ-
ных водах может вредно отражаться на работе установ-
ки по извлечению некаля (ионитовые фильтры) и биоло-
гических очистных сооружений.
Достаточно полная очистка сточных вод от коагулю-
ма может быть достигнута путем дополнительной филь-
трации через кварцевый песок.
Данные для проектирования установки по очистке
сточных вод от крошки каучука следующие.
Продолжительность отстаивания ............. 1 ч
Концентрация крошки каучука о сточных водах:
до отстаивания * • • • 1000 мг/л
после отстаиваии . . 30—50 „
Скорость фильтрации 5 м'ч
Грязеемкость фильтра . . .....1,2 кг!м1 * 3
Остаточная концентрация крошки каучука в
фильтрованных сточных водах ... • 1—2 мг'л
Продолжительность рабочего цикла фильтрации 6—8 ч
Расход воды для регенерации фильтров. . 5 л/сек м-
„ воздуха „ „ „ . . 25 „
Фильтрующий материал:
кварцевый песок с размерами зерен . 1—2"л/л«
Высота фильтрующего слоя . . 1,5 м
Очистка с т о ч н ы х в о д о т л а т е к с а может
осуществляться отстаиванием с предварительной коагу-
ляцией сульфатом алюминия и последующей фильтра-
цией через кварцевые фильтры.
Данные для проектирования установки по очистке
сточных вод от латекса следующие/
Доза сульфата алюминия (безводного) . 80—100 мг/л
Продолжительность отстаивания . 2 ч
Фильтрующий материал:
кварцевый песок ctразмерами зерен. 1—2 льи
Высота фильтрующего (песчаного) слоя • 0,8 м
Скорость фильтрации.....................5—6 м/ч
Продолжительность рабочего цикла фильтрации . 8—10 ч
При температуре воды выше 25—30° С для повыше-
ния скорости коагуляции следует вводить дополнитель-
но уксусную или соляную кислоту в количестве 40—
60 мг/л.
Очистка сточных вод от некаля (извлече-
ние) может осуществляться путем ионного обмена.
Применение двух и трех ступеней очистки на сильно-
основных анионитах может обеспечить практически пол-
ное извлечение некаля из сточных вод.
Емкость поглощения анионита АВ-16 по некалю со-
ставляет 1500 г-экв/т, или 400 г-экв/м3.
На рис. 26.10 показана технологическая схема очист-
ки сточных вод от некаЛЯ- с применением сильнооснов-
иых анионитов.
По этой схеме сточные воды, поступающие из про-
цессов полимеризации и выделения каучука, предвари-
тельно освобождаются от крошки каучука в отстойни-
ках и иа кварцевых фильтрах; очистка сточных вод от
латекса производится в отстойниках с предваритель-
ной коагуляцией сульфатом алюминия. После отстойни-
ков эти сточные воды также поступают на кварцевые
фильтры.
Сточные воды, освобожденные от крошки каучука и
латекса, поступают в промежуточный резервуар, откуда,
насосами подаются иа батарею ионитовых фильтров, за-
груженных сильноосновным анионитом (АВ-16, ОАЛ
и др.).
Сточные воды проходят последовательно две ступе-
ни ионитовых фильтров. Головные по потоку фильтры
работают до проскока и повышения концентрации не-
каля- в фильтрате до 100 мг/л; вторая группа фильтров:
является барьерной и предназначается для полного из-
влечения 'некаля из сточных вод. При повышении кон-
центрации некаля в фильтрате головных фильтров до-
100 мг/л они выключаются и подвергаются регенерации
водно-спиртовым раствором поваренной соли. Направле-
ние потока сточных вод меняется таким образом, чтобы
свежеотрегенерированные фильтры были во второй сту-
пени фильтрации.
Рис. 26.10. Схема очистки сточных вод от некаля Ц
1 — отстойники для сточных вод цеха выделения каучука; 2 —сборник крошки каучука (обводненной); 3 —кварцевые фильтры;
4 и 5— ионитовые фильтры соответственно первой и второй ступеней; 6— резервуар фильтрованной воды; 7— отстойники для
сточных вод цеха полимеризации; 8— отстойник для промыиной поды; 9— насос; 10— резервуар для регенерата; 11— по-
догреватель; 12 —колонна для отгонки спирта; 13 — кипятильник; 14 — выпарной аппарат; 15 — конденсатор; 15 —сборник
конденсата; 17 — холодильник; 18 — холодильник шнековый; 19 — вакуум-фильтр; 20 —элеватор; 21 — бункер; 22 — сборник
маточного раствора; 23 — вакуум-насос; 24 — дефлегматор; 25 — сборник; I — сточные воды цеха выделения каучука Q = 600 лг>/ч
(содержание некаля 1030 мг/л, хлоридов 910 лг/.г, сульфатов 260 мг1л, жирных кислот 150 лгг/л, крошки каучука 40 жг/л);
Л —сточные поды цеха полимеризации; 1/1 —подача а цех выделения каучука; /V —сжатый воздух; К—регенерат;- V7 — сброс
в канализацию, Q = 603 лг’/ч (содержание некаля 30 мг/л, хлоридов 2000 мг/л, сульфатов 300 мг)л, солей жирных кислот 150 мг/л,
ацетатов 35мг/л); УЛ — водиоспиртовой раствор попаренной соли; VIII — конденсат; IX — пар; X — сброс избытка конденсата
в канализацию; XI, XII — подача к резервуару для приготовления водно-спиртового раствора поваренной соли; XIII — некаль;
XTV — реагенты
Глава 26. Заводы основного химического производства
267
Очищенные воды сбрасываются в канализацию.
Перед регенерацией анионит в фильтрах взрыхляется
обратным (снизу вверх) током воды, очищенной от не-
каля.
Регенерирующий водно-спиртовой раствор поварен-
ной соли (регенерат) подают в направлении прямой
фильтрации—сверху вниз. Насыщенный регенерат, со-
держащий до 10% некаля, через промежуточный резер-
вуар и подогреватель поступает на отгонную (ректифи-
кационную) колонну для выделения спирта.
Обогрев отгонной колонны производится паром дав-
лением 6 ата через кипятильник.
Погон с колонны концентрируется в дефлегматоре,
собирается в сборнике и насосом подается в резервуар
для приготовления регенерирующего раствора и частич-
но в виде флегмы возвращается в колонну.
Кубовая жидкость нз отгонной колонны, представ-
ляющая собой водный раствор некаля и поваренной со-
ли, концентрируется в выпарном аппарате для повыше-
ния содержания некаля до 10—11% и затем насосом по-
дается на выделение через последовательно включенные
трубчатый и шнековый холодильники. В трубчатом хо-
лодильнике производится предварительное охлаждение
раствора некаля с ПО до 30° С. В шнековом холодильни-
ке солевой раствор охлаждается до 15° С, при этом не-
каль выпадает в осадок.
Выделение некаля нз водной суспензии производится
на вакуум-фильтре. Некаль с вакуум-фильтров поступа-
ет в приемный бункер, затем ковшовым элеватором пе-
регружается в бункер-сборник. По мере накопления из
бункера-сборника некаль выгружают -в автомашину и
отвозят на склад.
Маточный раствор, содержащий до 2% некаля, из
вакуум-фильтра поступает в промежуточный сборник и
отсюда насосом возвращается в резервуар фильтрован-
ной воды. Предусмотрена возможность использования
маточного раствора для приготовления регенерирующе-
го раствора.
Вакуум в системе обезвоживания некаля создается
вакуум-насосом.
Регенерирующий водно-спиртовой раствор .поварен-
ной соли приготовляют в резервуаре, куда поступает воз-
вратный (с отгонной колонны) спирт, водный конден-
сат с выпарного аппарата и 26%-ный раствор поварен-
ной соли, а также технический спирт для компенсации
потерь.
Таблица 26.5
Расход материальных средств на очистку сточных вод
и регенерацию некаля
Наименование Средне- часовой расход Расход на 1 т некаля Расход на 1000 ж» сточных вод
Аипоннт АВ-16 в кг 3,5 5,9 5,85
Спирт этиловый в кг . . 20* 33.4* 33,4*
Хлористый натрий в кг 690* 1150* 1150*
Пар при р=6 ата в т 12,25 20,4 20,4
Вода:
при /=25 °C в м3 . . 276 460 460
„ t=l °C ( летом) в
тыс. кал. ... 81,5 136 136
Электроэнергия в квт-ч . 189,3 316 316
Сжатый воздух в нм3 0,6 1 1
азот , „ 0,3 0,5 0,5
* В пересчете на 100%-ный.
Расход материальных средств на очистку сточных вод
и регенерацию некаля для установки производитель-
ностью 600 м3/ч (при концентрации некаля 1000 мг)л)
приведен в табл. 26.5.
Технико-экономические расчеты показывают, что очи-
стка сточных вод от иекаля наряду с исключением сбро-
са в водоем вредного продукта существенно снижает из-
держки производства.
Стоимость некаля, регенерированного из сточных вод,
значительно ниже стоимости свежего иекаля, что видно
из данных, приведенных ниже.
Стоимость некаля свежего . 244 руб/т
То же, регенерированного.................... 90
Удельные капитальные затраты [на [строитель-
ство цехов:
по производству некал .................115
очистки сточных вод идрегенерации некаля 130
Превышение капитальных затрат иа очистку и реге-
нерацию некаля окупается в течение восьми месяцев.
Процесс выделения каучука при работе на некалевом
эмульгаторе и применении хлористого натрия в качестве
коагулянта. При применении в процессе выделения кау-
чука в качестве коагулянта хлористого натрия техноло-
гической схемой производства предусматривается рецир-
куляция отработанной .воды с первой зоны лентоотли-
вочных агрегатов (серум).
В канализацию при этом сбрасывается только
балансовый избыток серума, образующийся за счет дис-
персионной среды и водных растворов различных ингре-
диентов, участвующих в процессах полимеризации и
выделения каучука, и др.
Сброс избытка серума в канализацию предусмотрен
через отстойники. Через эти же отстойники производится
также сброс сточных вод от промывных чанов установок
по переработке отходов крошки каучука.
Основными ингредиентами в сточных водах являются
некаль и хлористый натрий.
Сточные воды содержат также ароматические угле-
водороды (стирол и др.), соли органических кислот и
другие органические вещества, а также суспендирован-
ную крошку каучука.
Средний состав сточных вод по основным компонен-
там следующий (в мг/л) :
стирол (плп метилстирол)
дивинил, бутилен
гидрохинон.
некаль ...........
соли жирных кислот
хлористый натрий . .
взвешенные вещества
ХПК .
БПК
15
следы
6
1 650—1 830
350
. 8500—14 000
10
3 300—3 700
600
Указанные выше концентрации основных компонентов
и суммарные концентрации органических веществ отне-
сены к суммарному стоку химически загрязненных вод
процесса выделения каучука.
Процесс выделения каучука при работе на канифоль-
ном эмульгаторе и применении хлористого натрия в ка-
честве коагулянта (рис. 26.11). При работе иа канифоль-
ном эмульгаторе в качестве коагулянта применяется
хлористый натрий. Процесс коагуляции осуществляется
при значениях pH, равных 2—3. Для этого в водную
дисперсию каучука, поступающую на коагуляцию, вво-
дится серная кислота.
Перед сбросом в канализацию сточные воды подвер-
гаются нейтрализации едким натром или едким калием.
18*
268
РАЗДЕЛ IV. Очистка производственных сточных вод
Канифольный эмульгатор отходит со сточными вода-
ми лишь частично. Основная его часть в процессе коагу-
ляции переводится в свободные смоляные кислоты, боль-
шая часть которых остается в каучуке.
Избыток серума, а также сточные воды от промывки
крошки каучука очищаются от взвешенных веществ в
отстойниках.
Рис. 26.11. Схема оборота и очистки сточных вод про-
цесса выделения каучука при работе на канифольном
эмульгаторе
.' — агрегат выделен каучука; 2 —отстойник; 3 —фильтр;
4 — насос; 5 — аппарат для переработки крошки каучука;
I — скоагулированный латекс; Я —серум; III — промывные во-
ды; IV — обводненная крошка; V— подача к вакуум-насосу;
VI — выпуск от вакуум-насоса; VII — выпуск от пресс-шнека и
другого вспомогательного оборудования
Состав сточных вод по основным компонентам сле-
дующий (в мг/л):
стирол (или метилстирол) . . 15
резинат калия (канифольное мыло) 300—100
парафинат 115
гидрохинон . 5
хлористый натрий . .... 5700
взвешенные вещества (крошка каучука) 10
ХПК . 1000-1400
БПК 600-800
Канифольный эмульгатор в отличие от некаля био-
химически окисляется. Потребность кислорода на окис-
ление 1 г канифольного эмульгатора составляет в г:
ХПК
БПКВ . .
2,1
1.2
0.74
Первичная очистка сточных вод, образующихся в
процессе коагуляции и выделения каучука, состоит в ней-
трализации их кислотности, обусловленной наличием ор-
ганических кислот, и выделении тонкодисперсной крош-
ки каучука.
Нейтрализация кислот может производиться как из-
вестью, так и натриевой или калиевой щелочью.
Применение извести для нейтрализации кислот имеет
тот недостаток, что при этом усложняются последующая
очистка шлама, содержащего соли органических кислот,
И' его складирование, которое требует проведения соот-
ветствующих мероприятий по защите поверхностных и
грунтовых вод от загрязнения.
Наиболее рациональным является применение произ-
водственных отходов натриевой (или калиевой) щелочи.
Расход щелочи для нейтрализации 1 кг кислоты со-
ставляет:
смоляных . . 3 г-экв
стеариновой 3,5
Очистка сточных вод от тонкодисперсной крошки кау-
чука производится аналогично очистке сточных вод при
производстве дивинил-стирольного каучука с примене-
нием некаля в качестве эмульгатора.
Процесс производства маслонаполненного дивинил-
стирольного каучука. Масло (автол-18) вводится в кау-
чук в процессе коагуляции латекса в виде эмульсий сле-
дующего состава (в %):
масло............. 40
стеариновая кислота 3,7
триэтаноламин 1,8
вода 54.5
Масло вводится в количестве 20% и более от суммы
мономеров (дивинила и стирола).
^Маслонаполненный каучук можно получить, приме-
няя различные эмульгаторы (некаль, канифоль) и коагу-
лянты (хлористый кальций и хлористый натрий).
Основные свойства сточных вод определяются рецеп-
турой процесса полимеризации (состав исходных моно-
меров, вид эмульгатора и др.) и коагуляции латекса
(вид коагулянтов) и будут аналогичны приведенным
выше данным для сточных вод процесса получения без-
масляных каучуков.
Концентрация эмульгаторов ib сточных водах про-
цесса выделения каучука будет ниже по сравнению со
сточными водами производства безмасляных каучуков
пропорционально относительному количеству вводимого
масла. Соответственно уменьшается и относительное ко-
личество сточных вод процесса полимеризации в общем
стоке химически загрязненных вод производства диви-
ннл-стирольного каучука.
IV. Производство некаля
Некаль, применяемый в процессе совместной полиме-
ризации дивинила и стирола, может поступать на завод
в виде готового продукта, но может быть приготовлен
и на месте. Некаль получают путем алкилирования наф-
талина бутан-бутиленовой фракцией углеводородов с
последующим сульфированием продуктов реакции (ал-
килат) серной кислотой.
Сточные воды в этом процессе получаются в резуль-
тате промывки органических продуктов, отделяемых от
отработанной серной кислоты (перед промывкой органи-
ческие продукты нейтрализуются щелочью).
В составе сточных вод — сульфированные углеводо-
роды, сульфат натрия. Реакция сточных вод слабоще-
лочная (рН=7-^- 8). БПКполн колеблется в пределах от
130 до 250 мг/л. Содержание аммонийного азота не пре-
вышает 3 мг/л, фосфор отсутствует.
Для исключения большого уноса органических ве-
ществ со сточными водами в процессе эксплуатации дол-
жен тщательно соблюдаться технологический режим в
части отделения органического слоя от промывных вод
и органического слоя от кислоты.
Данные о составе сточных вод заводов дивинил-сти-
рольного и дивиннл-метилстирольного каучуков, включая
стадии получения исходных мономеров, приведены в
табл. 26.6 и 26.7.
Г пава 26. Заводы основного химического производства
269
Таблица 26$
Характеристика сточных вод заводов дивинил-стирольного каучука
При получен и дивинила из спирта При получении дивинила из бутана
Наименование Количест- во сточны вод в % .О гао Характеристика сточных вод по основным показателям (общий сток) . И u =s£ . О я» Характеристика сточных вод по основ- ным показателям
Темпер тура в концентрация в мг/л Количе во сточ вод в Темпер тура в концентрация в мг!л
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Производство дивинил-стирольного каучука с применением эмульгатора-некаля и коагулянте •хлористого кальция и хло- ристого натрия
Производство диви- 1,57 45 Спирт этиловый Альдеги Соли жирных кислот. Дивинил, бутилены . . Бензол, этилбензол . . Стирол Гидрохинон. 5 17,6 । 40—50 Углеводороды С4: бутан, . бутилен, дивинил, изо- бутилен и др. . Ацетон Бензол 70
Производство 2,18 3,18 2 240 23 2,65 90
Производство кау- чука . 4,42 95,25 25 50 3,5 79,75 1U 25—50 5
93,4 330 Следы До 5 15 5 73,5 Этилбензол Стирол . . Гидрохинон. Соли жирных кислот. 1 15 200 '
6 250
Некаль 1 юо—1 4С0 Хлористый натрий 40
1 5С0—1 700 б 500—11 000
Хлористый кальций . . 850 Хлористый кальций 700
26 20
натрий 40 Нек Окислы хром 950—1150 1 200—1 400 Следы
8 000—13 000 Взвешенные вещества— —крошка каучука 25
Взвешенные вещества ХПК 30 2 9С0—3 400 ХПК 10 2 550—3 050
БПК 3 100—3 500 350—470 БПК 2 700—2 900 1 425 550
600 670—700
Производство дивинил-стирольного каучука с применением канифольного эмульгатора.
Производство диви- 4 45 Спирт этиловый Альдегиды 8 3 35 40-50 Углеводороды С4:, бутан, бутилены, дивинил, изо- бутилен и др.
Производство старо- ЛЗ ......... 8 45 Уксусная кислота . Резинат калия . . Парафинат калия Дивинил, бутилены . . Бензол, этилбензол . Стирол . . Гидрохинон . . . Хлористый кальций . . „ натрий . . Взвешенные вещества ХПК БПК 3 5 45 ПО
Производство каучу- ка ... 88 25-50 300 90 Следы До 5 15 4 46 4700 10 1100 670 60 25-50 Ацетон Бензол, этилбензол . Стирол . . Гидрохинон . . Резинат калия . Парафинат калия. Хлористый натрий. „ кальций Окислы хрома . . Взвешенные веш га— крошка каучук ХПК БПК 5 До 3 10 3 220 70 j 3300 20 Следы ю 1200 750 ! i
Примечание. Величины, приведенные в числителе, получены при применении п качестве коагулянта хлористого .кальция, -а величины, приведенные в знаменателе, — при применении в качестве коагулянта хлористого натрия.
270
РАЗДЕЛ IV. Очистка производственных сточных вод
Таблица 26.7
Характеристика сточных вод заводов дивинил-метилстирольного каучука
Наименование При получении дивинила из спирта При получении дивинила из бутана
Количест- во сточных вод в % Темпера- тура в °C Характеристика сточных вод по ос- новным показателям (общий сток) Количест- во сточных вод в % Темпера- тура в °C Характеристика сточных вол по основ- ным показателям
концентрация в мг1л концентрация в мг/л
1 2 3 4 5 6 7 8 9
У Производство диви- нила Производство метил- стирола Производство кау- чука . Проч Производство диви- нила Производство стпро- ла Производство каучука См. примечание к 7роизво 1,57 2,18 -4,01 Эсгпво б и 45 45 25—50 jo дивин 45 45 25—50 .6. свинил-метилстиролы коагулянта—хлорисп Спирт этиловый Альдегиды Соли жирных кислот Дивинил, бутилен Бензол, изопропилбен- зол Метилстирол Нек Хлористый кальций натрий . Взвешенные гещест- ва—крошка каучука ХПК БПК мл-метилстирольного Спирт этиловый Альдегиды . . Уксусная кислота . . . Резинат калия Парафпнат калия . Дивинил, бутилены . . Бензол, изопропил- бензол Метилстирол Хлористый кальций . . натрий . ХПК БПК Взвешенные веществ со го каучука с ого кальция и 5 2 240 приме h хлорисп 17,5 23 3,4 сгнием з кого нс 40—50 45 25-50 ;м каш 40—50 45 25—50 >муль гатора—некаля иприя Углеводороды С,: бутан, бутилен, дивинил, изо- бутилен и др. . Ацетон . Бензол ; Изопропилбензол Метилстирол Соли жирных кислот . Некаль Хлористый кальций . натрий . Взвешенные вещества— крошка каучука Окнслы хрома ХПК БПК . сфольного эмульгатора Углеводороды С4:, бутан, бутилены, диви пл, изо- бутилен и др. Ацетон Бензол, изопропилбензол . Метилстирол Резинат калия Парафина? калия . ... Хлористый кальций , натрий Окнслы хрома Взвешенные вещества— X крошка каучука БПК 70 90 5 1 1 15 200 260 950—1 150 1 200—1 400 700 20 40 4 500—11000 25 10 Следы 2 550—3 050 2 700—2 900 425—550 670—700 100 5 До 3 10 220 70 40 3 300 Следы 10 1 150 730
5,56 9-1,42 92,26 з вод с пн 4 10 86 табл. 26 330 Следы До 5 15 1 100—1 400 1 500—1 700 850 30 40 7 700—13000 30 10 2 900-3 500 3 100— 3 500 350—470 600 каучука с при 8 3 3 300 90 Следы До 5 15 85 4 700 1050 650 10 4,4 79,1 72,6 мененш 34 7 59
Общие примечания: 1. Количество сточных вод от
вспомогательных цехов принимается дополнительно в размере
10% 'от количества сточных вод, определенного для основных
процессов производства.
2. В том случае, если мощности по производству полупро-
дуктов (дивинил, стирол, метилстирол) превышают заданную
мощность по. производству каучука (выпуск товарных полу-
продуктов), количество сточных вод определяется по каждому
производству отдельно в соответствии с их мощностью.
3. При производстве маслонаполненного каучука в количе-
ство и состав сточных вод вносятся следующие изменения:
.количество сточных вод производства дивинила и стирола
(метилстирола), а также концентрация эмульгатора (Некаля,
резината калия) в сточных водах цеха выделения каучука сни-
жается соответственно относительному количеству вводимого
масла (обычно на 20%);
в сточных водах процесса выделения каучука дополнитель-
но присутствует стеарат триэтаноламина в количестве 150 мг!л.
4. Концентрация некаля в сточных водах процесса выделения
каучука указана для низкотемпературной полимеризации. При
высокотемпературной полимеризации концентрация некаля сни-
жается на 25%.
Глава 26. Заводы основного химического производства.
271
V. Биологическая очистка сточных вод
заводов дивинил-стирольного каучука
Биологическая очистка сточных вод обеспечивает сни-
жение концентрации органических веществ на 95—98%.
Остаточная концентрация органических веществ опреде-
ляется показателем БПК-15 -т- 20 мгО2/л.
При наличии в сточных водах иекаля последний не
разрушается в процессе биологической очистки.
В составе сооружений биологической очистки сточных
вод должны предусматриваться усреднители для вырав-
нивания состава сточных вод, поступающих на биологи-
ческие окислители.
Должна предусматриваться химическая обработка
сточных вод перед биологическими окислителями для
нейтрализации избыточной кислотности и щелочности, а
также обогащение сточных вод биогенными элемента-
ми — азотом и фосфором.
При наличии в сточных водах иекаля биологические
окислители должны оборудоваться пеногасительным уст-
ройством.
В тех случаях, когда концентрация органических ве-
ществ по показателю БПК превышает 500 мг)л, должно
предусматриваться снижение ее рециркуляцией очищен-
ных сточных вод.
При проектировании очистных сооружений должна
учитываться возможность выделения из сточных вод па-
ров взрывоопасных углеводородов. Электрооборудова-
ние должно приниматься в исполнении 2Б.
Параметры процесса биологической очистки приведе-
ны в табл. 26.8.
Таблица 26.8
Параметры процесса биологической очистки
Сточные воды за подои ди вшшл-стпрол ыюг о каучука Окислительная мощность в г 0Лм:‘ Расхо/1 воздуха в лР на Д кг БПК
в аэро- тенках в аэрофиль- Lj U.1 п аэро- тенках п аэрофиль- трах
При работе па некалевом эмульгаторе н концен- трации некаля и мМ.г. до 1С0 700 500 90 120
ЗьО 500 250 180 220
При работе па канифоль- ном эмульгаторе . . 900 500 70 110
1 При глубине аэротенка 2 ль
Параметры для определения размеров отстойников
и усреднителя приведены в п. 26.1,А.
Количество осадка, выпадающего в первичных отстой-
никах, составляет 0,5 смл/л, влажность — 95—98%.
Количество взвешенных веществ в сточных водах,
прошедших биологическую очистку иа аэрофильтрах, оп-
ределяется из расчета 0,2 г по сухому веществу .на ,1 г
БПК; влажность осадка — 96%. Количество избыточно-
го активного ила при очистке сточных вод в аэротен-
ках — 0,5 г по сухому веществу иа 1 г БПК; влажность
осадка — 99,2%.
Примечание. При концентрации иекаля б сточных во-
дах более 100 мг/л количество взвешенных веществ в сточных
водах, прошедших биологическую очистку в аэротенках, и ко-
личество избыточного активного ила составляют 50% от ука-
занных выше значений.
В. ИСТОЧНИКИ ОБРАЗОВАНИЯ,
ХАРАКТЕРИСТИКА И МЕТОДЫ ОЧИСТКИ
СТОЧНЫХ ВОД
ПРОИЗВОДСТВА СИНТЕТИЧЕСКОГО ЭТИЛОВОГО
СПИРТА
I. Сточные воды производства синтетического
этилового спирта из нефтяных газов методом
сернокислотной гидратации этилена
Производство синтетического этилового спирта из
нефтяных газов -включает в себя следующие основные
стадии:
пиролиз — термическое разложение нефтяных газов;
разделение газов пиролиза с выделением этилена;
гидратация этилена’с получением этилового спирта.
При сернокислотном методе сточные воды обра-
зуются:
а) при охлаждении и промывке газов пиролиза;
б) при щелочной очистке пирогаза;
в) при промывке газов синтеза этилового спирта;
г) при ректификации синтетического спирта.
В процессе пиролиза нефтяных газов значительное
количество воды расходуется на мокрое охлаждение
пирогаза, в результате чего образуются отработанные
воды, содержащие углеводороды во взвешенном, эмуль-
гированном и растворенном состояниях.
Содержание взвешенных углеводородов (смол) в
сточных водах зависит от состава перерабатываемого
сырья и составляет от 500 до 5000 мг/л.
К растворенным органическим соединениям относят-
ся: бензол, толуол, ксилол, нафталин, газы — изобутан,
пропилен, этилен и др.
Окисляемость сточных вод (перманганатная) состав-
ляет 400 мг/л.
В случае применения оборота воды на пенных аппа-
ратах (или скрубберах) в канализацию сбрасывается
только балансовый избыток воды, образующийся в ре-
зультате совместной конденсации паров воды и тяжелых
углеводородов (при охлаждении пирогаза).
Схема использования воды для охлаждения пирога-
за при применении ее оборота приведена на рис. 26.12.
При этой схеме пирогаз, выходящий из печей пиро-
лиза, подвергается закалке — быстрому охлаждению за
счет испарения вспрыскиваемой воды. При этом темпе-
ратура газа снижается с 800 до 700° С. Затем в котлах-
утилизаторах происходит охлаждение газа до 350° С. Да-
лее производятся промывка пирогаза, его охлаждение
до 60—70°С в пенных аппаратах (или в скрубберах),
охлаждение до 40° С в холодильниках поверхностного
типа, вторичная промывка и охлаждение до 20° С в
турбулентных промывателях. Промывка и охлаждение
пирогаза в пенных аппаратах и турбулентных промыва-
телях производятся циркулирующей водой. Отработан-
ная вода здесь подвергается очистке от смол и сажи в
отстойниках, охлаждается в холодильниках ороситель-
ного типа и возвращается вновь на промывку и охлаж-
дение пирогаза.
Основная часть водяного пара, поступающего в печи
пиролиза с углеводородным сырьем, конденсируется в
поверхностном холодильнике.
Ароматические углеводороды, сконденсированные в
этом холодильнике, отделяются от воды в отстойнике.
Бялячглвый избыток воды, образующийся в системе ох-
лаждения и промывки пирогаза, частично используется
для его закалки. Остальная часть воды подвергается
дополнительной очистке от бензольных углеводородов
и смол, после чего сбрасывается в канализацию.
272
РАЗДЕЛ IV. Очистка производственных сточных вод
Рис. 26.12. Схема оборота воды в процессе пиролиза нефтяных газов и очистки сточных вод от смол
1 — пиролизная печь; 2 — котел-утнлнзатор; 3 — пенный аппарат; 4 и 7 — отстойники; 5, 9 и 10 — холодильники; 6 — флорентий-
ский сосуд; 8 — промыватель; // — насос; 12 — напорная емкость; 13 — отделитель; / — топливный газ; II— пропан, бутан,
бензин; III — пар; IV — вода; V — водяной пар; V/— вода на закалку пирогаза; ЕЛ —тяжелые смолы на склад; VIII — цирку-
лирующая пода; IX — газ пиролиза с t = 60-t-70°C; X— жидкие углеводороды; XI — конденсат пирогаза; XII — вода, загрязнен-
ная смолами на флотацию; XIII — рассол; XIV — газ пиролиза с / = 4С°С; XV —газ пиролиза с/ = 20°С на компрессию;
XVI — сжатый воздух; XVII— смолы на склад; XVIII — сброс очищенной сточной воды в канализацию
Суммарное количество сточных вод, образующихся в
процессе переработки нефтяных газов на этилен, зависит
от состава этих газов и составляет 1,2—3% от количе-
ства воды, находящейся в обороте.
Основной задачей первичной очистки является выде-
ление из них смол-углеводородов, находящихся во взве-
шенном состоянии. На первой ступени очистки сточных
вод выделение смол производится отстаиванием. Тща-
тельное отделение смолы и других взвешенных углеводо-
родов от воды может осуществляться одним из следую-
щих методов: вторичное отстаивание с коагуляцией,
флотация, фильтрация, отгонка в токе водяного пара.
При коагуляции сточных вод и отгонке углеводоро-
дов в токе водяного пара значительно уменьшается так-
же и концентрация растворенных органических веществ,
снизить которые можно также и продувкой воздухом.
Ниже приводятся результаты лабораторных опытов по
очистке сточных вод, образующихся в процессе перера-
ботки нефтяных газов на этилен при прямоточном ре-
жиме работы скрубберов мокрого охлаждения пирогаза.
При концентрации смолы в сточных водах от 50 до
500 мг/л (переработка этановой фракции) разделение
смолы и воды происходит следующим образом: в тече-
ние 30 мин задерживается 50% смолы, а в течение
60 мин — 65—70%.
При концентрации смолы от 3000 до 5000 мг/л (пере-
работка пропан-пропиленовой фракции) разделение
смолы и воды характеризуется следующими данными: в
течение 30 мин задерживается от 85 до 95% смолы; при
дальнейшем отстаивании процент задерживания смолы
почти не меняется.
При отпарке концентрация углеводородов снижается
с 927 до 153 мг/л.
При флотации в динамических условиях эффект очи-
стки при продолжительности аэрации 5 мин составляет
до 90%. Расход газа равен 1 л/3 иа 1 л;3 водно-смоляной
эмульсии.
Сточные воды от щелочной очистки пирогаза имеют
высокую щелочность н содержат значительное количест-
во сульфидов натрия.
Средний состав сточных вод следующий (в г/л):
едкий натр . . 17
сульфид натрия . . .10
углекислый натрий . 110
Эти сточные воды перед сбросом в канализацию под-
вергаются отпарке. Поэтому концентрация углеводоро-
дов в них относительно невелика—до 50—100 мг/л.
При сбросе сточных вод от щелочной очистки пиро-
газа в общезаводскую канализацию должны проверяться
щелочность и концентрация сульфидов в суммарном сто-
ке завода. Для очистки сточных вод от сульфидов, когда
в этом имеется необходимость, может быть применен
метод осаждения сульфидной серы в виде сернистого
железа.
В качестве реагента для осаждения сульфидной серы
применяется железный купорос. Осадок сернистого же-
леза выделяется на вакуум-фильтрах. Перед фильтра-
цией сточные воды обрабатываются полиакриламидом
для улучшения структуры шлама.
Расчетные параметры процесса очистки сточных вод
от сульфидной серы следующие:
доза сульфата железа на 1 кг сульфида натри 7,3 кг
„ полиакриламида на 1 л(3 сточных вод . 50 г
/дельная нагрузка па вакуум-фильтры 0,3 лс3/ж3
влажность шлама 25—30%
При проектировании установки для очистки сточных
вод от сульфидной серы необходимо учитывать способ-
ность осадка сернистого железа к самовозгоранию при
подсушивании.
Сточные воды, образующиеся при промывке иеабсор-
бированного газа в процессе синтеза спирта, содержат
600 мг/л этана и других углеводородов, а также от 600
до 3500 мг/л серной кислоты. Окпсляемость сточных вод
колеблется от 1500 до 4000 мг/л.
Фузельная вода, образующаяся в процессе ректифика-
ции спирта, многократно используется в процессе синте-
за и ректификации спирта и сбрасывается в канализацию
главным образом после нейтрализации спирта-сырца и
промывки неабсорбированного газа.
Глава 26. Заводы основного химического производства
273*
Состав загрязнений в сточных водах следующий
(в мг/л):
спирт этиловый л. . . 300—500
сернокислый натрий 14 000
едкий натр . 7 200
Окисляемость сточных вод колеблется в пределах
450—510 мг/л. Величина pH равна 12.
II. Сточные воды производства синтетического
этилового спирта из нефтяных газов методом
прямой гидратации этилена
В данном случае сточные воды цеха пиролиза такие
же, как « при сернокислотном способе производства.
В процессе синтеза спирта загрязненных сточных вод
не образуется.
В процессе ректификации спирта образуется фузель-
ная вода, которая после теплообменника (подогрев спир-
га-сырца) сбрасывается в канализацию.
Состав фузельной воды следующий (в мг/л):
этиловый спирт 300—500
ацетальдегид. . 60
диэтиловый эфир .... 60
высшие спирты, полимеры . 200—800
едкий натр................................. 300
фосфорнокислый натрий, двухзамещениый 500
Для окончательной очистки сточных вод производ-
ства синтетического спирта от органических веществ
применяется метод биохимического их окисления.
Значение БПКполн в мг/л сточными водами сле-
дующее.
От процесса пиролиза:
до отпарки . 1040
гтЧГпосле .............. 540
От процесса синтеза спирта
(методом прямой гидратации):
без отбора полимеров 1037
с отбором „ . . 417
Примечай и е. БП1<полн сточными водами процесса
пиролиза указано с учетом первичной очистки их от суль-
фидной серы.
Параметры процесса биологической очистки приведе-
ны в табл. 26.9.
Таблица 26.9
Параметры процесса биологической очистки
Показатели Аэротенки Аэрофильтры
Удельная производительность в г О. иа 1 M'icymtai ..... 800 500
Расход воздуха в л3 на 1 кг БПК 50* 100
* При глубине аэротенка 2 м.
Обязательными условиями применения биологической
очистки сточных вод являются: тщательное предвари-
тельное выделение смол и полимеров; регулирование зна-
чении pH; введение азота (в количестве 15 мг/л). Фос-
фор в сточных водах содержится в достаточном коли-
честве.
В составе очистных сооружений должны предусмат-
риваться сооружения для усреднения состава сточных
вод. Объем усреднителя принимается .из расчета иа
6-часовое количество сточных вод.
При проектировании очистных сооружений должна
учитываться возможность выделения из сточных вод па-
ров взрывоопасных веществ. Электрооборудование долж-
но приниматься в исполнении 2Б.
III. Сточные воды производства
синтетического этилового спирта из
ацетилена через ацетальдегид
Ацетилен, являющийся полупродуктом для синтеза-,
этилового спирта, получают различными методами.
Одним из них является получение ацетилена через
карбид кальция. В этом случае исходным сырьем служат
известь и уголь.
Другим способом получения ацетилена является элек-
трокрекинг или термокрекинг природных или нефтяных
газов.
При получении синтетического спирта по первому ме-
тоду сточные воды образуются в следующих процессах:
получение карбида кальция —при мокром охлажде-
нии и очистке окиси углерода и дымовых газов;
получение ацетилена — при промывке и очистке его-
от примесей;
получение ацетальдегида — при щелочной очистке не-
прореагировавшего газа, промывке аппаратуры, ректифи-
кации ацетальдегида, регенерации кислоты, регенерации
ртути из шламов и сточных вод;
синтез спирта из ацетальдегида.
1. Очистка газов карбидного производства
Сточные воды от охлаждения и очистки окиси угле-
рода имеют слабощелочную реакцию, содержат незна-
чительное количество органических веществ. Характер-
ным для них является наличие взвешенных веществ в.
виде золы, частиц углерода, извести, известняка и циа-
намидов.
Концентрация взвешенных веществ составляет
430 мг/л, в том числе 104 мг/л золы, 104 мг/л несгорев-
ших частиц угля, 222 мг/л извести. Концентрация циана-
мидов доходит до 10 мг/л CN.
Температура сточных вод обычно превышает темпе-
ратуру исходной воды на 4—5° С. Реакция pH лежит в-
пределах 7,6—8,2. БПК не превышает 6—13 мг/л. Сточ-
ные воды содержат до 50 мг/л азота.
Сточные воды от очистки дымовых газов более кон-
центрированные. Содержание взвешенных веществ в
этих водах составляет 6000 мг/л. Химический состав взве-
шенных веществ по основным компонентам следующий
(в %):
окись кальция (общая) СаО. 66,8
„ магния MgO..................................... 2,85
полуторные окнслы Fe,O,-|-Al.2O3 0,74
кремниевая кислота SiO. ........................... 1,03
углекислый кальций СаСОа (по СО.) 5,4
Очистка сточных вод карбидного производства сво-
дится к выделению взвешенных веществ.
Шлам сточных вод карбидного производства быстро
осаждается к хорошо уплотняется. При концентрации
взвешенных веществ 6000 мг/л после отстаивания в
течение 30—60 мин остаточная концентрация составляет
соответственно 230 и 130 мг/л.
Сточные воды от очистки газов СО п дымовых газов’
вследствие наличия в их составе углекислоты и извести
способны давать карбонатные отложения на стенках
трубопроводов.
Количество сточных вод от очистки реакционных и>
дымовых газов карбидного производства может быть со-
кращено применением оборота в этих процессах.
При этом отработанные воды должны подвергаться об-
работке — нейтрализации щелочности, тщательному вы-
делению взвешенных веществ и охлаждению^
274
РАЗДЕЛ IV. Очистка производственных сточных вод
2. Производство ацетилена
Ацетилен, полученный в результате разложения кар-
•бида кальция 'водой, подвергается промывке водой и очи-
стке раствором гипохлорита натрия. В промывной баш-
не происходит охлаждение ацетилена от 100—110 до
20—30° С и освобождение его от известковой пыли и ам-
миака.
На промывку ацетилена подается вода: хлорная (от-
работанная вода от очистки ацетилена), свежая и освет-
ленная циркулирующая.
Вследствие наличия в сточных водах извести значе-
ние pH лежит выше 10, достигая в отдельные периоды
величины 13,9.
Окнсляемость (перманганатная) сточных вод состав-
ляет 300 мг/л; биохимическое потребление кислорода
БПКв равно 350 мг/л.
Сточные воды содержат до 200 мг/л азота и 600 мг/л
взвешенных веществ (в основном гидроокиси кальция).
Отработанная вода перед сбросом в канализацию или
вторичным использованием подвергается отстаиванию
для выделения известкового шлама.
Содержание взвешенных веществ в воде после от-
стаивания не превышает 5—10 мг/л.
В производстве ацетилена для выделения шлама из
отработанной воды применяют радиальные отстойники
•объемом, равным 2-часовому количеству сточных вод.
Согласно опытным данным в течение 30 мин выпада-
ет около 90% взвешенных веществ;
Технический ацеталей, получаемый в результате раз-
ложения карбида кальция водой, загрязнен различными
примесями: сероводородом, органическими сернистыми
соединениями, фосфористым водородом, аммиаком, во-
дородом и др.
В результате очистки ацетилена образуется вода, ко-
торая содержит до 900 мг/л ацетилена и 650 мг/л гипо-
сульфита натрия.
Отработанная вода не сбрасывается в канализацию.
Она используется, на мокрое охлаждение я промывку
(очистку от известковой пылп) ацетилена.
Характерной особенностью сточных вод производства
ацетилена является их высокая щелочность, что в ряде
случаев может существенно осложнить биологическую
очистку сточных вод завода.
Нейтрализация 'избыточной щелочности сточных вод
сопряжена с большим расходом кислоты и значитель-
ным повышением содержания минеральных солей в сточ-
ных водах.
Сокращение количества сточных вод в производстве
ацетилена возможно за счет исключения подачи свежей
воды на промывную башню. В этом случае количество
сточных вод, сбрасываемых в канализацию, сокращается
на 70%.
3. Процесс производства ацетальдегида на ртутном
катализаторе
В процессе производства ацетальдегида сточные во-
ды образуются: при генерации ацетальдегида, ректифи-
кации ацетальдегида и кротонового альдегида, регене-
рации контактной кислоты, переработке ртутных шламов.
Процесс генерации ацетальдегида. Сточные воды об-
разуются при щелочной очистке непрореагировавшего га-
за ацетилена ог инертных примесей — углекислоты и азо-
та, а также при периодических кислотных промывках
щелочных колонн для очистки их от карбонатных отло-
жений.
Очистка непрореагировавшего газа — ацетилена —
производится раствором натриевой щелочи. Сточные во-
ды от очистки непрореагировавшего газа — ацетилена —
характеризуются высокой щелочностью, значительным
содержанием органических веществ (ацетилен, ацеталь-
дегид), наличием солей ртути.
Величина pH этих вод лежит в пределах 10—11.
Окнсляемость (перманганатная) колеблется в широких
пределах и в среднем составляет 475 мгО2/л; БПКполн—
170-г- 280 мг/л.
Сточные воды содержат 34—38 мг/л азота.
Процесс ректификации ацетальдегида и кротонового
альдегида. Фузельные сточные воды характеризуются
значительным содержанием органических веществ (аце-
тальдегид, кротоновый альдегид, уксусная кислота); их
окнсляемость составляет 286 мг/л (средняя); ВПК —
920-^1760 мг/л, величина рН=3,8-^6,3. Сточные воды со-
держат металлическую и солевую ртуть.
Регенерация контактной кислоты. Сточные воды об-
разуются в результате конденсации водой паров орга-
нических веществ и окислов азота, выпариваемых из
отработанной контактной кислоты в конденсаторах сме-
шения. Сточные воды содержат ацетальдегид и уксусную
кислоту.
Рис. 26.13. Схема, очистки сточных вед от ртути
J—.отстойпик для выделения тяжелого ртутного шлама; 2 —насос (кислотоупорный); 3 и 4 — камеры реакции К' 1 и 2; 5 — от-
стойник; 6 — ионитовый фильтр; 7 — шламовый насос; 8 — элеватор; 9 — бак для приготовления известкового молока; 10 — сату-
ратор для получения известкового раствора; 11 — насос; 12 — бак для приготовления раствора хлористого кальция; 13— резер-
вуар для раствора хлористого кальция; 11 — бункер с гидроэлезатором для загрузки катионита в фильтры; 15 — печь для прока-
ливания шлама; 16 — юздуходувка; 17 и 18 — конденсаторы К' 1 и 2; 19 и 20 — разделители № 1 и 2; 21 — сборник для ртутн;
22 — бутыль, для ртути; 23 — насос; 24 — холодильник; I — подача сточных вод, содержащих ртуть, иа очистку; // — известь-
пушонка; III — вода техническая; IV — шлам; V— шлам на сжигание; VI — катионит на сжигаии , VII — сброс очищенных сточных
вод в канализацию; VIII — катионит; IX — раствор хлористого кальция; X— загрузка катионита и шлама
Глава 26. Заводы основного химического производства
275
Установка регенерации ртути. Сточные воды — кис-
лые, содержат серную и сернистую кислоты, следы угле-
водородов и ртути.
Первичная очистка сточных вод производства аце-
тальдегида. Выделение металлической ртути и шлама из
сточных вод производится в отстойниках, а извлечение
солевой ртутн из сточных вод — методом ионного обме-
на на катионитах.
Принципиальная технологическая схема очистки сточ-
ных вод приведена на рис. 26.13.
По этой схеме сточные воды вначале освобождаются
от тяжелого шлама, содержащего металлическую ртуть,
в отстойнике 1, обрабатываются известью для нейтра-
лизации кислот и поступают в отстойник 5 для вторич-
ного осаждения шлама.
Нейтрализация кислот осуществляется в две стадии —
в камере реакции 3 известковым молоком и в камере
реакции 4 раствором извести.
Осветленная вода из отстойников насосами перека-
чивается на установку катионитовых фильтров 6. При
фильтрации воды через катионит ионы ртути обмени-
ваются на ионы кальция. Здесь же улавливаются дис-
пергированные частицы металлической ртути.
Сточные воды, освобожденные от ионов ртути, сбра-
сываются в канализацию.
Катионит периодически (по мере истощения) выгру-
жается из фильтров 6 и сжигается в печах 15, в которых
также производится прокаливание шлама из отстойни-
ков 1 и 5, а также шлама, который выделяется из отра-
ботанной контактной кислоты в процессе ее регенерации.
Продукты сжигания катионита, шлама и топлива
вместе с избытком воздуха и парами ртути направляют-
ся в конденсаторы 17, где конденсируется основная часть
паров ртути. Конденсат стекает в разделитель 19 и от-
туда в сборник 21. В конденсаторах 18 конденсируются
остатки паров ртутн. Конденсат стекает в разделитель
20 и из него в сборник 21.
Исходные данные для проектирования установки по
очистке сточных вод от ртутн следующие:
Содержание ртути в сточных водах .
В тон числе ртути:
солевой
Содержание серной
иых водах
Количество шлама, выделяемого из
сточных иод и из контактной кис-
лоты
Емк тения сульфоугля .
Количество сточных вод от конден-
саторов смешения установки реге-
нерации ртутн .
Состав сточных вод:
серная кислота
сернистая
ртуть
0,3 кг на 1 m ацет-
альдегида
0,01 кг па 1 m ацет-
а.'.ьдегнда
0,29 кг па 1 иг ацет-
альдегида
1,5 кг на 1 m ацет-
альдегида
0,01 кг на 1 m ацет-
альдегида
135 кг ртути на 1 m
сульфоугля
0,75 м3 на 1 m ацет-
альдегида
130 мг/л
1200 ,
15
Сточные воды производства этилового спирта из аце-
тальдегида содержат 100—200 мг/л этилового спирта.
Суммарный сток производства этилового спирта из
ацетилена через ацетальдегид характеризуется следую-
щими показателями:
PH
9,5—10.8
(средняя—10,7)
80—16С0 мгО,1л
(средняя—300)
БПКз
NH3 (N)
258—654 мг/л
(средняя — -160)
88—580 мг'л
(средняя —160)
12—с8 сл’/л
(средняя— 26,6)
Биологическая очистка сточных вод обеспечивает сни-
жение БПК. до 10—20 мгО2/л.
Для осуществления биологической очистки сточных
вод должно быть обеспечено усреднение состава сточных
вод и регулирование величины pH.
Параметры процесса биологической очистки приведе-
ны в табл. 26.10.
Таблица 26.10
Параметры процесса биологической очистки
Наименование
Аэротенки
Аэрофильтры
Удельная производительность в
г Oj на 1 мЧсушки .
Расход воздуха в ж3 на I кг БПК
700
50®
400
100
При глубине аэротенка 2 м.
При проектировании очистных сооружений должна
учитываться возможность выделения из сточных вод па-
ров взрывоопасных веществ. Электрооборудование долж-
но приниматься в исполнении 2Б.
26.2. КИСЛОТНЫЕ И СУПЕРФОСФАТНЫЕ ЗАВОДЫ.
ЗАВОДЫ ПРОИЗВОДСТВА НИТРО ПРОДУКТОВ
А. ИСТОЧНИКИ ОБРАЗОВАНИИ СТОЧНЫХ ВОД,
ИХ КОЛИЧЕСТВО И ХАРАКТЕРИСТИКА
Сернокислотное производство. Сточные воды поступа-
ют в основном от охлаждения кислот. Загрязнение воды
происходит из-за проникновения кислоты при постепен-
ном разрушении материала змеевиков, через неплотно-
сти соединений, при периодических промывках охлаж-
дающей аппаратуры и главным образом при авариях.
Суперфосфатное производство имеет обычно в своем
составе цехи для получения серной кислоты, которая
необходима для разложения апатитов или фосфоритов
(в результате чего получают суперфосфат). Сточные во-
ды образуются в отделении кремнефтористого натрия
(от промывки аппаратуры и за счет поступления в ка-
нализацию некоторого количества рассола) и в отделе-
нии грануляции (из мокрого скруббера, используемого
для очистки газа от пыли). В канализацию они сбрасы-
ваются периодически.
Производство тринитротолуола (ТНТ). Сточные во-
ды от производства ТНТ, получающегося при обработ-
ке (нитровании) толуола (СсН5СНз) смесью, которая
состоит из 28% азотной кислоты, 56% серной кислоты
и воды, образуются при промывке продукта, а также из
системы охлаждения и от смыва полов.
Производство нитробензола. Сточные воды при полу-
чении нитробензола — продукта нитрования бензола
смесью азотной (25%) и серной (60%) кислот и во-
ды — образуются при охлаждении смесителей, промыв-
ке кислого нитробензола и при мытье полов и аппара-
туры. В канализацию они поступают непрерывно, но не-
равномерно.
.276
РАЗДЕЛ IV. Очистка производственных сточных вод
Таблица 26.11
Удельные расходы кислотосодержащих сточных вод и концентрация загрязнений
Наименование производств Удельный расход сточных вод в л3 Режим спуска Темпера- тура воды в °C X а Взвешен- ные веще- ства Основные загрязиени
концентра- ция п г/л
1 2 3 4 5 6 7 8
Производство серной кислоты При нитрозном методе Общий сток (холодильники) Промывка башен Промывк аппара- туры При контактном методе Общий сток (холодильники) Промывка основной аппара- туры Суперфосфатное произ- водство Простой суперфосфат Отделение кремнефторпстого натрия (промывк аппара- туры п рассол) Отделение грануляции (мок- рый скруббер) Двойной суперфосфат Общий расход (условно чис- тые воды) Отделение экстракции (баро- конденсаторы, сборники) Отделение упарки Отделение кремнефторпстого натрия Отделение грануллцп Производство нитро- продуктов Тринитротолуол (ТНТ) Нитробензол Производство соляной кислоты Общий сток (холодильники) 35—50 на 1 т кис- лоты 45—70 па 1 т кис- лоты 0,12—0,15 иа 1 т суперфос- фата 0,07—0,08 18-20 0,05 0,01 0,13—0,16 0,08—0.1 12—18 иа 1 т ТНТ 50—60 на 1 т нитро- бензола 12—13 на 1 т соля- ной кис- лоты Непрерывный и рав- номерный 1—2 раза в год за 6—12 ч при расходе воды 100—200 м31ч 1 раз в месяц за 3—4 ч при расходе воды 10—20 жэ/ч ' Непрерывный и рав- номерный 1 раз в месяц за 3—4 ч при расходе воды 15—30 ж3/ч Периодический 1—2 раза в сутки за 30— 60 мин Непрерывный, коэф- фициент неравно- мерности 3 Непрерывный и рав- номерный Непрерывный, коэф- фициент неравно- мерности 1,2 Непрерывный, коэф- фициент неравно- мерности 3 Периодический 1—2 раза в сутки за 30— 60 мин Непрерывный, коэф- фициент неравно- мерности 3 Непрерывный, коэф- фициент неравно- мерности 2—2,5 Непрерывный, коэф- фициент неравно- мерности 2—3 Равномерный 30—35 30—35 40 30—40 40 60 40 70—80 50—70 35—40 5,4-6,9 5-6,9 0,6—1 0,6—1 4,8-6,9 5,8—7 20—25 мг/л 20—25 мг/л 3—5 г/л 35—40 г/л 3—5 г/л 35—40 г/л 0,8—1 г/л 20—50 жг/л Незначи- тельное количе- ство Серная кислота: при авариях в нормальных условиях Сернокислое железо Количество загрязнений уста- навливается технологами То же Серная кислота: при авариях в нормальных условиях Сернокислое железо Количество загрязнений ус- танавливается технологами Соляная кислота Хлористый натрий Двуокись кремния Кремнефтористый натрий Двуокись кремния Фосфорная кислота Кремнефтористый кальций Кремнефтористая кислота Кремиефторнстая кислота Фосфорная кислота Сернокислый кальцин Кремпефтсристая кислота Соляная кислота Хлористый натрий Двуокись кремния Кремиефторнстый натрий Двуокись кремния Фосфорная кислота Кремиефторнстый кальций Кремиефторнстая кислота Серная н азотная кислоты Трпнптробензойиая кислота Тринитротолуол Серная и азотная кислоты Нитробензол Соляная 0,2-0,3 0-0,05 0—11,005 0,2—0,5 0—0,05 0-0,01 30—35 12—15 12—15 5-6 3—4 3—4 10—15 0,08—0.1 0,5—0,6 60—70 0,1 30—35 12-15 12—15 2—3 5—6 3—4 10—15 2—4 0, 7—0,8 0,25—0,3 1-2 0,002—0,01
Глава 26. Заводы основного химического производства
В водоем
Рис. 26.14. Схема очистных сооружений для сточных вод сернокислотного производства
Производство соляной кислоты. Сточные воды от
производства соляной кислоты, получающейся из пова-
ренной соли воздействием серной кислоты при нагреве
в сульфатных печах (котлах), поступают из целлярусо-
вой системы холодильников и загрязнены соляной кис-
лотой. Для предупреждения сброса серной кислоты в
канализацию при авариях с аппаратурой необходимо
предусматривать специальные аварийные емкости, из
которых кислота может быть возвращена для .использо-
вания.
Удельные расходы кислотосодержащих сточных вод
и концентрации, загрязнений приведены в табл. 26.11.
Б. МЕТОДЫ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД
Сточные воды сернокислотного .производства обезвре-
живаются нейтрализацией (рис. 26.14). Последняя про-
изводится в соответствии с указаниями гл. 22.
При очистке сточных вод от производства суперфос-
фата применяются мел, негашеная известь, молотый из-
вестняк.
В целях экономии реагента (известкового молока)
обезвреживание сточных вод ведется в две стадии:
в первой стадии соляная кислота нейтрализуется мо-
лотым известняком;
во второй стадии фтор выделяется из кремнефторис-
тых солей и переводится в малорастворимый осадок из-
вестковым. молоком.
CaSiFe + 2Са(ОН)2 = 3CaF2 + SiO2 -f- Н2О.
Продолжительность первой стадии очистки состав-
ляет 1 ч, а второй — 45 мин.
При температуре сточных вод 45° С нейтрализацию-
можно вести в одну стадию с применением реагента
(молотого мела или известкового молока). В этом слу-
чае необходимое время для полной реакции равно 1 ч.
При производстве двойного суперфосфата очистка
сточных вод отделений кремнефтористого и грануляции
шлака производится аналогично очистке этих стоков от
производства простого суперфосфата.
Стоки отделения экстракции, содержащие большие
количества фосфогипса, по отдельному пульпопроводу
направляются на производство строительных материа-
лов из гипса или в шламонакопитель.
В последнем случае сточные воды должны быть
предварительно нейтрализованы, так как в них содер-
жатся незначительные количества кремнефтористоводо-
родной и ортофосфорной кислот.
Емкость шламонакопителя следует принимать в 20—
30 раз больше, чем для сточных вод производства прос-
того суперфосфата или при использовании фосфогипса
для производства строительных материалов.
Сточные воды, содержащие тринитротолуол, направ-
ляются в местные ловушки для задержания выпадающе-
го из раствора продукта и далее в экстракторы, в ко-
торых тринитротолуол экстрагируется бензолом.
Смесь бензола и тринитротолуола разделяется в от-
стойнике; регенерация бензола производится путем от-
дувки его паром. В ряде случаев смесь бензола с три-
нитротолуолом может быть использована в производст-
278
РАЗДЕЛ IV. Очистка производственных сточных вод
ве при получении нитробензола. Незначительное оста-
точное количество тринитротолуола может быть задер-
жано на угольных фильтрах.
Очищенная от тринитротолуола сточная вода направ-
ляется на нейтрализационную установку и далее сбра-
сывается в водоем.
При благоприятных климатических условиях проис-
ходит испарение сточных вод. В этом случае нейтрали-
зация сточных вод не предусматривается.
Очистка нитробензольных вод наиболее эффективна
путем выдувания нитробензола водяным паром на эва-
пароционной колонне.
Обогащенный нитробензолом водяной пар барботи-
руется через растворитель (бензол) для задержания
продукта и затем вновь возвращается в колонну. Сточ-
ная вода, освобожденная от нитробензола, подвергает-
ся нейтрализации.
26.3. СОДОВЫЕ ЗАВОДЫ
А. ИСТОЧНИКИ ОБРАЗОВАНИЯ СТОЧНЫХ ВОД,
ИХ КОЛИЧЕСТВО И ХАРАКТЕРИСТИКА
Принципиальная схема .производства .кальцинирован-
ной соды с указанием выпусков загрязненных сточных
вод приведена на рис. 26.15.
Из общего количества производственных сточных
вод содовых заводов 80—90% относятся к условно чис-
тым и 10—20% к загрязненным минеральными вещест-
вами (растворенными солями и твердыми механическими
примесями).
Таблица 26.12'
Удельные расходы сточных под
при производстве кальцинированной соды
Наименование сточных вод Темпера- тура сточ- ных вод в СС Удельные расходы сточных вод в л»1 на 1 т кальцинированной соды
условно чистых загрязнен- ных
От производства кальциниро- ванной соды в целом . От отделений: 35—40 90—120 10—20
дистилляционного (днстил- 8,5—9
лярпая жидкость). S0 —•
очистки рассола . 25—30 •— 0,5—0,8
гашения извести 30 — 0,01
После очистки газа (электро-
фильтры) ... От производства: 30 — 3,5—1
каустика 35 5,5-7 0,5—1
двууглекислой соды 35—40 До 1,5 —
Рис. 26.15. Принципиальная схема производства кальцинированной соды с указанием выпусков загрязненных вод
Глава 26. Заводы основного химического производства
279
Таблица 26.13
Характеристика сточных вод содового производства
Нанмен Концентрация загрязнений о кг/м3
СаС1, NaCI Са(ОН)., СаСО3 Na:,SOd КС1 Mg.OHJa CaSOt NHjCl прочие ме- ханические иримиси
От производства кальцинирован- ной соды в целом ... 95—110 50—SO 8-10 у g 2—2,5 1,5—3 0,1—0,2 1—2,5 0,2—0,25 5—6
Дистиллярная жидкость. 100—110 55-60 8-9 7-8 -— О *7 0,2 0,5—2 0,25 5-6
От очистки рассола . —. 35 30—35 30 4—5 0’5 3—1 •— — 1,5 0,05
„ гашения извести . —. — 7—8 9—10 -— .—г 0,5—1
После очистки газа ... — — 6—7 5-6 -—. — — — —- 1
От производства каустик 0,15 0,05 0,2 — — — 0,05 0,1 2-2,5 0,4
В оборот может быть направлено до 95% условно
чистых вод. Удельные расходы сточных вод приведены
в табл. 26.12.
На современном заводе средней производительно-
стью 1 млн. т соды в год расход сточных вод весьма
значителен и достигает 250—350 тыс. м3/сутки условно
чистых и 35—40 тыс. м3)сутки загрязненных сточных
вод. Последние бесцветны или имеют слегка молочный
цвет, характеризуются мутностью и щелочной реакцией
(рН=8,5-4-9).
Состав и концентрация загрязняющих веществ сточ-
ных вод содового производства (усредненные данные)
приведены в табл. 26.13.
К числу загрязняющих веществ, хорошо растворяю-
щихся в воде, относятся хлористый кальций, хлористый
и сернокислый натрий, хлористый калий и аммоний.
Углекислый кальцин присутствует в сточной воде
как механическая 'Примесь (шлам).’
Растворимость гидрата окиси кальция ограничивает-
ся 1,65 кг)м3 (при температуре 20°С), а сернокислого
кальция—2 кг/м3.
При производстве 1 т кальцинированной -соды сбра-
сывается в канализацию примерно 0,4—0,5 л3 влажного
шлама и 1,5—-1,8 т растворенных солей.
Б. МЕТОДЫ ОЧИСТКИ И УСЛОВИЯ СПУСКА
СТОЧНЫХ ВОД В ВОДОЕМ
Центральной насосной станцией сточная вода пеое-
дается в водорегулятор-шламоотстойник, так называе-
мый «белое море».
Основное количество сточных вод поступает от дис-
тилляционного отделения, где часто размещают цент-
ральную насосную станцию.
Отсутствие технически освоенных и экономически
приемлемых методов обессоливания сточных вод содо-
вого производства приводит к необходимости спускать
отстоявшиеся солесодержащие воды из «белого моря»
непосредственно в водоем. Условно чистые сточные во-
ды наиболее целесообразно направлять в систему водо-
оборота.
По условиям спуска сточных вод содовые заводы
следует располагать на крупных водоемах.
При относительно малой мощности водоемов резко
возрастает емкость «белого моря», поскольку приходит-
ся накапливать сточную воду в значительных количест-
вах в период, когда в водоеме не обеспечивается необ-
ходимое ее разбавление.
В некоторых случаях представляется возможным вы-
пускать солесодержащие, воды в море или засоленные
озера.
Водорегулятор - шламоотстойник («белое море»).
Назначение «белого моря» заключается в отстаивании
и аккумуляции сточных вод в пределах, определяющих
их допускаемое разбавление.
При меженных расходах в «белое море» поступает
больше сточной воды, чем из него сбрасывается в во-
доем, при паводковых расходах наблюдается обратное
положение.
Регулируемый спуск воды .в водоем должен произво-
диться пропорционально расходам воды в водоеме, а
при значительном солесодержанин речной воды выше
места выпуска из «белого моря» — также с учетом ука-
занного фактора.
Обычно «белое море», располагаемое вблизи завода,
представляет собой обвалованную и разделенную на-
секции земляными дамбами площадь.
В ряде случаев под «белое море» используются есте-
ственные понижения рельефа местности (овраги, бал-
ки). Полезный объем «белого моря» складывается из
объемов водорегулятора и шламонакопителя.
Объем водорегулятора определяется разностью меж-
ду притоком сточной воды и допустимым ее сбросом
в водоем за столь длительный период, когда эти вели-
чины могут быть сбалансированы. Расчетный разбав-
ляющий расход воды в водоеме при этом не может при-
ниматься более среднего многолетнего.
Объем шламонакопителя принимается с учетом на-
капливания шлама (влажностью в среднем 50%) в те-
чение 10—15 лет.
Обычно число секций «белого моря» принимается от
3 до 6. Степень зашламления определяется остаточным
слоем воды — не менее 0,5 м. Высота дамб при распо-
ложении «белого моря» на относительно ровной пло-
щадке не превышает 4—5 м.
Дамбы отсыпаются из суглинка (рис. 26.16) с защит-
ным песчано-гравелистым слоем и укладкой по откосу
бетонных плит (со стороны водохранилища). Мокрые
откосы принимаются с крутизной 1 :2,5; сухие — с кру-
тизной 1 : 2. По низовой стороне дамб устраивается на-
слонный фильтр. Ширина дамб поверху составляет 5 м..
Возможны и другие конструкции дамб.
Затопление «белого моря» паводковыми водами не
допускается. При выборе площадки «белого моря» не-
обходимо учитывать возможность фильтрации сточных
вод через его дно и дамбы. При неблагоприятных гид-
рогеологических условиях должны быть осуществлены
дополнительные противофильтрационные мероприятия,
препятствующие засолонению грунтовых вод, которые
используются для целей водоснабжения. В отдельных
случаях возникает необходимость создания водонепрони-
цаемого днища, что в сильной степени удорожает стои-
мость строительства «белого моря». В качестве изолн-
280
РАЗДЕЛ IV. Очистка производственных сточных вод
Рис. 26.16. Внешняя дамба «белого моря» в пойме реки
1— насыпь из карьерного суглинка; 2— подоотводящпй кювет Л = 0.5-=-1 м; 3—парапет из армированного бетона;
4— бетонные плиты;размером 1X1X0,15 м; 5 —защитный слой из песчано-гразелнстого грунта о = 0,6 м; 6 — нае-
денный фильтр из камня о = 0,4 м, гравия о = 0,3 м, песка о = 0,2 м
дующего слоя используются глина и бетон, кольмати-
Фующие грунт составы.
Сточная вода из «белого моря» в водоем выпускает-
ся через донный водоспуск, имеющий верховую и низо-
вую башни, в которых на спускных трубопроводах раз-
мещаются электрифицированные задвижки, регулируе-
мые автоматически в зависимости от уровня воды в во-
доеме.
В. ВОЗМОЖНОСТЬ ЛИКВИДАЦИИ
СОЛЕСОДЕРЖАЩИХ СТОЧНЫХ ВОД
Наиболее перспективный метод ликвидации солесо-
держащих вод содового производства — передача их на
-ближайшие нефтепромыслы для законтурного заводне-
ния1.
Подобное решение намечается, например, для
'Стерлитамакского содового завода, находящегося в
районе развивающихся нефтепромыслов.
Возможность закачки воды в продуктивные пласты
-или обычные глубокие поглощающие скважины опре-
деляется с учетом геологических условий и приемистос-
ти скважин. В каждом случае подобное решение долж-
но быть подтверждено соответствующими исследова-
тельскими данными, санкционировано потребителями
воды и органами Государственного санитарного надзо-
ра.
Намечаются следующие методы утилизации солей.
1. Получение солей путем выпаривания 60%-ного то-
варного хлористого кальция, используемого для дорож-
ных покрытий (в морозоустойчивом бетоне) и в угле-
обогащении в качестве флотационного реагента. Осво-
бождающийся хлористый натрий при этом возвращает-
ся в производство.
2. Получение хлористого аммония по методу выса-
ливания
NaCI 4- NH3 4- СО2 4- Н2О = NaHCO3 4~ NHaCl;
4
.2NaHCO3 = Na2CO34- СО24- Н2О.
1 Закачка этих вод в нефтяные пласты для повышения от-
..аачи нефти.
Углекислота в этом случае находится в оборотном
цикле, утилизационной установки.
Хлористый аммоний используется в качестве удоб-
рения, пригодного для определенных почв и культур.
26.4. АЗОТНОТУКОВЫЕ ЗАВОДЫ
Основной продукцией азотнотуковых заводов яв-
ляются синтетический аммиак, азотная кислота и удоб-
рения т— аммиачная селитра и мочевина.
А. ИСТОЧНИКИ ОБРАЗОВАНИЯ СТОЧНЫХ ВОД.
ИХ КОЛИЧЕСТВО И ХАРАКТЕРИСТИКА
I. Конверсионный метод производства
аммиака из кокса
Газогенераторные станции. Источниками образова-
ния сточных вод являются скрубберы и очистительные
машины.
Удельный расход сточных вод составляет 46,2 м3 на
1 т аммиака.
Сточные воды содержат газы, несгоревшие частицы
кокса и золу. Количество взвешенных веществ колеб-
лется в пределах 80—100 мг/л. Кроме того, в сточных
водах содержатся следы СО, 45—90 мг/л СО2 и 10—
15 мг/л H2S.
Очистка газа от сероводорода. При незначительном
содержании серы в коксе (до 1%) очистка газа от се-
роводорода производится активированным углем.
Сточные воды образуются от регенерации активиро
ванного угля и сероотделителя.
Количество сточных вод составляет 0,43 м3 на 1 т
аммиака.
Состав сточных вод следующий:
аммиак:
связанный . 5 г/л
свободный 0,2
сероводород. . 0,02 „
сера дисперсная . . 0,6 „
активированный уголь. следы
Глава 26. Заводы основного химического производства
281'
Прн содержании серы в коксе более 1% применяют
два способа очистки от серы:
сухой — путем пропуска газа через смесь болотной
руды и извести;
мокрый — путем пропуска газа через мышьяково-со-
довый или мышьяково-аммиачный растворы.
На действующих заводах применяется мышьяково-
содовая очистка газа от сероводорода.
Количество сточных вод составляет 0,2 м3 на 1 т ам-
миака, из которых 0,16 лг3 загрязнены 207 г/л Na2S2O3,
32 г/л NaCHS, 28 г/л Na2SO4, 6,5 г/л MgSO4 и 0,025 г/л
As2O3, а 0,04 л3 загрязнены 0,526 г/л Na2S2O3, 0,056 г/л
Na2CO3, 0,077 г/л NaCNS и 0,029 г/л As2O3.
Отделение конверсии. Очищенный от сероводорода
газ поступает в отделение конверсии, где он дополни-
тельно насыщается водородом.
Удельный расход сточных вод от конденсационных
башен составляет 70 м3 на 1 т аммиака.
Сточные воды содержат 130—240 мг/л СО2 и 10—
15 мг/л H2S.
Отделение компрессии. В отделении компрессии сточ-
ные воды в количестве 10 м3/ч образуются в результате
отстаивания отработанного цилиндрового масла; они
содержат следы масла.
Отделение водной очистки газа. Водная очистка га-
за производится в скрубберах; при этом расходуется
380 л3 воды на 1 т аммиака.
Сточная вода загрязнена: 0,4—3,5 г/л СО2, 0,048 г/л
H2S и следами Но-, СО, N2 и СН4.
Отделение медно-аммиачной очистки азотноводород-
ной смеси от СО и СО2. Из этого отделения регулярных
сбросов сточных вод не производится. Сточные воды,
содержащие до 1 г/л меди и до 0,5 г/л аммиака, в ко-
личестве до 2 м3/ч сбрасываются периодически.
Отделение синтеза аммиака. Загрязненных сточных
вод в этом отделении не имеется.
II. Конверсионный метод производства
аммиака из угля
Газогенераторные станции. Сточные воды образуют-
ся от очистки газа в скрубберах в количестве 53,7 л"3, от
гидрозатворов в количестве 3,9 л3 и от гндрозолоуда-
ления в количестве 6,5 м3 иа 1 т аммиака.
Характеристика сточных вод приведена в табл. 26.14.
Таблица 26.14
Характеристика сточных вод газогенераторных станций
Показатели Концентрация стоков в мг/л
от скруб- беров ОТ гидро- затворов гпдрозо- лоудале- ния
Золоуголыга Фенолы. Пн а и иды Сероводоро/ 3000 0,5 3 40 150 000— 160 000 0,5 3 60 150 000
Последующие технологические процессы, количество
и состав загрязнений сточных вод аналогичны полу-
чению аммиака из кокса.
III. Получение аммиака методом глубокого
охлаждения коксового газа коксохимических,
заводов
Газодувная станция. От скрубберов охладителей и
гидрозатворов образуются постоянно сточные воды, а.
также периодически газовый конденсат.
Сбрасываемая вода содержит до 0,04 мг/л серово-
дорода, следы цианистого водорода, ароматических сое-
динений и газов Н2, СО и СО2.
Все сточные воды охлаждаются на градирне, осво-
бождаются от содержащихся в них газов и возвра-
щаются на орошение скрубберов. Часть воды в количе-
стве 1,1 м3 на 1 т аммиака выводится из оборотного
цикла и направляется на золоотвал, где сероводород
сорбируется золой.
Очистка газа от окислов азота, сероводорода и уг-
лекислоты. В процессе очистки газа образуются загряз-
ненные сточные воды от промывки вакуум-перегониых
кубов в количестве 15—20 м3/ч и от вакуум-насосов
пароэжекторных конденсаторов в количестве 30 м3/ч.
Сточные воды от вакуум-перегонных кубов содержат
до 100 г/л NaCNS, Na2S2O3, Na2S, Na2CO3 и сбрасыва-
ются >в канализацию 3 раза в сутки.
Сточные воды от вакуум-насосов, содержащие сле-
ды сероводорода и моноэтаноламина, направляются на
золоотвал, где H2S сорбируется золой ТЭЦ.
Очистка газа от углекислоты производится раство-
ром щелочи в скрубберах. Отработанный раствор ще-
лочи (соды) поступает на регенерацию; последняя про-
изводится известковым молоком.
В процессе регенерации щелочи образуются шламо-
вые сточные воды, которые периодически (через каж-
дые 6 ч) в количестве 12 л3 перекачиваются на багер-
ную станцию ТЭЦ и далее на золоотвал.
Состав шламовых сточных вод следующий (в %):
Отделение получения аммиака. Очищенный от угле-
кислоты коксовый газ поступает в агрегаты разделения
газа. Необходимый для получения азота воздух прохо-
дит щелочную очистку от СО2 и направляется в агрега-
ты разделения воздуха. Азот из этих агрегатов посту-
пает в агрегаты разделения коксового газа. Полученная
в последних азотиоводородная смесь поступает на аг-
регаты синтеза аммиака. Конечным продуктом синтеза
являются товарные продукты — жидкий и газообразный
аммиак.
В этом отделении сточные воды, загрязненные сле-
дами масла, образуются от маслоотделителей компрес-
соров в количестве 10 м3/ч.
IV. Конверсионный метод производства
аммиака из природного газа
Отделение конверсии. Природный газ очищается от-
оргаиической серы, смешивается с водяным паром I?
поступает в трубчатые печи, где в присутствии катали-
затора происходит конверсия метана и других углево-
дородов с водяным паром.
Конвертированный газ после трубчатой печи посту-
пает в конвертор метана, в котором происходят конвер-
сия оставшегося метана и обогащение газа азотом воз-
духа.
282
РАЗДЕЛ IV. Очистка производственных сточных вод
Газ из конвертора метана смешивается с водяным
паром, ларо-воздушная смесь поступает в конвертор
окиси углерода, далее проходит ряд охлаждающих уст-
ройств и окончательно охлаждается в конденсационной
башне, орошаемой водой.
Удельный расход загрязненной сточной воды, содер-
жащей 300 мг/л СО2 и 1,1 мг/л СО, составляет 80 м3 на
1 т аммиака. Эта сточная вода образуется только в
конденсационных башнях, где вода непосредственно со-
прикасается с газом и, как правило, направляется в
оборотную систему водоснабжения, являясь стабилиза-
тором оборотной воды.
Очистка конвертированного газа от углекислоты
•моноэтаноламином. В этом отделении загрязненные
-сточные воды не образуются.
Отделение компрессии. В этом отделении осуществ-
ляется сжатие очищенного от углекислоты конвертиро-
ванного газа с 1 до 320 ат.
В отделении компрессии сточная вода в количестве
10 м3/ч, загрязненная следами масла, поступает от мас-
лоловушки.
Отделение синтеза аммиака. В этом отделении за-
грязненные сточные воды не образуются.
Склад жидкого аммиака, В складе аммиака загряз-
ненных стоков нет.
V. Производство слабой азотной кислоты
Исходным сырьем для производства слабой азотной
кислоты являются газообразный аммиак и воздух.
При производстве слабой азотной кислоты сточные
воды образуются от продувки котлов-утилизаторов в
количестве 6 м3/ч, содержащие 0,5—4 г/л щелочи, и сто-
ки от мытья полов, проливов кислоты у насосов, про-
боотборкых краников и др. в количестве 10 м3/ч, со-
держащие до 5 г/л азотной кислоты. Эти стоки — пе-
.риодические.
VI. Производство аммиачной селитры
Исходным сырьем для производства аммиачной се-
литры служат газообразный аммиак, аммиачная вода и
азотная кислота.
В процессе производства аммиачной селитры на сов-
.ременных заводах сточных вод не образуется.
VII. Производство мочевины
Сырьем для производства мочевины служат жидкий
аммиак и газообразная углекислота.
Газообразная углекислота сжимается компрессора-
ми до 80 ат, конденсируется, сжимается до 200 ат и
направляется в колонну синтеза мочевины. В эту же
колонну подается жидкий аммиак под давлением 200 ат.
При взаимодействии аммиака и углекислоты под
давлением 200 ат и при температуре 180—200° С в ко-
лонне синтеза образуется плав мочевины. Последний
проходит двухступенную дистилляцию в колоннах, очи-
щается на рамных фильтр-прессах и упаривается в ва-
-куум-выпарных аппаратах до концентрации 80%.
Соковые пары из вакуум-испарителя отводятся в ба-
рометрический конденсатор. Охлаждающая вода
сбрасывается в канализацию через барометрический
бак.
Упаренный раствор мочевины поступает в кристал-
лизатор, где выделяются кристаллы мочевины.
Отделение кристаллов мочевины от маточного раст-
вора производится в центрифугах.
Сточные воды в количестве 143 м3' на 1 т мочевины
образуются от колонн синтеза, рамных фильтр-прессов
и барометрических конденсаторов.
Сточные воды загрязнены следами аммиака и моче-
вины.
Б. МЕТОДЫ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД
Удельные расходы сточных вод и средние удельные
количества загрязнителей производственных стоков
приведены в табл. 26.15 и 26.16.
Очистка сточных вод газогенераторных станций, ра-
ботающих на коксе. В настоящее время, как правило.
Рис. 26.17. Схема уста-
новки для получения
смешанной соли
принимается оборотное во-
доснабжение с предвари-
тельным отстаиванием обо-
ротной воды от коксовой
пыли и дегазацией серово-
дорода и углекислоты на
градирнях.
В отстойниках при 2-ча-
совом отстаивании дости-
гается осаждение взвеси до
80%.
При охлаждении отсто-
ениой воды на градирнях
достигается десорбция га-
зов до 10. мг/л СО2 и до
2 мг/л H2S. Продувочная
вода оборотного цикла
сбрасывается- совместно с
гидрозолоудалением на зо-
лоотвальные поля.
Очистка сточных вод после очистки газа от серово-
дорода. Сточные воды этого отделения направляются че-
рез систему гидрозолоудаления на золоотвал, где они
полностью очищаются.
Счистка сточных вод после мышьяково-содовой
очистки газа от сероводорода. Загрязненные сточные во-
ды после мышьяково-содовой очистки газа от сероводо-
рода в настоящее время ликвидируются с получением
смешанной соли.
На рис. 26.17 показана схема получения смешанной
соли из сточных вод. Нейтрализованные сточные воды
из сборника 1 засасываются в выпарной аппарат 2. Ва-
куум создается вакуум-насосом. В вакуум-выпарном ап-
парате раствор упаривается до удельного веса 1,6—1,62
и сливается в кристаллизатор 3. Охлажденный упарен-
ный раствор поступает на центрифугу 4, где смешан-
ная соль отделяется от маточного раствора. Маточный
раствор поступает в сборник 5, а оттуда на упаривание
вместе с нейтрализованным раствором. Таким образом,
получается замкнутый цикл с последующим использо-
ванием маточного .раствора для получения смешанной
соли.
Очистка сточных вод после отделения конверсии.
При производстве аммиака из кокса и угля сточные
воды, как правило, имеют свой оборотный цикл водо-
снабжения.
На .градирне при охлаждении воды СО2 и H2S отду-
ваются до содержания 10—20 мг/л СО2 и до 2 мг/л
H2S. Продувочные воды в оборотном цикле в количестве
до 5 м3 на 1 т аммиака сбрасываются в производствен-
ную канализацию.
При производстве аммиака из природного газа сточ-
ные воды не сбрасываются в канализацию, а принима-
ются в общий оборотный цикл аммиачного производ-
ства, являясь стабилизатором оборотной воды.
Глава 26. Заводы основного химического производства
283
Таблица 26.15
Удельные расходы загрязненных сточных вод, образующихся при производстве азотнотуковых удобрений в м3 иа 1 т
готовой продукции
Нан Метод производства—конвер- сионный. Исходное сырье" Метод производства Производ- ство моче- вины
глубокое ох- лаждение конверсион- ный
уголь исходное сырье—коксо- вый газ исходное сырье—при- родный газ
Производство аммиака Газогенераторная танцпя . . . 46,2 57,6
Очистка газа от сероводорода: активированным углем . . 0,43 0,43 —
мышьяково-содовая очистка < 0,2 0,2 —— 0,2
моиоэтаноламиновая — —. 3,7 _— —
Отделение конверсии 70 70 80
„ компрессии 1 0,83 0,83 0,83 0,83
„ водной очистки газа от СО0. 380 380 —— —
Отделение медцо-аммиачной очистки тноподородной смеси от СО и СО2 0,17 0,17 0,17
Газодувная станция *— — 1,1 — —.
Отделение щелочной очистки -- 1 —— 0,17 — —
Производство мочевины . — — — — 143
Таблица 26.16
Средине удельные количества загрязнителей сточных вод производства азотнотуковых удобрений до очистки в кг на 1 т
продукции
Наименование загрязнителей Производство аммиака методом Производ- ство моче- вины
конверсионным глубокого холода конверсионным
исходное сырье — кокс исходное сырье — уголь исходное сырье — коксо- вый газ исходное сырье — при- родный газ
Взвешенные вещества 4,2 765,6 1
СО . Следы — 0,09 —
СОг 1156 1156 — 24 —
H2S 19,85 22,33 Следы — —
Na.S-.Oa 33,12 33,12 20 — _
NaCNS. 5,1 5.1 20
NaSO., 4,5 4,в — — 1
MgSO, 1 1 — .—
As-Oa 0,005 0,005 __ —
Na2CO, 0,002 0,002 20 -— —
Масло . Следы .—
H2- Следы —
CH4 Следы — — —
Амми 0,085 0,085 — 0,085 Следы
Медь 0.17 0,17 — — —
Фенол —— 0,1'28 —.
Цианид —- 0,17 — 1 — .— 1'
Недопил извести — 4 — -
Са(ОН). • СаС03 — 4 36 — —
Na.S — 20 — — :
Моноэтанола мии — — Следы —
Мочевина — — — — Следы |
Очистка сточных вод отделения компрессии. Сточные
воды отделения компрессии, загрязненные следами
масла, сбрасываются периодически после маслоотстой-
ника, расположенного внутри этого отделения. Эти
стоки в зависимости от мощности завода сбрасываются
в производственно-дождевую канализацию или в кана-
лизацию загрязненных стоков. Загрязненные стоки
после механической очистки в отстойнике-усреднителе,
рассчитанном на 2—3-суточное пребывание стока, сбра-
сываются в водоем.
Очистка сточных вод водкой очистки газа от СО2,
загрязненных углекислотой. Ввиду того что цех вод-
ной очистки газа от СО2 потребляет очень большое ко-
личество воды, сброс ее в водоем без очистки недопу-
стим.
Для очистки этой воды применяется разработанная
ГИАПом типовая установка дегазации воды от угле-
кислоты (рис. 26. Г8).
Дегазация воды от углекислоты осуществляется в
три ступени.
РАЗДЕЛ IV. Очистка производственных сточных вод
Рис. 26.18. Типовая установка дегазации воды от углекислоты
1 — экспанзер промежуточный d = 3000 мм; 2— сепаратор Д= 1500”лш; 3 — экспанэер конечный №=2500
Л/ = 6765 л.ч; 4— гидравлический затвор d = 3000 мм и Н = 3100>влы<; о — вентилятор осевойг^вертикальпын
(Q = 100 000 Л1л/ч и И = -10 мм оод. ст,).; 6 — дегазатор
Б первой ступени дегазация воды происходит за
счет снижения давления до 3,5, атм. При таком сниже-
нии давления из воды выделяются большая часть угле-
кислоты и другие растворенные газы (Н2, СО, N2, СН4 и
HaS).
Во второй ступени дегазация воды осуществляется
дальнейшим снижением давления до 2 м вод. ст.
При этом выделяются в основном углекислота и ос-
тавшееся небольшое количество других растворенных
газов.
Количество газа, выделяющегося во второй ступе-
ни. примерно равно 0,6—1,5 м3 на 1 л<3 воды. Этот газ
является более концентрированным по содержанию
углекислоты и используется для производства пищевой
углекислоты, мочевины и на другие нужды.
В третьей ступени производится окончательная де-
газация воды под атмосферным давлением и при ин-
тенсивной продувке воздуха.
Содержание углекислоты в воде после дегазаций
воздухом не превышает 50 мг !л. Растворенный в воде
сероводород выделяется во всех трех ступенях дегаза-
ции. Концентрация сероводорода в дегазированной воде
составляет около 0,5 мг/л.
После дегазационной установки вода используется
в системе оборотного водоснабжения очистки газа от
СО2.
Схема дегазации воды. Из агрегата мотор-насос-тур-
бина по самостоятельному трубопроводу вода -поступа-
ет на первую ступень дегазации.
В первой ступени в основном завершается выделение
труднорастворимых газов (Н2, СО, N2 и CH.f) под дав-
лением, близким к давлению в корпусе турбины.
Газы из первой ступени через регулятор давления
выбрасываются в атмосферу на высоте 34 м, так как
содержание углекислоты в них недостаточно для про-
мышленного использования.
Из первой ступени под давлением газовой «подуш-
ки» вода идет иа дальнейшую дегазацию в конечные
экспонзеры, установленные на высоте 21 м для того,
чтобы из них подать воду на водораспределительное уст-
ройство дегазаторов.
В конечных экспонзерах при дальнейшем снижении:
Глава 26. Заводы основного химического производства
285
давления до 2 м вод. ст. 'Происходит дополнительное
выделение растворенных в воде газов.
Газы, которые выделяются в конечном экспонзере,
более концентрированные по углекислоте и использу-
ются для производственных целей.
Из конечных экспо.нзеров вода под давлением
0,2 ати поступает на водораспределительное устройство
дегазаторов. Дегазатор представляет собой аппарат
квадратного сечения с размером в плане 7,52X7,52 м
и высотой 31,:1 м до верхнего края выбросного диффу-
зора вентилятора. В каждой секции на высоте 9,35 м
расположен железобетонный резервуар (для сбора
воды) с воздухозаборными окнами размером 0,8X1,3
па высоте 1'2,35 л.
На железобетонном резервуаре находится деревян-
ная шахта высотой 13,05 м от верха резервуара. В шах-
те на высоте 23,95 м имеется водораспределительное
устройство, состоящее из центрального лотка, двух раз-
водящих и нескольких рабочих лотков.
В дне центрального, разводящих и рабочих лотков
установлены фарфоровые трубки, через которые вода
подается иа расположенные ниже фарфоровые разбрыз-
гивающие розетки (по типу устанавливаемых в гра-
дирнях). Ниже фарфоровых разбрызгивающих розеток
находится насадка, состоящая из деревянных реек се-
чением 20X40 мм, расположенных на расстоянии 40 лги
друг от друга. Слои реек располагаются в шахматном
порядке на 'расстоянии друг от друга 100 лш. Высота
насадки составляет 8 м. Вода на разбрызгивающих ро-
зетках разбивается на брызги и падает иа репки насад-
ки. С реек вода постепенно падает все ниже и достига-
ет резервуара.
Навстречу потоку воды движется воздух, всасывае-
мый вентилятором, расположенным на кровле дегаза-
тора.
Для очистки воды до содержания 50 мг[л СО2 допу-
стимая нагрузка воды на 1 м2 площади дегазатора со-
ставляет до 45 м3/ч, а количество воздуха должно быть
принято 40 м3 на 1 м3 воды. Производительность вен-
тилятора на одну секцию дегазатора равна 100 000 м3/ч
воздуха. Мощность электродвигателя составляет 40 квт.
Расход электроэнергии для дегазации 1000 .и3 воды
равен 16 квт-ч.
Очистка сточных вод отделения медно-аммиачной
очистки азотноводородной смеси от СО2 и регенерации
аммиачно-медного раствора. Сточные воды собираются
в сборники и в канализацию ие поступают.
Очистка сточных вод газогенераторной станции, ра-
ботающей на угле. Сточные воды после гидрозатворов
совместно со стоками гпдрозолоудалення из генерато-
ров сбрасываются через багерную насосную станцию
ТЭЦ иа золоотвальные поля, где фенолы и H2S сорби-
руются золой, а цианиды полностью разлагаются в мо-
мент смешения всех стоков на золоотвальных полях.
Загрязненные сточные воды после скрубберов в зави-
симости от принятого метода водоснабжения (прямо-
точного пли оборотного) очищаются различными спосо-
бами.
При прямоточном водоснабжении загрязненные
сточные .воды подвергаются механической очистке в от-
стойниках, рассчитываемых иа 2-часовую .продолжитель-
ность отстаивания.
Шлам из отстойников направляется в золоотвал.
Биохимическая потребность сточных вод в кислороде
БПК5 .равна 311,7 мг/л.
В дальнейшем сточные воды направляются иа био-
логическую очистку, которая может быть осуществлена
как на естественных, так и иа искусственных окислите-
лях.
Лучше всего применять почвенный метод очистки
.на полях фильтрации пли орошения.
Норма нагрузки на 1 га принимается такой же, как
для бытовых сточных вод.
При оборотной системе водоснабжения загрязнен-
ные сточные воды после отстаивания в отстойниках в
течение 2 ч направляются для охлаждения на градир-
ню, где вода охлаждается и дегазируется от H2S до
концентрации 2—4 мг/л.
Продувка оборотного цикла производится через ре-
зервуар холодной воды, так как в процессе оборота во-
ды возможно нарастание цианидов, концентрация ко-
торых может достигнуть 50 мг/л. Продувочные воды
очищаются от цианидов хлорной известью и направля-
ются на биологическую очистку совместно с бытовыми
сточными водами.
В основе метода обработки этих вод хлорной из-
вестью лежат реакции, приводящие к образованию
нетоксичных цианатов и соответствующего металла.
Очистка сточных вод отделения регенерации раст-
вора соды (щелочи). Шламовые сточные воды транс-
портируются в шламонакопитель, где складируются, а
осветленные стоки сбрасываются в водоем.
Очистка сточных вод от продувки котлов-утилиза-
торов. Периодический сброс сточных вод от продувки
котлов-утплнзаторов в количестве 6 м3/ч с содержа-
нием 0,5—4 г/л щелочи производится в сеть загрязнен-
ных сточных вод. Далее сточные воды направляются в
отстойник-усреднитель, рассчитанный на продолжитель-
ность отстаивания, равную 3—4 суткам.
Нейтрализация сточных вод, содержащих азотную
кислоту. Сбросы сточных вод, содержащих азотную
кислоту, нерегулярны.
Периодические сбросы от мытья полов и аварийных
утечек имеют место в производстве азотной кислоты и
производстве аммиачной селитры.
Для нейтрализации этих вод устраиваются фильт-
ры- иейтр а лиз аторы.
В случае наличия в сточной воде серной кислоты
загрузка нейтрализатора должна производиться маг-
незитом (MgCO3). В этом случае реакция происходит
с выделением легкорастворнмого сульфата магния.
Нейтрализованные сточные воды сбрасывают в
производственную канализацию (расчет нейтрализато-
ров см. в гл. 22).
Очистка сточных вод производства мочевины.
Сточные воды со следами мочевины и аммиака сбрасы-
ваются в сеть загрязненной канализации и направля-
ются в отстойник-усреднитель с 3—4-суточным пребы-
ванием в нем стоков и далее .поступают в водоем.
26.5. ГИДРОЛИЗНЫЕ ЗАВОДЫ
Гидролизные заводы перерабатывают древесные от-
ходы (опилки и щепу), а также растительные отходы
сельского хозяйства (кукурузную кочерыжку, подсол-
нечную лузгу, хлопковую шелуху и др.).
Химикалии для гидролизного производства — серная
кислота, суперфосфат -и сульфатаммонин.
Гидролизные заводы проектируют трех профилей:
гидролизно-спиртовые, гидролизно-дрожжевые и гпдро-
лизно-фурфурольные.
.Производительность типовых гидролизно-спиртовых
заводов в год составляет 0,5; 1; 1,5 и 2,5 млн. дкл
спирта; гидролизно-дрожжевых — 5, .10, >14 и 28 тыс. т
дрожжей; гидролизно-фурфурольиых — 1 и 5 тыс. т
фурфурола.
Гидролизно-спиртовые заводы используют всю клет-
286
РАЗДЕЛ IV. Очистка производственных сточных вод
чатку растительной ткани иа выработку спирта,
дрожжей и фурфурола. Остающийся после гидролиза
технический лигнин сжигается в топках.
Гидролизно-дрожжевые заводы, так же как и спир-
товые, гидролизуют всю клетчатку и весь сахар исполь-
зуют на выращивание дрожжей.
Лигнин сжигается в топках.
При гидролизно-дрожжевом производстве белковые
.кормовые дрожжи получаются непосредственно из
сырья, минуя спиртовое производство.
Гидролизно-фурфурольные заводы используют лишь
легкогидролизуемую часть растительной ткани, а оста-
ющийся лигнин сжигается в топках или применяется
в качестве удобрения в сельском хозяйстве.
А. ИСТОЧНИКИ ОБРАЗОВАНИЯ СТОЧНЫХ ВОД,
ИХ КОЛИЧЕСТВО И ХАРАКТЕРИСТИКА
Сточные воды гидролизно-спиртовых заводов разде-
ляются:
а) на грязные воды — дрожжевая бражка, спирто-
вый и фурфурольный лютер, воды от мытья полов и
аппаратуры, шлам и кислые воды от неисправных за-
движек в гидролизном отделении.
При отсутствии дрожжевого производства вместо
дрожжевой бражки в канализацию поступает спиртовая
барда;
б) на условно чистые воды — от охлаждения аппа-
ратуры.
Сточные воды гидролизно-дрожжевых заводов сле-
дующие:
а) грязные воды —дрожжевая бражка, лютер основ-
ной колонны, шлам и промывные воды;
б) условно чистые воды — от охлаждения аппара-
туры.
Сточные воды гидролизно-фурфурольных заводов
разделяются:
а) на грязные воды — лютер с ректификационной
колонны, который при отсутствии установок по перера-
ботке уксуснокислого кальция содержит большое коли-
чество уксусной кислоты и фурфурола.
При наличии указанных установок в лютере почти
полностью уничтожается уксусная кислота и резко сни-
жается содержание фурфурола. v .е лютера имеются
промывные воды и шлам;
б) на условно чистые воды — от охлаждения аппа-
ратуры.
Данные об удельных расходах сточных вод гидро-
лизного производства приведены в табл. 26.17.
Таблица 26.17
Ориентировочные удельные расходы сточных вод,
образующихся в гидролизном производстве, в м1
Заводы
Г идролнэно- спирто-
вые (спирт, дрож-
жи, фурфурол) на
1 дкл спирта . . .
Г и дролизпо-дрожже-
вые на 1 г дрож-
жей ...............
Гидролизно-фурфу-
рольные на 1 т
фурфурола
Примечание. Кислые стоки от утечек в задвижках
в гидролизном отделении не являются расчетными.
Характеристика сточных вод гидролизпо-спиртрвыг
и гидролизно-дрожжевых заводов приведена в табл.
26.18.
Сточные воды нетоксичны.
Химический состав абсолютно сухого шлама следу-
ющий (в %):
двуводиый гипс CaSO,-2HaO........................80%
органические вещества, состоящие из зсоллойдного лигни-
на, не подвергающийся биологическому разложению . 20%
Удельный вес сухого шлама 1,1; объемный вес шла-
ма при 40%-ной влажности 1,45 т/лг3.
Характеристика сточных вод гидролизно-фурфуроль-
ных заводов определяется лютером.
Таблица 26.1&
Характеристика сточных вод гидролизно-спиртовых и гидролизно-дрожжевых заводов на древесных отходах
1 1 Лютер
Наименование показателей Спиртовая барда Дрожжевая бражка спиртовой фурфурольный после разложе- ния известью*
Температура в “С . рн Взвешенные вещества при 105-С в мг/л Сухой остаток при 105е С в мг/л Зола в % : Окисляемость в .игО2/л БПК5 в .«г/.«. Б™<Поли • РВ общие (сахара) в мг/л . Фурфурол Азот общий в мг/л Фосфор (РдО5) в мг/л . В настоящее время характеристика сточных вод указанных завод леиности (НИИГС). 80 4,1—4,8 767—984 108156—20 232 22—18.3 8802—9700 5280—7042 6600—8800 6300—6700 330—250 41,5—64,5 1—5 ов уточняется НИИ 37 4. 2 900 1'000 30 4800 4G00 5000 ЗЗСО 78—90 80 гидролизной су. 80 3,1 410—596 152 175 льфитно-спирто! 80 3,4 500 468 535 30 ЗОЙ промыт-
Глава 26. Заводы основного химического производства
287-Г
При наличии установок по переработке уксуснокис-
лого кальция на порошок и разрушению фурфурола
характеристика лютера следующая:
реакция pH .
БПКС
БПКполн
фурфурол.
температура .
слабощелочная
700 лсг/л
805 „
20 .
85°С
Характеристика фурфурольного лютера без указан-
ных выше установок:
рс-ак ия pH
БПК5.
БПКполп
уксусная кислота
фурфурол .
температура
цвет
3,1
20 000 мг/л
23 000
19 000 .
300 •,
85°С
темво-к
ричневы"
Средние удельные количества главнейших загрязни-
телей сточных вод, образующихся в гидролизном про-
изводстве, .приведены в табл. 26.19.
Таблица 26.19'
Средние удельные количества загрязнителей сточных вод,
образующихся в гидролизном производстве
Заводы БПК( в кг 5 а к « W а Фурфурол в кг Взвешенные вещества в кг Шлам абсо- лютно сухой в кг
Гидролизно-спиртовые на
1 дкл спирта . . . Г ндролизно-дрожже вые 3,5 405 0.02 0,3 5,2
на 1 г дрожжей . . Гидролнзно-фурфуроль- 800 1000 7 0,5 1300
ные на 1 т фурфурола:
прн наличии устано-
вок по улавливанию уксусной кислоты и разрушению фур- фурола . . 15 17,3 0,3 450
без установок -100 460 4,5 — —
Б. МЕТОДЫ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД
Очистка грязных сточных вод гидролизных заводов^
сводится к биологической очистке, локальному обез-
вреживанию фурфурольных вод, улавливанию паров
уксусной кислоты и переработке их на уксусио-каль-
Рис. 26.19. Схема очистки сточных вод гидролизных заводов
"288
РАЗДЕЛ IV. Очистка производственных сточных вод
циевый порошок, нейтрализации кислых стоков и
шламоудалению..
Для биологической очистки рекомендуются аэро-
фильтры.
Применение аэротенков вследствие образования
вспухающего ила (впредь до получения более подроб-
ных данных) не рекомендуется.
Схема биологической очистки сточных вод. Соору-
жения для полной биологической очистки грязных
производственных стоков: песколовка, первичный от-
стойник, аэрофильтры, вто-
ричные отстойники и иловые
площадки (рис. 26.Ю).
Рис. 26.21. График хода
биологического окисле-
ния органических ве-
ществ в сточных водах
заводов переработки дре-
весных отходов
1 — в спиртовой барде; 2 — в
общезаводском стоке
Время 0 ctf™Kai
Рис. 26.20. График хода
биологического окисле-
ния органических ве-
ществ в сточных водах
заводов, перерабатываю-
щих разное сырье
1 — хлопковая шелуха;
2 — древесина
В связи с большой концентрацией общего стока
грязных вод по БПКб (1'500—2000 мг/л) производится
разбавление отстсеиных вод биологически очищенными
водами до требуемой концентрации 400 мг/л пли по
БПКполн, равной 500 мг/л. Для этого в цикл очистки
вводится рециркуляция.
Графики хода биологического окисления органиче-
ских веществ в сточных .вода?; заводов при переработке
различного сырья приведены на рис. 26.20 и 26.21.
Основные расчетные параметры сооружений. Песко-
ловки принимают горизонтальными с продолжитель-
ностью пребывания в них сточной воды 30 сек и ско-
ростью 0,3 м1сек при максимальном притоке.
Осадок удаляют гидроэлеватором.
Первичный отстойник принимают радиальный. Гряз-
ные воды подаются без разбавления с высокой концен-
трацией по БЛКв. Продолжительность отстаивания
составляет не менее 1 ч. Нагрузка на 1 м- отстойника
при максимальном притоке равна 2—3,5 л3/ч.
Количество ила, выпадающего в первичном отстой-
нике, принимается равным 1% от расхода осветляемых
вод (количество ила подлежит уточнению).
Ил из отстойника удаляют отри помощи скребков
и далее по иловой трубе на иловую площадку.
Камера смешения слу?кит для разбавления концен-
трированных по БПКз отстоенных грязных вод биологи-
чески очищенными водами для снижения БПК5 до
-400 Л1а/л или по БПКполн, равной 500 мг/л.
В камеру смешения подают в качестве питательных
солей растворы суперфосфатной вытяжки и сульфат-
аммония, а также осветленные бытовые сточные
воды.
Определение потребного количества питательных
солей производится с учетом наличия азота и фосфора
в бытовых сточных водах.
В качестве биологических окислителей применяют
аэрофильтры, загружаемые щебнем пли гравием. Круп-
ность щебня (считая снизу):
при толщине слоя 0,2 м 100—70 мм
» » » 3,8 » 70—40 »
Начальная ВПК5 сточных вод, направляемых на
аэрофильтры, не более 400 мг/л и соответственно
БПК поли не более 500 мг/л.
Нагрузка равна 1,7 м3 сточных вод на 1 .и3 загру-
зочного материала в сутки.
Вторичный отстойник принимают радиальный с
продолжительностью отстаивания 0,5 ч. Нагрузка со-
ставляет 2 м3/м2ч.
Количество ила, выпадающего из сточных вод после
биологической очистки, составляет 0,25% от расхода
биологически очищенных вод.
Нагрузка па иловые площадки с искусственным ос-
нованием принимается 5 м3/год на 1 мл (для средних
климатических условий).
Установки по улавливанию уксусной кислоты и раз-
ложению фурфурола применяются только на гпдролиз-
но-фурфурольных заводах производительностью не ме-
нее 2,5 тыс. т фурфурола в год (в основном для сниже-
ния органических загрязнений и фурфурола в сточных
водах по БПКполн).
После освобождения лютера путем нейтрализации
от уксусной кислоты и фурфурола БПК. поли лютера
снижается с 460 до 173 кг иа 1 т продукции, а коли-
чество остаточного фурфурола стыкается с 4,5 до
0,3 кг.
Нейтрализация предусматривается известковым мо-
локом.
Полученный нейтрализат (раствор уксуснокислого
кальция) подается в отстойник для отделения мине-
ральных примесей и осветления.
Шлам из отстойника после нейтрализации лютера
направляется в отвал.
Осветленный раствор уксуснокислого кальция по-
ступает в скруббер и далее на четырехкорпусную вы-
парную батарею.
Конденсат соковых паров из выпарных батарей
перед сбросом в канализацию для разрушения фурфу-
рола поступает во второй нейтрализатор, где нейтрали-
зуется до величины рН=10—12 в обрабатывается из-
вестью.
Продолжительность контакта составляет 8—9 ч.
Фурфурол, содержащийся в конденсате, разрушается
при этом на 84—8/% от исходного.
Расчет и проектирование нейтрализационных уста-
новок производятся по данным, приведенным в гл. 22.
26.6. ЛЕСОХИМИЧЕСКАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ
Основными производствами лесохимической про-
мышленности являются сухая перегонка древесины, а
также производство канифоли и скипидара.
Канифоль и скипидар получают двумя спосо-
бами:
а) при экстракции бензином смолистых веществ из
соснового (пневого осмола, измельченного в щепу (ка-
нифольно-экстракционное производство);
Глава 26. Заводы основного химического производства
289
б) при переработке сосновой живицы, т. е. смолы,
вытекающей из растущей сосны при нанесении ей ране-
ний (канифольно-терпентинное производство).
А. ИСТОЧНИКИ ОБРАЗОВАНИЯ СТОЧНЫХ ВОД,
ИХ КОЛИЧЕСТВО И ХАРАКТЕРИСТИКА
Основным источником образования загрязненных
сточных вод является влага, содержащаяся в сырой
древесине, которая подвергается химической переработ-
ке, или образующаяся в результате химических реак-
ций. Значительный удельный вес в балансе сточных вод
имеет конденсат острого пара, применяемого в ряде
процессов для обогрева или перегонки, а также вода,
вводимая в процесс для промывки или разбавления
(сиропки) полупродуктов и продуктов химической пе-
реработки древесины, или для растворения и разбавле-
ния применяемых реагентов (солей, щелочей, кислот
и др.).
Вода, соприкасаясь в процессе производства с про-
дуктами переработки древесины и применяемыми реа-
гентами, растворяет их либо образует с ними более или
менее стойкие эмульсии.
Сточными водами на действующих лесохимических
предприятиях называют также кубовые остатки с ма-
лым содержанием воды, представляющие собой смесь
смол, масел, органических и минеральных кислот и др.
Сброс кубовых остатков.в канализацию недопустим.
В зависимости от местных условий и состава кубо-
вых остатков следует либо использовать ценные веще-
ства, содержащиеся в них, либо сжигать их.
Fla всех лесохимических предприятиях образуются
также условно чистые воды, температура которых в
летних условиях равна 40—60° С.
Количество условно чистых вод, получающихся при
охлаждении производственной аппаратуры, превышает
-количество загрязненных сточных вод в 20—30 раз.
I. Сухая перегонка древесины
При нагреве древесины без доступа воздуха обра-
зуются уголь, газы н лары, которые конденсируются.
Конденсат, называемый жижкой, содержит воду, ор-
ганические кислоты (в основном уксусную кислоту),
метанол, альдегиды, кетоны, эфиры, фенолы и смолы.
В процессе сухой перегонки древесины в ретортах
периодического действия с наружным обогревом на-
чальные погоны (слабая жижка) содержат недостаточ-
ное количество указанных выше химических продуктов,
извлекать которые нерентабельно. Поэтому начальные
погоны сбрасывают в канализацию.
Количество слабой жижки на 1 склад, м3 перераба-
тываемой древесины составляет 50—60 л. На некото-
рых заводах слабые начальные погоны не конденсиру-
ют, а сбрасывают в парах в атмосферу.
При периодически проводимой (1 раз в месяц)
чистке конденсаторов в канализацию поступают загряз-
ненные промывные воды.
Характеристика загрязненных сточных вод при су-
хой перегонке древесины в ретортах периодического
действия, по данным .ВНИИ Водгео, приведена в табл.
26.20.
При сухой перегонке древесины в ретортах непре-
рывного действия с внутренним обогревом загрязнен-
ных сточных вод не образуется.
Таблица 26.20
Характеристика загрязненных сточных вод
при сухой перегонке древесины в ретортах
периодического действия
Показатели Наименование стоков
слабая жижка вода от промывки конденса- торов
Температура в °C Цвет . Запах pH Окисляемость податная в мгО21л. . БПКполн D мг>л Летучие фенолы С„НВОН в мг'л . . Бромпрующиеся вещества С„НГ,ОН в мг/л Метиловый спирт СН30Н и мг/л . Летучие кислоты СН3СООН в мг/л . Взвешенные вещества в мг!л . Сухой остаток в мг/л: общий . . прокаленный 20—25 Красный, коричневый Резкий смолы 4,8—6,8 47 420 20 460 1624—2012 5 870 2800—3700 10 700 40-66 2430—3100 330-558 20-25 6,8—7 146—1022 570 12—320 1203—1342 799—909
Переработка жижки. В Советском Союзе сущест-
вует несколько методов переработки жижки. Применяе-
мый на старых заводах порошковый метод с получе-
нием уксусной кислоты в виде уксуснокислого кальция
сточных вод не дает.
Процесс переработки жижки на заводе сухой пере-
гонки нового типа слагается из следующих операций:
-.1) обесспиртовывание жижки;
2) производство метанола и растворителей из спир-
та-сырца;
3) производство технической уксусной кислоты азео-
тропным методом или методом экстракции.
Первая операция загрязненных сточных вод не дает.
В .процессе получения метанола и растворителей в
канализацию поступают остатки после ректификации
(вода, содержащая органические загрязнители) и ку-
бовые остатки. Количество и состав последних непо-
стоянны и зависят от принятого ассортимента продук-
ции .на том .или ином заводе.
Количество сточных вод в основном зависит от ко-
личества воды, дважды применяемой для разбавления
(сиропки) метанола, т. е. от концентрации метанола,
после разбавления, которая может изменяться в до-
вольно широких пределах. Характеристика этих сточ-
ных вод приведена в табл. 26.21.
Необходимо отметить также, что режимы производ-
ства метанола и, в особенности, выделение сопутствую-
щих продуктов .(масел) на действующих заводах раз-
личны. Поэтому приведенная в табл. 26.21 характери-
стика сточных вод должна рассматриваться как прибли-
женная.
При производстве технической уксусной кислоты
азеотропным методом количество загрязненной сточной
воды составляет 0,08—0,15 лг3 на 1 склад, м3 переуглива-
емой древесины и зависит от влажности древесины, из
которой получена жижка.
Характеристика сточных вод приведена в табл. 26.22.
При экстракционном методе производства техниче-
ской уксусной кислоты водная часть жижки, оставшая-
ся после экстракций (сбросная вода), после отгонки
из нее растворителя спускается в канализацию. Состав
сбросной воды в значительной мере зависит от того,
была ли перегнана жижка до экстракции.
290
РАЗДЕЛ IV. Очистка производственных сточных вод
Таблица 26.21
Характеристика загрязненных сточных вод от производства метанола и растворителя прн двойном рассироплнвании
Показатели Наименование стока
кубовые ос- татки пери- одически дей- ствующих ап- паратов для производства укрепленного метилового спирта от непрерывно действующих аппаратов для производства укрепленного метилового спирта кубовые остатки
первая ди- стилляция вторая дистилляция1 по данным заводов после отгонки растворителя от перегонки аллиловых масел
Закарпатских Сявского
Температура в *С . Цвет 90—98 100 >Kej 100 1ТЫИ 95—98 96 Густо-желтый 100 Ярко-жел- тый
Запах Аллиловых масел Дегтя — Масел - Масел
pH 4,7—6,4 3.5 4,2 6,3 3,6-4,8 4.5
Окнсляемость йодатная в мгО^л . . 53 315 37 276 — 31 300 — —
. по Кубелю в жгОа/л 23 224—33 600 6000—32 367 1026—1948 20 800 20 000—23 700 14 268
БПКполн в мг/л 22000—31 200 4700 850—1840 7 200 23 100—28 640 14 700
Летучие фенолы С0НБОН в жг/л 1740—2476 1690—2787 123—218 14,7 1440—1490 4 043
Бромирующнеся вещества С0Н5ОН в жг/л . Метиловый спирт СН3ОН в жг/л . 4530—5350 1872—3745 150—271 3455 1720—1928 5 203
3140—5600 210—367 560—1092 704 8900—14 700 1 700
Летучие кислоты CHSCOOH в жг/л. . 1330—2200 963—1296 39—66 3222 17 200—30 374 2 068
Взвешенные вещества в мг/л Сухой остаток в мг/л: — 0—9 47—86 11,6 365—674 4,4
общий — 1200—1456 320—408 8254 15 220—18 513 13 562
прокаленный — 100—130 25—34 5721 3424 1254
1 При повторном использовании воды’ сточные воды направляются на разбавление при первой дистилляции и в канализацию не сбра- сываются. Примечание. В таблице приведены средние и максимальные значения.
Таблица 26.22
Характеристика загрязненных сточных вод
от производства уксусной кислоты
Показатели Наименование стока
При азеот- ропном методе При методе экстракции
из перег- нанной жижки из неперегиан- ной жижки
Температура в *С Цвет ... Запах. pH Окнсляемость йодатная в мг О3/л Окнсляемость по Кубелю в яг О,!л ... БПКполи в мг!'г • • Летучие фенолы С„Н5ОН в-жг/л • Бромирующнеся вещества С„Н5ОН в яг)л .... Метиловый спирт СН3ОН в жг/л Летучие кислоты СН;,СООН в жг/л . . . Взвешенные вещества в жг/л Сухой остаток в мг/л: общий прокаленный Примечание. В снмальные значения. 90 Б есцвет- ная Без запаха Менее 4,05 236—293 922 7,5 61,9 1656 1656 5 96 38 таблице пр 96—100 Бледно- желтая Неопреде- ленный Менее 4 8890 4800 8450 82—94 140 660—980 2170 14—41 430—859 182—445 введены ср 100 Коричневая Смоляной 2,78 64 000—82 300 27 700—32 523 34 560 416—752 3600—4000 380—405 30 700 862—1436 едние и мак-
Удельный расход сточных вод от этой операции со-
ставляет 6—10 м3 на 1 т технической кислоты в пере-
счете на 100%.
Характеристика этих сточных вод также приведена
в табл. 26.22.
Значительное ухудшение состава сбросной воды
при переработке неперегнанной жижки, обусловленное
наличием в ней большого количества растворенных ор-
ганических веществ (ХПК от 64 до 82 г1л), вызывает
необходимость дополнительной ее обработки перед
спуском в канализацию для извлечения органических
загрязнений.
Производство этилацетата и бутилацетата. Основ-
ными операциями в производстве ацетатных раствори-
телей являются этерификация уксусной кислоты спир-
том, перегонка образовавшегося эфира с получением
полупродукта кубового остатка, нейтрализация и обес-
цвечивание эфира.
При этих операциях образуются загрязненные сточ-
ные воды за счет реакционной влаги, внесенной с
применяемыми реагентами.
В канализацию сбрасываются кубовый остаток и
сточные воды от этерификации, нейтрализации и обес-
цвечивания.
Общий удельный расход загрязненных сточных вод
при получении сложных эфиров следующий (в л3):
на 1 m этилацетата . .1,3
. 1 , бутилацетата .1,6
Характеристика этих сточных вод приведена
табл. 26.23.
Глава 26. Заводы основного химического производства
291
Таблица 26.23
Характеристика загрязненных сточных вод от производства ацетатных растворителей
Показатели Производство бутплацетата Производство этилацетата
стоки от регенерирующих аппаратов 1 кубовый остаток по- сле дистилляции выс- ших эфиров
этерифика- ции нейтрализации и обе- сцвечивания эфира сток от реге- нератора эфирных вод
Температура в 'С. 100 20—25 100—105 100
Цвет . . Зеленый Чая Оранжевый, черный ]
Запах Эфира Специфический
pH 2,9 8,8—9,42 3 4,75
Окисляемость йодатная в мг Оа/л. . 20 850—23 838 41 «О—42 400 1 600 000—1 700 000 15 270
, по Кубелю в мг OJa 11 441 5450—8241 367 259 9157
БПКполи в мг>л • • • 10 875 32 531 1 330 000 —
Летучие фенолы CflHsOH в мг/л • • 376 470 .— 56
Летучие кислоты СН3СООН в мг/л. 23 000 — 6460 6500
Взвешенные вещества в жг/л. 718—780 3660—5760 — 6090
Сухой остаток в мг/л:
общий 6576—7289 80 252—103 517 843 168 105 500
прокаленньГ 3120—3719 50 507— 65 757 140 720 35 500
Примечание. В таблице приведены средние и максимальные значения.
Производство пищевой кислоты. Техническая кисло-
та, обработанная водным раствором перманганата,
подвергается ректификации. Кубовый остаток, содер-
жащий смолистые примеси и непрореагировавший пер-
манганат, подлежит сжиганию или вывозу с территории
завода.
Перегонка смолы в аппаратах периодического дей-
ствия. Перегонка смолы на действующих заводах про-
изводится в кубах периодического действия с приме-
нением значительных количеств острого пара. Часть
получаемых масел промывается водой, а также амми-
ачной водой.
Пек, остающийся после разгонки, охлаждается во-
дой при непосредственном соприкосновении воды и пе-
ка.
Сточные воды слагаются: из кислой воды, отгоняе-
мой от влажной сырой смолы в процессе ее переработки;
конденсата острого пара (креозотный и антиокислитель-
аый конденсат), отделяемого во флорентинах; воды от
промывки масел и охлаждения пека.
Кроме того, в смолохранилищах отстаивается вода,
содержащая значительные количества растворимых
смол и фенолов. Кислые воды и сток от смолохрани-
лищ, как очень концентрированные, следует направлять
в производственный цикл для извлечения ценных про-
дуктов.
Удельный расход загрязненных сточных вод смоло-
перегонного производства на 1 т безводной смолы со-
ставляет (в лг3):
креозотный н~; антиокислительный конденсаты острого
пара......... 1,3
промывная вода .... 0,1
вода от охлаждения пек 5
Характеристика этих сточных вод приведена в
в табл. 26.24.
Производство формалина. Производство формалина
состоит в окислении (конверсии) паров метилового
спирта кислородом воздуха в присутствии катализатора
(серебра).
Непрореагировавший метанол улавливается в виде
водного раствора, при укреплении которого образуются
сточные воды.
Удельный расход загрязненных сточных вод состав-
ляет 5 м3 на 1 т формалина.
Таблица 26.24
Характеристика загрязненных сточных вод
от производства перегонки смолы периодическим методом
Показатели Наименование стока
флорентиин ые воды (крео- зотный и ан- тпокислитель- нып конден- саты) от промывки масел от охлаж - деиия пека
1 2 3 4
Температура в °C 20—25 20—25 60
Цвет Оранжевый Коричневый
Запах Резкий смолистый Дыма
PH Окисляемость йодат- ная в мгО^/л.... 4,4 Менее 4 7,6
46 500 37 000
Окисляемость по Ку- белю в мг Оз/л. . . 38 812 28 357 556,8
БП1(поли в мг<л 28 272 35 350 524*
Летучие фенолы С,;н5ОН в мг/л . . . 1 666—60 000 932,5—39 000 43,9
Бронирующиеся веще- ства С,;Н5ОН в мг/л 11243 11 725 62,7
Метиловые спирт СН,ОН В мг/л 1616 1280 98
Летучие кислоты СН..СООН в мг/л 3 108-28 000 1835 9
Взвешенные вещест- ва в мг/л. 251 150 99
Сухой остаток в мг/л: общий 65 404 20 681 485
прокаленный 30 000 249 —
* БПКа-
Цехи производства формалина, работающие по но-
вой технологии при повышенном проценте конверсии,
сточных вод не имеют.
Характеристика загрязненных сточных вод от про-
изводства формалина после укрепления слабого погона
метанола следующая.
Температура
Цвет .
Запах.
90—юо«с
желтый
слабый
формалин •
‘292
РАЗДЕЛ IV. Очистка производственных сточных вод
pH....................
Окнсляемость по Кубелю
Б™ПОЛН • • •
Бромирующнеся вещества С0Н;ОН
Метиловый спирт СН3ОН .
Летучие кислоты СН3С00Н .
Взвешенные вещества
Сухой остаток
общий . . .
прокаленный
. 14080жг О2/л
9 000 мг/л
1 178 „
4 341 ,
361 .
132 „
1022
420
II. Канифольно-экстракционное производство
Технологический процесс канифольно-экстракцион-
ного производства состоит из следующих основных опе-
раций.
1. Экстракция смолистых веществ из пневого ос-
мола бензином или бензином с добавкой бутанола. В
процессе экстрагирования производится отгонка раст-
ворителя вместе с парами воды, содержащейся в щепе.
Конденсат паров направляется во флорентину, откуда
вода, отделяясь от бензина, направляется в общий
сток загрязненных сточных вод. Количество этого стока
зависит от влажности поступающего в переработку
осмола.
Растворитель, оставшийся в щепе после экстракции,
отдувается острым паром, конденсат которого также
отделяется во флорентинах и поступает в общий сток.
В случае добавки к бензину бутанола последний
отгоняется от сточных вод.
Уваривание раствора смолистых веществ в бензине
и отгонка скипидара. Операции уваривания канифоли
и ректификации скипидара могут происходить под ва-
куумом или с применением острого пара. В последнем
случае образуются сточные воды за счет конденсации
острого пара, отделяемые во флорентине канифолева-
рочной колонны и флорентине аппарата для ректифика-
ции скипидара.
Удельный расход загрязненных сточных вод в зави-
симости от степени применения острого пара колеблет-
ся от 0,7 до 1,4 л3 на 1 zt3 осмола. Характеристика
сточных вод канифольно-экстракционного производства
приведена в табл. 26.25.
Таблица 26.25
Характеристика загрязненных сточных вод
(канифольно-экстракционного производства без удаления
терпингидрата)
Показатели Наименование стока
от экст- ракции н отдувке бензина при разгонке скипидара от каппфоле- варочной ко- лонны
Температура в *С 20—30 30—40 25—30
Цвет . Бесцвет- Бесцветный Светло-жел-
ный, свет- ло-желтый тый
Запах Специфи- Скипидара
ческий
Окнсляемость йодат- 5—7,4 5—4 5—4
ная в мг О^л 892—980 11 410—16 144 15 550—15 703
БПКполи в мг>л 258—585 9 312—11 450 6 950—12 930
Бромирующнеся веще- ства СИН5ОН в мгЩ 27—31 145-217 154—171
Летучие кислоты
CHjCOOH в мг!л; . Взвешенные вещества 25—81 128—150 138—167
в мг!л 1,6—35 12 86—96
Сухой остаток в мг/л:
общий 130—170 40—236 1630—1960
прок 60—74 10—100 31-42
Обычно общий сток пропускается через ловушку
для бензина, располагаемую .при канифольно-экстрак-
ционном цехе, где при длительном отстаивании отделя-
ется дополнительное количество бензина.
Работами ЦНИЛХи установлено, что основными
загрязнителями сточных вод канифольно-экстракцион-
ного производства является терпингидрат. При обра-
ботке сточных вод серной кислотой и отгонке образу-
ющегося терпинеола (флотомасел) окнсляемость сточ-
ных вод снижается на 90%, а количество бронирую-
щихся—на 70%.
III. Канифольно-терпентинное производство
Основными процессами канифольно-терпентинного
производства являются плавление живицы, осветление
ее водной суперфосфатной вытяжкой, отстаивание жи-
вицы и уваривание канифоли, т. е. отгонка от освет-
ленной живицы скипидара.
Загрязненные сточные воды образуются при отстаи-
вании живицы и при. уварке канифоли, если при этой
операции применяется острый пар.
Прн уварке канифоли под вакуумом, без примене-
ния острого пара сточные воды от этой операции от-
сутствуют.
Кроме указанных выше сточных вод в канализацию
поступают щелочные воды от промывки бочек из-под
живицы.
Удельный расход загрязненных сточных вод кани-
фольно-терпентинных цехов по проектным данным со-
ставляет 0,6—0,9 м3 на 1 т перерабатываемой живицы.
Характеристика сточных вод приведена в
табл. 26.26.
Таблица 26.26
Характеристика загрязненных сточных вод
от канифольно-терпентинного производства
Показатели Наименование стока
от декан- таторов (отстой- ников) нз флорен- тииы ко- лонны для уварки канифоли из флореи- тииы скруб- бера
Температура в ’С 90—95 20—25 20-25
Цвет Буровато- желтый Бесцветный
Запах . Хвои Скипидара
pH Окнсляемость по Кубелю 3,36 4,63 7,83
в мг О2/.1 Бромирующнеся вещества 1380 116 160
в пересчете на бром в мг/л 4614 559 919
Взвешенные вещества , Сухой остаток в мг/л-. 6433 84 65
общий . . . 86 065 444 404
прокаленный 73 968 151 202
Применение в качестве осветляющего агента фос-
форной кислоты вместо суперфосфата позволяет сни-
зить количество сточных вод.
Б. ОБЩИЕ СТОКИ ЛЕСОХИМИЧЕСКИХ
ПРЕДПРИЯТИИ И ОТДЕЛЬНЫХ ЦЕХОВ
Общие стоки загрязненных сточных вод лесохими-
ческих предприятий слагаются:
Глава 26. Заводы основного химического производства
293
Таблица 26.27
Характеристика общих стоков загрязненных сточных вод лесохимических предприятий
Показатели
Общий сток | Эе в в окисляемость в мг л । мг/л ЛОЛЫ мг1л бронирующиеся ве- щества СцНцОН в мг]л метиловый спирт СНаОН в мг/л слоты в лег/.: а о а G) сухой остаток в мг/л Состав производства
Я с 3 о н запах PH по Кубе- лю йодат- ная- S § с ь; К летучие фе С„Н.,ОН в летучие кн СНзСООН h CJ CD => - co a я я общий прокален- ный и метод переработки
Заводов су- хой перегон- ки 160 Темно-ко- ричневый Резкий смоли- стый 3,9 4'800 11 066 7 360 558 671 1250 2927 73 3 336 404 Производство мета- нола и спиртовых ра- створителей непрерыв- ным методом; произ- водство уксусной кис- лоты азеотропным ме- тодом; перегонка смо- лы периодическим ме- тодом
То же 80 Коричне- вый Смоли- стый Менее 4,05 4 640 12 400 12 280 995 1494 1600 Производство ме- танола и спиртовых растворителей; произ- водство технической уксусной кислоты ме- тодом экстракции пе- регнанной жижкп сер- ным эфиром; перегон- ка смолы периодиче- ским методом
80 Темно-ко- ричневый 2.9 61 400 310 3710 35 500 4200 Производство укреп- ленного спирта н тех- нической уксусной кислоты методом эк- стракции необессмолен- ной жижкп этплаце- татом; производство этилацетата’
Смолораз- гонного цеха —50 То же — 85 920 139 538 — 9400 — — — 758 62 634 299 Перегонка смолы периодическим мето- дом с получением ан- тиокислителя
Канифоль- но-экстракци- онного заво- да* —30 Светло- желтый Ски- пидара 5,7 2137 1 230— 1420 37 228 53 Получение канифо- ли и скипидара из пневого осмола экст- ракцией бензином в экстракторах периоди- ческого действия
То ж 25— —30 J Бесцвет- ный 1 Кани- фоли 4 382— 3 947 1 1 1 1 —29 284—260 44— -50 Производство канифо- ли и скипидара мето- дом экстракции бен- зином в противоточной батарее под давлением
1 После очистки от терпингидрата загрязненность общего стока снижается по окнсляемостп на 90%, нс вается на 0,1—0,2%. Расчетные данные получены на основании анализов сточных вод Амзинского завода. > кислотность стока у вс личи-
а) из собственно производственных сточных вод,
перечисленных выше, состав которых зависит от но-
менклатуры производств и получаемых продуктов, а
также от методов производства (табл. 26.27);
б) из вод от промывки аппаратуры.
Систематизированные данные о их количестве и
составе отсутствуют; отдельные анализы приведены в
табл. 26.28.
Для общих стоков характерным является высокое
содержание растворенных органических веществ, в
том числе .спиртов, фенолов и летучих кислот, а также
минеральных соединений.
В. МЕТОДЫ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД
Сточные воды лесохимических заводов по характе-
ристикам могут быть (разделены на три группы:
1) содержащие большое количество растворенных
органических веществ (до 35 г/'л и выше БПКВолн>
окисляемость йодатная 82 г- О^'л, до 60 г/л фенолов, до
15 г/л метилового спирта и до 30 г/л летучих кислот);
2) средней концентрации (БПКполн 1—9 г/л,.окисляе-
мость йодатная 9—11 гО2/л, 3 г/л фенолов, до 4,5 г/л
метилового спирта и до 4 г/л летучих кислот);.
294
РАЗДЕЛ IV. Очистка производственных сточных вод
Таблица 26.28
Характеристика отдельных стоков при промывке аппаратуры лесохимических заводов (температура 20—25° С)
Нан Показатели
цвет рИ окисляемость в мг Ол/л летучие фенолы С(1НаОН в мг/л бронирующиеся вещества (в пере- счете на Вга) в мг/л метиловый спирт СН3ОН в мг/л летучие кислоты СН3 СООН в мг/л взвешенные ве- щества в мг/л сухой остаток в мг/л
гз я 2 1 перман- ганатная ts 1 С прокален- ный
От промывки конденсаторов ре- тортного цеха завода сухой пе- регонки • . - От промывки аппаратуры химиче- ского цеха завода сухой пере- гонки . . . • От промывки этерификационных аппаратов От промывки ректификационных аппаратов для этилацетата . . От промывки регенераторов этил- ацетатного производства . От промывки смоляных кубов- . Желтый Резкий масел Этилаце- тата То ж Смолы 6,6—7 Ниже 4 5,4 7 7 5,8 15 585 12 600 824 274 977 356 1022 125 87 1490 113 11200 1 100 162 3 367 570 456 200 290 900 2318 320 2.8 17,9 1,7 4 1342 1490 1398 654 654 581 799 939 1024 307 307 185
3) слабо концентрированные (до 1 г/л БПКполн.
I г/л ХПК и до 500 мг/л фенолов).
Вторая и третья группы сточных вод могут быть
очищены на сооружениях биохимической очистки;
Рис. 26.22. Схема биохимической очистки грязных стоков, образую-
щихся при сухой перегонке лиственных пород дерева
а — при совместной очистке с бытовыми сточными водами; б — при очистке без
бытовых сточных вод; 1 —усреднитель; 2 — смолоотстойник; 3 — угольный фильтр;
4 — нейтрализационная установка; 5 — отстойник для нейтрализованных вод;
б—иловые площадки; 7 —камера смешения; S — биоокислитель; 9 — вторичный от-
стойник; 10—илоуплотнитель; //—метантенки или иловые площадки; /2 — реа-
гентное хозяйство для азота и фосфора; 13 — дезинфектор; / — цеховые стоки;
Ц— бытовые сточные воды после механической очистки; /// — разбавляющая
вода; IV — ил на удобрение полей
Примечание. Ил нз илоуплотнителя подают также на нловые площадки, а
аатем на сельскохозяйственные поля для удобрения.
стрчные воды первой группы для снижения концент-
рации растворенных органических веществ должны
..быть предварительно обработаны технологическими
приемами. Целесообразно очищать не отдельные стоки,
а общий сток грязных сточных вод, благодаря чему
происходит некоторое выравнивание концентрации ор-
ганических веществ.
Существующий в настоящее время на ряде заводов-
сброс грязных сточных вод совместно с условно чис-
тыми водами нецелесообразен. Услов-
но чистые воды должны отводиться
отдельной сетью и могут быть ис-
пользованы в случае необходимости
для разбавления общего стока гряз-
ных вод перед поступлением их на
сооружения биохимической очистки.
Общий сток до поступления на
сооружения биохимической очистки
должен быть освобожден от смол и
масел, усреднен и разбавлен. Для
разбавления могут быть использова-
ны бытовые сточные воды, вода из
производственного водопровода или
очищенная жидкость.
Во избежание усиления цветности
и торможения биохимических про-
цессов очищенная жидкость для раз-
бавления может быть применена в
количестве не более 20% от расчет-
ного количества разбавляющей
жидкости.
Бытовые сточные воды перед ис-
пользованием их для разбавления
предварительно должны подвергать-
ся механической очистке.
Схема очистной станции заводов
сухой перегонки древесины. Принци-
пиальная схема очистки грязных
сточных вод приведена на рис. 26.22.
В качестве усреднителей в отдель-
ных случаях могут быть использова-
ны приемные резервуары насосных станций перекачки.
При периодических сбросах сточных вод для них сле-
дует предусмотреть цеховые сборники — уравнители,
из которых выпуск сточных вод в сеть должен произ-
водиться равномерно в течение суток. Из усреднителя
Глава 26. Заводы основного химического производства
295
общий сток -поступает в смолоотстойник, а затем на-
правляется на фильтры, загруженные древесным углем,
для выделения тонкодиспергированной смолы. После
фильтров в случае необходимости сток передается на
нейтрализационную установку, а оттуда в камеру
смешения.
В последнюю поступают также в случае необходи-
мости растворы минеральных солей. Из камеры сме-
шения сток поступает на сооружения биологической
(биохимической) очистки. Очищенная жидкость на-
травляется во вторичный отстойник, а затем в водоем.
При совместной очистке с бытовыми сточными во-
дами перед сбросом в водоем очищенный сток под-
вергается дезинфекции.
Условно чистые воды, получающиеся от холодиль-
ников и поверхностных конденсаторов, имеют темпе-
ратуру 50—55° С. Эти стоки, не загрязненные продук-
тами сухой перегонки древесины, собираются отдель-
ной сетью. В зимний период они могут использоваться
для разбавления загрязненных сточных вод или
сбрасываться в близлежащий водоем.
Схема очистной станции канифольно-экстракцион-
ных заводов. Принципиальная схема очистки стоков
этих заводов после предварительной обработки приве-
дена на рис. 26.23.
Рис. 26.23. Схема биохимической очистки
грязных стоков канифольно-экстракцион-
ных заводов
а — при совместной очистке с бытовыми сточны-
ми водами; б — то же. без бытовых сточных вод;
1 — бензо-скипидарная ловушка; 2 — установка для
дегидратации терпингидрата; 3 — усреднитель; 4 —
нейтрализационная установка; 5—отстойник для
нейтрализованных вод; 6 — нловые площадки; 7 —
камера смешения; 8 — биоокислитель; 9 — вторич-
ный отстойник; 10 — нловые площадки или метан-
тенки; // — дезинфектор; /2 — реагентное хозяйст-
во для азота и фосфора; I — цеховые стоки;
II — бытовые стоки после механической очист-
ки; III — разбавляющая вода
На канифольно-экстракционных заводах предусмат-
ривается частичная утилизация ценных веществ, со-
держащихся в сточных водах, что одновременно яв-
ляется первичной очисткой. Сточные и флорентинные
воды, содержащие терпингидрат, предварительно дол-
жны подвергаться дегидратации, т. е. кипячению с сер-
ной кислотой, в результате чего выделяется допол-
нительное количество флотомасел (0,8—1 кг на 1 м3
стока).
Стоки, загрязненные бензином и скипидаром, про-
пускаются через специальную технологическую бензо-
скипидарную ловушку.
Выпуск в коллектор из цеховых сборников и усред-
нителей производится равномерно в течение суток.
После предварительной обработки стоки поступа-
ют в регулирующий подземный резервуар (усредни-
тель), а затем направляются на нейтрализационную
установку, после которой поступают последовательно
ь отстойник и в камеру смешения. В последнюю по-
дают разбавляющие воды (бытовые сточные, условно
чистые, речную) « в случае необходимости растворы
минеральных солей. Из камеры смешения сточные во-
ды поступают на сооружения биологической (биохими-
ческой) очистки. Очищенные воды подают во вторичный
отстойник, а затем сбрасывают в водоем.
При совместной очистке с бытовыми сточными во-
дами очищенный сток перед сбросом в водоем под-
вергается дезинфекции.
Основные сооружения, применяемые для очистки
этих вод, следующие.
Цеховые сборники. Выпуск сточных вод из сбор-
ников в общий коллектор производственной канализа-
ции производится равномерно в течение суток.
Усреднитель. Рассчитывается на максимальный ча-
совой приток.
С иолоотстойники. Количество секций в горизон-
тальных смолоотстойниках принимается ие менее
трех, а в вертикальных — не менее двух.
Удаление осевших на дне тяжелых смол произво-
дится насосом или под действием гидростатического
давления. Легкие смолы отводятся лотками. Емкость
приямка для выпадающих тяжелых смол следует рас-
считывать на их хранение в течение трех суток.
Расчетные параметры смолоотстойников следующие.
Продолжительность отстаивания . 24 ч
Скорость протока в отстойниках:
вертикальных . до 0,05 мм!
горизонтальных. , о,1
Для подогрева смолы в приемнике смолы преду-
сматривается паровой змеевик.
Древесно-угольные открытые фильтры. Расчетные
параметры угольных открытых фильтров следующие.
Высота загрузки угля прн средней крупности за-
грузки 5—10 лои ........................ 1 м
Высота поддерживающего нижнего слоя прн сред-
ней крупности загрузки 50—100 мм ... 0,2 .
Скорость фильтрации...........................1,5—2 ж/ч
Ориентировочный расход неактнвированного угля
на 1 м3 сточных вод . . 0,5—0,8 кг
Количество секций принимают не менее двух, одна
из которых резервная.
Смена угля в фильтре производится по мере его
засорения смолами. Регенерация неактивированного
угля не производится; уголь сжигается в топках ко-
тельной.
При проектировании фильтров следует предусмат-
ривать механизированные загрузку и выгрузку угля.
Эффективность очистки по некоторым показателям
(данные ЦНИЛХИ) следующая (в %):
взвешенные вещества (смолы) 57
ХПК......... . 20
летучие фенолы 29
. кислоты 24
БПКи, 20-25
Грубоднсперсные смолы и масла в сточной воде,
прошедшей фильтры, отсутствуют.
Нейтрализационная установка и отделение смеше-
ния рассчитываются и конструируются по данным,
приведенным в гл. 22.
Биохимическая очистка сточных вод производится
как в биофильтрах, так и в аэротенках. Расчет этих
сооружений следует вести на всю сумму органических
загрязнений, определяемую Б.ПК ноли-
296
РАЗДЕЛ IV. Очистка производственных сточных вод
Биофильтры. В качестве загрузочного материала
для биофильтров могут быть использованы котель-
ный шлак, гранитная щебенка, кокс, известняк твердой
породы и другие материалы, обладающие достаточной
механической прочностью и шероховатой пористой
поверхностью.
Окислительную мощность биофильтров следует
принимать для сточных вод заводов сухой перегонки
дерева и канифольно-экстракционных заводов
400 г/м3 сутки или 600 г/л2 при высоте загрузки 1,5 м
(БПКполн -400 мг/л; нагрузка 1 1, вынос биопленки се-
ответственно для указанных заводов 1—30 и 0,5—5 мл
на 1 л очищаемой сточной жидкости).
Для бытовых сточных вод количество биопленки сле-
дует .принимать 0,2 л/'сутки на одного человека.
Конструктивная часть биофильтров выполняется
по данным, приведенным в гл. 15.
Аэротенки. Концентрация активного ила в аэро-
тенках принимается равной 3—3,5 г/л по сухому весу
при зольности ила ,15—20% и влажности 98,2—98,6%.
Окислительную мощность аэротенка-смесителя сле-
дует принимать:
а) для сточных вод заводов сухой перегонки дере-
ва-1000 г/м3 сутки (БПКполн равна 500 мг/л при пе-
риоде аэрации 12 ч и 1000 мг/л при периоде аэрации
24 ч; количество воздуха — 60—80 At3 на 1 м3 очищае-
мой жидкости при высоте аэротенка 2 м; прирост ила
в среднем 72 мг на 1 л очищаемого стока или от 3
до 4 мл/л)\
б) для сточных вод канифольно-экстракционных
заводов — 800 г/м3 сутки (БПКполнравна 400 мг/л при
периоде аэрации 12 ч и 800 мг/л при периоде аэрации
24 ч; количество воздуха 50 м3 на 1 л3 очищаемой
жидкости при высоте аэротенка 2 м).
Конструирование аэротенков производится по дан-
ным, приведенным в гл. 23.
При совместной очистке с бытовыми сточными во-
дами прирост ила увеличится. Прирост ила для бытовых
сточных вод следует рассчитать по СНиПу.
Вторичные отстойники, дезинфектор и нловые пло-
щадки рассчитываются по данным, приведенным в
гл. 15, 16 и 18.
Все приведенные параметры требуют уточнения
на производственных установках.
При применении параметров, указанных выше, очи-
щенная жидкость имеет следующие показатели:
запах отсутствует
БПКпОЛН . . 20—25 мг1л
содержание фенолов . . . 0,2—0,3
, азота нитратов. 5—10
26.7. ПРОИЗВОДСТВО ХИМИЧЕСКИХ ВОЛОКОН
Л. ИСТОЧНИКИ ОБРАЗОВАНИЯ СТОЧНЫХ ВОД,
ИХ КОЛИЧЕСТВО И ХАРАКТЕРИСТИКА
Производство вискозного волокна. Основное сырье
и химикалии для производства вискозного волокна —
древесная целлюлоза, серная кислота, едкий натр,
сульфаты цинка и натрия, сероуглерод, красители.
Источники образования загрязненных сточных вод
следующие: диализ отжимной щелочи, фильтрация вис-
козы, прядение и отделка волокна, фильтрация и вы-
парка осадительной ванны, кристаллизация, приготов-
ление маточных и отделочных растворов.
По характеру загрязнений сточные воды разделяют-
ся на концентрированные кислые (основные количества
кислоты, сульфатов цинка и натрия, сероуглерода,
гемицеллюлозы), прочие кислые (остатки тех же ве-
ществ), сульфидные (сульфиды, сера), вискозные (вис-
коза, краситель), щелочные (едкий натр, шлам, остат-
ки сульфатов натрия) и условно чистые (от охлажде-
ния через герметические стенки).
Производство ацетатного волокна. Основное сырье
для производства ацетатного волокна — ацетилцеллю-
лоза, которая при прядении растворяется в ацетоне.
В основном производстве загрязненные сточные во-
ды отсутствуют. Сточные воды, загрязненные следами
ацетона, образуются при регенерации растворителя.
Производство медно-аммиачного волокна. Основное
сырье и химикалии для производства медио-аммиачио-
го волокна—целлюлоза, серная кислота, едкий натр,
медный купорос и аммиак.
Источники образования загрязненных сточных вод
следующие:
приготовление, промывка и фильтрация основной
соли и гидроокиси меди;
получение и фильтрация прядильного раствора;
прядение и отделка волокна;
регенерация аммиака и меди из прядильных рас-
творов.
Сточные воды загрязняются медным купоросом,
окисью меди, серной кислотой, едким натром, цел-
люлозой и содой.
Производство синтетических волокон. Основное сы-
рье и химикалии для получения полиамидных и поли-
эфирных волокон (капрон, анид, лавсан)— капролак-
там, соль АГ (адипиновая кислота и гексометилен-
диамин), диметилтерефталат, этиленгликоль.
Производственные стоки образуются при вымыва-
нии низкомолекулярных фракций, отделке волокна и
регенерации капролактама, метанола, этиленгликоля и
других веществ из отработанных растворов.
Основное сырье и химикалии для карбоцепных воло-
кон (хлорин, нитрон, винол) —смола-хлорин, акрило-
нитрил, диметилакрилат, диметил-формамид, тиоцианат
натрия, формальдегид -и ацетон.
Таблица 26.29
Средние удельные расходы сточных вод,
образующихся при производстве химических волокон, в ж3
на 1 г готовой продукции
Глава 26. Заводы основного химического производства
297
Таблица 26.30
Средние удельные количества главнейших загрязнителей сточных вод производства химических волокон в кг
иа 1 т готовой продукции
Производственные стоки образуются при прядении и
отделке волокна и регенерации диметил-формамида,
тиоцианата натрия п формальдегида из отработанных
растворов.
Удельные расходы сточных вод и загрязнений по
видам волокон приведены в табл. 26.29 и 26.30.
Б. МЕТОДЫ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД
Очистка сточных вод заводов вискозного волокна
сводится к освобождению их от сероуглерода, серово-
дорода, солей цинка и вискозы, нейтрализации кислоты
и снижения потребления кислорода, обусловленного
присутствием целлюлозы, сульфатов, продуктов ави-
важных препаратов и т. п.
Современные схемы очистки сточных вод тесно увя-
зываются с установками полной регенерации наиболее
концентрированных технологических растворов, уста-
новками по регенерации ценных веществ из сточных
вод и сооружениями по окончательной очистке послед-
них.
Разрешение задач освобождения производственных
стоков от вредных веществ одними приемами очистки
допустимо только в случае отсутствия практической
возможности или явной нерентабельности применения
регенеративных методов.
На рис. 26.24 приведена схема очистки сточных вод
заводов вискозного волокна с местными установками по
регенерации растворов и ценных веществ.
Основные расчетные данные этих сооружений сле-
дующие.
Объем усреднителей . на. 2—3-часов й
средний приток
Расход воздуха в продувочных колоннах. 15—20 лг'/л:3
Продолжительность реакции . .... 5—10 мин
отсганванн вертнк
пых отстойниках.................... 2—4 ч
Восходящая скорость н осветлителях. . . 0,5—1 мм'
Активная реакция pH при очистке от цинк
в усреднителе............................. 4—5
, отстойниках-осадителях железа 5—6
, „ цинка 9—10
Скорость фильтрации:
сточных вод после сульфидирования . 4—5 м^/м-ч
осадка на вакуум-фильтрах .... 5—8
Коицснтраци иона цинка в регенерате:
при обработке содой.................... 40 г/л
_ катпонпрованип (с многократной ре-
циркуляцией) ...................... 5—7 „
Скорость фильтрации на катпонитовых филь-
трах ............ 8—10 м/ч
Загрузка фильтров............ катионит КУ-2
Обменная способность по цинку .............15—20 кг/м3
Начальная концентрация серной кислоты в
регенерирующем растворе..................... 80—100 г/л
Конечная величина pH вискозных сточных вод
при обработке серной кислотой 2—3
98
РАЗДЕЛ IV. Очистка производственных сточных вод
Рис. 26.24. Комплексная схема очистки сточных вод завода вискозного волокна с регенерацией цен-
ных веществ
1 — подача стока от осадительной ванны; 2—подача стока от пластнфикациопной панны; 3 —выпарные установки I и'П
ступеней; 4 — кристаллизационная установка; 5 — градирни; С — возврат стоков от регенерированных ванн; 7 — подача кон-
центрированных цинкосодержащих стоков; 8 — усреднительиые резервуары; Р — продувочные колонны; 10 — насосы; //—по-
ступление загрязненного воздуха на очистку от H»S и CS2; 12 — реакторы; 13 — отстойники— осадители железа; 14 — от-
стойники—осадители цинка; 15 — дозатор кальцинированной соды; 16 — дозатор сернистого натрия; /7 —песчаные фильтры;
18 — приемник цинкового шлама; 19 — вакуум-фильтр; 20 — реактор с мешалкой; 21 — приемник регенерированного сульфата-
цинка; 22 — фильтр; 23 — дозатор серной кислоты; 24 — возврат стоков регенерированного цинка; 25 — цинкосодержащие
стоки отделки в производстве шелка; 26 — катноннтовые фильтры I и II ступеней; 27 — баки рециркуляции регенерирующе-
го раствора; 28 — подача вискозных стоков; 29 — отстойники вискозы; 30 — шламоиакопитель; 31 — аэротенки; 32 — вторич-
ные отстойники; 33 — подача щелочных сульфидных стоков; 34 — подача малозагрязнспных и условно чистых стоков; 35—бу-
ферный пруд; 36 — поступление очищенных стоков в водоем
Продолжительность пребывания сточных вод:
в аэротенках.... . 10—12 ч
во вторичном отстой 1,5—2 ,
в буферном пруде . . 1—2 суток
Расход воздуха в аэротенках. 13—15 лгЧм3
Примечание. При самостоятельной биологической
очистке производственных стоков необходима добавка био-
генных веществ.
Общий эффект очистки сточных вод по указанной
схеме следующий.
Снижение концентрации:
иона цинка после обработки реагента-
ми и фильтрации . до 0,3—0,5 мг/л
сероуглерода , 0,5—1
БПК . - , 10—15
сульфидов . .......... отсутствуют
взвешенных веществ после фильтра-
ции . . . 2—3 мг/л
Примечание. При двухступенчатом катнонированин
возможно достижение нулевых концентраций цинка в филь-
трате.
На рис. 26.25 приведена схема очистки сточных вод
заводов вискозного волокна в открытых отстойниках и
прудах, не преследующая целей регенерации.
Основные расчетные данные этой установки следую-
щие.
Продолжительность пребывания сточных вод:
в вискозных отстойниках . 18—24 ч
, первой секции отстойннкбв-
цинка. . *8—12 »
во второй секции отстойников — осадите-
лей цинка 12—16 ч
в прудах............................ 3—5 суток
Расчетные скорости в отстойниках и прудах. 5—10 ж/ч
Расчетная полезная глубина . 1,5—2 м
Защитный слой. . 0,5 .
Осадочная часть по расчету
Примечание. Допускается объединение вискозных
отстойников с осадителями цинка при условии предваритель-
ного смешения вискозных стоков с кислыми в течение 1—2 ч.
Эффект выделения сероуглерода и сероводорода с
открытой поверхности жидкости принимается по графи-
кам, -приведенным на рис. 26.26 и 26.27, а осаждение
взвешенных -веществ — по графику, приведенному на
рис. 26.28.
Остаточные концентрации ионов цинка после извест-
кования с обеспечением постоянства pH (9—10) и об-
работки в обычных горизонтальных отстойниках состав-
ляют 5 мг/л, а при осветлении в слое взвешенного
осадка — 2 мг/л. Эффект биологической очистки в пру-
дах учитывается только при разбавлении стоков услов-
но чистыми водами. Освобождение от целлюлозы путем
выпадения ее в осадок составляет по альфа-целлюлозе
100% и по геми-целлюлозе 30%. Насыщение стоков кис-
лородом воздуха в среднем по всем сооружениям рав-
но 7—8 г/м2 сутки, считая по открытой поверхности
жидкости.
При благоприятных местных условиях наиболее
загрязненные концентрированные стоки следует направ-
лять в естественные пруды-испарители.
Глава 26. Заводы основного химического производства
299
J 4
Рис. 26.25. Схема очистки сточных вод завода вис-
козного волокна в открытых отстойниках и прудах
1 — подача концентрирозанных кислых стоков; 2 — подача
вискозных стоков; 3 — подача малозагрязненных стоков;
1 — подача условно чистой воды; 5 — смесители; 6 — вискоз-
ные отстойники; 7 и 8 — отстойники — осадители цинка
I и II ступеней; 9 — вторичный отстойник; 10 — пруд-аэра-
тор; 11 — смесители: 12 и 13 — резервуары соответственно
крепкого и слабого растворов известкового молока; 14 — ав-
томатические дозаторы; 15 — воздуходувка; 16 — водоем
Для интенсификации процессов окисления и сорбции
сероуглерода, сульфидов и красителей в отдельных слу-
чаях возможно применение жидкого хлора и использо-
вание в качестве прудов — золоотвалов ТЭЦ.
Ъ)
‘Время 6 сутках
Концентрация С8г 6мг]л
20
W
5
О
-
2
6
<? 4 У
Время в сутках
Рис. 26.26. Снижение концентрации сероуглерода в
сточных водах при пребывании их в открытых отстой-
никах
а — при концентрации 25 мг/л и более, б — то же, менее 25 мг/л
Для сточных вод, содержащих только сероуглерод,
возможно применение сорбции его активированным уг-
лем с последующей регенерацией водяным паром и воз-
вратом сероуглерода в производство. Для стоков, за-
грязненных сероуглеродом и прочими компонентами,
возможно извлечение сероуглерода в вакуумных колон-
нах с подачей паров сероуглерода и воды на регенера-
ционные. установки.
Рис. 26.27. Снижение концентрации
сероводорода в сточных водах при
пребывании их в открытых отстой-
никах и прудах при щелочной среде
Для отстаивания сточных вод при обработке содой,
сернистым натрием и известью возможно применение
горизонтальных и вертикальных отстойников, осветлите-
лей во взвешенном осадке и флотаторов. При флотации
в зависимости от состава сточных вод производства
вискозного волокна не требуется введения специальных
флотоагентов. .
Очистка сточных вод заводов медно-аммиачного во-
локна сводится к освобождению их от взвеси, меди и
7
Время 0 сутках
Рис. 26.28. Снижение концентрации взвешенных
веществ в сточных водах при пребывании в от-
крытых отстойниках и прудах
300
РАЗДЕЛ IV. Очистка производственных сточных вод
целлюлозы путем отстаивания и механической фильт-
рации, а также к извлечению и возврату в производст-
во растворенной меди методом катионного обмена
(рис. 26.29).
7 9 Ю 13
Рис. 26.29. Схема очистки сточных вод завода мед-
но-аммиачного волокна
J — подача загрязненных стоков; 2 — подача условно чис-
тых стоков; 3 — вертикальные отстойники; 4 — шламопровод;
5 — шламовые площадки; 6 — механические фильтры; 7 —
возврат отмывочной воды; 8 — приемный резервуар; 9 — на-
сос для промывки фильтров; 10 — насосы; 11 и 12 — катио-
нитовые фильтры I и II ступеней; 13 — барка рабочего ра-
створа HoSO-s; 14 — барка повторного использования реге-
нератора; 15 — стоки, очищенные от меди; 16 — возврат ра-
створа CuSOr, 17 — буферный пруд-аэратор; 18 — водоем
Основные данные для расчета очистных сооружений
заводов медно-аммначного волокна следующие.
ОтстойникцТпертикального типа:
продолжительность пребываии
сточных вод..............
вертикальная скорость
вод .
Механические фильтры:
тип.................
количество секции
скорость фильтрации.
промывка фильтров
интенсивность промывки
продолжительность промывки
загрузка песчаных фильтров
высота слоя загрузки песчаных
фильтров.....................
загрузка катионитовых фпльтро:
обменная способность к
СК-I по меди ....
скорость фильтрации:
в первой ступени.
во второй „
количество фильтров первой сту-
пени ............ ...........
продолжительность взрыхлепн
фильтратом или умягченной в
дой . . .
скорость взрыхленн
регенерация
начальная концентрация H-SO*.
скорость пропуска раствора .
продолжительность циркуляции
удельный расход H2SO4
2ч
0,7 мм’сек
открытый
иг менее 3
. более 6 м)ч
фильтрованными сто-
ками или умягченной
водой (без солей каль-
ция) ,ж,г.
12 л/М'сек (с примене-
нием воздуха)
6—10 мин.
кварцевый песок круп-
ностью 0,5—1 мм
1,2—1,5 м
сульфоуголь марки
СК-1
25—30 кг/м1
5-10 м!ч
10—20
не менее 4
15—20 ми
10 м!ч
многократной цирку-
ляцией раствора H.SO<
100 г/л
6 м!ч
6—S ч
6 кг на 1 кг регене-
рированной меди
При этом тиоцианат натрия возвращается в основное
производство, а элюат, содержащий гексаметилсидиа-
мин, уничтожается путем сжигания.
При наличии в сточных водах недопустимо высоких
концентраций формальдегида последний может быть
осахарен при высоких температурах в присутствии из-
вести.
Остальные сточные воды с незначительными концен-
трациями этих веществ, а также с остатками капролак-
тама, этиленгликоля, метанола, днметилформамида и
продуктов замасливающих препаратов подвергаются
биологической очистке совместно с бытовыми сточными
водами.
Количество, характеристика, способы удаления и
обезвоживания осадка. Количество осадка, содержа-
щегося в неочищенных сточных водах, определяется в
соответствии с данными, приведенными в табл. 26.30.
К веществам, образующим осадок, относятся целлю-
лоза, сера, гидроокись меди, продукты замасливателя и
модификаторов. Кроме того, учитываются прочие ме-
ханические примеси в количестве 50 г/м3 по всем кате-
гориям загрязненных сточных вод. Количество и харак-
теристика осадка после очистки определяются в зависи-
мости от вводимых реагентов.
Осадок из отстойников и прудов удаляют плавучими
землесосами пли стационарными насосами.
Обезвоживание осадка производят на иловых пло-
щадках, в вакуум-фильтрах пли накопителях. Средняя
влажность осадка после 7—10-суточного отстаивания
составляет 97—9'8%, а после 3—4-месячного — 90—93%.
Влажность осадка после гвакуум-фильтрацин равна 75—
80%, а удельный вес равен 1,1 т/м3.
26.8. ПРОИЗВОДСТВО ПЛАСТИЧЕСКИХ МАСС
И ПОЛУПРОДУКТОВ
Производства этой промышленности разделяются на
следующие две основные группы:
1) производства или отдельные цехи, вырабатываю-
щие различные исходные полимеры и сополимеры в ви-
де смол, лаков и пресс-порошков;
2) производства или отдельные цехи, перерабатыва-
ющие смолы, лаки и пресс-порошки в полуфабрикаты
или готовые изделия из пластмасс.
Основным материалом, используемым в качестве
сырья в производствах первой группы, являются фе-
нолы и альдегиды, наполнители (древесная мука, ас-
бест, тальк и др.), пластификаторы (сложные эфиры
двухосновных кислот и др.).
ИСТОЧНИКИ ОБРАЗОВАНИЯ СТОЧНЫХ ВОД,
ИХ КОЛИЧЕСТВО И ХАРАКТЕРИСТИКА
В табл. 26.31 приведены удельные расходы сточных
вод и загрязнений для основных производств первой
группы.
Температура сточных -вод равна 25—40° С.
В целом по заводам этого вида промышленности
расход загрязненных сточных вод колеблется в пре-
делах от 4 500 до 14 500 м3/сутки.
Суточные расходы загрязненных сточных вод на ряде
заводов следующие (в м3):
Сточные воды заводов синтетического волокна типа
капрон, анид, нитрон и виол перед сбросом в общеза-
водские канализационные системы должны освобож-
даться от наиболее вредных веществ (тиацианат на-
трия, гексаметнлсидпамин) на локальных установках.
Извлечение из стоков тиоцианата натрия и гексаме-
тилсидиамина осуществляется методом ионного обмена.
Старо-Бсшевском 4 760*
Новочеркасском 14 500
Ереванском . . 8 900
Стерлитамакск 600
Горьковском 4 600
Казанском 4 600
* Без карбидного производства.
Глава 26. Заводы основного химического производства
301
Таблица 26.31
Удельные расходы и характеристика сточных вод
Наименование Удельный рас- ход загрязнен- ных сточных вод на 1 m продукции в м3 Характеристика сточных вод
1 2 3
Сульфат натрия Полиэфирные смолы Карбоксилметилцел- люлоза Пластикат Эпоксидные смолы Ацетилцеллюлоза: цех ацетатов . уксусного ан- гидрида цех рекуперацн цех хлопко- 1 очистки 1 Триацетат целлюлозы (гомогенный способ) Полиэтилен низкого давления (отдел гра- нулирования) Масляный альдегид Полистирол: суспензионный пенистый эмульсионный Эмульгатор (полисти- рол и полимеры) Сополимеры: СН 26П 1 МСН J Сополимер прочный на основе СН-28П Поликапролактам и полиамидные смолы Пенополиуретан Карбомндные смолы Формалин Комплекс производств u 3,8 1,65 (эпизодически) 0,37 Загряз 0,7 0,03 0,2 (эпизодически) 13,2 8,1 5,1 26 238 0,2 206 5 29 6 6.5 4,3 26 13 Загряз; 0,01 Загря: 1,2 0,33 91 Незначительное содержа- ние сульфатов Следы ксилола и гликоля; 5% NaOH Следы пыли и поваренной соли ценных стоков нет 150 г/л NaCI; 5 г/л НС1 Следы органических сое- динений 210 г/л NaCI 0,36 % уксусной кислоты 0,2% ацетата натрия; • -% уксусной кисло- ты 0,13% этилацетата; 0,13% уксусной кислоты; 0,23% сульфата натрия; 0,0007% этилового спир- та 0,01 г/л H-SO.; 0/1 г/л NaOH; БПК 400—501 л»г/л 3% бензина, 2% уксусной кислоты Порошок полиэтилена Следы буталбутирата и бутанола Незначительные примеси полистирола, стирола п эмульгатора 0,1% стирола; ('^эмуль- гатора; о,1% полимера 0,18% стирола; 0,18% олеи- нового м-лла; 0.01% ед- кого натра; 0,4% алю- мпнкалневых квасцов; 0,1% полистирола Механические примеси 0,1 г/л (метилметакрилат и метакриловая кислота) Следы стирола, нитрила, акриловой кислоты; ме- ханические примеси псиных стоков нет I Следы капролак 1 0,1% спирта шейных стоков пет Следы масла, формальде- гида и метанола Следы метанола; 0,02% формальдегида 190 г/л»3 метанола; 160 г/л»3 масляного альдегида; 130 г;л»а формальдегида; 28 гл»3 ацетальдегида; 3 г/л»3 цнклогексанола; 26 г/л»3 фурфурола; аце- тат и другие органиче- ские соединения (диме- тилацеталь, днметнлбу- тираль); 630 г/л»3 ди- метилформаля; 700 г/л»3 хлористого натрия; 240 г/л»3 углекислого натрия
Продолжение табл. 26.3!
Наи Удельный рас- ход загряз- ненных сточ- ных вод на 1 m продукции в м? Характеристика сточных вод
1 2 3
Полипропилен 0,06 100 г/л»3 изопропилового спирта Следы формальдегида
Параформ 4,8
Диоктнлфталат 7,15 1,27 г!л едкого натра; 2 г/л сернокислого нат- ра; 1 грг дпоктилфгала- та; 2 г/л этнлгексанола
Пленка .терилен" 38 Незначительное количе- ство метанола и этилен- гликоля
Пресс-нзделия 0,045 Следы пресс-порошков
Литьевые изделия Загрязненных стоков нет
Полиформальдегид 146 I Следы формалина и то- ? 1 луола
Пресс-матерналы Загрязненных стоков нет
Фенолформальдегид- ные смолы 0,7 40—1С0 мг/л фенола; ИЮ—300 л»г/л формаль- дегида
Аминопласты 50 Незначительные примеси . формальдегида
Б. МЕТОДЫ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД
На производствах, вырабатывающих полимеры и
сополимеры, сточные воды обычно разделяются на
следующие:
1) кислые или щелочные стоки с загрязнениями
органического и минерального характера;
2) нейтральные стоки, содержащие органические за-
грязнения (в том числе и фенолы).
Конечным методом очистки первых стоков является
их нейтрализация кислотой или щелочью, в зависимо-
сти от их реакции (см. гл. 22).
Нейтральные стоки, содержащие органические за-
грязнения совместно с нейтрализованными и бытовыми
сточными водами, как правило, очищаются иа рай-
онных биологических установках, расчет и проектиро-
вание которых приведены в гл. 23.
Сточные воды, содержащие меламин, не могут
быть биологически очищены. Производство меламина
должно находиться на замкнутом цикле водоснабже-
ния.
Сточные воды, содержащие значительное количество
твердых взвешенных веществ (например, от производ-
ства дициандиамида), должны быть включены в обо-
рот через шламонакопитель.
Сточные воды от производств, перерабатывающих
смолы, лаки и пресс-порошки в полуфабрикаты или го-
товые изделия, загрязненные незначительным количест-
вом потерь продукции, не нуждаются в очистке.
26.9. ЛАКОКРАСОЧНАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ
А. ИСТОЧНИКИ ОБРАЗОВАНИЯ СТОЧНЫХ ВОД,
ИХ КОЛИЧЕСТВО И ХАРАКТЕРИСТИКА
На заводах лакокрасочной промышленности сточные
воды образуются главным образом при производствен-
ных процессах получения масляных лаков, синтетиче-
ских лаковых смол (фенольно-альдегидных, карбамид-
РАЗДЕЛ IV Очистка производственных сточных вод
яых и др.), полупродуктов (дифенилолпропана, пара-
гретичного бутилфенола), минеральных пигментов, а
также при мытье тары, производственной аппаратуры
и помещений.
Производство масляных лаков. Основное количест-
во загрязненных сточных вод порядка 40 м3/ч от одной
дезодорационной установки — образуется в лаковароч-
нём цехе при процессе дезодорации.
Характеристика сточных вод дезадорационной уста-
новки следующая.
Цвет желтовато-мутный
pH 4,9
Сухой остаток 1550 мер
Механические примеси.... 10
Вы , экстрагируемые эфиром . 600 .
Окисляемость . 960 .игО»М
БПКполн 2300
ХПК ................ 3600 .
Константа скорости потребления кислорода 0,14
Всплывающие вещества представляют собой мас-
ляные погоны, содержащие мельчайшие кристаллики
фталевого ангидрида.
Производство синтетических лаковых смол. Основ-
ным сырьем при производстве синтетических лаковых
смол являются фенол, формальдегид, серная кислота.
В процессе высаждения, промывки и сушки смол
образуется надсмольная вода, загрязненная фенолами;
в процессе конденсации смолы яррезин-Б — подсмольная
вода, также загрязненная фенолом.
При производстве паратретичного бутилфенола
сточные воды, загрязненные фенолом, образуются при
промывке продуктов алкилирования, а сточные воды,
загрязненные фенолом и серной кислотой,—в резуль-
тате промывки дифенилолпропана.
Удельные расходы сточных вод и удельные количе-
ства содержащихся в них загрязнений приведены в
забл. 26.32.
Таблица 26.32
Удельные расходы сточных вод
н удельные количества загрязнений в них
Показатели Наименование смолы
106 108 101ЭМ 77 яррезнн Б I паратретичпый 1 бутил фено л ; дифен ИЛО Л- 1 ! пропаи 1
Количество сточи вод
в At3/m 10 7,1 9.1 10 0,6 9,8 20,7
Крезол в кг1т — — — 59 —. —- —
Фенолы . . 42 5 10 __ 32 163 20
Формальдегид в кг/m . 5 6,5 99,5 10 13 —
' Паральдегид 5 — — —
. Водорастворимые продук- 16,5 7.6
конденсации в кг/т . 10 21 ——
Спирты в кг/т: 80
50 70 90 50 *5
Серная кг/m . 8 п ! — 50 670
Сульфат натрия в кг/т |= Сульфат аммония в кг/т . 38 - .33 ~ 1 — — 19
Производство минеральных пигментов. Образующи-
еся при производстве минеральных пигментов (свинцо-
вого и цинкового крона, милори и железоокисного пиг-
мента) и при технологических операциях (синтез раст-
воров, промывка от водорастворимых веществ на
фильтр-прессах, декантация и мытье полов) сточные
•воды могут содержать хлористый натрий, сернокислое
железо,, сернокислый натрий, хлористый калий, ацетат
натрия, свободный хромпик, серную кислоту, взвешен-
ные вещества (главным образом в виде соответствую-
щего пигмента).
Данные об удельных расходах сточных вод и удель-
ных количествах загрязнений в них приведены в табл.
2(5.33.
Таблица 26 33
Удельные расходы сточных вод
и удельные количества загрязнений в них
Показатс Крон Милорь Железо- ОКИСНЫЙ пигмент
свин- цовый ЦИН- КОВЫЙ
Расход сточных вод в jh3 на один фильтр-пресс. 50 25—30 40 40
pH Кислотность в мл/.г 1 п. КОН 4,4 7,2 4 4
6,4 4 10
Щелочность в мл/л 1 н. НС1. 22
Взвешенные вещества в мг'л: общие . . 3875 6 000 880 Е625
минеральные 3475 5 090 635 1110
Растворенные вещества в мг1л: общие . . . 4850 10 800 11 780 4050
минеральные Сульфаты в мг)л Железо и лс/.г. 4415 10 650 11 335 1960
1410 6 050 5 960 1385
— — 9,6 480
Хром Сч6"^ — 920 — —
. Сч3”"” 3 1,5
Удельный вес в т/л;3 6,5 1,5 1,5
Динамика осаждения взвешенных веществ и всплы-
вания масляных частиц приведена на рис. 26.30 и 26.31.
Скорости ЕшюВеяив ив 6к»!сеи
Рис. 26.30. Динамика осаждения взвешенных веществ
в сточных водах отделений
железиоокисного пигмента; б — цинкового крона; а — сви
нового крона; г — мнлори
Глава 26. Заводы основного химического производства
303
Скорость Всплывания ив в мм/сек
Рис. 26.31. Динамика всплывания
масляных частиц из сточных вод
отделения дезодорации
Производство сернистого бария. Удельный расход
сточных вод составляет 6—8 м3 на 1 т бария.
Концентрация сернистого бария в сточных водах —
•около 3 г/л. Температура сточных вод равна 45°С.
Производство сернокислого циика. Удельный расход
сточных вод составляет 3—4 м3 на 1 т цинка. Концен-
трация сернистого цинка в сточных водах — около
0,2 г/л. Температура сточных вод равна 40°С.
Производство литопона. Литопон представляет со-
бой продукт соединения сернистого бария и сернокис-
лого цинка.
Сернистый барий, сернокислый цинк и литопон на-
ходят применение почти на каждом лакокрасочном за-
воде.
Удельный расход сточных вод составляет около
10 м? на 1 т продукта. Концентрация литопона в сточ-
ных водах 0,2 г/л. Температура сточных вод равна 40° С.
Характеристика общего стока литопонного произ-
водства приведена в табл. 26.34.
Производство бланфикса. Удельный расход сточных
вод составляет 300 м? на 1 т продукта. Сточные воды
имеют температуру 20°С.
Производство двуокиси титана. Удельный расход
сточных вод составляет 80 м3 на 1 у продукта.
Сточные воды загрязнены до 3400 г/м3 серной
кислотой, до 1000 г/м? сернистым железом, до 20 г/м?
соляной кислотой и до 100 г/м3 хлористым натрием.
Температура сточных вод равна до 40°С.
Б. МЕТОДЫ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД
Производство масляных лаков. Очистка сточных
вод дезодорационной установки от масляных погонов
осуществляется в обычных маслоловушках (нефте-
ловушках).
Расчет и определение размеров ловушек произво-
дятся аналогично расчету нефтеловушек по данным,
приведенным в гл. 34.
В зависимости от местных требований сточные воды
могут быть подвергнуты аэрации для уничтожения за-
паха и полимеризации акролеина, а также нейтрализа-
ции.
Аэрационная установка должна быть герметизиро-
вана с выводом отдуваемого воздуха на значительную
высоту. Расчет аэрационной и нейтрализационной ус-
тановок производится в соответствии с данными, при-
веденными в гл. 22.
Обработка сточных вод известью (300—400 мг/л по
СаО) кроме повышения pH обеспечит и осаждение
фталевого ангидрида.
Производство синтетических лаковых смол. Сточные
воды производства синтетических лаковых смол в ос-
новном загрязнены фенолом, формальдегидом и во-
дорастворимыми низкомолекулярными продуктами кон-
денсации. Очистка сточных вод от фенола осуществ-
ляется в две ступени: первая ступень — экстракция фе-
нола из воды различными растворителями, не сме-
шивающимися с водой (например, диизопропиловым
Таблица 26.34
Характеристика сточных вод литопонного производства завода «Выдвиженец» (осредпенные данные)
Места отбора проб
Показатели после ловушки лнто- понного цеха гидрошлам оотв а л бариевого цеха отвал кеков из цинк - вого цеха (разовая проба)
Цзет Запах . . Темпсратг, i pH . . . '. Взвешенные вещества в лг/.i Сухой остаток в мг}л Сульфаты . , Сульфиды I.i,Hl!K Барий „ „ .... Окисляемость в мг О^л в во; фильтрованной . нефильтрованной . Кинетика выпадения осадка в % к объему воды при про- должительности отстаивания в мин: 10. 20. 30. 60 Примечания:!. Содержание ингредиентов приведи 2. В графах, в которых приведено по три значения для величины. Слабо-белесоватый Без запаха 32; 39; 25 6; 6.4; 5 145; 225; 50 1391; 1606; 1133 96; 111; 82 0 47,7; 79,1; 17,2 1,7; 12; 0 4.6; 7; 2,1 6,8; 12,8; 1 0,08; 0,04; 0,06 0,1; 0,04; 0,08 0.1; 0.04; 0,1 0,1; 0,07; 0,16 0,13; 0,07; 0,19 0,13; 0,07; 0,19 но по данным среднесменпы показателей, указаны cooti Черно-бурый Сероводорода 16; 22; 10 12; 12; 10,7 1530; 1674; 1385 4222; 6229; 2710 514; 964; 64 195; 352; 46 7; 8,5; 4,1 2466; 3284; 1420 134,3; 274; 54,4 351,7; 360; 69,6 IX наблюдений. ветственно средние, макси* Светло-коричневый Без запаха 4,6 45 200 22 200 сальные и минимальные
304
РАЗДЕЛ IV. Очистка производственных сточных вод
эфиром); вторая ступень — окисление оставшегося по-
сле экстракции фенола пиролюзитом.
Целесообразность экстракции определяется в каж-
дом отдельном случае технико-экономическими расче-
тами в зависимости от концентрации фенолов.
Экстракция обычно осуществляется в механическом
экстракторе. Извлечение фенола из сточной жидкости
составляет 98—99%. Сточная вода после обесфеиоли-
вания в механическом экстракторе и затем освобож-
денная от экстрагента направляется на дообесфеноли-
вание либо на сооружения биологической очистки, ли-
бо на окисление пиролюзитом. В последнем случае в
воду добавляют серную кислоту и подают ее в реак-
тор с мешалкой, куда загружается пиролюзит. Содер-
жимое реактора нагревается до 97—98°С и выдержи-
вается до тех пор, пока концентрация фенола не сни-
зится до требуемой величины.
При достижении требуемой концентрации фенола
реакционную массу нейтрализуют и направляют на
нутч-фильтр, фильтрующим материалом которого явля-
ется белтинг или бязь. Отфильтрованный маточник на-
правляется в канализацию; допустимое к сбросу со-
держание фенола достигается разбавлением не содер-
жащей фенола водой. Осадок с нутч-фильтр а может
быть использован в качестве добавки к пиролюзиту
или сброшен в канализацию вместе со сточной жидко-
стью.
Экстракт из экстрактора поступает в ректификаци-
онную колонну для разделения на диизопропиловый
эфир и фенол. Отогнанный диизопропиловый эфир на-
правляется на повторное использование в экстрактор,
а выделенный из экстракта фенол — в сборник фенола.
Диизопропиловын эфир, отогнанный из воды в рек-
тификационной колонне, возвращается в цикл обес-
феноливания для повторного использования.
Нормы расхода реактивов на обесфеноливание 1 л3
сточной воды с концентрацией фенола от 1 до 35 г/л
приведены в табл. 26.35.
Таблица 26.35
Нормы расхода реактивов
Наименование реактива Вес S= 3 § п тсхипче- * скин Примечание
Серная кислота Диизопропнловый эфир . Пиролюзит 20 14,3 1.8 16,6 Отходы произподстпа не регламентируются Отходы производства изопропилового спир- та; удельный вес 0,71— 0,74, температура ки- пения 62—70° С
В результате очистки сточной воды концентрация
фенола будет составлять: при биохимической доочист-
ке— 0,5—1 лгг/л, при окислении пиролюзитом — 3 лгг/л.
Биологическая доочистка производится по данным,
приведенным в гл. 23.
Производство минеральных пигментов. В целях
уменьшения потерь продукции устраиваются цеховые
ловушки для улавливания пигментов. Размеры цеховых
ловушек следует определять из условия пребывания в
них воды в течение 20—30 мин.
В том случае, если не потребуется очистка воды
от хрома, сточные воды, прошедшие цеховые ловушки,
могут быть объединены в общий сток, очистка которо-
го от взвешенных веществ осуществляется в отстой-
нике.
Размеры отстойника определяют по данным, приве-
денным в гл. 22, а скорость выпадения взвешенных ве-
ществ— по графикам (см. рис. 26.30).
Если по условиям сброса сточных вод в водоем
или городскую канализацию сток отделения цинкового
крона потребуется очистить от хрома, то целесообраз-
но этот сток выделить из общего стока и подвергнуть
его самостоятельной обработке.
Очистка стоков отделения цинкового крона от хро-
ма может быть осуществлена одним из способов, из-
ложенных в гл. 22. В этом случае размеры отстойника
для сточных вод отделения цинкового крона опреде-
ляются из условия осаждения Сг(ОН)3.
Отстойники и цеховые ловушки очищают от нако-
пившихся в них осадков при помощи гидроэлеваторов.
Извлеченный из отстойника осадок, так называемая
ловушечная зелень, может быть использован как крас-
ка.
Все сточные воды, за исключением стока отделе-
ния цинкового крона, кислые, что необходимо учиты-
вать при выборе материалов сооружений и механизмов.
Если общий сток окажется кислым и по условиям
сброса в водоем или городскую канализацию потребу-
ет нейтрализации, то проектирование последней ведет-
ся согласно данным гл. 22.
Сточные воды производства литопона и бланфикса
осветляются в отстойниках. Продолжительность освет-
ления составляет до 2,5 ч. Эффект работы отстойника
равен 60%; количество осадка 70% от объема очищае-
мых сточных вод; влажность осадка после отстаива-
ния 70%. Осадок удаляют под гидростатическим дав-
лением высотой до 1,5 jh.
Производство сернистого бария и сернокислого цинка
(шлама). Сточные воды от этих производств должны
сбрасываться в раздельные шламонакопители. Продол-
жительность хранения шламов определяется перспек-
тивами его использования в производстве.
В осветленных водах (после шламонакопителей) це-
ха сернистого бария содержится сернистый барий, а в
стоках из шламонакопителя сернокислого цинка —
сернокислый цинк.
В результате реакции при перемешивании этих сто-
ков барий и цинк выпадут в осадок.
В ряде случаев количество сернистого бария пре-
вышает эквивалентное количество сернокислого цинка.
Для осаждения сернистого бария сточные воды сле-
дует обрабатывать раствором сульфата натрия.
Так как количество загрязнений в сточных водах
может колебаться, то на реагентной установке следует
предусмотреть и известковое хозяйство для обработки
сточных вод при избытке в них сернокислого цинка.
Проектирование реагентного хозяйства ведется в
соответствии с данными, приведенными в гл. 22.
ГЛАВА 27
КОКСОХИМИЧЕСКИЕ ЗАВОДЫ
А. ИСТОЧНИКИ ОБРАЗОВАНИЯ СТОЧНЫХ ВОД,
ИХ КОЛИЧЕСТВО И ХАРАКТЕРИСТИКА
В процессе переработки угля по схеме, приведенной
на рис. 27.1, сточные воды образуются от мытья угля,
тушения кокса, аммиачной колонны, сепаратора и
конденсатора бензола, кислой и щелочной мойки бензо-
ла и масел, ректификационной колонны, сепарации ка-
менноугольного масла, холодильника смоляных масел,
подогревателя смолы, а также от конденсации паров в
газопроводе.
Приведенная схема является упрощенным обоб-
щением большого числа схем переработки каменных
углей.
Удельные расходы сточных вод на коксохимических
заводах колеблются в значительных пределах.
Общий расход сточных вод при оборотной системе
водоснабжения .составляет 1,1—1,5 м3 на 1 т получен-
ного кокса; в каждом частном случае он должен уточ-
няться в зависимости от вида сырья, особенностей тех-
нологического процесса и схемы водного хозяйства.
Ориентировочные данные об удельных расходах,
сточных вод приведены в табл. 27.1.
Коэффициент неравномерности притока сточных вод.
общего стока относительно постоянен и равен в сред-
нем 1,15—1,2 (в отдельных случаях достигает 2,5—2,6).
Более резкое колебание наблюдается в цеховых сто-
ках. Так, коэффициент неравномерности стока от ту-
шения кокса колеблется от 2,3 до 2,6, а от общего-
стока фенольных вод равен 2.
Сточные воды имеют сложный и переменный состав.
Непостоянство состава и концентрации объясняется*
разнообразием исходного сырья, различием технологи-
ческих процессов, различными режимами переработки*
и др.
Основные загрязнения этих вод: взвешенные неорга-
нические вещества, растворенные минеральные соли и*
большое количество органических веществ, находящих-
ся во взвешенном, коллоидальном и растворенном со-
стояниях.
Таблица 27.1
Удельные расходы сточных вод коксохимических заводов
Наименование процессов производства Удельные расходы сточных вод на 1 т кокса в мя Процентное соотношение отдельных видов сточных вод Сброс воды
при прямотоке при обороте воды (средние данные) от общего стока от общего сто- ка химического производства
1 2 3 4 5 6
Коксохимическое производство и целом* - Промывка угля . Тушение кокса Химическое производство в целом . Получение аммиака и сульфата аммония . Получение бензольных продуктов . . Получение сырого бензола (флегма). Конденсация сырого бензола .... Охлаждение поглотительного масла . Ректификация: предварительная окончательная Промывка бензольных продук Разгонка смолы * Расход сточных вод от охлаждения * * На 1 т обогащаемого угля. 1,3—10 0,3—3,5 0,5—1,5 0,5—5 0,25-2,5 0,25—2,5 0,04—0,4 0,05-0,5 0,045—0,45 0,025—0,25 0,05-0,5 0,025—0.25 0,015—0,15 аппаратуры и Ki 1,13 0,4; 0,27— 0,67** 0,5; 0,4 0,33—0,4 0,2 0,2 0,032 0,04 0,036 0,02 0,04 0,02 0,012 змпрессорного х 100 24—35 15—38 38-50 озяйства не учп 100 50 50 8 10 9 5 10 5 3 ен. Равномерный в течение су- ток Периодический 2—3 раза в сутки Равномерный в течение су- ток Равномерный в течение су- ток То же Один раз в смену в течение 30—40 мин Равномерный в течение су- ток Периодический в течение 4 ч То же, в течение 30 мин Равномерный для вод от обезвоживания осадка и периодический для прочих стоков (в течение 2 ч)<
продукты
Рис. 27.1. Схема коксохимического производства
1 — углемойка; 2— коксовые печи; 3 — тушильные башни; 4 отстойный бассейн; 5 — холодильник—конденсатор газа; 6 — аммначны
скруббер; 7 — аммиачная колонна; 8 — холодильник воды; 9 — отстойник пачной воды; 10— сатуратор; И —холодпльни
водяных паров; 12 — бензольный скруббер; 13— дистилляционная колонна; 14 — де флегматор; 15— сепаратор бензола; 16 —конденсатор
бензола; 17 — холодильник масла; 18 — отстойник для воды; 19 — градирня; 20 — отстойник для масла; 21 — ректификационная ко-
; 22 — сепаратор; 23 — сернокислотная промывка бензола; 24 — щелочная промывк ; 25 — сепаратор готового бензола; 26 — подо-
греватель смолы; 27 — перегонный куб; 28 — холодильник смоляных 29 — сернокислотная промывка масел; 30 — щелочная про-
мывка масел
Глава 27. Коксохимические заводы
307
Рис. 27.2. Схема сбора фенольных сточных вод, их очистки и использования на туше-
ние кокса. Обесфеноливание надсмольных вод
А — отделение конденсации газа; Б — коксовый цех; В — бензольное отделение; Г — смолоперегонный цех;
Д — цех сероочистки; Е — цех ректификация; Ж — аммиачио-сульфатпое отделение; 3 — башня тушения кокса;
I— аварийный перелив из хранилища избыточной надсмольной воды; II — аварийный перелив из промежуточного
сборника иадсмольной воды цикла газосборника; III—аварийный перелив нз промежуточного сборника конден-
сата газа; IV — конденсат нз газопровода доменного газа; V—вода из сборника при авариях; VI—конденсат нз
газопровода коксового газа; VII — вода от освежения цикла водоснабжения конечных холодильников; VIII — кон-
денсат из гидрозатвора конечных холодильников; IX — вода от освежения цикла водоснабжения оросительных
холодильников; А' — сток из сборника масла и бензола; XI.— сток из контрольного сепаратора; XII — сток
гидрозатвора газосборного устройства; XIII — сток от сероочистки; XIV — сток от контрольного сепаратора;
XV — сток от моечного отделения; XVI — сток от склада промежуточных и чистых продуктов; XVII — сток
погрузочной площадки; XVIII — сток от склада сырого бензола; XIX — сток от пропарочных площадок; XX —се-
параторная вода; XXI— сток от хранилища избыточной иадсмольной воды; XXII н XXIII — сток от испаритель-
ной и известковой части аммиачпо-пзвестковой колонны; XXIV — промежуточный сборник иадсмольной воды;
XA’V — паровой обесфеноливающнй скруббер; XXVI—известковый отстойник; XXVII—смолоотстойник;
XXVIII—сооружения биологической доочистки сточных вод; XXIX — подача добавочной техничсск й воды;
XXX - сброс
Примечание. Цифры на схеме — количество фенольных сточных вод в ж’/ч, отводимых от химических
цехов типового коксохимического завода в составе четырех батарей по 65 печей в каждой.
Характерной особенностью сточных вод является
наличие в них фенола, аммиака и смол. Основную мас-
су (до 50% от общего количества фенола) составляет
карболовая кислота или собственно фенол; орто-, ме-
та- и паракрезолы составляют каждый от 10 до 20%;
количество высших фенолов достигает 15%.
Таблица 27.2
Характеристика фенольных сточных вод химических цехов
Показатели Надсмольная вода ст аммиачно- сульфатного цеха Сточная вода от перерабаты- вающих цехов Смешанная вода
без обссфе- ноливающей установки при наличии обесфе- ноливающей установ- ки с известковым отстойником обесфенолениая и от перерабаты- вающих цехов после смоле- отстойник он
Взвешенные вещества в' г/л 0,3-0.5 0,3—1 0.3 0,4 0.1—0,2
Смола и масло в г/л 0,3—0,5 0.3—0.5 0,5 0,-15 0.2
Фенолы в г/л. . . 1,8—2 0,15—0.25 0,4 0,3—0,4 0,3
Аммиак общий в г/л 3-10 0,05 0,2 0,1—0,15 0.1
pH . . 8—9 8—9 8—9 8-9 8—9
БПК6 в г/л ... 3 0.8 0.8 0,8 0.8
Окисляемость в г О2/л 3,6 1 1 1 1
. Цианиды и роданиды в г/л. 0,15—0,4 — 0.02-0.1 0.1—0,3 —
Примечание. Надсмольная вода после аммиачной колонны содержит взвешенных веществ (включая известь)до 20г/л.
308
РАЗДЕЛ IV. Очистка производственных сточных вод
Смола в сточных водах находится в виде грубовзве-
шенной и тонкодисперсной смолы, а также в виде рас-
творенных веществ, способных реагировать между со-
бой с образованием смолы (смологены);
Все сточные воды коксохимических производств ус-
ловно можно разделить на три группы:
а) от углемоек — наиболее простые, но непостоян-
ные по составу;
б) от тушения кокса — сравнительно чистые, если
вода подается непосредственно от источника, или за-
грязненные, если для тушения кокса используются очи-
щенные сточные воды химических цехов;
в) от химических цехов — наиболее загрязненные
фенольные воды.
Места образования фенольных вод показаны на
рис. 27.2.
Характеристика фенольных сточных вод приведена
в табл. 27.2.
Б. СХЕМЫ КАНАЛИЗАЦИИ И МЕТОДЫ ОЧИСТКИ
СТОЧНЫХ ВОД
Для коксохимических заводов типична следующая
схема канализации.
Условно чистые воды и воды, освобожденные от
механических примесей, отводятся самостоятельными
сетями в водоем или направляются в оборот.
Концентрированные фенолсодержашие воды по от-
дельной сети подаются на обесфеноливание. Обесфе-
ноленные сточные воды смешиваются с слабоконцентри-
рованными по фенолу сточными водами, подвергаются
механической очистке от смол, масел и других меха-
нических примесей и подаются в замкнутый цикл ту-
шения кокса под башней или на биологические соору-
жения для доочистки совместно с бытовыми сточными
водами.
Очищенные сточные воды можно направить или
на тушение кокса, или в другие циклы на пополнение
потерь воды (на мойку угля и др.).
К условно чистым водам относятся сточные воды от
закрытой теплообменной аппаратуры следующих цехов:
отделения конденсации (включая первичные газовые хо-
лодильники), аммиачно-сульфатного, бензольного и
смолоперегонного отделений, а также цеха ректифика-
ции и др., в которых вода не соприкасается с про-
дуктом переработки и, следовательно, не загрязняется.-
При оборотной системе все эти сточные воды или
их часть находятся в замкнутом цикле.
Выбор системы водоснабжения в каждом конкрет-
ном случае решается на основании технико-экономиче-
ских сравнений. Рекомендуется использование оборот-
ной воды. Однако при мощном источнике водоснабже-
ния, обеспечивающем завод технической водой малой
жесткости, возможна прямоточная система, так как
при этом повышается эффективность работы теплооб-
менной аппаратуры, уменьшаются потери бензола и
других ценных продуктов.
Сеть фенольных вод принимает загрязненные сточ-
ные воды химических цехов завода. Фенольные воды
поступают от цехов и отделений, указанных на рис. 27.2.
Методы очистки сточных вод от отдельных произ-
водств следующие.
Цех углеобогащения. Сточные воды имеют темно-бу-
рый цвет и содержат большое количество угольной
мелочи и пустой породы.
Количество взвешенных веществ в них составляет
в среднем 70 г/л (колеблется от 1 до 275 г/л). Сточ-
ные воды находятся в замкнутом цикле и в канализа-
цию не сбрасываются. После отстаивания в горизон-
тальных отстойниках они возвращаются снова в про-
изводство. Потери воды в цикле восполняются свежей
технической водой или условно чистыми водами от
холодильников.
Осадок из отстойников используется в качестве
топлива в местных котельных.
Расчетные параметры отстойников углемойки сле-
дующие.
Коэффициент неравномерности расхода
сточных вод................... 1,2
Продолжительность отстаивания . . 2 ч
Осадок после 2-часового отстанваяи
количество 5—6,5% от объе-
ма осветляемых
сточных вод
влажность................... 50—60%
Осадок после суточного отстаивани
количество 3—3,5% от объема
осветляемых сточ-
ных вод
влажность. . . 33%
Уплотнение шлама 10% от первона-
чального объема
Типовой проект отстойника углемойки приведен
на рис. 27.3.
Размеры отстойников принимают следующие:
ширину (каждой секции).......................5—6 л
глубину иловой части (считая от уровня воды) при
уборке шлама:
скрепером 1.5 „
грейфером 3,
В отстоенной воде содержится в среднем 6—10 г/л
взвешенных веществ.
Тушение кокса. Сточные воды от тушения кокса
находятся в замкнутом цикле водоснабжения и под-
вергаются очистке в отстойниках только от механиче-
ских примесей.
Из подаваемого количества воды сбрасывается около
50%.
Сточные воды содержат механические примеси (ку-
ски кокса) и растворенные вещества (сульфаты).
Для пополнения потерь в цикл подаются чаще все-
го очишенные фенольные воды, разбавленные техниче-
ской водой.
Для осветления сточных вод в цикле тушения кокса
применяют горизонтальные отстойники.
Шлам из отстойников выгружают грейферным кра-
ном на площадку для подсушивания, а затем на плат-
формы и используют в качестве топлива.
Размеры отстойников определяются в зависимости
от продолжительности накапливания шлама и типа ме-
ханизма для. .очистки.
Типовой горизонтальный отстойник состоит из двух
секций и имеет размеры в плане 5,3X12,5 м, общую
глубину 4,5 Л1, в том числе проточной части 1,25 м и
осадочной части 2,95 м.
Из отстойников вода поступает в сборник освет-
ленной воды и далее насосами подается на тушение
кокса.
Химические цехи. Наибольшее количество фенолов
содержится в сточных водах смолоперегонных цехов
(до 8000 мг/л) и от аммиачных колонн (до 2000 мг/л),
которые называют надсмольными водами.
Эти воды выделяются в самостоятельный поток и
подаются на установку для извлечения из них фенолов.
Прошедшие установку фенольные воды с конечным
содержанием 200—300 мг/л фенолов сбрасываются в
фенольную сеть, где смешиваются с прочими малокон-
центрированными фенольными стоками и подаются на
сооружения биологической доочистки. Как правило,
следует предусматривать совместную очистку этих вод
с бытовыми сточными водами.
Г лава 27. Коксохимические заводы
309
Разрез ПО I-I
Рис. 27.3. Типовой отстойник для сточных вод углемойки
1—коксовые фильтры; 2 —подвод воды из углемойки; 3 —выпуск дренажных вод; 4 — ось железнодорожного пути
По данным типового проекта Гипрококса от четы-
рех батарей на биологическую доочистку поступает
•65—70 л3/« стоков с концентрацией фенолов 200—
300 мг/л и БПК2о—2000 мг/л. Температура сточных вод
равна 40—60°С.
Фенольные сточные воды содержат также механиче-
ские примеси: смолу, масла и другие взвешенные ве-
щества. Кроме того, в процессе обесфеноливания над-
смольные воды в аммиачно-известковой колонне обо-
гащаются известью. Все фенольные сточные воды дол-
жны быть освобождены от механических примесей.
Расчетные параметры сооружений механической
очистки приведены ниже.
Известковые отстойники. Для осветления надсмоль-
ной воды после аммиачно-известковой колонны приме-
няются прямоугольные горизонтальные отстойники.
Данные для расчета этих отстойников следующие:
количество шлама п поступающих сточных
водах..................................... 20 г/л
продолжительность отстаивания................. 2 ч
количество осадка, выпадающего в отстой-
никах 1% от объема
осветляемых
сточных вод
Известковый отстойник по типовому проекту Гип-
рококса приведен на рис. 27.4.
Сточная вода поступает по лотку 1, проходит про-
точную часть 2 и сливается в лоток 3, из которого по
трубе 4 отводится к фенольным отстойникам.
Осадок из отстойника железнодорожным краном или
•автокраном с грейфером грузится в железнодорожные
вагоны. На поверхности воды в отстойниках допуска-
ется слой масла до 5 см, который отводится по трубе 5.
Отстойники-смоломаслоуловители. Все фенольные
сточные воды поступают в отстойники-смоломаслоуло-
вители.
Рис. 27.4. Прямоугольный известковый отстойник
В сточной воде содержится до 1 г/л смолы и ка-
менноугольного масла, 0,4 г/л минеральных взвешен-
ных веществ, 0,3—0,5 г/л аммиака и 0,3—0,4 г/л фе-
нолов.
310
РАЗДЕЛ IV Очистка производственных сточных вод
При улавливании бензола в процессе производства
соляровым маслом применяют круглые отстойники-
смоломаслоуловители.
Данные для расчета этих отстойников следующие:
средняя глубина рабочего слоя во/ 1,5 л
горизонтальная скорость движения воды. 1—0,5 мм!сек
продолжительность отстаивания . . 1,2—2 ч
количество осадка влажностью 70у 0,25 кг
на 1 jn3 освет-
ляемой воды
удельный вес осадка . 1,1 т/.«3
окружная скорость д скребков . 5—8 м/мин.
Скребковый механизм сгребает тяжелую смолу со
дна к приямку, откуда она перекачивается паровым на-
сосом после подогрева до 50—60°С.
Расход насыщенного водяного пара (при давлении
2 ат), необходимого для разогрева 1 Л13 смолы с удель-
ным весом 1,13, составляет около 125 кг.
Отстойник-смоломаслоуловитель по типовому проек-
ту Гипрококса приведен на рис. 27.5.
Разрез по/-/
Рис. 27.5. Круглый отстойнйк-смоломаслоуловитель
1 — деревянный помост; 2 — маслосборник; 3 — труба для
выпуска масла;-4 — труба для откачки смолы; 5—паропро-
вод; 6 — паровой змеевик для подогрева осадка; 7 — скреб-
ки для смолы и другого осадка; 8 — лотки для сборки масла;
9 — вертикальная перегородка; 10 — лоток осветленной во-
ды; 11 — трубопровод сточной воды; 12 — трубопровод освет-
ленной воды
В отстойнике масло всплывает на поверхность во-
ды; его перепускают в маслосборник. Перед откачкой
и после откачки смолы из приямка отстойника всасы-
вающий и напорный трубопроводы прогревают паром
в течение 15—30 мин, тогда смола размягчается и сте-
кает в приямок.
В настоящее время в связи с переходом на улавли-
вание бензола из газов при помощи каменноугольного
масла применяют только горизонтальные отстойники с
днищем конической конструкции под углом наклона.
45—60° к горизонту.
Отстойник пропускной способностью 65 л;3/'ч по ти-
повому проекту Гипрококса приведен на 27.6.
1 — подача сточной воды; 2 — выпуск осветленной-:
воды; 3 — пар; 4 — конденсат
Разрез по I-I
Рис. 27.7. Маслоотделитель
1 — маслоотделитель; 2 — маслосборник; 3 —
резервуар для масла; 4 — маслопрне.мные во-
ронки; 5 —фильтросы; 6 — трубопровод сточ-
ной воды; 7 — трубопровод очищенной воды;
8 — воздухопровод
Глава 27. Коксохимические заводы
Данные для расчета этих отстойников следующие:
Данные для расчета маслоотделителей следующие:
глубина рабочего слоя воды...................... 2 м
горизонтальная скорость движения воды. . 1—1,2 мм!
продолжительность пребывания воды в от-
стойнике .. . . . 3,5—4 ч
количество осаждаемой смол . 80% от их пер-
воначального
содержания
В нормально работающих отстойниках содержание
смолы и масла снижается до 0,1 г/л.
Маслоотделители. После отстойников-смоломасло-
уловителей фенольные воды содержат еще некоторое
количество масла.
Дальнейшая очистка этих стоков от масел осуществ-
ляется при помощи барботажа воздухом в маслоотде-
лителях. Здесь масло почти полностью отделяется от
воды.
продолж тельпость пребы 5—10 мин
духа на 1 мЧч очищаемой воды 2 м*
Маслоотделитель пропускной способностью 65 мР/ч
по типовому проекту Гипрококса приведен на рис. 27.7.
Площадь фильтросных плит должна быть примерно
0,035 Л12 на 1 мР/ч очищаемой воды, или 0,0175 м2 на
1 4t3 воздуха в I ч.
Улавливаемые масла следует подвергать обезвожива-
нию.
Биологическая доочистка, как правило, должна про-
изводиться совместно с бытовыми водами.
Перед поступлением стоков на биологическую до-
очистку температура воды должна быть снижена да
30° С.
ГЛАВА 28
ГАЗОВЫЕ ЗАВОДЫ И ГАЗОГЕНЕРАТОРНЫЕ СТАНЦИИ.
ЗАВОДЫ АККУМУЛЯТОРНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
28.1. ГАЗОВЫЕ ЗАВОДЫ И ГАЗОГЕНЕРАТОРНЫЕ
СТАНЦИИ
А. ИСТОЧНИКИ ОБРАЗОВАНИЯ СТОЧНЫХ ВОД,
ИХ КОЛИЧЕСТВО И ХАРАКТЕРИСТИКА
Газовые заводы, работающие на бурых углях. Про-
цесс газификации с получением высококалорийного га-
за ведется под давлением около 20 ат с парокислород-
ным дутьем в специальном газогенераторе. Получен-
ный газ содержит смолу, пыль, влагу и проходит не-
сколько ступеней охлаждения и очистки.
Основными сточными водами являются подсмоль-
•ные фенольные воды, полученные в результате отстаи-
вания смолы, а также небольшие количества фенольной
воды, образующиеся в других местах, а именно: загряз-
ненный конденсат в цехе улавливания газобензина, фе-
нольная и замасленная вода из сепараторов бензина
химического цеха и от сепаратора цеха ректификации
сырых фенолов.
Все фенольные воды собираются в цехе дефеноля-
ции для выделения основной массы фенолов.
Газовые заводы, работающие на сланцах. На газо-
сланцевом заводе при термической переработке сланца
образуется конденсат, который стекает в отстойники
для расслаивания легкой смолы и воды, а далее по-
ступает в сборник. Из сборника вода направляется
в цех дефеноляции для извлечения фенолов. В производ-
стве бытового газа образуются фенольный конденсат
и подсмольная вода. В отдельных случаях фенольная
вода образуется на складах готовой продукции, а так-
же в цехах битумном и дистилляции.
Загрязненные смолой и в меньшей степени фенола-
ми стоки поступают из химического цеха, компрессор-
ной, цеха дефеноляции (дренажные), туннельных печей
(шламовые), газового бензина, а также в виде конден-
сата из газопровода.
Газогенераторные станции, работающие на торфе,
•буром и каменном угле. В процессе газификации газ
проходит охлаждение, очистку от пыли и смолы (Фу-
сов).
Основную очистку газа от смолы производят в
электрофильтрах или центробежных смолоуловителях;
•окончательную очистку от смолы и охлаждение газа —
в орошаемых водой скрубберах.
При газификации битуминозных топлив, как прави-
ло, устраивается оборотное водоснабжение для воды,
очищающей и охлаждающей газ.
Источниками образования загрязненных сточных вод
являются: а) конденсация паров из газа; б) промывка,
очистка и охлаждение газа; в) обезвоживание смолы
и фусов.
При нормальных условиях возможность работы без
избытка воды в оборотном цикле газогенераторной
станции имеется только при газификации каменных и
бурых углей влажностью менее 15%. При газификации
других битуминозных топлив, а также углей с боль-
шей влажностью неизбежен сброс фенольных вод из
оборотного цикла. В зимнее время, когда испарение
воды иа градирне уменьшается, а количество конден-
сата газа увеличивается, даже при положительном
балансе водоснабжения в летнее время, приходится
удалять часть воды из оборотного цикла. Дополни-
тельный периодический сброс воды из циркуляционной
системы иногда происходит еще потому, что имеющие-
ся на газогенераторных станциях сооружения водо-
смоляного хозяйства бывают недостаточны для надле-
жащей очистки оборотной воды от механических при-
месей.
Количество фенольных вод иа газовом заводе со-
ставляет 1,6 л3 на 1000 н. Л13 вырабатываемого газа.
Кроме того, имеются небольшие количества сточных
вод, содержащих следы масла, фенолов, щелочи или
кислоты, которые в зависимости от характера загряз-
нений сбрасываются в производственно-дождевую ка-
нализацию без очистки либо в бытовую канализацию
с последующей биологической очисткой (см. гл. 23).
На газосланцевом заводе количество подсмольных
фенольных вод составляет 60—70 Л13/ч; из них извлека-
ют фенолы, после чего сточные воды очищают на био-
логической станции.
На газогенераторных станциях количество сточных
вод зависит от рода топлива и системы водоснабжения
газоохладительного цикла, а также от влажности топ-
лива и системы обезвоживания отходов.
При оборотном водоснабжении сброс сточных вод
для дальнейшей очистки производится, как правило,
постоянно; при периодическом сбросе сточных вод
необходима регулирующая емкость перед подачей из-
быточных фенольных вод иа очистку.
Удельные расходы сточных вод, циркулирующих в
оборотной системе, приведены в табл. 28.1.
Для уменьшения количества избыточных, выводи-
мых из цикла сточных вод, необходимо предусматри-
вать:
оборот чистого конденсата производственного и
отопительного пара;
повторное использование отработанной воды от ох-
лаждения загрузочных устройств газогенераторов с
последующим спуском воды в канализацию условно
чистых вод;
.пополнение гидравлических затворов каплеуловите-
лей и других аппаратов водой оборотного цикла;
Глава 28. Газовые заводы и газогенераторные станции. Заводы аккумуляторной пром.
313
Таблица 28.1
Удельные расходы сточных вод
Газифицируемое топливо Количество сточных вод, циркулирующих в обо- ротной системе, в м'
па 1 m топлива на 1000 н.л(э газа
Уголь: челябинский . подмосковный каменный . Торф 24—26 17—19 55-65 15—20 7-9 11—12 17-19 11-17
отведение воды от гидравлических затворов газоге-
нераторов, а также и других условно чистых вод в
канализацию;
питание стояков и газопроводов между газоге-
нератором и стояком, а также тарельчатых затворов
водой оборотного цикла.
При газификации бурых углей влажностью более
15% количество дополнительных вод, подлежащих
очистке, составляет 0,1—0,15 Л1Э на 1 т топлива.
При газификации каменных углей этот расход со-
ставляет около 0,05 м3 на 1 т топлива.
Приток избыточных сточных вод на торфяных га-
зогенераторных станциях зависит от качества (влаж-
ности) торфа и системы очистки газа. Наиболее совер-
шенная очистка газа дает наибольшее количество сточ-
ных вод. Количество сточных вод на 1 т газифицируе-
мого торфа составляет 15 л (Гусь-Хрустальный) и 250 л
(Уралмашзавод).
Характеристика сточных вод газовых и сланцевых
заводов, а также газогенераторных станций приведена
в табл. 28.2 и 28.3.
Таблица 28.2
Характеристика сточных вод газовых н сланцевых заводов
Показатели Концентрация в г/л сточных вод заводов
газовых сланцевых
Фенолы: суммарные в том числе летучие Сероводород • • Аммиак - . Углекислота Жирные кислоты. . Ацетон . . Гипосульфит Окисляемые вещества Сухой остаток Нерастворимые смолы я. pH 4—5 2.7—3,5 0.4—0,8 4—5,5 1—1,4 0,4—0.5 0,3—0,7 8,4—9,1 8,85 0,75 0,02 0,45 0,4 0,21 з,8 10,05 3 5,5
Средний состав подсмольной воды сланцеперераба-
тывающего комбината в Кохтла-Ярве до отстаивания
следующий.
Пок Концентрация
Фенолы: в г/л
летучие. 1
нелетучие. 7
Общие летучи 0.4—0,5
Ацетон 0,1—0,3
Аммиак 0,5—0,7
Сероводород отсутствует
Смола. . 0,7—2
рн 4,7—5,2
Таблица 28.3
Характеристика сточных вод газогенераторных станций
Показатели Род топлива
бурый уголь каменный уголь торф
1 2 3 4
Цвет. Запах pH Взвешенные вещества в г/л. Сухой остаток в г/л Окисляемость перманганат- ная в г Оа/л БПКполнв^- БПК6 „ Бронирующиеся вещества в г/л .... Фенолы в г/л: летучие . нелетучие Метиловый спирт в г/л • • • Летучие кислоты СНЭСООН в г/л Цианиды в г/л Роданиды в г/л Пиридиновые основания в г/л ... Ацетон в г/л. . . Общая сера в г/л Сульфаты Сульфиды и сероводород в г/л Хлориды в г/л Азот в г/л: общий . солевой Смола в г/л От желто- го до тем- но-корич- невого Дегтярный 7—8,55 0,1—1,5 1,5—11 1,2—26 6,5—13,6 3,7—8,4 1,9—11,9 0,5—6 0,4—1,48 0,02—0,1 0,1—4,5 0,008—0,1 Следы 0,01—0,7 0,09—4,2 0,01—1,5 0,04—1 0,12—3,8 0,66-0,8 Буро- зеленый Смоли- стый 8,65 0,11—0,36 1,92—23,2 5,3—6,5 4,2—4,6 0,4—3,2 1,13 0,09 0,62 1,8-2,05 1,07—1,4 До 1,6 0,4—6 0,66 Красно- бурый Смоли- сто-уксус- ный 5,6—8,5 0,1—1,5 10—40 10—55 10—26 3,5-16 2—10,9 0,5—1,9 3-65 До 0,3 0,3—1,8 0,04—2,7 0,5 0,5—2 0,07-0,53 До 2 2,1-26 3-4
Б. МЕТОДЫ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД
В процессе первичной очистки сточных вод из воды
удаляются смола, шлам и масла.
Первичная очистка сточных вод газового завода
производится по следующей схеме.
Подсмольная вода проходит четырехкратное осво-
бождение от смолы:
а) в буферном резервуаре — от основной массы смо-
лы;
б) в вертикальном отстойнике — от тяжелой смолы,,
масел и шлама;
в) в горизонтальном отстойнике — от проскочив-
ших через вертикальный отстойник тяжелой и легкой
смолы;
г) в песчаном фильтре — от следов смолы и механи-
ческих примесей.
Через песчаный фильтр вода прокачивается насосом
из сборника после горизонтального отстойника.
Первичная очистка подсмольной воды сланцепере-
рабатывающего завода заключается в отделении смо-
лы в буферной емкости в течение 50 ч, а затем на
кварцевых фильтрах. Содержание смолы снижается
после отстаивания с 3 до 0,1—0,2 а/л и после фильтра-
ции до 0,01—0,03 г/л.
314
РАЗДЕЛ IV. Очистка производственных сточных вод
Фенольные воды газогенераторных станций подвер-
гаются первичной очистке в системе оборотных циклов,
а также при выпуске избыточных вод (рис. 28.1—
28.4).
Рис. 28.1. Схема оборотного цикла газостанции,
работающей на антраците
/ — главный корпус (стояки и скрубберы); 2— пылеот-
стойник; 3 — фильтр; 4 — резервуар горячей воды; 5 —
насос I подъема; 6 — вентиляторная градирня; 7 — ре-
вервуар охлажденной воды; в—насос II подъема; 9 —
устройство для удаления угольной пыли грейфером;
10 — насос для гидравлического удаления пыли нз гид-
розатворов; // — мешалка с известковым молоком для
нейтрализации сероводорода; 12 — подсушивающая пло-
щадка; 13 — транспортирование подсушенного шлама
грейфером в самосвал; 14 — вода от обезвоживания
шлама
Рис. 28.2. Схема водосмоляного хозяйства газо-
станции, работающей на каменных углях
/ — стояк; 2 — фусоотстойиик; 3 — резервуар горячей
воды; 4 — насос горячего цикла; 5 — электрофильтр;
6 — шнековый смоляной насос, перекачивающий смолу
в бак автомашины; 7—полый скруббер; 8 — смолоот-
стойник; 9 — резервуар горячей воды; 10 — насос I подъ-
ема; //—башенная градирня; /2 —резервуар под гра-
дирней; 13 — резервуар охлажденной воды; 14 — насос
II подъема; /5 — подсушивающая площадка; 16— удале-
ление фусов грейфером; 17 — вода от обезвоживания
фусов; 18 — легкая смола в сборник
Для улавливания пыли, фусов и смолы, содержа-
щихся в оборотных водах газогенераторных станций,
предусматривают пылеотстойники, фусоотстойники и
смолоотстойники.
Пылеотстойники (рис. 28.5) и фусоотстойники (рис.
28.6) устраивают заглубленными, а смолоотстойники
принимают как заглубленные (горизонтальные), так
и надземные (вертикальные, рис. 28.7).
Шлам из пылеотстойников и смолоотстойников, а
также фусы из фусоотстойников после подсушивания
на специальных открытых площадках используются
для сжигания.
Основные данные для расчета горизонтальных от-
стойников приведены в табл. 28.4.
Рис. 28.3. Схема водосмоляного хозяйства газ©'
станции, работающей на бурых углях
/ — стояк; 2 — электрофильтр; 3 — трехступенчатый
скруббер (а — холодная ступень; б — горячая ступень,
в — воздушная ступень); 4 — фусоотстойиик; 5—смоло-
отстойни’к; б—-резервуар горячей воды; 7 —насос горяче-
го цикла; 8 — насос для гидравлической промывки газо-
провода сырого газа; 9 — подсушивающая площадка;
10 — смолохраннлище; 11 — смоляной поршневой насос;
12 — вертикальный смолоотстойник; 13 — башенная гра-
дирня; 14 — резервуар охлажденной воды; 15 — насос хо-
лодного цикла; 16 — удаление фусов грейфером; 17 — по-
дача легкой смолы в сборник; 18 — подача тяжелой смо-
лы в тару; 19 — товарная смола на обезвоживание и ис-
пользование; 20 — перепуск воды из холодного в горячий
цикл; 21 — отвод фенольной воды на очистку; 22 — ме-.
шалка с известковым молоком для нейтрализации серо-
водорода
Рис. 28.4. Схема водосмоляного хозяйства газо-
станции, работающей на торфе (Уралмашзавод)
/ — стояк; 2 — смолоотделнтель «Тейсен»; 3 — смоляной
насос; 4 — каплеуловитель прн смолоотделнтеле; 5 - ней-
трализатор «Штредера»; б — каплеуловитель при нейтра-
лизаторе; 7 — трехступенчатый скруббер (а — холодная
ступень, б — горячая ступень, в - воздушная ступень);
8 — смолохраннлище; 9 — смоляной поршневой насос;
/О — смолоотстойник; // — резервуар горячей воды; 12 —
насос горячего цикла; /3 — вертикальный смолоотстойник;
14 — башенная градирня; 15 — смолоотстойник; 16 — ре-
зервуар охлажденной воды; 17 — насос холодного цикла;
18 — сборник качественной смолы; 19 — сборник отходных
смол; 20 — резервуар избыточных фенольных вод; 21 —
насос, откачивающий фенольную воду в железнодорож-
ные цистерны; 22 — отвод воды н фусов из коллектора
сырого газа; 23 — подвод воды на промывку коллектора
сырого газа; 24 — отвод легкой смолы; 25 — подвод воды
на поливку торфа газогенераторных коробок; 26 — отвод
отходных смол; 27 — подача смолы для крекинга в газо-
генераторы; 28 — подача товарной смолы для использо-
вания; 29 — сбор избыточных фенольных вод
Глава 28. Газовые заводы и газогенераторные станции. Заводы аккумуляторной пром.
315
Рис. 28.5. Пылеотстойник с фильтром
/ — подводящий лоток; 2 — распределительный лоток;
3 — съемная направляющая перегородка; 4 — отстойник;
5 — фильтр; 6 — решетчатое дно; 7 — отводящий лоток;
8 — ограждение
Рис. 28.6. Фусоотстойник
1 —‘ подводящий лоток; 2 — съемная направляющая пере-
городка; 3 — отстойник; 4 — переливной лоток; 5 — отво-
дящий лоток: 6 — рельсы узкой колеи; 7 — ограждение;
8 — скоба для лестницы
Таблица 28.4
Основные расчетные параметры горизонтальных отстойников
Показатели Пылеот- стонники Фусоот- стойникн Смолоот- стойинки
Продолжительность отстаи- вания в ч Уклон днища . Расчетная глубина отстойной части в м . ... Высота нейтрального слоя им . . . . Высота осадочной части в м . Ширина одной секции в м . Количество осадка, задержи- ваемого в отстойнике, в % от объема сточной жид- кости . ... Влажность осадка в % Продолжительность хранения осадка в отстойнике в сут- ках . . . Отношение длины отстойни- ка к ширине Удельный вес (для всех от- стойников) . . * Для углей. * • Для торфа. 1—1,5 0,045— 0,065 1,25-1,5 0,25—0,35 0,75—1,5 3-6 0,3 60 -30 з:1—5:1 1 0,035—0,06 1,25—1,5 0,25—0,35 0,75—1,5 3—6 0,55 40 5—10 1.7 (для пыли) 1*—2** 0,03—0,05 1,25—1,5 0,25—0,35 0,75—1,5 3—6 1,1 25-35 3:1—5:1 1.2 (для смо- лы)
Рис.. 28.7. Вертикальный смолоотстойник
/ — магистральный трубопровод; 2 — успокоитель;
Л — центральная труба; 4— кольцевой лоток; 5 —
отводная труба; б — трубопровод, отводящий воду
на градирню; 7 — ограждение; 8 — труба для лег-
кой смолы; 9 — труба для тяжелой смолы; 10 —
гибкий шланг, направляющий смолу в тару:
П — труба для спуска воды при опорожнении от-
стойника: 12 — опоры отстойника
Для дополнительного осветления воды в конце
каждого отделения пылеотстойника предусматривается
устройство фильтра.
Данные для расчета фильтров следующие.
Направление движения воды.................. сверху вниз
Разница в отметках входа и выхода воды . . не белее 0,5 м
Загрузка (одним из следующих материалов) кокс, шлак,
щебень, клин-
кер. гравий,
гранит
Крупность кусков фильтрующего материала . 50—100 мм
Высота фильтрующего слоя . 1,25 м
Пористость загрузки 30%
Скорость филы рации . . —6 м!Ч
Размеры фильтра в план 2,5В*
* В—ширина отделения отстой
Вертикальные надземные смолоотстойники приме-
няют в тех случаях, когда в технологической схеме ох-
лаждения газа имеются трехступенчатые скрубберы.
Данные для расчета вертикальных смолоотстойни-
ков следующие.
Продолжительность отстаивания в
мости от мощности газостанции .
Количество задерживаемого осадка
Продолжительность накапливания осадка .
Скорость движения воды:
в подводящей трубе
, отстойнике ..............
Расчетная высота отстойной части
Высота нейтрального слоя
30—50 мин
0,015-0.025%
от объёма
осветляемой
воды
25—50 суток
5—8 мм!
3
3-4.5 м
0,5 .
Первичная очистка избыточных фенольных сточных
вод газогенераторных станций, работающих на. угле,
обеспечивает удаление из воды смолы и других взве-
шенных веществ.
Схема первичной очистки избыточных фенольных
вод угольных газостанции следующая.
316
РАЗДЕЛ IV. Очистка производственных сточных вод
Сбрасываемые из оборотной системы газогенера-
торной станции фенольные сточные воды первоначаль-
но направляют в вертикальные отстойники, где про-
исходит выделение шлама и частично смолы. Из верти-
кальных отстойников вода поступает в горизонтальный
отстойник, в котором осуществляется дополнительное
отстаивание от смолы. Отстоявшуюся воду вихревым
насосом подают .на кварцевый фильтр для улавливания
незадержанных в отстойниках взвешенных частиц и
далее на установку биологической очистки.
Выделившуюся в отстойниках легкую смолу, шлам
и тяжелую смолу периодически спускают в сборник и
насосом перекачивают в тару.
Кварцевые фильтры по мере загрязнения промывают
горячей водой с температурой 60—70° С. Промывная
вода из фильтров сбрасывается в вертикальные от-
стойники. Для взрыхления песчаной загрузки фильтра
используют сжатый воздух.
Вертикальные отстойники устанавливают из расче-
та один отстойник для расхода воды 2—2,5 м3/ч. Раз-
меры отстойника: диаметр 2,7 м, высота 4,6 м. Кони-
ческую часть вертикального отстойника оборудуют на-
ружным паровым змеевиком и изолируют шлаковатой.
Горизонтальные отстойники устанавливают из рас-
чета один отстойник для расхода воды 2—5 м3/ч. Раз-
меры отстойника 5,15X3,13X3 м. Отстойник оборудуют
внутренним паровым змеевиком для поддержания
температуры 45° С и наружным змеевиком для обо-
грева конической части, а также изолируют шлакова-
той.
Для отстоявшейся воды устанавливают один сбор-
ник диаметром 1,32 м и высотой 2,3 м. Сборник изо-
лируют шлаковатой и оборудуют паровым змеевиком.
Вихревые насосы применяют марок 1,5В—1,3
производительностью 3—6 м3/ч и напором 58—23 м при
N=4,5 кет и п=1440 об/мин.
Для расхода сточной воды 2—2,5 м3/ч принимают
два кварцевых фильтра таганрогского завода «Крас-
ный котельщик» диаметром 1,03 м и высотой 2,667 м
с площадью фильтрации 0,83 л2; для расхода воды
5 м3/ч—два фильтра диаметром 1,525 м и высотой
2,982 м с площадью фильтрации 1,82 xi2.
Данные для расчета фильтров следующие:
расход воды на промывку фильтров . 12 л/м-сек
продолжительность промывки .... 5—6 мин.
расход воздуха на продувку фильтра 20 л1м“сек
продолжительность продувки. . 2—3 мин
Компрессор принимают типа ВК-3-6 с характери-
стикой Q=180 м3/ч, р=6 атм, W=23,5 кет, п=
=730 об/мин-, ресивер принимают диаметром 1 м и вы-
сотой 3,4 м.
Для перекачки смолы принимают паровой насос ти-
па НПН-6 производительностью 13—25 м3/ч.
Сборники для смолы изолируют шлаковатой и обо-
рудуют паровым змеевиком.
Первичная очистка избыточных фенольных вод тор-
фяных газогенераторных станций заключается в извле-
чении смолы.
Обессмоливание воды производят в две ступени:
1) отстаивание в горизонтальных отстойниках с су-
точным пребыванием в них сточных вод;
2) фильтрование через торфяную мелочь в верти-
кальных фильтрах.
При суточной нагрузке четыре объема торфа на
один объем воды обеспечивается работа фильтра в те-
чение более 20 суток с полным удалением смолы. В
зависимости от расчетного расхода воды фильтры уст-
раивают высотой 1—2 м.
Для лучшего обессмоливания фенольной воды реко-
мендуется добавлять в нее поваренную соль из расче-
та 0,8% от объема воды.
28.2. ЗАВОДЫ АККУМУЛЯТОРНОЙ
ПРОМЫШЛЕННОСТИ
А. ИСТОЧНИКИ ОБРАЗОВАНИЯ СТОЧНЫХ ВОД,
ИХ КОЛИЧЕСТВО И ХАРАКТЕРИСТИКА
На заводах аккумуляторной промышленности, про-
изводящих щелочные и кислотные аккумуляторы, про-
изводственные сточные воды загрязнены мелкодисперс-
ной взвесью окислов железа, никелем, свинцом, цин-
ком, хромом, щелочами и кислотами.
Характеристика сточных вод по различным цехам
аккумуляторных заводов приведена в табл. 28.5—28.7.
Таблица 28.5
Характеристика сточных вод цехов обогащения железной руды и отрицательной массы, изготовляемой из железного купороса
Сточные воды
Показатели цеха обогощеиия железной руды завода А цеха обогащения железной руды завода Б цеха отрицательной массы, изго- товляемой из железного купороса щелочных аккумуляторов
до отстойника после отстойника до отстойн после отстойника I сток П сток
Цвет Запах.... Прозрачность Взвешенные вещества в мг/л. Сухой остаток в мг/л Реакция по метилоранжу в мг-экв1л pH Окнсляемость в мг О,1л БПК( (отстоеиной воды) Железо в воде в мг/л: фильтрованной . нефильтрованной . . Растворенный кислород в мг О,1л. Очень мутная 63 000 Кирпи' От< 440—2140 108 2,4 HaSO4 7,53 24 18,6-48 3—10' 228 1но-краспый гутствует Очень мутная 2340—34 000 592—1250 3,8 NaOH; 3,8 HsSO4 5,6—7.6 1,4—16 2,55—22,6 След ... 2,4-4 H2SO4 6,4 6,2—8 1Ы Коричневый Heonpej Очень мутная 1220 5328 0.8 NaOH (по фенол- фталеину) 5,65 1600 Зелено-корич- невый клеимый 1 264 70 016 240 NaOH (по фенол- фталеину) 6,5 624 6300
Глава 28. Газовые заводы и газогенераторные станции. Заводы аккумуляторной пром.
317
Таблица 28.6
Характеристика сточных вод цехов никелировки
Показатели Сточные воды завода А Сточные воды завода щелочных аккумуляторов Сточные воды трех цехов: ни- келировки, освнн- цовки и цинкова- ния (объединен- ных в одном галь- ваническом цехе) завода Б
Цех никелировки Смесь сточных вод трех цехов ни- келиров- ки Цех никелировки Смесь сточных вод трех цехов ни- келиров- ки
сосудов деталей лент сосудов деталей
Цвет Красно- бурый Желтоватый - Желтоватый
Запах... ... Отсутствует 1 Слабый неопределенный —- Неопределенный
Прозрачность по шрифту 4,7 3,5 7 Мутная — Мутная
Взвешенные вещества
в мг/л ........ 358 680 96.8 363 590 80—1520 760—1296 1192 2954
Сухой остаток в мг/л . . Реакция по метилоранжу 1154 386 342,4 925 2128—57 848 283—2448 448—992 1808 —
в мг-экв/л 2,6 H,SO4 l,94HaSO< 2.4 H..SO, 2,7 H.SO, 4,4 NaOH 1,9 NaOH 6,8 HaSO* 3.8 NaOH 2—2,2 NaOH
pH 7,3 7,8 8,4 7,8 5,5—6,5 2,5—6,5 8 3.1—3,5 3
Окисляемость в жгО,/л . 15,2 32 17,9 5,3 35,2—67,6 30—144 48—95 88 2,7—24.8
БПКг (отстоеиной воды). 66 65 54 — — — __ 2,65—28,8
Свинец в мг/л . . — — — — — — — —— 2,5—44,2
Цинк . ....... Железо в воде в мг/л: — — — — — — — — 40
нефильтрованной. — —. — — 12 9—1570 21 86
фильтрованной . . . Никель в воде в мг/л: 0.2 0,7 0,54 0,2 — — — — —
нефильтрованной . 155,1 454,8 483.2 418,2 511,6 г ,
фильтрованной .... Растворенный кислород в мгОул 66,3 17.5 33,1 45,2 223 165,6 113,7 113,7 216,5
6,38
Таблица 28.7
Характеристика сточных вод заводов кислотных аккумуляторов
Показатели Цех намазки Глетомешаль- ный цех Цех ©свинцовки Формировоч- ный цех Цех форми- ровки боль- ших типов Смесь сточ- ных вод пати цехов
Цвет Запах. Прозрачность. Взвешенные вещества в мг/л Сухой остаток в мг/л Реакция по метилоранжу в мг-акв/л PH Окисляемость воды после стаивания в мг Сц/л Растворенный кислород в мг О,/л БПКб (отстоеиной воды) , , Железо в воде в мг/л: фильтрованной . нефильтрованной Свинец в воде в мг/л: фильтрованной . нефильтрованной .... Фтор в нефильтрованной воде Серовато-бу- рый Вода 550—1085 200—995 3—12 H..SO, 7,5—9 10,4—21 8.2 10-67 0.2—0,4 0,15—0,2 0,15 190-770 Желто-бурый путная 150—490 4,8 HaSOj— 2-1,5 NaOH 1,9—8,5 15—24 14-21 2—12 0—1.2 108—245 Желтовато- зеленый Неопрел 9—150 2G6 0,6 NaOH— 6.2 H.,SO« 3—9,8 4,9—18 4—12 5 1.3—8,1 3—31 2-6 1 Буроватый [елейный Вода 97—168 960 6.4—7.5 NaOH 2.1—2.4 2.1—25 6,38 6,4—31 17—23 1,2—52 56—85 Желте мутная 30—229 620 1,9-61 NaOH 1,5—2,6 7,2-36 8,2 3,6—62 10 1,6—10 17—97 щатый 50—219 384—11817 0,5—192 NaOH (по фенол- фталеину) 14.8—16 7,45 22,5 29,4 2—34 1,25 225 0—1
Характеристика сточных вод опытных цехов заво-
дов щелочных аккумуляторов следующая.
Цвет
Запах
Прозрачность ..................
Реакция по метилоранжу в мг-экв/л.
Взвешенные вещества в жг/л .
Сухой остаток , ..............
Окисляемость нефильтрованной воды в ЛгО./л
Железо в жг/л .
Никель , .
Медь . в
Цинк . ,
Цианиды. .
желтоватый
неопределен-
ный
мутноватая
0.1—-1.5 NaOH
3,8—8,6
8.4—93
172-296
12,3—27
0,2-4,7
0,6—10,4
0-4,8
0,12—1
0-4,4
Характеристика сточных вод гальванических цехов
заводов кислотных аккумуляторов следующая.
Цвет . желто-серый
Запах еопределен-
ный
Прозрачность.................. мутная
Реакция по метилоранжу в мг-эко/л 0.7 NaOH,
0,8 H.SO,
pH....................... 2,3-7
Взвешенные вещества в лг/л 10,2—340
Сухой остаток „.................... 110—250
Окисляемость нефильтрованной воды
мгОул . . . 4,9—24,3
Железо в мг/л ............. 0,1—16,6
Свинец в нефильтрованной воде в мг/л 1,3—21
Хром в мг/л . 0—131,5
Фтор , , 0,06—2
Цианиды . . 0—0,13
318
РАЗДЕЛ IV. Очистка производственных сточных вод
Б. МЕТОДЫ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД
Цехи обогащения руды. Сточные воды очищаются
путем коагуляции их железным купоросом с подщела-
чиванием или только подщелачиванием с последующим
осаждением взвеси в отстойниках или осветлителях.
Расчетные параметры отстойников, реагентного хо-
вяйства и камеры реакции следующие.
Предварительный, отстойник для задержания крупно-
дисперсной взвеси
Тип................................ . горизонтальный
Скорость осаждения взвеси.............0,2—0,3 мм/сек
Количество образующегося осадка влаж-
ностью 95% . . 8—10% от рас-
хода сточных
вод
Реагентное хозяйство
Оптимальная величина pH ... . ~9
Ориентировочные дозы реагентов:
железного купороса.............. 200—250 мг/л
едкого натра или извести (по СаО). 100—200 »
Камера реакции
Продолжительность пребывания воды . 15—20 мин
Отстойник
Число отделений..................... не менее двух
Скорость горизонтального движения воды 2—3 мм1сек
Продолжительность отстаивания не менее 2 ч
Скорость осаждения взвеси . ие более
0,2—0,3 мм/сек
Угол наклона граней осадочной части ие менее 45*
Удаление шлама , „ 1
раза в сутки
Объем осадка влажностью 95—98 % и удель-
ным весом 1,02—1,03 при гравитационном
и магнитном способах обогащения . до 10 %
Осветлитель может быть применен типа ВНИИГС-2
(рис. 28.8) после проверки на производственной уста-
новке. При применении вместо отстойника осветлителя
камера реакции не нужна. Реагенты поступают непо-
средственно в смеситель.
Осветлители могут быть круглой или квадратной
формы в плане.
Расчетные параметры осветлителей следующие.
Диаметр или длина сторон . ие более 10 л
Подвод воды к осветлителю по самотечно-
му лотку или
напорной
трубой
Скорость движения воды в радиальном лот-
ке, подводящем воду к центральному лот-
ку, служащему и воздухоотделителем . ие более
0,5 м/сек
Высота защитной зоны (над рабочей зоной
до поверхности воды):
рекомендуемая 2—2,5 м
допускаемая ... не менее 1,7 л
Высота рабочей зоны:
рекомендуемая .......................... 2—2,5 м
допускаемая (при реконструкции су-
ществующих отстойников)................ не менее 1,8 м
Высота распределения поступающей воды:
рекомендуемая . 0,1 D*
допускаемая не менее 0,5 л
при D* <5 л
Высота зоны уплотнения...................... 1,5—2 м
Диаметр центрального распределительного
цилиндра . . . 0,1 D*, но не
менее 0,2 м
•Число дырчатых распределительных труб,
располагаемых на 0,4 высоты междудон-
ного пространства (считая от глухого дна)
при диаметре осветлителя в л:
до 4 . 4 шт.
.8. 8
. 10. 10
Рис. 28.8. Осветлитель ВНИИГС-2 с пе-
риферийным отбором отстоенной воды
из уплотнителя
/ — защитная зона; // — рабочая зона; III —
вона распределения; IV — уплотнитель осад-
ка; 1 — труба, подающая коагулированную
воду; 2 — радиальный лоток; 3 — центральный
распределительный цилиндр; 4 — дырчатые
распределительные трубы с диаметром отвер-
стий 20 мм; 5 — герметичное дно; 6 дырча-
тое дно; 7 — шламоотводящие трубы; 8 — раз-
грузочный клапан; 9 — поплавок к клапану;
10 — кольцевой сборный желоб с прямо-
угольными водосливами; 11 — выпуск освет-
ленной воды; 12 и 13 — система труб для от-
бора чистой воды нз уплотнителя с отводом
ее на фильтры; 14 — лады в днищах; 15 —
дырчатая кольцевая труба для взмучивания
и удаления осадка; 16 — радиальные балки;
17 — опорные стенки; 18 — конический направ-
ляющий щиток; 19 — выпуск осадка в кана-
лизацию
Диаметр отверстий, располагаемых по ниж-
ней образующей трубы, из расчета обслу-
живания каждым отверстием одинаковой
площади осветлителя в плане**......... 30—50 мм
Скорость движения воды в начале дырчатых
труб . •........................ 0,4—0,6 м/сек
То же при выходе, из отверстий . • 0,8—1,2 ,
Площадь дырчатого днища 65—70 % от
поперечного
сечеиия осве-
тлителя
Угол наклона конического днища 35—40*
Площадь шламоотводящих труб . о,6—0,7 %
от площади
дырчатого дна
Число шламоотводящих труб............. четное
Диаметр шламоотводящих труб в осветли-
телях диаметром м‘.
менее 3 . 00 мм
от 3 до 6 . о ,
более 6. 00 ,
Желоба для отбора осветленной воды при
диаметре осветлителя в м\
менее 5 . периферийный
от 5 до 8 кольцевой
более 8 периферийный
и кольцевой
Скорость движения воды в желобах .... 0,25 . м/сек
. восходящего движения в пределах
взвешенного фильтра. . 1,3—1,4
* D — диаметр осветлителя.
** Для осветлителей диаметром менее 3 м диаметр отвер-
стий может быть уменьшен до 15 мм.
Глава 28. Газовые заводы и газогенераторные станции. Заводы аккумуляторной пром.
319
Детальные данные по расчету и конструированию
осветлителей приведены во «Временных технических
указаниях по очистке производственных сточных вод
заводов аккумуляторной промышленности» (ВНИИГС,
1960).
Может быть применен также и конусный осветли-
тель ВНИИ Водгео (см. «Указания по проектированию
осветлителей». ВНИИ Водгео, М., 1958).
Комплекс цехов. В целях утилизации отходов ре-
комендуется объединение на очистных установках сле-
дующих стоков:
1) на заводах щелочных аккумуляторов — стоков
цехов никелировки лент, сосудов и деталей; стоков
опытных цехов и цеха специзделий;
2) на заводах кислотных аккумуляторов — стоков
цехов намазки, глетомешального, освинцовки, формиро-
вочного и формировки больших типов, а также гальва-
нического.
Состав очистных сооружений и расчетные парамет-
ры следующие
Резервуар-усреднитель
Емкость на 8-часовой
расход сточных
вод
Смеситель, камера реакции и отстойник проектируются
по тем же нор-
мам, что и со-
оружения для
очистки стоков
цехов обога-
щения
Осадок заводов щелочных аккумуляторов:
объем . до 10% от рас-
хода сточных
вод
влажность 98—98,5%
Удельный вес осадка:
влажного 1,01
сухого....................... 1,7
Осадок заводов кислотных аккумуля-
торов:
объем 7% от расхода
сточных вод
влажность . . . 95—99%
Удельный вес осадк
влажного 1.02—1,1
сухого 1,4
Контактные отстойники (для осаждения
кадмия, хрома, фтора)
Продолжительность контакта . не менее 1 ч
Объем контактной части назначается равным
объему сточных
вод за расчетный
период нейтрали-
зации
Высота нейтрального слоя 0,3—0,4 м
Объем осадка 10% от расхода
сточных вод
осадочной части назначается равным
объему выпавшего
осадка за период
между чистками
нейтрализатора
Обезвоживание осадка. Необходимая площадь от-
крытых шламовых площадок для шлама влажностью
90% определяется по табл. 28.8.
Таблица 28.8
Необходимая площадь открытых шламовых площадок
Среднегодовая Высота годового слоя напуска осадка в м на основании
температура воз- духа в °C естественном
пески супеси искусственном
0—3,5 3,6—6 6,1—11 11,1—15 1,25 2,5 4 5 1 2 3 4 3 4 5
На закрытых площадках приведенные величины уве-
личиваются в 1,5 раза.
При обезвоживании осадка на фильтр-пресса х
(ткань «Больтинг») при рабочем давлении 10 ати при-
нимаются следующие показатели.
Средняя скорость фильтрации сточных вод:
цехов никелировки....................... до 50 mmih
заводов кислотных аккумуляторов (осадок
со свинцом)........................ ,25
Производительность по осадку на 1 ж2 по-
верхности фильтра:
цеха обогащения . 0,035 ж’/л’ч
„ никелировки . . . 0,05 ,
, кислотных заводов 0,025 ,
Снижение влажности осадка до 50—75%
ГЛАВА 29
МАШИНОСТРОИТЕЛЬНАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ
К заводам машиностроительной промышленности
«относятся: станкостроительные, инструментальные, ав-
томобильные, тракторные, кузнечно-прессового обору-
дования, шарикоподшипниковые, литейных машин и
заводы абразивных и шлифовальных изделий.
От компрессорных, котельных, электрических литей-
ных печей, установок для закаливания токами высокой
частоты и др. образуются сточные воды, которые не
загрязнены отходами производства, но повышают тем-
пературу при охлаждении оборудования и установок
и могут быть использованы повторно на производстве
после их охлаждения.
Стоки остальных цехов загрязнены механическими
взвесями, эмульсиями, маслами, кислотами, красками
и др.
Удельные расходы сточных вод с характеристикой
их загрязнений приведены в табл. 29.1.
Литейные цехи. Характеристика сточных вод стале-
литейных цехов и способы их очистки приведены в
гл. 24.
В чугунолитейных цехах сточные воды поступают
от следующих систем: грануляции шлака вагранок,
гидравлической очистки литья и регенерации горелой
земли, мокрой очистки воздуха в скрубберной систе-
ме вентиляции, охлаждения вагранок и очистки ды-
мовых газов.
Сточные воды от грануляции шлака после пропуска
нх через отстойник или сбрасываются в канализацию,
•яли используются в водооборотной системе.
Данные для расчета отстойника следующие:
тип.................................... горизонтальный
количество секций.......... 1—2
продолжительность отстаиваин 10 мин
Отстойник в зависимости от количества шлака очи-
щают или вручную, или грейферным краном. Освет-
ленная вода перекачивается песковыми насосами.
В каналах для гидравлического транспорта шлака
скорость воды должна быть 1,5—2 м/сек-, разбавле-
ние шлака водой 1 7—1 10; уклон канала не менее
0,03—0,05. По дну канала укладывают диабазовые или
металлические плиты или металлическую полутрубу.
Гидравлическая очистка литья от стержневой смеси
производится в специальной металлической камере.
Концентрация загрязнений сточных вод достигает
10—15 г/л, поэтому они не могут быть отведены в ка-
нализацию без очистки. Очистка производится на спе-
циальной станции осветления или в шламовых отстой-
ных прудах.
Для использования сточных вод в обороте степень
очистки должна быть доведена до остаточного количе-
ства взвесей не более 200 мг/л.
Очистка сточных *вод, содержащих взвеси круп-
ностью 5—10 мк, ведется в условиях постоянной коа-
гуляции. Количество коагулянта (извести) определяет-
ся необходимостью поддержания оптимального значе-
ния рН==114- 12. Среднее расчетное количество из-
вести около 70 мг/л (.по СаО).
Очистка сточных вод производится на станции ос-
ветления в песколовке и суспензионном сепараторе.
Данные для расчета песколовки следующие:
тип.......................
скорость восходящего поток
эффек
удаление песк
вертикальная
до 10 мм1сек
10% от общего количества
взвесей’
не реже 1 раза в сутки
В суспензионном сепараторе камерой реакции слу-
жит горизонтальная труба, подводящая жидкость к
диффузору, и нижняя часть диффузора, в которой жид-
кость еще сохраняет турбулентный характер движе-
ния. Данные для расчета следующие:
продолжительность пребывали
реакции .................
расчетная скорость движени
из диффузора.............
угол конусности диффузора
в камере
20 ми
0,001 mJ
25«
Продолжительность пребывания осадка в уплотни-
теле принимают равной до 3 ч.
Влажность осадка составляет 85—90 % • Снижение
его влажности до 25—30% достигается на вакуум-
фильтрах барабанного типа, центрифугах или дрени-
рованных площадках.
Производительность вакуум-фильтров в среднем со-
ставляет 25 Л13/ч на 1 м2 фильтрующей поверхности.
Центрифуги, для обезвоживания осадка могут при-
меняться отстойного типа.
Для средней полосы СССР на 1 м2 дренированной
площадки рекомендуется принимать следующее коли-
чество осадка (нагрузку):
для летних условий 1,5 л1
, зимних , 1 м3 (слой намо-
раживания)
Для улавливания пыли у всех пылевыделяющих
производственных машин, оборудования и площадок
устанавливаются скрубберы, в которых вентилируе-
мый воздух очищается водой.
Расходы .сточных вод от скрубберов серии ОВ-03-01
принимаются в зависимости от их мощности (табл
Расходы сточных вод от циклонов-промывателей се-
рии ОВ-02-99 принимаются в 3 раза меньше.
Загрязненность пылью общего стока достигает:
из скрубберных систем вентиляции . 2—6 г/Д
. циклонов-промывателей 20 .
Глава 29. Машиностроительная промышленность
321
Т а б л и ц а 29.1
Удельные расходы и характеристика загрязнений производственных сточных вод
Наименование цехов и производств Удельный расход сточных вод в м3 при системе Характеристика загрязнений сточных вод
прямоточной оборотной
1 2 3 4
1. Литейный цех (на 1 т литья) 1. Грануляция шлака вагранок: механическое удаление шлака от вагранок . гидравлическое удаление шлака от вагранок 2. Гидроочистка лнтья и регенерация земли: очистка литья с применением песка в гидро- мониторах очистка литья чистой водой 3. Мокрая очистка воздуха: в скрубберах вентиляции (на 1 л£э воздуха 0,25—0,40 л) в циклонах-промывателях 4. Охлаждение вагранок: охлаждение кожуха вагранок не вагранки после плавки . . мокрая очистка дымовых газов в скрубберах II. Термический цех (на 1 т изделий) 1. Термическая обработка и закаливание изделий 2. Травление и металлопокрытие изделий: промывные воды из ванн. сброс отработанных растворов из ванн 3. Обезжиривание и нейтрализация: промывные воды из ванн сброс отработанных щелочных растворов из ванн III. Механические и инструментальные цехи 1. Промывка деталей и изделий (на 1 т продук- ции) 2. Охлаждение станков (на один станок): эмульсией в количестве 5 — 20 л/сутки н в количестве 15—100 л/сутки IV. Кузнечный цех (иа 1 т продукции) 1. Промывные воды от закалки поковок и ох- лаждения инструмента 2. Мокрая очистка дымовых газов в скрубберах . V. Абразивные заводы (иа 1 т продукции) 1. Производство электрокорунда . 2. Производство белого корунда . 3. Производство монокорунда 0,5 4 3 1—2 1 0.3-0.4 0,4—0,6 0.4 3—4 0,2—0,3 1—2 0,1—0,2 0,5 1 0.2 25—28 28-35 27—37 *4 4 3 1-2 1 0,3—0,4 Мелкие частицы шлака 10—20 г/л н сероводород Постоянного сброса в канализацию нет. Отра- ботанные воды загрязнены гранулированным шлаком 100—150 г/л и сероводородом Глинисто-песчаные взвеси крупностью до 90 мк — до 15 г/л То же Взвеси крупностью до 60 мк — до 6 г/л Взвеси до 20 г/л Температура отработанных сточных вод повы- шается на 10 — 15°С Расход сточных вод периодический. Загрязнения только за счет смывок с пола плавильного от- деления Пыль и гарь крупностью до 30 мк — до 5 г/л; следы серной кислоты Окалина и следы масла Кислоты до 0,25%, хлористое железо до 0,5%, железный купорос до 0,5%, соли циана 30 — 200 лгг/л Сбрасываются периодически не реже чем через 5 суток. Кислоты до 5%, органические веще- ства животного происхождения до 0,2%, ней- тральные соли до 0,1% Щелочи до 0,2% Сбрасываются периодически не реже чем через 5 суток. Известь до 3%, едкий натр до 5%, тринатрийфосфат до 2%, кислый натр до 1% Незначительное количество взвесей (грязь), ока- лина и следы масла Сброс периодический в канализацию 1—2 раза в месяц; загрязнение маслом до 2% и шламом 1% Сброс в канализацию периодически 1 раз в не- делю. Металлический и абразивный шлам до 5% Окалина и следы масла Пыль и гарь до 3 г/л Цех шлифзерна: от реечных классификаторов минеральные взвеси крупностью 5—200 мк — 3,6 г/л Цех шлифзерна: минеральные взвеси круп- ностью до 50 мк — 0,6 г/л. Цех микропорошков: слив после химического обогащения, серная кислота 5—10% н сода 5—10% Отделение разложения и обогащения: а) от башеи разлагателей: минеральные взвеси крупностью 40 — 150 мк — 5 г/л, сероводородная кислота (H2S) — 2,6 г/л б) от классификатора: минеральные взвеси крупностью 20—50 мк — 5 г/л в) от магнитной сепарации: минеральные взвеси крупностью до 40 мк — 10 г/л г) от реактора: минеральные взвеси круп- ностью до 40 мк — 10 г/л, серная кислота 0,5%, соли 15 е/л
322
РАЗДЕЛ IV. Очистка производственных сточных вод
Продолжение табл. 29.1
Наименование цехов и производств Удельный расход сточных вод в ж’ при системе Характеристика загрязнений сточных вод
прямоточной оборотной
1 2 3 4
4. Производство карбидабора . То же,.при наличии производства мпкропо- рошков 5. Производство карбида кремния 6. Производство абразивного инструмента .... 7. Мокрая очистка воздуха в скрубберах венти- ляции (на 1 ла воздуха 0,25 — 0,4 л) 45—55 270—300 32 12 - Отделение разложения и обогащения: д) от промывки в драгах: минеральные взвеси крупностью 100 мк — 5 г/л, сероводородная кислота 1 г/л е) слиаы после сгущения: минеральные взве- си крупностью до 10 мк — 0,2 г/л Цех дробления и обогащения: а) от оборудования обогащени взвеси круп- ностью до 20 мк — 30—50 г/л б) от реакторной: серная кислота 20 г/л в) от гидроклассификаторов: минеральные взвеси 0,3 г/л Цех микропорошков: а) реактор химобогащени : минеральные взве- си крупностью до 10 мк — 6 г/л б) гидроцпклопы: минеральные взвеси круп- ностью 10—50 лис — 0,5—1 г/л Подготовительный цех: а) промывка материала: минеральные взвеси крупностью до 50 мк — 6—7 г/л б) обезвоживание аморфа: соли (NaCl) круп- ностью 30—100 мк — 16 г/л Цех связок: взвеси крупностью до 40 мк — 3 г/л Производство электрокорунда: а) цех шлнфзериа: минеральные взвеси круп- ностью до 100 мк — 9 г/л б) цех сгущения: минеральные взвеси круп- ностью до 250 мк — 7 г/л Производство карбида кремния: а) цех шлнфзериа: минеральные взвеси круп- ностью до 250 мк — 7 г/л б) цех микропорошков: инеральная пыль крупностью до 50 мк — 1 г/л Производство абразивного инструмента: мине- ральная пыль крупностью до 40 мк — 6 г/л
Таблица 29.2
Характеристика скруббера
Тип скруббера Расход воз- духа в м31ч Расход сточных вод от одного скруббера в л/сек
от орошения от промывки
ЦС-3 1000—1500 0,17 1,1
ЦС-4 1600—2700 0,17 1,1
ЦС-5 2800—1200 0,23 1.1
ЦС-6 4300—6000 0,23 1,6
ЦС-7 6100—8000 0,28 1.6
ЦС-8 8100—10 000 0,34 2.2
Примечание. Расход воды от промывки периоди-
ческий продолжительностью до 5 мин.
Перекачка этих вод от отдельных групп скрубберов
на станцию осветления производится насосами или
гидроэлеваторами.
В зависимости от мощности литейного цеха и мест-
ных условий очистка сточных вод из скрубберов может
производиться или на отдельной станции осветления,
пли совместно со шламовыми водами, поступающими
от гидроочистки литья.
При совместной очистке сточных вод схема очист-
ных сооружений на станции осветления принимается
такой же, как и для очистки шламовых вод из гидро-
камер.
В случае самостоятельной отдельной системы очист-
ки сточных вод из скрубберов для их осветления могут
применяться горизонтальные и вертикальные отстой-
ники.
При проектировании оборотной системы оста-
точное количество взвесей допускается в размере до
1 г/л.
Осветление сточных вод (без коагуляции) из скруб-
беров производится в горизонтальных отстойниках.
При применении для очистки воздуха от пыли
скрубберов, в которых одновременно с очисткой возду-
ха происходит также и его увлажнение, расход воды
на скруббер принимается равным 160 л/ч. Очистка
сточных вод от этих скрубберов производится так же.
как указано выше.
При охлаждении вагранок водой в канализацию
поступают сточные воды: от охлаждения кожуха ваг-
ранки и вагранки после плавки, а также от скрубберов
мокрой очистки дымовых газов вагранки.
Вода, поступающая из кожуха вагранки, не имеет
загрязнений, а только нагревается на 15—20° С и мо-
жет быть использована после охлаждения для произ-
водственного водоснабжения.
Вода от периодического охлаждения вагранки за-
грязнена механическими взвесями.
Очистка сточных вод из скрубберов, загрязненных
пылью и гарью крупностью до 30 мк в количестве до
5 г/д, производится совместно с шламовыми водами,
поступающими от других скрубберов, которые разме-
щены в литейном цехе.
Глава 29. Машиностроительная промышленность
323
Термические цехи. После термической обработки
производится закаливание изделий путем охлаждения
их в воде и масле. Вода в канализацию поступает не-
прерывно.
Дальнейшая обработка изделий, деталей и инстру-
мента производится в ваннах для травления или ме-
таллопокрытия, а затем в ваннах обезжиривания и
нейтрализации.
Изделия из кислотных и щелочных ванн поступают
на промывку в ваннах с холодной и горячей водой.
Из технологических ванн в канализацию могут по-
ступать периодически отработанные растворы кислот,
хромовых или цианистых соединений и щелочей, ко-
торые нейтрализуются непосредственно в ваннах до
сброса их в канализацию.
Из промывных ванн холодной и горячей промывки
вода отводится в канализацию непрерывно. Сменяе-
мость воды в них принимается следующая:
в ваннах холодной воды............... 1 раз в 1 ч
, , теплой воды с температурой 50 °C 1 , „ 2 ,
” 90 “С Г0^ЯЧсП В0ДЫ С температурой до
Технологические растворы кислот и щелочей в вай-
нах меняются не реже 1 раза в 5 суток.
В травильных отделениях емкость ванн колеблется
от 0,5 до 7,5 л3, а в гальванических — от 0,2 до 2,15 л3.
Характеристика загрязнений в отработанных про-
мывных водах и растворах из ванн, поступающих в
канализацию, приведена в табл. 29.1.
Сточные воды, загрязненные цианистыми соедине-
ниями, отводятся .отдельной закрытой, сетью.
Методы нейтрализации кислых сточных вод и обез-
вреживания стоков от солей тяжелых металлов приве-
дены в гл. 22.
Механические и инструментальные цехи. В меха-
нических и инструментальных цехах сточные воды по-
ступают от промывок изделий в промывных ваннах
и камерах, из термических и гальванических отделений,
от установок для закалки изделий токами высотой час-
тоты (ТВЧ); от мытья полов в цехах, от систем сма-
зочно-охлаждающих жидкостей.
В окрасочных отделениях обычно принимается за-
мкнутая оборотная система без сброса загрязненных
краской сточных вод в канализацию.
Сточные воды от промывок изделий в ваннах и
камерах без специальной очистки отводятся в канали-
зацию.
Сточные воды термических и гальванических отделе-
ний подвергаются очистке и нейтрализации по анало-
гии со сточными водами термических цехов.
Сточные воды от установок ТВЧ условно чистые,
а поэтому они используются в оборотной системе.
Расход воды для этих установок принимается 40—60 л
на 1 кет установленной мощности.
Смывные воды с полов сбрасываются в канализа-
цию без очистки.
В качестве смазочно-охлаждающих жидкостей для
станков применяются эмульсия, содовая вода и др.
Используются эти жидкости в процессах обработки
деталей на станках двумя методами — полива и рас-
пиливания.
При поливе на станок расходуется в сутки:
эмульсии . . 5—20 л
содовой воды . 15—100 л
При применении метода распыливания расход жид-
костей значительно снижается и не превышает 0,5—
1 л!сутки, .при этом фактически происходит только
увлажнение зоны резания металла и жидкость в ка-
нализацию не поступает.
Для выделения масла перед сбросом в канализацию
эмульсия перемешивается в отстойнике с молотой из-
вестью или известковым молоком из расчета 0,5—
0,6 кг извести (по СаО) на 1 кг масла или с 15%-ным’
водным раствором поваренной соли. Пребывание в от-
стойнике эмульсии достигает до 30 мин.
Содовая вода загрязнена шламом концентрацией
до 3 г/л.
Регенерация содовой воды достигается пли освет-
лением в отстойниках, или обработкой на магнитных:
сепараторах. При наличии в обработанной содовой
воде крупных частиц абразива и металлической пыли
продолжительность пребывания в отстойнике прини-
мается 30 мин, а горизонтальная скорость движения
воды — 5 мм{сек.
Загрязненная вода, поступающая из гидрофильтров
малярных отделений, очищается от краски на сетчатых
фильтрах и возвращается на производство.
Кузнечные цехи. Сточные воды из кузнечных цехов
поступают от баков охлаждения инструмента и поко-
вок, от охлаждения сварочных агрегатов, арматуры и
водяных завес у печей, а также от скрубберов системы
вентиляции.
Очистка сточных вод осуществляется на местных
установках в горизонтальных отстойниках. Продолжи-
тельность отстаивания принимается до 1 ч при скоро-
сти движения воды 10 мм1сек.
Сточные воды, поступающие от системы скруббер-
ной вентиляции, очищаются аналогично стокам этих
систем в литейных цехах.
Абразивные заводы. Основной продукцией заводов
абразивной промышленности являются абразивные ин-
струменты и шлифовальная шкурка.
Характеристика сточных вод и их удельные расхо-
ды приведены в табл. 29.3.
Очистка сточных вод, загрязненных кислотами, до-
стигается их нейтрализацией по аналогии с очисткой
сточных вод термических цехов.
Очистка сточных вод, загрязненных минеральными
взвешенными частицами, производится в горизонталь-
ных или радиальных отстойниках или отстойных шла-
мовых прудах.
Конструкция и тип горизонтального отстойника вы-
бираются в зависимости от концентрации взвесей и
гидравлических характеристик частиц.
Практические данные для расчета отстойников сле-
дующие:
скорость протока ......
продолжительность проток
скорость выпадения части
содержание взвесей в
стойпнка .
эффект осаж;
1—3 мм1сек
3—4 ч
0,1—0,2 MMfceK
100—150 .«г/л
88-95%
Шлам объемным весом 1,8 т/м3 перекачивается пе-
сковыми насосами в вакуум-фильтры барабанного типа
с внутренним наливом.
Нагрузка на 1 м2 фильтрующей поверхности при-
нимается равной 0,1—0,2 т/ч (для мелких фракций)
при снижении влажности осадка до 25—30%.
При наличии в сточных водах абразивных заводов
в основном мельчайших частиц очистка их произво-
дится в отстойных шламовых прудах.
Емкость пруда должна быть рассчитана на прием
осадка не менее чем на 10 лет, если шлам не предпо-
лагается использовать в производстве.
324
РАЗДЕЛ IV. Очистка производственных сточных вод
Таблица 29.3
Удельные расходы и характеристика Сточных вод абразивных заводов
Производства и цехи Удельный рас- ход сточных вод на 1 г продукта в ж3 Характеристика сточных вод
взвеси в г/л крупность взве- сей в мк химические примеси температура
1 2 3 4 5 6
I. Производство электрокорунда 1. Подготовительный цех; отделение агломерации пли брикетирования: смесь после охлаждения агломерации . слив после охлаждения оборудования 2. Цех дуговых печен и отделение крупного дроб- ления: слив после охлаждения электродвигателей и прочего оборудования . . ... то , блоков и кожухов 3. Цех шлифзерна: слив из отделения сгущения . . • слив после обезвоживания магнитной фракции . слив от вентиляционных систем . стоки от холодильных барабанов II. Производство белого электрокорунда 1. Цех дуговых печей: слив после охлаждения электродержателей н другого оборудования... слив после ждения кожуха, пода печи и блоков. ... 2. Цех шлифзерна: слив из отделения сгущений слив после магнитной сепарации и фильтрации. слив от вентиляционных систем.... стоки от холодильных барабанов 3. Цех микропорошков: слив из отделения сгущснн слив после обезвоживания магнитной фракции . слив после хи ячеек обогащения III. Производство карбида кремния 1. Подготовительный цех: промывка исходного материала обессоливание1 . . 2. Электротермический цех: охлаждение трансформаторного масла . . . 3. Цех шлифзерна: слив после химического обогащения слив от вентиляционных систем стоки от холодильных барабанов 4. Цех шлнфпорошков (производство шлифпорош- ков из шламов): слив после сгущения и фильтрации слив после химобогащения слив после обезвоживания магнитной фракции . 5. Цех шлнфпорошков (производство шлифпорош- ков из крупки): слив после сгущения и фильтрации . . . слив после химобогащения . . слив после магнитной сепарации . -лив от вентиляционных установок IV. Производство монокорунда 1. Цех плавки: охлаждение кожуха печей охлаждение электродержателей и маслоохладн- ТСЛЫ1ЫХ колонок ... 2. Цех разложения и производства шлифзерна' и по- рошков: от башенных разлагателей магнитной сепарации . . . , промывки в драгах. . . прочих операций классификаци , обезвожива- ваиы и сепарации . ки от вентиляционных систем стоки от холодильных барабанов 0.4—0,6 3—4 28—32 7—9 15—17 8—10 2 5 28—32 14-18 18—20 0,5—1 2 5 100—125 0,2—0,5 6-9 7—10 0,5—1 250-300 13-15 2 5 150—170 12—15 10 150—170 9—12 10 2 15—17 40—45 10—12 1—3 2—4 14—18 2 5 Следы 0,60—1,2 I 0,8—1 1,5 I 1,0—1,5 7-9 1 2 4 5 6167 2 7,5 1.2 1.4 5,6 1,2 6 3,5 1 5 10 5 10 7—9 Условно чисть То же 0-20 1 0-4 0—250 | Условно чисть То же 1 °~14 1 0—40 1 0-60 1 Условно чисть 0—7 0—7 0-7 0—50 30—100 Условно чист 1 0—10 1 0-60 Условно чист 0—10 0—20 0—30 0—10 0—10 0—10 0—50 Условно чист То же 0-50 0—50 0-50 0-50 0—100 УСЛОВНО ЧИС1 1 ле ле Е де 5—10% HjS(; 5-10% NaaCO3 8 %"NaCl ые I 5-10% HaSO4; 5—10% Na3C0s ые 5-10«i'H.JSO<; 5—10% NaaCO3 5-10% HaSO4; 5-10% NaaCO3 ые 5% HaS 1% HaS гые 1 60 33—47 30—40 30—50 30-40 30—40 30-60 30-35,- 30—60 30—40 60 30—40
Глава 29. Машиностроительная промышленность
325
Продолжение табл. 29.3
Производства и цехи Удельный рас- ход сточных вод. на 1 г продукта в м3 Характеристика сточных вод
взвеси в г/л крупность в мк химические примеси температура в °C
1 2 3 4 5 6
V. Производство карбида бора 1. Цех плавки: охлаждение электродержателей и маслоохлади- тельных установок 2. Цех шлнфзериа, шлнфпорошков и мнкропорош- ков: слив после химобога щения ... 220—250 20—25 6 Условно чисть 0—30 те 5% HaS04 30—40
слив после магнитной сепарации обезвоживания 250—300 0,2 0—30 — —
стоки от вентиляционных систем 2 7—9 0—30 — —
VI. Производство абразивного инструмента 1. Цех связок: промывка шпата. 2-3 1 0—40
стекла ... 6—7 2 0—40 — —
2. Корпус производства абразивного инструмента: промывка оборудования вакуум-насосов2 0,3—0,5 3 0-30 —
3. Отделение регенерации (сухим способом): промывка оборудования2 .... 6—7 10 0—40 — —
стоки от вентиляционных систем 4—5 6 0—50 — —
4. Корпус производства абразивного инструмента (отделение регенерации мокрым способом): слив сточных вод после классификации н деш- ламацпп 11—12 22 0,6 - -
* Коэффициент часовой неравномерности равен 1.5. 3 То же, равен 2. Примечание. Для всех неоговоренных случаев коэффициент часовой неравномерности равен 1.
После очистки сточные воды абразивных заводов
отводятся в дождевую канализацию или водоем. Из-за
наличия минеральных остаточных загрязнений в освет-
ленных водах они не рекомендуются к использований
в оборотном цикле абразивного производства.
ГЛАВА 30
ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ
А. ИСТОЧНИКИ ОБРАЗОВАНИЯ СТОЧНЫХ ВОД,
ИХ КОЛИЧЕСТВО И ХАРАКТЕРИСТИКА
Производство сульфитной целлюлозы. Сульфитная
целлюлоза получается в результате варки древесной
щепы в растворе сульфитной варочной кислоты. Варка
производится под давлением и при высоких темпера-
турах. Конечная температура варки 140—150° С. Суль-
фитной кислотой в практике принято называть раствор
сернистого газа SO2 и бисульфита кальция Ca(HSO3)2
в воде. Бисульфит кальция иногда заменяют бисуль-
фитами магния, натрия или аммония. Варочная кислота
должна содержать 8—10% SO2 и 0,7—0,9% СаО.
Основными отделами сульфитцеллюлозного произ-
водства являются древесный, кислотный, варочный,
очистной и отбельный.
В варочном отделе производятся варка целлюлозы
и ее промывка в сцежах или на вакуум-фильтрах, после
чего масса поступает в очистной отдел на сортировку.
Сортированная масса направляется потребителю в жид-
ком виде или в виде папки. При выработке высокосорт-
ной целлюлозы масса подвергается отбелке.
При варке древесины 50% органических веществ
древесины переходят в раствор. В производстве ути-
лизируется около 90% всех растворенных органических
веществ, а 10% этих веществ уходит со стоками. Об-
щий сток сульфитцеллюлозного завода содержит раст-
воренные органические соединения и волокно. Основная
масса сточных вод образуется от сгустителей и пресс-
патов.
Производство сульфатной целлюлозы. Сульфатная
целлюлоза получается в результате варки древесины
с раствором едкого натра NaOH и сернистого натрия
Na2S.
В практике варочный раствор называется белым ще-
локом. Расход активной щелочи в пересчете на Na2O
составляет от 14 до 19% от веса абсолютно сухой дре-
весины в зависимости от сорта целлюлозы. Варка
целлюлозы производится под давлением; конечная тем-
пература варки достигает 165—175° С. Продолжитель-
ность варки колеблется от 4 до 9 ч в зависимости от
сорта целлюлозы.
Основные отделы производства сульфатной целлю-
лозы те же, что и отделы производства сульфитной
целлюлозы, но имеется еще дополнительный отдел ре-
генерации щелочи из отработанного варочного щелока
(черного щелока). На сульфатцеллюлозных заводах из
черного щелока вырабатывается сульфатное мыло и
скипидар.
В процессе производства сульфатной целлюлозы
выделяется большое количество дурнопахнущих соеди-
нений, которые попадают в атмосферу и производст-
венные стоки.
Производство бумажной массы и целлюлозы из
соломы. Основные способы получения целлюлозы из
соломы — содовый (патронный) и сульфатный.
В первом случае реагентом при варке является ед-
кий натр, во втором являются едкий натр и сернистый
натрий.
При производстве бумажной массы измельченная
солома варится с известковым молоком.
Сточные воды при производстве соломенной бумаж-
ной массы состоят из варочных щелоков .и промывных
.вод, а при производстве соломенной целлюлозы — из от-
бельных растворов, промывных вод и стоков от регене-
рации варочных щелоков, а также содержат взвешен-
ные вещества, растворенные органические вещества и
частицы извести.
Производство бумажной волокнистой массы из ма-
кулатуры. При мокрой обработке макулатура сначала
разделяется на волокна, затем подвергается химиче-
ской обработке. Макулатура обрабатывается щелочами,
растворителями и эмульгаторами, а затем отбеливается
и промывается.
Сточные воды состоят из варочных щелоков, промыв-
ных вод, стоков от сгустителей и отбельного раствора, а
также содержат химические реагенты, взвешенные ве-
щества, типографские краски и т. д.
Производство древесной массы (белой и бурой).
При производстве древесной массы окоренный баланс
подвергается дефибрированию, заключающемуся в раз-
делении древесины на волокна путем ее истирания на
вращающемся зернистом камне в присутствии воды.
Белая древесная масса получается истиранием дре-
весины при температуре массы 45—55° С. Применяется
также процесс горячего дефибрирования, при котором
температура массы достигает 60—70° С.
При производстве белой древесной массы использу-
ется оборотная вода, получающаяся в процессе произ-
водства.
Бурая древесная масса вырабатывается из предва-
рительно пропаренного баланса.
Сточные воды образуются главным образом при
сгущении массы. Кроме основного стока от сгустите-
лей сточные воды образуются от промывки дефибреров,
охлаждения их подшипников и охлаждения турбинного
масла.
Сточная вода при выработке бурой древесной мас-
сы содержит органические кислоты, образующиеся при
пропаривании древесины, и поэтому вода этого произ-
водства в оборотном цикле используется в незначи-
тельном количестве.
Сточные воды производства древесной массы имеют
кислую реакцию, мутно-желтый цвет и смолистый
запах.
Производство картона. Картон изготовляется из
бурой и белой древесной массы и других волокнистых
материалов путем отлива их на сетке. Для выработки
Глава 30. Целлюлозно-бумажная промьииленность
327
многослойного картона применяются цилиндровые ма-
шины, для выработки однослойного картона — машины
с длинной сеткой. После отлива волокнистая папка
прессуется и сушится. Листовой картон сушится в су-
шильных камерах воздухом при атмосферном давлении,
ролевый картон — на сушильных цилиндрах картонной
машины.
Сточные воды имеют мутно-желтый цвет, уксус-
ный запах и нейтральную активную реакцию.
Производство бумаги. Исходным сырьем бумажных
фабрик служат древесная масса, целлюлоза, тряпье
и др. Волокнистые материалы подвергаются соответст-
вующему измельчению. В полученную волокнистую мас-
су добавляются наполнители (каолин), клей, краски
и т. д. Рабочая смесь проходит дополнительную очист-
ку, затем подается на сетку бумагоделательной маши-
ны. Концентрация массы, поступающей на сетку, со-
ставляет 0,5—1%. Бумажная масса на сетке сначала
обезвоживается простым стеканием, затем отсасывани-
ем ее и отжимом на прессах. Концентрированные (ре-
гистровые) воды используются как оборотные и возвра-
щаются на производство для разбавления массы. Из-
быток подсеточной воды направляется на аппаратуру
для улавливания волокна. Сточные воды после улавли-
вания волокна и сточные воды отсасывающих уст-
ройств содержат мелкое волокно, каолин, канифоль и
сернокислый алюминий. Состав общих стоков зависит
от исходного сырья и качества вырабатываемой гото-
вой продукции.
Удельные расходы сточных вод на 1 т вырабатыва-
емой продукции (по абсолютно сухому весу) приведе-
ны в табл. 30.1—30.3.
Таблица 30.1
Удельные расходы сточных вод на I т продукции
древесно-массных заводов, бумажных и картонных фабрик
Вид готовой продукции Удельные расходы сточных вод в ла Коэффи- циент не*
средний аварийный равномер- ности водо-
отведения
Древесная масса:
дефибрерный цех. 5,3 1.2
очистной 2,7 79 1.2
Газетная бумага Печатная бумага: 17 39 1.1
№ 1 33,5 173 1,3
№ 2 23,5 36,8 1.1
Писчая бумага:
№ 1 33,5 173 1.3
23,5 36,8 1.1
Мсшочная'бумага < 9* 1 30** 45 45 1.1 1.1
Тарный картон , . 1 6* 1 26** 38 38 1.1 1,1
Макулатурный картой (вклю-
чая подготовку макулатур- ной массы) ПО 250 1,1
• В случае подачи стока на станцию улавливания во-
локна.
** При отсутствии станции улавливания волокна п вы-
пуске стока непосредственно в канализационную сеть.
Количество загрязнений в сточных водах на 1 т
продукции (по абсолютно сухому весу) приведено в
табл. 30.4—30.7.
Таблица 30.2
Удельные расходы сточных вод на 1 т сульфатной целлюлозы при выработке тарного картона (с выходом целлюлозы
из древесины в размере 55%), мешочной бумаги (с выходом целлюлозы из древесины в размере 50%) и облагороженной
целлюлозы (с выходом целлюлозы из древесины в размере 35—37%)
Наименование цех Тарный картон Мешочная бумага Вискозная облагороженная целлюлоза
Удельные расходы сточных вод в м* Коэффициент неравномер- ности водоот- ведения Удельные расходы сточных вод в л? Коэффициент неравномер- ности водоот- ведения Удельные расходы сточных вод В А3 Коэффициент неравномер- ности водо- отведения
средний аварий- ный средний аварий- ный средний аварий- ный
Варочный цех Промывной „ Очистной Варочный цех (теплая вода) Сушильный (теплая вода). Выпарной цех (теплая вода) Каустизацпонный цех . . Содорегенерацпонный цех Цех регенерации извести . „ улавливания волокна . Дурнопахнущие воды от цехов: выпарного варочного Шлам зеленого щелока . . 1 1 1 31,6 { = 1,4 1 2 3 106** 8,75 0,96 1 1 IS 1 I I 1 1 1 1 1 III 1.1 1.1 1.1 1 1’1 1 1 1 1.7 2 2 36 2 1,7 2.3 3,4 101* 9,9 1.2 1,3 1 1 IS 1 1 1 1 1 1 1 1 III 1,1 1,1 1,1 1 1,1 1,1 1,1 1.1 1 1 1 1 2 2 4,5* 42 8 27 2* 4* 3,9 340* 15,2 1,45 1,6 111 1 1 1 1 1 33 1 £11 1 1,1 1,1 1,1 1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1 1 1 1
Итого 158,7 - 173,5 - - 457,15 - -
* Теплая вода. ** В цех улавливанн ^волокна направляются стоки очистного, отбельного и сушильного цехов,, а также стоки от спрысков.
28
РАЗДЕЛ IV. Очистка производственных сточных вод
Таблица 30.3
Удельные расходы сточных вод на 1 г при выработке сульфитной целлюлозы марки Ж (с выходом целлюлозы
из древесины в размере 52%), марки С (с выходом целлюлозы из древесины в размере 50 %), марки М (с выходом целлюлозы
из древесины в размере 48%), а также вискозной целлюлозы (с выходом целлюлазы нз древесины в размере 44%)
Наименование цехов или производств Целлюлоза марки Ж Целлюлоза марки С Целлюлоза марки М Вискозная целлюлоза
Удельные рас- ходы сточных вод в м3 Коэффициент неравномер- ности водоот- ведения Удельные рас- ходы сточных вод в ж3 Коэффициент неравномер- ности водоот- ведения Удельные рас- ходы сточных вод в м3 Коэффициент 1 неравномер- ности водоот- ведения Удельные рас- ходы сточных вод в ж3 Коэффициент неравномер- ности водоот-! ведения
сред- ний ава- рий- ный сред- ний ава- рий- ный сред- ний ава- рий- ный сред- ний ава- рий- ный
Кислотный цех и цех турмы Варочный цех н цех регеие- рации Промывной и очистной цехи. Отбельный цех Приготовление раствора ги- похлорита ....... Приготовление двуокиси хлора• 15 5 ПО 30 150 1,35 2 1,1 14 5 ПО 200 4* 4» 30 120 300 6 5 1,4 2 1,1 1,25 14 5 120 285 4* 4* 30 200 450 6 5 1,4 2 1,35 1,05 13 5 120 285 4* 4* 30 10 200 450 6 6 1,55 2 1,35 1,05
Итого (исключая от- белку) ♦ Периодический сброс. 130 - - 129 - - 139 - - 138 - -
Таблица 30.6.
Значения БПКз сточных вод производства сульфатной
целлюлозы в кг на 1 т продукции
Таблица 30.4
Количество загрязнений в сточных водах от производства
древесной массы, газетной бумаги, печатных, писчих бумаг
и картона
Вид готовой продукции Концентрация загрязнений в г/.ч3 ЬПК5 в.кг на 1 гп продукции
Взвешенные вещества Растворенные минеральные ; вещества
органиче- ские (во- локно) минераль- ные (као- лин, песок)
Древесная масса: дефибрерный цех. очистной Газетная бумага Печатная бумага: № 1 № 2 Писчая бумага: № 1 $6 2 ... . Мешочная бумага Тарный картон Макулатурный картон (включая подготовку макула- турной массы) * Песок. * * Грязь. * ** Глинозем. 200 520 210 330 210 330 100 130 300 770* 130** 220 800 1060 800 1060 400*** 0,8 2.6 0,5 0,5 0.5 0,5 2 2,4 3,6
Таблица 30.5
Значение БПКь сточных вод производства сульфитной
целлюлозы в кг на I т продукции
Нан Выход целлюлозы из древесины в %
35-37 50—55
Крепкие щелоки При регенерации щелоков на 95% . От выпарного цеха. цеха отбелки 180 8.5 1.6 60 228 11.4 1,6
Всего прн регенерации на 95% 70.1 13
Нам
I. При утилизации щелоков на
95%, при промывке массы на
вакуум-фильтрах..............
Промывные воды (при промывке
дрожжей) дрожжевого завода
на 1 m абсолютно сухой целлю-
лозы ........................
Сточные поды от щелочной об-
работки при отбелке
Итого . 12,2
П. При утилизации щелоков на
90% при промывке массы в сие -
жах. . . . 20,8
11,7
2
13.7
23.4
12,9
60
74,9
25,8
Примечание. Количество взвешенных веществ в
стоках целлюлозных заводов (сульфитных и сульфатных)
при наличии станции улавливания взвешенных веществ со-
ставляет 30—50 мг/л.
Таблица 30.7
Характеристика крепких щелоков сульфит-
и сульфатцеллюлозного производства
Пок Концентрированные щелоки
сульфитный сульфатный
Цвет . Запах Удельный вес при темпера- туре 20 °C . рн Сухой остаток в мг/л: органический минеральный БПКВ в жг/л Примечание. Сточиь люлозного производства пре бавленмые) щелоки, коиц примерно в 100—150 раз меиь Коричневый Сернистого газа 1,04 2,2 97 450 88 290 9160 18 435 ie воды сульфит- г вставляют собой еитрация загрязне ше приведенных в Черный Меркаптана 1,08 11 170 560 102 820 67 740 38 680 I сульфатцел- слабые (раз- !НИЙ которых табл. 30.7.
Глава 30. Целлюлозно-бумажная промышленность
329
Б. МЕТОДЫ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД
Как указывалось выше, загрязнения сточных вод
целлюлозно-бумажного производства состоят в основ-
ном из взвешенных веществ (каолина и волокна) и
растворенных органических веществ.
Рис. 30.1. Фильтр «Вако»
I — наступление массы для первичного слоя; II — по-
ступающая вода; III — перелив; I — большой барабан;
2 — малый барабан; 3 — равнптель сетки; 4 — вал для
скопа; 5 — лоток для массы фильтрующего слоя; б — по-
плавок; 7 — электродвигатель; 8 — регулятор скорости
движения сетки; 9 — щит для скопа; 10 — трубопровод
осветленной воды d=400 лл
Для очистки сточных вод от взвешенных веществ
могут быть применены сооружения (отстойники раз-
личных типов, осветлители и др.), описанные в гл. 22.
Специфическим устройством, применяемым для ос-
ветления сточных вод только в целлюлозно-бумажной
промышленности, являются сетчатые барабанные филь-
тры с фильтрующим слоем и скребковые ловушки, опи-
сание которых приведено ниже.
Для очистки сточных вод целлюлозно-бумажного
производства от растворенных органических веществ
может быть применена биологическая очистка иа био-
фильтрах или аэротенках.
Сетчатые фильтры с фильтрующим слоем.. Прин-
цип действия этих фильтров основан на фильтрации
жидкости через непрерывно движущуюся сетку, на
которую предварительно наносится фильтрующий слой
из волокнистой массы.
Фильтрующий волокнистый слой задерживает во-
локно и наполнители, содержащиеся в сточных водах,
после чего он удаляется с сетки в виде скопа.
В качестве фильтрующего слоя применяют целлюло-
зу или ее отходы от сортирования, бумажную массу
(если она не содержит древесной массы) или скоп
данного фильтра.
В настоящее время применяют два типа фильтров
с фильтрующим слоем.
На рис. 30.1 показан фильтр фирмы «Тампелла»,
называемый фильтром «Вако».
Фильтр «Вако» состоит из двух вращающихся в
ваннах барабанов (большого и малого) с открытой
ребристой поверхностью, на которую натянута непре-
рывная латунная сетка № 40—50.
Между барабанами сетка проходит по двум валам
для регулирования ее поступательного движения и
дополнительного обезвоживания скопа перед удалени-
ем его с сетки шибером.
В ванну малого барабана подается волокнистая
масса для фильтрующего слоя, а в ванну большого
барабана — сточная жидкость.
Осветленная вода отводится по трубопроводу.
В отечественной практике применяются фильтры
«Вако», которые имеют следующие показатели.
Диаметр большого барабана . 2 м
Длина „ 4 „
Рабочая ширина сетки . . 4 ,
Мощность электродвигателя . . . . 3.3 кет
Общая площадь фильтрующей поверхности . ~18 м-
Общие габариты установки:
длина . —4,8 м
ширина 6 „
высота..................................... 2,9 „
Площадь, занимаемая установкой.......... 28,2 лР
Скорость движения сетки (в зависимости от
характеристики очищаемой жидкости). 1—15 м'.
Поверхность фильтруемой жидкости в ванне обычно
находится на высоте, равной 0,7—0,75 диаметра боль-
шого барабана.
В табл. 30.8 приведена характеристика фильтра
«Вако».
Из этой таблицы видно, что при осветлении сточ-
ных вод от производства высокозольных сортов бума-
ги производительность фильтров «Вако» незначительна
(3,3—6,5 ж3/ч на 1 л2 фильтрующей поверхности).
Производительность их может быть повышена (до
15 м3/ч) при помощи предварительной коагуляции
сточной жидкости.
В качестве коагулянта можно применять сернокис-
лый глинозем [A12(SO)4- 18Н2О] и известь. Доза вво-
димого реагента зависит от величины pH сточной жид-
кости и составляет 10—20 мг/л по А12О3.
Таблица 30.8
Характеристика фильтра «Вако»
Наименование сточных вод Содержание взвешен- ных веществ в мг/л Скорость движения сетки В MlMUH Плотность фильтрую- щего слоя в г/л2 Производитель- ность фильтра в м 31ч на 1 л2 фильтрующей поверхности Эффективность осветления в %
общее в том числе | минеральных общая ПО волокну
От производства высокозольных бумаг (типографских, для глубокой печати н др.) . . От производства малозольных бумаг (скатертной и др.) От целлюлозно-бумажных комбинатов От целлюлозных заводов 600—900 340—450 250 250-300 390-585 | 170—225 50—60 0,65 2,5 15 10-12 10—12 15 65 65 30—35 35—40 30—40 30—40 3,3 6,5 15 16 35 60 80 80 85 85 80—85 90 90 90 90* 90 90 90
* С предварительной коагуляцией сточной жидкости.
330
РАЗДЕЛ IV. Очистка производственных сточных вод
На рис. 30.2 показана схема сетчатого фильтра
«Кинцле».
Эта установка состоит из ванны, в которой враща-
ется барабан с ребристой поверхностью и размещены
вакуумные камеры. На барабан и камеры натянута
Рис. 30.2. Схема сетчатого фильтра
«Кинцле»
1 — ванна для поступающей воды; 2 — ван-
на для волокнистой массы; 3 — ребристый
цилиндр; 4 — сетка; 5 — грудной вал; 6 —
скопоснпмающий валик; 7 — шабер для
скопа; 8 — лоток для скопа; 9 — сеткопра-
вительный валик; 10 — сетковедущне вали-
ки; 11 — поплавок; 12 — отсасывающие
ящики первой группы; 13 — то же, второй
группы; 14 — выход осветленной воды; 15 —
перелив в канализацию
непрерывная латунная сетка. На последней под действи-
ем вакуума образуется фильтрующий слой, масса для
которого подается насосом.
На фильтрующем слое задерживаются волокно и
другие примеси из сточных вод.
Точных данных по производительности фильтров
«Кинцле» в настоящее время не имеется. В качестве
предварительных расчетов можно принимать ее по
данным табл. 30.8 как и для фильтров «Вако».
Скребковые кратцерные ловушки нашли широкое
применение при осветлении сточных вод в целлюлозно-
бумажной промышленности. Они относятся к сооруже-
ниям отстойного типа и, по существу, являются гори-
зонтальными отстойниками (рис. 30.3).
Рис. 30.3. Скребковая (кратцерная) ловушка
1 — для поступающей воды* с водосливом; 2 — успо-
коительная направляющая стенки; 3—скребковый транс-
портер приводом и шнеком для скопа; 4 — насос для по-
дачи скопа производство; 5 — сливные желоба для освет-
ленной воды; 6 — приямок для осветленной • воды; 7 — на-
для подачи воды на производство
Область их применения — улавливание волокна из
сточных вод от производства бумаг, содержащих дре-
весную массу, волокно и каолин.
Осажденное на дне ловушки волокно в виде шлама
направляется при помощи скребкового транспортера
в приямок, откуда удаляется шнеком и подается насо-
сом иа производство.
I. Механическая очистка сточных вод
На рис. 30.4 приведена схема очистки сточных вод
фабрики массовых и технических сортов бумаги и кар-
тона производительностью 10—50 Дсутки, изготовляе-
мых из привозной целлюлозы без наполнителя.
Рис. 30.4. Очистка сточных вод от взвешенных
веществ бумажной фабрики (схема А)
1 — насосная станция производственных сточных вод;
2—входная камера для выделения воздуха; 3 — от-
стойник с взвешенным осадком; 4 — бассейн скопа;
5 — насос для скопа; 6 — устройство для приготовле-
ния и дозирования реагента; 7 — смеситель; трубопро-
воды: / — общий сток; II — скоп; III — скоп в на-
копитель; IV — скоп на папмашину; V — осветленная
вода в водоем
Количество сточных вод 300—1500 м3/сутки.
Схемой очистки предусмотрена установка осветли-
теля со взвешенным осадком. Перед осветлителем
Рис. 30.5. Очистка сточных вод от взвешенных веществ
бумажной фабрики (схема Б)
1 — насосная станция производственных сточных вод; 2 — вако-
фильтры; 3 — бассейн скопа; 4 — насос для скопа; 5 — насос
для фильтрующего слоя; 6 — мешальный бассейн для фильт-
рующего слоя; 7 — гидроразбиватель; 8 — папмашииа; 9— бун-
кер; трубопроводы: I — скоп в накопитель; II — скоп иа пап-
машину; III —сброс в водоем; IV — валики на склад; V— ша-
берная масса; VI — подача на автомашину; VII — обложка от
привозной целлюлозы
Глава 30. Целлюлозно-бумажная промышленность
331
сточные воды подвергаются коагуля-
ции. Скоп из осветлителя поступает
в бассейн скопа, откуда насосом на-
правляется на папмашину для обез-
воживания.
На рис. 30.5 приведен другой ва-
риант очистки сточных вод для той
же категории фабрик.
Вместо осветлителя с взвешенным
осадком устанавливаются фильтры
«Вако» (или «Кинцле»),
Для фильтрующего слоя использу-
ют обложку от привозной целлюлозы.
Она поступает в гидропульпер, где
разбивается, и затем направляется в
метальный бассейн для массы. От-
сюда масса для фильтрующего слоя
подается насосом на фильтры «Ва-
ко» в ванны малых барабанов.
Схема очистки сточных вод фаб-
рики массовых и технических сортов
бумаги и картона производительно-
стью 40—200 т/сутки, изготовляемых
из привозной целлюлозы с наполните-
лем, аналогична схеме, приведенной
на рис. 30.5.
В данном случае в композицию
бумаги и картона входит древесная
масса. При этом на фабрике имеется
цех древесной массы.
Производительность фабрики 40—
200 т!сутки. Расход сточных вод
1200—8000 м3/сутки.
Принимая во внимание наличие
в сточных водах древесной массы и
наполнителей (каолин), а также вви-
ду значительных расходов сточных
вод вместо осветлителя со взвешенным осадком по
схеме предусматривается установка скребковых лову-
шек или радиальных отстойников.
На рис. 30.6 показана схема очистки сточных вод
целлюлозно-бумажного комбината производительностью
70—200 т/сутки, имеющего в своем составе целлюлоз-
ный завод, древесный отдел и выпускающего ‘ массо-
вые и технические сорта бумаги, а также картона.
Расход сточных вод составляет 20—60 тыс. м3/сутки.
Схемой предусматривается раздельная очистка сточ-
ных вод целлюлозного завода на фильтрах «Вако» и
сточных вод бумажной (картонной) фабрики на ради-
альных отстойниках или скребковых ловушках. Коро-
содержащие сточные воды древесного отдела очищают-
ся иа сетчатом фильтре для улавливания коры.
В случае необходимости (по требованию органов
Государственного санитарного надзора и Рыбоохра-
ны) может быть применена схема глубокой очистки-
сточных вод целлюлозно-бумажного комбината. В этом
случае предусматривается двухступенчатая схема
осветления. После фильтров «Вако» и радиальных от-
стойников осветленные воды поступают на контакт-
ный осветлитель.
Данные для расчета сооружений механической
очистки сточных вод следующие.
Скребковые ловушк
Продолжительность отстаивания....... 5—6 ч
То же, при предварительной коагуляции . 2,5—3 „
Эффект осветления. 85—90%
Радиальные отстойники
Продолжительность отстаивали при предва-
рительной коагуляции 2 ч
Рис. 30.6. Схема очистки сточных вод от взвешенных веществ целлюлоз-
но-бумажного комбината
1 — насосная станция производственных сточных вод; 2 — смеситель; 3 — кратцерная
ловушка или радиальный отстойник с камерой хлопьеобразовання; 4 — вакофильтры;
5 — бассейн скопа с мешалками; 6 — устройство для приготовления и дозировки реа-
гентов; 7 — насос для скопа; 8 — папмашииа; 9 — бункер; 10 — иасос для скопа;
11 — древесный цех; 12 — фильтр для улавливания коры; 13 — метальный бассейн
массы для фильтрующего слоя; 14 — насос для фильтрующего слоя; 15 — отстойник
для шлама; 16 — камера реакции и смеситель; 17 — устройство для приготовления
дозировки извести; трубопроводы: I—валики на склад; // — подача на автома-
шину; III — шаберная масса; /V —подача иа оберточную машину; V — скоп в нак
питель; VI — сброс в водоем; VII — подача на короотжимкую установку; VIII — шлам
в накопитель; IX — шламовая вода
Нагрузка сточных вод . 1 м31м'1ч
Эффект осветления . 85—90%-
Осветлители со взвешенным осадком1
Вертикальная восходящая скорость при освет-’
ленип сточных вод бумажных фабрик, не
содержащих наполнителей............. 0,9 мм/сек
То же, при предварительной коагуляции . 1,2
Расход отсасываемой воды 25—30% от
расчетного
расхода
Эффект осветления. 75—85%
Контактный осветлитель
Скорость фильтрации........ 5 м!ч
Интенсивность промывки на 1 14—16 л1сек
Количество промывных вод . 8% от коли-
чества фильт-
руемой воды
Время промывки . 8—10 мин
Эффект осветления . 99%
1 В производственных условиях проверены недостаточно
(прим, редакции).
В качестве промывной воды используется осветлен-
ная на контактном осветлителе сточная жидкость.
Продолжительность фильтроцикла /ф для указанной
ниже загрузки при скорости 5 м/ч определяется по
формуле
t (йп+0,3)100
ф Я (1,1 +0,02а) ’
где hn—высота слоя загрузки крупностью 1—4 мм;
Н — полная высота загрузки;
а — содержание взвешенных веществ в осветляе-
мой воде в мг/л.
332
РАЗДЕЛ IV. Очистка производственных сточных вод
Содержание взвешенных веществ в осветляемой во-
де не должно быть более 200 мг/л, причем длина во-
локна допускается не более 1,2 мм.
В сточных водах бумажного производства длина
волокна обычно составляет пе более 1,2 мм из-за на-
личия внутрицеховой массоулавливающей аппаратуры.
В сточных водах целлюлозного завода длина во-
локна может достигать 3 мм. Поэтому длинное волок-
но должно быть предварительно уловлено для его ис-
пользования в производстве. Для этого применяют
сетчатые барабанные фильтры с подслоем («Вако» и
«Кинцле»).
При осветлении сточных вод бумажного производ-
ства на контактных осветлителях при нейтральной
реакции этих вод (рН=6,8-ь7,2) требуется предвари-
тельная коагуляция сернокислым алюминием.
Необходимая доза коагулянта составляет 4 мг/л
(по А12О3).
Следует иметь в виду, что в сточных водах бумаж-
ного производства часто уже содержится сернокислый
алюминий; в этом случае при величине рН<6 коагуля-
ция не требуется. При осветлении сточных вод целлю-
лозного производства от волокна предварительная коа-
гуляция не требуется.
Воды после промывки контактных осветлителей дол-
'жны направляться в отстойники для удержания отмы-
тых взвешенных веществ.
Объем полезной емкости отстойника назначают рав-
ным объему промывной воды от одного контактного
осветлителя за одну [Промывку.
Осветленная промывная вода из отстойника должна
направляться на производство как оборотная или
вновь возвращаться на осветление на контактный ос-
ветлитель.
Эффект осветления промывной воды в отстойниках
при продолжительности отстаивания 2—2,5 ч составля-
ет 90—93%.
Толщина слоев загрузки контактного осветлителя
(снизу вверх) следующая:
при крупности фракций 32-16 мм. 16-8 150 150
8-4 150
4-2 250
2-1 „ 1200
1- 0,5 , 500
ВНИИ бумажной промышленности (ВНИИБ) про-
вел ряд исследований и наблюдений за работой кон-
тактных осветлителей на бумажной фабрике и целлю-
лозном заводе и получил хорошие результаты.
II. Биологическая очистка щелокосодержащих
сточных вод
Как указывалось выше, сточные воды целлюлозных
заводов (варочного, промывного, очистного и отбель-
ного цехов) содержат растворенные органические со-
единения. Для очистки этих вод применяется биологи-
ческая очистка сточных вод на аэротенках.
На рис. 30.7 приведена схема биологической очист-
ки сточных вод целлюлозного завода.
Сточные воды осветляются на фильтрах «Вако». Пе-
ред поступлением на аэротенки они подвергаются ней-
трализации’г(до рН=7 -т- 7,5), затем к ним добавляются
растворы питательных солей. Пройдя смеситель и
контактный резервуар, в котором сточные воды проду-
ваются воздухом (для выдувки SO2), они поступают
на аэротенки. Под регенераторы отводится от 30 до
50% емкости аэротенков.
Данные для расчета сооружений биологической
очистки сточных вод следующие.
Аэротенки
БПК, очищаемых сточных вод
Эффект очистки..................
Окислительная мощность аэротенка .
Интенсивность аэрации при БПК5 в мг/л:
150
200
250 .............................
Расход воздуха на 1 кг снятой БПК3 при
дырчатой системе распределения возду-
ха и глубине аэротенка 4.«...........
Начальное содержание мелкого волокна
в поступающей сточной воде...........
Объем регенераторов при очистке ще;
косодержащпх сточных вод .
pH поступающих сточных вод..........
Количество питательных солей для
обогащения поступающих сточных
вод:
азота . .
фосфора.........................
Время продувки сточных вод в преаэра-
торе ................
Интенсивность продувки .............
Средняя концентрация активного ила при
очистке сточных вод производства:
сульфитцеллюлозного-
сульфатцеллюлозного.................
Количество избыточного активного ила
при очистке сточных вод с содержанием
волокна до 50 мг/л н БПК5-250 мг/л
производства:
сульфитцеллюлозного
сульфатцеллюлозного
150-300 мг/л
90—92%
800 г/л3 сутк
5 мЧ
СО м3
50 мг/л
30—50% от общего
объема аэротенка
6,5—7,5
10 мг/л (по N)
5>. (по Р).
1 ч
2—3 м3/м3ч
60 мг/л
40 .
Вторичные отстойники
Продолжительность отстаивания актн
го ила .............. 1,5 ч
Влажность активного ила . 99—99,4%
Высота бортов аэротенков . на 1,5 .« выше
уровня жидкости
в аэротенках (ввиду
сильного ценооб-
разования)
Вакуум-фильтры
Скорость вращения барабана . 1 об/мин
Глубина погружения „ 0,5 м
Величина вакуума:
в период цикла фильтрации........... 1—2 ,
„ , подсушки (обезвоживания) 3—4 „
Оптимальная величина концентрации ак-
тивного ила............................. 30—40 г/л
Производительность вакуум-фильтра при
обезвоживании активного ила сточных
вод сульфитцеллюлозного производства
без предварительной коагуляции . 7—10 кг/м3 ч
(по сухому весу
кека)
То же, при обезвоживании активного ила
от очистки смеси сточных вод сульфит-
и сульфатцеллюлозного производен а
с предварительной коагуляцией ила
хлорным железом (~3% от сухого
веса кека)................. 5—10 кг1м? ч
Влажность обезвоженного ила........... 82—85%
Содержание взвешенных веществ в фильт-
рате . . . 1—2 мг/л
Примечание. Величина БПК5 сточных вод состав-
ляет приблизительно 60—65% от величины БП1<П0ЛН1
Для обезвоживания активного ила сточных вод
целлюлозного производства следует исследовать спе-
циальные вакуум-фильтры, фильтрующей средой которых
является подслой целлюлозы.
Величина вакуума в этих фильтрах должна быть
принята:
в зоне фильтрации 1—2 м
, „ подсушки 3—4
Для обезвоживания активного ила можно применять
синтетические ткани № 21710/3 и 22338.
Глава 30. Целлюлозно-бумажная промышленность
333
К/мЛние обозначения:
------ сточные боды
активный иР
------воздухопровод
------ реагент •
Рис. 30.7. Схема биологической очистки щелокосо-
держащих сточных вод
1 — станция улавливания волокна (фильтры «Вако»);
2 — насосная станция производственных стоков; 3 —устрой-
ство для приготовления и дозирования растворов пита-
тельных солей; 4—устройство для дозирования реагентов
для нейтрализации сточной жидкости; 5 — смеситель; 6 —
резервуар для продувки сточной жидкости; 7 — аэротенк;
в — регенератор; S — вторичный отстойник; 10 — иловая на-
сосная станция; И — плоуплотиитель; /’ — воздуходувная
станция; I — подача активного ила па обезвоживание;
II — сброс в водоем очищенной сточной жидкости
III. Химическая очистка сточных вод
сульфатцеллюлозного производства
Химическая очистка сточных вод сульфатцеллюлоз-
ного производства от растворенных органических ве-
ществ заключается в коагуляции их при помощи сер-
нокислого алюминия.
При коагуляции указанных сточных вод растворен-
ные органические вещества выпадают в осадок. Дан-
ный процесс может быть интенсифицирован добавкой
полиакриламида. Органические вещества, содержащие-
ся в сточных водах сульфатцеллюлозного производства,
разделяются на два вида: биологически окисляемые и
инертные, не подвергающиеся биохимическому окисле-
нию.
Общее количество органических веществ в сточных
водах характеризуется величиной ХПК, равной 1200—
1250 мг/л, а содержание биохимически окисляемых ор-
ганических веществ — величиной БПК5, равной 200—
250 мг/л.
Биологически очищенные на аэротенках сточные во-
ды имеют ХПК-8004-900 мг/л и БПКг-15-^20 мг/‘л.
При необходимости глубокой очистки после биологиче-
ской требуются следующие дозы реагентов:
A1j(SO4)3-18 HuO . 40 мг)л
(по А1.,О3)
полиакрилам 10 лг/л
После второй ступени очистки очищенной жидкости
ХПК составляет 80—100 мг/л и БПКз — 5 мг/л. При
этом достигается полное обесцвечивание сточной жид-
кости.
Продолжительность осаждения коагулированной
жидкости можно принять 45—60 мин.
Количество осадка влажностью 99,5% составляет
10% от объема очищенной жидкости.
Обезвоживание осадка достигается вакуум-фильтра-
цией.
Очистка дурнопахнущих стоков сульфатцеллюлоз-
ного производства. В настоящее время на сульфат-
целлюлозных заводах проектируются установки по
окислению черных щелоков перед их выпаркой. В ре-
зультате этого значительно снизится количество загря-
знений в дурнопахнущих сточных водах.
Дальнейшая очистка этих сточных вод возможна
путем окисления их активным хлором. В этом направ-
лении ведутся в настоящее время исследовательские
работы, в результате которых будут даны параметры
для проектирования установок по хлорированию дурно-
пахнущих сточных вод сульфатцеллюлозного производ-
ства.
Использование скопа. При выработке печатных бу-
маг (с зольностью более 10%) скоп, уловленный из
сточных вод, содержит более 50% минеральных ве-
ществ. Такой скоп может быть использован' только для
производства низкосортной продукции. Если на данной
фабрике или комбинате такой продукции вырабатывает-
ся незначительное количество, то скоп может быть от-
правлен на ближайшую картонную фабрику, где его
используют для формования на круглосеточном цилин-
дре Внутреннего слоя картона. Целлюлозное волокно
скопа, содержащее смолу, может быть использовано в
композиции однослойных упаковочных бумаг и во
внутренних слоях картона.
Так как скоп всегда содержит загрязнения, то его
нельзя применять для производства белых бумаг, а
также для выработки упаковочных бумаг и картона
для пищевых продуктов. Скоп, полученный при освет-
лении сточных вод, обезвоживают на папочных маши-
нах. Вода, стекающая с папочной машины, содержит
до 50% взвешенных веществ, находящихся в скопе до
обезвоживания. Поэтому эту воду нужно вновь воз-
вращать для улавливания взвешенных веществ на уста-
новки по осветлению воды (см. рис. 30.4—30.6). При
использовании скопа на своем предприятии скоп обез-
воживают до 20—25% (по сухому веществу).
.чин
ГЛАВА 31
ПРЕДПРИЯТИЯ ТЕКСТИЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Текстильные изделия вырабатываются из раститель-
ного— хлопкового и льняного, животного — шерстяного
и шелкового, а также из химического волокна.
В состав текстильной промышленности входят:
1) заводы первичной обработки льна, фабрики пер-
вичной обработки шерсти, кокономотальные фабрики;
2) хлопчатобумажные, льняные, шерстяные, шелко-
вые прядильные и ткацкие фабрики, вырабатывающие
полуфабрикаты — пряжу и суровые ткани;
3) красильно-отделочные фабрики, выпускающие го-
товые отделанные ткани.
А. ИСТОЧНИКИ ОБРАЗОВАНИЯ СТОЧНЫХ ВОД,
ИХ КОЛИЧЕСТВО И ХАРАКТЕРИСТИКА
Заводы первичной обработки льна. Трепаный лен из
высушенной льняной соломы получают:
биологической мочкой, пропаркой или химической об-
работкой соломы;
отжимом с промывкой и сушкой полученного полу-
продукта.— льняной тресты;
обработкой тресты на мяльных и трепальных маши-
нах с получением трепаного льна — сырья для выра-
ботки льняной пряжи.
Сточные воды образуются в цехах мочки, пропарки,
химической обработки льнозаводов при сбросе в кана-
лизацию излишков регенерированной мочильной жид-
кости, отработанных растворов и промывных вод
(рис. 31Л).
Рис. 31.1. Схема канализации завода первичной
обработки льна
1 — мочильные баки; 2 — насос; 3 — воздушный эжек-
тор; 4сброс пены нз баков в сборник; 5 — сброс из-
лишка мочильной жидкости; 6 — отжим и промывка
тресты; 7 —решетка; 8 — канализация бытовых помеще-
ний; 9 — насосная станция; 10 — очистные сооружения;
11 — подача свежей воды
Удельные расходы сточных вод на 1 т льняной со-
ломы следующие:
при тепловой мочке с регенерацией мочильной жид-
кости ......................
при пропарке льняной соломы . .
, мочке в воде-воздушной эмульсии .
» химической обработке луба льна.
10
30
6
40
Проектируемые в настоящее время цехи мочки или
пропарки льна рассчитываются на производительность
порядка 3—6 тыс. т тресты в год.
Характеристика сточных вод мочки и пропарки льна
следующая.
Цвет ............
Взвешенные вещества
Сухой остаток .......
Зольность сухого остатк
БПКполн. •
PH ..............
Количество осадк
станвания .
бурый
1 000—2 500 жг/л
2 000—6 000
40-50%
1 800—3 500 мг!л
5,2-8
1,5—3,2% от объ-
ема сточных вод
Сточные воды представляют собой экстракт из льня-
ной соломы, насыщенный растворенными органическими
и минеральными соединениями, а при мочке — и продук-
тами жизнедеятельности микробов. При химической об-
работке луба льна в сточные воды поступают применен-
ные реагенты, увеличивающие зольную часть сухого ос-
татка. При переработке 1 т льняной соломы в сточные
воды переходит много биогенных элементов: до 9 кг ка-
лия, 1,3 кг натрия, 2,6 кг фосфора, 1,9 кг окиси кальция,
что определяет их высокую удобрительную ценность.
На рис. 31.2 приведен график кинетики выпадения
осадка из сточных вод тепловой мочки льна.
В ре мп В мин
Рис. 31.2. Кинетика
выпадения осадка из
сточных вод тепло-
вой мочки льна
1 — регенерированная
мочильная жидкость;
2 — общий сток цеха теп-
ловой мочки
Кокономотальные фабрики. Коконы тутового шелко-
пряда обрабатываются на конвейерных запарочных ма-
шинах паром и водой; размотка оболочек коконов про-
изводится в теплой воде. В цехе обработки отходов бра-
кованные коконы и отходы обезжириваются и обесклеи-
ваются варкой и промывками.
В сточные воды отходят примеси сырья: серицин-шел-
ковый клей, скрепляющий в коконе элементарные волок-
на и состоящий в основном из аминокислот, белковые и
жировые вещества, механические примеси и волокно.
Глава 31: Предприятия текстильной промышленности
335
Ориентировочный удельный расход сточных вод на
1 т шелка-сырца составляет 1140 jh3; коэффициент не-
равномерности притока сточных вод 1,2.
Характеристика сточных вод кокономотальных фаб-
рик следующая.
Цвет
Запах .
Взвешенные вещества
Сухой остаток ; . . . .
Зольность сухого остатк'
БП|{полн. •
pH............
Азот аммонийный .
Фосфор . . .
Количество оса;
желтый
сероводорода,
резкий
235 мг/л
1200 ,
50%
900 мг1л
7,3—7,5
30 мг/л
50 „
большое
Фабрики первичной обработки шерсти. Полученная
при стрижке овец шерсть содержит естественные загряз-
нения — шцрстный жир, пот и механические примеси
(например, песок, землю, навоз, солому). Очистка шерсти
от загрязнений производится на фабриках промывкой в
теплых водных растворах мыла и соды. В настоящее
время успешно внедряется промывка шерсти с примене-
нием синтетических моющих средств, преимущественно
сульфанола.
Промываемая шерсть продвигается в пятибарочной
мойной машине от первой к пятой барке, моющий рас-
твор поступает в четвертую барку, откуда передается с
подкреплением в следующие барки навстречу потоку
шерсти. Из первой барки отработанный раствор, насы-
щенный шерстным жиром, потом и грязью, поступает
при промывке тонкой и полутонкой шерсти в цех добы-
чи шерстного жира или в канализацию при промывке
грубой незажиренной шерсти. Пятая барка машины
работает на полоскании мытой шерсти. Два раза в сутки
производится очистка машины с поступлением в канали-
зацию массированных выбросов грязи.
Удельный расход сточных вод на 1 т мытой шерсти
составляет 40 м3, из них (в %):
от противоточной промывки 44
„ полоскания мытой шерсти.................... 36
„ опорожнения барок при чистке машины . 20
Количество сточных вод сокращается на 35—50%
при введении повторного использования отработанных
вод, в первую очередь стоков полоскания мытой шерсти.
В сточные воды отходят примеси сырья и отходы
примененных реагентов. Характеристика загрязнений
сточных вод приведена в табл. 31.1.
Таблица 31.1
Характеристика загрязнений сточных вод в кг на 1 т мытой
шерсти
Показатели Сорта шерсти
тонкая полутонкая грубая
Шерстный жир . 350 240 40
Жирные кислоты:
пота 170 170 110
мыла 18 15 —
Сода ... .... 80 70 50
Механические примеси 720 700 260
Волокно 5—12 5-12 5—12
При промывке шерсти сульфонолом в сточные воды
переходит до 25 кг сульфанола, что создает его концен-
трацию в стоке противоточной промывки порядка 1 г/л,
а в стоке полоскания мытой шерсти порядка 0,1—
0,2 г/л.
Характеристика сточных вод от' промывки шерсти
приведена в табл. 31.2.
Таблица 31.2
Характеристика сточных вод от промывки шерсти
(после 2-часового отстаивания)
Пок Противоточная про- мывка грязной шерсти Полоск
топкой полутонкой ине мытой шерсти
Цвет Прозрачность в см . Сухой остаток в г/л Зольность сухого остатка в % ХПК и г!л . . . БПКполн в г1л рн Азот аммошшиый в г)л 0 50 32 55 20 10,5 0,5 Бурый 0 45 40 45 10 10,5 0,2 0,5 0,5 35 0,4—1 0,13—0,2 8,6 0,002
Содержание шерстного жира—• ценного сырья для
выработки фармацевтического и медицинского ланоли-
на—в сточных водах промывки тонкой и полутонкой
шерсти составляет 12—20 г/л, снижаясь в стоке про-
мывки грубой шерсти до 1—3 г/л. Средняя концентра-
ция механических примесей сточных вод промывки шер-
сти составляет 15—16 г/л, снижаясь после 2-часового
отстаивания до 3—4 г/л. В стоке опорожнения первой и
второй барок мойной машины концентрация механиче-
ских примесей доходит до 200—230 г/л.
На рис. 31.3 приведен график кинетики выпадения
осадка из сточных вод.
Время в мин
Рис. 31.3. Кинетика
выпадения осадка из
шерстомойных сточ-
ных вод
1 — помесная шерсть;
2 — шерсть кроссбред-
повозеландский; 3 —
мериносовая шерсть
Объем осадка составляет 2—8% от объема воды;
средняя его влажность 84—86%. Содержание жира в
осадке в зависимости от сорта промываемой шерсти ко-
леблется от 3,8 до 45 г/л.
Прядильные, ткацкие и красильно-отделочные хлоп-
чатобумажные, льняные, камвольно-сукоиные и шелко-
вые фабрики. На прядильных фабриках из натурального,
химического или смешанного волокна изготовляют суро-
вую или окрашенную пряжу.
На ткацких фабриках из суровой пли окрашенной
пряжи вырабатывают ткани различных сортов. В приго-
товительных отделах фабрик производится обработка
нитей основ шлихтой для усиления их прочности. Шлих-
та готовится в основном из крахмала или его замените-
лей.
На красильных фабриках суровые ткани проходят хи-
мическую подготовку к крашению, окрашиваются и от-
делываются. В водных процессах химической подготовки
тканей для удаления с них примесей волокна и вспомо-
гательных реагентов, нанесенных при подготовке к пря-
дению и ткачеству, применяют щелочи, кислоты, пере-
кись водорода, синтетические моющие и другие ве-
щества.
336
РАЗДЕЛ IV. Очистка производственных сточных вод
Крашение волокнистых материалов производится ис-
кусственными органическими красителями: прямыми,
кубовыми, сернистыми, кислотно-хромовыми и др.
В качестве вспомогательных реагентов применяются
поваренная и глауберовая соли, сернистый натрий, сода,
закрепители, смачиватели, диспергаторы.
Специфическими загрязнителями текстильных сточ-
ных вод являются синтетические вещества и моющие
средства, обладающие комплексом ценных технологиче-
ских свойств. Нейоногенные поверхностно-активные ве-
щества ОП-7 и О.П-Ю, а также анионо-активные вещест-
ва— алкиларилсульфанаты (сульфанол и некаль) за-
трудняют транспортирование и очистку сточных вод
из-за интенсивной пенообразугощей способности. Препа-
раты ОП-7 и ОП-Ю, сульфанол НП-1 и некаль, биохими-
чески не окисляются. Сульфанолы Б и Т в процессе
очистки сточных вод в аэротенках окисляются на 40—
50%.
Хлопчатобумажные ткацкие и отделочные фабрики.
Удельные расходы сточных вод принимаются в соответ-
ствии со следующими данными (в л3 на 1 т пряжи, во-
локна или тканей):
ткацкие фабрики (промывка оборудования шлих-
товальных отделов). 0,5—0,8
отбельные фабрики................................ 100
ситцепечатные фабрики (включая отбельный цех) 275—300
цехи крашения хлопка и пряжи ... 120
отделочные фабрики штапельных тк' 230
цехи крашения штапеля и пряжи . 65
Коэффициенты неравномерности притока сточных вод
принимаются следующие:
отбельные фабрики (непрерывная отбелка). 1,1
ситцепечатные фабрики......................... 1,25
отделочные фабрики штапельных тканей . 1,45
цехи крашения волокна и пряжи. 2,15
Проектируемые в настоящее время комбинаты рассчи-
таны на выпуск 30—50 т тканей в сутки.
Сточные воды отбельных фабрик содержат продукты
распада примесей волокна и крахмала шлихты, а также
минеральные соли — продукты реакций между применен-
ными реагентами и солями жесткости воды. По степени
концентрации загрязнений сточные воды разделяются на
грязные (70%) и малозагрязненные (30%).
Характеристика сточных вод отбельных фабрик при-
ведена в табл. 31.3.
Таблица 31.3
Характеристика сточных вод отбельных фабрик
Пок Общий сток Малозагряз- ненные воды
Цвет .... Прозрачность в см. . . Сухой остаток в мг/л .... Зольность сухого остатка в % ХПК в мг/л . БПКполиплгг^- PH Взвешенные вещества в мг/л Азот аммонийный в лгг/.z .... Количество осадка после 2 -ча- сового отстаивания в % от объема сточных вод Желто-бурый 1,5—2,5 1 500—1 800 45—55 800 400—500 10—11 400 9 0,3—1,5 Бесцветный 12—15 400 40 15 7,5 0 0
На красильно-отделочных фабриках сточные воды
образуются при промывках тканей, опорожнении и про-
мывках барок машин и на химических станциях. Сточ-
ные воды загрязнены продуктами распада шлихты, кра-
сителями и разнообразными реагентами (табл. 31.4).
Таблице 31 4
Характеристика загрязнений сточных вод
хлопчатобумажных отделочных фабрик и отделочных фабрик
штапельных тканей (в кг на 1 т ткани)
Показатели Хлопчатобу- мажные отделочные фабрики Отделочные фабрики штапельных тканей
Примеси сырья . Шлихта . Красители Реагенты: органические . неорганические Синтетические поверхностно-ак- тивные вещества . Хром . Волокно 35—45 30—45 70 100 3—10 0,3-0.5 10—15 0,5—0,8 20—10 3—6 90 100 10—20 10—15
Характеристика сточных вод красильно-отделочных
фабрик приведена в табл. 31.5.
Таблица 31.5
Характеристика сточных вод красильно-отделочных фабрик
Пок Хлопчато- бумажные Меланжевые (в основном сернистое крашение) Штапель- ные
Интенсивность окраски но разбавлению Прозрачность в см . Сухой остаток в мг/л . . Зольность сухого остатка Б™п°олн в мг/л pH Азот аммонийный в мг/л . Взвешенные вещества в мг/л Количество осадка после 2-часового отстаивания в % от объема сточных вод . 1:50—1:150 0,1 1200 60 350—650 9—11 8—15 250 0,4—1,5 1:100—1:350 0 До 3 000 70 500—600 9—11,5 3—9 275 0,2—1,5 1:50—1:150 0—0,1 1 000—1 200 50 200—325 8,5—10,5 3—10 225 0,2—1
Сточные воды имеют интенсивную цветность, значи-
тельное потребление кислорода и содержат биохимиче-
ски не окисляющиеся синтетические вещества. В стоках
сернистого крашения содержатся сульфиды, переходя-
щие в тиосульфаты и сульфаты. Концентрация хрома не
превышает 1—3 мг!л.
Осадок сточных вод на 30—60% состоит из органиче-
ского вещества. Кинетика выпадения осадка <из сточных
вод фабрик приведена на рис. 31.4,
Льняные прядильные, ткацкие и отбельно-отделочные
фабрики. Удельные расходы сточных вод принимаются в
соответствии со следующими данными (в hi3 на 1 т пря-
жи или ткани):
прядение льна..............................
ткацкие фабрики (промывка оборудования ш;
товвльных отделов).
варка пряжи и бобинах .
отбелка „ „
крашение - „ ..........................
отбелка тканей из отбеленной пряжн (непрерыв-
ная) ...........
пропитка брезентов ....
льняной комбинат в целом
0,3—0,8
252
38
250—350
Глава 31. Предприятия текстильной промышленности
337
Коэффициенты неравномерности притока сточных вод
принимают следующие:
прядильные фабрики 1.8
пряжебельпые „ 1,9
товаробельные „ 1,3
пропитка брезентов 1,2
Средний по мощности льняной комбинат выпускает
10—15 т пряжи и 8—12 т тканей в сутки.
Сточные воды прядильных фабрик загрязнены про-
дуктами распада нецеллюлозных примесей льна, пря-
дильной эмульсией и мелким волокном.
Время В мин
Рис. 31.4. Кинетика
выпадения осадка из
сточных вод хлопча-
тобумажных фабрик
1 — отбельной; 2 — от-
бельно-красильной
На отбельных фабриках образуются грязные (80%) и
малозагрязненные (20%) сточные воды. К последним от-
носятся стоки выходных мойных машин товаробельных
фабрик. Загрязнения сточных вод состоят из продуктов
распада примесей волокна и крахмала шлихты, а также
отходов примененных реагентов.
Характеристика загрязнений сточных вод приведена
в табл. 31.6.
Таблица 31.6
Характеристика загрязнений сточных вод (в кг на 1 т продукции)
Показатели Пряже - бельные фабрики Товаро- бельпые фабрики Пропитка брезентов
Примеси сь^рья . Шлихта . 130—170 20—165 20—30
—- 30—10 30—10
Реагенты:
органические . — — 35
неорганические. 75—180 80—210 70—100
Красители ... ..... Синтетические поверхностно- 2 9 2,5
активные вещества 10 10-15 —
Медный купорос 24
Хромпик 12
Волокно 10—15 10—12 5—10
Характеристика сточных вод, имеющих интенсивную
бурую окраску, щелочную реакцию и большое количест-
во сухого остатка, приведена в табл. 31'.7.
Сточные воды пропитки брезентов разделяются по со-
ставу на три группы:
1) от промывки ткани после закрепления дубления
медью и хромом (17%);
2) от промывки после обработки тканей красителями
(66%);
3) от промывки после обработки тканей ацетатом
алюминия (17%).
Характеристика этих сточных вод приведена в
табл. 31.8.
Осадок сточных вод состоит на 35—50% из органиче-
ских веществ. Кинетика выпадения осадка из сточных
вод фабрик приведена на рис. 31.5.
Таблица 31.7
Характеристика сточных вод
Пок Прядиль- ные фабрики Льнокомби- наты (общий сток)
Интенсивность окраски по разбавле- нию Прозрачность в см . . Сухой остаток в лг/л Зольность сухого остатка в % БПКполи вмг1л. рн ... Взвешенные вещества в л г/л Азот общий в мг/л . . .... Количество осадка после 2-часового отстаивания в % от объема сточных вод 1:80 1 800—3 500 45 До 1 800 7,2 400 7 1,3 1:40—1:100 1—2 2 000 60 400—650 8.5-10 225 10 0,4—1
Таблица 31.В
Характеристика сточных вод пропитки брезентов
Показатели Промывка тканей после обработки медью и хромом Пропитка (общий сток)
Интенсивность окраски по разбавлению . . . Сухой остаток в Мг/л .... Зольность сухого остатка в % ХПК в лг/л рн Взвешенные вещества в лг/л Медный купорос в мг/л Хромпик в мг/л Количество осадка после 2-ча- сового отстаивания в % от объема сточных вод . 1:200 2 200 72 530 4,5—5 500—1 400 1 000—2 000 500—800 1,2 1:100 2 600 68 780 4,5-8 1 000 100-200 100—120 До 5
Рис. 31.5. Кинетика
выпадения осадков
из сточных вод льня-
ных фабрик
1 — прядильной; 2—
пряжебельпой; 3 — това-
робельной; 4 — общего
стока льняного комбина-
та
Камвольные и суконные фабрики. Удельные расходы
сточных вод принимают в соответствии со следующими
данными (в м3 иа 1 т ткани):
камвольные фабрики 200—250
тонкосуконные „ 230—300
грубосуконные 320—-100
Коэффициенты неравномерности притока сточных вод
принимают следующие:
камвольные фабрики................ 1,95
тонкосуконные и грубосуконные фабрики 2
Сточные воды на фабриках образуются в процессах
промывок ткани, волокна и пряжи, при спуске отрабо-
танных растворов из барок машин и на химических
станциях.
Характеристика загрязнений сточных вод приведена
в табл. 31.9.
338
РАЗДЕЛ IV. Очистка производственных сточных вод
Таблица 31.9
Характеристика загрязнений сточных вод (в кг на I т тканей)
Показатели Фабрики
камволь- ные тонко- суконные грубо- суконные
Реагенты: органические (включая за- масливателп и шлихту) неорганические . . . Красители Синтетические поверхностно- активные вещества . Хромпик Медный купорос Волокно 180 195 4,5 25 1,7 0,2 10 170 250—300 6,5 18 2.4 0,4 16 90 260—350 6,5 16 3 0.5 18
Сточные воды камвольных фабрик, применяющих в
основном кислотно-хромовое крашение, имеют слабоще-
лочную реакцию и умеренную цветность. Потребление
кислорода происходит вследствие распада замасливате-
лей, волокна, уксусной и олеиновой кислот. Концентра-
ция синтетических поверхностно-активных веществ до-
стигает 150 мг/л.
Состав сточных вод суконных фабрик более сложен
вследствие применения различных видов крашения, в том
числе и сернистого. Эти сточные воды — щелочные, ин-
тенсивно окрашенные; концентрация в них синтетических
поверхностно-активных веществ доходит до 100 мг/л.
Сточным водам фабрик при работе на оборудовании
периодического действия свойственна неравномерность
физико-химического состава (на протяжении смены ме-
няются температура, величина pH и БПК жидкости).
Характеристика сточных вод камвольных и суконных
фабрик приведена в табл. 31.10.
Таблица 31.10
Характеристика сточных вод камзольных и суконных фабрик
Пок Фабрики
сук
Цвет Интенсивность окраски по разбавле- нию . ... Сухой остаток в мгьг... Зольность сухого остатка в % . БПКполн ил,г'-4 pH Взвешенные вот ества в мг/л Азот аммонийный в мг/л Количество осадка после 2-часового отстаивания в % от объема сточных вод Лиловый 1:100 1 800—2 000 45—75 200—250 7,6—7,8 150 10—13 0,1 Темп - серый 1:200—1:250 1 800—2 200 50—75 300—400 9,5-10,5 300 10—30 0,2—1
Кинетика выпадения взвеси из сточных вод фабрик
приведена на рис. 31.6.
Рис. 31.6. Кинетика вы-
падения осадка из сточ-
ных вод камвольных и
суконных фабрик
/ — камвольной; 2 — тонко-
суконной; 3 и 4 — грубосу-
конной; 5 — промывка тка-
ней суспензией сукноваль-
ной глины
Шелковые прядильные, крутильные, ткацкие и кра-
сильно-отделочные фабрики. Количество сточных вод
принимается следующее (в -Л13 на 1 т продукции):
прядильные фабрики ........
крутильные и ткацкие фабрики
красильно-отделочные фабрики:
ткани из химического волокна ................
„ из натурального и искусственного шелк
ворсовые ткани .
340
0,5—1
175
210
300
Коэффициенты неравномерности притока сточных вод
этих фабрик следующие:
прядильные фабрики.........
красильно-отделочные фабрики .
1,2
1,5—2,1
Сточные воды прядильных фабрик загрязнены приме-
сями натурального шелка, жирными кислотами мыла и
содой; БПК жидкости составляет 3—5 г/л; рН=10,5-ь11.
Сточные воды красильно-отделочных фабрик загряз-
нены продуктами распада примесей сырья и реагентами.
Характеристика загрязнений сточных вод фабрик (в
кг па 1 т тканей) следующая.
Примеси тканей:
из натурального шелка — сернцип, жировые
вещества................................... 220—260
из химических волокон—шлихта,
крахмал 20—30
Красители 10
Реагенты:
органические 50—65
минеральные................................. 100—110
Синтетические поверхностно-активные вещества1 15—20
Хромпик следы
*’ Концентрация синтетических поверхностно-активных ве-
ществ в сточных водах отделки тканей из химических воло-
кон доходит до 70 мг/л и более.
Характеристика сточных вод красильно-отделочных
фабрик следующая.
Интенсивность окраски по разбавлению
Сухой остаток ....
Зольность сухого остатк
ХПК .
БПКполи.
pH.................
Взвешенные вещества
Азот аммонийный
Количество осадка
стаивания .
1:50—1:100
1 200—2 000 мг/л
50-55%
800—2 000 мг/л
225—670
7,8—10,5
200—350 мг)л
3,25 ' „
0,1—1,5% от объ-
ема сточных вод
Б. МЕТОДЫ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД
Очистка сточных вод заводов первичной обработки
льна производится почвенными методами иа полях оро-
шения или фильтрации, предусматривается возможность
разбавления сточных вод для снижения БПК жидкости.
К сооружениям предварительной очистки сточных
вод относятся:
1) решетки с прозорами 12—16 мм на выпусках сточ-
ных вод из цехов;
2) песколовки и отстойники, рассчитываемые на
1,5-ч отстаивание, с приспособлениями для задержания
и удаления всплывающей костры;
3) иловые площадки с нагрузкой 2—3 м2!м2 год.
Искусственная биологическая очистка сточных вод на
заводах с сезонной мочкой или пропаркой льна не ре-
комендуется.
Глава 31. Предприятия текстильной промышленности
339
Очистка сточных вод в прудах может стать эффек-
тивной только при разбавлении порядка 1 100 и при
10—'15-суточном пребывании в прудах.
Очистка сточных вод кокономотальных фабрик при
отсутствии, возможности присоединения их к городской
канализации производится биологическим методом на
полях фильтрации или на биологических фильтрах.
Норма нагрузки осадка сточных вод на иловые пло-
щадки составляет 2—3 Л13/.и2 год.
Очистка сточных вод фабрик первичной обработки
шерсти. Начальной стадией очистки сточных вод незави-
симо от применяемого метода промывки является выде-
ление из них минеральных примесей, волокна и шерст-
ного жира.
Выделение минеральных примесей производится в пес-
коловках с горизонтальным движением воды при сле-
дующих расчетных параметрах:
скорость протока воды . . 0,1—0,3 м/сек
продолжительность протока.......... 30 сек
количество задержи ваелого осадка от общего
веса механических примесей шерсти . 30—40%
Нагрузку на песковые площадки принимают для юж-
ных районов СССР равной 15 м3/м2 год; для районов
средней полосы нагрузка умень-
шается на 25%, а для северных —
на 50%.
Механизированные волокноуло-
вители могут приниматься двух
типов:
1) вибрационный маркиШУ-2,
предложенный П1\К Проектмаш-
деталь, пропускной способностью
по воде до 180 м3/ч; выделенные
примеси передаются транспорте-
ром в утильцех;
2) транспортерного типа по ти-
повому проекту пропускной спо-
собностью по воде 30 м3/ч.
Выделение шерстного жира, на-
ходящегося в жидкости в виде ча-
стиц размером 0,5—6 мк, из сто-
ков промывки тонкой и полутон-
кой шерсти производится по фло-
тационно-сепарационному спосо-
бу. Выход товарного жира состав-
ляет 40—60% от его количества в
воде, поданной на обработку. Сни-
жение БПК сточных вод принима-
ют до 35% от .начального
(рис. 31.7).
В процессе выделения жира
происходит разделение сточных
вод на отработанные воды фло-
тации (.20%), водяной сброс сепа-
раторов (45%) и иловой сброс (35%). Водяной сброс
сепараторов после отстаивания возможно повторно
использовать в производстве.
На рис. 31.8 приводится схема канализования фабри-
ки с повторным использованием части сточпых вод.
Сточные воды промывки шерсти мылом и содой, про-
шедшие песколовки, волокноуловители и цех жиродобы-
чи, подаются в отстойники с 2-часовым отстаиванием во-
ды. Отстоеипая жидкость нейтрализуется кислотой до
величины рН = 8-^8,2 и обрабатывается в метантенках
для сбраживания органического вещества со снижением
БПКполн на 85—92%. Нагрузка иа метантенки составля-
ет 1600 г/сутки БПКполн на 1 ж3 емкости соору-
жения.
Метантенки принимают двухкамерные с равным объ-
емом камер, возвратом части осадка из второй ступени
в первую и интенсивным перемешиванием содержимого
камер сбраживания. Дальнейшая очистка сточных вод
после их отстаивания и преаэрации может производиться
в аэротенках-смесителях с регенераторами при раз-
бавлении в 2 раза и более.
Нагрузка иа аэротенки составляет 750 г БПКполн на
1 м3 полезной' емкости сооружения в сутки. Расход воз-
духа до 100 м3 на 1 м3 жидкости. Обработка осадка в
количестве 3—8% от объема воды производится на ило-
вых площадках с механизированной уборкой.
Заводского опыта очистки сточных вод по приведен-
ной схеме не имеется, поэтому указанные выше пара-
метры будут уточняться по итогам изучения работы
установок (рис. 31.9).
Биологические очистные сооружения — аэротенки —
могут нормально работать при следующем содержании в
сточных водах синтетических моющих средств: не более
10 мг/л сульфанола НП-1 (додецилбензолсульфаиата) и
не более 20 г/л сульфанолов Б и Т (алкилбензол и
алкилтолуолсульфанаты). Поэтому при работе фабрик с
применением сульфанола с его концентрацией в сточных
водах 1 г/л становится необходимой предварительная
Каналиэация
Рис. 31.7. Схема установки для извлечения шерстного жира нз сточных вод
промывки шерсти флотационно-сепарационным способом
1 — флотационная машина; 2—пеносборный бак; 2а — промежуточный бак; 3 — бак
нагрева жирового полупродукта до 90—95° С; 4 — сборник товарного жира; 5 — бак на-
грева водопроводной воды до 90—95° С; б — тара; 7 — насосы; 8 — первичный сепаратор;
9— вторичный сепаратор-очиститель; /0 —подача сточной воды на обработку; // — во-
допровод; /2 — пар
химическая очистка сточных вод, которые прошли обра-
ботку флотацией и сепарированием для выделения ос-
новной части диспергированного в жидкости шерст-
ного жира, тормозящего химические очистные про-
цессы.
Технология химической очистки сточных вод находит-
ся в стадии разработки. Химически обработанные сточ-
ные воды должны очищаться биологически в аэротенках
при условии соответствующего разбавления бытовыми
сточными водами.
В настоящее время не имеется доступных и эффек-
тивных ^методов обезвреживания сточных вод от потен-
циально возможных спор сибирской язвы. Поэтому осо-
бое внимание должно быть обращено иа проведение пре-
340
РАЗДЕЛ IV. Очистка производственных сточных вод
дупредительных ветеринарных и санитарных мероприя-
тий на местах, а также на дезинфекцию шерсти..
Рис. 31.8. Схема канализации фабрики первичной
обработки шерсти
I — моечпо-сушильный корпус; 1 — сточные воды противо-
точной промывки шерсти; 2 — то же, сброса 1 и 2 барок;
3 — то же, сброса 3 и 4 барок; 4 — песколовки; 5 — волокпо-
улошггелн; 6 — цех добычи шерстного жира; 7 — сеть
грязных вод; 8 — станция перекачки; 9 — сооружения
предварительной очистки сточных вод; 10 — бытовые сточ-
ные воды; 11 — повторное использование стоков полоскания
мытой шерсти и водяного сброса сепараторов; 12 — водовод
на городские очистные сооружения
Примечание. В процентах указан расход сточных вод
от общего стока, уточняемый технологическим заданием.
Рис. 31.9. Схема очистки сточных вод фабрики первич-
ной обработки шерсти при работе с применением мыла
и соды
а — загрязненных; б — малозагрязиенных; 1 — песколовки; 2 —
первичные отстойники; 3 — нейтрализация щелочности сточных
вод; 4 — насосы; 5 — метантенки; 6 — отстойники; 7 — сборные
резервуары; 8 — смесители; 9 — аэротенки-смесители с регене-
раторами; 10 — воздуходувно-насосная станция; И — отстойники;
12 — дезинфекция очищенной жидкости; 13 — контактные резер-
вуары; 14 — выпуск очищенных сточных вод; 15 — обработка
осадка; 16 — котельная п газгольдер; 17 — подача сжатого воз-
духа я активного ила; 18 — илоуллотнителп
Очистка сточных вод текстильных фабрик вследствие
специфичности загрязнителей приобретает особо важное
значение.
Нейоногенные поверхностно-активные вещества ОП-7
и ОП-Ю, а также анионо-активные вещества алкиларил-
сульфанаты — сульфанол и некаль — затрудняют транс-
портирование и очистку сточных вод из-за интенсивной
пенообразующей способности.
Препараты ОП-7 и ОП-Ю, сульфанол НП-1 и некаль
биохимически не окисляются.
Сульфанолы Б и Т в процессе очистки сточных вод в
аэротенках окисляются на 40—50%•
Первичная очистка сточных вод красильно-отделоч-
ных фабрик. При проектировании канализаций необходи-
мо учитывать специфические особенности состава сточ-
•мых вод:
1) загрязненность их волокном, засоряющим трубо-
проводы и сооружения;
2) наличие в сточных водах пропитки брезентов со-
лей меди и хрома;
3) вредное влияние синтетических поверхностно-ак-
тивных веществ на условия транспортирования и очист-
ки сточных вод;
4) непостоянство состава сточных вод отбелки и
крашения пряжи, промывки и крашения камвольных су-
конных тканей.
Выделение волокна ,пз сточных вод производится ре-
шетками с прозорами 7 мм, устанавливаемыми на вы-
пусках внутренней канализации фабрик. Необходимость
установки механизированных волокноуловителей на вы-
пусках сточных вод камвольных, суконных фабрик и
хлопкокрасильиых цехов обосновывается в проектах.
Выделение солей меди и хрома из промывных вод
закрепления дубления при пропитке брезентов произво-
дится методом ионного обмена с обязательной предва-
рительной химической очисткой промывных вод для вы-
деления взвеси. Проектирование регенерационных уста-
новок, входящих в состав основного производства, вы-
полняется по специальным указаниям.
На рис 31.10 приведена схема канализации цеха про-
питки брезентов.
Рис. 31.10. Схема канализации цеха пропитки
брезентов
1 — дубление; 2 — закрепление дубления медыо и хро-
мом; 3 — промывка; 4 — обработка сернистым натрием
и красителем; 5 — промывка; б — пропитка мыльно-па-
рафнновой эмульсией; 7 — закрепление пропитки ацета-
том алюминия; 8 — промывка; 9 — регенерационная уста-
новка; 10 — раствор солей меди и хрома на повторное
использование; 11 — канализация; 12 — водопровод;
13 — химическая станция
Устранение вредного влияния синтетических поверх-
ностно-активных веществ на работу биологических очист-
ных сооружений производится:
1) регулированием поступления на очистку сточных
вод таким образом, чтобы концентрация синтетических
поверхностно-активных веществ не превышала допусти-
мых норм;
2) заменой в производстве препаратов ОП-7, ОП-Ю,
сульфанола, некаля биохимически окисляющимися пре-
паратами — алкилсульфанатом, алкилсульфатом и др.
Усреднение состава сточных вод при необходимости
производится в усреднителях, оборудуемых устройства-
ми, предупреждающими выпадение осадков. Усредните-
ли рассчитываются по технологическим заданиям на
приток и концентрацию сточных вод в течение смены.
Глава 31. Предприятия текстильной промышленности
341
Очистка сточных вод красильно-отделочных фабрик.
К сточным водам этих фабрик применимы механические,
химические и биологические методы очистки, дающие раз-
личный очищающий эффект.
Механическая очистка сточных вод путем отстаива-
ния в течение 2 ч приводит к снижению содержания
взвешенных веществ иа 50% при снижении БПК не бо-
лее 8—15% и снижении цветности на 15—20%.
Химическая очистка сточных вод производится коа-
гуляцией с последующим отстаиванием в течение не
менее. 2 ч. В качестве коагулянтов применяются серно-
кислый алюминий, сульфат железа, хлорная известь и др.
в дозах от 200 до 2000 мг[л и более, в зависимости от
степени концентрации жидкости и значений pH. Добав-
ление в процесс флокулянтов — полиакриламида, препа-
рата ПАНГ и др. — в дозах порядка 3—10 мг{л приво-
дит к увеличению эффективности очистки. Выявление
оптимального режима коагуляции по типу реагента или
комбинации реагентов -и их дозе, необходимой продол-
жительности отстаивания, количества и свойств осадка
следует проводить экспериментальным путем.
Химические методы очистки могут применяться для
осветления и обесцвечивания сточных вод, снижения
щелочности, выделения ядовитых примесей. Химическая
очистка может рекомендоваться для выделения из сточ-
ных вод сульфанола в случаях больших его концентра-
ций.
Химической очисткой сточных вод достигается выде-
ление взвешенных веществ иа 90—95% и снижение цвет-
ности на 50—85%. Количество растворенного органиче-
ского вещества уменьшается при этом недостаточно, и
жидкость остается загнивающей; снижение БПК не пре-
вышает 35—45%.
Для очистки сточных вод красильно-отделочных фаб-
рик, содержащих органические вещества, наиболее при-
менимы биологические методы очистки. Однако эффек-
тивность биологической очистки одних производственных
сточных вод снижается из-за наличия в них биохимиче-
ски не окисляющихся загрязнений.
Проверенным и надежным методом является совме-
стная биологическая очистка производственных и быто-
вых сточных вод. В результате совместной биологической
очистки производственных и бытовых сточных вод в
аэротенках возможно обеспечить снижение БПК до 20—
25 мг{л, взвешенных веществ до 15—20 мг!л и цветности
на 50—80%.
Расчет сооружений биологической очистки производ-
ственных сточных вод как раздельно, так и в смеси с
бытовыми сточными водами производится по СНиПу.
При проектировании станции аэрации следует при-
менять аэротенки-смесители, что дает возможность очи-
щать жидкость с высокой щелочностью (рН=9) и устра-
нять резкое влияние токсических веществ — сульфидов и
хрома. Окислительная мощность аэротенков должна при-
ниматься не более 700 г БПКполи на 1 Л13 полезной ем-
кости сооружения в сутки.
Метантенки для сбраживания осадка сточных вод
применяются при количестве бытовых сточных вод в
смеси ие менее 25%. Доза загрузки осадка принимается
4—5% по объему, выход газа — 6—7% с .1 м3 загрузки.
При увеличении в смеси количества бытовых сточных
вод доза загрузки и выход газа могут соответственно
возрастать.
Обработку осадка сточных вод следует производить
иа иловых площадках с нагрузкой 1—1,5 м3/м2 год.
Выделение малозагрязнениых сточных вод хлопчато-
бумажных и льняных товаробельных фабрик (стоки вы-
ходных мойных машин) в систему водостоков допускает-
ся производить в случаях спуска грязных сточных вод
в достаточно мощные городские канализации и при со-
гласовании с органами Государственного санитарного
надзора.
На рис. 31.11 приведена схема канализации красиль-
но-отделочных фабрик.
Рис. 31.11. Схемы канализации красильно-отделоч-
ных фабрик
а — присоединение к городской канализации; б — то же, с
выделением малозагрязнениых сточных вод; в — очистка
сточных вод на местных биологических сооружениях; г — то
же, с предварительной очисткой красильных вод; д — то
же, с предварительным усреднением производствен-
ных сточных вод; 1 — волокноуловители; 2 — канализация
производственных сточных вод; 3 — канализация бытовых
сточных вод; 4 — городская канализация; 5 — канализация
малозагрязнениых сточных вод; 6 — насосная станция; 7 —
очистные сооружения; 8 — предварительная очистка сточных
вод; 9 — усреднитель
ГЛАВА 32
ПИЩЕВАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ
32.1. МЯСНАЯ И МЯСОКОНСЕРВНАЯ
ПРОМЫШЛЕННОСТЬ
А. ИСТОЧНИКИ ОБРАЗОВАНИЯ СТОЧНЫХ ВОД,
ИХ КОЛИЧЕСТВО И ХАРАКТЕРИСТИКА
Цех предубойного содержания скота (скот содержит-
ся без подстилки). Сточные воды образуются от скота и
от мойки инвентаря и помещений.
Мясожировой корпус. Сточные воды образуются от
душа животных, мойки туш, субпродуктов, кишок, жира,
помещений и оборудования, от охлаждения вакуум-на-
сосов и конденсаторов жирового цеха и технических
фабрикатов.
От вакуум-насосов и конденсаторов поступают услов-
но чистые воды без органических загрязнений; темпера-
тура сточных вод 25—40° С.
Остальные сточные воды содержат песок, кровь, жи-
ры, шлям, частицы каныги, волос, сухие корма, пова-
ренную соль, щелочь и другие взвеси и растворенные ве-
щества.
Холодильник (работает на оборотной воде). Сточ-
ные воды образуются от охлаждающих устройств в ко-
личестве до 10—15% от потребляемой свежей воды.
Колбасный завод (цех). Сточные воды образуются от
вымачивания и мойки мясосырья, от мытья оборудова-
ния и полов, от душа колбас и агрегатов их термиче-
ской обработки; они загрязнены частицами жира, мяса,
белками, небольшим количеством нитрита и селитры.
Консервный завод (цех). Сточные воды образуются
от -мойки сырья, оборудования, полов, тары и охлажде-
ния банок консервов после стерилизации; они загрязне-
ны жирами, частицами крови п мяса.
Птицекомбинат. Сточные воды загрязнены пометом,
частицами корма, кровью и следами жира.
Птицефабрика. Сточные воды загрязнены кормом и
пометом. Некоторые фабрики имеют цех выработки мо-
чевой кислоты из птичьего помета. Стоки этого цеха об-
разуются от растворения помета с добавлением каусти-
ческой соды и от промывки мочевой кислоты, осажден-
ной из раствора, с добавлением соляной кислоты. Сточ-
ные воды загрязнены частицами помета. Основная масса
помета в канализацию не попадает, она выпускается на
специальные подсушивающие площадки.
Яйцесушильный завод. Стоки образуются от дезин-
фекции и мытья яиц, а также от мытья помещений, обо-
рудования и инвентаря; они загрязнены частицами яич-
ной шелухи, белка и желтка.
Нормы водоотведения этих сточных вод и коэффи-
циенты неравномерности водоотведения приведены в
табл. 32.1.
Таблица 32.9
Нормы водоотведения сточных вод и коэффициенты
неравномерности мясной и мясоконсервной промышленности
Наименование производства Нормы водоотве- дения В JH3 Коэффициент часовой не- равномерности при двухсмен- ной работе ос- новных цехов
Цехи переработки на одну голову: крупного скота . свиней баранов... То же, иа 1 т мяса Колбасные заводы (цехи) на 1 т кол- басных изделий Консервные заводы на 1000 условных банок консервов Мясокомбинат (в целом) на 1 т мяса Птицекомбинат (в целом) на 1 т би- той птицы: без потрошения с потрошением Содержание одной головы: крупного скота . свиней Цех мочевой кислоты на 1 т помета Яйцесушнльпый завод на 1 т порошка Птицефабрика без цеха мочевой кис- лоты на 1000 кур . Примечания: 1. Нормы на пере к мясокомбинатам без цехов клея, препаратов и других специальных щихся обязательной составной част 2 Наибольшие нормы водоотв неравномерности относятся к предпр 3. Холодильная установка рабо- из брызгальной системы условно редко и в расчет не вводится. 1,5—2 0,6—0,8 0,15—0,25 10—15 7—10 2,5-4 16—22 10—13 28-35 0,02 0,007 16—20 15—20 2-3 работку скс желатина, лроизводст: ыо предпри едения и к нятиям мал гает на обе чистая вод 1,8—2,5 1,8—2,5 1,8—2,5 1,8—2,5 1,8—2 1,8—2 1,8—2,5 2-2,5 1,7—2 2,5 2,5 )та относятся медицинских в, не являю- 1ятия. оэффициеиты ой мощности, (ротной воде; а спускается
Сточные воды мясокомбината делятся на производ-
ственные и бытовые.
1. Грязные производственные воды от технологиче-
ских процессов содержат песок, жир, частицы шляма,
каныги и другие взвеси, а также растворенные вещества.
2. Условно чистые воды не имеют загрязнений, тем-
пература их 25—40° С. К этой категории вод относятся
стоки от холодильной, силовой и котельной установок, а
также от вакуум-насосов и барометрических конденса-
торов.
Производственные грязные стоки делятся:
а) на содержащие жир — стоки из цеха пищевых
жиров и часть стоков из цеха первичной переработки,
Глава 32. Пищевая промышленность
343
Таблица 32.2
Характеристика сточных вод птицефабрики, птицекомбината, яйцесушильного завода и мясокомбината
Общий сток
Показатели загрязнений Сток цеха мочевой кислоты птицефабрики (без цеха мо- чевой кислоты) птицекомби- ната яйцесушиль- ного завода грязных произ- водственных вод мясоком- бината мясокомби- ната (произ- водственные, бытовые, услов- но чистые воды)
Цвет . Прозрачность по Снеллену. . Грязи - желтый 0,6 0,2—0,6 1,4-2 Серовато- м елочный 0,4 1 1,3
Объем осадка в % при отстаивании в мин: 15 30. 60. 120 pH Кислотность в мл нормальной щелочи . . Взвешенные вещества (при 105 °C) в лг/л Аммиак в мг/л. . . ... Азот (общий) в лг/л. Хлориды в мг/л 0,05 0,06 0,07 0,11 4,5—5,2 10,8 960 120 225 1100 4,8—8.5 4.8—9,3 6-6,2 1—2 2000—1200 80—130 200—450 200—350 0,3—0,7 0,35—0,7 5.4—5,6 0,5—0,7 689—800 25—30 40—70 60-80 0,2 0,3—0,4 0,3 0,3 6—6,6 0,4 1400 60 220 22" 1,7—2,9 2—3,7 950-1800 11171 I I। W
Окисляемость в мг/л: натуральной сточной воды . после 2-часового отстаивани 850 750 400—750 350—500 100—170 50—90 730 650 - 230—420
БПК( в мг1л: натуральной сточной воды . . после 2-часового отстаивани 1500 1300 850-1800 800—1250 280—470 260—300 4200 2420 1300—1600 900—1250
Количество бактерий . . Сплошной рост 180 000 — — —
Титр Coll Температура (зимняя) в ®С . 10—12 ю 8-ю 11 io"11 12—15 - - 14—22
Примечания: 1 Объем осадка в обще! равным 6%, а в стоке цеха мочевой кислоты - 2. Характеристика сточных вод мясокомбпна и стоке птице -3-4%. та приведена •фабрик (с учет< для удельного р эм бытовых вод) исхода выше но; без цеха мочсвс рматпвиого. ЭЙ КИСЛОТЫ МОЖ! но принимать
кишечного и субпродуктового цехов, из колбасного за-
вода (цеха), из цеха технических фабрикатов, консерв-
ного завода (цеха) и др.;
б) на не содержащие жир — стоки базы предубонно-
го содержания скота, предубойных бухт, шкуроконсер-
вировочного цеха, частично кишечного цеха, завода ме-
дицинских препаратов, а также все стоки птицекомби-
натов, птицефабрик и яйцесушильных заводов.
Соотношение различных сточных вод мясокомбината
(в %):
производственные стоки:
содержащие жир . . 40—55
не содержащие жир 20—25
условно чистые воды . 12—20
бытовые стоки . 9—12
Характеристика сточных вод птицефабрики, птице-
комбината, яйцесушильного завода и мясокомбината
приведена в табл. 32.2.
Б. ПЕРВИЧНАЯ ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД
МЯСОКОМБИНАТОВ НА МЕСТНЫХ
СООРУЖЕНИЯХ
Сточные воды из каныжной мастерской, помещений
для содержания скота и открытых загонов перед поступ-
лением в сеть грязных вод пропускаются через навозо-
уловители, а стоки из карантина, изолятора и санитар-
ной бойни дополнительно подвергаются постоянной де-
зинфекции.
Санитарные бойни, кроме того, имеют периодически
работающие установки для стерилизации сточных вод.
Открытые загоны для скота обслуживаются обще-
сплавиой канализацией с ливиесбросами, через которые
при переполнении сети дождевые воды отводятся по-
верхностными ливнестоками. Поступление дождевых вод
в сеть регулируется шиберами, установленными в наво-
зоуловителях или ближайшем смотровом колодце.
Зольные воды желатинового цеха (с большим содер-
жанием извести) пропускаются через местный отстойник.
На 1 т желатина выпадает до 200 кг осадка.
Независимо от того, сбрасываются ли производствен-
ные сточные воды мясокомбината в городскую канали-
зацию или обрабатываются самостоятельно, на террито-
рии мясокомбината должны быть предусмотрены сле-
дующие местные очистные сооружения:
а) решетка, песколовка и жироловка1 для производ-
ственных жирных вод;
б) навозоуловнтели с решетками для стоков из поме-
щений содержания скота;
в) навозоуловитель и дезинфектор для стоков каран-
тина, изолятора и санитарной бойни;
г) отстойник для зольных вод желатинового цеха.
Расстояние от жироловки до главного производствен-
ного корпуса не нормируется.
1 Сточные воды из цеха пищевых жиров, из варочных отде-
лений .колбасного и. консервного заводов (цехов), из чанов для
вымачивания жиросодержащего сырья и продуктов и др. пе-
ред выпуском в дворовую жироловку предварительно обраба-
тываются в местных жироловках.
344
РАЗДЕЛ IV. Очистка производственных сточных вод
Расстояние от станции перекачки сточных вод до пи-
щевых цехов должно быть не менее 50 м, а до прочих
производственных, административно-конторских и быто-
вых помещений — не менее 25 .и.
При установлении параметров для расчета местных
очистных сооружений можно руководствоваться следу-
ющими данными.
Решетка и песколовка (рис. 32.1) устанавливаются
перед жироловкой в одном с ней здании и рассчитыва-
ются по СНиПу. Количество задерживаемого осадка со-
ставляет 0,03% по объему от расхода сточных вод.
Рис. 32.1. Сооружения механической очистки
/ — решетка; // — песколовка; III — жироловки; /V —жиро-
сборная камера; 1 — подводящий трубопровод; 2 — шиберы;
3 — пробки; 4 — погруженные доски; 5 — скобы; б — ввод во-
допровода d=50 мм; 7 — поплавковый жиросборник
На колбасных и мясоперерабатывающих заводах
(без мясокомбинатов) песколовки при жироловках не
устанавливаются.
Жироловки (см. рис. 32.1) могут применяться с про-
дувкой и без продувки воздухом.
Продолжительность пребывания сточных вод в жи-
роловке (.при максимальном потоке) составляет 10—
15 мин.
Осадок из жироловки удаляется самотеком или пе-
рекачивается насосом.
В жироловке на 1 м3 сточных вод задерживается
400—600 г, или на 1 т мяса — 3,5—5 кг жиромассы.
Подъем жира на поверхность производится при по-
мощи настенной ручной лебедки, тельфера или насоса,
в зависимости от размера предприятия и количества
выловленного жира; в случае применения насоса тре-
буется подогрев жиромассы до 45—55° С.
Навозоуловители (рис. 32.2). Количество навоза от
одной головы крупного рогатого скота составляет 16 кг,
свиньи — 9 кг и (мелкого скота — 3 кг в сутки.
При сухой уборке помещений в навозоуловителе за-
держивается 5% от общего количества навоза. Объем
грязевой части навозоуловители рассчитывается на 1—
2-суточный, а проточной — на 5-минутный максималь-
ный расход сточных вод.
Отстойники-дезинфекторы (рис. 32.3) для сточных вод
карантина, изолятора и санитарной бойни проектируют-
ся контактного типа; для мелких мясокомбинатов — од-
нокамерные, а для средних и больших — двухкамерные.
i
Рис. 32.3. Отстойник-дезинфектор
/ — собственно дезинфектор; II — навозоуловитель;
/// — насосная; 1 — решетка; 2 — шибер; 3 — насос
для перемешивания жидкости с хлором
Доза хлора составляет не менее 100 г на 1 л3 сточ-
ных вод. Продолжительность контакта-1—2 ч.
/ — решетка из брусков 2,5X4 см с зазорами I см;
2 — настил из досок; 3 — скобы
В. МЕТОДЫ ОЧИСТКИ И СООРУЖЕНИЯ ДЛЯ
ОБРАБОТКИ СТОЧНЫХ ВОД ПЕРЕД ВЫПУСКОМ
ИХ В ВОДОЕМ
Производственные сточные воды мясокомбинатов мо-
гут очищаться совместно с бытовыми водами или само-
стоятельно; в обоих случаях применимы обычные мето-
ды биологической очистки.
Отстойники. Для предварительной обработки произ-
водственных вод применимы обычные вертикальные, го-
ризонтальные или двухъярусные отстойники.
Глава 32. Пищевая промышленность
345
Данные для расчета отстойников следующие:
продолжительность отстаивания . . .
количество выпадающего осадка в сток
мясокомбинатов
1—1,5 ч
2,4—2,8%
от расхода
сточных вод
4—6% от рас-
хода сточных
вод
птицефабрик
Объем осадка в двухъярусных отстойниках за счет
перегнивания и уплотнения уменьшается на 75%.
Данные об объемах септической части приведены в
табл. 32.3.
Таблица 32.3
Объем септической части двухъярусных отстойников
Средняя зимняя темпе - ратура сточ- ных вод в ®С Продолжитель- ность перегни- вания осадка в сутках Мясокомбп- ' наты | Птицефабрики
'Объем илово! на 1 л3 сточны при количеств I камеры в л3 IX вод в сутки е осадка в %
2.4 2,8 4 6
10 120 2,16 2,52 3,6 5.4
12 90 1.72 1,99 2,7 4,05
15 60 1,08 1,26 1.8 2.7
'20 30 0,54 0,63 0,9 1,35
ф © © О @ @
Рис. 32.4. Генеральный план станции очистки сточ-
ных вод мясокомбината с применением высокона-
гружаемого одноступенчатого биофильтра произво-
дительностью 325 м31сутки
1 — песколовка; 2 — двухъярусный отстойник; 3 — вертикаль-.
ный отстойник; 4 — высоконагружаемый биофильтр; 5 — ре-
зервуар для жидкости, поступающей с биофильтра; 6 — хло-
раторная; 7 — насосная станция; 8 — иловые площадки; 9 —
отстойиик-дезннфектор; 10 — склад хлорной извести; 11 —
котельная; I — напорный водовод от мясокомбината; II —
иловой трубопровод; III — трубопровод, подающий воду и
пл; IV — всасывающий трубопровод ила; V —лоток;
VI — выпуск в реку
Данные для расчета одноступенчатых биофильтров^
следующие.
Все другие параметры отстойников определяются по
СНиПу.
Вертикальные отстойники, контактные резервуары,
метантенки и другие сооружения проектируются в соот-
ветствии с указаниями СНиПа.
Метантенки применяются при расходе сточных вод
более 2500 мР/сутки. При проектировании метантенков
следует учитывать быстрое образование плавающей
корки вследствие попадания каныги, волоса и щетины;
поэтому кроме перемешивания осадка следует преду-
сматривать возможность разрушения корки.
Окислители. В качестве окислителей для производст-
венных сточных вод мясокомбинатов, применимы поля
орошения и поля фильтрации, а также .искусственные
сооружения биологической очистки.
Данные для расчета полей орошения и фильтрации
приведены в СНиПе.
При проектировании искусственных сооружений для
биологической очистки принимаются:
БПКп0ЛН общего стока производственных вод
после местных очистных сооружений и по-
рециркулируемой воды..................... 25 мг)л
сточных вод, подаваемых на биофильтр 250
Нагрузка па 1 м- биофильтра:
по БПКп0ЛН: 2000—2500 г
, воде.................. 8—10 м3/сутки
Расход воздуха на 1 м3 загрузки........ 30—35 м3{ч
Диаметр спринклеров или реактивных ороси-
телей для распределения воды на поверх-
ности биофильтра . 25 .
Загрузочный материал . щебень
Рабочая высота загрузки.................. 3,5—4 я-
Высота верхнего слоя загрузки крупностью
25 мм............................. 0.2
Высота нижнего слоя загрузки кру
40-60 лл . 3,3—3.8 ,
следующего отстаивания:
для мясокомбинатов, и птицефабрик . 1350—1700 мг)
„ птицекомбинатов’.................... 350—400
средняя температура сточных вод для зим-
него периода 14—16®С
При количестве сточных вод до 500 м3/сутки приме-
няются высоконагружаемые одноступенчатые биологи-
ческие фильтры с рециркуляцией и продувкой воздухом
(рис. 32.4).
Для ориентировочных расчетов биофильтров объем?
загрузочного материала можно принимать равным 2,5—
3,5 л? на 1 м3 сточной жидкости в сутки.
При количестве сточных вод, равном 500—
1500 м3/сутки, применяются двухступенчатые высокона-
гружаемые биологические фильтры с рециркуляцией
(рис. 32.5).
Данные для расчета двухступенчатых биофильтров',
следующие.
Высота фильтров:
первой ступени . 2 м
второй 3—4 м
(по расчету)
БПКполн:
рециркулируемой воды.............. . 25 мг/л
сточных вод, подаваемых на биофильтр
первой ступени. . .......... 400—500 лг/
Нагрузка на 1 л- биофильтра первой ступени:
по БПКполп 2000-2500 г
воде . .................... 5—6 мЧсутки.
Загрузочный материал биофильтров пер-
вой ступени .............. щгбень
Высота верхнего загрузки крупно.-.
стыо 40—60 мм 1,75 л
346
РАЗДЕЛ IV. Очистка производственных сточных вод
©
0,25 м
Высота нижнего слоя загрузки крупно-
стью 60—80 мм.
БКПполи £Т21,,1Ы “о-
после первой ступени биофильтра . .
подаваемых на биофильтр второй ступени
Нагрузка на 1 м‘ биофильтра второй ступени:
"° БПКполн
воде .
Загрузочный материал биофильтров второй
ступени. ..........................
Высота ижнего слоя загрузки крупностью ]
Высота верхнего слоя загрузки крупностью
30—40 мм . . по расчету
130—160лгг/л
100 „
2000 г
20 м3/сутки
шлак
0,2 м
Рис. 32.5. Станция очистки С1и4..ых
вод мясокомбината иа высоконагру-
жаемых двухступенчатых биофильт-
рах производительностью
850 м31сутки в I очередь и
1300 м3 {сутки во II очередь
I — песколовка; 2 — распределитель при
двухъярусных отстойниках; За и 36 —
двухъярусные отстойники соответственно
I и II очередей строительства; 4 — иловые
колодцы при двухъярусных отстойниках;
Sa и 56 — биофильтры первой ступени со-
ответственно I и II очередей строительст-
ва; ба и 66— биофильтры второй ступени
соответственно I u II очередей строитель-
ства; 7а и 76 — приемный резервуар на
два отделения соответственно от I и
II ступеней биофильтров; 8 — насосная
станция; 9 — хлораторная; 10 — приемник
жидкости; И — вторичный отстойник при
биофильтрах первой ступени; 12 — распре-
делитель при вторичных отстойниках;
13 — вторичные отстойники при биофиль-
трах второй ступени; 14 — резервуар для
ила; 15 — иловые колодцы при вторичных
отстойниках; 16 — отстойник-дезинфектор;
17а и 176 — иловые площадки соответст-
венно I и II очередей строительства;
18а и 186 — распределительные резервуары
при биофильтрах первой ступени соответ-
ственно I и II очередей строительства;
19а и 196 — распределительные резервуары
при биофильтрах второй ступени соответ-
ственно I и II очередей строительства;
I — напорный коллектор; II — самотечный
коллектор; /// — напорный иловой трубо-
провод; IV — аварийный спуск
Конструирование и расчет остальных элементов одно-
ступенчатых и двухступенчатых биофильтров и их обо-
рудования производятся по данным, приведенным в
СНиПе.
При предварительных расчетах двухступенчатых вы-
соконагружаемых биофильтров можно принимать объ-
ем загрузки равным 1,8—2,4 м3 на 1 м3 сточных вод, из
них: для первой ступени — 60%, для второй ступени —
40%. В районах с низкими температурами, когда для
Глава 32. Пищевая промышленность
347
Рис. 32.6. Станция биологической очистки сточных вод мясокомбината в две ступени (I ступень — аэротенки;
II ступень — биофильтры) производительностью 4000 м3!сутки в I очередь и 10 000 м31сутки во II очередь
1— распределитель при первичных отстойниках; 2 и 3 — первичные отстойники соответственно I п П очередей строительства;
4 н 5 — аэротенки соответственно I и II очередей строительства; 6 н 7 — вторичные отстойники соответственно I и II очередей строи-
тельства; 8— резервуар для активного нла; 9— дозирующий резервуар для загрузки метантенков; 10 и 11— метантенки соответственно
I п II очередей строительства; 12— дозирующий бак для выпуска нла; 13 — станция воздуходувок н нвсосная станция; 14— котельная;
15 и 16 — биофильтры соответственно I и II очередей строительства; /7 — иловые площадки; 18— хлораторная; 19 и 20 — отстойники-
дезинфекторы соответственно I и II очередей строительства; 21— склад хлора; 22 — место для газгольдера; I— подающие трубопрово-
ды 4=250 мм; II — нлопровод 4=250 мм; III — воздуховод; IV — газопровод 4=75 мм; V — паропровод 4=70 мм; VI — трубопровод на
биофильтры 4=350 мм; VII — водопровод; VIII — нлопровод 4=200 мм; IX — сброс в реку
биофильтров требуется устройство шатров с отоплени-
ем, может оказаться экономически целесообразным био-
фильтры заменить аэротенками.
При количестве сточных вод 1500 м1 * 3) сутки и более
можно применять полную очистку в аэротенках или
двухступенчатую очистку. В качестве первой ступени
применяются аэротенки, а в качестве второй — биологи-
ческие фильтры или аэрофильтры (рис. 32.6).
Расчет аэротенков ведется по данным СНиПа с уче-
том средней температуры жидкости 15° С, при этом сни-
жение БПК сточных вод при двухступенчатой очистке
следует принимать равной до 200—300 мг/л; объем цир-
'348
РАЗДЕЛ IV. Очистка производственных сточных вод
кулнрующего активного ила—50% от объема сточных
вод, а объем регенераторов — 50% объема аэротенков.
Биологические фильтры и -аэрофильтры второй ступе-
ни проектируются также по данным СНиПа.
Для предварительных подсчётов можно принимать
следующие данные:
продолжительность аэрации . . . 9—12 ч
расход воздуха па 1 л3 жидкости......... 30—40 л3
объем аэротенков на расход сточной воды
1 л?1суписи............................ 0,6—0,9 л3
объем загрузки биофильтра второй ступени
ла 1 л3 сточной воды . . 0,7—1
32.2. МОЛОЧНАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ
Предприятия молочной промышленности размещены
как в сельских местностях, так и в городах. На терри-
тории административного района имеется в среднем 15—
25 молокоприемных пунктов и сепараторных отделений
и 3—5 маслосырзавода. В области (крае) насчитывается
в среднем около 10 молочных заводов и 1—2 молочно-
консервных завода.
А. ИСТОЧНИКИ ОБРАЗОВАНИЯ СТОЧНЫХ ВОД,
ИХ КОЛИЧЕСТВО И ХАРАКТЕРИСТИКА
Загрязненные сточные воды образуются от мытья
технологического оборудования, полов, панелей, фляг и
молочных цистерн, от санузлов, производственных пра-
чечных и жилых домов завода (бытовые сточные воды).
Условно чистые воды образуются от охлаждения мо-
лока в специальных охладителях, конденсаторов холо-
дильных и силовых установок, а также вакуум-аппара-
тов.
Часовые коэффициенты неравномерности притока
сточных вод колеблются в пределах 1,4—2.
Суточные коэффициенты неравномерности обуслов-
лены сезонностью работы предприятий. При работе ле-
том в три н две смены и зимой в одну смену суточные
коэффициенты неравномерности колеблются соответст-
венно в пределах порядка 2,5—1,5.
Расходы сточных вод на предприятиях молочной
промышленности (по проектным данным) для различ-
ных профилей и мощностей приведены в табл. 32.4.
Таблица 32.4
Расходы сточных вод на предприятиях молочной
промышленности
Наименование предприятий Удель- ный расход в лг3 на 1 m молока Суточный расход по заводу в Л1а % услои- но чистых вод по от- ; ношению к общему расходу сточных вод
Молокоприемные пункты и се- параторные отделения . . . 1,6—3.2 15-30 60—30
Пристанционные и пришос- сейные заводы 2.5 250-475 20—30
Маслозаводы 4—2 200—230 65
Сыродельные 4—6 500—100 60—35
Г ородскне 3,5—7 1500—450 15-45
Заводы сгущенного . 3,5 800 50-55
сухого 1.7—2,3 730—500 60—55
Приведенные расходы сточных вод имеют место при
условии максимально возможного повторного использо-
вания отработанной воды на каждом предприятии. При
этом количество повторно используемой воды составля-
ет до 60% от общего количества потребляемой свежей
воды на предприятии.
Расход же сточных вод составляет в среднем 70%
от потребляемого количества свежей воды на данном
предприятии.
Состав сточных вод предприятий молочной промыш-
ленности недостаточно исследован. Имеющиеся сведе-
ния в этой части указывают на то, что характеристика
сточных .вод этих .предприятий не отличается постоян-
ством.
Концентрация загрязнений в сточных водах на одном
и том же предприятии является переменной в течение
суток в зависимости от проведения тех пли иных техно-
логических операций.
Реакция свежей сточной жидкости чаще всего нейт-
ральная или слабощелочная, но легко переходящая в
кислую вследствие сбраживания молочного сахара.
Щелочность сточных вод обусловливается тем, что
для мытья оборудования используются растворы каль-
цинированной и каустической соды с концентрацией до
3%.
Загрязнения в сточных водах в основном органиче-
ские животного происхождения <и находятся в коллои-
дальном состоянии.
В целях снижения концентрации загрязнения сточ-
ных вод рекомендуется наиболее полно утилизировать
отходы производства.
Данные анализа сточных вод Ленинградского молоч-
ного завода № 1, выполненного кафедрой канализации
Ленинградского инженерно-строительного института,
следующие.
Цист
Запах...............
Взвешенные вещества1 . .
В том числе прокаленные
Сухой остаток . .
В том числе прок
ВПК5
БПКполи
ХПК
PH
Азот:
общий . .
аммонийный
Фосфор
беловатый
. сывороточный (кислый)
55-630 (322,2) ле/л
14—105 (45,5) ,
899—2058 (1366)
210—1280 (480.5)
325—1545 (867)
680—1960 (1235)
680—2804 (1667)
3.6—16,4 (6.77)
16,8—80,4 (55,2)
3,2—4,8 (3.7)
3,7—13,4 (7,3)
1 В основном (до 90%) — органические вещества, оседаю-
щие чрезвычайно медленно (нз общего количества взвешен-
ных веществ 30% являются осекаемыми).
Примечание. В скобках приведены средние данные.
Жир в сточных водах молочных предприятий содер-
жится в незначительном количестве в виде эмульсии
жировых шариков диаметром от 1 до 10 мк.
Поступление песка в сеть канализации на рассмат-
риваемых предприятиях практически незначительно.
На основе приведенных выше соображений при под-
ключении сточных вод молочных предприятий к сети
канализации города или другого предприятия, а также
при устройстве самостоятельных очистных сооружений
устройство жироловок 1и песколовок не предусматри-
вается.
Приведенные в анализе сточных вод Ленинградского
молочного завода № 1 данные не являются обобщающи-
ми для молочных предприятий всех профилей. Они ха-
рактеризуют до некоторой степени сточные воды город-
ских молочных заводов по .переработке 300 т молока в
сутки.
Глава 32. Пищевая промышленность
349
Концентрация загрязнений сточных вод сыродельных
заводов выше, а молочноконсервных заводов ниже кон-
центраций, приведенных по Ленинградскому молочному
заводу № 1. Поэтому приведенными данными по составу
сточных вод следует пользоваться для различных про-
филей предприятий молочной промышленности только
до получения более подробных сведений об их составе.
Б. СИСТЕМЫ КАНАЛИЗАЦИИ И МЕТОДЫ
ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД
На предприятиях молочной промышленности система
канализации может предусматриваться объединенной
для всех видов сточных вод или раздельной с устрой-
ством двух самостоятельных сетей:
а) сеть производственных условно чистых и дожде-
вых вод;
б) сеть производственных загрязненных и бытовых
сточных вод.
В случаях решения основных корпусов с внутренними
водостоками последние следует присоединять к сети
условно чистых вод или выпускать дождевые воды на
поверхность земли у здания.
Для большинства мелких и средних предприятий, рас-
положенных в сельской местности, отведение сточных
вод допускается по одной общей сети.
Для предупреждения поступления в сеть канализации
стеклобоя вместе с водой от периодического мытья полов
в складах стеклотары рекомендуется предусматри-
вать приемные колодцы с решетками и отстойной
частью.
При устройстве раздельных сетей канализации услов-
но чистые воды от предприятий молочной промышленно-
сти, как не имеющих никаких загрязнений и не требую-
щих очистки, могут сбрасываться непосредственно в
овраг или водоем. Загрязненные сточные воды, как пра-
вило, подвергаются очистке.
В зависимости от количества сточных вод, характера
грунтов, климатических условий, мощности и категории
водоема, намечаемого для приема очищенных сточных
вод, могут быть приняты следующие методы очистки:
биологические — как в естественных (поля фильтра-
ции и орошения —КПО и ЗПО), так и в искусственных
условиях (биофильтры и аэротенки);
химико-механический — отстаивание с коагуляцией.
Указанные методы очистки сточных вод молоч-
ной промышленности находятся в стадии исследо-
вания.
Биологические методы. Нагрузки на поля фильтрации
и орошения из-за отсутствия данных исследований при-
нимаются по нормам для бытовых сточных вод в зави-
симости от грунтовых и климатических условий с учетом
величин БПК этих стоков.
При совместной очистке производственных сточных
вод с бытовыми сточными водами следует пользоваться
указаниями, приведенными в гл. 23.
Опытных данных для проектирования самостоя-
тельных очистных сооружений для очистки сточ-
ных вод предприятий молочной промышленности не
имеется.
По экспериментальным данным ЛИСИ наиболее пер-
спективными сооружениями биологической очистки сточ-
ных вод молочных предприятий в искусственных усло-
виях по технико-экономическим соображениям следует
считать аэротенки-смесители.
Имеются основания считать целесообразным приме-
нять предварительную обработку сточных вод в биокоа-
гуляторах системы АКХ или отстойниках-осветлителях
с естественной аэрацией конструкции ЛИСИ вместо
обычных отстойников перед сооружениями для биологи-
ческой очистки.
Окончательно этот вопрос может быть решен на ос-
новании опытных данных.
Учитывая, что рассматриваемые сточные воды содер-
жат малое количество осадка, в качестве первичных це-
лесообразно применять указанные отстойники. Примене-
ние двухъярусных отстойников (с большой септической
емкостью) не может быть рекомендовано.
Химико-механический метод. В качестве коагулянта
применяются гашеная известь, глинозем и хлорное же-
лезо.
Состав очистных сооружений для обработки сточных
вод молочной промышленности следующий: решетка,
реагентное хозяйство (коагулянт и хлорная известь) с
ершовыми смесителями, горизонтальный отстойник, кон-
тактный резервуар и иловые площадки.
Продолжительность отстаивания в первичном отстой-
нике принимают до 1 ч, продолжительность пребывания
в контактном резервуаре 0,5 ч. Опытных данных об
эффективности работы указанного комплекса сооруже-
ний в производственных условиях не имеется.
В Ленинградском инженерно-строительном институте
испытывались в качестве коагулянтов глинозем AI2SO4
и хлорное железо FeCh при различных дозах.
По данным предварительных опытов в лабораторных
условиях установлено, что доза коагулянта -зависит от
значения pH. При оптимальных значениях рН=6-н7
оптимальная доза этих коагулянтов составляет 200—
300 мг!л (по чистой безводной соли).
В предварительных опытах был испытан полиакрил-
амид в различных дозах и в смеси с различными коагу-
лянтами (при применении одного полиакриламида коагу-
ляция совсем не происходила).
Применение полиакриламида позволяет снизить рас-
ход коагулянта .почти вдвое, в то время как эффект
очистки не снижается.
В данное время эти опыты еще не закончены.
Указанный метод очистки может найти применение
на небольших предприятиях молочной промышленности.
32.3. САХАРНАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ
Сырьем для сахарных заводов служит сахарная свек-
ла, для рафинадных заводов — сахарный песок.
А. ИСТОЧНИКИ ОБРАЗОВАНИЯ СТОЧНЫХ ВОД,
ИХ КОЛИЧЕСТВО И ХАРАКТЕРИСТИКА
Сахарные заводы. Побочными продуктами сахарных
заводов являются меласса и жом. На некоторых сахар-
ных заводах из мелассы методом известковой сепарации
изготовляют дополнительный сахарный песок, а жом вы-
сушивают и брикетируют (рис. 32.7).
Сахарная свекла .подается на переработку по гид-
равлическим транспортерам и специальными свеклона-
сосами.
Типовые сахарные заводы проектируются на перера-
ботку 15 и 30 тыс. ц свеклы в сутки.
Сахарные заводы потребляют воду для техно-
логических, тепловых и механических процессов в ко-
личестве от 1500 до 2300% к весу перерабатываемой
свеклы.
Заводы применяют оборотную систему водоснабже-
ния, предусматривающую возврат и использование отра-
350
РАЗДЕЛ IV. Очистка производственных сточных вод
Бурачная или
кагатное поле
Свек,
Транспортерно-
моечпая вода
В оборот
д
Избыток с грязью
на поля фильтра-
ции
| Свеклорезка |
Жомовое сито
Я
| Диффузия |
| Жомовые прессы j
Ькомохранплпше
Кислая жомо-
вая вода
иа поля фильтраци
и
з
——
I---------i Сухой j - |
I Жомосушка | д.ом | Склад жома |
на непреры ную диффузию.
СО.
сатурации
| Лавер |-<— I Известковая печь|-------
Известь
Сахарат] кальция
| Фильтры (
[ Фильтры |
Ь
£2
X
Жомо-прессо- I
пая вода |
| или на поля фильтрации
I | на поля фильтрашт
j Вода от л а пера J *------------
--------------или на повторное
использование
Сепарационный |—
цех |
,| Отбросной
щелок
на переработку
I--------*------Is01
j Сульфитация |-~
| Выпарки J’
| Фильтры |
I Вакуум-аппа-
раты
или
| Центрифуги
Сушка сахара |
I Склад сахара |
|Серосжига- L,
тельная печь |
Вода от ох-
лаждения
печи
Известковый
фильтрацион-
ный осадок
Котельная
Паточные
баки
Барометри-
ческая вода
Рис. 32.7. Схема производства сахара
| или
j на поля фильт-
I рации
* На повторное использование..
I в оборот или сброс в водоем*
-поток продуктов
-сток
конденсат
Глава 32. Пищевая промышленность
351
ботаниых сточных вод. При этом расход свежей холод-
ной воды колеблется от 250 до 1400% к весу свеклы.
Первая величина относится к современным заводам, вто-
рая —• к некоторым сахарным заводам старой базы, при-
меняющим в отношении условно чистой воды прямоточ-
ную систему водоснабжения.
Состав производственных сточных вод сахарных за-
водов зависит от .качества исходной воды и свек-
лы, а также от степени использования отработан-
ных вод.
По степени загрязненности производственные сточные
воды сахарных заводов разделяются по методике Цент-
рального научно-исследовательского института сахарной
промышленности (ЦИНС) на три категории.
Для бытовых вод на сахарных заводах предусматри-
вается отдельная система канализации.
Удельные расходы производственных сточных вод (без
стоков от ТЭЦ), образующихся при производстве сахара-
песка в средних условиях на сахарном заводе с совре-
менным оборудованием и сепарационным цехом, приве-
дены в табл. 32.5—32.7.
Таблица 32.5
Сточные воды I категории — условно чистые
Расход сточных вод в % к весу свеклы
Сточпы при обо- ротной системе при прямоточной системе
южные районы северные районы
1. От конденсатора смешиваю- щего типа, вакуум-аппара- тов и выпарки (охлаждаю- щая вода п пар)- баромет- рическая вода с /=45°С 2. От конденсаторов вакуум- фильтров (охлаждающая во- ла и пар) 3. От водокольцевых насосов с 7=30-20 °C . . 4. От компрессоров сатура- ционного газа с 7=25 °C . 5. От теплообменников утфе- лемешалок с /=30°С 6. От сернистых печей 850 650 550
750* 64 60 5 50 28 550* 49 60 5 20 9 450* 42 60 5 14 7
Итого с <~43°С 1057 793 678
957 1 693 578
* Уменьшение расхода сточной воды на 100% вызвано потреблением теплой воды на мытье мерзлой свеклы. Примечания: 1. По методике ЦИНСа сточные воды I категории делятся по степени загрязненности па воды категорий I-А и 1-Б. 2. Приведенные в пп. 1 и 2 сточные воды содержат не- большое количество аммиака, следы сахара и летучих органических веществ, увлекаемых парами воды, и относят- ся к категории 1-Б 3. Приведенные в пп. 3—6 сточные воды только слегка подогреты до <<30° С и относятся к категории I-А. Они об- ладают повышенной окисляемостыо.
Рафинадные заводы. Рафинадные заводы работают
круглогодично. Сточные воды разделяются по методике
ЦИНСа только на две категории — I-A, 1-Б и III.
К категории I-А относятся воды в количестве 300—
500% к весу рафинада от охлаждения насосов, аппара-
тов и устройств, не соприкасающиеся с продуктом и
Таблице 32.6
Сточные воды II категории — транспортно-моечные
Сточные воды Расход сточ- ных вод в % к весу свеклы Примечание
1. От свекломойки 50 Свежая вода для мытья свек- лы; поступает в оборотную систему
2. От свек. 3 Добавляется свежая вода в оборотную систему
3. От соломоловушкп . . 3 Оборотная вода
4. От двух камнеловушек 140 То же; расход?зависит от числа камнеловушек и их конструкции
5. От гидравлической по- То же; показана средняя ве- личина. которая в зависи- мости от загрязненности свеклы и температуры воз- духа колеблется от 550 до 850%
дачи свеклы 700
6. Грязь, смытая со свеклы 10 На практике загрязнение ко- леблется от 2 до 30%, в за- висимости от почвы, клима- тических условий во время уборки и транспортирования
7. От мытья проб свеклы Используется 10% условно чистой воды и 1% свежей
в сырьевой лаборатории И
8. От механической сетки
перед отстойником 10 Оборотная вода
9. От свекломойки (теплая
вода). 100 Добавляется теплая вода в обо- ротную систему только в случае переработки мер- злой свеклы
Итого . 1027*
Примечание. Стоки, содержащие в большом коли-
честве землю, смытую со свеклы, корешки и обломки свек-
лы, ботву и другие растительные примеси, а также неболь-
шое количество растворенного сока свеклы, поступают в
отстойник. Из последнего 853% воды после осветления по-
дается в оборот (пп. 3—5 и 8), а избыток с грязью в коли-
честве 74 или 174% (пп. 1, 2, С, 7 и 9) выходит нз оборота
в III категорию.
При однократном использовании воды БПК$ составляет
200—400 мг/л, а при оборотном возрастает до 1000 мг/л и бо-
лее, в зависимости от качества свеклы.
только слепка нагретые. К категории I-Б относится баро-
метрическая вода .в количестве 1500—2300% от веса ра-
финада; в зависимости от температуры исходной воды
барометрическая вода имеет повышенную окисляемость
и нагрета до 40° С. За вычетом воды, повторно исполь-
зуемой для технологических нужд, эти воды до возврата
в производство или перед сбросом в общественные во-
доемы подлежат охлаждению и аэрации.
К водам III категории относятся стоки в количестве-
в среднем 200% к весу рафинада: от промывки косте-
угольных фильтров, пропарников крупки, мытья полов,,
аппаратуры и др. Они сильно загрязнены растворенны-
ми и нерастворенными органическими и минеральными
веществами. БПК5 этих вод составляет от 800 до,
2500 мг/л, в зависимости от хода технологического про-
цесса.
352
РАЗДЕЛ IV. Очистка производственных сточных вод
Таблица 32.7
Сточные воды III категории
Сточные воды Расход сточ- ной воды в % к весу свеклы При
1. От лаверов (от промыва- ния) сатурационного газа (содержит некоторое коли- чество углекислого газа, зо- лы и продуктов сухой пере- гонки и имеет /=30°С) 2. Избыточная вода нз отстой- ника транспортно-моечной воды вместе с осадком (см. табл. 32. С) 3. Фильтрационный осадок—из- вестковый осадок от филь- трации сока (загрязнен про- дуктами очистки свеклович- ного сока, сахаром и др., содержит влаги до 50 %; рН=11,7; БПКС - 7000 - 10000 мг/л) 4. От мойки фильтровального холста фильтров (см. п. 3) 5. Отбросный щелок из цеха сепарации (сильно загрязнен различными солями кальция и другими органическими веществами — несахарами, извлеченными нз свеклы, а также, сахаром; БПКВ~13 ООО лга'л) 6. Кислая жомовая вода из жомохранилнща (содержит значительное количество ор- ганических веществ—продук- тов распада жома; БПКВ— 5000 мг/л) 25-45 74—174 11 3 55 5 Расход зависит от темпе- ратуры используемой во- ды; может быть приме- нена для разбавления фильтрационного осадка Увеличение на 100% вслед- ствие добавления в мой- ку теплой воды только при переработке мерзлой свеклы На практике обычно раз- бавляется для удобства сплава или откачки. Для разбавления использует- ся отработанная вода. Предпочтительно уда- лять без разбавления пневматическим способом Используется для разбав- ления фильтрационного осадка Расход воды зависит от количества жома, посту- пающего в жомохрани- лнще, и степени его от- жатия. Здесь принято хранение отжатого жо- ма в количестве 50% от всей свеклы; подача жо- ма в жомохранилнще— ленточным транспорте- ром
Итого 173—283
Б. МЕТОДЫ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД
Сточные воды I категории — условно чистые. При во-
доснабжении из обильного источника (река) условно чи-
стые воды категории I-А после охлаждения и аэрации
могут быть возвращены в реку с соблюдением санитар-
ных требований. Условно чистые- воды категории I-Б сле-
дует возвращать на производство.
При схеме с оборотом условно чистых вод последние
перед -подачей на производство должны подвергаться
охлаждению в прудах-охладителях с разбрызгивающи-
ми устройствами или на градирнях, преимущественно
вентиляторных. При этом воду следует хлорировать до-
зой хлора, равной 3 мг/л. Из источника водоснабжения
добавляется на завод в возмещение потерь только 200—
300% води к весу свеклы.
Эта схема, исходящая из требований органов Госу-
дарственного санитарного надзора, находит применение
при проектировании новых сахарных заводов и реконст-
рукции существующих.
Сточные воды II категории применяются в оборотной
замкнутой системе после отстойников, в которые гряз-
ная вода поступает из моечного отделения.
Для лучшего эффекта осветления и противодействия
загниванию рекомендуется добавлять известковое моло-
ко (около 0,2% извести от веса свеклы).
Для отделения кусочков свеклы, ботвы и другого
мусора перед отстойником следует устанавливать меха-
нические сита, а при наличии большого количества пес-
ка — песколовушки.
Осветленная вода подается для гидравлического
транспортирования и выгрузки свеклы, а также в камне-
ловушки и др.
В случае загнивания осветленная вода хлорируется
дозой хлора от 3 мг1л и более, в зависимости от за-
грязненности воды.
Избыточная вода из отстойника вместе с грязью пе-
реходит в III категорию.
Сточные воды III категории подлежат биологической
очистке.
Некоторые особенности производства сахарных за-
водов:
а) сезонная работа в осенне-зимний период;
б) сброс большого количества сточных вод, подлежа-
щих очистке;
в) сильное загрязнение сточных вод органическими
веществами (по сравнению с бытовыми сточными вода-
ми) с большим количеством фильтрационного осадка и
земли;
г) месторасположение, как правило, в сельской мест-
ности.
Поэтому для очистки сточных вод почти исключитель-
но используются поля фильтрации.
Искусственная биологическая очистка как на отече-
ственных, так и на зарубежных заводах не применяется
(опыта не имеется).
Наиболее перспективно использование сточных вод са-
харных заводов для влагозарядкового удобрительного
орошения, так как сточные .воды сахарных заводов об-
ладают высокими удобрительными качествами, о чем
свидетельствует многолетняя практика использования
полей фильтрации под огороды: урожайность свеклы,
картофеля, проса и других культур на полях фильтрации
обычно значительно выше, чем на соседних участках;
Для осветления транспортерно-моечной воды (II ка-
тегория) применяются сооружения следующих типов:
1) гидроциклоны диаметром 500 мм;
2) радиальные отстойники со скребками отечествен-
ных и зарубежных образцов диаметром 30—50 м;
3) горизонтальные отстойники со скребковыми меха-
низмами для сгребания грязи, откачиваемой насосами
(типовой проект Укргипрокоммунстроя 1958 г.);
4) имногосекционные отстойники, состоящие из малых
секций размером 3x9 или 4x42 м, грязь из которых уда-
ляется самотеком при опорожнении секций; из-за отсут-
ствия механизации удаления осадка, залегающего на дне,
отстойники этого типа выходят из употребления.
Размеры отстойников принимаются исходя из нагруз-
ки 1—1,2 м3/ч на 1 м2 зеркала воды. Продолжительность
пребывания воды в отстойнике 2,5 ч.
Горизонтальная скорость без коагулирования 5 мм.)сек.
При коагулировании известью и другими реагентами она
может быть соответственно увеличена, а продолжитель-
ность пребывания воды в отстойнике уменьшена.
При очистке сточных вод III категории на полях
фильтрации в состав сооружений входят:
1) земляные отстойники для осветления сточных вод
Глава 32. Пищевая промышленность 353
перед выпуском их на карты; продолжительность отстаи-
вания принимают от 5 ч и более; скорость протока —
0,002 м/сек; число секций — не менее двух; иловая часть
каждой секции рассчитывается на накопление грязи от
одного сезона работы завода;
2) биологические пруды-накопители (в благоприят-
ных топографических и гидрогеологических условиях),
которые находятся в стадии освоения.
Сточные воды, задержанные в прудах-накопителях,
будут поступать на поля фильтрации или использовать-
ся для орошения. В конце лета очищенная вода из био-
логических прудов может использоваться для техноло-
гических нужд сахарного завода или по согласованию с
органами Государственного санитарного надзора может
быть сброшена в общественные водоемы;
3) железобетонные или асбестоцементные лотки, тру-
бы или каналы, разводящие воду на карты;
4) карты для полива с высокими оградительными ва-
лами, въездами, выпусками и переливами;
5) участки для свалки осадка, лесозащитных насаж-
дений и резерва для полей фильтрации. Поля фильтра-
ции проектируются без дренажа в .расчете на фильтра-
цию в грунт.
Защитная санитарная зона от жилых кварталов и
пищевых предприятий и нагрузка на поля фильтрации
принимаются в соответствии с данными, приведенными
в СНиПе.
В соответствующих условиях может быть допущено
увеличение нагрузки до 20% из-за сезонности работы
полей фильтрации (на основании данных опыта эксплуа-‘
тации полей фильтрации сахарных заводов). Высокие
оградительные валы (1,2 м) удерживают до лета воду,
которая не успела профильтроваться. После подсыхания
полей фильтрации последние частично используются ле-
том под посевы, причем с них снимается повышенный
урожай по сравнению с соседними участками.
Известковая и свекловичная грязь из земляных от-
стойников может быть использована на удобрение или
для планировки территории.
Сточные воды рафинадных заводов подлежат биоло-
гической очистке вместе с бытовыми сточными водами
на полях фильтрации или на биологических установках.
ГЛАВА 33
КОЖЕВЕННАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ
А. ИСТОЧНИКИ ОБРАЗОВАНИЯ СТОЧНЫХ ВОД,
ИХ КОЛИЧЕСТВО И ХАРАКТЕРИСТИКА
Источниками образования сточных вод кожевенной
промышленности являются кожевенные заводы, коже-
обувные комбинаты и кожсырьевые заводы.
Кожевенные заводы делятся на заводы жестких и
юфтевых кож (краснодубное производство) и заводы
хромовых кож (хромовое производство).
Кроме основного производства они могут иметь шер-
стомойные и клееваренные цехи, перерабатывающие от-
ходы основного производства, а также станции для при-
готовления технологических растворов.
Кожсырьевые заводы предназначаются для обра-
ботки и консервирования кожевенного сырья перед по-
ступлением его на кожевенные заводы.
Кожеобувные комбинаты имеют все виды кожевенных
производств, в том числе и заводы кожевенного сырья.
Данные о расходах сточных вод на предприятиях
кожевенной промышленности приведены ниже в табл.
33.1—33.6.
Таблица 33.1
Суточный расход сточных вод кожевенных заводов
различной производительности
Характеристика и мощность производственных корпусов Расход сточ- ных вод в мЧсутки.
Главный производственный корпус завода жест-
ких кож производительностью:
1500—1600 mleod 580
3000—3500 1200
То же, завода хромовы производитель-
ностью:
50—60 млн. дм"1год 500
100—125 , . 880
То же, завода юфтевых коле производительностью 50—60 млн. дм'1/год Шерстомойный цех дли заводов жестких кож 650
произволительностыо 3000 т/год или хромовых кож про. водительностыо 100 млн. дм:/год . . То же, для комбинатов по производству жестких кож производительностью 3000 т1год, юфтевых 100
кож производительностью 50—60 млн. дмг/год.
хромовых кож производительностью 100 мли. дм-1год Клееварочный цех производительностью 75 т 300
клея в год для заводов жестких кож произво-
дительностью 3000—3500 т/год или хромовых кож производительностью 100 млн. дм^/год . . То же, производительностью 150 т клея в год для кожкомбинатов. 140
270
Таблица 33.2
Усредненные расходы сточных вод на кожевенных заводах
_____________различной производительности___________
Группа коже пенных заво- дов Мощность или категория кожевен- ных заводов Характер производственной мощности Усреднен- ные расходы суточных вод в м2, су писи
I Малая Заводы жестких кож производи- тельностью 1500—1600 т/год пли хромовых (или юфтевых) кож производительностью 50—60 млн. дм3/год 600
II Средняя Заводы жестких кож производи- тельностью 3000—3500 т/год или хромовых кож производитель- ностью 100—125 млн. дм-/год с шерстомойкой и клееваркой на 75 т клея в год. 1500
III Комбина- ты Заводы жестких кож производи- тельностью 3000—3500 т1гсд, хро" мовых кож производительностью 100—125 млн. дм-/год, юфтевых кож производительностью 50— 60 млн. дм^год с шерстомойкой и клееваркой на 150 т клея в год 3500
Таблица 33.3 Удельные расходы сточных вод на 1 т сырья и единицу готовой продукции!
Удельные расходы сточных вод в м3
Наименование производств на 1 т сырья на единицу готовой про- дукции (100 м- или 100 кг)
сырье пресно- сухой консер- вации сырье мокро- солевой кон- сервации сырье пресно- сухой консер- вации сырье мокро- солеиой кон- сервации
Хромовое производство: опоек» выросток, полукожник козлина овчина .... св иная шкура Производство кож: юфтевых. жестких 54,5 59 61 73 66 54 51 57 61 58 57 44,5 24,6 23,6 24,4 30 35 9,4 23 22,3 24.4 23 30 7,8
1 В таблице приведены удельные нормы водоотведения для барабанного оборудования: нормы водоотведения для внедряемого в производство нового шнекового оборудования принимаются ориентировочно такими же.
Глава 33. Кожевенная промышленность
355
Таблица 33.4
Удельные расходы сточных вод в л(э на вспомогательные
производства
Наименование производств Количество сточных вод в л3 на 1 т сырья
Шерстомойные цехи Клееваренные , Примечания: 1. Количество стс характеристики сырья, обрабатываемог водстве. 2. Расходы воды на станции прнгот ских растворов учтены в расходах boj изводство. 6,5—9,5 6,5—7,5 )чиых вод зависит от о в основном произ- воления технологиче- хы и а основное про-
Суточный коэффициент неравномерности притока
сточных вод кожевенных и кожсырьевых заводов при
расчете канализационных сооружений принимается рав-
ным 1.
Коэффиценты часовой неравномерности по основным
производствам ,и вспомогательным цехам следующие:
краснодубное производство.
хромовое
смешанное
шерстомойный цех
клееваренный , .........................
кожсырьевые заводы, основное производство
то же, вспомогательное производство
При расчете канализационных сетей и сооружений не-
обходимо учитывать наличие залповых выпусков сточ-
ных вод от некоторых технологических процессов ко-
жевенных производств, что может привести к резкому
Таблица 33.5
Расход сточных вод на кожсырьевых заводах в мЧсутки
Наименование операций и установок Производительность завода в тыс. условных единиц крупного кожевенного сырья в год
600 .800 1000 1200
Тузлуковаиие, промывка сырья п отмока свиных шкур сухой консервации Мытье стен, полов и оборудова- ния Холодильная установка . Вентиляционная установка . Цех стружки и салотопки 11 2 32 3,4 20 15 3 32 4,13 21 19 4 48 4,94 21 23 5 48 5,76 21
Всего. 68.4 75,13 96,94 102,76
Стационарная камера для дезин- фекции кожсырья, спец-одеж- ды и мягкой тары1. 13,5 13,5 13,5 13,5
1 Является однотипной для заводов. всех мощностей кожевенных
повышению концентрации загрязнений общего стока и не-
обходимости выпуска сточных вод в канализационные
сети равномерно в течение суток.
Производственные сточные воды кожевенных заводов
характеризуются показателями, приведенными в
табл. 33.7—33.8.
Таблица 33.F
Количество сточных вод в% по технологическим операциям основного производства юфтевых, жестких и хромовых кож
иа 1 т замачиваемого сырья
Наименование операций Производство кож
хромовых на сырье жестких иа сырье юфтевых на сырье
мокро- соленой консерва- ции пресно- сухой консерва- ции мокро- соленой консерва- ции прссно- сухой 1 консерва- ции мокро- соленой консерва- ции пресно- сухой консерва- ции
Промывка сырья 18 18 16
Отмока „ 6 17 13
Предварительная отмока сырья пресно-сухой консервации . 29 41 34
Золение 6 6 10 8 6 5
Обжирное золение .... 6 4
Промывка голья после зол 10 9 8 8 19 18
Заброска на воду .... 5 5
Промывка перед обеззолп и 9 12 11 14 12
Обеззоливание и мягчеип 4 4 5 4 4 7
Промывка . И 11 И 10 10 8
Пнкель . 1 1 2 1 1
Дубление 1 1 2 1 1
Промывка перед нейтрализацией 8 8 —
Нейтрализация 6 6 — —.
Промывка . 6 6 12 11 1 1
Крашение 3 2 1 1
Промывка после крашсни 4 3 .
Жирование 1 1 - ——
Промывка после жирования 1 1 — —
Мездрение, сгонка шерсти 3 3 3 3 3 3
Примечания. 1. Ориентировочное количество сточных вод, поступающих на первичную очистку, составляет от 27 до 44% от
их оощего количества.
2. Ориентировочное количество сточных вод, содержащих хром, составляет от 1 до 2%.
356
РАЗДЕЛ IV. Очистка производственных сточных вод
Таблица 33.7
Характеристика общих стоков кожевенных заводов
Показатели Виды производств
красно- дубиое I хромовое S 3 ф ф s 2 и Я шерсто- мойный • цех клеевар- ный цех
рн Взвешенные вещества 7,3 8 8 7,5 7.1
в мг:л 2500 750 2650 500 450
БПКС в мг/л . 2100 1000 1400 1250 1100
БПК„олн в мг'л • Окисляемость (по Ку- 3150 2250 2000 1700 1700
белю) в мг Ог1л Отношение БПК«. к 2550 300 1050 70 60
окисляемостн Азот в мг/л: 0,82 3,3 1,33 17,8 7
общий ... 130 100 200 40 30
аммонийный 80 50 90 30 20
Хром в мг1л 11,5 0,6 12 — —
Кальций в мг)л. Фосфор , Сероводород (серни- стые соединения) в 350 80 О 200 тсутству 40 ет 130
мг/л В свободном виде отсутствует
Примечание. Азот в сточных водах кожевенных
заводов выделяется в процессе золения как продукт рас- пада белковых веществ.
Таблица 33.8
Характеристика сточных вод от основных операций
Показатели загрязнения Сточные воды
ф а 1 S о ф 3 о ет дубильные
красно- дубиые хромовые
pH- . 7,2—9 ' 10—12 4—6 3.8—1.8
Взвешенные веще- ства в г/л . . . 2,5—30 3,5—45 1,5-15 1,2-8,8
Отношение БПК6 к окисляемостн . . . 3,1-7 3,38—3,7 0,44-0,83 0,73—1,2
Объем осадка в % от объема сточных 1,5—2 4-9 1.5-3 1,5—2.5
Соединени хрома (СгаО3) в мг[л . . - 1000—1200 2000—2500
Цеховые стоки от основных производственных опера-
ций имеют характерные особенности (табл. 33.9), кото-
рые необходимо учитывать при выборе схемы канали-
зации кожевенных заводов, а также при расчете канали-
зационной сети и очистных сооружений.
Производственные сточные воды кожевенных заво-
дов перед выпуском их в городскую канализацию или
на самостоятельные очистные сооружения должны под-
вергаться первичной очистке.
Схема канализования и первичной очистки сточных
вод кожевенных и кожсырьевых заводов приведена на
рис. 33.1.
Таблица 33.9
Характеристика сточных вод от отдельных цехов
Цехи Характерные особенности сточных вод
Отмочный Зольный Дубления: красного хромового Шерстомойный Клееваренный Дезинфекции кож- сырья Быстро загнивают Содержат большое количество отработанной извести и сернистого натрия; весьма ста- бильны Содержат плохо оседающие взвешенные ве- щества п большое количество соединений хрома; хром находится в основном в жид- кой части сточных вод Содержат большое количество соединений хрома, сульфатов и хлорадов; основная масса хрома выпадает с осадком Слабо концентрированы по взвешенным ве- ществам Содержат быстро оседающие взвешенные вещества Могут содержать споры сибирской язвы
Б. МЕТОДЫ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД
Первичная очистка. Вне зависимости от условий вы-
пуска сточных вод в городской канализационный коллек-
тор и характера внеплощадочной очистки сточных вод
перед выпуском их в водоем они должны подвергаться
первичной очистке иа территории кожевенного завода.
Обязательной первичной очистке подвергаются сточ-
ные воды отмочно-зольных операций, процессов пикелева-
ния и хромирования, а также стоки, подозрительные в
отношении содержания в них спор сибирской язвы.
На выпусках производственных сточных вод из зда-
ний при присоединении их к наружной сети канализации
предусматривается устройство колодцев с решетками,
имеющими прозоры 10 мм, и гидравлическими затвора-
ми. На выпусках от зольных операций устройство гид-
равлического затвора исключается.
Диаметр труб для выпуска сточных вод от зольных
операций должен быть не менее 200 мм при расчетной
скорости .движения сточной воды не менее 0,8 м/сек.
Сточные воды от шерстомойных машин (вместе с
шерстью) и от мездрильных машин (вместе с мездрой)
насосами перекачиваются в шерстомойные и клееварен-
ные цехи для утилизации шерсти и мездры. Эти комму-
никации и сооружения предусматриваются в технологи-
ческих процессах кожевенного производства.
В зольном цехе основного производства и здании
шерстомойного цеха перед выпуском сточных вод в на-
ружную канализацию устанавливаются шерстеуловители,
представляющие собой два последовательных сита из
нержавеющей стали с отверстиями 3x2 мм (или решет-
ка с прозорами 5 мм и сито с отверстиями 3x2 мм),
располагаемые в колодце.
В качестве шерстеуловителей применяются также си-
товидные контейнеры, устанавливаемые в проходных
лотках.
Сточные воды шерстомойных н клееваренных цехов,
зольных операций и процессов пикелевания и хромиро-
вания содержат большое количество взвешенных веществ
и подвергаются предварительному отстаиванию на про-
мышленной площадке.
t w й (V я я г ! g ев ю я i & 1 СП i g и 1 1 1 к Производ- ственные сточные воды кож- сырьевого завода Основное производство Отмочные операции с пр промывками Все стоки
Все стоки 4 Обезвоженный осадок Обезвоженный осадок направляется автома- шинами на илоотвал, согласованный с мест- ными органами сани- тарной инспекции, или в печи сжигания осадка Осветленная сточная жидкость
Зольные операции
Промывка зольного полуфабриката, обеэзолка и мягчение
| Химические растворы | | | | | 1111 Все стоки _
Стоки с при- месью хрома
Процессы пикелевания и хромирования Установка по улав- ливанию хрома пли дозирующая емкость
Промывка при нейтрализации, крашение и жирование
Все стоки
Операции растительного дубления
Все стоки
Промывка после дубления Все стоки
Шерстосгонные машины и мездрильные машины | Щелочные растворы
Шерсть
Мездра Стоки после обез- В городскую налнзаиию или самостоятельные очистные сооруже- ния, схема и состав которых выбирают- ся в зависимости от местных условий и ’ характеристики во- доема Примечай и е. Пунктиром показа- но возможное на- правление части производственных сточных вод, минуя первичную очистку, при особых, наибо- лее благоприятных условиях выпуска сточных вод в го- родскую канализа- цию или на само- стоятельные очист- ные сооружения
-* 1 воживанил осадка | t t
Все стоки Мездраловки, контейнер -►
| Клейцех — Смешение и ос- 1 нетление Станция перекач- ки осадка влаж- ностью 93%
1г~ Все стоки Обезвоживание 5 d 5 J э
| Шерстомойный цех Шерстоуло- 1 витель
1 Щелочная станция Стоки от промывки оборудования
Стоки от промывки оборудования
1 Хнмстанцня 1- Станция первич- ной очистки про- изводственных сточных вод
Центральная лаборатория | Все стоки
Все стоки —{-Л**.'-*'
Основное произволе? -— •-*
Цех строжки п са; Всё стоки Жирол —-*
Дезинфекционная камера Стоки, подозрител
ьные по содержанию Варочный котел —>
сибирской язвы
От всего Бытовые воды
комплекса зданий
Рис 83.1. Схема канализования и первичной очистки сточных вод кожевенных и кожсырьевых заводов
Глава 33. Кожевенная промышленность
358
РАЗДЕЛ IV. Очистка производственных сточных вод
Расчетный объем выпадающего осадка (в % от
объема очищаемых сточных вод) принимается в зави-
симости от технологических процессов следующим:
золение .................... 6
промывка зольного полуфабршг 0,2
пикелевание и хромирование 0,02
шерстомойный цех 1,5
клееваренный „ 2
Отстойники для первичной очистки сточных вод, как
правило, применяются горизонтального типа.
Основные данные для расчета отстойников следующие.
Продолжительность пребывания воды
в отстойнике
Расчетная скорость движения воды
Влажность осадка:
свежевыпавшего
слежавшегося .
Эффект осаждения..................
Размеры прозоров решетки па входном
лотке ............
Обезвоживание осади
Механизация удаления осадка
Перекачка дренажной
воды
Объемный вес осадк
не менее 15 мин по
максимальному
часовому расходу
до 10 мм/сек
96%
80—7и%
60-80%
10 лл
на крытых иловых
площадках или
центрифугами
контейнерами,
скребками, насоса-
ми или бункерными
устройствами
насосными уста-
новками
1,15 г/л3
Обработка сточной жидкости от процессов пикелева-
ния и хромирования по высадке хрома осуществляется
известью или каустической содой. На 1 вес. ч. металли-
ческого хрома требуется 1,11 вес. ч. гашеной извести или
4 вес. ч. каустической соды. Растворы извести приготов-
ляются 2 %-ной концентрации, а каустической соды —
5 %-ной концентрации.
Камера реакции рассчитывается на 15—30-минутный
расход сточных вод с продолжительностью последующе-
го отстаивания в течение 1 ч.
Установки для удаления хрома размещаются в про-
изводственных помещениях, либо в непосредственной
близости к ним, либо в помещении отстойника.
Обезвреживание сточных вод от мытья полов и стен
главного производственного корпуса кожсырьевых за-
водов производится в соответствии с «Инструкцией о
дезинфекции предприятий по заготовке, хранению и об-
работке сырья животного происхождения», утвержден-
ной Наркоматом здравоохранения СССР от 30 декабря
1940 г.
Сточные воды так называемых грязных отделений
дезинфекционных камер, подозрительные по содержа-
нию в них спор сибирской язвы, подвергаются обеззара-
живанию путем кипячения в течение не менее 1 ч.
Окончательная очистка. Сточные воды предприятий
кожевенной промышленности могут очищаться самостоя-
тельно или совместно с бытовыми сточными водами;
наиболее эффективна совместная очистка этих вод.
При совместной очистке необходимо соблюдать тре-
бования общей части «Указаний по проектированию на-
ружной канализации промышленных предприятий»
(СН 173—61, ч. 1, п. 11).
При раздельной очистке производственные сточные
воды подвергаются механической, механо-химической
или биологической очистке.
Механическая очистка применяется в случаях вы-
пуска производственных вод в мощную городскую ка-
нализацию или в мощные водоемы, когда требуется
удалить из сточных вод лишь наиболее грубые приме-
си к ним, затрудняющие эксплуатацию канализационной
сети и очистных сооружений.
Механо-химическая очистка применяется в случаях
необходимости более полной очистки производственных
вод (при спуске в маломощные водоемы или городскую
канализацию).
Основным реагентом служит сернокислое железо.
Доза коагулянта устанавливается в соответствии с
составом сточных вод. В целях уменьшения расхода
реагентов предусматривается устройство усреднителей
и регулирующих емкостей для дубильных стоков.
Вместимость регулирующей емкости для дубильных
стоков принимается с учетом режима их притока и соот-
ношения с зольными водами; обычно она соответствует
8-часовому расходу.
Усреднитель и камера реакции рассчитываются на
20—30-минутное пребывание в них сточных вод.
Продолжительность отстаивания принимают не менее
2 ч; эффект задержания взвесей — 80—90%; коли-
чество осадка 4—8% от объема воды; влажность осад-
ка — 96—98%.
Применяются вертикальные и горизонтальные от-
стойники со скоростью протока соответственно не более
1 и 10 мм!сек. Удаление осадка из горизонтальных от-
стойников механизируется.
Биологическая очистка производственных сточных
вод допускается только на искусственных окислителях.
Начальная БПКполн смеси бытовых и производст-
венных вод не должна быть более 500 мг)л\ pH сме-
си — в пределах 6,5—8,5; количество хрома — не более
2 мг на 1 л сточной жидкости и не более 2 мг на 1 л
сухого вещества осадка.
Указанные требования удовлетворяются предвари-
тельной аэрацией, разбавлением производственных сто-
ков или предварительной механической или механо-хи-
мической обработкой.
При совместной очистке производственных сточных
вод с бытовыми применяются те же сооружения, что и
при очистке одних бытовых сточных вод.
Целесообразно применять двухступенчатую очистку,
а именно: аэротенк-коагулятор и поля фильтрации с по-
вышенной нагрузкой.
ГЛАВА 34
НЕФТЕПРОМЫСЛЫ И НЕФТЕПЕРЕРАБАТЫВАЮЩИЕ ЗАВОДЫ
34.1. НЕФТЕПРОМЫСЛЫ
А. ИСТОЧНИКИ ОБРАЗОВАНИЯ СТОЧНЫХ ВОД,
ИХ КОЛИЧЕСТВО И ХАРАКТЕРИСТИКА
Объектами водоотведения производственных сточных
вод на нефтепромыслах являются эксплуатационные
скважины, трапы, мерники, отстонники-водоотделителн
и нефтяные резервуары сборных пунктов, сырьевые про-
мысловые резервуарные парки, деэмульсационные, обес-
соливающие и стабилизационные установки для нефти,
установки десульфации газа, газобензиновые установки,
компрессорные, парокотельные, гаражи, механические
мастерские и другие подсобные предприятия, располо-
женные на территории нефтепромыслов.
В сеть производственных сточных вод сбрасываются
продувочные воды от систем оборотного водоснабжения
отдельных промысловых установок и дождевые воды
от обвалований резервуарных парков и других площа-
дей, загрязняемых нефтью.
Производственные сточные воды нефтепромыслов
разделяются на следующие виды:
а) пластовые, поступающие с нефтью из недр земли
и сбрасываемые от обезвоживающих установок и резер-
’вуарных парков;
б) промывочные, сбрасываемые при бурении и ре-
монте нефтяных скважин и скважин системы законтур-
ного заводнения, от установок по промысловой обработ-
ке нефти и газа, от промывки нефтяных резервуаров
и площадок наливных, эстакад;
в) продувочные от систем оборотного водоснабже-
ния отдельных технологических установок промыслов;
г) производственные сточные воды подсобных пред-
приятий, расположенных на территории нефтепро-
мыслов.
Основными загрязнениями пластовых вод являются
нефть, находящаяся в плавающем, эмульгированном и
растворенном состояниях; твердые механические при-
меси (частицы песка, глины и др.) и растворенные
соли.
Содержание нефти, механических примесей и солен
в пластовых водах принимается по данным анализов;
в среднем пластовые воды содержат до 3000 мг/л нефти
и 1—240 г/л солей.
В пластовых водах иногда присутствуют бром (до
500 лю/л), под (до 50 мг/л), бор, железо, барий (до
400 мг/л), стронций (до 400 мг/л), а также сероводород
(200—300 мг/л) и нафтеновые кислоты. Пластовые воды,
сопровождающие сернистые и парафинистые нефти, со-
держат соответственно до 300 мг/л сернистых соедине-
ний и до 2—3 г/л парафина.
Часть пластовых вод, выделяющихся на установках
термохимической деэмульсации нефти, загрязняется де-
эмульгаторами (нейтрализованным черным контактом,
сульфонафтом и др.).
Промывочные и продувочные сточные воды загрязне-
ны в основном нефтью и механическими примесями, а
также продуктами, вымываемыми из нефти.
Расход пластовых сточных вод зависит от обводнен-
ности нефти рассматриваемого месторождения.
Обводненность нефти колеблется в широких преде-
лах от 1—2 до 30—50%, а в отдельных случаях — до
Таблица 34.1
Удельные расходы сточных вод
и коэффициенты неравномерности их притока!
Наименование процессов или объекта Единица измерения Расход сточной воды в л:* на едини- цу изме- рения Часовой коэффициент неравномер- ности
1 2 3 4
Бурение эксплуатационных сква- жин промыслов: Башкирии ... 1 скважи- 150—250 1
Татарии, Азербайджана, Саратовского и Волгоград- ского месторождений • • • на в сутки То же 250—350 1
других районов 100—200 1
Промывка скважин 300 5
Обработка нефти на комплексной установке 1т нефти 0.25—0,35 1
Электросбезвоживание нефти . . То же 0,24—0,26 1
Охлаждение компрессоров типа: 1 ком- 190 1
2СГ-60 . прессор в час То ясе 10,8 1
2СГВ 7,2 1
8КГ-2 25 1
8КГ-3 . . 23 1
РСК-50Х7 8 1
2СГ-4 4,8 1
2СГ-50 10,8 1
Охлаждение дизелей (при оборо- те воды) 1л. с. 0,15—0,19 1
Механическая мастерск 1 объект 10 1,5
База турбобуров в сутки То же 200 1.5
Трубная база 100 1.5
Автобазы: для грузовых автомашин 1 машина 0.6
тракторов в сутки То же 0,2
автобусов 0,8 —
1 По материалам института Гипровостокнефть и других
организаций.
360
РАЗДЕЛ IV. Очистка производственных сточных вод
70—80%. Необходимо учитывать также увеличение рас-
хода пластовых вод по мере эксплуатации месторожде-
ния.
Расход промывочных вод определяется технологиче-
ской схемой, а расход продувочных вод — по данным
проектов водоснабжения.
Количество загрязненных дождевых вод определяет-
ся в соответствии со СНиПом.
Ориентировочные данные о количестве различных
сточных вод на нефтепромыслах приведены в табл. 34.1.
Характеристика общего стока нефтепромыслов сле-
дующая.
Нефть.............
Механические примеси
Нафтеновые кислоты
Са2+
м₽2+
Cl
so?~ . .
pH.................
Удельный вес при 20°С.
0,7—4,5 в/л
1,5—2 ,
0,03—0,7 ,
0,2—2
0,4—1,3
0,7—5
0,8—3.5
7—8,4
Б. ПОДГОТОВКА ПЛАСТОВЫХ ВОД
ДЛЯ ЗАВОДНЕНИЯ
Использование пластовых вод для заводнения яв-
ляется радикальным способом их ликвидации.
Используемая для заводнения вода должна иметь
нейтральную активную реакцию (pH) и практически не
должна содержать нефти; концентрация твердых меха-
нических примесей не должна превышать 1—2 мг/л, а
железа — 0,5 тиа/л.
Пластовая вода подвергается предварительному неф-
теулавливанию и доочистке на сооружениях в составе:
ливнесброса, песколовки, нефтеловушки, пруда дополни-
тельного отстаивания, смесителя с реагентом (коагу-
ляция сернокислым железом и известью), вторичных от-
стойников и фильтров. В отдельных случаях пластовая
вода подвергается также стабилизации.
Доза сернокислого железа принимается 30—50 мг/л
в пересчете на Ре3"*">доза извести — 75—150 мг/л в пере-
счете на СаО.
Стабилизация воды производится гексаметафосфатом
натрия, добавляемого в обрабатываемую воду в количе-
стве 10—15 мг/л с последующим снижением этой дозы
до 1—2 мг/л.
В. МЕТОДЫ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД
Состав узла очистных сооружений определяется необ-
ходимой степенью очистки сточной воды в зависимости
от ее дальнейшего направления (испарение, закачка в
пласт).
Осадок из нефтеловушки отводится в накопитель или
на площадки для подсушивания осадка.
Задержанная нефть перекачивается в промысловые
резервуары обводненной нефти для последующего обез-
воживания и разделки или на разделочные резервуары
узла очистных сооружений.
На очистных сооружениях должен быть предусмот-
рен сливной пункт для приема загрязненных вод, выво-
зимых автоцистернами из приемных ёмкостей у сква-
жин.
При сбросе сточных вод в открытый водоем после со-
оружений предварительного нефтеулавливания дополни-
тельно предусматриваются флотаторы или песчаные
фильтры, а также буферные пруды.
При наличии в сточной воде сильно эмульгированной
нефти возможно устройство последовательно распола-
гаемых флотаторов и песчаных фильтров.
В зависимости от местных условий может потребо-
ваться биологическая доочистка механических очищен-
ных нефтесодержащих сточных вод, в этом случае бу-
ферный пруд располагают за сооружениями биологиче-
ской доочистки.
Биологическая доочистка нефтесодержащих вод воз-
можна только совместно с прошедшими механическую
очистку бытовыми сточными водами. На 1 объем про-
изводственной сточной воды следует добавлять не ме-
нее 0,3 объема бытовых сточных вод с доведением раз-
бавления производственных вод до 1:1 за счет неза-
грязненных вод.
Недостающее количество биогенных элементов (азот,
фосфор) вводится в виде питательных растворов.
Сточные воды, поступающие на биологическую до-
очистку, должны отвечать требованиям, изложенным в
гл. 23.
Сооружения, применяемые в узлах очистки сточных
вод, следующие.
Ливнесбросы. При проектировании ливнесбросов сле-
дует принимать:
а) для расчета проточного канала — расчетный рас-
ход, равный сумме расходов производственных и дож-
девых сточных вод; наибольшую скорость движения во-
лы—Д м/сек; продолжительность протока воды в кана-
ле при максимальном расходе сточных вод — 2,5 сек;
б) ширину проточного канала — не менее ширины
подводящего канала;
в) высоту слоя воды на продольном водосливе по
формуле
ft== । /(<?сум ~ ?пр)2 л1
У m2 L2 2g
где Ссум—’Суммарный расход дождевых и произвол;
ственных вод, поступающих в ливнесброс,
в мэ/сек;
?пр — расход производственных сточных вод в
м3/сек;
т — коэффициент расхода, равный 0,45;
L — длина канала ливнесброса в лг;
g — ускорение силы тяжести в м/сек2;
г) высоту переливного окна по формуле
где а — ширина переливного окна в м.
Песколовка (рис. 34.1). При расчете песколовок еле-
дует принимать:
а) число секций — не менее двух; число пирамидаль-
ных приямков для осадка в песколовках длиной до
8 м — 2, длиной более 8 м — 3;
б) продолжительность пребывания воды в песколов-
ке — не более 30—60 сек;
в) расчетную скорость движения воды в песколовке
0,1—0,3 м/сек;
г) взвешивающую скорость (обычно равную 2—
3 мм/сек) по формуле
ш=0,08 п — 2,3 мм/сек;
д) скорость осаждения минеральных чаетид 13—
22 мм/сек;
Глава 34. Нефтепромыслы и нефтеперерабатывающие заводы
36!
Алан
Рис. 34.1. Песколовка с удалением осадка гидроэлеваторами для сточных вод нефтеперерабатывающих заводов
/ — гидроэлеватор; 2 — шибер; 3 — рсшстк-
е) количество задерживаемого в песколовке осадка
(по сухому веществу) по формуле
m 24Л(?«
Й7ОС= —— ml сутки,
где А — содержание механических примесей в сточной
воде (в пределах 0,1—4 г/м3);
Q — расход сточных вод, прошедших песколовку, в
м31сек\
п — процент осаждения механических примесей;
ж) расчетный диаметр осаждающихся минеральных
частиц —не менее 200—250 мк\
з) эффект осаждения минеральных частиц 20%;
и) влажность осадка: свежевыпавшего 95%, слежав-
-24—1118
362
РАЗДЕЛ IV Очистка производственных сточных вод
щегося 40% и выше; удельный весосадка 2,65; объемный
вес осадка: свежевыпавшего 1,2, слежавшегося 2,1;
к) количество нефти в осадке — 6—7% от его веса.
Для удаления осадка в каждом приямке устанавли-
вается гидроэлеватор (расчет гидроэлеватора приведен в
гл. 10). Удельный вес пульпы составляет 1,07.
Размеры решетки с прозорами 20 .и.» принимают по
данным гл. 13.* Основные размеры песколовок приведены
в табл. 34.2.
Таблица 34.2
Основные параметры типовых песколовок для нефтепромыслов
с удалением осадка гидроэлеватором (по проекту
Гипроспецпромстроя)
Средняя производительность Строительные размеры сек В Jt
л!сек н .и3/ч ширина длина высота
260—310 936—1116 2,96 11,32 3,25
ззо—юо 1188—1440 3,42 14,3 3,5
410—190 1476—1764 3,88 14,8 3,85
Примечай и е. Для i ло секций принято равным равна I ле. всех указанных песколовок чис- 2. а гулбнна проточной части
Нефтеловушки (рис. 34.2 и 34.3). В районах с не-
благоприятными климатическими условиями на нефтело-
вушках предусматривается защитное съемное покрытие.
При проектировании промысловых и заводских неф-
теловушек следует принимать:
а) число секций нефтеловушки — не менее двух; по-
дачу воды — самостоятельным трубопроводом в каждую
секцию;
б) ширину каждой секции — 3 или 6 м в зависимо-
сти от расхода воды;
в) глубину слоя отстаиваемой воды — не более 2 л;
г) скорость движения воды — не менее 3 мм/сёк к
не более 10 мм/сек;
д) расчетный слой всплывших нефтепродуктов 0,1 лк
е) .площадь щелей в распределительной перегород-
ке — 6—7% от ее общей поверхности;
ж) расчетное остаточное содержание нефтепродуктов
100—150 мг/л;
з) эффект задержания осадка 60—70%;
и) влажность осадка: свежевыпавшего 95%, слежав-
шегося 70%; удельный вес частиц осадка 2,65; объемный
вес осадка: свежевыпавшего .1,1, слежавшегося 1,5;
к) количество нефти в осадке — 20% от его веса.
Скорости всплывания нефтяных частиц определяют по>
формуле
и = а (112 — 93 ун) Ю0-0143 d мк/сек.
Рис. 34.2. Типовая нефтеловушка из сборных железобетонных элементов производительностью.
45 л/сек (продольный разрез)
1 — ручная дка марки Л Р-1; 2 — нефтесборная труба с колонкой; 3 — скрепер; 4 — скребок ля сгона нефти;
5 — гидроэлеватор
Рис. 34.3. Нефтеловушка из сборных железобетонных элементов производительностью.
220 л/сек (продольный разрез)
1 — скребковый транспортер; 2 — нефтесборная труба с электропрн
Глава 34. Нефтепромыслы и нефтеперерабатывающие заводы
363
где Ти— удельный вес нефти;
d — расчетная крупность всплывающих
нефтяных частиц в мк;
а — коэффициент, учитывающий влияние
механических примесей и равный
€1=0.0015——- +0,875;
Сц.П
и Сы.п— концентрации нефти и механических
примесей в сточной воде в мг/л;
л) длина отстойной части нефтеловушки
^0,31
L — 8,5/7 - -Q-g2 м,
(ц —ш)и 0
где Н — глубина проточной части ловушки в ж;
Пер — скорость протока сточной жидкости; величи-
на ее не должна превышать 10 мм/сек;
и — расчетная скорость всплывания частиц нефти
в мм/сек;
w — взвешивающая составляющая скорости про-
тока воды в ловушке в мм/сек-,
м) расчетная продолжительность отстаивания /р—
не менее 2 ч;
н) продолжительность всплывания нефтяных частиц
Необходимо, чтобы /р</р;
о) количество осадка, задерживаемого в нефтеловуш-
ке, определяется по формуле
m 24 AQn
Wnr= -----------------м3 сутки,
° Тос(Ю0—гос) 10°
где А — содержание взвешенных веществ, в сточной
воде в г/м3;
п — процент осаждения взвешенных веществ;
Q — количество сточной воды, поступающей на
нефтеловушку, в м3/ч;
Уос — удельный вес частиц твердой взвеси;
zoc — влажность осадка.
Таблица 34.3
Основные параметры типовых нефтеловушек
для нефтепромыслов, нефтебаз и станций магистральных
нефтепроводов (по проектам Гипроспецпромстроя)
Средняя Строительные
производительность и Л4 размеры секций в м
£2
о
В Л1э/Ч ч о шири- на длина высо- та
-1 U с?
I. Для нефтепромыс.'
15 54 2 1,5 3 18 2.5
30 108 9 1.7 3 24 2.5
45 162 2 2 3 30 2.5
ПО 396 2 2 6 36 2,5
II. Для нефтебаз и станций магистральных
нефтепроводов
5 18 1 1.2 2 12 2,2
8 28 о 1 2 2 12 2,2
15 54 2 1’2 3 18 2.2
30 108 2 1.7 3 24 2,5
45 162 2 2 3 30 2,5
Для снижения вязкости всплывающих нефтепродук-
тов в зимнее время необходимо предусматривать обо-
грев поверхности жидкости.
Данные по типовым проектам нефтеловушек приве-
дены в табл. 34.3.
Пруды дополнительного отстаивания устраиваются
земляными из ряда секций, огражденных дамбами.
При проектировании прудов рекомендуется пользо-
ваться следующими расчетными данными:
а) расчетная продолжительность отстаивания — от
6 ч до 2 суток;
б) высота слоя воды — 2—3 м;
в) скорость протока воды 4—8 мм/сек-,
г) ширина секций пруда — в зависимости от конст-
рукции и размеров оборудования для сбора всплываю-
щей нефти;
д) крутизна откосов дамб в зависимости от исполь-
зуемых грунтов—1 1,5-т-1: 2,5.
Мокрые откосы защищаются бетонными плитами или
одиночной мостовой, сухие откосы одерновываются;
е) ширина дамбы по гребню — от 3 до 6 м.
Дно пруда в случае необходимости предохранения
грунтовых вод от загрязнения или площадки от обвод-
нения необходимо покрывать защитным слоем — глиной,
асфальтобетоном или бетонными плитами.
Флотаторы. Для очистки нефтесодержащих сточных
вод нашли применение напорная и импеллерная схемы
флотации. Расчет флотаторов приведен в гл. 22.
Содержание нефти в воде, поступающей на флотатор,
не должно превышать 250 мг/л.
Остаточное содержание нефти в сточной воде после
флотаторов не должно превышать 20—30 мг/л, а при
последующем поступлении воды на фильтры — 60—
80 мг/л.
Фильтры. Песчаные фильтры для доочистки нефтесо-
держащей сточной воды (рис. 34.4) принимаются секци-
онными с направлением фильтрации и промывки снизу
вверх.
В качестве загрузки фильтров используются предва-
рительно промытые и отсортированные гравий и квар-
цевый песок (табл. 34.4).
Таблица 3-1.4
Загрузка фильтров
Слои загрузки ( снизу вверх) Крупность зерен В AUI Толщина сл я в
1 32-16 150—200
16—8 150—200
3 8—4 150—200
4 4—2 300—400
5 2-0.75 1000—1200
Поступающая на фильтры сточная вода не должна
содержать более 60—80 мг/л нефти и нефтепродуктов и
не более 50 мг/л твердых механических примесей.
Фильтрат должен быть прозрачным (не меньше 30 см
по Снеллену); концентрация нефти в фильтрате ие долж-
на превышать 15—20 мг/л.
Фильтры не рассчитываются иа очистку воды от
растворенных в ней нефтепродуктов. Нефтяные эмуль-
сии, образующиеся в результате термохимического или
электрического обессоливания нефти, допускаются при
использовании соответствующих реагентов (нейтрализо-
ванный черный контакт, сульфонафт и др.) не свыше
400—500 г на 1 т нефти.
364
РАЗДЕЛ IV. Очистка производственных сточных вод
Рис. 34.4. Песчаные фильтры для доочистки нефтесодержащих сточных вод произво-
дительностью 340—410 л/сек (продольный разрез)
Г— трубопровод для отвода фильтрата; 2 —то же, грязной промывной воды; 3 — водоподводящая-труба; 4—трубопровод
для подачи прымыиной воды; 5 —водяная распределительная сеть; б— воздушная распределительная сеть; 7 — сборные желоба;
S — выпуск воздуха из воздухораспределительной сети; 9 —. воздухопровод; 10—распределительный трубопровод
При проектировании фильтров рекомендуется поль-
зоваться следующими формулами нормативными дан-
ными:
а) скорость фильтрации — до 5 м/ч;
б) расстояние между ответвлениями водораспредели-
тельной системы 15—20 см;
в) диаметр ответвлений труб водораспределительной
системы — не более 150 мм; площадь отверстий в тру-
бах— 0,25% от площади фильтра; диаметр отверстий —
1'2—15- мм;
г) диаметры трубопроводов, подающих воду — с
учетом скорости протока воды не более 2,5 м/сек, диа-
метры отводящих трубопроводов — по условиям мини-
мальных потерь'напора;
д) площадь рабочего сечения водоотводящих жело-
бов определяют по формуле
где К — коэффициент, характеризующий форму попе-
речного сечения желоба; для желобов с полу-
круглым дном /(=2,32, для желобов с наклон-
ными стенками дна /(=2,25;
V — расход промывной воды на один желоб
в м?/сек;
— ускорение силы тяжести в м/сек2;
е) -площадь рабочего сечения сборного прямоуголь-
ного лотка (вариант фильтров со сборным лотком)
пределяют по формуле
где В — ширина сборного лотка, принимаемая равной
0,7—1 м;
Q — общий расход промывной воды в м3[сек;
ж) расстояние между кромками соседних желобов
0,7—1 л;
з) высота переливной кромки водоотводных жело-
бов— из условия возможности расширения слоя песка
при промывке фильтра на 50%;
и) расстояние от дна желоба до дна сборного лотка
не менее
со
h= — + 0,4 м;
В
к) высота борта желоба для обеспечения свободного
перелива воды—на 5 см .выше расчетного- его напол-
нения.
Потери напора в загрузке фильтра принимаются рав-
ными ее высоте, а потери в отверстиях распределитель-
ной системы определяются по формуле
где w — интенсивность промывки л/л2 сек;
F — площадь фильтра в м2;
/ — суммарная площадь отверстий распределитель-
ной системы в л2;
<э — коэффициент расхода, равный 0,62;
g—.ускорение силы тяжести в м/сек2.
Регенерация фильтра производится в три этапа:
первый этап — понижение уровня воды на 20 см ни-
зке кромки желобов и продувка воздухом в течение
10 мин. с интенсивностью 20 л/м2 сек;
второй этап — промывка фильтра в течение 15 мин
горячей водой (/=60° С) с одновременной продувкой,
воздухом; интенсивность промывки 5 л/м2 сек, интенсив-
ность продувки 7 л/м2 сек;
Глава 34. Нефтепромыслы и нефтеперерабатывающие заводы
365
третий этап — окончательная промывка фильтра
осветленной водой в течение 5 мин с интенсивностью
15 л/л2 сек.
Промывочная вода возвращается для очистки на неф-
теловушки.
При проектировании воздухораспределительной си-
стемы рекомендуется пользоваться следующими норма-
тивными данными:
давление подаваемого для продув-
ки воздуха - ....
скорость движения воздуха в тру-
бопроводах ..................
диаметр отверстий дли распреде-
ления воздуха .......
площадь всех отверстий
0,5 ати
10 м/сек
не менее 3 мм
из условия выхода из
них воздуха со ско-
ростью 25—30 м,сек
в слое загрузки круп-
ностью 4—8 мм
размещение трубопроводов
Период между промывками секций фильтров в зави-
симости от содержания нефти и механических примесей
в очищаемой воде составляет 3—5 суток.
Вся устанавливаемая в помещении фильтров аппара-
тура должна быть во взрывобезопасном исполнении.
Аварийные амбары устраиваются по типу земляных
прудов. Емкость их принимается равной емкости самого
крупного резервуара для нефти, расположенного в зоне
обслуживания, или по наибольшему расходу дождевых
вод за один ливень.
Глубина амбара .принимается 2—4 м при крутизне
откосов 1 1,5—11:2,5.
Освобождение амбара от воды и нефти должно про-
должаться не более суток.
Для днища и стенок аварийного амбара при песча-
ных и трещиноватых породах следует предусматривать
устройство сплошного противофнльтрационного экрана.
Толщина экрана из суглинка принимается переменной
по высоте амбара из расчета 0,1 глубины воды, но не
.менее 0,25 м.
При уровне грунтовых вод выше дна амбара экран
пригружается балластным слоем из грунта или камня.
Площадки для обезвоживания осадка. При проекти-
ровании этих площадок рекомендуется принимать сле-
дующие расчетные данные.
Влажность осадка:
поступающего 95%
обезвоженного 65—70%
Размеры оградительных валиков:
высота 1 м
ширина . . 0,5 „
Крутизна и уклоны:
откосов валик 1:1.5
дна площадок . '0,01
Примечание. Полная площадь площадок с учетом
обвалования принимается на 25% больше полезной площади.
Расчетная нагрузка на 1 м2 площадок при их устрой-
стве на песчаных грунтах и искусственном дренирующем
основании принимается равной 1,5 м31год-, при устрой-
стве площадок на супесчаных грунтах — 1 мН год. Для
северных районов СССР эти нормы уменьшаются на 30—
50%, а для южных увеличиваются на 30—50%.
Слой единовременного напуска во всех случаях при-
нимается равным 0,4—0,5 я.
Дно площадок должно быть водонепроницаемым.
При фильтрующих грунтах следует предусматривать за-
щитный слой из мятой глины, по которому насыпается
слой песка толщиной 20 см.
Дренируемая вода собирается системой дренажных
труб.
Накопители осадка. Полезная площадь накопителей
определяется исходя из продолжительности накопления
осадка в течение 5—10 лет. Удаление осадка из накопи-
телей не предусматривается.
При проектировании накопителей рекомендуется поль-
зоваться следующими расчетными данными.
Высота слоя осадк 2—3.5 м
Влажность осадка:
поступающего . 95%
в накопителе (средняя) 70%
Ширина валов поверху 1,5 м
Крутизна откосов валов . 1:2—1:1,75
Число карт нс менее 3
Отделившаяся от осадка вода отводится сверху через
переливные колодцы (монахи).
При фильтрующих грунтах дно накопителя должно
быть покрыто защитным противофильтрационным слоем
мятой глины.
Разделочные резервуары. При проектировании разде-
лочных резервуаров рекомендуется пользоваться следу-
ющими расчетными данными:
а) количество обводненных нефтепродуктов, поступа-
ющих на разделку, — исходя из содержания иефтепр®-
дуктов в сточной воде, удельного веса обводненной неф-
ти и процента обводненности нефти;
б) продолжительность разделки в каждом резервуа-
ре, включая операции п.о закачке обводненной нефти,
отстаиванию, спуску воды и откачке нефти, — 3 суток
(в том числе: продолжительность отстаивания при на-
гревании от 10 до 70° С составляет от 24 до 36 ч, а про-
должительность отстаивания при 70° С — от 12 до 24 ч);
в) количество резервуаров при трехсуточной раздел-
ке, учитывая операции по наполнению и опорожнению
резервуаров и отстаиванию нефтепродуктов, — не менее
трех.
Сливные станции и сливные камеры. Сливная станция
размещается в специальном здании, сливная камера —
вне здания (обычно совмещается с дождеприемником и
оборудуется решеткой).
Число камер и приемных мест сливной станции опре-
деляется количеством одновременно разгружаемых авто-
цистерн.
Испарительный и буферный пруды,- При проектирова-
нии испарительных прудов рекомендуется принимать:
а) число параллельно работающих секций — 2—3;
б) общую полезную емкость — по расходу сточных
вод в зависимости от величины среднего испарения и
количества осадков для данного района;
в) гидравлическую глубину в зависимости от расхода
сточных вод и местных условий — 1—2 м.
При проектировании буферных прудов рекомендуется
принимать:
а) число последовательно работающих секций — 2—3;
б) общую полезную емкость—на трехсуточный рас-
ход сточных вод.
При двух секция?; емкость первой (по движению во-
ды) следует принимать равной 30% от общего объема;
при трех секциях емкость первой — 20% от общего объ-
ема, а емкость второй и третьей секций — по 40%;
в) гидравлическую глубину в зависимости от расхо-
да сточных вод и местных условий — 1,5—2,5 м.
Буферный пруд должен быть оборудован рассеиваю-
щим впуском сточных вод, донными трубчатыми пере-
пусками сточных вод из одной секции в другую; донным
выпуском сточных вод в водоем; шарнирными трубами
для отведения всплывающих нефтепродуктов из первой
секции пруда; обводными трубопроводами для выключе-
366
РАЗДЕЛ IV Очистка производственных сточных вод
ния отдельных секций при их очистке или ремонтных
работах.
Устройство ограждающих и разделительных дамб и
защитного покрытия днища испарительных и буферных
прудов принимается по аналогии с прудами дополнитель-
ного отстаивания (см. выше).
34.2. НЕФТЕПЕРЕРАБАТЫВАЮЩИЕ ЗАВОДЫ
А. ИСТОЧНИКИ ОБРАЗОВАНИЯ СТОЧНЫХ ВОД,
ИХ КОЛИЧЕСТВО И ХАРАКТЕРИСТИКА
Производственные сточные воды иа нефтеперерабаты-
вающих заводах образуются при отстаивании, обезво-
живании и обессоливании нефти, при конденсации,
охлаждении и промывке нефтепродуктов, а также на
различных технологических установках. Главнейшими из
последних являются атмосферная и атмосферно-вакуум-
ная трубчатки, крекинг-установка, установки для очист-
ки нефтепродуктов, а также для переработки газов и
парафина.
В процессе переработки нефти образуются следующие
стоки:
1) горячая вода, отходящая от поверхностных кон-
денсаторов и холодильников. Эта вода не соприкасается
с нефтью и нефтепродуктами и может загрязняться по-
следними только в результате неисправности холодильно-
конденсационной аппаратуры;
2) горячая вода, отходящая от барометрических -кон-
денсаторов смешения -вакуумных колонн АВТ. Эта вода
вступает в непосредственный контакт с парами нефте-
продуктов и газами, в связи с чем она загрязняется неф-
тепродуктами и сероводородом;
3) кислая вода, загрязненная серной кислотой, сбра-
сываемая из цехов производства серной кислоты и с
установок кислотной обработки нефтепродуктов;
4) отработанные растворы щелочи после защелачи-
вания дистиллятов н газов для удаления из них сер-
нистых соединений;
5) вода, отстоявшаяся в резервуарах для сырой неф-
ти, и вода, спускаемая из дегидраторов обессоливающих
установок, которая загрязнена нефтью и содержит боль-
шое количество растворенных солей;
6) общий сток -воды от мытья полов цехов и .насосных
станций, от промывки аппаратов, от отдельных конден-
саторов смешения и скрубберов, дождевые воды с тер-
ритории установок и резервуарных нарков и др. Эти сто-
ки загрязнены нефтепродуктами и взвешенными вещест-
вами;
7) сточные воды от этилосмесительиых станций, за-
грязненные тетраэтилсвинцом.
Удельный расход воды на 1 т перерабатываемой неф-
ти составляет 30 м3 на заводах с частичным оборотом
воды и 1,2—2 м3 на за-водах с максимально возможным
оборотом воды. На заводах, где имеются химические
цехи по переработке газа и парафина, удельный расход
сточных вод составляет 2—3 ж3 на 1 т перерабатываемой
нефти.
Удельные расходы сточных вод в зависимости от про-
филя нефтеперерабатывающего завода приведены в
табл. 34.5.
Основная масса сточных вод нефтеперерабатывающих
заводов загрязнена нефтью и нефтепродуктами; осталь-
ные сточные воды могут -содержать серную кислоту и
сульфаты, сернистые щелочи и сероводород (при пере-
Таблнца 34 5
Удельные расходы сточных вод на нефтеперерабатывающих
.заводах
Профиль нефтеперерабаты- вающего завода Удельный расход сточных вод в м3 на 1 т перерабатываемой нефти
нейтральные нефтесодержащие (оборотные) иефтесолесолержа- шпе (ЭЛОУ) сернисто-щелоч- ные (числитель) и карбамидные (знаменатель) от цехов синте- тических жирных кислот и спирта от катализатор- ной фабрики и другие условно чистые
Топливный без нефтехимиче- ских цехов и катализаторной фабрики Топливо-масляный с цехами синте- тических жир- ных кислот и катализаторной фабрикой . 0,9 1,8—1,9 0,05 0,3—0,4 0,03 0,05 0,04 0,05 0.2 0,1 0,5—0,6
Таблица 34.6
Характеристика общих стоков нефтеперерабатывающих заводов
Показатели Концентрация
CpCj минималь- ная макси- мальная
Окисляемость в .иг О»,'.г 180 75 200
БПК5 в мг/л . . 110 63 180
БПК в мг}л 225 200 250
поли Сера общая в .«гр 140 100 200
Сульфаты 130 80 200
Сероводород .... — Следы 8
Сухой остаток в мг/л . 950 700 1600
Механические примеси в мг/л 150 50 250
Нефтепродукты в мг!л. 10 000 800 41 500
Цвет- Запах Температура и °C зо Н Желтоваты! ефтепродукт i о в 40
pH . . .' 7.5 ~7 8
Удельный пес . 1,001 0,998 1,005
Вязкость в °ВУ 1,25 1.1 1,42
Таблица 34.7
Количество загрязнений сточных вод
нефтеперерабатывающих заводов
Основные загрязнения Сточные воды
нейтральные нефтесодер- жащие иефтесоле- солержащне сернисто- щелочные от цехов син- 1 тетмческих жирных кис- лот н спирта от катализа- торной фаб- рики ।
Нефтепродукты в г/л. Механические приме- си в мг1л . . . Минеральные соли в г/л Сульфиды натрия в г/л Парафин в мг/л. . . . Жирные кислоты в мг/л .... Карбамид в мг/л. 5-6 200 4—5 150—200 7—8 2—3 100 0,5 50—60 1500 200 150 60—100 18 III II
Глава 34. Нефтепромыслы и нефтеперерабатывающие заводы
367
работке сернистых нефтей), карбамид, смолы, растворен-
ные газы и жирные кислоты.
Ориентировочные данные о концентрации общих сто-
ков отдельных заводов, работающих с частичным оборо-
том воды (30—40%), приведены в табл. 34.6.
Загрязнения по отдельным видам сточных вод йефте-
перебатывающих заводов приведены в табл. 34.7.
Б. СИСТЕМЫ КАНАЛИЗАЦИИ И МЕТОДЫ
ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ. ВОД
На нефтеперерабатывающих заводах необходимо уст-
раивать две системы производственной канализации:
.первую — для нейтральных нефтесодержащих сточ-
ных вод с возвратом их после очистки в сеть оборотного
водоснабжения;
вторую — для сточных вод, содержащих соли, мине-
ральные или органические кислоты, спирты, сернистые
соединения и нефтепродукты.
.После очистки сточные воды второй системы выпу-
скаются в водоем или направляются на испарение.
В первую систему канализации направляются сточ-
ные воды от промывки технологических аппаратов и лот-
ков, мытья полов, промежуточных и товарных резервуа-
ров, конденсаторов смешения и скрубберов отдельных
установок (кроме вод барометрических конденсаторов
АВТ и конденсаторов смешения битумных установок),
дождевые воды с площадок технологических установок
и резервуарных .парков (за исключением сырьевых пар-
ков и установок ЭЛОУ).
Ко второй системе канализации относятся раздельные
сети с сооружениями для очистки следующих видов
сточных вод:
а) от установок по подготовке нефти (ЭЛОУ) и от
сырьевых парков и конденсаторов смешения битумных
установок (система П-а);
1 б) сернистощелочные воды от аппаратов по защела-
чиванию нефтепродуктов (система П-б);
-восточные воды от цеха синтетического спирта (си-
стема П-в);
-г) сточные воды от цехов синтетических жирных кис-
лот и синтетических масел (система П-г);
д) кислые сточные воды от цеха регенерации серной
•кислоты установок гидроочистки и др. (система П-д);
е) сточные воды от катализаторной фабрики, хим-
водоочистки и водородной установки (система П-е).
На нефтеперерабатывающих заводах предусматрива-
ются следующие узлы очистных сооружений производст-
венных сточных вод:
а) объединенный узел основного нефтеулавливания и
доочистки сточных вод;
б) узел очистных сооружений сернисто-щелочных
сточных вод;
в) узел нейтрализации кислых сточных вод;
г) узел предварительной очистки сточных вод цехов
синтетических жирных кислот;
д) узел биологической доочистки сточных вод цехов
синтетических жирных кислот и синтетического спирта.
Сточные воды от катализаторной фабрики проходят
местную цеховую очистку.
Сточные воды системы канализации П-а после меха-
нической очистки в узле основного нефтеулавливания
рекомендуется направлять на биологическую доочистку
для снижения БПК.
Биологическая очистка сточных вод систем П-а, П-в
и П-г может осуществляться на объединенных очистных
сооружениях вместе с бытовыми водами.
Сернисто-щелочные сточные воды системы канализа-
ции П-б после очистки должны быть направлены в пруд
дополнительного отстаивания объединенного узла основ-
ного нефтеулавливания для совместой доочистки с вода-
ми системы канализации П-а.
При наличии на некоторых нефтеперерабатывающих
заводах сточных вод от установок этилирования бензина,
загрязненных легкими нефтепродуктами и этиловой жид-
костью, содержащей тетраэтилсвинец, необходимо пре-
дусматривать предварительную очистку этих вод. Без
полного удаления тетраэтилсвинца выпуск указанных
сточных вод в канализацию не допускается.
Очистка сточных вод, содержащих тетраэтилсвинец,
должна заключаться в экстрагировании тетраэтилсвинца
бензином.
Все виды очищенных сточных вод системы канализа-
ции II перед сбросом в водоем направляются в буфер-
ный пруд для дополнительного отстаивания и усредне-
ния.
При проектировании очистных сооружений для кис-
лых сточных вод нефтеперерабатывающих заводов при-
меняются соответствующие нормы н технические усло-
вия, приведенные в гл. 22.
В соответствии с противопожарными техническими
условиями (ПТУСП МНП 02—55) при размещении со-
оружений в узлах очистки воды устанавливаются сле-
дующие разрывы:
а) расстояние от нефтеловушек, отстойных прудов и
других открытых очистных сооружений, характеризуемых
наличием слоя всплывающих нефтепродуктов, до зданий
установок, не связанных с обслуживанием упомянутых
отстойных сооружений, должно быть ие менее 40
б) расстояние между нефтеловушкой, отстойными
прудами и емкостью с уловленными нефтепродуктами
или нефтеловушкой и насосной, обслуживающей эту неф-
теловушку, должно быть не менее 20 м, а расстояние
между отдельными ловушками — не менее 10 лк
I. Узел основного нефтеулавливания
и доочистки сточных вод
Сточная вода, поступающая на узел основного нефте-
улавливания, должна соответствовать следующим требо-
ваниям: нормальное содержание нефтепродуктов до
6 г/л, предельно допустимое (без учета аварийных сбро-
сов) до .10 г/л, из них эмульгированных в среднем до
100 мг)л; содержание механических примесей не более
200 мг!л\ содержание солей (только в сточных водах
системы канализации П-а) не более 8 г/л.
Очистка производится раздельно для сточных вод
систем канализации I и П-а. Сточные воды проходят
последовательно действующие очистные сооружения:
лпвнесброс, песколовку, нефтеловушку, пруд дополни-
тельного отстаивания, флотаторы1, фильтры.
В случае отсутствия возможности пропуска сточных
вод через очистные сооружения самотеком следует уст-
раивать станции подкачки, размещаемые после нефте-
ловушек пли после прудов дополнительного отстаивания;
в последнем случае перед фильтрами устанавливаются
воздухоотделительные резервуары.
Указанные резервуары необходимо устраивать перед
фильтрами при поступлении на них воды, прошедшей
очистку на флотаторах.
1 Флотаторы предусматриваются только для сточных вод
системы канализации П-а. В некоторых случаях окп могут быть
установлены непосредственно после нефтеловушек. Целесооб-
разность такого решения определяется местными условиями.
368
РАЗДЕЛ IV Очистка производственных сточных вод-
Иловая вода из накопителя и выделившаяся вода из
разделочных резервуаров возвращаются в нефтеловушку
системы канализации И-а.
В разделочные резервуары кроме обводненных нефте-
продуктов, задержанных в нефтеловушках, прудах до-
полнительного отстаивания, флотаторах и аварийном ам-
баре, должны также поступать нефтепродукты из нефте-
отделителей узлов оборотного водоснабжения. При этом
нефтепродукты, содержащие сернистые соединения, дол-
жны разделываться отдельно.
Все сооружения, входящие в состав узла основного
нефтеулавливания и доочистки сточных вод, проектиру-
ются по данным п. 34.1, В.
II. Узел очистки сернистощелочных
сточных вод
Поступающие на очистку сернистощелочные стоки в
среднем загрязнены следующими веществами: 2—3 г/л
легкими нефтепродуктами, до 50 г/л сульфидами и суль-
фогидратами натрия (примерно 30% Na2S и 70% NaHS),
до 10 г/л каустиком, до 10 г/л фенолами.
Очистка сернистощелочных стоков заключается в
улавливании нефтепродуктов, а также разрушении сер-
нистых соединений и фенолов.
Возможными методами освобождения сточной воды
от сульфидов и сульфогндратов являются:
а) подкисление этих- вод углекислотой дымовых га-
зов (продувкой) или углекислотой из отходов произ-
водства:
б) подкисление сточных вод серной кислотой с от-
дувкой образующегося сероводорода .воздухом.
При очистке воды по первому методу сточная вода
направляется на следующие очистные сооружения:
а) регулирующую емкость; б) нефтеловушку; в) насос-
но-эжекторную установку для подачи сточной воды, ды-
мовых газов и водяного пара в дезодорационную ко-
лонку; г) дезодорационную колонку для разрушения
сульфидных соединений и выделения из сточной воды
сероводорода; д) пруды дополнительного отстаивания.
Сероводород, отдуваемый из воды в дезодорационной
колонке, подлежит сжиганию или использованию для
производства серной кислоты.
При очистке сточной воды по второму методу сточ-
ная вода должна пройти следующие сооружения: а) ре-
гулирующую емкость; б) нефтеловушку; в) смеситель
сточной воды с серной кислотой;-г) насосно-воздуходув-
ную станцию для подачи сточной воды и воздуха в ко-
лонку; д) колонку для отдувки из воды сероводорода;
е) вакуум-фильтры для задержания серы, частично вы-
деляющейся нз воды.
При очистке воды с применением серной кислоты кис-
лотное хозяйство располагается в изолированном поме-
щении насосно-воздуходувной станции или в отдель-
ном здании.
Регулирующая емкость. Полезный объем регулирую-
щей емкости определяется продолжительностью цикла
изменений расходов воды и концентрации загрязнений.
Он должен быть рассчитан не менее чем на 2-часовой
приток сернистощелочных сточных вод.
Глубина земляной регулирующей емкости принимает-
ся 1,5—3 .«; крутизна откосов дамб в зависимости от
используемых грунтов 1 1,5—11:2,5, ширина дамб по
гребню — 3—3,5 м.
Выпуск стоков рассредоточенный.
Нефтеловушка. Расчет и конструирование нефтелову-
шек ведутся, по данным, приведенным в п. 34.1, В, при
расчетной продолжительности отстаивания 2 ч.
Данные по типовым проектам нефтеловушек для неф-
теперерабатывающих заводов приведены в табл. 34.8'.
Таблица 34.&
Основные параметры типовых нефтеловушек
для нефтеперерабатывающих заводов
(по проекту Гипроспецпромстроя)
Средняя пр онз- водитсдьность Имел сек Строительные размеры секций в я
в л1сек В М^Ч ширина нысота
45 162 3 30 2;5.
ПО 396 6 36 2,5
165 594 3 6 36 2,5
220 792 4 6- 36 2.5
Примечание. Глубина проточной для всех
приведенных типов нефтеловушек 2 ли
Дезодорационная колонка устраивается в виде закры-
той цилиндрической емкости с вмонтированными внутри»
нее тарельчатыми дискообразными и кольцевыми дыр-
чатыми насадками.
Колонка и насадка изготовляются из стали с проти-
вокоррозийной изоляцией. Наружная поверхность колон-
ки должна быть покрыта теплоизоляцией.
Сточная вода подается в верхнюю часть и- встречает
противоток дымовых газов, ir пара, вводимых- в ниж-
нюю часть колонки.
В среднюю часть дезодорационной колонки непрерыв-
но поступает циркуляционный расход сточной воды.
При .проектировании дезодорационных колонок реко-
мендуется принимать следующие расчетные данные.
Плотность орошения в расчете на не-
очищенную сточную воду
Циркуляционный расход
Давление в колонке ............
Количество водяного пара на 1 м3 не-
очищенной воды
Температура и колонке..........
Содержание СО., в дымовых газах .
Полная высота колонки
Общая высота тарельчатых насадок".
Число колонок .
8—10 Л13/ч на I ма
поперечного сече-
ния колонки
удвоенный расход,
неочищенной
сточной воды
1,2 ата
200—250 кг
90—95°С
ие мепее 8%.
по объему
8—9 м
5-6 ..
не мепее двух
(одна резервная)
Потребный расход углекислоты в 3—5 раз более рас-
хода, определяемого следующими реакциями:
Na2S -(- СО2 НоО = Na.n СОз-|- H"2S;
2NaHS + СО2 + Н,0 = NasCO3 + 2H2S;
2NaOH + ~CO2 NasCO3 + H2O.
В верхней части колонки устанавливается сетка-кап-
леотбойник.
На линии, отводящей сероводород из колонки на сжи-
гание, необходимо предусматривать пламяудерживающее-
устройство.
Смесители. Сточные воды и серная кислота смеши-
ваются сжатым воздухом.
При проектировании смесителей рекомендуется прини-
мать следующие расчетные данные:
а) емкость — не менее чем на ЗОминутный макси-
мальный приток сернистрщелочных вод;
Глава 34. Нефтепромыслы и нефтеперерабатывающие заводы
369.
б) расход воздуха — 2—3 м3 на 1 я3 воды;
в) количество сероводорода, выделяющегося из сточ-
ной воды в смесителе, — избыток сверхрастворимостн,
данные по которой приведены ниже.
Температура в °C
0
10
20
30
40
Количество сероводорода в г,
растворяющегося в 100вводы,
при общем давлении (газа и
паров воды) 760 мм pm. cm.
СЛОТ
0,511
0,385
0,298
0,236
Необходимо предусматривать отведение из смесителя
выделяющегося в нем сероводорода.
Насадочная колонка для отдувки из воды сероводо-
рода представляет собой стальной цилиндр с внутренней
поверхностью, защищенной антикоррозийным покрыти-
ем.
Внутри колонки на дырчатом дне укладывается на-
садка из кислотоупорных колец Рашига.
При проектировании колонки рекомендуется прини-
мать следующие расчетные данные:
а) плотность орошения — 25—30 м3/м2 ч;
б) количество удаляемого сероводорода — по фор-
муле
G = 9 (Свх — Свых) кг/ч1
где q — расход очищаемой воды в л3/ч;
Свх и Свых — содержание сероводорода во входящей
и выходящей воде в кг/м3, равное его
растворимости при нормальном давле-
нии1;
в) поверхность насадки — по формуле
Лдес^Сср
где дес— общий коэффициент десорбции, определяе-
мый из уравнения
Л'дсс—
760_
'Ида
м/ч
(п — растворимость сероводорода в воде при
нормальном давлении в кг/л3;
f — площадь сечения колонки в Л12);
А ССр — средняя движущая сила процесса десорб-
ции, определяемая из уравнения
СВых „ . ,,
ЛСср=------------кг/л3;
2.3 Ig-2*-
СВЫ
г) высоту насадки — по ее расчетной поверхности,
диаметру колонки и на основании характеристики колец
Рашига, приведенной в табл. 34.9;
д) высоту насадочной колонны — иа 2—3 л более вы-
соты насадки;
е) расход воздуха — 10—12 л3 на 1 м3 воды, подавае-
мый в колонну.
Из общего количества удаляемого сероводорода 40% окис-
ло серы, задерживаемой на вакуум-фильтрах.
Таблица 34.9
Характеристика колец Рашига
Размер колец в мм 25X25X3 35x 35x4 50X 50 X5
Поверхность колец в жа/лэ 204 140 87."
Вакуум-фильтры рекомендуется применять барабан-
ного типа по соответствующим каталожным данным с-
учетом следующих параметров:
а) количество серы в сточной воде — из расчета окис-
ления (до серы) 40% сероводорода, поступающего на на-
садочную колонку;
б) производительность вакуум-фильтра—10—15 кг/ч-
сухого вещества на I1 я2 поверхности фильтра.
Задержанная сера подлежит подсушке с последую-
щим расплавлением в автоклаве.
Вакуум-фильтры и все вспомогательное оборудование-
к ним должны устанавливаться в отапливаемом помеще-
нии.
Кислотное хозяйство. Расходные емкости серной кис-
лоты принимаются на 6—12-часовое потребление кис-
лоты.
Приемное хранилище рассчитывается на 2^3-суточ-
иый расход кислоты.
Резервуары в узле очистки сернистощелочных сточ-
ных вод принимают следующие:
а) для воды — перед насосной станцией, подающей-
сточную воду на дезодорационную колонку или скруббер;
б) очищенной воды — после колонки или скруббера;
в) нефтесборные — для обводненных нефтепродуктов-
из нефтеловушек.
Емкость перечисленных резервуаров .принимается не-
менее чем на 30-минутную производительность откачи-
вающих насосов.
III. Узел первичной очистки сточных вод
цехов синтетических жирных кислот
Поступающая на узел первичной очистки сточная во-
да цехов синтетических жирных кислот должна- соответ-
ствовать следующим требованиям: содержание в ней па-
рафина не должно превышать 150 лг/л; содержание-
растворимых и нерастворимых органических жирных
кислот — 0,5% по весу при поступлении в канализацию
кислых сульфатных вод. При отсутствии последних со-
держание кислот в сточных водах принимается по зада-
нию технологов. Содержание механических примесей ие-
должно превышать 200 мг/л; значение БПКполн—ЮОО-т-
4-2000 мг/л; величина рН=2,54-3.
Первичная очистка сточных вод цехов синтетических,
жирных кислот должна заключаться в улавливании па-
рафина и нейтрализации жирных кислот.
Сточная вода последовательно проходит следующие
очистные сооружения: продуктоловушку для улавлива-
ния парафина; регулирующие резервуары (емкости) для
выравнивания -расходов воды и концентрации загряз-
нений; смеситель воды с реагентами (известь, мел
и т. п.);-контактный резервуар; шламовый отстойник.
Далее сточные воды направляются на узел биологи-
ческой очистки. Приготовление известкового молока или-
других реагентов для нейтрализации жирных кислот про-
изводится в здании реагентной установки; обводненный
-370
РАЗДЕЛ IV Очистка производственных сточных вод
парафин вместе с некоторым количеством всплывающих
жирных кислот направляется .в .резервуар продукта, отку-
да насосной станцией перекачивается в разделочные ре-
зервуары. Отделившийся от воды парафин возвращается
в производство.
Воду из .разделочных резервуаров следует возвращать
в продуктоловушку.
Операции, связанные с отделением, перекачкой и раз-
делкой продукта, необходимо производить при подогреве.
Осадок из шламовых отстойников перекачивается в
накопители.
Осадок из продуктоловушки направляется в илосбор-
>ный резервуар и затем перекачивается в тот же нако-
питель. Вода из накопителя отводится в узел биологиче-
ской очистки.
Сооружения, оборудование и трубопроводы для воды,
содержащей жирные кислоты, должны иметь кислото-
упорную изоляцию.
Продуктоловушки устраивается по типу нефтеловуш-
ки узла основного нефтеулавливания. Продолжитель-
ность пребывания воды в продуктоловушке 2 ч.
В продуктоловушке следует предусматривать подо-
брев для поддержания парафина в жидком состоянии.
Регулирующая емкость должна устраиваться по типу
такого же сооружения узла очистки сернистощелочных
•стоков. Объем сооружения принимается на 6-часовой
приток сточных вод.
Смеситель для сточной воды и раствора извести уст-
раивается по типу смесителя узла очистки сернистоще-
лочных сточных вод. Емкость смесителя рекомендуется
принимать на 10—15-минутный максимальный приток
•сточных вод из цеха СЖК.
Контактные резервуары должны устраиваться желе-
зобетонными с кислотоупорной изоляцией внутренних по-
верхностей.
При проектировании контактных резервуаров реко-
-меидуется принимать:
число секции ...
продолжительность пребывани
поды ... ............... 3 мин.
скорость дппж ния воды в коридорах не менее
0,2 м'сек
рабочую глубину 1—2 м
Шламовое хозяйство. Шламовые отстойники рекомен-
дуется устраивать радиального типа. Их внутренняя по-
верхность должна быть защищена кислотоупорной изо-
.ляцией.
При проектировании шламовых отстойников рекомен-
.дуется принимать:
число отстойников........................ не менее двух
продолжительность отстаивания 1,5—2 ч
нагрузку 'точной воды . . 1—2 м3)м-
высоту нейтрального слоя ......... 0,3 м
уклон днища от периферии к центру . . 0,5
наклон стенок центрального приямка для
осадка ................................ 50° к горизонту
влажность выпадающего оеадк, . . . 98—99%
количество шлама, образующегося в ре-
зультате нейтрализации 1 вес. ч. (усред-
ненной) жирных кислот. . . 1.3 вес. ч.
Фактическое количество шлама определяется с учетом
-его растворимости и равно в среднем 165 кг на 1-ж3 во-
ды, а также с учетом выпадения инертных примесей по-
•рядка 15% от количества товарной извести.
Сборные резервуары. Емкости резервуаров рекомеи-
.дуется принимать следующими:
а) для воды перед насосной станцией подкачки сточ-
ных вод — на 30-минутпую производительность откачи-
вающего насоса;
б) для ила, сбрасываемого из продуктоловушки, — на
10—15-минутную производительность откачивающего
насоса;
в) для обводненного парафина, сбрасываемого из
продуктоловушки, — на 30-минутную производительность
откачивающего насоса.
Резервуары должны быть оборудованы устройством
для подогрева парафина.
Разделочные резервуары для обводненного парафина
проектируются по типу резервуаров для разделки нефте-
продуктов.
При проектировании резервуаров следует принимать:
удельный вес обводненного парафина. 0,9 т/м3
обводненность парафина................. 90—95%
продолжительность отстаивания при нагрева-
нии от 40 до 80°С . 12—15 ч*
теплоемкость парафина 0,7
На протяжении всего остального времени разделки тем-
пература парафина должна поддерживаться па уровне 70—80°С.
Накопитель для узла первичной очистки сточных вод
проектируется по типу и нормам накопителя объединен-
ного узла основного нефтеулавливания.
IV. Узел биологической доочистки сточных
вод цехов синтетических жирных кислот
и синтетического спирта
Конечным этапом очистки сточных вод указанных це-
хов является биологическая очистка.
В некоторых случаях возникает необходимость био-
логической очистки нефтесодержащих сточных вод неф-
теперерабатывающих заводов. Тогда целесообразно
очистку всех стоков, в том числе и бытовых, вести иа
объединенных очистных сооружениях.
Сточные воды цехов синтетических жирных кислот
(после первичной очистки), цехов синтетического спирта
и отстоенные бытовые сточные воды (в зависимости ог
местных условий) направляются на-биологическую очист-
ку в смеси с нефтесодержащими сточными водами или
независимо от последних.
Усреднитель-преаэратор проектируется только для
вод цеха синтетического спирта, характеризуемых при-
сутствием спиртов в количестве 150—250 мг)л, незначи-
тельным количеством бензола, толуола при БПКз-450-5-
-> 500 мг/л.
Сточная вода, отделяемая от ила в илоуплотнителе и
в вакуум-фильтрах, сбрасывается в буферный пруд.
Смесители. Перемешивание воды в смесителях воз-
можно при помощи воздуха или мешалок пропеллерного,
типа.
Расчет и проектирование смесителей производятся по
данным, приведенным в гл. 22.
Аэротенки. Данные для расчета аэротенков принима-
ются следующие.
Окпслптельнпя мощность сооружения 850 г!м3 сутки.
Размеры секций:
ширина 6—8 м
длина . . . 60—100 .
рабочая глубин 4—5 м
Полезный объем аэротенков (по Н. А. Базякинон) оп-
ределяют по данным, приведенным ниже.
Глава 34. Нефтепромыслы и нефтеперерабатывающие заводы
371
БПКПолп
в г/ Нагрузка в м31сутки па
1 я3 аэротенка
415 560 1000 1660 2000 2,04 1,54 0,86 0,51
3000 0,43 0,286
Расход воздуха при глубине аэротенка 2 м определя-
ют по следующим данным
БПКп0ЛД в г/м3
4000
2000
1000
500
400
Расход воздуха в я3 на 1 я3
сточной жидкости
289
145
30
29
Детальный расчет аэротенков производится по дан-
ным гл. 15.
Вторичные отстойники. Конструирование и расчет
вторичных отстойников следует производить в соответ-
ствии с данными, приведенными в СНиП П-Г. 6-62.
Количество активного ила определяется по следую-
щим данным:
а) концентрация циркулирующего активного ила (по
сухому веществу) 3—4 кг/м3-,
б) иловой .индекс (удельный объем влажного ила) —
от 58 до 128 л/кг-,
в) объем циркулирующего (влажного) ила по фор-
муле
QCn
где Q —• суммарный расход сточных вод в м3/ч;
С — концентрация активного ила в кг/м3;
п — иловый индекс в л/кг;
г) средний прирост активного нла 0,155 кг/.и3;
д) общий объем избыточного активного ила, сбра-
сываемого в илоуплотнители, — по формуле
Q-0,155n
Илоуплотнитель принимается обычно вертикального
типа. Данные для его расчета приведены в гл. 18.
Установка биогенной подпитки. Расчет и конструиро-
вание установки ведутся по данным гл. 23.
Аэраторы. Данные для .расчета аэраторов следующие:
продолжительность аэрации 5 ч (по опытным данным)
расход воздуха . . 40—60 л(3 на 1 кг перерабо-
танных загрязнений (по ЬПК5)
Первичные отстойники для осаждения шлама. От-
стойники рекомендуется принимать радиального типа со
следующими параметрами:
продолжительность отстаивания воды. 1,5 ч
влажность выпадающего шлама . 97%
Количество выпадающей из воды суспензии g опре-
деляется по следующей формуле:
Я = Л4 + 2,5[( Са2+)+(Са2+) +
+ (Mg2+ )- 6,2МОСТ ] + Л41 г/м3,
где М — начальное содержание механиче-
ских примесей в воде в а/.и3;
(Са2“'“) п (Mg2+)—содержание кальция и магния в
исходной воде в г/м3-,
Са2~^ — количество кальция, введенного с
известью, в г/м3-,
/7<ост — остаточная жесткость воды, рав-
ная ~ 8°;
Alj — количество инертных механиче-
ских примесей, поступающих с из-
вестью, в г/м3.
Биофильтры (высоконагружаемые). Для расчета био-
фильтров рекомендуется принимать расчетные данные,
приведенные в гл. 15.
Вакуум-фильтры (для обезвоживания шлама из пер-
вичных отстойников). Предполагается, что обезвожива-
ние шлама производится без дополнительного введения
реагентов. Шлам подлежит промывке и уплотнению,
после чего он направляется на вакуум-фильтры.
Подбор вакуум-фильтров производится с учетом на-
грузки по сухому веществу 20 кг/м2 ч.
Прочие сооружения узла биологической очистки неф-
тесодержащих и бытовых сточных вод должны проекти-
роваться в соответствии с указаниями СНиПа.
ГЛАВА 35
ХИМИКО-ФАРМАЦЕВТИЧЕСКАЯ промышленность
И ПРОМЫШЛЕННОСТЬ РАДИОАКТИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
35.1. ПРЕДПРИЯТИЯ ХИМИКО-
ФАРМАЦЕВТИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Современное производство лекарственных препаратов
можно разделить на следующие основные группы: про-
изводство антибиотиков, синтетических и полусинтетиче-
ских, органических и неорганических препаратов, а так-
же химических .реактивов.
А. ИСТОЧНИКИ ОБРАЗОВАНИЯ СТОЧНЫХ ВОД,
ИХ КОЛИЧЕСТВО И ХАРАКТЕРИСТИКА
Производство антибиотиков. Отходы от производства
антибиотиков можно классифицировать следующим об-
разом:
1) жидкие концентрированные отходы в виде отра-
ботанных ферментационных растворов, содержащих в
своем составе большое количество органических вешеств
(главным образом белков), а также органические кис-
лоты, алколоиды, питательные соли и др.; БПКз этих вод
достигает 4000—8000 мг/л;
2) сточные воды от мытья аппаратуры, содержащие
ферментационные остатки; БПКв этих вод достигает
600—2500 мг/л и рН=2ч-3;
количество этих вод достигает 70% от количества
отработанных ферментационных растворов;
3) сточные воды от охлаждающих устройств .и паро-
эжекторных установок; БПК5 этих вод достигает 60—
120 мг/л-,
4) бытовые сточные воды;
Таблица 35.1
Характеристика общего стока заводов пенициллина
н стрептомицина
Показатели загр'. За полы
пенициллина | |стрептомицина
ХПК в мг)л 5 000—6 000 3 000—4 000
БПКз, -1 000 2 500
Сухой остаток в мг/.г.
общее количество 12 400 —
летуча часть . 7 200 —
Взвешенные вещества в л(г/.г 1 400 400
Азот мг!л:
общий . . 400 —
аммонийный 130 —
Сера (общая) и лег/.г 400 —
Восстановленный сахар в M:f.i 130 —-
pH — 2—3
5) твердые отходы, содержащие отфильтрованные
после вакуум-фильтрации мицелии грибов и плесеней, а
также взвешенных веществ в количестве до 100 г/л;
БПКв достигает порядка 50 г/л.
Примерная характеристика общего стока заводов,
вырабатывающих пенициллин и стрептомицин, приведе-
на в табл. 35.1.
Стоки от производства антибиотиков быстро загни-
вают и выделяют при этом дурнопахнущие газы.
Производство синтетических органических препаратов.
Отходами-производства синтетических органических пре-
паратов являются водные маточники, промывные воды
после промывки на фильтрах полупродуктов и конечных
препаратов, вода от промывки аппаратуры, кубовые ос-
татки от перегонных аппаратов и ректификационных
колонн.
Спуск воды в канализацию производится периодиче-
ски с продолжительностью от 30 мин до 2 ч. Условно
чистые воды от холодильников, конденсаторов и промы-
вок поступают в канализацию непрерывно в течение про-
изводственного процесса.
Количество этих вод в 20—50 раз превышает количе-
ство грязных вод.
Кроме производственных вод .в сток поступают воды
от мойки полов в цехах, от котельных, а также бытовые
воды.
Данные о количестве загрязнений сточных вод от про-
изводства медицинских препаратов органическим синте-
зом приведены в табл. 35.2.
Таблица 35.2
Удельные расходы количества загрязненных сточных вод
от производства медицинских препаратов органическим
синтезом
Наименование про- дукции Вил сточных в Удельные расходы сточных вод в м‘ на 1 т продукции
Салициловая кислота Салол Бензонафтол Фенолфталеин Пирамидон Анальгин Метилкофеин Плазмоцид Сульфодимезнн Анастезин Новокаин Атофан Амидофенил уксусной кислоты Люминал Маточник Промывная вода То же Маточник Промывная- вода Маточник Смола Маточник Промывная вода Маточник Промы пая- вода То же Маточник н промыв- ная вода 7 30 3 30 22 80 0.3 65 20 34 18 22 13 3 20 70
Глава 35. Химико-фармацевтическая промышленность и промышленность радиоактивных элементов
373
Характерной особенностью сточных вод является
большое разнообразие содержащихся в них загрязняю-
щих веществ, сложного и иногда малоизученного состава.
В состав стоков могут входить различные сложные орга-
нические. главным образом ароматические соединения,
минеральные и органические кислоты, щелочи, остатки
различных органических растворителей и смолоподобные
вещества.
Загрязненные сточные воды имеют интенсивную ок-
раску, .исчезающую при разбавлении от 1 :50 до
1 :20 000, и резкий запах, исчезающий при разбавлении
от 1 200 до 1 2 000 000. БПК5 сточных вод достигает
десятков тысяч мг/л-, однако биохимическое окисление
наблюдается лишь при разбавлении 1 5000; при мень-
шем разбавлении оно замедляется, а при разбавлении
1 1000 прекращается.
Величина pH сточных вод колеблется от 1—2 до
10—12.
Некоторые сточные воды обладают токсичностью, ис-
чезающей при разбавлении в 10 000 раз.
Данные о количестве загрязнений в сточных водах
приведены в табл. 35.3.
Таблица 353
Удельные количества загрязнений в сточных водах
производства органических препаратов в кг на I кг продукции
Наименование про- дукции Сухой остаток Хло- рилы Сульфаты
общее количе- ство летучая часть
Салициловая кислота 0,01 0,06
Салол — — 0,01 Незначитель- ное количе- ство
Бензолнафтол — — 0,01 То же
Пирамидон . 20.2 4,8 6,1
Фенолфталеин 2.7 1.5 -— 1’1
Анальгин •1.7 0,6 2,3 Незначитель- ное количе- ство
Мстнлкофеи 0,9 0,7 0,2 0,3 0
Плазмоцид. Сульфодимезнн 5- 2 1.3 0,04
7,4 3,8 — —
Анастезнн 0,9 0.9 —
Новокаин 1.2 1,2 — —
Производство полусинтетических органических пре-
паратов. Отходами производства являются водные ма-
точники и отжимные воды. Кроме того, в канализацию
поступают воды от мытья аппаратуры (составляющие
около 6% от количества производственных вод) и по-
лов, а также от лабораторий, душей и др.
Удельные расходы маточных и отжимных вод при-
ведены в табл. 35.4.
Таблица 35.4
Удельные расходы маточных и отжимных вод
производства полусинтетических органических препаратов
Наим снование продукции Вид сточных в Удельные расходы сточных вод в .и1 па 1 т продукции
Морфи Кодеин Платифилпн Анабазин Конденсат, остатки кубо- вых и маточники Маточник Отжимные воды и маточ- ник 120 15 120—150 174
Производственные сточные воды загрязнены органиче-
скими веществами белкового и растительного происхож-
дения, щелочами н кислотами. Они имеют характерные
окраску н запах. БПК5 некоторых маточников достигает
70—120 г!л.
Наиболее загрязненными являются маточники; в их
состав входят органические вещества, щелочи и алколои-
ды. Некоторые из них смертельны для рыб при разбавле-
нии до 2500 раз.
Данные о количестве загрязнений в сточных водах
приведены в табл. 35.5.
Т а б л и ц а 35.5
Удельные количества загрязнений в сточных водах
производства полусинтетических органических препаратов
Наим анис продукции Удельные количества загрязнений н кг на 1 кг продукции
s 3 э ё и = о ' сухой остаток О § о О S азот
аммо- ний- ный белко- вый
Морфии — — 0.3 —
Папаверин — — 0,5 — —
Кодеин (из морфина). — 2,9 0.2 0.1 —
Платпфи; — 27,9 4.1 3,9 —
Анабазин 3,6 20,8 6 0.2 в
Производство неорганических препаратов и химиче-
ских реактивов. Сточные воды представляют собой вод-
ные маточники, промывные и отжимные воды.
Количество сточных вод, включая условно чистые во-
ды от промывки аппаратуры и др., составляет в среднем
84—97 м3 на 1 т продукции. Поступают они периоди-
чески.
Состав сточных вод крайне непостоянен; величина pH
колеблется от 3,5 до 10. Не исключена возможность по-
падания в сточные воды ионов тяжелых металлов.
Б. МЕТОДЫ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД
Производство антибиотиков. Для приема аварийных
сбросов в канализацию при нарушении технологического
процесса необходимо устраивать уравнительно-аварий-
ные резервуары. Емкость их должна обеспечить сброс в
канализацию только расчетного расхода стоков.
Существуют несколько способов обезвреживания сточ-
ных вод от антибиотиков: а) выпаривание; б) анаэроб-
ное сбраживание; в) биологическая очистка.
Выпаривание применимо только при наличии сбрасы-
ваемого тепла (пара, горячей воды, дымовых газов).
Анаэробное сбраживание еще не нашло широкого
применения.
Биологическая очистка производственных стоков мо-
жет производиться раздельно или совместно с бытовыми
водами. В качестве окислителей в обоих случаях приме-
няют поля фильтрации и орошения, биофильтры и аэро-
тенки.
В целях снижения концентрации производственных
вод при самостоятельной их биологической очистке пре-
дусматривается предварительная аэрация с продолжи-
тельностью до 6 ч и интенсивностью 2,5 л!сек на 1 м~.
374
РАЗДЕЛ IV Очистка производственных сточных вод
Очистка производственных стоков на искусственных
окислителях может производиться по одноступенчатой и
двухступенчатой схемам.
Применение одноступенчатых установок с биологиче-
скими фильтрами ие рекомендуется ввиду интенсивного
зарастания биофильтров даже при большой рециркуля-
ции (1 18 4-1 20).
При двухступенчатой очистке стоков на биофильтрах
(рис. 35.1) принимается следующее.
Пок
II ступень
Рециркуляция . . . . 1:3—Г.5 —
Начальная БПК, в мг/л . 700—800 200—250
Окислительная мощность в
г/л3. 800 250
I
Рис. 35.1. Схема двухступенчатой очистки
на биофильтрах
1 — песколовка; 2 — первичные отстойники;
3 — биофильтры первой ступени; •# — вторичные
отстойники; 5 — иасосиая станция; 6 — биофильтры
второй ступени; 7 — вторичные отстойники вто-
рой ступени биофильтров; 8 — метантенки;
9 — иловые площадки; I — трубопровод рецирку-
ляции; II и III — нлопроводы
Расчет остальных сооружений (песколовок, отстойни-
ков и др.) производится по СНиПу. При этом прини-
мают:
а) эффект задержания взвешенных (веществ в .первич-
ных отстойниках—15—20% (уточняется опытным пу-
тем);
б) количество ила во вторичных и третичных отстой-
никах — по приведенному количеству населения (при пе-
ресчете БШ< принимают 40 г! сутки на одного человека).
Широкое распространение получила двухступенчатая
очистка в аэротенках в комплексе с биофильтоами
(рис. 35.2).
При расчете сооружений по схеме, приведенной на
рис. 35.2, принимается следующее.
Для первой ступени:
начальная БПК, сточных вод . ... до 900—1000 мг/л
окислительная мощность. 1000 г па 1 лг' объема аэро-
тенка в сутки
чество воздуха . 70 лг1 на 1л:3 сточных вод при
глубине аэротенка 2 л:
объем регенераторов 1/3 от объема аэротенков
прирост ак
Для второй ступени:
начальная БПК, сточных вол
окислительная мощность .
опреде;
200—250 мг/л
250 г па 1лг' объема био-
фильтра в сутки
При совместной очистке производственных и бытовых
вод следует руководствоваться указаниями, приведен-
ными в гл. 23.
Производство синтетических органических препара-
тов. Сильно загрязненные сточные воды целесообразно
подвергать самостоятельной химической обработке; схе-
Рис. 35.2. Схема двухступенчатой
очистки иа аэротенках и биофильтрах
1 — песколовка; 2 — первичные отстойни-
ки; 3 — аэротенки и регенераторы; 4 — вто-
ричные отстойники; 5 — насосная станция;
6 — биофильтры; 7 — вторичные отстойни-
ки; 8 — метантенки; 9 — иловые площад-
ки; I — рециркуляция; II, III, IV и
V — нлопроводы; VI — подача воздуха
ма ее и реагенты принимаются в соответствии с действи-
тельным составом стоков. Во всех случаях следует обес-
печивать усреднение отдельных цеховых стоков в цехо-
вых емкостях для приема периодических сбросов отрабо-
танных растворов и в уравнительных'резервуарах для
выравнивания расхода и состава сточных вод.
Цеховые емкости рассчитываются ’ на хранение воды
в них в продолжение от 2 до 24 ч.
Во избежание выпадения осадка при смешении
сточных вод различного состава необходимо предусмат-
ривать перемешивание стоков и удаление осадка.
Биологическая очистка общего производственного
стока возможна только совместно с бытовыми водами.
Целесообразность и возможность такой очистки должны
определяться в каждом конкретном случае на основе
предварительных научно-исследовательских работ.
Требуемое разбавление стоков в водоеме при спуске
их без предварительной очистки следует определять по
веществам, имеющим наинизшие значения пороговых и
лимитирующих концентраций в воде.
Производство полусинтетических органических препа-
ратов. Сточные воды подвергаются биологической очист-
ке совместно со сточными бытовыми водами. Выбор ти-
пов очистных сооружений и их технологический расчет
производятся по СНиПу.
Производство неорганических препаратов. Основным.;
методом очистки грязных производственных вод являет-
ся их нейтрализация. Для повышения надежности рабо-
ты нейтрализационных установок и уменьшения расхода
реагентов целесообразно предусматривать предваритель-
ное усреднение сточных вод.
В этих целях устраивают уравнительные резервуары.
Емкость их принимают в зависимости от абсолютного
количества сточных вод и режима их расхода; обычно
она равна расходу воды за смену.
35.2. ПРОМЫШЛЕННОСТЬ РАДИОАКТИВНЫХ
ЭЛЕМЕНТОВ
А. ИСТОЧНИКИ ОБРАЗОВАНИЯ СТОЧНЫХ ВОД,
ИХ КОЛИЧЕСТВО И ХАРАКТЕРИСТИКА
Сточные воды, содержащие радиоактивные вещества,
образуются иа обогатительных фабриках урановых руд;
в лабораториях ядерных энергетических установок; при
переработке продуктов распада урана; при применении
радиоизотопов для лучевой терапии, маркировки и испы-
Глаза 35. Химико-фармацевтическая промышленность и промышленность радиоактивных элементов
375-
тания изделий и материалов, от помещений с подопыт-
ными животными (виварии) и т. п.; от спецпрачечных
при стирке рабочей одежды, загрязненной радиоактив-
ными веществами.
Согласно «Санитарным правилам работы с радиоак-
тивными веществами и источниками ионизирующих излу-
чений» (СП 333—60, п. 98), твердые и жидкие отходы
предприятий, учреждений и лабораторий относятся к
радиоактивным, если их активность (соответственно в
кюри]л и кюри/кг) более чем в 100 раз превышает допу-
стимые концентрации радиоактивных веществ (в кюри/л)
для воды открытых водоемов.
Основной характеристикой сточных вод является их
радиоактивность, причем учитывается не только интен-
сивность, но также и характер излучения.
В физиологическом отношении особенно опасны изо-
топы кальция, стронция, фосфора и йода. Аналогично
оцениваются и такие элементы, как тяжелые металлы
(свинец и др.), плутоний и барий, натрий и хлор.
По степени активности воды принято разделять на
высоко-, средне- и низкоактивные. Ориентировочные гра-
ницы величин активности следующие.
о.
СульфатыБО^
КальцийСа
Магний Mg
Сухой остатов:
общий
прокаленный
Щелочность
РН . . . . .
Удельная активность:
по р-излучателям
а-излучатеь
24—35 мг/л
15—98 ,
7—30 .
196
148
4.3—6 „
7,7-8.3
5,3-10—8
-4-10—8
кюри/л
4,6-10—10—
-1,9-10—9
кюри!.
Воды
Активность
В Kiopupl
Радиоактивные примеси в основном состояли из ра~
дпостронция, суммы редких земель и радиоцезия. Из
излучателей содержался полоний Ро210.
Пересчет концентрации радиоактивного вещества,,
выраженного в кюри/л, ,в эквивалентное весовое коли-
чество вещества производят по формуле
89АТСп.д ,
Высокоактивные
Среднеактивные.
Низкоактивные
100 и более
10—5—10—4
10—7—10—6
Ниже приведен состав сточных вод вивария и прачеч-
ной.
Окисляемость:
йодатная
по Кубс.по
БГ11{поли
Азот:
органический аммонийный
аммонийный
нитритов.
нитратов.
Фосфор:.
ро‘~
связанный
Сухой остаток:
общий . . .
прокаленный
Хлориды Cl-
Сульфаты SO^-
2-1-
Кальций Са г
Магний Mg-"1’
pH................
Удельная активность:
по р-излучателям
а-излучателям
233 лг 0-1.1
117—37
97
22 мг/л
13 „
0.04—0,25г
0.2 „
15.7 ,
443 =
147 .
2о—40 г
19-32 .
49—54 .
7-16 „
8
Ю—9—10—8
кюри/л
10—l('i_u)-9
KK>pui.l
Вода вивария загрязнена в основном радиостронцием
(45%), суммой редких земель (45%). Из а-излуча-
телей в воде присутствовал полоний.
Ниже приведена характеристика прачечных вод.
Окисляемость:
йодатная
перманганат:;-
БПКп0Л1|
Бронирующиеся вещества Вг
Азот:
органический-Саммонийпый
нитритов
нитратов.
3__
Фосфаты РО4
Железо общее
Хлориды С1
622-2688 лг О„/л
102—160 . "
20(1—433
32—13 мг/л
0
0
о
160-180.
где .4 — автоматный вес радиоактивного элемента;
Т — период полураспада в сек;
Сп-д. — предельно допустимая концентрация радио-
активного элемента в кюри/л.
Пример. Весовое количество в воде Sr50 составляет
89-90-627 523 200-5 _ _ .._д ,
М ----------------=2,5-10—J мг/л.
101М0“
Б. МЕТОДЫ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД
Выбор способа очистки сточных вод зависит от сле-
дующих факторов: качества сточной воды, ее расхода,,
вида содержащихся в ней радиоактивных изотопов, об-
щего уровня активности в сточной воде и др.
При очистке сточных -вод от радиохимических загряз-
нений должны обеспечиваться два основных условия —
очистка стоков до степени требований «Правил охраньь
поверхностных вод от загрязнения сточными водами»
и максимально возможное уменьшение объема отходов,
в которых концентрируются выведенные из очищаемых
стоков радиохимические загрязнения.
Ниже приведены краткие сведения по основным спо-
собам очистки.
Выпаривание. Если количество высокоактивных.
(100 кюри/л и более) вод -незначительно, их обезврежи-
ют выпариванием или путем применения химических ком-
бинированных способов.
При значительных количествах такие стоки направ-
ляются в подземные резервуары.
Способ коагуляции. Сточные воды со средней актив-
ностью (10~э—10-4 кюри/л), содержащие обычно мно-
го солей, обезвреживаются путем коагуляции с приме-
нением различных коагулянтов. В качестве последних,
применяют сернокислый алюминий, хлорное железо,
фосфорнокислый кальций и сульфид меди.
Способ коагуляции не является универсальным, ибо-
абсорбция радиоактивных коллоидов на хлопьях коагу-
лянта зависит от вида коагулянта и природы радио-
активных элементов, так как удаление последних проис-
ходит избирательно.
-376
РАЗДЕЛ IV. Очистка производственных сточных вод
При обработке воды сернокислым глиноземом задер-
живается около 20% цезия, 50% стронция-90 и рутения и
‘96,1 % фосфора-32.
Сочетание хлорного железа с гашеной известью поз-
воляет почти полностью (97—98%) удалить церий-141,
празеодим-144, цирконий-95, ниобий-97 и стронций-90.
Эффект удаления радиоактивных веществ увеличи-
вается, если часть их сорбируется на взвешенных в воде
частицах глины, ила, песка, органических взвесях.
Зарубежные опыты с применением глин в количестве
100—1О0О мг/л дали уменьшение содержания иттрия-91
-на 98,8%, циркония-95 на 98,5%, ниобия-97 на 98,5%. РУ-
тения-97 на 89,6%, цезия-131 на 99,3%, церия-141 на
'99,2% .и плутония-239 на 94,2%.
В ряде случаев за отстаиванием следует фильтрова-
ние воды на песчаных фильтрах.
Схема зарубежной установки для очистки сточных
«вод способом коагуляции представлена на рис. 35.3.
Ряс. 35.3. Схема очистки сточных
вод средней активности спосо-
бом коагуляции
I — сборник сточных вод; 2 — смеси-
тель; 3 — насос; 4 — отстойник; 5 — гра-
вийно-песчаный фильтр; 6 — хранили-
ще; 7 — контрольный резервуар; I — по-
дача раствора кальцинированной соды
или другой щелочи; II — подача рас-
твора смеси сульфат алюминия и двух-
атомного железа; III — подача раство-
ра кальцинированной соды; IV — выпуск
Общая эффективность установки составляет 92—95%
.для р -активности. Оптимальная доля коагулянта
100—200 мг/л.
Комбинированный способ. Для дезактивации сточных
.’вод со сравнительно низким уровнем радиоактивности
(не выше 10~5 кюри/л) и невысоким общим солесодер-
жанием (не более 1 г/л) применяют обессоливание воды
иа ионообменных фильтрах.
Однако наличие органических веществ, содержащихся
в некоторых радиоактивных сточных водах, необратимо
уменьшает обменную способность ионитовых фильтров,
вследствие чего в ряде случаев возникает необходимость
в предварительной биологической очистке стоков.
Схема опытно-производственной очистной станции,
построенной в СССР приведена на рис. 35.4.
Станция предназначена для очистки двух видов сточ-
ных вод:
первые — поступают от вивариев с подопытными жи-
вотными и помимо радиоактивных примесей содержат
'большое количество органических загрязнений;
вторые — поступают от радиохимических научно-ис-
следовательских лабораторий и содержат некоторое ко-
личество моющих средств, радиоактивные примеси и со-
ли, содержащиеся в водопроводной воде, на основе ко-
торой образуются сточные воды.
Рис. 35.4. Схема станции по очистке радиоак-
тивных сточных вод от биофизических I и
радиохимических // лабораторий
/ — сборник сточных вод от биохимических лаборато-
рий; 2 — первичный отстойник; 3 — аэротенк; 4 — вто-
ричный отстойник; 5 — резервуар-смеситель; 6 — ос-
ветлитель; 7 — осветлительный фильтр; 8 — промежу-
точный резервуар;- 9 и II — Н-катионнтовые филь-
тры соответственно первой н второй ступеней; 10 и
12 — анионитовые фильтры соответственно первой и
второй ступеней; 13 — выпуск обессоленной очищен-
ной воды
При этой схеме очистки и активности сточных вод в
пределах 1 • 10~6—1 • 10~8к/ори/л обеспечивается устой-
чивый эффект дезактивации.
В процессе коагуляции, отстаивания и фильтрования
через осветительные фильтры концентрация циркония и
редкоземельных элементов снижается на 90—95%, руте-
ния—на 30—40%, стронция — на 20—30%. Радиоактив-
ный цезий практически целиком устраняется на катио-
нитовых фильтрах.
Первая ступень.ионного обмена служит для извлече-
ния из воды ионов Са2+, Mg2+,Na+, SO4 , Cl содер-
жащихся в водопроводной воде.
Н-катионитовые фильтры загружены катионитом
КУ-2, а ОН-аниоиитовые фильтры — анионитом АН-2ф.
Удельная нагрузка — отношение расхода раствора в
мэ/ч к объему слоя ионита в м3— равна или меньше 6.
Регенерация Н-катионитовых фильтров производится
13%-ным раствором азотной кислоты, а ОН-анионитовых
фильтров—2,5%-ным раствором едкого натра.
Объем удаляемых на хранение твердых продуктов
составляет менее 0,1% от объема сточных вод.
На второй ступени осуществляется окончательная
очистка от радиоизотопов.
Биологическая очистка уменьшает общую активность
сточной жидкости на 50%.
Схема может быть упрощена, если обессоливание во-
ды (первая ступень ионного обмена) будет производить-
ся в системе водоснабжения. Дальнейшего упрощения
схемы достигают при помощи замкнутого цикла водо-
снабжения.
В результате исследований внесены следующие пред-
ложения по биологической очистке радиоактивных сточ-
ных вод вивария и прачечной.
1. Учитывая сравнительно небольшой суточный рас-
ход сточных вод, а также способность прачечных сточ-
ных вод к ценообразованию, целесообразно для предва-
рительной биохимической очистки применять аэрофильт-
ры или биофильтры.
Глава 35. Химико-фармацевтическая промышленность и промышленность радиоактивных элементов
377
2. Расчетные параметры следует принимать по дан-
ным, приведенным в табл. 35.6.
Таблица 35.6
Данные для расчета сооружений
Показатели Очистка сточной воды вивария на моделях Очистка разбав- ленной воды от прачечной (1:2) на моделях аэро- тенков
аэротен- ков биофиль- тров
Окислительная мощ- ность аэротенка или загрузки био- фильтра в г/м^сут- ки . 600—700 200—240 500
Расход воздуха в лР на 1 лг3 сточной во- ды 40—50 90
Концентрани нла в г/л. 2,5—3 - 2,5—3
3. Концентрация керосинового контакта Петрова в
сточных водах не должна превышать 50 мг!л.
4. Для разбавления сточных вод от прачечной воз-
можно применять любую безвредную сточную воду,
содержащую биогенные элементы, или водопроводную
воду после внесения в нее азота и фосфора.
5. Для пеногашения на аэротенках следует применять
метод дождевания. Расход воды через насадку на
15—20 л2 площади аэротенка должен составлять 2,5—
3 л/сек при напоре 20 м.
Биологический способ. Как указывалось выше, биоло-
гическая очистка в ряде случаев является предваритель-
ной очисткой стоков (перед поступлением их на ионооб-
менные фильтры). Исследования показали, что биологи-
ческие методы очистки сточных вод вивария и прачечной
(как средство дезактивации) являются малоэффектив-
ными. Степень извлечения радиоактивных веществ илом
в среднем составляет 50%, а биопленкой — 30%.
Эффективность применения для очистки подобных
вод биофильтров и аэротенков приведены выше.
При обезвреживании сточных вод с низкой актив-
ностью дают эффект биологические пруды; их действие
основано на способности флоры и фауны накапливать в
себе радиоактивные изотопы.
В табл. 35.7 приведены зарубежные данные о степени
удаления некоторых изотопов биологическими способами.
Таблица 35.7
Степень удаления изотопов биологическими способами в %
Радпоак Биофиль- тры Аэротенки Биологи- ческие пруды
Йод-131 . Фосфор-32 Стронций-90 Плутоний-239 Смесь продуктов деленп 3—85 20—30 11—99 75—95 70—85 1—98 20—30 11—99 75—80 70—80 10—80
В. ВЫПУСК СТОЧНЫХ ВОД В КАНАЛИЗАЦИЮ
Согласно СП 333—60, при ежедневном количестве
жидких отбросов 200 л и более с удельной активностью,
превышающей указанную в п. 98 Санитарных правил,
устраивается специальная канализация с очистными со-
оружениями.
При меньшем количестве жидких отбросов они долж-
ны собираться в специальные емкости для последующего
удаления на пункты захоронения.
Сброс сточных вод в канализацию регламентируется
п. 98 СП 333-60.
Г. УДАЛЕНИЕ РАДИОАКТИВНЫХ ОТХОДОВ
К радиоактивным отходам относятся осадки, ил н
шлам от обработки или выпаривания радиоактивных
стоков, использованные иониты, отработанные фильтрую-
щие материалы, водоросли. Эти отходы могут уничто-
жаться путем сжигания или удаления на специальные
пункты захоронения.
Газы, выделяющиеся из печей для сжигания радиоак-
тивных отходов, могут быть также радиоактивными и
должны быть дезактивированы.
Удаление отходов на пункты захоронения и сооруже-
ние последних производятся согласно СП 333—60. Воз-
можная схема накопителя показана на рис. 35.5,-
Рис. 35.5. Резервуар для накопления радиоактивных
сточных вод с сильным излучением
I — наружный железобетонный резервуар-приемник диаметром
27 м; II — внутренний стальной резервуар диаметром 25 м н вы-
сотой 8,1 м (емкость резервуара 4050 л«э)-_ III —стальной поддон;
I — зонд для отбора проб; 2 — указатель уровня жидкости;
3 — термометр с автоматической записью показаний; 4 — фильтр
для отходящих газов; 5 — конденсатор; 6 — указатель уровня
жидкости в наружном резервуаре; 7 и 8 — охлаждающие систе-
мы соответственно с вертикальными и горизонтальными змееви-
ками; 9— приемная шахта для сточных вод
По инструкции комиссии по атомной энергии США
емкость накопителей определяется из расчета 30 л на
0,1 м кюри Sr00, Pu239, Ra226, Ро210, на 10 м кюри дру-
гих изотопов с периодом полураспада свыше 180 дней
л на 100 м кюри прочих изотопов с периодом полурас-
пада меньше 180 дней.
ГЛАВА 36
ГИДРОТРАНСПОРТ И СКЛАДИРОВАНИЕ ТВЕРДЫХ ОТХОДОВ
ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ
36.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Твердые отходы промышленных предприятий следу-
ющие:
1) остатки горной породы после ее переработки на
обогатительных фабриках;
2) остатки пустой породы от углемоек коксовых це-
хов, получающиеся при промывке угля;
3) шламы очистных сооружений промышленной ка-
нализации (например, шлам от газоочисток доменных
цехов, предприятий химической промышленности
и т. д.);
4) золошлаки от котельных установок, паровоздухо-
дувок доменных цехов и электростанций.
Твердые отходы от обогатительных фабрик — ос-
татки горной породы после обогащения полезных ис-
копаемых^— носят название хвостов.
Твердые отходы от углемоек представляют собой пу-
стую породу с содержанием мелких частиц угля (про-
цент содержания зависит от технологического процесса
углемойки).
Шламы от газоочисток доменных цехов получаются
в результате мокрой очистки доменных газов и состо-
ят из мелких пылевидных фракций железа, угля и флю-
са (доломита, известняка).
Шламы от предприятий химической промышленно-
сти получаются как отходы в результате химических
процессов на предприятиях н состоят из мелких пыле-
видных фракций различных минералов.
Твердые отходы от котельных установок паровоз-
духодувок доменных цехов, ТЭЦ и др. представляют
собой золу и шлаки.
В состав сооружений, предназначенных для гидро-
транспорта и укладки в отвал твердых отходов про-
мышленных предприятий, входят:
а) пульпонасосные станции;
б) магистральные и разводящие пульповоды;
в) ограждающие дамбы отвалов;
г) сбросные сооружения для сброса осветленной во-
ды с отвалов;
д) сооружения системы оборотного водоснабже-
ния — насосные станции и напорные водоводы;
е) сооружения для отвода поверхностных вод с от-
валов.
Для разработки проекта гидравлического удаления
и складирования твердых отходов промышленных пред-
приятий необходимы следующие исходные данные:
1) гранулометрический (зерновой) состав и гидрав-
лическая крупность твердых отходов;
2) удельный и объемный веса твердых отходов в
г/л3;
3) консистенция пульпы (Т: Ж) и ее возможные
колебания;
4) наличие в пульпе растворенных веществ, их со-
став и количество;
5) возможность оборотного водоснабжения или по-
следующего использования воды;
6) температура исходной пульпы;
7) количество выхода твердых отходов в т/ч;
8) число часов работы предприятия в год;
9) расчетное число лет работы предприятия;
10) степень неравномерности работы предприятия
в течение суток;
11) требуемая степень осветления оборотной воды;
12) генеральный план с указанием расположения ме-
ста и отметки выхода пульпы с предприятия.
Системы и схемы гидравлического удаления твер-
дых отходов. В зависимости от топографических усло-
вий может быть применен самотечный, напорно-само-
течный и напорный гидротранспорт.
Наиболее экономичными с точки зрения капиталь-
ных вложений и эксплуатационных затрат являются са-
мотечные и напорно-самотечные системы гидротран-
спорта.
После осветления ,в отстойном пруду отвала вода,
как правило, должна использоваться в системах оборот-
ного водоснабжения. В отдельных случаях при отсутст-
вии возможности или нецелесообразности ее использо-
вания она может быть сброшена в водоем, если это не
противоречит правилам охраны поверхностных вод от
загрязнения.
Способы очистки осветленных вод от химических
загрязнений приведены в гл. 22.
В состав сооружений оборотного водоснабжения
входят в общем случае: водозаборные сооружения, на-
сосные станции и напорные водоводы.
36.2. ГИДРОТРАНСПОРТ
А. РАСЧЕТ ГИДРОТРАНСПОРТА ТВЕРДЫХ
ОТХОДОВ
Гидравлический расчет пульповодов сводится к опре-
делению диаметра пульповода при напорном движе-
нии, ширины и глубины живого сечения при безнапор-
ном движении и к определению гидравлических сопро-
тивлений по заданным:
Глава 36. Гидротранспорт и складирование твердых отходов
379
расходу и консистенции пульпы;
удельному весу твердой составляющей пульпы;
средневзвешенной геометрической и гидравлической
крупности твердых отходов.
В особо ответственных случаях выбор оптимальных
условий работы гидротранспорта может быть выполнен
на основании подбора соответствующего аналога или
проведения специальных лабораторных исследований
движения .пульпы иа заданном составе твердых отхо-
дов.
Необходимые расчетные параметры могут быть оп-
ределены по зависимостям:
расход пульпы
Qt
Qn=—<2ж м*/сек;
Ут
удельный вес пульпы
т+ж
Уп — у
—+ж
Ут
ш/л13;
весовое содержание твердых частиц в пульпе, вы-
раженное в % по отношению к весу воды
Л».в= ^7 100;
/К
средневзвешенный диаметр твердой составляющей
пульпы, определяемый как средняя геометрическая ве-
личина из диаметров каждой группы твердой взвеси
(по гранулометрическому составу)
+ d2n2 + • • •+ dnnn
4 =-----------100-----------
где QT —количество твердых отходов в т/ж3;
Q-M — количество воды в мЗ/сек;
Ут — удельный вес твердой составляющей в т/ж3;
Т:Ж—весовая консистенция пульпы (например,
7:2/(=1:5 означает, что на 1 т твердой
составляющей пульпы приходится 5 т
воды);
di,d2.-.,rfn—размер частиц соответствующего класса
крупности в мм;
«1, п2,..., пп— весовой выход твердых составляющих
данного класса крупности в %-
Диаметр частиц твердых составляющих иногда мо-
жет быть задан в меш. или мм (табл. 36.1).
Таблица 36.1
Пересчет диаметра частиц
Диаметр частиц Диаметр частиц Диаметр частиц
в меш. в мм в меш. в мм в меш. в мм
10 1,651 32 0,495 100 0,147
12 1,397 35 0,417 150 0,104
14 1,168 42 0,351 200 0,074
16 0,991 48 0,295 270 0,053
20 0,833 60 0,245 <270 <0,053
24 0,701 65 0,208 — .—
28 0,589 80 0,175 1 -
I. Формулы и методы для гидравлического
расчета пульповодов
1. Напорный гидротранспорт
Гидравлический расчет гидротранспорта хвостов,
твердых остатков углемоек, коксовых цехов и шламов
производится по следующим формулам и методам.
Формулы В. С. Днороза с поправками П. Д. Ев-
докимова:
для + <0,07 л г л;
Qn=0,157D2p(l + 3,43 / РвХ’75)^я/шс; (36.1)
для 0,07 мм < dc < 0,15 мм
Qn = 0,2Z)2p (1 + 2,48 м3/сек; (36.2)
для 0,15 мм < dc < 0,4лш
з ________
Qn = 0,67^(0,35+1,36/* Рв вгРкр }м3/сек; (36.3)
для 0,4 мм < dc < 1,5лш
з ________
<2п=О’67СкР (о, 35+ 1,36 / Рв.х)х
X м3/сек; (36.4)
для dc > 1,5 мм
з ______________________________________
<3п= b28Dlp (о,35 + 1,36 / PD.X ) X
X j/"мз/сек, (36.5)
где Qn — заданный расход пульпы в мЗ/сек;
Г)Ар — диаметр пульповода при критической ско-
рости гидротранспорта в м.
Критическую скорость, при которой частицы еще не
осаждаются в .потоке, .находят по формуле
икр = м/сек, (36.6)
“кр
где «чкр—.площадь живого сечения потока пульпы,
•соответствующая режиму движения пуль-
пы.
Формулы применяются для расчета напорного
гидротранспорта для dc—0-i- 1,5 мм.
Указанные формулы справедливы для ут=2,7 т/м3.
При расчетах движения пульпы с твердой составляю-
щей другого удельного веса в формулы вводятся сле-
дующие коэффициенты:
при dc < 1,5 леи
В Тт~1-
₽1=TF’
при dc > 1,5лш
Расчет напорных пульповодов по формулам Кноро-
за — Евдокимова ведут в следующем порядке.
1. По одной из формул подбором определяют кри-
тический диаметр пульповода и по нему критическую
скорость.
2. Если по формуле получается нестандартный диа-
метр пульповода, следует принять ближайший больший
стандартный, для которого вновь определить критиче-
скую скорость по принятым формулам.
380
РАЗДЕЛ IV. Очистка производственных сточных вод
3. По стандартному диаметру и найденной критиче-
ской скорости определяют гидравлический уклон по
формуле
*’п = г'оТп>
где i0—'Потери напора при движении воды, равные
, =
° C2R
4. При выборе диаметра пульповода более DKP по-
лученное значение in умножают иа коэффициент запаса
1,15, учитывающий работу пульповода на режиме заи-
ления.
5. Местные потери напора учитывают коэффициен-
том 1,1—1,25.
6. Местные потерн напора в отдельных фасонных
частях пульповода принимают по существующим нор-
мам для воды с коэффициентом 2.
Формулы А. Н. Юфина. Для крупностей твердой
составляющей пульпы от 1 до 10 мм применяют фор-
мулу, дающую результаты с некоторым запасом.
Расход пульпы в напорном пульповоде при тран-
спортировании однородных твердых составляющих
крупностью до 10 мм в трубах диаметром до 200 мм
определяют по формуле
Qn= 0,157£>2,р54 d°-65 еа Тп жэ/сек, (36.7)
где е — основание натуральных логарифмов, равное
2,718;
2,86
Критическую скорость определяют по формуле
(36.6).
Для трубопроводов </>200 мм и тех же материалов
применяют формулу
<2п = 7,69£)2-33у"’^Г (— - 0,4 1 м?/сек, (36.8)
\Yo /
где wc —средневзвешенная гидравлическая круп-
ность транспортируемого материала (т. е.
скорость осаждения твердых частиц) пуль-
пы в м/сек-,
Yo — удельный вес воды в т/м?.
Приведенные формулы справедливы для однород-
ных твердых составляющих при коэффициенте одно-
родности
где dgo и dm — средний размер частиц, соответствующий
90- и 10%-ному содержанию механиче-
ского состава иа графике.
Для неоднородных твердых составляющих, для ко-
торых В >3, критическую скорость определяют по фор-
муле
акр.н = икрА0,125 м/сек,
д 3
где &—коэффициент неоднородности, равный—.
О
Величины потерь напора при гидротранспорте одно-
родных материалов определяют по формулам:
для критической скорости
in = ioYnpKpJ
для скорости выше критической
in — ioYnp!
₽ = 1 + 13кР- 1) *2,35;
_ _ ^кр-н .
V
₽КР = 1 + (з,5 + 2D + 0,5 / dc ) ~
Здесь величина диаметра пульповода D выражена
в м, а крупность частиц dc — в мм.
При гидротранспорте неоднородного материала при-
меняют формулу
/п.н = io + (in — io) Д0’22-
Метод ВНИИГ (С. И. Горюнова). Для неод-
нородных по гранулометрическому составу твердых со-
ставляющих при резких изменениях консистенции пуль-
пы рекомендуется приближенный метод расчета потерь
напора при гидротранспорте по стальным пульповодам,
разработанный ВНИИГом.
По этому методу все материалы по трудности
транспортирования разделены иа восемь групп. Гра-
ницы этих групп приведены на рис. 36.1 и в табл. 36.2.
Рис. 36.1. Расчетные группы грунтов 1—8
Таблица 36.2
Граница расчетных групп грунтов
К» группы Средний размер частиц в jmjk
1 2 3 4 5 6 7 8 Прим ций н 10% в связи с и мелочи, массы твер ну потерь г 0,035—0,06 0,06—0,1 0,1-0,18 0,18—0,3 0,3—0,8 0,8—3 3—6 6—15 е ч а н и е. Во всех труп самых крупных фракций тем, что небольшие кола сильно отличающиеся по дой составляющей, заметь шпора не оказывают. 0.08—0,13 0,13—0.25 0,25—0,-15 0,45—0,85 0,85—2,2 2,2—9 9—20 20—45 пах 30% мелких фрак- из расчета исключены шества крупных частиц крупности от основной юга влияния на величи.
Глава 36. Гидротранспорт и складирование твердых отходов
381
Потери напора на трение по длине пульповода оп-
ределяют по формуле
Н = а D2g М’
(36.9)
где а —коэффициент, учитывающий потери напора на
местные сопротивления, принимаемый в размере
U —1.25;
—коэффициент сопротивления при движении во-
ды без твердой составляющей (табл. 36.3);
Таблица 36.3
Рекомендуемые значения коэффициента при расчете
пульповодов
D в мм D в мм
200 1.8 I 500 1.5
250 1.75 600 1,45
300 1.65 700 1.4
350' 1.6 800 1,35
400 1.55 900 1.3
450 1.55 | 1000 1.3
L — длина пульповода в м;
v— средняя скорость в пульповоде в м!сек-,
D — диаметр пульповода в л.
Приближенный метод расчета потерь напора.
При этом методе расчет потерь напора 1„ при движе-
нии пульпы может определяться по формуле
in = WG (36.10)
где /‘о — потери напора для чистой воды;
К—поправочный коэффициент увеличения потерь
напора по сравнению с потерями для чистой
воды, принимаемый по табл. 36.5.
Гидравлический расчет напорного гидротранспорта
золы и шлаков. Гидравлические сопротивления в сталь-
ных золошлакопроводах следует определять по следу-
ющим формулам.
При гидротранспорте золы
in = i0^-, (36.10а)
Yo
где i0 — потери напора в золопроводе при гидротранс-
порте чистой воды, равные
—дополнительный коэффициент сопротивления
для грунтов различных групп, вызванного при-
сутствием в потоке воды твердых частиц
(табл. 36.4);
Хо — коэффициент сопротивления золошлакопровода
для чистой воды, принимаемый в зависимости
от диаметра золошлакопровода.
Таблица 36.4
Расчетные значения дополнительного коэффициента сопротивления 100 для транспортируемого материала первой —
шестой групп
Величины Рв.в в % Для твердых ^составляющих группы Значения и в м1сек
1 1,25 1.5 1,75 2 2,25 2,5 2,75 3 3,25 3,5 3,75 4
Первой
5 4.5 1,65 1 0.7 0.5 0,35 0,25 0,2 0,15 0,1 — — —
10 5.5 2,4 1.45 1,05 0.7 0,55 0,35 0,3 0,25 0.2 — — —
15 6.5 2,95 1,85 1.3 0.85 0,7 0,45 0,4 0,35 0.3 — — ——
20 7.5 3.4 2,4 1,45 1,1 0,8 0,55 0.5 0,45 0,35 — — —
25 3,75 2.45 1.6 1,25 0.9 0,65 0,6 0.5 0,4 — — —
30 4.1 2.7 1,75 1,35 1 0,75 0,65 0.55 0,45 — —
35 4,45 2.9 1.9 1,45 1.1 0,85 0.7 0.6 0.5 — — —
40 — 4,75 3,05 2.05 1.5 1,15 0,95 0,75 0,65 0,55 — — , — 1
Второй
5 2.85 1.6 0,8 0,5 0.35 0,25 0,2 0,15 0.1 0.2 0,1 —
10 - 3,8 2,05 1.3 0,85 0,65 0,45 0.35 0,25 0,2 —
15 4,25 2.5 1,65 1,1 0,85 0.65 0,5 0.35 0.3 0.3 —— 1
20 — — 5 3 2.05 1.4 1,05 0.8 0.6 0,45 0,4 0.4 —
25 5,8 3,6 2,45 1,65 1,25 0,95 0.7 0,55 0.5 0,45 —
30 6.45 4,05 2.8 1.9 1,4 1.05 0.8 0.65 0.6 0.5
35 6,9 4,4 3,05 2,1 1.55 1.15 0,9 0,75 0,65 0.55
40 Третьей — 7,15 4,55 3,15 2,2 1.4 1,65 1,25 1 0.8 0.7 0,6
5 3.35 2,15 2 0.95 0,75 0,6 0,45 0,35 0.3 0.25
10 — . 4,55 2.9 2.5 1.5 1,15 0,9 0.7 0,55 0.45 0,4
15 — — — 5.35 3,55 2.85 1,8 1,4 1,15 0,9 0,75 0,6 0,5
20 6,15 4,05 2.1 1.6 1,35 1 0,85 0.7 0,6
25 6,65 4,5 3,2 2,35 1,75 1.45 1.1 0,95 0,8 0,65
30 — — — 7,3 4,9 3.5 2,55 1,9 1,55 1,2 1,05 0,9 0.7
35 7,8 5,2 3,75 2,75 2,05 1.65 1.3 • 1.15 0,95 0,75
40 — — — 8.15 5.4 3,95 2,95 2,2 1,75 1.4 1.2 1 0,8
382
РАЗДЕЛ IV. Очистка производственных сточных вод
Продолжение табл. 36.4
Величина PB.D в % для твердых составляющих группы Значения и в м1$ек
2 2,25 2.5 2,75 3 3,25 3,5 3,75 4 4,25 4,5 4,75 5 5,25 5
Четвертой 5 10 15 20 25 30 35 40 Пятой 5 10 15 20 25 30 35 40 Шестой 5 10 15 20 25 30 35 40 П р и м е ч а неустойчивая р 3,65 4.8 5,8 6,65 7,8 7,9 8,4 9 н и е. 1 1абота nj з ге h 11 111 111 11 111 111 “s s-:: -=-х£ g § 1.8 2,45 3 3,4 3,75 4.05 4.25 4.4 2,6 3,45 4,2 4,9 5,45 6,1 6,5 6.8 иендуетс ов из-за 1.3 1.8 2,25 2,55 2,85 3,1 3,25 3,4 1,85 2,5 3,1 3,65 4,1 4,5 4.8 5.1 я пользе santnaMJ 1 1.45 1.75 2 2,2 2,4 2,55 2,65 1,35 1.95 2,45 2,9 3,25 3.55 3,8 4 >чаться I ,ення их 0,75 1.1 1,35 1,55 1,7 1,85 1,95 2,05 1 1.5 1.9 2,25 2,55 2.8 3,05 3,2 1.5 2,05 2,45 2.8 3.05 3.3 3,55 3,7 [ранними : грунтов 0,6 0,9 1,1 1.3 1,4 1,5 1.6 1.7 0,8 1,25 1,55 1,85 2,1 2,3 2,45 2,6 1,2 1,6 1,95 2.2 2,45 2,65 2,85 3 [ значеиь: г. 0,5 0,75 0,9 1 1,1 1.2 1.3 1,35 0.6 1 1,3 1 5 1,7 1,85 2 2,1 0,9 1,25 1,6 1,8 2 2,15 2,3 2.4 ими лев! 0.4 0,6 0,75 0,85 0,95 1,05 1,1 1,15 0,5 0,85 1,05 1,25 1,4 1,55 1,65 1,75 0,7 1,05 1,25 1,45 1.6 1,75 1,85 1,95 ге жирн 0,3 0,45 0,55 0,65 0,75 0,8 0,85 0,9 0,4 0,65 0.9 1,05 1,15 1,25 1,35 1,45 0,55 0,85 1,05 1,2 1,35 1,45 1,55 1.6 ОЙ ЛИШ 0,35 0,55 0,75 0,85 0,95 1,05 1,15 1,2 0,45 0,7 0,85 1 1,1 1,2 1.3 1,35 ш, так к 0,25 0,45 0,6 0,7 0,8 0,9 0,95 1 0,35 0,55 0,7 0,8 0,9 1 1,1 1,15 :ак этой 0,25 0,45 0,6 0,7 0.8 0,85 0,9 0,95 области 0,2 0,35 0,45 0,55 0,65 0,7 0,75 0,8 соответ 0,15 0,25 0,35 0,45 0,5 0,55 0,6 0,65 ствует
Таблица 36.5
При совместном гидротранспорте золы и шлака
Поправочные коэффициенты для определения потерь напора
Консистенция пульпы (Т:Ж) Зн ченне Я | Консистенция пульпы 1 (Т’.-Ж) Значение Я’
1:3 1,6 1:10 1,3
1:5 1.5 1:12 1.2
1:8 1,4 — —
1 V2
D 2g
(36.11)
л = Хо ;
— дополнительный коэффициент сопротивления, учи-
тывающий влияние присутствия шлака на потери
напора и зависящий от его крупности, консистенции,
а также скорости транспортирования (табл. 36.6).
Диаметр золошлакопро-
вода в
Коэффициент гидравлическо-
го сопротивления 100 Хо
250
300
350
400
Минимальные расчетные скорости -в м[сек рекомен-
дуется принимать следующие:
для шлака ..............
золы и шлака (совместно).
золы.
1,8—2.2
1,6-1,9
1,2—1,4
Глава 36. Гидротранспорт и складирование твердых отходов
383
Таблица 36.6
Дополнительный коэффициент сопротивления,
учитывающий влияние присутствия шлака на потери напора
Условные скорости воды в золошлакопроводе по формуле „ 4<?в , о= мсек кО- Значения 100 Хщ
при совместном транспорте воды и шлака при гидротран- спорте шлака
0,8 8,1 14,3
0,9 5.74 10,5
1 4.12 7,8
1,1 2,96 5,88
1.2 2,16 4,5
1.3 1.6 3,47
1.4 1,14 2,6
1.5 0,81 1,98
1.6 0.62 1,48
1.7 0,45 1,12
1.8 0.36 0,8
1.9 0,28 0,57
2 0,21 0,41
2.1 0,17 0,27
2.2 0,15 0,17
2.5 0,11 0,11
Примечание. Таблица составлена для концентрации
гидросмеси в пределах 3—5%.
2. Самотечный гидротранспорт
Для безнапорных пульповодов прямоугольного се-
чения рекомендуется пользоваться частными формула-
ми В. С. Кнороза с поправками П. Д. Евдокимова:
для dc с 0,07леи
4 ________
<2П = 0,2mft2p (1 + 3,43 / Рв в м*/сек- (36.12)
для 0,07мм < dc < 0,15 мм
<2п=°>МрХ
X (1+3,5 м3/сек; (36.13)
для 0,15мм < dc < 0,4мм
з ________
Qn = mft2p (о,35 + 2,15 Рв.в ) м?/сек-, (36.14)
для 0,4лш < dc < 1,5льи
з_________
<3п = m Лкр (°>35 + 2’15 / X
X |/^^!сек- (36.15)
для dc > 1,5мм
з ____________________________________
<2n=l,9/n^p (о,35 + 2,15 КPD.X ) X
X ~^/'~м^сек, (36.16)
b
где т= — (обычно принимается равным 3—4);
“кр
Ъ — ширина лотка прямоугольного сечения в лц
Лкр — критическая глубина потока в м.
Площадь живого сечения лотка при икр для пря-
моугольного сечения равна
шкр = Лкр6.
При расчете безнапорных пульповодов любой дру-
гой (непрямоугольной) формы сечения вместо « =mh2Kp
необходимо подставить ш =f(hi{p), соответствующую
данному виду сечения.
Критическая скорость движения пульпы
При расчетах движения пульпы с твердыми части-
цами удельного веса большего или меньшего 2,7 в ука-
занные выше формулы следует вводить коэффициенты
Pi и Рг (см. стр. 379).
Для диапазона крупностей dc =0 4-0,3 мм при рас-
чете безнапорных пульповодов по указанным выше
формулам гидравлические уклоны следует увеличить
на 25-30%.
Основная расчетная формула для определения гео-
метрического уклона лотка-пульповода имеет следую-
щий вид:
._____о2
Учет местных сопротивлений на поворотах лотков
следует производить путем увеличения расчетного гео-
метрического уклона дна лотка:
при ——<2
ь
на 15%
. 2<-^- <6 10%
ь
. — >6 5%
b
Здесь гк — радиус кривизны лотка в плане;
6 — ширина лотка по дну.
Для грубых расчетов при выборе вариантов напор-
ных или безнапорных систем гидротранспорта допус-
кается пользоваться табл. 36.7.
Общие указания к практическому применению фор-
мул для расчета напорного и самотечного гидротранс-
порта следующие.
1. При большой степени неоднородности твердых
составляющих по крупности на гидравлический уклон,
вычисленный по формулам Кнороза — Евдокимова, не-
обходимо вводить запас в размере 10—25%.
2. Наиболее экономичным режимом при напорном
гидротранспорте абразивных материалов (например,
шлаки, золы, хвосты и др.) является режим с частич-
ным заилением, при котором скорости движения пуль-
пы не превышают критических.
3. Самотечный гидротранспорт твердых отходов
осуществляется только при скоростях движения выше
критических. Размеры сечения пульповодов следует
определять по наибольшему расходу пульпы, а геомет-
рический уклон — по наименьшему расходу.
4. Расчет напорных и самотечных пульповодов про-
изводится на максимально возможную в период экс-
плуатации консистенцию пульпы.
5. Минимальные скорости движения шламов в пуль-
поводах должны быть не менее 1,2—1,5 м)сек.
384
РАЗДЕЛ IV. Очистка производственных сточных вод
Таблица 36.7
Значения гидравлических уклонов
Средневзве- шенная гео- метрическая крупность 4С в мм Гидравличе- ский уклон Средневзве- шенная гео- метрическая крупность dc в мм Гидравличе- ский уклон 1П
0,04 0,004 0,3 0,03
0.06 0.005 0.35 0,032
0,(8 0,006 0.4 0,034
0,1 0,018 0,45 0,035
0.12 0,01 0,5 0.С36
0.14 0,012 0,75 0,04
0.16 0,015 1 0.042
0.18 0,017 1.5 0.048
0.2 0,02 2 0.06
0,22 0.022 5 0,075
0,24 0,024 10 0,09
0.26 0,026 20 0,1
0,28 0,028
П р и м е ч а и и я: 1. Пр иведенные данные проверены
опытом эксплуатации пульповодов при расходах от 80 до
800 л!сек.
2. Гидравлические уклоны действительны : при dc =0,04-5-
-5-0,2 мм Рв. в. макс =4! j-s-50%; при d =0,2-=-0,5 льи и
Рв.в.макс=25ч-30%: "Р" 4с=Х5-2Л.и и Рп.„мяис =15%; при
jc=2-5-20 мм и f ’в. в.макс~10%‘
3. Удельный вес твердых отходов тт =2.7.
4. При удельном весе твердых отходов тт^ 2,7 приведен-
/ Тг-1
пые уклоны увеличиваются в отношении —j~7~
6. При значительных изменениях расхода пульпы
иногда следует рассмотреть целесообразность перевода
пульповода на режим заиления, а также сгущения или
разжижения пульпы.
Б. ОРГАНИЗАЦИЯ ГИДРОТРАНСПОРТА
I. Перекачивающие средства
Промышленный напорный гидротранспорт осуществ-
ляется по трубам при помощи песковых и шламовых
насосов, землесосов (табл. 36.8) и гидроэлеваторов.
В некоторых случаях для определенных видов
твердых отходов их гидротранспорт может произво-
диться также при помощи насосов, указанных в
табл. 10.5.
Для перекачки пульпы, содержащей кислоты, долж-
ны использоваться кислотоупорные насосы.
Данные каталогов песковых и шламовых насосов
и землесосов дают напор в метрах водяного столба.
Для пересчета гидравлических характеристик с во-
ды на пульпу используется зависимость
Я = ДоУп (1-0,25К),
где Н и Но — напоры, развиваемые землесосом соот-
ветственно на пульпе и воде (по харак-
теристике), в м вод. ст.;
Yo. Yu. Yt — удельные веса соответственно воды,
пульпы и твердой составляющей в т/м3.
Необходимый напор землесооса Н определяется по
формуле
H = ha + ho + hi + \ + hn + H0Meod.cm.,
где ha — расчетная высота подъема в м, .равная
hn = Yn^i
(Hi — разность отметок оси землесоса и выпуска
пульпы в отвале в м);
ho—расчетная высота всасывания пульпы в м, рав-
ная
Лв = ЛгУп.
(Лг —разность отметок оси землесоса и горизонта
пульпы в приемной емкости в л);
hL — потери напора по длине пульповода в м;
hM — местные потери в м, равные
Лм = (0,1— 0,25)71/,
Лв — потери напора во всасывающих трубах, равные
2—2,5 м вод. ст.;
Но — остаточный напор при выпуске пульпы в гидро-
отвал, равный 0,5—1 м вод. ст.
Гидроуплотнение землесосов. В целях предотвраще-
ния попадания твердых частиц между колесом и уп-
лотнением, предохранения от истирания валов земле-
сосов н охлаждения подшипников ко всем землесосам
кроме песковых насосов подводится чистая вода от
водопроводной сети или от специально установленных
для этой цели двух насосов, один из которых является
резервным. Напор воды для гидроуплотнепия должен
на 10—15 м превышать напор, развиваемый землесо-
сом; расход воды принимается ориентировочно в раз-
мере 5—10% от производительности землесоса и уточ-
няется завод-эм-изготовителем.
Параллельное включение землесосов. При гидро-
транспорте абразивных материалов параллельная ра-
бота землесосов на один пульповод не рекомендуется.
При наличии в пульпе слабо абразивных твердых час-
тиц допускается параллельное включение не более двух
землесосов.
Регулирование производительности и напора земле-
соса в некоторых пределах достигается изменением
диаметра рабочего колеса землесоса (обрезка), подво-
дом воздуха к всасывающей трубе и добавкой в си-
стему воды, если это экономически целесообразно. Ре-
гулирование нагнетательной задвижкой при перекачке
пульпы хотя и практикуется, но рекомендовано быть
не может.
Количество резервных землесосов. Количество и
производительность рабочих землесосов выбирается в
зависимости от расхода пульпы и режима поступления
ее в пульпонасосную. При перекачке пульпы, содержа-
щей абразивные твердые частицы (хвостов, золы, шла-
ков и т. п.), рекомендуется к одному и более рабочим
землесосам устанавливать два резервных. При перекач-
ке шламов от станций нейтрализации, химводоочистки
и других установок количество насосов принимают:
при одном рабочем землесосе — один резервный и
один на складе; при двух и более рабочих землесо-
сах— два резервных.
Установка землесосов под залив. Как правило,
землесосы пульпонасосных станций устанавливаются
под заливом. Для некоторых насосов, например песко-
вых типа НП, должен быть обязательно обеспечен
самозалив (не менее 1,5 м).
Глава 36. Гидротранспорт и складирование твердых отходов
385
Таблица 36.8
Техническая характеристика землесосов, песковых и шламовых насосов, применяемых для гидротранспорта твердых отходов
промышленных предприятий
Марка насоса Подача воды В Л3/Ч Напор в м Число оборотов в мин Рекомендуе- мая мощность электродвига- теля в кеш Габаритные размеры в мм Вес насоса в кг Совнархоз завода- изготовителя
длина ширина высота
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
ЗГр-8б 25—60 10—8,5 1450 Белорусский
ЗГр-8а 30—70 12,6—10,1 1450 -— —
ЗГр-8 36—72 15.6—13.1 1450 5,5 —. ___
5Гр-8б 80—190 22—18 1450 -— -— 400
5Гр-8а 90—220 27—23 1450 — — 400
5Гр-12б 80—220 13—11,2 1450
5Гр-12а 80—220 16,3—12 1450 — —- —
5Гр-12 90—250 20—14,6 1450 15 — — — —
5Гру-12 90—250 17,5—11,6 1450 12 —
5Гр-8 100—250 34—28 1450 34 •—- 400
5Гру-8 8Гр-12б 100—250 30—23,8 1450 28 —
180—470 16,1—12 985 — — 900
8Гр-8б 180—500 24—20 985 — 2505 1495 1240 2300
8Гр-8а 240—540 30—25 985 2505 1495 1240 2300
8 Гр-12 а 240—560 19,5-14,2 985 — — 950
8Гр-12 220—580 24,7—19 985 44 950
8Гр-8 270—600 37,2-31,8 985 85 2505 1495 1240 2300
8Гру-8 250—600 33—27 985 75 —
«ГРУ-12 220—650 21,7-14 985 35
540—900 28—24 730 110 2355 920 1170 1650
Шламовый
1200 1200 20 560 70 2122 1715 1400 2237 Донецкий
10УВТХ2 830—1260 245—200 1480 —. 1890 1700 1630 3500 -Белорусский
12Гр-12б 540—1300 14,3—10,5 585 — —
ЗГМ-2 1400 43 585 250 2045 1500 1560 2985 Иркутский
12Гр-12а Шламовый 600—1400 17,5—13 585 — — — Белорусский
1500 1500 34 750 370 л.с. 1987 1530 1225 2350 Донецкий
12Гр-12б 610—1560 22,8-15,7 730 .— 1742 1250 Белорусский
12Гр-8б 720—1600 36—31 730 — 2880 2163 1780 2950 -
12Гр-12а 665—1800 28,5—18,7 730 1742 1250 —
12Гр-8а 800—1800 45—34 730 — 2880 2163 1780 2950
ЗГМ-2м 1900 60 740 570 4363 1760 1916 9500 Иркутский
12Гр-12 760—1940 34—26,5 730 221 1742 1250 — Белорусский
12Гр-12 650—1600 21,8—16,5 585 ПО ——
12Гр-8 860—2015 56—48 730 441 2880 2163 1780 2950
20Гр-12б 1600—4000 14,8—10,6 365 — — -
20Гр-12а 1800—4500 18,6—13,5 365 — — — — —
20Гр-12 20Гр-12б 2000—5000 23—16,3 365 309
2000—5400 26,6—18,4 485 —. 3000 1980
20Гр-8б 2100—5000 42,8—37 485 — _ _
20Гр-8а 2400—5 200 54—48,2 485 —
20Гр-8 2600—6 000 68—59 485 1550 —
20Гр-12а 1980—6 500 33—21 485 — 3000 1980
20Гр-12 2230—7 200 41—27 485 736 3000 — 1980 —
36Гр-12а 5000—13 000 19,3—13,5 250 Свердловский
ЗбГр-12а 5000—15 000 24—16,3 250 —
36Гр-8б 6500—15 700 46,5—38 300 —_
36Гр-12б 6000—16 000 29—18,6 300 - __
36Гр-12 36Гр-12а 6000—17 000 29,3—19,7 250 1175 .—.
6500—18 000 36—23,5 300
36Гр-8а 8000—18 000 58—47 300 —.
36Гр-8 8000—20 000 72—59 300 4410 — — —
36Гр-12 7200—20 000 44,7—30 300 2210 Башкирский
ПН-1 7,2 12 1450 1.7 759 334 328 63
2ВПХ-4*2 15—20 15-20 1460 14 740 500 2130 700 Белорусский
2ПХ-7*2 15—25 22—18,3 2930 10 650 475 385 390
2ПХ-5*2 5—25 53—32 2940 20 825 440 480 550
КН П-506*1 ПН-2 16-29 28,8 33—31,8 20 2950 1440 7 7 492 755 445 340 350 85 155 Ленинградский и Баш- кирский
386
РАЗДЕЛ IV. Очистка производственных сточных вод
Продолжение табл. 36.8
Подача волы в м?1ч Рекомендуе- мая мощность электродвига- теля в КО 111 Габаритные размеры в Вес насоса в кг
Марка насоса Напор в м Число оборотов в мин длина ширина высота Совнархоз завода- изготовителя
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
ВНШ-60*1 15—30 21-18 1450 7 1694 730 730 310 Белорусский
КНП-бОа*1 18—30 37,2—36 2950 10 492 — 340 85
КНП-50*1 20—32 41,5-40 2950 10 492 — 340 85
2НП 20—36 8—5,8 985 4,5 818 320 490 285 Белорусский и Башкир-
КНШ-50*1 ский
22—36 12,3—11,3 1450 4,5 489 — 400 105 Белорусский
4ХШ-7*1 40 20 1450 10 1440 580 650 480
2НП-*1 25—50 16,5-13 1450 10 818 320 490 285 Белорусский и Башкир-
ПН-3 50,4 25 1450 14 875 532 580 225 ский Ленинградский и Баш- кирский
4НШВ-7Х4*1 70 400 2965 170 1375 625 1140 2400 Иркутский
5ПХ-5*2 50—80 37—35,5 1460 28 1040 602,5 630 400 Белорусский
ЗПд-96 20—75 12,1-8,7 1450 4,5—7 795 565 641 250
ЗПс-96 20—75 12.1—8,7 1450 4,5—7 795 565 641 250
ЗПд-9а 30—90 16—11,2 1450 7—10 795 565 641 250
ЗПс-9а 30—90 16—11,2 1450 7—10 795 565 641 250
ПН-4 90 30 1450 28 1100 665 650 405 Башкирский
ЗПд-9 40—100 20,5—15 1450 10-14 795 565 641 250 Белорусский
ЗПс-9 40—100 20,5—15 1450 10—14 795 565 641 250
6ФШ-11*2 100 80 2950 100 922 526 525 310
КНШ-100*1 60—120 23,8—23,6 1450 20 697 — 631 203
4-НП*1 65—120 19—15,5 960 20 916 500 705 546 Белорусский н Башкир-
ский
4Пд-9б 45—135 18,4-12,8 1450 10—14 793 745 705 305 Белорусский
4Пс-9б 45—135 18,4—12,8 1450 10—14 793 745 705 305
ШН-150 150 30 1450 28 685 610 640 212 Тульский
4 П д-9 а 50—160 24-15,5 1450 14—20 793 745 705 305 Башкирский
4ПС-9а 50—160 24—15,5 1450 14—20 793 745 705 305
4Пд-9 60—200 30,5—21,5 1450 20—28 793 745 705 305
4Пс-9 60—200 30,5—21,5 1450 20—28 793 745 705 305
6ПД-96 85-265 27,8—19,5 1450 28—40 __ — . 525
6Пс-9б 85—265 27,8—19,5 1450 28—40 - — 525
6-НП 200—300 14,4—10,8 970 28—40 1217 .550 947 835
6Пд-9а 100—320 36—25,5 1450 40—45 525
6Пс-9а 100—320 36—25,5 1450 40—45 — 525
6-НП 220—360 17,8—13 970 40 1217 550 947 835
6ПД-9 120—360 46.5—33 1450 55—75 525
6Пс-9 120—360 46,5—33 1450 55—75 — —~ 525
6-НП 270—420 22.8—16,6 970 55—75 1217 550 947 835
** По данным каталога-справочника “Насосы" (Машгиз, 1960) в план производства не включены.
** По данным того же каталога-справочника находится в стадии освоения; параметры подлежат уточнению.
Примечания: 1. Высота и вес насоса 2ВПХ-4*а приведены с учетом высоты н веса электродвигателя, вес насоса 4ХШ-7*1 и
4НШВ-7Х4*1 приведены с учетом веса электродвигателя.
2. Мощности на валу грунтовых насосов Гр приведены для режимов, соответствующих крайним верхним точкам справа поля Q—H
при удельном весе перекачиваемой жидкости 7=1. Технические данные и габаритные размеры грунтовых насосов Гр являются ориенти-
ровочными и подлежат уточнению с заводом-изготовителем.
3. Вес и габаритные размеры землесоса ЗГМ-2м приведены с учетом веса и габаритных размеров электродвигателя и фундаментной
плиты. Детали проточной части землесоса ЗМГ-2м выполнены из стального литья.
4. Насосы ПН—центробежные одноступенчатые с открытым пятилопастным рабочим колесом; предназначены для удаления пульпы
с частицами величиной (в зависимости от размера насоса) от 4 до 10 мм.
Насосы НП—горизонтальные.
5. Горизонтальные насосы КНП, КНШ и вертикальные насосы ВНШ предназначены для перекачки песковых и грунтовых гидросме-
сей, содержащих кислоты. Основные технические данные, габариты и вес песковых насосов Пд, Пс и КНШ являются ориентировочны-
ми и подлежат уточнению заводами-изготовителями.
6. Более подробные данные о насосах приведены в книге .Каталог-справочник* (Машгиз, М-Л., I960), с коррективами по состоянию
на 1/1 1963 г.
Глава 36. Гидротранспорт и складирование твердых отходов
387
II. Пульпонасосные станции
Расположение пульпонасосных станций. Пульпона-
сосные станции делятся на станции I (рис. 36.2), II и
последующих подъемов.
Разрез по 1-1
План
посредственно приключается к напорному патрубку
первого землесоса.
Схема II. Всасывающие трубы последующей стан-
ции непосредственно приключаются к напорным пуль-
поводам от предыдущей пульпонасосной станции
(рис. 36.3).
Рис. 36.2. Схема пульпонасосиой станции I подъ-
ема при расчетном расходе 1300 м3/ч
/ — землесосы; 2 — электродвигатели; 3 — напорные пуль-
поводы; 4 — выпуски для опорожнения пульповодов;
5 —самотечные подающие пульповоды; 6 — всасывающие
трубы; 7 — подача напорной воды для взмучивания
пульпы; в — сливная труба; Э — поплавковый клапан для
добавки воды; 10 — водовод для подачи промывной во-
ды; // — водовод для подачи воды на гидроуплотиение
землесосов; 12 — насосы для гидроуплотнеиия; 13 — ава-
рийный сбросной лоток; 14 — самотечный лоток, подводя-
щий пульпу к приемной емкости; 15 — приемная емкость
План
Рис. 36.3. Схема пульпонасосной станции И подъ
ема (без промежуточной приемной емкости)
I — землесосы; 2 — насосы для гидроуплотн
3 — подъемный кран
Пульпонасссные станции I подъема в зависимости
от местных условий могут быть расположены в цехах
предприятий, иа их территории и за их пределами.
При проектировании станций II подъема возможны
три следующие схемы.
Схема I. Землесосы монтируют в одном здании,
при этом всасывающая труба второго землесоса не-
Схема III. В последующей станции устраиваются
приемные емкости, в которые сливается пульпа из
напорных пульповодов от предыдущей станции. Вса-
сывающие трубы землесосов приключаются к указанным
приемным емкостям (рис. 36.4).
'388
РАЗДЕЛ IV. Очистка производственных сточных вод
Г[~~ Ппан
Разрез по Н
Рис. 36.4. Схема пулыпонасосной станции
II подъема (с промежуточной приемной
емкостью)
I — машинный зал; II — помещение приемных
емкостей; III — помещение вентиляторов; IV — по-
мещение щитов; V — помещение распределитель-
ного устройства; 1 — землесосы; 2 — насос песко-
вой для откачки пульпы .из приемных емкостей;
3 — насосы для гидроуплотнения землесосов;
4 — насос песковой вертикальный для откачки
дренажных вод; 5 — приемные емкости; 6 — дон-
ные затворы; 7 — кран ручной; 8 —сегментные
затворы; 9 — подача пульпы от пульпонасосной
станции I подъема; /0 —подача воды от промыв-
ки; 11 — самотечный сброс пульпы в хвостохрани-
лнще; 12 — выпуск в хвостохранилнще
Разрез по I -J
Рис. 36.5. Схема шламовой насосной
станции
1 — ось радиального отстойника; 2— шламовые
затворы; 3 — всасывающие трубы; 4 — ревизии;
5 —шламовые насосы ПН-3; 8 — напорный шламо-
провод d=100 мм; 7 — промывной водопровод; 8—
приямок; 9 — насос БКФ-4
Глава 36. Гидротранспорт и складирование твердых отходов
389
При выборе схемы / необходимо согласовать с за-
водом-изготовителем возможность последовательного
соединения землесосов.
Выбор схем II и III определяется местными усло-
виями, рельефом местности, возможностью подвода
чистой воды и подачи электроэнергии, а также усло-
виями аварийных выпусков.
Местоположение .перекачечной - станции >по схеме II
должно выбираться исходя из действительной ампли-
туды колебания уклона пульповода (tMaKC и »мин) и
обеспечения устойчивого режима последовательной ра-
боты обеих станций. Последующие землесосы должны
при этом находиться под напором .не менее 5 м.
Недостатком схем I и II является необходимость
установки иа напорном .патрубке землесоса задвижки,
подвергающейся износу.
Компоновка оборудования пульпонасосных станций.
Компоновка оборудования, система коммуникаций
пульповодов и расположение водоприемных сооруже-
ний и аварийных емкостей должны обеспечить непре-
рывный .прием и транспортирование пульпы к гидро-
отвалу.
При компоновке оборудования для перекачки аб-
разивных материалов рекомендуется:
1) землесосные агрегаты устанавливать в один, а
в отдельных случаях в два ряда;
2) при расположении в пределах станции напорных
трубопроводов необходимо предусматривать мероприя-
тия, исключающие попадание влаги (брызг) иа элект-
родвигатели;
3) для монтажа оборудования и арматуры в ма-
шинном зале следует предусматривать монтажные пло-
щадки;
4) для ремонта износившихся частей землесосов и
арматуры целесообразно устанавливать электрические
подъемные краны.
Для отвода воды при смыве полов и для опорож-
нения приемных емкостей н коммуникаций необходимо
полы насосной станции выполнять с уклоном в сто-
рону дренажной емкости.
Трубы пульповодов рекомендуется укладывать по
полу станции, а не в каналах.
Приемные емкости. Пульпонасосные станции
I подъема, а также станции, работающие с разрывом
струи, должны иметь приемные емкости, которые долж-
ны обеспечить: 1) необходимую глубину для забора
пульпы землесосом; 2) аккумулирование объема пульпы
на время включения резервного землесоса при аварийной
остановке рабочего землесоса (размер емкости обычно
принимается равным 3^5-минутион производительности
землесоса);
3) регулирование кратковременного снижения рас-
хода .пульпы, поступающей с предприятия (объем ре-
гулирующей емкости принимается в зависимости от
коэффициента неравномерности выхода пульпы 3—5-
минутной .производительности землесоса);
4) возможность взмучивания твердых частиц.
В некоторых случаях (оборотный цикл мокрой газо-
очистки доменных цехов и др.) пульпонасосные стан-
ции перекачивают шлам из отстойников, которые ис-
пользуются как приемные емкости (рис. 36.5).
Аэрирование потока. Для предупреждения аэриро-
вания пульпы рекомендуется предусматривать при на-
порных пульповодах подачу пульпы в приемную емкость
под расчетный уровень, а при самотечных пульпово-
дах — подачу пульпы с минимальным перепадом.
Подвод технической воды. Для выравнивания рас-
хода поступающей пульпы при соответствующих тех-
нико-экономических обоснованиях в приемную емкость
насосной станции .подводится техническая вода. Регу-
лирование добавки воды к пульпе осуществляется ав-
томатически. Размыв отложений твердых отходов в
емкости в периоды перерывов в работе землесоса про-
изводится технической водой или воздухом.
Арматура пульпонасосных станций. Специальной
серийно выпускаемой абразивно-стойкой арматуры не
изготовляется, .поэтому как в пульпонасосных стан-
циях, так и на пульповодах часто применяется обычная
водопроводная арматура. В настоящее время проводятся
работы по проектированию износоустойчивой арматуры
(ЦКБ Арматуростроения Леи-совнархоза), изготовление
которой намечено на 1963—1964 гг.
Особенности оборудования пульпонасосных стан-
ций, предназначенных для перекачки золошлаковсй
пульпы. Эти станции в отличие от пульпонасосных
станций, перекачивающих хвосты, шламы и т. п., до-
полнительно оборудуются решетками, металлоуловителя-
мп и шлакодробилками. Максимальная крупность шла-
ка, поступающего в землесос (багерный насос), должна
быть не более 25 ж.«.
Аварийные сбросы и аварийные емкости. Как пра-
вило, пульпопасосные станции имеют самотечные ава-
рийные сбросы для отвода (во время аварии на стан-
ции) пульпы в аварийную емкость. Во избежание
заиления приемных емкостей целесообразно сброс ава-
рийных расходов производить, .минуя приемную ёмкость
пульпонасоснон станции. Для аварийных емкостей ис-
пользуются пониженные места в районе пульпонасосной
станции или специально устраиваемые аварийные бас-
сейны. .Минимальная емкость аварийного бассейна при-
нимается равной двойной емкости системы транспорта
пульпы, опорожняемой самотеком в аварийный бассейн.
Из последнего пульпа перекачивается в приемную ем-
кость пульпонасосной станции.
III. Классификация, материал, конструкции и
особенности укладки пульповодов
Классификация пульповодов. По характеру работы
пульповоды подразделяются на напорные и безнапор-
ные, по назначению — на магистральные, распредели-
тельные и аварийные.
Пульповоды могут укладываться в зависимости
условий и предъявляемых к ним требований пз стал! -
ных, чугунных, асбестоцементных, железобетонных и фа-
нерных труб. В некоторых случаях могут найти приме-
нение виннпластовые, полиэтиленовые, фаолитовые, тек-
столитовые и другие трубы.
Материал пульповодов выбирается в зависимости
от абразивности транспортируемых твердых частиц,
расхода и давления пульпы, агрессивности и темпера-
туры -пульпы, климатических, топографических и ин-
женерно-геологических условий трассы пульповодов,
условий строительства и эксплуатации гидротранс-
порта.
При выборе материала пульповодов следует учиты-
вать указания, приведенные в гл. 7.
Конструкции напорных пульповодов. В пределах
промышленных площадок -при отсутствии возможностг
укладки непосредственно по поверхности земли пуль-
поводы могут укладываться в зависимости от местных
условий в проходных и непроходных тоннелях, в бе-
тонных и железобетонных каналах и па эстакадах.
За пределами промышленных площадок пульпово-
ды обычно укладываются по поверхности земли
390
РАЗДЕЛ IV. Очистка производственных сточных вод
подкладках и бетонных плитах. В некоторых случаях
пульповоды, транспортирующие слабо абразивные ма-
териалы или пульпы, не вызывающие зарастания пуль-
поводов, укладывают в землю на глубину, определя-
емую теплотехническим -расчетом.
Соединения стальных пульповодов следует преду-
сматривать сварными. При гидротранспорте абразив-
ных материалов по магистральным стальным трубам
.пульповод в целях обеспечения периодического повора-
чивания труб разбивают на участки, соединяемые меж-
ду собой при .помощи вращающихся фланцев. По дли-
:не стальных пульповодов устанавливают температур-
ные компенсаторы, размещаемые в соответствии с
расчетом и конструкцией опор. Стальные трубы на по-
верхности земли укладывают на подвижных (скользя-
щих или катковых) или неподвижных анкерных
опорах.
Для промывки пульповодов, а также на случай их
заиления по длине пульповодов через каждые 300—
ЛОО м предусматривают устройство выпусков с установ-
кой задвижек. Вместо задвижек (исходя из местных
условий) выпуски перекрывают съемными заглушками.
..В некоторых случаях целесообразно для прочистки пуль-
поводов устройство ревизий.
-Для самотечного гидротранспорта применяют лот-
.ки полукруглые или прямоугольные и других форм се-
чений. Выбор наивыгоднейшего сечения определяется
..исходя из условий работы лотков, срока их службы,
.наличия местных материалов и др.
' При зимней температуре ниже —25—30° С лотки
следует утеплять, прикрывая их плитами, щитами или
матами.
Увеличение срока службы пульповодов. При гидро-
транспорте абразивных материалов для удлинения
срока службы пульповодов применяют следующие
меры.
По пульповодам из труб:
1) поворачивание по мере износа труб на 60—-120°;
2) бронирование лотковой части труб и фасонных
частей пульповодов;
3) футеровку пульповодов плитками (стальными,
из литого камня, резиной, деревом и другими мате-
риалами);
4) обеспечение минимальных самоочищающих
скоростей пульповодов (работа на режиме заиления).
По лоткам: стенки лотков облицовывают деревян-
.ными съемными досками толщиной 30—50 мм (из бе-
резы, белой сосны и др.) или плитами (чугунными
толщиной 20—30 мм, базальтовыми толщиной 30 мм
,/ц керамическими), листовой сталью или резиной.
Для обеспечения бесперебойной работы магистраль-
ные пульповоды от предприятий до гидроотвала ук-
ладываются в две нитки (первая — рабочая, вторая —
резервная). Каждая нитка рассчитывается на полный
расход пульпы. При устройстве пульповодов в три
..Нитки, каждая нитка рассчитывается на половинный
расход.
При близком расстоянии пульпонасосной станции от
гидроотвала рекомендуется от каждого землесоса про-
. кладывать самостоятельный пульповод.
Зарастание пульповодов. При напорном гидротран-
спорте некоторых отходов промышленных предприятий
(шламы содовых и других за-водов) наблюдается ин-
тенсивное отложение шламов на стенках пульповодов.
:В зависимости от свойств транспортируемого материа-
ла и характера отложений применяют следующие спо-
собы борьбы с зарастанием пульповодов:
1) транспортирование пульпы с повышенными (вы-
ше критических) скоростями движения;
2) частую промывку пульповодов со скоростями,
превышающими рабочие скорости.
Для отложений, не поддающихся удалению этими
способами, применяют химическую очистку и механи-
ческую путем протаскивания ершей аппарата «Мольх»
и др.
36.3. СКЛАДИРОВАНИЕ ТВЕРДЫХ ОТХОДОВ
А. ВЫБОР УЧАСТКА ДЛЯ ОРГАНИЗАЦИИ
ОТВАЛОВ
Участок, выбранный для организации гидроотвалов,
должен отвечать следующим основным требованиям.
1. Расстояние от промышленного предприятия до
участка расположения отвала должно быть минималь-
ным.
2. Участок должен располагаться предпочтительно
на возможно низких отметках, обеспечивающих при-
менение самотечного или напорно-самотечного гидро-
транспорта, если не на полный период эксплуатации
предприятия, то хотя бы в течение первых ее лет.
3. Площадь отвалов должна обеспечивать склади-
рование твердых отходов в течение расчетного срока
эксплуатации предприятия, принимаемого для первой
очереди не менее 10 лет, для второй очереди 10 лет, а
всего 20 лет.
4. Начальный объем отвала определяется исходя
из следующих двух условий:
а) начальная емкость должна обеспечивать- необ-
ходимую для осветления площадь зеркала и глубину
отстойного пруда отвала;
б) если отвал проектируется с наращиванием ог-
раждающих дамб из твердых отходов, складируемых
в отвале, то емкость его, образованная первоначаль-
ными дамбами обвалования из местного грунта, долж-
на обеспечивать складирование твердых отходов в те-
чение 1 года;
в) если отвал проектируется с возведением ограж-
дающих дамб из местного грунта, то емкость отвала
первой очереди должна обеспечивать складирование
твердых отходов в течение не менее 2—3 лет.
5. В зависимости от принятого решения дальней-
шего использования уложенных в гидроотвал твердых
отходов от отдельных цехов предприятия твердые от-
ходы от этих цехов могут складироваться в один
общий гидроотвал (когда не намечается дальнейшее
их использование) или раздельно в отдельные секции
(когда намечается дальнейшее их использование).
6. Выбор участка расположения отвала должен
быть увязан с имеющейся и проектируемой застройкой
района и должен быть согласован с организациями,
ведающими отводом земель, органами Государствен-
ной санитарной инспекции и другими заинтересован-
ными организациями.
При возведении ограждающих дамб отвалов путем
постепенного наращивания из складируемых твердых
отходов эти дамбы во время эксплуатации могут стать
источником образования пыли, поэтому отвалы в этих
случаях следует отделять от границ жилых районов и
промышленных предприятий санитарно-зашитными зо-
нами. По «Санитарным нормам проектирования про-
мышленных предприятий» (Н 101—54) отвалы могут
быть отнесены к классу II с защитной зоной шириной
500 м. По согласованию с органами Государственной
санитарной инспекции возможно уменьшение или уве-
личение санитарно-защитной зоны.
Глава 36. Гидротранспорт и складирование твердых отходов
391
Схемы компоновки отвалов зависят от местных
условий и определяются топографией района, взаим-
ным расположением промышленного предприятия и
отвала, гранулометрическим составом и количеством
выхода твердых отходов.
В зависимости от рельефа участка отвалы могут
располагаться в оврагах, поймах или' руслах, на рав-
нинах или косогорах.
Целесообразность избранного под отвал участка
должна быть подтверждена технико-экономическими
расчетами.
Категория хвосто-
вого хозяйства
II
III
Класс сооружений:
постоянных времен
III IV
IV V
При м е ч;а н'н е. Плотины н водосбросные сооруже-
ния хвостохранилищ, проектируемые на срок эксплуатации
свыше пяти лет, относятся к постоянным сооружениям, а
проектируемые с меньшим сроком эксплуатации — к времен-
ным.
В. ТИПЫ ОТВАЛОВ
Б. КЛАССЫ КАПИТАЛЬНОСТИ
ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИИ
ХВОСТОХРАНИЛИЩ
Применительно к имеющимся указаниям и нормам
на строительное проектирование гидротехнических со-
оружений Водоканалпроект разработал следующие ка-
тегории сооружений хвостохранилищ:
1) хвостовое хозяйство с оборотным водоснабже-
нием — II категория;
2) хвостовое хозяйство без оборотного водоснаб-
жения — III категория.
В зависимости от категории гидротехнические
оружения хвостовых хозяйств в соответствии
СНиПом разделяются на следующие классы.
СО-
СО
Отвалы в овраге организуются возведением высокой
удерживающей дамбы и устройством водосбросных
сооружений для отвода поверхностных паводковых и
дождевых вод.
В зависимости от водосбросной площади створа и
рельефа местности паводковые и дождевые воды мо-
гут быть отведены по одной из следующих схем:
1) воды пропускаются через отвал и сбрасываются
через водосбросные сооружения;
2) воды пропускаются в обход отвала нагорными ка-
навами или по обводному каналу с устройством верхо-
вой перехватывающей дамбы;
3) воды пропускаются под отвалом по специально
уложенному коллектору (рис. 36.6).
Недостатком первой схемы является то, что па-
водковые и дождевые расходы, пропускаемые через
отвал, нарушают нормальные условия осветления в
нем воды и могут вызвать вынос твердой взвеси в
количествах, не отвечающих требованиям спуска сточ-
ных вод в открытые водоемы, условиям использования
оборотной воды в обороте на предприятии и в случаях
необходимости химической очистки осветленной воды
вызывают увеличение объемов очистных сооружений.
Пропуск паводковых и дождевых расходов по вто-
рой схеме может быть организован при наличии бла-
гоприятных топографических и геологических условий.
В эксплуатационном отношении эта схема являекя
наиболее рациональной.
Третья схема имеет следующие недостатки:
а) прокладка коллектора связана с затратой боль-
шого количества металла или железобетона;
Рис536.6. Схема отвала в овраге со сбросом поверхностных вод по коллектору, проложенному по дну овра-
га, со сбросом в этот же коллектор осветленных вод
I — граница заполнения золоотвала; 1 — ограждающая дамба; 2 — водосбросной колодец
392
РАЗДЕЛ IV. Очистка производственных сточных вод
б) работы по ремонту коллек-
тора связаны с значительными
эксплуатационными трудностями;^
в) возможность неравномерной
осадки коллектора, что может по-
влечь за собой расстройство швов
коллектора и как следствие за-
бивку его твердыми отходами.
В зависимости от' рельефа мес-
та и количества укладываемой в
отвалы твердой взвеси последние в
оврагах могут быть запроектиро-
ваны односекционными и много-
секционными.
В зависимости от взаимного
расположения промышленного
предприятия, участка отвала и
рельефа местности сброс пульпы
в отвал может выполняться или
от удерживающей дамбы к вер-
ховью отвала, или с верховья от-
вала к удерживающей дамбе.
Отвалы в пойме реки ограж-
даются с трех сторон внешними
незатапливаемыми дамбами, а с
четвертой стороны (со стороны
берега) отвалы примыкают к не-
затопляемым косогорам поймы
реки.
Расчетный горизонт воды к ре-
ке должен быть принят для па-
водка с 2—5%-ной обеспечен-
ностью. При проектировании от-
вала в пойме необходимо стре-
миться к минимальному стеснению
поймы реки во избежание повыше-
ния горизонтов, скоростей и раз-
мывающей способности потока в
стесненном сечении реки при па-
водках. Внешний откос ограждаю-
щих дамб должен иметь крепле-
ние для защиты дамб от размыва.
Отметка гребня ограждающих
дамб первой очереди должна быть
принята на 1 м выше отметки
паводкового горизонта 2—5%-ной
обеспеченности.
При значительных водосброс-
ных площадях, тяготеющих к от-
валу со стороны берега, дожде-
вые воды могут значительно ухуд-
шить степень осветления воды в
отвале. Поэтому в этих случаях
следует проверить необходимость
устройства нагорных канав, обе-
спечивающих отвод дождевых вод
в обход отвала.
Отвалы на равнине ограждаются с четырех сторон
дамбами. При организации таких отвалов отпадают
вопросы отвода паводковых и дождевых вод, но
требуется устройство ограждающих дамб по все-
му периметру. Дальнейшая организация отвала на
равнине аналогична организации отвала в пойме
реки.
Отвалы на косогорах предпочтительнее устройства
отвалов на равнине, но при их организации необходимо
устройство нагорных канав для отвода поверхностных
вод (рис. 36.7).
Отвалы в замкнутом котловане (в существующем ис-
кусственном котловане или в естественной котловине)
Разрез по оси водосброса
Рис. 36.7. Схема отвала на косогоре
/ — первичная дамба из местного грунта; // — ограждающие дамбы; /—коллектор
осветленной воды; 2 — водосбросные колодцы
наиболее экономичны, так как в этом случае ограждаю-
щие дамбы могут отсутствовать или их’ протяженность
и высота будут незначительными. Сброс осветленной во-
ды из отвала может быть осуществлен при благоприят-
ном рельефе самотеком, а в случае неблагоприятного
рельефа — перекачкой осветленной воды насосной стан-
цией.
При организации отвала в котловане необходимо учи-
тывать условия подтопления прилегающей к нему тер-
ритории из-за повышения уровня грунтовых вод и в за-
висимости от этого проектировать отвод осветленной
воды.
Глава 36. Гидротранспорт- и складирование твердых отходов
393
Г ОГРАЖДАЮЩИЕ ДАМБЫ ОТВАЛОВ
.При проектировании ограждающих дамб отвалов
учитываются следующие основные условия.
1. Ограждающие дамбы отвалов предназначаются
для удержания насыщенной водой твердой массы.
2. Постепенное заполнение отвала твердыми взвеся-
ми (с соответствующим повышением воды перед дамба-
ми) и незначительная амплитуда колебания горизонта.
3. Постепенное наращивание высоты дамб по мере
заполнения отвала.
4. Возможность наращивания высоты дамб уложен-
ными в отвал твердыми взвесями.
В зависимости от очередности их' возведения ограж-
дающие дамбы делятся:
а) на дамбы постоянного профиля с высотой, дове-
денной до конечной проектной отметки в одну очередь;.
б) на дамбы переменного профиля, наращиваемые
по мере заполнения золоотвала.
Сооружение дамб постоянного профиля до конечной
проектной отметки при значительной их высоте допусти-
мо только тогда, когда это вызывается необходимостью
в следующих случаях.
1. При малой крупности твердых отходов, исключа-
ющей возможность намыва ими дамбы.
2. При организации отвалов в оврагах или тальвеге
водотока, когда отметка гребня дамбы определяется
отметкой максимального паводка.
Еспи необходимая расчетная емкость отвала превы-
шает полученную при данной отметке гребня дамбы, то
увеличение емкости отвала должно быть выполнено
дальнейшим повышением гребня дамбы или твердыми
отходами, складируемыми в отвал, или местным грунтом
(в зависимости от местных условий).
3. При организации отвала в тальвеге водотока, когда
отметка гребня дамбы определяется необходимостью ак-
кумуляции паводкового стока водотока и созданием ем-
кости для складирования твердых отходов.
Сооружение дамб переменного профиля начинают с
возведения дамбы первоначального обвалования, как
правило, из местного грунта. Первоначальные дамбы
обвалования отличаются от дамб постоянного профиля
низовым (сухим) откосом, заложение которого принима-
ется исходя из условия общей устойчивости откоса при
полной намечаемой высоте дамб конечного профиля.
Целесообразно дренажные устройства в первоначальной
дамбе выполнять с. таким расчетом, чтобы исключить
закладку дренажей в низовом откосе последующих
дамб наращивания или уменьшить количество дрена-
жей.
Высота дамбы первоначального обвалования назна-
чается с учетом местных условий с тем, чтобы после ее
возведения объем отвала обеспечивал складирование от-
ходов в течение не менее 1 года.
Дальнейшее наращивание дамб обвалования до пол-
ной проектной отметки выполняется устройством дамб
последующих очередей.
По материалу и способу возведения ограждающие
дамбы отвалов разделяются на насыпные и намывные
из местного грунта или из твердых отходов от предприя-
тий.
Наиболее экономичным решением является возведе-
ние ограждающих дамб из складируемых в отвал твер-
дых отходов.
Возможность возведения ограждающих дамб из твер-
дых отходов определяется следующими условиями:
а) гранулометрическим составом твердых отходов,
допускающим возведение из них ограждающих дамб
26-1118
(возможен намыв вполне прочных и устойчивых плотин
и дамб из хвостов, содержащих 70% частиц крупностью
более 0,074 л.н);
б) условиями рельефа района расположения отвала,
допускающнмп возможность постепенного возведения ог-
раждающих дамб в процессе эксплуатации.
Превышение верха ограждающих дамб над макси-
мальным горизонтом воды в отвале принимается в зави-
симости от площади водного зеркала (с учетом вскаты-
вания волны при ветре), но не менее 0,75 м.
Крепления верховых откосов плотин и дамб гидро-
отвалов следует устраивать только тогда, когда верхо-
вой откос не замывается твердыми отходами и когда
время, необходимое для намыва из них экрана для
крепления откоса, не превышает одного сезона.
Сечение насыпных или намываемых ограждающих
дамб постоянного профиля принимается в соответствии
с техническими условиями проектирования земляных
плотин.
При прокладке по гребню дамб первой очереди раз-
водящих пульповодов ширина гребня дамб может быть
принята равной 3—4 м при условии устройства дороги
вдоль низового откоса дамбы для подвозки необходимых
материалов во время эксплуатации отвала. В случае не-
обходимости устройства проезда по гребню дамбы шири-
на его для первой очереди должна быть принята не ме-
нее 6 м.
Сечение дамб переменного профиля аналогично сече-
нию дамб постоянного профиля с той лишь разницей,
что последние могут иметь бермы между дамбами после-
дующих очередей, если устройство этих дамб определя-
ется условиями необходимости прокладки разводящих
пульповодов и условиями производства работ.
Ширина гребня дамб последующих очередей прини-
мается равной 3 м при прокладке разводящих пульпово-
дов по гребию дамбы и 2 м, если прокладка разводяще-
го пульповода не предусматривается.
Конструкция и способы возведения ограждающих
дамб последующих очередей разработаны Теплоэлектро-
проектом (ТЭН), ВНИИ Водгео и институтом Механобр.
При большой площади зеркала гидроотвала и глу-
бине воды, необходимой для осветления (2—3 xt), вста-
ет вопрос о необходимости крепления мокрых откосов
дамб обвалования гидроотвала от размыва волной.
Большое протяжение периметра дамб обвалования гид-
роотвалов и непродолжительный срок их работы делают
нецелесообразным крепление их откосов каменной на-
броской, железобетонными плитами и т. д. Самым эко-
номичным и технически целесообразным способом явля-
ется намыв пляжей (экрана) из твердых отходов по
всему периметру дамб обвалования сразу в начале эк-
сплуатации.
Дренаж ограждающих дамб постоянного профиля и
ограждающих дамб первой и последующих очередей пе-
ременного профиля выполняется в соответствии с техни-
ческими условиями на проектирование земляных плотин.
Для защиты сухих откосов ограждающих дамб от
действия атмосферных вод и пыления в зависимости от
имеющихся на месте материалов могут быть приняты
следующие типы крепления откосов:
а) покрытие сухих откосов слоем растительного грун-
та толщиной 0,15—0,2 jh с последующим посевом трав;
б) отсыпка откоса слоем шлака, гравия, гравелисто-
го грунта толщиной 0,2—0,3 м;
в) одерновка в клетку с засыпкой последних расти-
тельным грунтом и посевом трав.
394
РАЗДЕЛ IV. Очистка производственных сточных вод
Д. СБРОС ОСВЕТЛЕННОЙ ВОДЫ И ОТВОД
ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОД С ОТВАЛОВ
В зависимости от типа отвала и условий его органи-
зации необходимо решать вопросы удаления за преде-
лы отвалов:
а) осветленной воды;
б) поверхностных и паводковых вод, попадающих в
отвал с .водосборной площади, которая прилегает к от-
валу;
в) фильтрационной воды.
Осветленная вода с отвалов может быть сброшена
в открытые водоемы в соответствии с требованиями
правил спуска сточных вод в открытые водоемы или ис-
пользована в оборотном водоснабжении в соответствии с
требованиями эксплуатации предприятия, на которое
подается осветленная вода.
В соответствии с этими требованиями и типами от-
валов должны проектироваться тип, количество и место-
расположение водоприемников и водосбросов для освет-
ленной воды.
Расположение водоприемников и водосбросов освет-
ленной воды на отвале должно намечаться в зависи-
мости:
а) от расположения точек сбросов пульпы на отвал;
б) от необходимой глубины слоя воды у водоприем-
ников;
в) от расстояния от места выпуска пульпы на отвал
ко водоприемников, необходимого для осаждения час-
тиц заданного гранулометрического состава.
Необходимая глубина воды у водоприемника или
шахтного водосброса принимается с учетом обеспечения
соответствующего осветления воды в пределах ее при-
ема.
Необходимые глубины воды у водоприемников прини-
мают по данным эксплуатации' существующих отвалов:
для хвостохранилищ 2,5—3 м, для золоотвалов 1—1,5 м.
Приближенный расчет осветления пульпы выполняет-
ся по рекомендуемой ВНИИГ имени Веденеева методике
расчета1.
Для приема осветленной воды с отвалов обыч-
но проектируют приемно-водосбросные сооружения
шахтного типа, представляющие собой вертикальную
шахту, которая является приемником осветленной воды,
и сбросной донный коллектор, по которому осветленная
вода сбрасывается за пределы отвала.
Осветленная вода с отвала поступает в шахту водо-
сброса, которая может быть выполнена в виде колодца
с постепенно наращиваемыми стенками либо железо-
бетонными шандорами (типовой проект ТЭП), либо же-
лезобетонными кольцами (типовой проект ДО Водока-
налпроекта) по мере заполнения отвала.
Для отвода фильтрационной воды предусматривается
устройство дренажа.
В случае наличия на месте сооружений отвала доста-
точного количества надежного дренирующего материала
(гравия, щебня, дресвы и т. д.) первичную дамбу обва-
лования в некоторых случаях возможно возводить на
полную высоту из такого материала. В этом случае пер-
вичная дамба будет служить дренажной призмой от-
вала.
При твердых отходах, гранулометрический состав ко-
торых не может обеспечить отвод фильтрационной воды
из отложившихся в отвал твердых отходов (например,
при содержании в твердых отходах фракции крупнее
0,25 мм менее 20%), проектирование и конструкция дре-
нажей выполняются в соответствии с нормами на проек-
тирование земляных плотин.
1 П. Д. Евдокимов. Проектирование и эксплуатация
хвостовых хозяйств обогатительных фабрик, Госгортехнздат,
РАЗДЕЛ V
АВТОМАТИЗАЦИЯ, ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ
И ДИСПЕТЧЕРИЗАЦИЯ1
ГЛАВА 37
АВТОМАТИЗАЦИЯ
37.1. ОБЪЕМ АВТОМАТИЗАЦИИ
Возможный объем автоматизации для |разного вида
сооружений и оборудования в соответствии с имеющей-
ся практикой проектирования, строительства и эксплуа-
тации , а также наличием необходимой аппаратуры при-
веден в табл. 37.1.
Таблица 37.1
Объем автоматизации в сооружениях канализации
Наименование сооруже- ний и оборудования Автоматизируемые процессы н опе- рации
1 2
Насосные станции Основные насосные агре- гаты и дренажные насо- сы Включение и отключение в зависи- мости от уровня жидкости в ре- зервуарах и приямках; резервиро- вание 1
Вспомогательные насосы для охлаждения подшип- ников Включение и отключение, сблокиро- ванные с работой основных насосов; резервирование
Дренажные приямки Сигнализация аварийного уровня
Напорные задвижки на- сосных ’агрегатов (при пуске агрегата на за- крытую задвижку) Открытие и закрытие, сблокирован- ные с работой насосов
Механические грабли’ Работа в соответствии с заданной программой работ
Элсктроотопнтельные при- боры Включение и отключение электронаг- ревательных приборов в зависимос- ти от температуры в помещениях
Приемные резервуары в шламовых насосных станциях Взмучивание сточной жидкости
1 Настоящий раздел предназначается для специалистов-
технологов, непосредственно не занимающихся проектированием
автоматизации, КИП н лиспе тчеризацин, но обязанных выда-
вать специализированным проектным организациям технические
вадания.
Продолжение табл. 37.1
Наименование сооруже- ний и оборудования Автоматизируемые процессы и операции
1 2
Напорные трубопроводы шламовых насосных станций Опорожнение после остановки насоса
Очистные сооружения Здания решеток с механи- ческой очисткой Включение и ченне механичес- ких граблей в зависимости от пере- пада уровней до и после решетки (засорения решетки) или по вре- менному графику; включение н от- ключение электродвигателей транс- портера и дробилки, сблокирован- ные с работой механических граб- лей; подача воды на дробилку при включении ее в работу; резервиро- вание решеток, дробилок, транс- портеров; выключение из работы решеток, сблокированное с рабо- той механических граблей (для ус- тановок производительностью бо- лее 100 000 м^сутки)
Песколовки Включение гидроэлеватора для откач- ки песка по временному графику или в зависимости от уровня песка; автоматическое поддержание посто- янного расхода
Отстойники, биокаогу л fl- торы, контактные резер- вуары Выпуск (откачка) ила (осадка) по временному графику пли в зави- симости от уровня пл'а; работа скребковых механизмов но временно- му графику нлн в зависимости от уровня ила; поддержание постоян- ного уровня активного ила во вто- ричных отстойниках путем регули- рования степени открытия и закры- тия задвижки на иловой трубе; от- крытие гидравлического затвора при пуске подвижной скреб- ковой фермы; выключение привода скребковой фермы и автоматичес- кое закрытие затвора при снижении числа оборотов фермы
Аэрофильтры Управление электродвигателями вра- щающихся оросителей и вентиля- торов
396
—РАЗДЕЛ V. Автоматизация, технологический контроль и диспетчеризация
Продолжение табл. 37. 1
Наименование сооружений и оборудования Автоматизируемые процессы и операции
1 2
Воздуходувные станции, совмещенные' со стан- цией цпркуляцп ила Включение воздуходувных агрегатов при первичном импульсе из диспет- черского пункта; ’работа иловых насосных агрегатов в зависимости от уровня ила в приемном колодце
Метантенки Прскра! свис подачи осадка при пере- полнении распределительных камер; закрыт парового крапа эжектора при с иженпи давления пара
Станции нейтрализации сточных вод Дозирование реагента в зависимости от величины pH сточных вод; работа скребковых механизмов в отстойни- ках; работа дренажных насосов в за- висимости от уровня жидкости в приямках
Багерные тан- ции Включение резервного насоса-тидро- уплотн пня при выходе из строя рабочего насоса; открытие вентиля гидроуплогнения при включении и закрытие его при отключении землесоса; автоматическая работа землесосов
Фактический объем автоматизации определяется в
каждом конкретном случае и обосновывается технико-
экономическим эффектом, достигаемым в результате ав-
томатизации, или возможностью ликвидации тяжелых и
вредных условий труда.
37.2. ОБЩИЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ
К СХЕМАМ АВТОМАТИЗАЦИИ
В системах канализации следует стремиться к макси-
мальной автоматизации работы целых узлов и сооруже-
ний без постоянного дежурного персонала.
Любая система автоматического управления должна
допускать возможность местного управления отдельны-
ми механизмами при их осмотре и ремонте.
Ключ выбора режима должен находиться в непо-
средственной близости от управляемого механизма.
Должна быть исключена возможность управления
одновременно двумя способами (например, автоматиче-
ское и местное).
Перевод системы с ручного на автоматическое управ-
ление не должен сопровождаться отключением находя-
щихся в работе механизмов.
Схема автоматического управления должна обеспе-
чивать нормальное протекание технологического процес-
са й обеспечивать надежность и точность работы уста-
новки.
При нормальной остановке агрегата схема автомати-
ки должна быть в состоянии готовности к следующему
автоматическому пуску.
Должна быть предусмотрена также блокировка, ис-
ключающая возможность автоматического или дистан-
ционного пуска после аварийного отключения агрегата.
Должна быть предусмотрена возможность выбора
любой очередности включения автоматизированных аг-
регатов.
Бо всех случаях нарушения нормальной работы ав-
томатизированной установки должен подаваться ава-
рийный сигнал на пункт с постоянным дежурством.
37.3. АВТОМАТИЗАЦИЯ В СООРУЖЕНИЯХ
КАНАЛИЗАЦИИ
В настоящее время разработан ряд проектов соору-
жений и объектов канализации, включающих в той или
иной степени элементы автоматизации.
Ниже приведены основные решения по автоматиза-
ции, принятые в некоторых типовых и индивидуальных
проектах с указанием применяемых средств для автома-
тизации.
Насосные станции. Б дополнение к общим техниче-
ским требованиям к схемам автоматики, приведенным
выше, для насосных станций предъявляются следующие
требования.
1. Насосные агрегаты должны, как правило, рабо-
тать автоматически в зависимости от горизонта жидко-
сти в приемном резервуаре и контролироваться из пунк-
та с постоянным дежурством.
Возможно также дистанционное управление из дис-
петчерского пункта в том случае, если в системе кана-
лизации имеется ряд насосных станции со сложными
оборудованием и режимом работы и если вся система
имеет диспетчерское управление и контроль.
2. Вопрос о пуске насоса с открытой или закрытой
напорной задвижкой решается в каждом конкретном
случае технологической частью проекта.
С точки зрения простоты и надежности работы авто-
матизированного насосного агрегата предпочтение дол-
жно быть отдано схеме пуска с открытой задвижкой.
Такой пуск, как правило, является допустимым и по-
лучает в настоящее время широкое распространение.
3. При необходимости пуска насоса с закрытой на-
порной задвижкой должна обеспечиваться следующая
последовательность операции:
а) включение насосного агрегата должно быть воз-
можно только при предварительно закрытой задвижке
или после того, как задвижка тронется с места (для
предотвращения импульса на открытие при наличии од-
ностороннего давления на задвижку);
б) нормальное отключение насосов должно осущест-
вляться лишь после закрытия напорной задвижки;
в) при отключении двигателя насоса от действия
защиты должно обеспечиваться последующее автомати-
ческое закрытие напорной задвижки.
4. На автоматизированных насосных станциях сле-
дует предусматривать автоматическое включение резерв-
ного агрегата при аварийной остановке рабочего агре-
гата.
5. При неполном открытии или закрытии напорной
задвижки, предназначенной для работы в двухпозици-
онном режиме, насос, связанный с этой! задвижкой, дол-
жен отключаться.
6. Включение и отключение дренажных насосов дол-
жны осуществляться автоматически в зависимости от
уровня дренажных вод.
Аварийный уровень дренажных вод должен сигнали-
зироваться на пункт с постоянным дежурством.
7. Насосы, как правило, должны устанавливаться
под заливом.
Автоматический пуск насосов, требующих предвари-
Глава 37. Автоматизация
397
тельного залива, должен быть обеспечен контролем,
не допускающим включения незалитого насоса.
8. Следует предусматривать автоматическую работу
механических граблей.
9. Для коммуникационных задвижек на необслужи-
ваемых насосных станциях, а также для сетевых за-
движек, значительно удаленных от местонахождения об-
служивающего персонала, следует предусматривать
возможность управления ими из диспетчерского пункта.
10. На насосных станциях, работающих без постоян-
ного обслуживающего персонала и удаленных от источ-
ников теплоснабжения, допускается применение электро-
отопительных приборов, автоматически поддерживаю-
щих минимальную необходимую температуру в поме-
щениях (порядка 4—5°С).
Типовой проект автоматической канализационной
станции на два агрегата с горизонтальными насосами
2*/2НФ и 4НКМз, механизированной решеткой и дробил-
кой разработан Водоканалпроектом в 1960 г.
Основные решения по автоматизации, принятые по
этому проекту (рис. 37.1), следующие.
Рис. 37.1. Электрогидромеханическая
схема автоматической канализацион-
ной станции на два агрегата 21/аНФ
или 4НФМ3
/ — резервуар; 1 и 2 —насосные агрегаты;
БУ — блоки управления; 13—43 — элек-
тродные сигнализаторы уровня; 1ПР и
АПР — реле повторители уровней; 1Л и
2Л — контакторы; 1А и 2А — автоматы
I. Насосные агрегаты работают автоматически в за-
висимости от горизонта жидкости в приемном резервуа-
ре.
2. В качестве датчиков уровня приняты электродные
сигнализаторы.
3. Рабочий агрегат включается при достижении жид-
костью верхнего уровня, резервный агрегат — при ава-
рийном уровне или при аварийном отключении рабочего
агрегата.
4. Каждый насосный агрегат может работать в лю-
бом режиме — рабочем или резервном.
5. Пуск насосов предусматривается при открытых
напорных задвижках.
6. Механические грабли работают автоматически в
соответствии с программой работ, задаваемой команд-
ным прибором КЭП.
Возможен выбор режимов работы грабель в зави-
симости от притока сточных вод и их загрязненности.
Выбор режима может осуществляться телемеханически
из пункта дежурного.
7. Нагревательные приборы включаются автоматиче-
ски в зависимости от температуры помещения при по-
мощи датчиков температуры.
8. На пункт дежурного передается сигнализация: ава-
рийная (при аварийном уровне и- отсутствии напряже-
ния в цепях автоматики) и предупредительная (при
аварийном отключении насосного агрегата или механи-
ческих грабель, отсутствии напряжения на резервном
вводе, автоматическом включении резервного ввода).
Типовой проект канализационной насосной станции
с тремя насосами 8НФ, разработанный Гипрокоммун-
водоканалом в 1960 г., предусматривает следующие ре-
шения по автоматизации.
1. Работу насосной станции без дежурного персона-
ла с периодическим посещением рабочих для дробления
нечистот, снимаемых с решеток механическими граблями,
и для контроля за работой насосов.
2. Пуск и остановку насосов в определенной последо-
вательности при достижении заданных уровней жидко-
сти в резервуаре. Возможна установка любой очеред-
ности включения насосных агрегатов.
3. Управление насосными агрегатами при помощи
датчика — сигнализатора уровня электродного типа кон-
струкции Г ипрокоммунводоканала.
4. Автоматическое включение резервного агрегата
при аварийном отключении одного из работающих ра-
бочих агрегатов или при переполнении резервуара.
5. Пуск насосов в двух вариантах: при постоянно
открытых напорных задвижках (рекомендуется к мак-
симальному применению) и при нормально закрытых
напорных задвижках.
В последнем случае электродвигатель насоса вклю-
чается, когда задвижка на напорной линии начинает от-
крываться, и отключается после полного закрытия за-
движки.
При аварийном отключении насоса задвижка авто-
матически закрывается.
6. Автоматический контроль за производительностью
насосов при помощи струйного реле конструкции Гипро-
коммунводоканала.
.7. Блокировку, предотвращающую повторный пуск
насоса после его аварийного отключения.
8. Периодическое и автоматическое включение меха-
нических грабель и транспортера в зависимости от ко-
личества работающих насосов. Продолжительность пе-
риода работы механизмов устанавливается при помощи
командного электропневматического прибора типа КЭП.
9. Автоматическое замещение рабочей решетки ре-
зервной при аварии с соответствующим перекрытием и
открытием щитовых затворов на каналах.
10. Автоматическое отключение насоса технической
воды при аварийном снижении уровня воды в баке .раз-
рыва струи.
И. Автоматическую сигнализацию при отсутствии
воды в бачке сигнализатором конструкции Гипроком-
мунводоканала.
12. Автоматическое управление эжектором в зависи-
мости от уровня воды в приямке с использованием в
качестве датчика сигнализатора уровня электродного
типа. Эжектор не включается при недостаточном напоре
398
РАЗДЕЛ V. Автоматизация, технологический контроль и диспетчеризация
воды. При переполнении дренажного приямка и неис-
правности эжекторной установки .работает аварийная
сигнализация.
13. Аварийную сигнализацию при переполнении ре-
зервуара и при потере напряжения в цепях управления.
Автоматическая насосная станция перекачки шламо-
вых вод разработана Водоканалпроектом в 1961 г.
Основные решения по автоматизации, принятые по
этому проекту (рис. 37.2), следующие.
Рис. 37.2. Электрогидромеханическая схема
насосной станции перекачки шламовых вод
1 — резервуар; 1 и 2 —насосные агрегаты; НУ — ниж-
ний уровень; ВУ — верхний уровень; ДУ —аварийный
уровень; 1Л и 2Л — магнитные пускатели; ПР и
ПРав—поплавковые реле РМ-51; П — предохраните»
ли; № I — Лг 4 — номера задвижек
1. Пуск и остановка насосного агрегата осуществ-
ляются при помощи поплавкового реле РМ-51 в зависи-
мости от уровней сточной жидкости в приемном резер-
вуаре.
2. При аварийном отключении работающего насос-
ного агрегата автоматически включается резервный аг-
регат с подачей сигнала на дежурный пункт.
3. Ввиду того, что сточные воды содержат определен-
ное количество солей и шлама, которые при прекращении
работы насосного агрегата отстаиваются в приемном
резервуаре, а также заиливают напорные трубопрово-
ды, предусматривается:
а) предварительное взмучивание сточной жидкости в
приемном резервуаре до перекачки стоков в накопи-
тель;
б) опорожнение напорного трубопровода в приемный
резервуар после остановки насоса.
Схемы автоматики работают в следующей последо-
вательности.
При достижении сточной жидкостью в приемном ре-
зервуаре заданной отметки срабатывает поплавковое
реле и пускает электродвигатель насоса № I, выбран-
ного в качестве рабочего. Одновременно с пуском насо-
са открывается напорная задвижка № 1, и начинается
процесс взмучивания стоков в резервуаре (задвижка
№ 3 после предыдущего прекращения работы насоса
осталась открытой). Спустя заданное время, контроли-
руемое аппаратурой, заканчивается взмучивание, закры-
вается задвижка № 3 и открывается задвижка № 4.
Насосный агрегат начинает перекачивать стоки в на-
копитель, и при полном открытии задвижки № 4 уста-
навливается нормальный режим работы.
При понижении уровня до заданной отметки насос-
ный агрегат получает импульс от поплавкового реле и
останавливается. Одновременно закрывается задвижка
№ 1 й открывается задвижка № 3. В результате раз-
ности отметок накопителя и приемного резервуара на-
чинается опорожнение напорного трубопровода в прием-
ный резервуар.
После полного опорожнения закрывается задвижка
№ 4. Задвижка № 3 остается открытой. Электрогидро-
механическая схема установки готова к новому циклу
работы.
По той же схеме работает насосный агрегат № 2.
При аварийном отключении работающего агрегата
или невключении его в начальный момент пуска авто-
матически включается резервный агрегат. Режим и на-
стройка схемы при этом не нарушаются.
Регулирование производительности насосных стан-
ций. В настоящее время производительность насосных
станций обычно регулируется изменением количества
работающих агрегатов или дросселированием потока
жидкости напорной задвижкой. Эти способы регулиро-
вания неэкономичны, так как увеличивают потребляе-
мую мощность электроэнергии.
Наиболее экономичным способом регулирования про-
изводительности насосов является регулирование ско-
рости их вращения, при котором исключаются излиш-
ние затраты мощности.
За последнее время получает распространение при-
вод с индукторной муфтой скольжения, который с успе-
хом может быть применен для регулирования произво-
дительности насосных агрегатов.
Индукторная муфта (рис. 37.3) состоит из двух вра-
щающихся частей — индуктора (с обмоткой возбужде-
ния) и якоря. Якорь муфты жестко соединен с валом
электродвигателя с постоянным числом оборотов тц, а
индуктор — с валом рабочего механизма. Индуктор
и якорь не имеют между собой никакой механиче-
ской связи и разделяются небольшим воздушным за-
зором. Если привести во вращение якорь муфты, а через
обмотку индуктора пропустить постоянный ток, то меж-
ду индуктором и якорем возникнет электромагнитная
связь. Под ее влиянием индуктор с некоторым скольже-
нием будет увлекаться вслед за якорем и приводить в
движение рабочий механизм (например, ротор насоса).
Величина скольжения зависит от тока возбуждения. Из-
меняя величину тока возбуждения, можно регулировать
скорость вращения п ротора насоса.
НмехаШзми
Рис. 37.3. Принципиальная схема индуктор-
ной муфты
I — индуктор; 2 — обмотка; 3 — якорь; 4 — контакт-
ные кольца
Для регулирования производительности насосных
станций с несколькими рабочими насосами нет необхо-
димости устанавливать муфты скольжения на каждом
насосе; достаточно установить муфту на одном насосе,
и вести регулирование, изменяя число работающих аг-
регатов и скорость вращения этого насоса.
Экономичность применения муфты определяется со-
отношением потерь мощности в муфте и экономией
мощности вследствие ликвидации излишних напоров.
Глава 37. Автоматизация
399
Автоматическое управление насосной станции долж-
но предусматривать регулирование тока возбуждения
муфты при отклонении напора в контрольной точке
сети.
Должно быть предусмотрено автоматическое отклю-
чение и включение нерегулируемых насосных агрегатов
при значительных изменениях производительности на-
сосной станции.
Автоматическое управление муфтой и всей насосной
установкой может быть выполнено с применением вы-
пускаемой промышленностью аппаратуры.
Наличие муфты облегчает условия пуска насосного
агрегата, так как можно осуществлять пуск электродви-
гателя вхолостую без насоса. Муфта облегчает само-
запуск электродвигателя в случае кратковременного пе-
рерыва электропитания.
Недостатками рассматриваемого способа регулиро-
вания являются скольжение муфты, что приводит к не-
которому уменьшению производительности насоса, и
сравнительно большие габариты муфты.
Однако следует учесть, что наличие регулируемых
агрегатов позволит устанавливать более крупные на-
сосы, но в меньшем количестве, что даже при наличии
муфт позволит в целом сократить габариты насосной
станции.
Целесообразность применения индукторных муфт в
каждом отдельном случае должна быть обоснована
технико-экономическим расчетом.
Воздуходувные станции. Типовые проекты воздухо-
дувных станций, совмещенных со станцией циркуляции
ила, разработаны Водоканалпроектом и предусматри-
вают следующие решения по автоматизации.
1. Контроль и управление основными процессами уз-
ла очистных сооружений из помещения диспетчера в
здании воздуходувной станции.
2. Включение воздуходувного агрегата — из диспет-
черского пункта первичным импульсом на открытие вен-
тиля подачи воды для охлаждения подшипников, после
чего процесс включения электродвигателя воздуходув-
ки, а затем напорной задвижки протекает автоматиче-
ски.
Остановку воздуходувного агрегата после подачи
диспетчером импульса на отключение или при срабаты-
вании защиты; при этом происходят одновременно ос-
тановка электродвигателя воздуходувки, закрытие вен-
тиля подачи воды и напорной задвижки.
3. Автоматическое включение и выключение илового
насосного агрегата, состоящего из насоса и напорной
задвижки, в зависимости от уровня ила в приемном ко-
лодце.
Пуск электродвигателя «асоса—при закрытой зад-
вижке; остановка — после закрытия задвижки.
4. Сигнализация о состоянии отдельных агрегатов и
аварийная сигнализация при исчезновении напряжения
в оперативных цепях, перегреве подшипников, падении
давления на трубопроводе ила, аварийном уровне в
приямке.
Здания решеток. Типовой проект здания решеток с
механизированной очисткой пропускной способностью
до 15 000 м3/сутки, разработанный Водоканалпроектом
в 1961 г., предусматривает следующие решения по ав-
томатике.
1. В качестве первичного датчика автоматического
управления механической решеткой применен диффе-
ренциальный манометр с электроконтактным устройст-
вом типа ДП-278 в сочетании с водоструйным эжекто-
ром конструкции Мосводоканалпроект, обеспечиваю-
щим передачу разности уровней (до и после решетки)
на прибор ДГ1-278.
2. Схема автоматики обеспечивает:
а) включение механических граблей решетки при до-
стижении жидкостью определенного перепада уровней
до и после решетки;
б) отключение механических граблей решетки через
3 мин после начала работы;
в) контроль за правильностью работы автоматиче-
ских устройств;
Рис. 37.4. Гидромеханическая схема грабельного помещения
/ — механические грабли; 2 — транспортер; 3 — стол; 4 — дробилка; 5 — сигнализатор наличия воды; 6 — электромагнитный вентиль;
7 — трубопровод подачи технической воды в дробилку; 8 — щитовой затвор
400
РАЗДЕЛ V. Автоматизация, технологический контроль и диспетчеризация
г) возможность передачи диспетчеру (дежурному)
сигнала аварии механической решетки или отказа уст-
ройств автоматики.
Типовой проект здания решеток производительно-
стью 380 лДек разработан Гипрокоммунводоканалом
в 1961 г.
Основные решения по автоматизации, принятые по
этому проекту (рис. 37.4), следующие.
1. Пуск и остановка механических граблей решеток
автоматизированы при помощи командного аппарата
типа КЭП-12у.
2. Режим работы граблей устанавливается в процес-
се эксплуатации. Например, днем можно принять такой
режим —5 мин время работы, 20 мин пауза; для ночно-
го времени режим можно изменить при помощи спе-
циального переключателя режима ППР.
3. Автоматическая работа транспортера синхронно
связана с работой решеток.
4. Электромагнитный вентиль иа трубопроводе тех-
нической воды к дробилке синхронно связан с электро-
двигателем дробилки
5. Насосы, обеспечивающие работу гидроэлеваторов,
имеют дистанционное управление из помещения реше-
ток.
Песколовки. Процессы выгрузки песка и поддержа-
ния постоянства расхода в песколовках могут быть ав-
томатизированы.
Гидроэлеватор может автоматически включаться при
помощи индикатора уровня песка или по временному
графику при помощи командного электроаппарата ти-
па КЭП.
На рис. 37.5 приведена схема выгрузки песка из пес-
коловок. При достижении песком, заданного уровня дат-
чик уровня подает импульс на открытие задвижки гид-
Пульпо б бункер
Условны? обозначения:
к Задвижка с ручным приводом
сч с злектроприбодон
Обратный клапан
л Место установки КИП
Рис. 37.5. Технологическая схема автоматизации вы-
грузки песка из песколовок
I — песколовки; II — бункер для песка; III — резервуар;
1 — фотоэлектрический датчик уровня песка; 2 — задвижка на
трубопроводе из лотка осветленных стоков; 3 — насосы для под-
качки воды на гидроэлеваторы песколовок; 4 — задвижки для
включения гндроэлеваторов в работу
розлеватора и пульпопровода, а также иа пуск насоса.
Выгрузка песка из песколовки продолжается до тех пор,
пока уровень песка не снизится до заданной величины,
после чего останавливается насос и закрываются за-
движки. Продолжительность опорожнения устанавли-
вается по времени на основании опыта эксплуатации.
При отказе рабочего насоса автоматически вклю-
чается резервный.
Типовой проект канализационной песколовки про-
пускной способностью до 25 000 м3 {сутки, разработан-
ный Гипрокоммунводоканалом в 1960 г. предусматри-
вает следующие решения по автоматике.
1. Автоматическое регулирование скорости протока
жидкости через песколовки в пределах, исключающих
как вынос песка на отстойники, так и выпадение зна-
чительного количества взвешенных частиц.
Регулирование предусматривается путем дополни-
тельного включения или отключения из работы части
песколовок, для чего шиберы, устанавливаемые на под-
водящих каналах к песколовкам, предусмотрены с
электроприводами.
Для обеспечения регулирования в качестве основно-
го датчика используется переключатель вторичного
электронного прибора типа ЭПИД, работающего сов-
местно с уровнемером, установка которого предусматри-
вается в измерительном лотке на общем канале.
2. Автоматическое периодическое сгребание песка к
бункеру. Электроприводы скребковых механизмов по-
лучают периодически команды на включение и останов-
ку через определенное время при помощи командного
аппарата типа КЭП.
3. Выпуск песка автоматизирован в зависимости от
его уровня в бункере. В качестве датчиков уровня песка
используются фотореле, устанавливаемые на специаль-
ной конструкции в бункере каждой песколовки.
Песок откачивается при помощи гидроэлеваторов
или песковых насосов.
При фиксировании фотореле достаточного уровня
песка включается рабоч.ш"1 насос, обеспечивающий по-
дачу напора к гидроэлеваторам, и одновременно от-
крывается задвижка гидроэлеватора данной песко-
ловки. После полного открытия этой задвижки подает-
ся импульс на открытие задвижки на пульпопроводе.
Время между открытием двух указанных задвижек ис-
пользуется для взмучивания песка. Продолжительность
опорожнения бункера устанавливается по времени, ко-
торое определяется на основании наблюдений в течение
некоторого периода эксплуатации песколовок. После
одновременного закрытия задвижек на трубопроводе и
гидроэлеваторе открывается задвижка, обеспечивающая
подачу воды на промывку общего пульпопровода. При
этом используется напор насосов, подающих воду в гид-
роэлеватор. После промывки пульпопровода задвижка
закрывается, и насос останавливается.
Предусматривается передача диспетчеру сигнализа-
ции положения насосов гидроэлеваторов и задвижек
песколовок, а также аварийной сигнализации при всех
нарушениях в работе схемы автоматики.
Метантенки. Типовые проекты метантенков диамет-
ром 15 и 20,5 jh, разработанные Гипрокоммунводокана-
лом в 1960 г„ предусматривают следующие решения по
автоматике.
1. Автоматическое прекращение подачи осадка и ак-
тивного ила при переполнении распределительных ка-
мер. Контроль за уровнем ила осуществляется при по-
мощи искробезопасных сигнализаторов уровня.
2. Автоматическое поддерживание заданной темпе-
ратуры осадка, для чего в метантенках предусмотрена
установка электроконтактных манометрических термо-
метров, управляющих открытием парового крана и по-
дающих сигнал на щит контроля о предельных значе-
ниях температуры.
3. Блокировку в схеме управления паровыми крана-
ми, исключающую одновременный пуск пара в несколь-
ко метантенков и открытие парового крана при низком
давлении. Блокировка обеспечивает автоматическое за-
крытие крапа, подачу звукового сигнала при снижении
давления пара и сигнализацию положения парового кра-
на.
Для пуска пара используются моторные исполни-
тельные механизмы типа ПР-1.
Глава 37. Автоматизация
401
Отстойники. Автоматизация выпуска ила из отстой-
ников по типовому проекту, разработанному !'ПИ Во-
доканалпроект в 1961 г., предусматривает следующие
решения.
1. Для двухъярусных отстойников — дистанционное
управление, для других типов отстойников — автомати-
ческое управление.
2. Для контроля за уровнем ила — фотореле, разра-
ботанные и апробированные на Люблинской станции
аэрации.
3. Для отстойников с периодическим выпуском ила —
установка одного фотореле, контролирующего верх-
ний уровень ила, для отстойников с непрерывным вы-
пуском ила — установка двух фотореле, контролирую-
щих отклонения верхнего и нижнего уровней ила от
заданных отметок с подачей корректирующих импуль-
сов на изменение степени открытия выпускных задви-
жек.
4. Для двухъярусных отстойников — дистанционное
включение диспетчером фотодатчиков уровня ила в от-
стойниках и выпуск заданной порции ила по времени.
5. Для всех радиальных отстойников (первичных и
вторичных)—непрерывная работа илоскребов и илосо-
сов, обеспечивающая выпуск более концентрированного
ила.
Типовой проект радиальных первичных отстойников
диаметром 28 м для очистных канализационных соору-
жений, разработанный Мосводоканалпроектом в 1959 г.
(вариант с механизированным удалением осадка), пре-
дусматривает следующие решения по автоматизации.
1. Полную автоматизацию процессов удаления осад-
ка из первичных отстойников, основанную на заданной
программе по времени и последовательности включения
и выключения илоскребов, плунжерных насосов и за-
движек с электрифицированными приводами na основ-
ных илопроводах.
2. Автоматическое выключение системы и подачу
сигнала о наличии неисправности в случае неисправно-
сти одного из механизмов или приборов.
3. Возможность кнопочного управления всеми меха-
низмами из первого этажа насосной станции наряду с
автоматической системой удаления осадка.
4. Подачу импульса на начало цикла откачки из
всех четырех отстойников командным электропневмати-
ческим прибором КЭП.
В начале цикла этот прибор дает импульс на вклю-
чение илоскребов первой пары отстойников. Через 60—
180 мин после начала работы илоскребов КЭП дает
импульс на начало откачки: открываются задвижки от-
стойников и включаются плунжерные насосы. К насосам
поочередно подключаются обе пары отстойников. Время
откачки и количество откачек устанавливаются в про-
цессе эксплуатации. С окончанием процесса откачки в
отстойнике его илоскреб автоматически отключается.
После окончания откачки из второй пары отстойников
отключаются и насосы. После необходимого перерыва,
отсчитываемого прибором КЭП, цикл повторяется.
Станции нейтрализации. Автоматическое регулирова-
ние процессов нейтрализации сточных вод разработано
Водоканалпроектом в 1960 г.
Схема регулирования процессов нейтрализации кис-
лых стоков добавкой известкового молока в зависимос-
ти от величины pH. нейтрализованных стоков приведена
на рис. 37.6. Эта схема полностью пригодна и для ав-
томатического дозирования серной кислоты при нейтра-
лизации сточных вол, имеющих щелочную реакцию.
Для измерения величины pH стоков, прошедших ней-
трализацию, применен комплект pH-метра, состоящий из
датчика типа ДКИ 4-01 и измерительного прибора типа
ПВУ-5256.
От прибора ПВУ-5256 измерительный импульс пере-
дается на электронный потенциометр типа ЭПП-09
с трехпозиционным регулирующим устройством, которое
через ступенчатый импульсный прерыватель СИП-01,
служащий для замедления открытия задвижки, управ-
Рис. 37.6. Принципиальная блочная схема автоматиче-
ского регулирования нейтрализации стоков добавкой
известкового молока
I — подача сточных вод из усреднителя: II — приемная камера
насосов; /// — перекачка сточных вод в отстойники; IV— пода-
ча известкового молока из растворных баков; / — датчик
pH-метра типа ДКИ4-01; 2 — измерительный прибор ПВУ-5256;
3 — переключатель регулирующего импульса типа ПД-5;
4 — электронный потенциометр с трехпозиционным регулирую-
щим устройством н пределом измерения 0—50 мв типа ЭПП-09;
5 — ступенчато-импульсный прерыватель типа СИП-01; 6 — ре-
версивный магнитный пускатель типа П-214м; 7 — задвижка
с электроприводом
Рис. 37.7. Принципиальная блочная схема автоматиче-
ского регулирования нейтрализации стоков добавкой
известкового молока и серной кислоты
I — подача сточных вод иа нейтрализацию; II — камера
шеипя; /// — отвод сточных вод после нейтрализации; IV — по-
дача известкового молока; V — подача серной кислоты; / — дат-
чик pH-метра типа ДКИ4-01; 2 — измерительный прибор
ПВУ-5256; 3 — электронный потенциометр с трехпознционным
регулирующим устройством п пределом измерения 0—50 м
па ЭПП-09; 4 — ступенчато-импульсный прерыватель типа
СИП-01; 5 — реверсивный магнитный пускатель типа П-214м;
6 — задвижка с электроприводом
402
РАЗДЕЛ V. Автоматизация, технологический контроль и диспетчеризация
ляет реверсивным магнитным пускателем электроза-
движки на трубопроводе известкового молока и уста-
навливает задвижку в необходимое положение в зави-
симости от величины pH стоков, прошедших нейтрали-
зацию.
На рис. 37.7 приведена схема для автоматического
управления процессами нейтрализации сточных вод, ме-
няющих по времени свою реакцию с кислой на щелоч-
ную и наоборот.
Данная схема отличается от предыдущей следую-
щим. Схема управления регулируемыми задвижками
построена таким образом, что если поступающие про-
мышленные стоки имеют кислую реакцию, закрывается
и блокируется в закрытом положении электрозадвижка
на трубопроводе серной кислоты и наоборот; при по-
ступлении сточных вод, имеющих щелочную реакцию,
закрывается и блокируется в закрытом положении
электрозадвижка на трубопроводе известкового молока.
Аппаратура, примененная в данной схеме, аналогич-
на аппаратуре, входящей в состав предыдущей схемы.
Вместо электрозадвижки лучше применять регулирую-
щий кран с исполнительными механизмами.
Автоматическое дозирование биогенных добавок раз-
работано Водоканалпроектом (рис. 37.8).
Рис. 37.8. Принципиальная блочная схема автоматиче-
ского дозирования биогенных добавок
Г —подача загрязненных сточных вод; /Z — камера смешения;
IH — подача биогенных добавок: / — диафрагма; 2 — дифмано-
метр электромеханический поплавковый, показывающий ' с ин-
дукционным датчиком ДЭМП-280; 3 — электронный регулятор
соотношения ЭРС-67; 4 — блок дистанционного задатчика;
5 — магнитный реверсивный пускатель МКР-0; 6 — электриче-
ский исполнительный механизм ИМТ; 7 — регулирующий клапан
Для измерения расходов _ стоков, поступающих на
очистку, и биогенных добавок применены диафрагмы и
поплавковые показывающие дифманометры типа
ДЭМП-280 с индукционными датчиками.
Измерительные импульсы от дифманометров пере-
даются на электронный регулятор соотношения типа
ЭРС-67, который при помощи электрического исполни-
тельного механизма типа МГ, воздействующего на ре-
гулирующий клапан, приводит расход биогенных доба-
вок в соответствие с поступлением сточных вод в зави-
симости от заданного ему соотношения между расхода-
ми стоков и добавок. Указанное соотношение задается
регулятору в зависимости от концентрации поступающих
на очистку промышленных стоков.
Пульпонасосные станции. Типовой проект автомати-
зации пульпонасосной станции II подъема производи-
тельностью от 700 до 1500 л)сек, разработанный Водо-
каналпроектом в 1959 г., предусматривает следующие
решения по автоматизации.
1. Дистанционное управление землесосами, насосами
гидроуплотнения и задвижками со щита управления, ус-
танавливаемого в отдельном помещении пульпонасосной
станции.
2. Автоматическое открытие и закрытие вентиля гид-
роуплотнения при включении и отключении землесоса.
3. Автоматическое включение резервного насоса гид-
роуплотнения при выходе из строя рабочего насоса.
4. Возможность последующего перевода пульпона-
сосной станции на телеуправление.
Дистанционное и автоматическое управление. В не-
которых проектах хвостового хозяйства, выполненных
проектными институтами Водоканалпроект, Тяжпром-
электропроект и Механобр, предусматривается централи-
зованное и автоматическое управление пульпонасосны-
ми станциями.
Так, в одном проекте пульпонасосных станций I и II
подъемов металлургического комбината предусматри-
вается, что при включении или отключении землесосов
на пульпонасосной станции I подъема автоматически
включаются или отключаются соответствующие землесо-
сы на пульпонасосиой станции II подъема.
Пуск агрегатов производится в следующей последо-
вательности.
Сначала пускается насос технической воды и от-
крывается задвижка для подачи воды в землесос I подъ-
ема на отжим пульпы от крышки, охлаждение подшип-
ников и уплотнение сальников. Одновременно открыва-
ется задвижка на всасывающей линии пульповода,
производится залив землесоса самотеком, после чего
включается электродвигатель землесоса. После создания
землесосом напора открывается задвижка на напорном
пульповоде. Конечные выключатели напорной задвижки
землесосов I подъема дают импульс на запуск земле-
сосов пульпонасосной II подъема, где первым из меха-
низмов включается насос технической воды. Задвижка
на всасывающей линии пульповода нормально открыта.
Пульпа, дойдя до станции II подъема, начинает залив
землесосов; по окончании залива включаются их элек-
тродвигатели. Когда землесос создает нормальный на-
пор, контактный манометр открывает напорную за-
движку.
Перед остановкой землесосов производится промыв-
ка пульповода чистой технической водой. Для этого ав-
томатически закрывается задвижка на всасывающей
линии землесоса и открывается задвижка на водоводе
технической воды. По истечении определенного времени
закрывается напорная задвижка и автоматически вы-
ключаются землесос и насос технической воды.
После остановки землесоса I подъем/ автоматиче-
ски подается импульс на пульпонасосную станцию II
подъема об отключении соответствующего агрегата.
При аварийном отключении землесоса и насоса тех-
нической воды предусматривается автоматическое вклю-
чение соответствующих резервных агрегатов.
Склады хлора. Типовой проект склада хлора на 24
бочки емкостью 12 т, разработанный Гипрокоммунводо-
каналом в 1959 г., предусматривает следующие решения
по автоматизации.
1. Автоматическое управление компрессорами, пред-
назначенными для подачи жидкого хлора из бочек в
хлораторную.
►о
XI
Условные одозначенил:
Мл
Изйесткойне молоко
Коагулянт
Вакуум
Сжатый Воздух
Кислота
Вода на промыВку ВакуумфильтроВ
Чистая вода
Фильтрат
— СадВижка с электроприводом
или Вентиль соленоидный
— дадйижка с ручным лрийодом
- Ш
Глава 31. Автоматизация
Рис. 37.9. Технологическая схема работы вакуум-фильтров
III — смеситель; IV — отстойники-уплотнители; V — смеситель; VI—вакуум-фильтры; VII— бункер для обезвоженного ила;
--- -------- ” ------ ‘ бак кислоты; XIII— воздуходувки; XIV — насосы сбро-
7 — метантенки; IJ — резервуар; ... _______ . _________„___________, . __________________,
VIII—вакуумные насосы; IX — вакуумные резервуары; А'— насосы фильтрата; XI—бак чистой воды; XII — оак кислоты; лт— воздуходувки, aiv —насосы сщ
женного ила; 1 и 2 — электродные датчики уровня; 3 — вакуумметр с контактным устройством; 4 — реле поплавковое; 5 — монометр с контактным устройством
§
404
РАЗДЕЛ V. Автоматизация, технологический контроль и диспетчеризация
2. Автоматический пуск компрессора при снижении
рабочего давления воздуха ниже установленного пре-
дела; автоматическая остановка компрессора при дости-
жении верхнего предела давления. Верхний и нижний
пределы давления контролируются электроконтактным
манометром типа ЭКМ.
3. Автоматическое включение резервного компрессо-
ра при неисправности рабочего.
4. Автоматическое регулирование температуры воз-
духа на выходе из нагревателя в пределах от 200—
270° С при помощи манометрического электроконтакт-
ного термометра типа ЭКТ.
5. Аварийно-предупредительную сигнализацию при
исчезновении напряжения в цепях автоматического уп-
равления, неисправности компрессора, снижении давле-
ния ниже нормы и повышении температуры выше 270° С.
Автоматизация вакуум-фильтров разработана Водо-
каналпроектом в 1960 г.
Основные решения, принятые по этому проекту
(рис. 37.9), следующие.
1. Автоматическая работа насосов, перекачивающих
осадок из резервуара в ершовый смеситель в зависи-
мости от уровня в резервуаре, контролируемого элект-
родным датчиком уровня.
Автоматическое открытие и закрытие задвижки на
трубопроводе промывной воды, подаваемой в смеситель
(при работающем насосе — открытие, при отключен-
ном — закрытие).
2. Первоначальный пуск вакуум-фильтра путем на-
жатия кнопки открытия задвижки впуска осадка в под-
дон; дальнейший процесс обезвоживания осадка произ-
водится автоматически: включаются электродвигатели
барабана вакуум-фильтра, транспортера, вакуум-насо-
сов и воздуходувки, открываются вентили на вакуум-
ной линии и линии сжатого воздуха.
3. Автоматическое закрытие от импульса электрод-
ного датчика уровня задвижки впуска осадка в рабочий
вакуум-фильтр при засорении фильтруемой ткани ба-
рабана и открытие аналогичной задвижки впуска осад-
ка в резервный вакуум-фильтр. Затем следуют включе-
ние электродвигателей барабана и транспортера резерв-
ного вакуум-фильтра, переключение вентилей линии ва-
куума и сжатого воздуха, включение в работу резерв-
ного и промывка рабочего вакуум-фильтров.
4. Промывка вакуум-фильтра осуществляется сле-
дующим образом: при закрытии задвижки впуска осад-
ка останавливается транспортер и открывается задвиж-
ка выпуска в канализацию. После этого открывается зад-
вижка промывной воды и в течение времени, задаваемо-
го реле времени, происходит промывка барабана водой,
после чего закрываются задвижки промывной воды и
канализационная. Для упрощения схемы промывку ба-
рабанов как редкую операцию можно не автоматизиро-
вать.
Дальнейшая последовательность операции проводит-
ся при помощи командного аппарата КЭП. Открывают-
ся вентиль подачи сжатого воздуха в бак с кислотой и
вентиль подачи кислоты в барабаны. В течение 5—
10 мин происходит промывка в кислоте, после чего пос-
леднюю сп-ускают обратно в бак. Затем снова открыва-
ются задвижки промывной воды и канализационная —
происходит второй цикл промывки водой, после чего
останавливается электродвигатель барабана, и промы-
тый вакуум-фильтр ставят в резерв.
4. Автоматическое отключение рабочего вакуум-на-
соса и включение резервного при падении- вакуума' в
ресй&ере. Вода из ресивера откачивается насосом в за-
висимости от ее уровня. При невключении рабочего на-
соса автоматически включается резервный.
В случае падения давления сжатого воздуха отклю-
чается рабочая воздуходувка и включается резервная.
ГЛАВА 38
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ
38.1. ОБЪЕМ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ
Объем технологического контроля приведен в
табл. 38.1.
Таблица 38.1
Объем технологического контроля
Наименование объектов и сооружении Параметры технологического кон- троля
1 2
Насосные станции Расходы (суммарно по насосной или водоводу); напоры (у насосов и в сети); температура подшипников; уро пни в приемных резерву арах (сигнализация) и дренажных при- ямках (сигнализация); температу- ра в помещениях
Очистные сооружения Здания решеток Перепад уровней на решетках — а- сореине решеток (сигналнзац я); величина pH поступающей сточной жидкости (для бытовых стоков не- обязательно)
Песколовки Уровень песка (сигнализация)
Отстойники Уровень стояния ила (сигнализация); величина pH в лотке после пер- вичных отстойников
Биофильтры Расходы сточной жидкости и возду- ха; температура сточной жидкости до и после биофильтров; темпера- тура загрузки
Аэротенки Расходы циркуляционного ила, сточ- ной жидкости и воздуха на аэро- тенк; температура сточной жид- кости в лотке перед аэротенками; расход воздуха на аэротенк; дав- ление воздуха
Контактные резервуары Уровень осадка (сигнализация); со- держание хлора в лотке после контактных резервуаров
Метантенки Температура поступающего осадка (ила); температура внутри метан- тенков (автоматическое поддер- жание заданной температуры и сигнализация); уровень стояния ила (сигнализация); количество осадка (нла), подаваемого на ме- тантенк; количество подаваемого пара; давление пара в подающем паропроводе; давление газа; вели- чина pH свежего и сброженного осадка
Продолжение табл. 38-1
Наименование объск и сооружений Параметры технологического контроля
1 2
Воз; /ходу иные станции, совмещенные со стан- циями циркуляции ила Расход и .' ление воздуха; расход ила
Стан цн и нейтрал изацни кислых сточных вод. известковым молоком Расход раствора извести; расход кислых стоков; измерение величи- ны pH до контактных резервуаров; регулирование величины pH после контактных резервуаров; измере- ние уровня в растворных баках (сигнализация крайних уровней)
Бзгерные насосные стан- ции Измерение давления пульпы и воды в системе гидроуплогиения сальни- ков; измерение температуры под- шипников (сигнализация); изме- рение уровней пульпы в емкостях, пульпобаках и камерах
На рис. 38.1 приведена, примерная схема очистных
сооружений биологической очистки бытовых сточных
вод с указанием объема технологического контроля и
мест установок первичных контрольно-измерительных
приборов.
38.2. СХЕМЫ И ПРИБОРЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО
КОНТРОЛЯ
Для контроля и измерения указанных в табл. 38.1
технологических параметров может быть применен це-
лый ряд -контрольно-измерительных приборов, изготов-
ляемых в Советском Союзе.
Подробные технические данные по отдельным типам
и модификациям приборов приводятся в каталогах за-
водов-изготовителей и информациях, издаваемых Цент-
ральным бюро технической информации приборострое-
ния и средств автоматизации.
По некоторым приборам и реле, получившим значи-
тельное применение в проектной практике и по которым
отсутствует широкая информация, ниже даются крат-
кие описания принципов их работы.
Измерение расходов сточных вод и контроль за ними.
Выбор схемы и приборов для измерения расходов сточ-
ной жидкости на сооружениях канализации зависит от
характеристики измеряемой среды и особенностей транс-
портирования (трубопроводы, самотечные лотки).
Измерение расходов по трубопроводам обычно про-
изводится расходомерами переменного перепада давле-
ния. Последние состоят из дифманометров, работающих
совместно с сужающими устройствами, которые соз-
406
РАЗДЕЛ V. Автоматизация, технологический контроль и диспетчеризация
Условные евеитгния
А Песто установки СИП
г Самотечный латок
-------Активный ил
—— Избыточный активный ил
-------Ил
-------Сброженный ип
— Фильтрат
---Очищенная вада
---.— Песок
—I—. Возоик
—j— Пар
I— решетки; II— песколовки; III — биокоагуляторы; IV— первичные от-
стойники; V —аэротенки; VI — вторичные отстойники; VII — смеситель;
VIII — контактные резервуары; IX — хлораторная; X— воздуходувная и
насосная станция; XI — насосы гидроэлеваторов; XII — песковая площад-
ка; XIII — метантенки с камерой управления; XIV — вакуум-фильтры;
XV—котельная; XVI — илоуплотнитель. Объем технологического контро-
ля: 1 — перепад уровня на решетках; 2 — уровень песка; 3 — уровень стоя-
ния нла; 4 — температура внутри метантенков; 5 — температура осадка-
Сила); б—расход нла; 7 и 8—pH соответственно свежего и сброженного
осадка; 9 — давление газа; 10 — давление пара; 11 — количество пара;
12 — расход воздуха; 13 — давление воздуха; 14 — расход сточной жидко-
сти на аэротенк; 15 — температура сточной жидкости; 16 — pH сточной
жидкости; 17 —, расход (общий) сточной жидкости
дают переменный перепад давления, пропорциональный
квадрату расхода вещества, проходящего через сужаю-
щее устройство.
Установка и расчет сужающих устройств (диафрагм,
сопел и труб Вентури) производятся согласно «Прави-
лам по применению и проверке расходомеров с нормаль-
ными диафрагмами, соплами и трубами Вентури» Ко-
митета стандартов, мер и измерительных приборов при
Совете Министров Союза ССР.
Сточная жидкость характеризуется значительной за-
грязненностью; ее расход рекомендуется измерять при
помощи вставок Вентури с отстойными сосудами на им-
пульсных линиях с возможностью промывки импульс-
ных линий чистой водой. Промывка последних выпол-
няется из бачка, обеспечивающего разрыв струи, при
избыточном напоре 1—1,5 м (рис. 38.2).
Проектирование расходомеров с соплами Вентури
следует вести в соответствии с «Указаниями по проек-
тированию и монтажу расходомеров с нормализованны-
ми соплами Вентури» (ВНИИ Водгео, 1957).
На рис. 38.3 приведена схема измерения расхода
сточной жидкости при помощи измерительного колена.
Применение колен позволяет уменьшить длину прямых
участков, необходимых при установке диафрагм и вста-
вок Вентури, и снижает невозвратимые потери напора,
но эта схема для загрязненной жидкости менее надежна
и требует индивидуальной тарировки приборов.
При измерении нейтральных жидкостей и газов су-
жающие устройства присоединяются непосредственно
к дифманометрам (рис. 38.4). ‘
При измерении агрессивных жидкостей' и газов су-
жающие устройства присоединяются к дифманометрам
через разделительные сосуды (рис. 38.5).
При измерении расхода пара импульсные трубки, от-
ходящие от сужающего устройства, присоединяются к
дифманометру через конденсационные сосуды
(рис. 38.6).
Рис. 38.2. Схема соединительных ли-
ний при измерении расхода загряз-
ненной жидкости при расположении
дифманометра выше сопла Вентури
1 — сопло Вентури; 2 — дифманометр;
3 — запорные вентили; 4 — продувочные
вентили; 5 — газосборники; 6 — отстойные
сосуды; 7 — бачок чистой воды; 8 — трубо-
провод чистой воды
Глава 38. Технологический контроль
407'
Рис. 38.4. Схема соединительных линий
при измерении расхода чистой неагрес-
сивной жидкости при расположении
дифманометра выше сопла Вентури
1 — сопло Вентури; 2 — дифманометр; 3 — за-
порные вентили; 4 — продувочные вентили;
5 — воздухосборник
Рис. 38.3. Схема трубных соединений
для измерения расхода на напорном
трубопроводе при помощи измери-
тельного колена
Примечание. Для загрязненных
сточных вод должно предусматриваться
устройство для постоянной промывки им-
пульсных линий чистой водой.
Рис. 38.5. Схема соединительных линий
при измерении расхода загрязненной
агрессивной жидкости при расположе-
нии дифманометра выше сопла Вентури
1 — сопло Вентури; 2 — дифманометр; 3 —раздели-
тельные сосуды; 4 — газосборники; 5 — продувочные
вентили; 6 — спускные вентили; 7 — уравнительные
вентили разделительных сосудов; 8 —запорные вен-
тили; 9 — разделительная жидкость; /0 — измеряемая
жидкость
Рис. 38.6. Схема соединительных ли-
ний для измерения расхода пара при
расположении дифманометра выше
сужающего устройства
а — с продувкой в верхних и нижних точ-
ках: б — с продувкой в верхних точках;
1 — дифманометр; 2 — сужающее устрой-
ство; 3 — запорный вентиль; 4 — труба
стальная с внутренним диаметром 10 мм;
5 — конденсационный сосуд; 6 — отстой-
ник; 7 — сосуд для сброса газов
Измерение расходов в самотечных лотках произво-
дится при помощи водосливов и лотков Паршаля. Мо-
гут быть применены два метода измерений — барботаж-
ный и пьезометрический. В обоих этих методах в каче-
стве измерительных приборов также используются диф-
манометры, комплектуемые (в случае необходимости
дистанционных передач измерений) с вторичными из-
мерительными приборами.
На рис. 38.7 приведена схема измерения сточной
жидкости на лотке Паршаля по барботажному методу
с применением водо-воздушного эжектора конструкции-
Мосводоканалпроект и дифманометра.
На рис. 38.8 дана схема измерения расхода сточной-
жидкости при помощи водослива, барботажного уст-
ройства, дифманометра с индукционным датчиком и вто-
ричного измерительного прибора.
Водоканалпроектом разработана схема измерения-
расхода сточной жидкости путем измерения высоты слоя
жидкости в определенной точке лотка. Для этого ис-
пользована установка, принцип работы которой основан*
408
РАЗДЕЛ V. Автоматизация, технологический контроль и диспетчеризация
Рис. 38.7. Схема установки для измерения расхода сточной жидкости на
лотке Паршаля
I — лоток Паршаля; 2 — воздушный эжектор; 3 — расходомер
Рис. 38.8. Схема измере-
ния расхода сточной
жидкости при помощи
водослива
1 — магистральный воздухо-
провод: 2 — лоток; 3 — изме-
ритель расхода; 4 —датчик
дифманометра: 5 — вторич-
ный прибор
Глава 38. Технологический контроль
409,
на измерении давления под колоколом (рис. 38.9).
Дальность передачи показания до 500 м.
Рис. 38.9. Схема измерительного уст-
ройства с водоизмерительным лотком
/ — лоток; 2 — приямок; 3 —колокол; 4— ма-
нометр; 5 — дифманометр; 6 — груша
Расходомеры-дифманометры выпускаются отечествен-
ной промышленностью нескольких типов: поплавковые,
мембранные, кольцевые, сильфонные. Наиболее распро-
страненными типами дифманометров, применяемых в
системах канализации, являются дифманометры поплав-
ковые (типа ДП) и мембранные (типа ДМ).
Номенклатура приборов этих типов позволяет осу-
ществлять передачу показаний на вторичные приборы,
комплектуемые с соответствующими дифманометрами-
датчиками. Вторичные приборы позволяют осуществлять
показания, записи и суммирование измерений.
Расходомеры-дифманометры применяются следующие.
Поплавковые
Показывающий..........................
„ с сигнальным устройством .
, „ интегратором .........
Самопишущий с приводом от часового меха-
низма ...............................
Самопишущий с приводом от электродвига-
теля ................................
Самопишущий с дополнительным измерени-
ем давления и приводом от часового ме-
ханизма .........................
Самопишущий с приводом от электродвига-
теля ............................
Самопишущий с приводом интегратором . . .
Бесшкальный с индукционным датчиком на
давления в кПсМ1-'
малые — до 2,5 .
средние — до 160......................
Показывающий с индукционным датчиком .
То же, па малые давления до 2,5 кГ/сл?.
Мембранные
Бесшкальный с индукционным датчиком в
комплекте с электронными дифференци-
ально-трансформаторными приборами (ти-
па ЭПИД, ДСР и др.)..................
Бесшкальный с индукционным датчиком для
дистанционной передачи па вторичный
ферродннампческий прибор типа ВФ
ДП-280
ДП-278
ДП-281М
ДП-410
ДП-610
ДП-430
ДП-630
ДП-612М
ДПЭМ
дпэс
ДЭМ п-280
ДЭМПМ-280
ДМ-6
ДМИ-р
Электромагнитные индукционные расходомеры. В на-
стоящее время отечественная промышленность освоила
изготовление электромагнитных индукционных расходо-
меров типа РИ, предназначенных для измерения расхо-
да электропроводящих жидкостей и растворов.
Датчик расходомера этого типа включает электро-
магнит, который создает внутри трубы магнитное поле.
Измеряемая жидкость пересекает силовые линии послед-
него. При этом индуктируется электродвижущая сила,
пропорциональная средней скорости потока, а следова-.
тельно, и расходу жидкости.
Индукционные расходомеры работают в комплекте с-
вторичными приборами дифференциально-трансформа-
торной системы (типа ЭПИД, ДСР и др.) и в зависимо-
сти от типа вторичного прибора могут производить не-
прерывное указание и запись величины расхода, а так-
же сигнализацию об отклонении от заданного значения.
Верхний предел измерений приборов типа РИ —
50 000 л/ч-, внутренние диаметры труб —10, 25, 50 ц
80 мм.
Эти расходомеры не требуют применения сужающих
устройств, вызывающих дополнительные потери напора,
и являются перспективными, но не получили еще широ-’
кого применения, так как в настоящее время выпускают-
ся для трубопроводов диаметром только до 80 мм.
Контроль за расходом хлора и аммиака. Для дистан-
ционного измерения расхода хлора или аммиака приме-
няются ротаметры металлические бесшкальные с элек-.
трическим индукционным датчиком типа РЭД.
Датчик ротаметра представляет собой расходомер по-,
стоянного .перепада и состоит .из двух узлов: ротаметри-
ческого и индукционного.
Изменение расхода газа вызывает перемещение рото-
ра в направляющей трубке и соответствующее переме-
щение сердечника в индукционной катушке.
Прибор работает в комплекте с вторичными прибора-
ми дифференциально-трансформаторной системы (типа,
ЭПИД и др.).
Измерение давлений и разрежений и контроль за ни-
ми. В качестве приборов для измерения давлений при-
меняются манометры, для измерения давлений и разре-
жений— мановакуумметры, для измерения разреже-
ния— вакуумметры; для измерения разности (перепада),
давлений — дифференциальные .манометры.
Дифференциальные манометры в основном предназ-
начены для измерения расхода жидкостей, газов и пара,
по перепаду давления в сужающих устройствах. Вместе,
с тем они могут быть использованы и для измерения
статического давления в пределах их максимальных пе-
репадов.
Манометры, моиовакуумметры и вакуумметры разде-
ляются иа показывающие, самопишущие, с электриче-
ским контактным устройством и пневматическим регули-.
рующим устройством.
По принципу действия приборы разделяются ид,
жидкостные, пружинные и поршневые.
Отечественная промышленность выпускает приборы.
для контроля давлений и разрежений в большой иомен-..
клатуре.
В сооружениях канализации наибольшее распростра-
нение получили манометры следующих типов:
технический малогабаритный с одповптковой
трубчатой пружиной ........................ МТ-60
электроконтактиый двухпозпциоиный
зыкающий....................................... ЭКМ
то же, во взрывонепроницаемом корпусе , ВЭ-16РБ
дистанционный электрический с дифферен-
циально-трансформаторным датчиком . . . МЭД
показывающий с многовитковой трубчатой
пружиной и индукционным электродатчи-
Измерение уровней и контроль за ними. Уровень
жидкости в резервуарах. Для контроля одного пли не-
скольких уровней жидкости в резервуарах и для подачи
импульса в схемах автоматизации наибольшее приме-
нение получили серийные поплавковые сигнализаторы,
(реле) уровня типов RM-51, СУ, РП-40 и реле уровня
электродного типа конструкции Водоканалпроекта, Гип-.
рокоммунводоканала и Мосводоканалпроекта (.не серий-,.
410
РАЗДЕЛ V. Автоматизация, технологический контроль и диспетчеризация
ного производства), а также типа ИКС заводского изго-
товления.
Уровень сточной жидкости может также измеряться
барботажным способом при помощи дифманометра в
комплекте с водо-воздушным эжектором. Этот способ
измерения уровня состоит в непрерывном продувании
сжатого воздуха и определении гидростатического дав-
ления. Давление в приборе будет соответствовать стати-
ческому напору жидкости. При напоре, соответствующем
определенному, заранее заданному уровню жидкости,
замыкается контакт дифманометра и дается сигнал или
включается схема автоматизации.
На рис. 38.10 приведена схема установки для измере-
ния уровня сточной жидкости в здании решеток.
Рис. 38.10. Установка для измерения уровня сточной
жидкости
i — воздушный эжектор; 2 — газосборник; 3 — подача воды
к эжектору от хозяйственно-питьевого водопровода
Данные о дифманометрах, которые могут быть также
использованы в качестве уровнемеров, приведены выше.
Реле по пла в к о в о го т и па РМ-51 (рис. 38.11)
предназначено для контроля за двумя положениями
уровня жидкости в различного рода резервуарах или
колодцах. Расстояние между верхним и нижним контро-
лируемыми положениями уровня жидкости может нахо-
диться в пределах от 0,5 до 10 м.
Чувствительным элементом реле является поплавок.
В качестве контактного устройства реле имеет пружин-
ный переключатель мгновенного действия с одним нор-
мальным открытым и одним нормально закрытым ртут-
ными контактами.
Реле предназначены для установки на резервуарах с
неагрессивной жидкостью с температурой от 5 до 60° С.
Они могут быть также установлены во взрывоопас-
ных помещениях.
Регулирование реле на срабатывание на заданные
пределы изменения положения уровня жидкости произ-
водится перестановкой упорных втулок на тросе и под-
бором длины самого троса.
Хотя реле типа РМ-51 получили значительное рас-
пространение, следует иметь в виду, что из-за наличия
движущихся частей и облипания поплавков взвесями
они на сточных водах работают, ненадежно.
Рис. 38.11. Поплавковое реле типа РМ-51
I — поплавок; 2 — противовес; 3 — трос; 4 — ролик; 5 — крон-
штейн; 6 — рычаг; 7 — ось; 8 — скоба; 9 — пружина; 10 — гру-
зик; 11 — подводящий кулачок; 12— клеммодержатель;
13 — клеммы
Реле уровня электродного типа со-
стоят из двух или более электродов, опускаемых в кон-
тролируемую жидкость.
Дно резервуара
Рис. 38.12. Электродный сигнализатор уровня
конструкции ГПИ Мосводоканалпроект
а — вид спереди; б — вид сбоку;- 1 — опорный фарфоро-
вый изолятор СА-3; 2 — скоба опорная стальная из
уголковой стали 45X45X5 мм длиной 1000 яя; 3. 4 и
5 — электроды 30X5 длиной соответственно 2800, 1400 и
1000 , 6 — болт М8Х35; 7 — гайка М8; 8 — шайба В;
9 —винт М6Х15; 10 — шайба; Л—деревянный кожух
Глава 38. Технологический контроль
411
Поскольку эта жидкость является проводником
электрического тока, то при достижении ею уровня,, на
который опущены электроды, создается электрическая
цепь, используемая для сигнализации или управления.
В качестве электродов применяются токопроводящие
провода или стержни — медные, оцинкованные и др.
Количество стержней и глубина их погружения зави-
сят от количества контролируемых горизонтов жидко-
стей и их отметок.
Так как до последнего времени заводы не изготовля-
ли электродных реле, ряд проектно-конструкторских ор-
ганизаций разработал свои конструкции этих реле. На
рис. 38.12 приведена конструкция, электродного реле,
разработанная Мосводоканалпроектом.
Схемы контроля за уровнями с применением простых
электродных уровнемеров и усовершенствованных элек-
трических схем (полупроводники, малогабаритная аппа-
ратура и т. д.) обеспечивают высокую чувствительность,
прочность, малое потребление мощности и небольшую
стоимость установок.
Реле контроля сопротивления типа
ИКС сэлектродным датчикомЭТ-1 приведено
на рис. 38.13.
Рис. 38.13. Реле кон-
троля типа ИКС.
Электродный датчик
типа ЭТ-1
1 — корпус; 2 — шпилька
электрода; 3 — подпят-
ник; 4 — шпилька охран-
ного кольца: 5 и 6 — изо-
лятор соответственно
верхний и нижний: 7 —
электрод; 8 — труба
Реле типа ИКС, предназначенное для контроля и ав-
томатизации заполнения бункеров сыпучими материала-
ми и резервуаров различными жидкостями, состоит из
датчика (трубчатого электрода типа ЭТ-1) и релейного
усилителя.
При заполнении бункера или резервуара до уровня,
когда электрод датчика входит в соприкосновение со
средой, происходит замыкание цепи питания обмотки
реле РП-5. Последнее срабатывает и замыкает контакт
в цепи питания катушки исполнительного реле, что при-
водит к переключению контактов реле в цепях сигна-
лизации и управления.
Реле выпускается в нормальном исполнении типа
ИКС-2Н и в рудничном взрывоопасном исполнении ти-
па ИКС-2.
Электронные сигнализаторы уровня
типа ЭСУ-1 (рис. 38.14) предназначены для сигнали-
зации отклонения уровня среды от заданной величины
и работают на принципе изменения электрической емко-
сти системы; датчик — измеряемая среда.
Рис. 38.14. Электронный
сигнализатор уровня ЭСУ-1
1 — корпус (алюминиевое литье):
2 — соединительная втулк
(сталь); 3— переходная втулка
(нержавеющая сталь); 4—стен-
ка сосуда; 5 — электрод латун-
ный; 6 — изолятор датчика; 7 —
паранитоиая прокладка; 8 — фи-
бровая прокладка; 9 — сальни-
ковая прокладка (резина); 10 —
прокладка уплотнительная
Прибор может быть применен для сигнализации
уровня жидких и сыпучих с различными диэлектрически-
ми свойствами как агрессивных, так и неагрессивных
сред.
Сигнализатор уровня можно использовать для звуко-
вой и световой сигнализации, а также для включения и
выключения приводов насосов, вентилей, кранов, задви-
жек и других устройств управления.
Реле уровня для колодцев типа РУК
предназначено для сигнализации повышения уровня
жидкости в колодцах канализации. Срабатывание кон-
тактов реле происходит при перемещении дна сильфона,
являющегося чувствительным элементом, при подъеме
уровня жидкости на 275 мм выше нижнего фланца ко-
жуха.
Уровень песка в песколовках. Для сигнализации уров-
ня песка в песколовках Водоканалпроектом предложена
схема с применением термосигнализатора типа ТС-100 с
навитой на его хвостовой части нихромовой спиралью
(рис. 38.15).
При отсутствии песка вследствие большой теплоот-
дачи термосигнализатор нагревается незначительно; при
поднятии уровня песка теплоотдача уменьшается и про-
исходит резкое увеличение температуры термосигиали-
затора. При определенном значении температуры замы-
кается контакт термосигнализатора, включенный в схемы
сигнализации или автоматики.
Уровень стояния ила. Для определения уровня стоя-
ния ила в отстойниках применяются фотоэлектрические
датчики, принцип действия которых основан на зависи-
мости напряжения фотоэлемента от силы падающего иа
него светового потока.
Фотоэлектрические датчики уровня пока серийно оте-
чественной промышленностью не выпускаются, но их кон-
струкция не сложна и они часто изготовляются на месте.
В частности, много таких датчиков, конструктивно раз-
412
РАЗДЕЛ V. Автоматизация, технологический контроль и диспетчеризация
работанных Н. В. Гавриловым, В. М. Лобановым,
Н. М. Родиным, установлено на Люблинской станции
аэрации.
Эти датчики используются на установках автоматиче-
ского регулирования уровня активного ила и определе-
ния концентрации сточной жидкости и активного ила
(рис. 38.16).
Р.ис. 38.15. Прибор для контроля за
уровнем песка
Рис. 38.16. Стационарный фотоэлектриче-
ский датчик
1 — выводная труба; 2 — патрубок; 3 — резиновая
трубка; 4 — чугунная бабышка; 5 —болт; 6 —
кронштейны; 7 —корпус с фотоэлементом СФ-10;
8 — гайка; 9 — выводы нз селена; 10 — крышка;
11 — стекло; 12 и 13 — резиновые шайбы; 14 — лам-
па; 15 — крышка; 16 и П — корпуса датчика
На рис. 38.17 приведена осуществленная на Люблин-
ской станции аэрации схема автоматического регулиро-
вания уровня активного ила.
Рис. 38.17. Схема автоматического регулиро-
вания уровня активного ила
/ — щит контроля; 2 — щит реле; 3 — силовой щит;.
4 — отстойник; 5 — активный ил; 6 — выводная труба
датчика; 7 — трансформатор; 8 — фотоэлектрический
датчик; 9 — иловая труба; 10 — редуктор; И — задвиж-
ка типа «Москва»; 12— сборный канал активного ила
В зависимости от измерения уровня стояния уплот-
ненного ила фотоэлектрический датчик регулирует сте-
пень открытия задвижки иловой трубы вторичного от-
стойника.
Перепад уровней на решетках, свидетельствующий о-
степени их загрязнения, может контролироваться не-
сколькими способами.
Рис. 38.18. Электрогидромеханическая схема ме-
ханических граблей
1 — электродвигатель; 2 — механические грабли; 3 и 4 —
эжекторы; 5 — дифференциальный манометр; 6 — подача
воды при р=1,5-е-2 ат
На рис. 38.18 и 38.19 приведены схемы контроля за
перепадом уровня на решетках барботажным способом
при помощи дифманометра с контактным устройством
типа ДП-278 и дифференциального реле давления типа
ДРД-1.
В типовом проекте «Здания решеток» Гипрокоммун-
водоканалом применены схемы с электродными сигнала-
Глава 38. Технологический контроль
413
Рис. 38.19. Установка датчика измерения перепада уровнен ДРД-1
а —вид сбоку; б —разрез по I—Г, / — механическая решетка МГ; 2 —датчик ДРД-1; 3 — вентили;
4 — пневматический эжектор; 5 — подача воды; 6 — подача воздуха
заторами уровня конструкции Гипрокоммунводоканала
(рис. 38.20). Последние устанавливаются до и после
решеток. При значительном перепаде даются импульсы
в схеме автоматизации решеток и для аварийной сигна-
лизации недопустимого их засорения.
Рис. 38.20. Гидромеханическая схема автомати-
зированной решетки
I — канал; 1 — решетка; 2 — электродвигатель; 3 — элек-
тродные сигнализаторы уровня
Измерение температуры и контроль за ней. В соору-
жениях канализации наибольшее распространение полу-
чили термометры сопротивления и манометрические тер-
мометры, которые используются для измерения, регули-
рования и сигнализации температуры сточной жидкости,
ила, загрузки биофильтров и метантенков, отходящего
газа от метантенков и др.
Термометры сопротивления работают в комплекте с
вторичными .приборами — логометрами — или автомати-
ческими электронными уравновешенными мостами.
Тип вторичного прибора выбирается в зависимости
от количества контролируемых точек, необходимости за-
писи и дальности передачи показаний.
Для контроля за температурой подшипников обычно
применяется температурная встроенная аппаратура типа
АТВ-229, а для поддержания заданной температуры и
контроля за ней в помещениях .применяются датчики
температуры, в основном типа ДТКМ.
Измерение концентрации водородных ионов (pH)
производят обычно электрометрическим способом, за-
ключающимся в измерении электродвижущей силы
(э. д. с.) двух электродов, погружаемых в испытуемый
раствор.
Измерение величины э.д.с. зависит лишь от измене-
ния потенциала основного (стеклянного) электрода, что
дает возможность по э. д. с. основного электрода судить
о величине pH.
Для измерения концентрации водородных ионов вод-
ных растворов с дистанционной передачей применяются
автоматические электронные pH-метры, выпускаемые на-
шей промышленностью (рис. 38.21).
Рис. 38.21. Схема кабельных соединений
комплекта pH-метра типа рН-5
/ — датчик типа ДКИ4-01; 2 — РК-Ю1 (не более
100 л); 3 — прибор типа БЭВ-01; / — показываю-
щий прибор; 5 — сеть напряжением 127 и 220 а;
6 — к регулятору; 7 — подключение к потенцио-
метру
Измерение концентрации растворенного кислорода в
сточных водах. В Академии коммунального хозяйства
имени К. Д. Памфилова разработан новый прибор для
414
РАЗДЕЛ V. Автоматизация, технологический контроль и диспетчеризация
измерения содержания растворенного кислорода в
сточной жидкости. Прибор основан на электрохимиче-
ском методе, использующем свойство молекул раство-
ренного в электролите кислорода восстанавливаться на
электроде, имеющем отрицательный потенциал. В ре-
зультате восстановления электрод деполяризуется, и в
цепи электрической ячейки, состоящей из двух электро-
дов, будет протекать электрический ток, пропорциональ-
ный концентрации растворенного кислорода.
Этим прибором можно измерять концентрацию рас-
творенного кислорода в сточной жидкости из аэротенков,
вторичных отстойников, отводного канала и других со-
оружений станции аэрации с достаточной'для практи-
ческих целей точностью измерения и надежностью в
эксплуатации датчика непосредственно на сооружении
(иа открытом воздухе).
Измерение дозы активного ила в аэротенках. В Ака-
демии коммунального хозяйства имени К. Д. Памфилова
разработана конструкция нового прибора для измерения
дозы активного ила в аэротенках. Прибор использует
центрифугальный метод, основанный на зависимости
объема уплотненного ила от его концентрации в пробе
жидкости, и позволяет осуществлять дистанционное из-
мерение дозы активного ила с применением фотоэлек-
трического преобразователя величины объема уплотнен-
ного ила в величину электрического тока.
Вторичные приборы. Вторичные приборы индукцион-
ного типа Э предназначены для дистанционного изме-
рения расхода, давления, разности давлений и разре-
жения жидкостей, паров или газов или уровня жидко-
стей.
Приборы типа Э работают в комплекте с индукцион-
ными датчиками ДПЭМ, ДЭМП-280, ДЭМПМ-280, МУЭ
и заказываются с ними комплектно.
Модификации приборов следующие:
показывающий Э-280
с интегратором. . Э-281
контактным устройств Э-278
самопишущий . Э-610
с интегратор Э-612
Вторичные дифференциально-трансформаторные при-
боры работают в комплекте с дифференциально-транс-
форматорными датчиками (например, типа ДМ) и слу-
жат для измерения расхода, давления, разности давле-
ний, разрежения или уровня жидкостей.
Модификации этих электронных приборов следую-
щие:
самопишущий (также с интегратором н кон-
тактным устройством) ...............
показывающий с контактным устройством . .
„ дистанционной передачей
вращающейся шкалой.
контактным устройством
показывающий и самопишущий .
с регулирующим устройством
ЭПИД
ЭПВИ-14
ЭИ-ВД-01
ЭИВД-02
ДС
ДСР
показывающий миниатюрный.... ДП1-62
то же, с регулирующим устройством . ДПР-4
„ сигнальным устройством ДПР1-02
„ самопишущий . . . ДСИ-2
с регулирующим устройство: ДСМС-2
Вторичные ферродинамические приборы следующие:
показывающий ВФП
самопишущий............................... ВФС
показывающий и суммирующий ВФПС
самопишущий ВФСС
Логометры. Принцип действия логометра основан на
взаимодействии поля постоянного магнита и магнитных
полей, вызванных токами, которые протекают в двух
рамках магнитной системы.
1\ двойной рамке прикреплена стрелка, конец которой
выступает на шкалу прибора. При изменении темпера-
туры сопротивление термометра изменяется, подвижная
система начинает вращаться и стрелка показывает но-
вую температуру.
В схему измерения входят логометр, термометр со-
противления, панель с подгоночной и эталонными катуш-
ками и источник питания.
При необходимости к одному логометру может быть
подключено до восьми термометров сопротивления, для
чего используется щеточный переключатель ПМТ. Наи-
более распространенными типами магнитоэлектрических
логометров являются:
профильный показывающий
регулирую: ий
ЛПр-53
Лр-1
Автоматические уравновешенные мосты служат для
показаний, записи и регулирования температуры.
В одно из плеч такого моста включают термометр
сопротивления, а в остальные плечи — постоянные со-
противления.
В одну диагональ моста включен источник питания,
в другую — гальванометр. Если в диагонали моста на-
пряжение не сбалансировано, механизм прибора переме-
щает движок до такого положения, при котором мост
приходит-в состояние равновесия. Таким образом, поло-
жение движка соответствует величине сопротивления
термометра или измеряемой, температуры.
Промышленность Советского Союза выпускает много
типов уравновешенных автоматических электронных мос-
тов и в том числе:
показывающие с вращающейся шк од-
ноточечные .........................
показывающие и самопишущие с дисковой
диаграммой.............
то же, двенадцатиточе’чные с
устройством ....
показывающие, самопишущие, регулиру-
ющие, миниатюрные
ЭМВ
ЭМД
ЭМДС-26
МСМ-МСМР,
МП-МПР
ГЛАВА 39
ДИСПЕТЧЕРИЗАЦИЯ
Для обеспечения необходимой надежности и беспере-
бойности работы системы при высоких технико-экономи-
ческих показателях требуются четкая координация и
взаимная увязка работы отдельных сооружений, что
может быть достигнуто при введении единого цент-
рализованного контроля и управления, т. е. при ор-
ганизации диспетчерского управления системой на ба-
зе оптимальной автоматизации производственных про-
цессов.
Диспетчеризация на базе автоматизации обеспечи-
вает:
а) повышение надежности и бесперебойности, манев-
ренности и оперативности управления и контроля за
работой отдельных сооружений и системы в целом;
б) создание оптимальных условий работы и увели-
чение производительности сооружений и системы;
в) сокращение аварийных простоев;
г) значительное сокращение или полное исключение
дежурного персонала на сооружениях;
д) повышение качества обработанной воды путем-
правильной организации и автоматизации работы очист-
ных сооружений;
е) повышение технической культуры производства.
Схемы диспетчерского управления. Диспетчерское уп-
равление в системах канализации может быть построено
по одноступенчатой и двухступенчатой схемам.
При одноступенчатой схеме управление всей системой
и контроль за ней осуществляются из одного диспетчер-
ского пункта, куда сводятся все технические средства
управления и контроля.
Такая схема применяется для систем небольшой про-
изводительности, расположенных на сравнительно не-
большой территории.
В двухступенчатой схеме предусматриваются управ-
ление и контроль из центрального диспетчерского пунк-
та через ряд узловых или местных диспетчерских пунк-
тов, располагаемых обычно в основных узлах канализа-
ции (например, узлы механической и биологической
очистки, обработки осадка). Такая схема целесообразна
для крупных систем, расположенных на большой терри-
тории.
Для небольших промышленных предприятий может
оказаться целесообразным создание одного диспетчер-
ского пункта для электроснабжения, водоснабжения,
газоснабжения, канализации.
Местные или узловые диспетчеры в оперативном от-
ношении подчиняются районному или центральному дис-
петчеру, а последний в свою очередь подчинен оператив-
но главному инженеру управления канализации.
Диспетчерские службы должны включать в себя пер-
сонал и технические средства, которые позволяют осу-
ществлять:
а) централизованный контроль за системой и управ-
ление ею;
б) ликвидацию или локализацию аварии (техническая
скорая помощь);
в) наблюдение за состоянием автоматических уст-
ройств и обеспечение надежности их работы.
/слоёные оВозноиенир
• контрольные налойиы. — — самотечная сеть
< •> напорные трубопроводы
Рис. 39.1. Схема централизованного управ-
ления
I — город или поселок; II — промышленное предприя-
тие: /// — очистные сооружения бытовой канализа-
ции; 1—диспетчерский пункт; 2—насосные станции
В зависимости от заданного графика диспетчер пуска-
ет или останавливает насосы, если очи работают не ав-
томатически, а управляются из диспетчерского пункта,,
открывает или закрывает задвижки, оборудованные для-
дистанционного управления, по соответствующим при-
борам следит за основными технологическими и электри-
ческими параметрами.
При отклонении тех или иных параметров от нормы,
диспетчер получает предупредительную или аварийную
сигнализацию для принятия необходимых мер.
Техническое руководство работами ремонтных бри-
гад -и обходчиков осуществляется персоналом цехов или
служб эксплуатации.
Связь между дежурным диспетчерским персоналом,
находящимся на диспетчерском пункте, и эксплуатаци-
онным персоналом, находящимся на контролируемых-'
пунктах, в мастерских, должна осуществляться через-
диспетчерский телефонный коммутатор или по радио.
416
РАЗДЕЛ V. Автоматизация, технологический контроль и диспетчеризация
Для того чтобы облегчить и упростить технику дис-
петчерского управления, диспетчерские пункты; осо-
бенно местные, целесообразно размещать по возмож-
ности ближе к контролируемым и управляемым объ-
ектам.
Часто диспетчерские пункты очистных сооружений
размещаются в зданиях воздуходувных станций как ос-
новных объектов на площадках очистных сооружений
канализации.
В системах канализации, которые охватывают город
•или поселок, узел очистных сооружений и промышлен-
ную площадку, находящиеся на значительном расстоя-
нии друг от друга, схема диспетчеризации может быть
двухступенчатой с организацией центрального диспет-
черского пункта (ЦДП) в городе (поселке) и местных
.диспетчерских пунктов (МДП) иа промышленной пло-
щадке и в узле очистных сооружений (рис. 39.1).
При этом диспетчер площадки очистных сооружений
осуществляет контроль за сооружениями и сетями пло-
щадки (решетки, песколовки, отстойники, аэротенки, ме-
тантенки, воздуходувная, иловая насосная, сети), уп-
равляет воздуходувками, задвижками метантенков и
насосами.
Диспетчер на промышленной площадке контролиру-
ет работу насосных станций и сетей.
Центральный диспетчер в городе или поселке контро-
лирует работу насосных станций перекачек, главной на-
сосной станции, напорных коллекторов, самотечных сетей
и наблюдает за работой системы в целом.
Связь между диспетчерскими пунктами осуществля-
ется по телефону (диспетчерская связь).
Целесообразно предусмотреть телесигнализацию из
основных сооружений системы на центральный диспет-
черский пункт (ЦДП).
РАЗДЕЛ VI
ОРГАНИЗАЦИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА,
ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ
И УКРУПНЕННЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ
СТРОИТЕЛЬНОЙ СТОИМОСТИ
ГЛАВА 40
СООБРАЖЕНИЯ ПО ОРГАНИЗАЦИИ СТРОИТЕЛЬСТВА
КАНАЛИЗАЦИОННЫХ СООРУЖЕНИЙ И СЕТЕЙ
40.1. ОРГАНИЗАЦИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА
ОЧИСТНЫХ КАНАЛИЗАЦИОННЫХ
СООРУЖЕНИИ
Официальными документами, регламентирующими
вопросы проектирования организации строительства, яв-
ляются:
' «Инструкция по разработке проектов и смет для про-
мышленного строительства» (СИ 202—62);
«Инструкция о порядке составления и утверждения
проектов организации строительства и- проектов произ-
водства строительных и монтажных работ по промыш-
ленному и жилищно-гражданскому строительству»
(СИ 47—59).
При составлении проектов или соображений по орга-
низации строительства кроме указанных выше офици-
альных материалов рекомендуется пользоваться расчет-
ными нормативами (PH 1—60) для составления проек-
тов организации строительства НИИОМТП АСиА СССР
и «Справочником проектировщика по организации
строительства и производству строительно-монтажных
работ. Промышленный транспорт» (Госстрой издат, 1961).
Если строительство канализационной системы входит
в состав строящегося промышленного предприятия, про-
ект организации строительства этой системы канализации
должен разрабатываться как часть общеплощадочного
проекта организации строительства в увязке с общими
условиями его осуществления.
При проектировании организации строительства
очистных канализационных сооружений следует прораба-
тывать способы производства строительно-монтажных
работ и их механизации параллельно с разработкой тех-
нологической и конструктивной частей проекта, посколь-
ку решение вопросов осуществления строительства за-
частую оказывает существенное влияние на технологи-
ческие или конструктивные решения.
Так, например, габариты и вес сборных железобетон-
ных изделий, элементов металлоконструкций и др. в ос-
новном определяются как производственными возмож-
ностями предприятий, обслуживающих строительство,
так и рабочими параметрами грузоподъемных механиз-
мов, используемых при производстве работ.
Точно так же расстояние в плане между сооружения-
ми, строящимися группами (отстойники, метантенки
и др.) следует назначать, руководствуясь не только тех-
нологическими пли конструктивными соображениями, но
главным образом исходя из условия размещения и
работы основных строительных механизмов, используе-
мых при возведении тех или иных сооружений.
При проектировании организации строительства
очистных канализационных сооружений наиболее целе-
сообразно предусматривать поточный метод производст-
ва работ исходя из условного разделения комплекса
строящихся объектов на ряд групп, различаемых друг
от друга по характеру основных строительных работ.
Соответственно комплекс очистных канализационных
сооружений может быть ориентировочно подразделен
на следующие группы.
1. Группа сооружений, при строительстве которых
основными являются железобетонные работы (первич-
ные и вторичные отстойники, двухъярусные отстойники,
аэротенки, метантенки, контактные резервуары и т. п.).
2. Группа сооружений, при строительстве которых
основными являются каменные работы или монтаж сбор-
ных конструкций (приемная камера, контора-лаборато-
рия, материальный склад, механическая мастерская, воз-
духодувка, склад хлора, гараж, здание бытовых поме-
щений и т. п.).
3. Группа сооружений, при строительстве которых ос-
новными являются земляные работы (иловые и песко-
вые площадки, коммуникации на площадке очистных со-
оружений, вертикальная планировка площадки, доро-
ги, внешние водопровод и канализация и др.).
В проекте организации строительства целесообраз-
но предусматривать последовательное возведение объек-
тов, входящих в ту или иную группу при постоянном
(по возможности) количестве рабочих, занятых на воз-
ведении данной группы сооружений..
Этим самым обеспечиваются поточность строительст-
ва, совмещение во времени технологически разнородных
строительных процессов и равномерная загрузка произ-
водственного персонала.
Очередность и сроки сооружения объектов, входящих
в каждую из указанных выше групп, а также взаимо-
увязка очередности и сроков строительства объектов,
входящих в различные группы, устанавливаются исходя
418 РАЗДЕЛ VI. Организация строительства, технико-экономические расчеты и укрупненные показатели
из условия быстрейшего ввода в действие хотя бы части
возводимых сооружений.
Так, например, при строительстве очистной канализат
ционной станции на полную биологическую очистку сточ-
ных вод целесообразно предусматривать первооче-
редную постройку комплекса сооружений, обеспечиваю-
щего механическую очистку сточных вод (здания
решеток, первичных отстойников, контактных резервуа-
ров, иловых площадок и др.), а строительство сооруже-
ний, обеспечивающих биологическую очистку сточных
вод (аэротенки, вторичные отстойники) и обработку ила.
(метантенки, цех термической сушки и др.), предусмат-
ривать во вторую очередь.
Приведенные выше рекомендации по организации
строительства должны быть учтены в календарном плане
строительства (форма № 1 в инструкции СН 47—59).
В соответствии с указаниями инструкции СН 47—59
объемы строительно-монтажных работ и потребность в
строительных изделиях, полуфабрикатах, основных мате-
риалах и других ресурсах могут определяться по укруп-
ненным показателям на 1 млн. руб. сметной стоимости
строительно-монтажных работ (по расчетным нормати-
вам PH 1—60) или по соответствующим данным типовых
проектов или проектов аналогичных зданий и соору-
жений.
Точно так же по укрупненным измерителям на осно-
вании среднегодовой выработки рабочих определяется
число работающих на строительстве (списочный состав).
Расчет потребности в основных машинах (экскава-
торах, кранах и др.) производится исходя из объемов
работ, подлежащих выполнению, и норм выработки ука-
занных машин с учетом конкретных местных условий
строительства.
Потребность во второстепенных машинах устанавли-
вается по укрупненным показателям на 1 млн. руб. смет-
ной стоимости строительно-монтажных работ.
Аналогично по укрупненным показателям на 1 млн.
руб. сметной стоимости определяются нужды строитель-
ства в воде, газе, сжатом воздухе, электроэнергии (с уче-
том дополнительных потребностей, вызываемых произ-
водством работ в зимнее время), а также потребность
в транспортных, средствах (либо по отдельным рас-
четам исходя /3 объемов перевозок).
Таблица 40.1
Нормы продолжительности строительства
Характеристика возво: сооружений Норма продолжи- те* л ы-гости строите - льстиа о месяцах Примерное распреде- ление капитальных вложений по голам строительства в % к сметной стоимости
1 год 2 года 3 года
Очистные сооружения с механи- ческой очисткой п установкой для дезинфекции стоков про- изводительностью в тыс. лс1,сутки: 10 12 100
40 22 50 50
160 32 35 40 25
То же, с биологической очист- кой я искусственных условиях производительностью в тыс. лёЧсутки: 10 16 70 30
40 26 40 50 10
160 36 30 35 35
Потребность в жилой площади и культурно-бытовых
зданиях для строителей определяется исходя из общего
количества работающих на строительстве и коэффици-
ента семейности (по укрупненным показателям или рас-
четным путем с учетом местных условий).
Сроки строительства очистных сооружений. Нормы
продолжительности строительства очистных канализаци-
онных станций, утвержденные Госстроем СССР (СНиП,
гл. Ш-А. 3-62), предусматривают строительство комплек-
сов очистных сооружений в сроки, указанные в табл. 40.1.
В пределах указанных нормативных сроков строи-
тельства ориентировочные сроки, потребные для возведе-
ния отдельных сооружений очистной станции (но данным
Гипрокоммунводоканала), представлены в табл. 40.2.
Таблица 40.2
Сроки строительства отдельных сооружен!
Наименование и краткая характеристика
сооружений
Двухъярусные отстойники диаметром 9 м . 8
Контактные резервуары диаметром в
8,5 . '. 4
14,8............................... . 4
Первичные отстойники диаметром в л:
Метантенки диаметром 20 м................ 4
Аэротенки производительностью 40 тыс.
мЧсутки —
Ориенти-
ровочный
срок стро-
ительст-
ва в ме-
сяцах
11
3
6
6
12
10
12
9
40.2. ОРГАНИЗАЦИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА
КАНАЛИЗАЦИОННЫХ СЕТЕЙ
Проект организации строительства должен предусмат-
ривать одновременное сооружение главных коллекторов
или их участков и примыкающих к ним сетей с тем, что-
бы обеспечивать возможность эксплуатации заканчивае-
мых строительством частей сооружаемой канализацион-
ной системы до окончания ее укладки в целом. При этом
строительство коллекторов должно осуществляться с
некоторым опережением.
В состав работ по прокладке трубопроводов входят
следующие основные элементы: а) разработка траншей;
б) зачистка дна траншей до проектных отметок; в) ук-
ладка труб п устройство колодцев; г) испытание уло-
женных труб; д) обратная засыпка траншей с подбив-
кой грунта под трубы и уплотнением засыпаемого
грунта.
Из перечисленных работ основными, определяющими
темпы строительства, являются земляные работы.
В зависимости от интенсивности ведения земляных
работ устанавливаются сроки выполнения остальных
элементов работ, продолжительность которых должна
соответствовать продолжительности работ по разработке
траншей.
Так как земляные работы являются основными при
прокладке трубопроводов, то очевидно, что не только
объем, но и условия, в которых выполняются указанные
работы, оказывают существенное влияние на организа-
цию строительства сетей в целом.
Ниже рассматриваются основные факторы, характе-
ризующие специфику земляных работ.
Глава 40. Соображения по организации строительства канализационных сооружений и сетей
419
Земляные работы должны производиться в соответ-
ствии с указаниями СНиП П1-Б.1-62. Объемы этих ра-
бот определяются поперечными размерами траншей для
укладки труб и их протяженностью.
При этом следует учитывать, что s грунтах естествен-
ной влажности и при отсутствии грунтовых вод траншеи
можно разрабатывать с вертикальными стенками без
крепления иа глубину в л:
в насыпных песчаных н гравелистых грунтах 1
супесчаных и суглинистых грунтах . 1.-Ь
глинистых грунтах . 1.J
особо плотных грунтах.
Разработка траншей на глубину, превышающую ука-
занные размеры, должна производиться с откосами или
креплениями вертикальных стенок.
В грунтах естественной влажности и при отсутствии
грунтовых вод крутизна откосов траншей назначается
в соответствии с данными, приведенными в табл. 40.3.
Таблица 40.3
Крутизна откосов траншей
Наименование грунтов Крутизна откосов при глубине выемки в .11
до 3 от 3 до 5
Н асыпиой Песчаный и гравийный, сышснный) . (пена- 1:1. 1:1 1:1,25 1:1
Глинистый: супесь . суглинок . , . глина лессовый сухой . 1:0,07 1:0,5 1:0,25 1:0,5 1:0,85 1:0,75 1:0.5 1:0,5
Примечания: 1. В переувлажненных глинистых грунтах крутизну откосов следует уменьшать до 1:1. 2. Для скальных грунтов крутизна откосов устанавлива- ется проектом.
Крепления стенок траншей с вертикальными стен-
ками в различных грунтах выполняются в соответствии
с указаниями табл. 40.4.
Т а б л и 40.4
Крепление стенок траншей
Наименование грунтов
Связные естественной влажности
при отсутствии или незначи-
тельном притоке грунтовых
вод
Грунты разные повышенной влаж-
ности
То же, при сильном притоке
грунтовых вод и возможном
выносе частиц грунта
Вид креплений при глубине
выемки в .«
до 3 от 3 до 5
С прозорами Сплошное
Спло: шпое
Шпунтовое крепление
Примечание. Крепления вертикальных стенок
траншей глубиной до 3 л должны быть инвентарными, а
при большей глубине должны приниматься по индивиду-
альным проектам.
Ширина,траншей по дну в соответствии с рекоменда-
циями СНиП определяется данными, представленными
в табл. 40.5, но не должна быть, как правило, менее
0,7 Л1 в свету между креплениями или основаниями
откосов.
Таблица 40.5
Ширина траншей по дну
Ширина траншей для трубопро- водов
Способ укладки трубопро- водов стальных н чугун- ных бетонных, железо- бетонных, керами- ческих и пластмас- совых бетонных п железо- бетонных фальце- вых п на муфтах
В виде плетей (для магист- ральных трубопроводов) НЛП отдельных секций незави- симо от диаметров d . . . Отдельными трубами диамет- ром и </<0,5 <1>0,5 d 4- 0,3 .« d-f-0,5 м d-j-0.8 м d 4-0,0 м а 4-1 м d 4- 0,8 м <14-1,2 «
Примечав н е. Ширина траншей проводов диаметром свыше 820 лои, участках трассы особо устанавливаете! ства работ. для укладки трубо- а также на кривых । проектом произвол-
Ширина траншей для укладки асбестоцементных тру-
бопроводов назначается проектом или принимается по
последней графе. табл.Л0.5.
При сооружении кирпичных и монолитных бетонных
или железобетонных коллекторов и трубопроводов, при
необходимости устройства дренажных лотков или спе-
циальных водоотливных приспособлений, при сложных-
искусственных основаниях под трубопроводы, а также
при наличии вблизи траншей трубопроводов, тоннелей
и других подземных сооружений, ширина траншей наз-
начается проектом.
Выбор землеройных механизмов, использование ко-
торых является наиболее рациональным, следует произ-
водить в зависимости от объемов работ, подлежащих вы-
полнению, п рабочих параметров экскаваторов.
Примечание. Для обеспечения проектного уклона дна
траншеи при разработке траншей многоковшовыми экскава-
торами поверхность грунта по трассе трубопровода должна
быть предварительно спланирована.
По опытным данным при объемах земляных работ, не
превышающих 10—15 тыс. ж3, наиболее целесообразным
является использование экскаватора с ковшом емкостью
не более 0,65 ш3, при больших объемах работ — с ков-
шом емкостью 0,75—1 ж3.
Таблица 40.6
Потребность в самосвалах
Емкость ковша экскава- тора в м1 Грузо- подъем- ность са- мосвалов н ш Количество авгосамосвалов на один экскаватор при дальности возки в км
0.5 1 | 2 4
0,25 3 3 4 7 9
5 — 3 4 7
4 6 7 У 15
0,5 3 . 6 7 9
420 РАЗДЕЛ VI. Организация строительства, технико-экономические расчеты и укрупненные показатели
Технологические карты, разработанные Спецстройпро-
ектом, рекомендуют в случае разработки траншей с по-
грузкой грунта на автотранспорт определять потреб-
ность в самосвалах по данным, приведенным в табл. 40.6.
Механизированная разработка траншей осуществля-
ется с недобором грунта около 0,1 м. Перебор грун-
та не допускается.
Зачистка диа траншей до проектных отметок (уда-
ление недобора) рекомендуется производить легкими
планировочными и землеройными механизмами (малыми
бульдозерами, экскаваторами со стругом и др.). В от-
дельных случаях допускается зачистку дна произво-
дить вручную.
Траншеи следует разрабатывать, начиная с понижен-
ного конца трассы трубопровода, что обеспечивет отвод
воды, поступающей в траншею, от места разработки
грунта. При отсутствии возможности обеспечить отвод
воды применяют открытый водоотлив или понижение
уровня грунтовых вод легкими иглофильтровыми уста-
новками.
Открытый водоотлив рекомендуется применять при
разработке траншей в глинистых и суглинистых грунтах,
характеризуемых малыми коэффициентами фильтрации,
а также в песчаных грунтах в сочетании со шпунтовым
креплением траншей.
Водопонижение иглофильтровыми установками реко-
мендуется применять при разработке траншей в супесча-
ных и песчаных грунтах, характеризуемых коэффициен-
тами фильтрации от 0,5 до 50 н/сутки.
Уровень грунтовых вод может понижаться при помо-
щи одно- или двухрядной иглофильтровой установки.
Выбор схемы водопонижения (одно- пли двухрядной)
в зависимости от габаритов разрабатываемой траншеи и
гидрогеологических условий ориентировочно может быть
сделан на основании расчетных показателей работы во-
допонизительных установок, представленных на рис.
При При коэффициентах фильтрации Лф>
>30 м! сутки может оказаться целесообразным применение ред-
ко расставленных трубчатых колодцев; при Аф<3 м[сутки —
вакуумирование скважин или электросушенпе.
Значения наибольших глубин траншей ft (числитель) и величин
необходимого погружения иглофильтров с (знаменатель)
К рис. 40.1 ,а | К рис. 40.1Д
Мощность водоносного пласта Н в .«
8 1 12 | 20
Расстояние от осн иглофильтров х в м 8 12 20
5 10 5 10 5 10
3,28 2,5 3,25 2,4 . . 3 2,3 4,25 4,2 3,55
7,5 7.5 7,25 7,25 7,45 7,45 7.9 7,8 7,6
5 4,25 7,88 3,7 7,88 4,15 7,65 3,6 7.65 3,5 7,5 3,25 7,5 5,15 8 5,05 8 4,55 7,9
10 4,7 7,85 4,31 7,85 4,52 7,4 4,24 7.4 4,1 7,05 4 7,05 5,55 8 5,35 8 4,7 7.8
4,6 4,44 4,45 4,26 3,8 3,6 5.5 5,25 4,5
25 7,25 7,25 6,55 6,55 6.2 6,2 8 7,8 7.3
50 4,3 6,5 3,91 6,5 4,1 5,5 3,45 5,5 3 5,1 3,9 5,1 5 7.7 4,55 7.2 3,8 6.6
Рис. 40.1. Расчетные схемы к определению наибольших глубин траншей при безнапорной симметричной
фильтрации
а — вариант однорядной устав б — вариант двухрядной I — водоупор; II — водоносный пласт;. III — кривая депрессии
Глава 40. Соображения по организации строительства канализационных, сооружений и сетей
421
б) /У/а/а/ лиу угв 77777 ЕЕ
1 х г~ : 1 - L к - --- z П 1 1
|1Ш III lllll rniiiiiiiinm Tlll/IIIIIIIIITI IIIIIIIIIIIIIII
необходимого погружения иглофильтров с (знаменатель)
Значения наибольших глубин траншей 7z (числитель) и величин
К рис. 40.2,а | К рис. 40.2,6
Мощность водоносного пласта Н в м
*ф 8 1 12 | 20
Расстояние от осп иглофильтров х в , At 8 12 20
5 10 5 10 5 1 '0
4,6 4,2 4,5 4 4,15 3.9 5,65 5,15 5
7,75 7,75 7,8 7,8 7,95 7,95 7.65 7 7
5,3 5 5.2 4,7 4,6 4,4 6,15 5,7 5,6
8 8 8,15 8,15 8 8 8 7,7 7,6
5,5 5,1 5.4 5,1 4.65 4,5 6,2 6,1 5,6
10 8 8 7,9 7.9 7,9 7,9 8 8,1 7,6
25 5,25 5 5,2 5 4,7 4,55 6 5,9 5,3
7,7 7,7 7.6 7,6 7,5 7.5 8 8 7,5
50 5,1 7,3 4,9 7.3 4.6 6,95 4.5 6,95 4,1 6,4 4 6.4 5,9 7,9 5,8 7,9 5,2 7,4
Рис. 40.2. Расчетные схемы к определению наибольших глубин траншей при напорной симметричной филь-
трации
а —вариант однорядной установки; б — вариант двухрядной установки; Г — водоупор; IT — водоносный пласт; 777—кривая депрессии
Сроки строительства трубопроводов регламентируют-
ся нормами продолжительности строительства, утверж-
денными Госстроем СССР (СНиП, гл. Ш-А. 3-62) и при-
веденными ниже.
Характеристика трубопроп
Норма про-
должитель-
ности
строитель-
ства (в ме-
сяцах)
Из стальных труб диаметром 300—700 мм про-
тяженностью в км:
5.
10......................................
Из чугунных, асбестоцементных, керамических,
бетонных и железобетонных труб диаметром
500 мм, прот жсшюстыо в км:
2
4
6 .............................
То же, диаметром 600—800 мм, протяж
в км:
2
4
6
То же, диаметром 800 мм, протяженностью в км:
2 . 7
4 10
6.................................... ... 14
Водостоки совместно с ветками и колодцами на
водосборной площади бассейна:
от 10 до 25 га (до 1 км трубопроводов)... 3
свыше 25 до 50 га (до 1,5 км трубопроводов). 5
свыше 50 до 100 га (до 3,5 км трубопрово-
дов) ....................... . 8
Коллекторы (на 1 км длины):
круглый диаметром 1,5 м - 5
прямоугольный сечением 2 лГ- 6
При укладке канализационных трубопроводов в ус-
ловиях благоустроенных улиц с разборкой и восстанов-
лением уличных покрытий нормы продолжительности
строительства увеличиваются иа 15%.
Продолжительность строительства канализационных
трубопроводов в районах новой застройки устанавли-
вается проектом организации строительства, но в целом
не должна превышать утвержденных норм.
При прокладке трубопроводов в сложных гидрогеоло-
гических условиях, требующих крепления траншей шпун-
том, при значительном притоке грунтовых вод, а также
при применении щитовой проходки продолжительность
строительства назначается проектом организации строи-
тельства. 1
ГЛАВА 41
ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ
41.1. ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ
Технико-экономические расчеты и обоснования, явля-
ющиеся обязательной частью проектов канализации, вы-
полняются на стадии проектного задания и должны
освещать следующие вопросы.
По строительству — размеры капитальных вложений;
объемы основных строительных работ с выделением объ-
емов, выполняемых из сборных конструкций; потреб-
ность в основных строительных материалах и рабочей
силе; проектные сроки строительства и ввода в дейст-
вие; степень использования типовых -и повторных про-
ектов.
По эксплуатации — штатные расписания и расчеты
рабочей силы; удельные расходы электроэнергии; смету
эксплуатационных расходов и калькуляцию себестоимо-
сти.
В пояснительной записке должно быть дано сравне-
ние показателей проекта по себестоимости единицы
продукции и по капитальным вложениям на единицу
мощности с показателями лучших аналогичных запроек-
тированных или построенных предприятий.
Материалами для составления технико-экономических
расчетов по капитальным вложениям являются следую-
щие данные: сметно-финансовые расчеты, соображения
или проекты организации строительства и другие про-
ектные материалы.
По эксплуатационным показателям материалами для
составления технико-экономических расчетов являются
специально составляемые штатные расписания и расче-
ты рабочей силы, сметы эксплуатации и калькуляции
или же данные по этим показателям, принимаемые по
аналогии с другими передовыми предприятиями.
Полный объем технико-экономических расчетов тре-
буется для проектов, составляемых по отдельным кана-
лизационным системам (например, проект канализования
населенного пункта или промышленного предприятия в
целом, проект отдельной насосной или очистной стан-
ции с подводящими и отводящими сооружениями и т. п.).
В проектах на строительство отдельных линий или
участков канализационных самотечных сетей, коллекто-
ров или каналов технико-экономические расчеты ограни-
чиваются только показателями по строительству.
В проектах напорных трубопроводов приводятся дан-
ные по эксплуатационным затратам в объемах, необхо-
димых для выбора и технико-экономического обоснова-
ния диаметров водоводов и характеристики насосно-си-
ловых агрегатов.
Расчетная производительность систем и отдельных
канализационных сооружений определяется в тыс. л3
сточных вод, перекачиваемых, очищаемых или пропуска-
емых через сооружения в сутки, при сохранении вне ра-
боты всех предусмотренных проектом резервов отдель-
ных агрегатов или сооружений.
Расчетная годовая программа работы сооружений
определяется исходя из полного использования их про-
изводительности в тыс. м3 сточных вод в год.
Расчетная производительность сооружений заклады-
вается в основу удельных показателей капитальных вло-
жений, объемов строительных работ, а также затрат ма-
териалов и рабочей силы на строительство.
Годовая расчетная программа закладывается в ос-
нову расчетов сметы эксплуатации, себестоимости рабо-
ты (услуг) канализации, а также при определении удель-
ных расходов электроэнергии, тепла и материалов.
При строительстве проектируемого объекта по очере-
дям технико-экономические расчеты должны даваться
как по всему объекту в целом, так и по первой очереди
строительства.
При разработке проектных заданий часто рассматри-
вается ряд вариантов. В этом случае в пояснительной
записке должны быть приведены технико-экономические
сравнения конкурирующих вариантов по основным пока-
зателям (капитальным вложениям, эксплуатационным
расходам, степени механизации и индустриализации
строительных работ, а также их трудоемкости, по сро-
кам осуществления и др.).
Методика сопоставления вариантов дается в п. 41.4.
В ряде случаев технико-экономические сравнения мо-
гут быть приведены только по изменяющимся, подлежа-
щим сравнению элементам проектного задания.
41.2. РАСЧЕТЫ РАБОЧЕЙ СИЛЫ
ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ СООРУЖЕНИЙ
Расчеты рабочей силы приводятся в проектах для
определения:
а) общего количества рабочей силы, требующейся для
обслуживания проектируемого объекта;
б) объемов жилищного и культурно-бытового строи-
тельства, связанного с осуществлением проектируемого
объекта;
в) фонда заработной платы с подразделением его по
видам и источникам финансирования затрат.
В калькуляцию себестоимости канализации не вклю-
чается заработная плата рабочих и административно-
технического персонала, занятых на строительстве и ка-
питальных ремонтах, по обслуживанию жилищных и
культурно-бытовых учреждений, а также на других по-
добных работах, финансируемых из специальных ис-
точников (амортизационных отчислений, лимитов капи-
тальных вложений, квартирной платы и др.).
Заработная плата рабочих и административно-техни-
ческого персонала, занятых в различных мастерских, на
транспорте, по обслуживанию котельных и других видов
энергоснабжения, а также на подсобно-вспомогатель-
ных предприятиях, на смету эксплуатации канализацион-
ных сооружений относится только частично, в меру ока-
зания этими хозяйствами услуг основным эксплуатаци-
Глава 41. Технико-экономические расчеты
423
онным сооружениям. При этом в смету эксплуатации и
калькуляцию себестоимости канализации эти расходы
входят в виде комплексных статей (например, оплата
услуг транспорта и работ по ремонтам, расчеты за теп-
ло, пар и др.), а не как заработная плата.
Расчеты рабочей силы и фонда заработной платы
должны выполняться со следующими подразделениями:
а) рабочие, занятые непосредственно в производствен-
ном процессе; б) цеховой и общеэксплуатационный ад-
министративно-технический персонал; в) рабочие и адми-
нистративно-технический персонал различных подсоб-
но-вспомогательных хозяйств (мастерские, транспорт,
котельные и др., отдельно по каждому хозяйству); г) ра-
бочие и административно-технический персонал, занятые
в капитальном строительстве, на капитальном ремонте,
в обслуживании жилищ и культурно-бытовых предпри-
ятий (отдельно по каждому хозяйству).
Расчеты численности административно-технического
персонала и рабочих и фонда их заработной платы целе-
сообразно давать по форме, приведенной в табл. 41.1.
Таблица 41.1
Форма для расчета численности работающих и фонда
их заработной платы
Наименование должностей Разряд рабо- чих Количества штатных единиц Месячная став- ка или средне- месячная зара- ботная плата Фонд 3 НОЙ I в ме- сяц аработ- 1латы в год
1 2 3 4 б 6
Примечания: разряд. 2. В графе 4 для нала указывают став» заработную плату за i I. в адм :и, а 'ОД. 1 графе 5 инистра для р 1 ! для рабоч тивно-техни абочнх — с| [их указ ческого донемес ывают персо- :ячную
В канализационном хозяйстве потребность в рабочей
силе в большинстве случаев определяется необходимо-
стью иметь определенное количество круглосуточных
или сменных рабочих постов или бригад.
Расчет количества списочных единиц, необходимых
для обслуживания одного круглосуточного поста, де-
лается исходя из баланса рабочего времени с учетом
продолжительности рабочего дня, отпусков, болезни,
выполнения общественных обязанностей и т. д.
Пример расчета рабочей силы, необходимой для обслу-
живания одного круглосуточного рабочего поста
Списочное количество дней в году . 365
, . часов. 8760
Количество нерабочих дней:
выходных. . 52
праздничных................................... 6
невыходов на работу по болезни и из-за вы-
лнения общественных обязанностей ~9
Итого нерабочи
Количество рабочих, необходимых для одного круг-
лосуточного поста, приведено в табл. 41.2.
Расчеты рабочих и административно-технического
персонала следует производить индивидуально для каж-
дого отдельного объекта с учетом его конкретных техни-
ческих особенностей, а также степени автоматизации и
механизации производственных процессов.
Таблица 41.2
Количество рабочих, необходимых для одного
круглосуточного поста
Пок При продолжительно- сти очередного отпу- ска в днях
12 18 24
1 2 3
Количество рабочих дней При 7-часовом рабочем дне Общее количество часов В том числе: нерабочих (предпраздничных) . . рабочих Количество списочных единиц на один круглосуточный пост При 6-часовом рабочем дне Общее количество часов В том числе: нерабочих (предпраздничных) рабочих Количество списочных единиц на один круглосуточный пост 286 2002 54 1948 4,5 1716 1716 5,1 280 1960 53 1907 4,6 1680 1680 5,2 274 1920 1868 4,7 1644 1644 5.3
Расчеты непосредственно по производственным рабо-
чим следует производить, руководствуясь материалами
«Ведомостей норм и расценок на ремонтные работы».
Отдел 4 «Ремонт и содержание водопроводных и кана-
лизационных сооружений» (изд-во МКХ РСФСР, 1961).
Определение типовых штатных расписаний адпмини-
стративно-технического персонала и типовых расчетов
потребности в рабочей силе для проектов различных ка-
нализационных сооружений не может быть рекомендова-
но ввиду многообразия возможных технических решений,
оказывающих большое влияние на количество необходи-
мого персонала (например, степень механизации и авто-
матизации производственных процессов; производитель-
ность, количество .и компоновка в генеральном плане
отдельных элементов сооружений и агрегатов).
Однако возможно дать некоторые принципиальные
указания по вопросам организации хозяйства, а также
примерные штатные расписания и данные о количестве
обслуживающего персонала, которые могут быть приня-
ты за основу при расчетах рабочей силы1.
Расчеты рабочей силы должны начинаться с разра-
ботки принципиальной схемы организации управления
хозяйством.
Для мелких и средних канализационных хозяйств,
также канализационных хозяйств промышленных пред
приятии не следует предусматривать самостоятельного
административно-технического персонала на отдельных
предприятиях (сетях, насосных станциях, очистных со-
оружениях). Управление такими предприятиями может
осуществляться объединенными дирекциями. Штатные
расписания для таких хозяйств рекомендуется создавать
единые с включением в них административно-техниче-
ских работников предприятий.
Приведенные штатные расписаки по отдельным к
онным предприятиям составлены и могут использоваться толы? для
технико-экономических расчетов при проектировании.
424 РАЗДЕЛ VI. Организация строительства, технико-экономические расчеты и укрупненные показатели
Для более крупных городских канализационных хо-
зяйств, для канализационных хозяйств крупных промыш-
ленных объединений, а также для канализационных
предприятий, территориально значительно удаленных от
основной производственной базы, возможно создание
самостоятельных штатных расписаний административно-
технического персонала центра и отдельно по предприя-
тиям.
В хозяйственном отношении предприятия (службы
сети, насосные станции, очистные сооружения) могут
проектироваться или как самостоятельные хозрасчетные
предприятия с законченным бухгалтерским учетом и со-
ответствующим учетно-плановым персоналом, пли как
предприятия, входящие в .состав других хозяйств.
Таблица 41.3
Примерное штатное расписание административно-технического
персонала объединенной дирекции канализационного
предприятия (сеть, насосные станции и очистные сооружения)
Наимеиование Количество штатных еди- ниц и а предприятиях производительностью в тыс. мЧсутки
от 10 до 25 до 10
1 2 3
А. Административно-
технический персонал
Директор....
Главный инженер ...............
Заместитель главного инженера (ин-
женер-механик) .
Инжепер-электрпк ....
Старшин инженер-диспетчер
Диспетчеры...............
Дежурные телефонистки ....
Экономист, он же нормировщик
Статистик
Старший бухгалтер .
Бухгалтеры.........
Заведующий снабжением .
Кладовщик
Техник-архивариус
Инспектор по кадрам .
Машинистка . .
Уборщица-курьер
Б. Линейный технический
персонал
Инженеры:
по сетям ................
, очистным сооружениям . . . .
. капитальному ремонту и стро-
ительству
Мастера
Санитарные инспекторы по сетям
Заведующий лабораторией .
Инженер-химик.
Химик-лаборант..................
Выемщик проб, занимающийся так
асе мойкой посуды
Примерное штатное расписание дирекции канализа-
ционного хозяйства, объединяющего в своем составе
эксплуатацию сетей, коллекторов, насосных станций и
очистных сооружений, приведено в табл. 41.3.
Для крупных канализационных хозяйств ниже дают-
ся примерные штатные расписания отдельно: для участ-
ков (служб, районов) эксплуатации сетей, насосных
станций и очистных сооружений (типа станций аэрации).
По эксплуатации канализационных городских сетей.
Рекомендуется создание самостоятельных участков
(районов, служб и др.) из расчета обслуживания одним
участком примерно 120—200 км сетей раздельной кана-
лизации, примерное штатное расписание которого приве-
дено в табл. 41.4.
Таблица 41.4
Примерное штатное расписание административно-технического
персонала участка (района, службы), эксплуатирующего
канализационную сеть протяженностью 120—200 км
4*
4*
В соответст-
вии с нали-
чием и разме-
рами отдель-
ных соору-
жений
Количество штат- ных единиц на участках Статьи сметы
Наименование находящихся на самостоя- 1 1 тельном ба- i лапсе ; входящих в другую хоз- расчетную ор- ганизацию эксплуатации, на которые относится за- работная плата
1 2 3 4
Начальник участка Главный инженер Заместитель главного ниже- пера Старший инженер-диспетчер Диспетчеры Старший санитарный инспек- тор Санитарные инспекторы . Старший инженер по прочи- стке сети Мастер по прочистке сети . . Старший инженер по ликви- дации засорений п аварии . Сменные инженеры по лик- видации засорений п а а- рнй Инженер-экономист . . Инженер-нормировщик Старший бухгалтер Бухгалтер Заведующий снабжением Кладовщик ... TexiuiK-apXHuapiiyc Инспектор по кадрам, он же секретарь-машинистка Уборщица-курьер * Круглосуточный пост. 1 1 1 1 4* 1 1 1 1 4* 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 4* 1 2 1 1 1 4* 1 1 1 1 Обшеэк- сплуатаци- ониые ра- сходы Цеховые расходы Общеэк- сплуаташг- онпые ра- сходы
указанному
плату
по . ___
общеэксплуата-
* Круглосуточны"
Примечания: 1. Заработную
штатному расписанию следует относить на______________
ционные расходы с выделением административно-управлен-
ческих расходов.
2. В соответствии с местными условиями и размерами
сооружений эти штатные расписания могут меняться. В ча-
стности, иа отдельных, сооружениях иногда оказывается не-
обходимым иметь должность круглосуточных дежурных
техников пли инженеров.
3. Предусматривается,
еких и некоторых других .... __ .... ___ ...
водиться совместно с местными органами Государственного
санитарного надзора.
производство бактсрпологиче-
нзов и наблюдении будет про-
Количество непосредственно производственных рабо-
чих, работающих иа участке, обслуживающем примерно
120—200 км сетей раздельной канализации, по данным
Московской канализации, составляет:
а) по наблюдению за техническим и санитарным со-
стоянием уличных и дворовых 'Канализационных сетей —
4—5 -односменных бригад;
б) по профилактической прочистке уличных сетей
(в основном прочистка шарами) —3—4 односменные
бригады;
в) ino ликвидации случайных засорений и мелких ава-
рий — 4—5 односменных бригад.
Состав этих бригад приведен в табл. 41.5.
Глава 41. Технико-экономические расчеты.
425
Таблица 41.5
Состав бригад по эксплуатации сетей____
Состав бригад
Квалификация рабочих по наблю- дению за состоя- нием сетей по профи- лактиче- ской про- чистке по ликпи- лят III засорений
Старший рабочий 6-го раз- ряда ... Рабочие: 5-го разряда 4 3 1 1 1 2 1 1 1 2
Итого 2 1 4
По насосным станциям. Примерное штатное расписа-
ние приведено в табл. 41.6.
Следует объединять насосные станции в одну специ-
альную службу с максимальным сокращением админп-
Таблица 41.6
Примерное штатное расписание административно-технического персонала насосных станций канализации
Количество штатных единиц S о Зо
Наименование должностей на крупной насосной станции производитель- ностью 200 тыс. м31сутки на средней насосной стан- ин производительностью j от 50 до 200 тыс. м31сутки па службе насосных стан- ций, объединяющей не- сколько станций Статьи сметы эксплуата и калькуляции, на которы иосптся’заработпая плата
1 2 3 4 5
Директор (начальник) станции (службы) Главный инженер „ энергетик. Старший инженер-.1 петчер Диспетчеры Старший мастер . Мастер Старший экономист, он же нормировщик Старший бухгалтер Бухгалтеры Заведующий снабжением, он же заведующий складом Инспектор по кадрам, он же секретарь-маши- нистка Курьер-уборщица 1 1 1 1 4* 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 4* 1 1 1 1 1 1 1 1 1 4* 1 1 1 1 1—ЗК- 1 1 1 Общеэк- сплуата- циоппые расходы Цеховые расходы Общеэк- сплуата- ционные расходы
* Круглосуточный пост. * * В зависимости от количества и размера насосных стан- ций. Примечания: 1. Штатные расписания даны для предприятий, имеющих законченный бухгалтерский учет и находящихся на самостоятельном балансе. Для предприя- тий, входящих в состав других, более крупных хозяйств, из этих штатных расписаний, как правило, следует исключить должности: директора станции, старшего экономиста, стар- шего бухгалтера, бухгалтера, заведующего снабжением и инспектора по кадрам. 2. При крупных насосных станциях, а также при службе насосных станций могут быть запроектированы различные мастерские (ремонтные, контрольно-измерительных прибо- ров, автоматики др.). Штатные расписания по этим ма- стерским должны составляться отдельно, дополнительно к основному по станции с учетом назначения, объема работ мастерских и устанавливаемого оборудования.
стративиого и планово-учетного персонала непосредст-
венно на станциях. ь
Небольшие насосные станции, расположенные на
сравнительно большом расстоянии друг от друга, следу-
ет в административно-хозяйственном и техническом от-
ношениях подчинять участкам (районам, службам) экс-
плуатации сети, в районе которых эти станции находятся.
Автоматизированные насосные станции, как правило^
должны находиться в ведении службы насосных станций
или объединенной дирекции с полным исключением из
штатных расписаний административно-технического пер-
сонала непосредственно на насосных станциях (за ис-
ключением мастеров по ремонтам).
Расчет производственных рабочих по насосным стан-
циям делается на основе проекта расстановки постов
дежурного персонала, генерального -плана и других чер-
тежей.
Для полностью или частично автоматизированных на-
сосных станций -из штатов производственных рабочих ис-
ключается соответствующий дежурный персонал иа на-
сосных станциях. Одновременно вводятся штатные еди-
ницы дежурных наладчиков оборудования, которым по-
ручаются обслуживание, контроль за работой и наладка
работы оборудования одновременно нескольких насосных
станций.
По очистным сооружениям. Возможность объедине-
ния в одну службу этих -сооружений в большинстве слу-
чаев более ограничена, чем по насосным станциям, так
как очистные сооружения, как правило, расположены в
значительном отдалении друг от друга.
Примерные штатные расписания по очистным стан-
циям, составленные применительно к работе станций аэ-
рации с полной биологической очисткой воды в аэротен-
ках (типа станций аэрации московской канализации),
даны в табл. 41.7.
Расчет производственных рабочих по очистным со-
оружениям производится по аналогии с указанным выше
методом расчета производственного персонала насосных
станций.
Пример расчета рабочей силы, необходимой для эксплуата-
ции станции аэрации производительностью от 50 до 100 тыс.
яр/сутки. Станция аэрации рассчитана иа полную биологиче-
скую очистку сточных вод в аэротенках.
Очищенная сточная жидкость дезинфицируется в течение
круглого года жидким хлором, доставляемым па станцию
баллонах.
Осадок сточных вод и избыточный активный ил сбраживают-
ся в метантенках и подсушиваются иа иловых площадках, от-
куда силами и средствами потребителей разбираются для ис-
пользования в качестве удобрения.
Запроектированный состав производственных сооруж
следующий.
По очистке воды: а) решетки с механическими граблями
(или коммпнутор); б) песколовки; в) первичные отстойники,
г) аэротенки; д) вторичные отстойники; е) хлораторная с кон-
тактным резервуаром; ж) воздуходувная; з) песковые площадки.
По обраоотке осадка: а) илоуплотпптель; б) иловая насос-
ная станция; в) метантенки с камерой управления; г) котель-
ная; д) газгольдер; е) иловые площадки. Станция не авто-
матизирована.
Расчет необходимой рабочей силы. 1. Количество админи-
стративно-технического персонала принимается, согласно
табл. 41.7 (графа 3), 26 человек.
2. Для обслуживания решеток с граблями, песколовок
песковых площадок требуется один круглосуточный пост.
3. Для наблюдения за работой первичных отстойников, пло-
уплотпителей и иловой насосной станции устанавливается один
круглосуточный пост.
4. Для наблюдения за работой аэротенков и вторичных от-
стойников, а также для дежурства в воздуходувной устанав-
ливаются два круглосуточных поста при условии, что постоян-
ное место работы сменного мастера находится в воздуходувной.
В обязанность этих бригад входит также хлорирован
очищенной воды.
Примечай и я: А. Доступ в помещение хлораториой до-
пускается только в присутствии дежурного мастера.
Б. Смена баллонов с хлором производится при помощи под-
менных рабочих.
426
РАЗДЕЛ VI. Организация строительства, технико-экономические расчеты и укрупненные показатели
5. Дежурные на метантенках и в котельной — два кругло-
суточых поста.
6. Дежурные станции электромонтеры — одна круглосу-
точная бригада.
7. Дневные односменные рабочие по эксплуатации и мелким
ремонтам сооружений — бригада в 5 человек.
Уборка, погрузка вывозка осадка производятся отдель-
ными рабочими.
Всего требуется: административно-технического персонала —
26 человек; дежурных круглосуточных постов — 7 постов; днев-
ных односменных рабочих — 5 человек.
Таблица 41.7
Примерное штатное расписание административно-технического
персонала станции аэрации
Наименование должностей Количество штатных единиц па очистных станциях производи- тельностью в тыс. м31сутки Статьи сметы эксплу- атации и калькуля- ции, па которые от- носится заработная плата
от 100 до I 200 и более от 50 I до 100 | от 25 до 50 | от 10 до 25 | от 5 до 10 | S аэнэя
1 2 3 4 5 6 7 8
Директор (начальник) Главный инженер . Главный энергетик . Главный механик Старший инженер. . Инженеры-диспет- черы . Дежурные сменные мастера . Инженер по очистке воды Инженер по обра- ботке и утилизации осадка . Мастера по ремонтам сооружений, обо- рудования и энер- госнабжения . Инженеры-экономи- сты, они лее нор- мировщики . . Главный или стар- ший бухгалтер . Бухгалтеры Заведующий снабже- нием, он ж заве- дующий складом . Инспектор по кадрам, он же секретарь- машнипстка Курьер-уборщица Лаборатория Заведующий лабора- торией, он же глав- ный технолог стан- ция . Химики . Биохимик . Бактериолог . Химики-лаборанты . 1 1 1 1 2 4* 1 1 4 2 1 1 1 1 1 2 1 1 2 1 1 1 1 1 4* 1 1 4 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 4* 1 1 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 4* 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 4* 1 2 1 1 1 1 1 1 *-1 । ii и 1 И1н । i ~i । । J 1 Общеэксплу- атационные расходы Цеховые [ расходы । Общеэксплу атацнонные расходы 1 1 Общеэксплу- ! атацнонные расходы
Круглосуточный пост.
Примечания: 1. Штатные расписания даны для
предприятий, имеющих законченный бухгалтерский учет и
находящихся на самостоятельном балансе. Для предприятий,
входящих в состав других, более крупных хозяйств, из этих
штатных расписаний следует исключить должности: дирек-
тора станции, инженера-экономиста, старшего бухгалтера,
бухгалтера, заведующего снабжением и инспектора по кад-
рам.
2. На крупных станциях, также при службе очистных
сооружений могут быть запроектированы различные мастер-
ские (ремонтные, контрольно-измерительных приборов, авто-
матики и др.). Штатные расписания по таким мастерским
должны составляться отдельно, дополнительно к основному
станции с учетом назначения, объема работ мастерских
устанавливаемого оборудования.
41.3. СМЕТА ЭКСПЛУАТАЦИИ И КАЛЬКУЛЯЦИЯ
СЕБЕСТОИМОСТИ РАБОТЫ (УСЛУГ)
КАНАЛИЗАЦИИ
При составлении смет эксплуатации и калькуляции
и при распределении затрат по отдельным статьям себе-
стоимости надлежит руководствоваться «Инструкцией по
планированию, учету и калькулированию себестоимости
продукции (услуг) коммунальных предприятий» (изд-во
МКХ РСФСР, 1957).
Смета эксплуатации определяет полную сумму еже-
годных затрат (в тыс. руб.), необходимых для эксплуа-
тации проектируемых сооружений. Расчет сметы эксплуа-
тации производится для условия работы сооружений с
полной расчетной эксплуатационной производитель-
ностью, а для сооружений, осуществляемых по очередям,
с полной расчетной эксплуатационной производитель-
ностью и отдельно с эксплуатационной производитель-
ностью первой очереди строительства.
Калькуляция себестоимости работы (услуг) канализа-
ции определяет размеры затрат на 1000 м3 сточных вод.
При составлении проектов канализационных систем
с приемом сточных вод в количестве более 4 млн. м3
в год смету эксплуатации рекомендуется составлять с
распределением расходов по основным производственным
стадиям: на содержание сетей, перекачку и очистку сточ-
ных вод, а также на общеэксплуатационные расходы.
Смета эксплуатации и калькуляция составляются по
форме, приведенной в табл. 41.8а и 41.86.
Натуральные показатели работы в тыс. мЧград
Таблица 41.8в
Наименование показателей Расход сточных вол 1
всего и а расчетный период в том числе по соору- жениям первой очереди
1. Принято сточной жидкости в сеть . . . 2. Из этого количества передано на очи- стные сооружения . Всего ... В том числе: самотеком — всего перекачено — всего .... нз них насосными станциями: № 1 №2 3. Очищено сточной жидк Всего В том числе на сооруж № 1 № 2 нт.
Таблица 41.86
Смета эксплуатации и калькуляция по производственным
процессам
Наименование разделов и статей расходов Сумма затрат в год в тыс. руб. Себестоимость отведения 1000 м3 сточных вод в руб.—коп.
I. Содержание сетей . Всего В том числе: заработная плата производ- ственных рабочих. амортизация . ... прочие- производственные расходы
Глава 41. Технико-экономические расчеты
427
Продолжение табл. 41.86
Наименование разделов и статей расходов Сумма затрат в год в тыс. руб. Себестоимость отведення 1000мэ сточ- ных вод в руб.—коп.
из ннх: на производствен трзн- спорт цеховые и общеэксилуата- циоикыс расходы 11. Перекачка сточных вод . Всего .... В том числе: заработная плата производ- ственных рабочих ... электроэнергия н топливо . . амортизация прочие производственные ра- сходы цеховые и общеэксплуатацн- онныс расходы . III. Очистка сточных вод Всего .... В том числе: материал (реагенты) заработная плата производ- ственных рабочих амортизация прочие производственные ра- сходы цеховые и эксплуатационные расходы IV. Общетрестовские рвсходы .
Всего
Смета эксплуатации и калькуляции могут даваться
в более простом свернутом виде (табл. 41.9).
Таблица 41.9
Смета эксплуатации и калькуляция по статьям затрат
Наименование статен расходов Сумма затрат в год в тыс. руб. Себестоимость отведения 1000 ж3 сточ- ных вод в руб.—коп.
1. Материал (реагенты) 2. Заработная плата производствен- ных рабочих 3. Электроэнергия и топливо произ- водственные 4. Амортизация 5. Прочие производственные расхо- ДЫ .
6. Цеховые и эксплуатационные ра- сходы .
И того по предприятиям
7. Общетрестовские расходы
Всего
Указания о содержании перечисленных выше кальку-
ляционных статей даются в «Инструкции по планирова-
нию, учету и калькулированию себестоимости продукции
(услуг) коммунальных предприятий».
Ниже даются практические указания по методам рас-
чета сметы эксплуатации.
Материалы. В эту статью включаются только затра-
ты на химические реагенты — хлор, известь, биогенные
добавки и др., применяющиеся при очистке и обезврежи-
вании сточных вод, а также при обработке осадка.
Количество реагентов определяется техническим рас-
четом.
Таблица 41.10
Стоимость реагентов и биогенных добавок
по прейскуранту № 05-01 оптовых цен на химическую
продукцию, введенному в действие с 1/1 1961 г.
Наименование продукции Номер ОСТа, ГОСТа или ТУ Основное вещество Содерж нис основ- ного веще- ства в % Оптовая цена 1 гп в руб.
1 2 3 4 5
Апатитовый концен- трат1 Гексаметафосфат и рпя технический Глинозем сернокислый (неочищенный) Известь-пушонка (от- ход) Известь строительная молотая сорта: I II Известь хлорная марок: Б ' ' В Кислота серная тех- ническая Коагулянт железный . Купорос железный тех- нический марок: А Б Натр едкий техниче- ский (сода каусти- ческая) марок: п Полиакриламид3 . . . Суперфосфат гранули- рованный из апати- тового концентрата Суперфосфат нз апа- tjiToBoro концентра - та простой сорта: высшего первого Селитра аммиачная марок: А Б Натрий азотнокислый технический (селит- ра натриевая) марок: А Б Селитра кальциевая . Суперфосфат простой из фосфоритов мес- торождения Кара-Тау Хлор жидк Хлорное железо (без- водное) 1 Стоимость указа! 2 Цена полиакрил; фосфоритного завода. 3 При разливе в 2.5 руб. с каждой тонн ГОСТ 3277-54* ВТУ МХП 2583-53 ГОСТ 5155-49* ВТУ МНП 446-53 I ГОСТ ( 9179-59 / ГОСТ ( 1692-58 ГОСТ 2184-59 ТУ МХП 3876—53 ( ГОСТ \ 6981-54 1 ГОСТ ( 2263—59 ГОСТ 5956-53 ( ГОСТ ( 8382—57 { 2°СТ ( ГОСТ I 828-54* ВТУ АУ 58—54 ГОСТ 4667-49* ГОСТ 6718—53 ТУ МХП 2113-49 ia франко-в амида указ баллоны вз ы. РА (NaPO,)„ А19О, Активный хлор Ha3SO4 Fe3O, FeaSO. NaOH PA (усво- яемый) PA (усво- яемый) NH,NO3 NaNO, Общий азот PA (усво- яемый) С19 FeCl, агон — стан ана по да! шмвется дс 39,4 9 35 35 32 20 43 42 19,5 19.5 19 99,5 99,5 99 98 15,5 14 99,5 (объемных) 95 ция назнач1 иным Брян! >полннтельн1 12,5 650 19,8 8 10 8,5 40,2 35 28,8 13,7 16.5 28 25 47,7 38,8 250 23,9 17 16,1 50 47,3 68 65 43 11,8 28 70 ення. :кого 0 ПО
428 РАЗДЕЛ VI. Организация строительства, технико-экономические расчеты и укрупненные показатели
Стоимость реагентов определяется по цене франко-
склад очистной станции и включает в себя: фактурную
стоимость по счетам поставщиков, провозную плату со
всеми сборами и расходы по погрузочно-разгрузочным
работам.
Стоимости реагентов и биогенных добавок и перево-
зок по железной дороге и автотранспортом приведены
в табл. 41.10—41.12.
Заработная плата. В эту статью расходов включает-
ся основная и дополнительная заработная плата только
рабочих, непосредственно участвующих в основной про-
изводственной деятельности. По канализационным се-
тям — заработная плата рабочих, осуществляющих про-
филактический осмотр, текущий ремонт и очистку сетей.
По насосным станциям и очистным сооружениям — за-
работная плата дежурных по насосно-силовым и другим
агрегатам и различным очистным сооружениям.
Расчет количества постов и численности рабочих по
насосным станциям и очистным сооружениям дается в
проекте на основе типовых или повторно применяемых
чертежей, исходя из характера и компоновки сооруже-
ний.
По ставкам заработной платы все города РСФСР
(кроме Москвы и Ленинграда) разбиты Министерством
коммунального хозяйства на три группы1:
I группа — Александровск-Сахалинский, Владивосток,
Воронеж, Горький, Куйбышев, Кяхта, Петропавловск-
Камчатский, Ростов-на-Дону, Саратов, СЬчи, Волгоград,
Улан-Удэ, Хабаровск, Челябинск;
II группа — Армавир, Архангельск, Астрахань, Бар-
наул, Вологда, Грозный, Дзауджикау, Есентуки, Же-
лезноводск, Иваново, Ижевск, Иркутск, Йошкар-Ола,
Казань, Калинин, Киров, Кисловодск, Краснодар, Крас-
ноярск, Кронштадт, Курск, Махачкала, Мурманск, Наль-
чик, Новосибирск, Новороссийск, Оренбург, Омск, Орел,
Пенза, Пермь, Петрозаводск, Петрокрепость, Пушкин,
Пятигорск, Рязань, Саратов, Свердловск, Севастополь,
Симферополь, Смоленск, Ставрополь, Степной, Таган-
рог, Тамбов, Тула, Уфа, Чебоксары, Энгельс, Ялта,
Ярославль;
III группа — все остальные (по РСФСР).
Тарифы и ставки для этих городов, Москвы и Ленин-
града установлены в размерах, указанных в табл. 41.13.
1 .Ведомости норм и расценок на ремонтные работы". Отдел
4—„Ремонт и содержание водопроводных и канализационных соору-
жении". Изд-во МКХ РСФСР, 1961, стр. 120—121.
Таблица 41.11
Стоимость перевозки 1 т грузов по железным дорогам в руб.
Нацменов пне грузов Расстояние перевозки в км Примеч
50 100 200 300 400 500 750 1000 1500 2000
Хлор и аммиак в цистерн 0,8 1 1.6 2,3 2,96 3,63 5,42 7 9 10,6 14
Известь, песок . Суперфосфат Селитра аммиачная, калиевая и на- триевая, глинозем неочищенный, железный купорос, сода, хлорная известь, na’tp едкий техниче- 0,48 0,7 0,59 0,8 0,61 1 0,85 1,23 1,53 1,45 1,48 1,64 2,53 2.52 .<65 2.9 5,85 4,1 8 5,5 I При перевоз- ке в вагонах грузоподъем- ностью до 20 m
ский Серная, азотная н соляная кислоты . Апатит П р и м е ч а и н я: 1. Стоимость по 2. Таблица составлена по данным 1 0.85 0,9 0,52 трузкп 1 лрейскур 1,02 1 0,59 1 пыгруз1 анта № 1,37 1.4 0,72 кп 1 m г 10-01 та; 1,75 1,8 0.86 руза nf и|фов на 2,12 2,13 1,03 in повагс । грузом 2,44 2,47 1,16 )нных си- де желез 3,31 3,3" 1,6 правках иодорож 4,02 4,3 2,4 составля ные не] 6,4 6,4 4,05 ет 0,06 Г завозки 8,45 8,5 6,1 >уб. 1960 г. )
Стоимость перевозки 1 т грузов автотранспортом в руб.
Таблица 41.12
Наименование грузов Расстояние перевозки В км
2 3 4 5 6 7 8 9 10 15 20 30
Апатит, суперфосфат, глинозем сер- нокислый, известь хлорная, купо- рос технический, натр едкий тех- нический, селитра аммиачная, ка- лиевая и натриевая, песок, уголь активированный . . Хлор в баллонах Серная, азотная, соляная кислоты . . 0,32 0,4 0,53 0,38 0,47 0,63 0,44 0,55 0,73 0,5 0,62 0,83 0,56 0,69 0,93 0,62 0,76 1,03 0,67 0,83 1,13 0,73 0,9 1,23 0,78 0,97 1,32 1,06 1,32 1,77 1,29 1,62 2,17 1,67 2,09 2,79
Примечания: 1. К единым тарифам на перевозки грузов автотранспортом применяются поправочные коэффпциеты: в пределах границ Москвы—0,9; для Алтайского края, Кемеровской и Новосибирской областей—1,15; для Амурской, Иркутской, Кировской, Курган- ской, Омской, Томской, Тюменской и Читинской областей, Бурятской АССР, Калмыцкой АССР, Приморского края, Марийской АССР— 1,25; для Архангельской области, Комн. АССР и всех местностей горных районов РСФСР—1,35; для Ннжпе-Амурского и Охотского рай- онов Хабаровского края—Сахалинской области—1,5; для г. Советская Гавань с присоединенными к нему сельскими советами—1,6; для Магаданской п Камчатской областей и Якутской АССР—2. 2. Стоимость погрузочно-разгрузочных работ не входит в плату за перевозку грузов. 3. Таблица составлена по данным прейскуранта № 13-01-01 тарифов на перевозки грузов автомобильным транспортом 1960 г.
Глава 41. Технико-экономические расчеты
429
Таблица 41.13
Тарифные часовые ставки в коп.
Наименование гру городов Разряды
1 2 3 4 5 6 7
I группа 12,5 13,4 14,7 16,3 18,2 20,4 24,5
И 11,9 12,7 13,9 15,3 17 19 22,7
Ш 11,3 12 13,1 14,3 15,9 17,6 21,5
Канализационны е цни: Москвы . 13,3 14,3 15,8 17,5 19,6 22,8 26,9
Ленинграда . 13,5 14,5 16,1 17,8 20 22,8 27,5
Канализационные сети Москвы и Ленинграда . 13,9 15 16,6 18,5 20,8 23.7 28,7
Таблиц 41.14
Удельная норма расхода электроэнергии на 1000 тм работы
насосно-силовых агрегатов при различных коэффициентах
полезного действия
К. п. д. насос- но-силовых агрегатов Удельная норма расхода 1 электроэнергии в квт-ч К. п. д. насосно-сило- вых агрегатов Удельная норма расхода электроэнер- гии в квт-ч
0,35 7.8 0,6 4,5
0,4 6,8 0,65 4,2
0,45 6,1 0,7 3,9
0,5 5.5 0,75 3,7
0,55 5 0,8 3,4
При расчете средней месячной заработной платы по-
временных рабочих (дежурный персонал на насосных
станциях и очистных сооружениях) следует исходить из
этих ставок при 25,6 рабочего дня в месяце с коэффи-
циентом 1,25 на доплату за работу в ночное время и
праздничные дин, а также премии.
Электроэнергия и топливо. В эту статью включаются
затраты на электроэнергию и топливо, израсходованные
на перекачку сточных вод и технологические нужды
очистных сооружений. Электроэнергия и топливо, расхо-
дуемые на освещение и отопление, в эту статью не вклю-
чаются и относятся на соответствующие статьи цеховых
и общеэксплуатацнонных расходов. Расходы по электро-
энергии оцениваются по действующим в энергосистемах
тарифам, а расходы по топливу—по ценам франко-
склад предприятия.
Годовой расход электроэнергии на перекачку жид-
кости центробежными насосами, непосредственно соеди-
ненными с электродвигателями, определяется по фор-
муле
2,72 2,72
A = KQH = —QH = — QH, (41.1)
тде A — расход электроэнергии в квт-ч/год-,
К — удельная норма расхода электроэнергии на
1000 тм работы -насосно-силового агрегата
в квт-ч;
Q — количество сточной жидкости, перекачи-
ваемой за год, в 1000 л3;
Н — средняя за год динамическая высота
подъема воды в .и;
2,72 — удельная норма электроэнергии на 1000 тм
работы при к. п. д. насосно-силового агрега-
та, принимаемого условно равным едини-
це, в квт-ч;
к; — средний за год к. п. д. насосно-силового аг-
регата в целом;
'41 и 7,2 — средний за год к. п. д. соответственно на-
соса и электродвигателя.
В табл. 41.14 приведены удельные нормы расхода
электроэнергии на подъем воды насосно-силовыми агре-
гатами при различных коэффициентах полезного дейст-
вия последних.
Расход электроэнергии и топлива на технологические
нужды очистных сооружений определяется специальными
техническими расчетами.
Примерная удельная норма расхода электроэнергии
по станциям аэрации с полной биологической очисткой
воды в аэротенках при загрязненности поступающей
сточной жидкости по БПКз и взвешенным веществам
240—250 мг/л определяется в размере 200—240 квт-ч на
1000 Л13 очищаемой воды по всему циклу очистки, вклю-
чая работу метантенков.
Расход тепла на подогрев метантенков в том или
другом объеме покрывается теплом, получаемым от сжи-
гания газов брожения, ,и должен определяться специ-
альным расчетом.
При термической сушке осадка потребность в тепле
и топливе должна определяться специальным расчетом,
являющимся частью проекта.
Тарифы на электроэнергию энергосистемами обычно
устанавливаются отдельно за установочную мощность и
отдельно за количество израсходованной электроэнергии.
Тарифы на электроэнергию приведены в табл. 41.15.
Таблица 41.15
Стоимость электроэнергии по прейскуранту .Г4> 09-01 тарифов
на электрическую энергию, отпускаемую энергосистемами
совнархозов, введенному в действие с 1/1 1901 г.
Энергетические предприятия Односта- вочный тариф Двухставочный тариф
стоимость 1 квт-ч. электроэнергии, учи- тываемой счетчиком, 1 в кон. стоимость 1 кеа при- соединенной мощно- сти трансформаторов п высоковольтных электродвигателей в год в руб. стоимость 1 кат-ч электроэнергии, учи- тываемой счетчиком, в коп.
1 2 3 4
Архангсльскэнерго Архангель- ского совнархоза 2,65 18,7 1,35
Астраханская ГРЭС Астрахан- ского совнархоза . 2,8 18,1 1,15
Барнаульский эпергокомбппат Алтайского совнархоза . 1,9 0,7
Башкирэнерго Башкирского совнархоза 29 1,17
Топливно-энергетическое уп- равление Брянского совнар- хоза п Орловский энергоком- бипат Орловского совнар- хоза 2,26 22,1 0,97
Управление энергетического хозяйства Воронежского совнархоза и энергетиче- ское управление Липецкого совнархоза 1.9 24,6 0,68
Горэперго Горыс наркоза. 14,9 1,07
Дальэнерго (кольцевая сеть) Приморского совнархоза и Хабаровскэнерго Хабаров- ского совнархоза . 4,07 22,6 1,57
430 РАЗДЕЛ VI. Организация строительства, технико-экономические расчеты и укрупненные показатели
Продолжение табл. 41.15
Односта- вочный тариф Двухставочный тариф
Энергетические предприятия стоимость 1 квт-ч электроэнергии, учи- тываемой счетчиком, в кол. стоимость 1 ко а при- соединенной мощно- сти трансформаторов и высоковольтных электродвигателей в год в руб. стоимость 1 квт-ч электроэнергии, учи- тываемой счетчиком, в коп.
1 2 3 4
Электростанция „Десна* Даль- энерго Приморского сов- нархоза . Ивэнерго Иванове нархоза. . . Иркутскэнерго Иркутского совнархоза Управлени топливно-энерге- тической промышленности Калининского совнархоза . . Управлен энергетического хозяйства и топлива Кали- нинградского совнархоза Карелэнерго Карельск нархоза . •Управление топливно-энерге- тической промышленности Кировск совнархоза. Колэнерго Мурманского сов- нархоза . Управление энергетического хозяйства Краснодарского совнархоза Управление энергетического хозяйства Красноярского совнархоза — Красноярская внергоснстема. Кузбассэнерго Кемеровского совнархоза Пятое управление Куйбы- шевского совнархоза . Курскэнерго Курского совнар- хоза Ленэнерго Ленинградского совнархоза Мордовский энергокомбинат Мордовского совнархоза Мосэнерго, Московского (го- родского) совнархоза и Ту- лаэнерго Тульского совнархоза Новосибирскэнерго Новоси- бирского совнархоза Управление энергетической промышленности Омского совнархоза Управление энергетического хозяйства Оренбургского совнархоза- Пензенский энергокомбннат Пензенского совнархоза Ростовэнерго Ростовского сов- нархоза Управление энергетического хозяйства Саратовского сов- нархоза . Свердловскэнерго Свердлов- ского совнархоза, Челяб- энерго Челябинского нархоза управление энер- гетического хозяйства Перм- совнархоза. 4,3 2,53 2 2 3,96 1,38 3 1,34 1,9 2,14 1.9 2,5 1.57 4 1.9 1,78 1,99 2,23 1,78 2,07 2.64 43,8 21,6 10,2 20 22,7 8,5 31,1 12 10 21,5 14,5 10,4 15,8 15,4 12 11,9 13,1 20,5 26.8 8,8 17,5 14,1 2,35 0,85 0,58 1,25 1,22 0,05 1,79 0,05 0,93 0,76 0,3 0,82 0,94 1,17 1,09 0,51 0,66 1,28 1,14 0,5 1,26 0.66
Продолжение табл. 41.15
Энергетические предприятия Односта- вочный тариф Двухставочпый тариф
стоимость 1 квт-ч электроэнергии, учи- тываемой счетчиком, в коп. стоимость 1 ква при- соединенной МОЩНО- СТИ трансформаторов и высоковольтных электродвигателей в год в руб. стоимость 1 квт-ч электроэнергии, учи- тываемой счетчиком, в кол.
I 2 3 4
Севкавказэнерго Северо-Осе- тинского совнархоза и энер- гетическое управление Че- чено-Ингушского совнар- хоза . . 1,91 13,6 0,63
Энергетическое управление Смоленского совнархоза . . 3.5 22 1.7
Ставропольский энергокомби- нат Ставропольского сов- нархоза . 1,42 11,8 0,37
Волгоградэнерго Волгоград- ского совнархоза . . 1.9 8.6 0,53
Тамбовский энергокомбинат Тамбовского совнархоза 2,8 17.3 1,45
Энергетическое управление Татарского совнархоза. Ка- занская энергосистема 1,9 13,8 0,69
Уруссинская энергосистема. Энергетическое управление Татарского совнархоза . 2 20,2 0,32
Томскэнерго Томского совнар- хоза , . . 2,16 27,7 0,56
Энергетическое управление Чувашского совнархоза . 4 33,4 1,58
Управление энергетической и топливной промышленно- сти Ярославского совнар- хоза . 2,5 17 0,99
Днепроэисрго Запорожского совнархоза 0.89 10 0,35
Донбассэнерго Донецкого сов- нархоза . . 0,89 10,8 0,44
Киевэнерго Киевского совнар- хоза 2,3 9,7 0.69
Львовэнерго Львовского сов- нархоза . 2,5 7.6 1,08
Одессэперго Одесского сов- нархоза . 2,19 16,8 1,16
Харьковэнерго Харьковского совнархоза 2,18 12.7 0,53
Управление энергетического хозяйства Херсонского сов- нархоза — Крымская энерго- система . 2,19 13,1 0,72
Николаевский н Херсонский энергокомбнпаты. Управле- ний энергетического хозяй- ства Херсонского совнар- хоза 2,58 18,2 1,27
Управление энергетики сов- нархоза Белорусской ССР . 5 10,6 0,95
Ташэнерго Ташкентского сов- нархоза . 1.51 12,9 0,52
Ферганэнерго Ферганского совнархоза 2,05 26,4 0,61
Алма-Атаэнерго Алма-Атин- ского совнархоза 24,4 1,76
Алтайэнерго Восточно-Казах- станского совнархоза . 2.1 15,5 0,4
Глава 41. Технико-экономические расчеты
431
Продолжение табл. 41.15
Односта- вочный тариф Двухстапочный тариф
Энергетические предприятия стоимость 1 квт-ч электроэнергии, учи- тываемой счетчиком, в коп. стоимость 1 ква при- соединенной мощно- сти трансформаторов н высоковольтных электродвигателей в год в руб. стоимость 1 квт-ч электроэнергии, учи- 1 тыкаемой счетчиком, о коп.
1 2 3 4
Казэнергонефть Гурьевского совнархоза . . Карагандаэнерго Карагандин- ского совнархоза . Семипалатинскэнерго Семи- палатинского совнархоза . . Южказэнерго Южио-Казах- станского совнархоза. . Грузэнерго совнархоза Гру- зинской ССР . . Азэнерго совнархоза Азер- байджанской ССР . . Управление энергетического хозяйства совнархоза Ли- товской ССР . Молдавский эисргокомбннат совнархоза Молдавской ССР . . Латвэнерго совнархоза Лат- вийской ССР . . ... Таджикэнерго совнархоза Тад- жикской ССР . Энергетическое управление совнархоза Армянской ССР . Эстонэнерго совнархоза Эс- тонской ССР . Примечания: 1. Пг 50 ква стоимость электроэ: ставочному тарифу. При п; 50 ква применяется двухста! 2. В целях упрощения р; заданиях (на основе специа водить двухставочные тарш за 1000 квт-ч и в расчетах п. 4 2.14 3,5 3 1.25 2,16 3,5 2 5,6 1.9 0.71 2.5 )и присоеди иергии опр 5и соединен н вочный тар: асчетов доп льного рас> |>ы к едннс ользоваться 33,5 17 33,5 25,3 6.6 7,9 22,2 19,3 12,8 26,3 8.6 27 щенной moi еделяется ой мощное 1ф. ускается в гета или оп )му средне» такой сред] 1,58 0,67 1,64 1,12 0,45 0,97 1,31 0,74 1,16 0,24 0,2 0,81 цности до по одно- :ти более проектных ыта) при- iy тарифу ней ценой.
Амортизационные отчисления. В табл. 41.16 приведе-
ны утвержденные дифференцированные нормы амортиза-
ционных отчислений, наиболее часто встречающиеся в
канализационном хозяйстве.
Таблица 41.16
Нормы амортизационных отчислений по основным фондам
народного хозяйства СССР, наиболее часто встречающиеся
в канализационном хозяйстве, в % к балансовой стоимости
Группы виды основных фондов Шифр Общая норма амортизацион- ных отчисле- ний В том числе
на капи- тальный ремонт о а О о Ни 5 а «=5
1 2 3 4 5 "
Производственные здания Каркасные с железобетонным пли ме- таллическим каркасом, с заполне- нием каркаса каменными матери а- 100 - - -
10000 1,5 1
Продолжение табл. 41.16
Группы и виды основных фондов Шифр 1 Общая норма а.мортизацион- 1 вых отчисле- ний В том числе
на капи- тальный ремонт о о SS5
1 2 3 4 5
С каменными стенами нз штучных камней или крупноблочные; колон- ны п столбы железобетонные или кирпичные; перекрытия железобе- тонные . . 10001 2,8 1.6 1,2
То же, перекрытия деревянные 10002 2,9 1.7 1.2
Со стенами облегченной каменной кладки; колонны и столбы кит лич- ные или железобетонные; перекры- тия железобетонные . . . . 10003 3,2 1.7 1.5
То же, перекрытия деревянные . 10004 3,3 1.8 1.5
Деревянные с брусчатыми нли бре- венчатыми рублеными стенками . . 10005 4,9 2.4 2,5
Деревянные каркасные п щитовые, а также глинобитные, сырцовые н саманные ... 10006 2 5
/Хилые здания . 102
Каменные обыкновенные, фундамен- ты каменные; стены каменные (кирпичные) и крупноблочные; пе- рекрытия железобетонные нли смешанные (деревянные и желе- зобетонные) . 10201 2 1.2 0.8
Каменные облегченные; фундамен- ты каменные и бетонные; стены облегченной кладки нз кирпича, шлакоблоков и ракушечника; пе- рекрытия деревянные или желе- зобетонные . . . 10202 2,3 1.3 1
Деревянные рубленые и брусчатые; смешанные и сырцовые; фунда- менты ленточные бутовые; стены рубленые, брусчатые, смешанные (кирпичные и деревянные) и сыр- цовые; перекрытия деревянные . . 10203 4,3 2,3
Гидротехнические сооружения . . 201
Межхозяйственные оросительные ка- налы (магистральные, распредели- тельные и др.): земляные и облицо- ванные камнем, бетоном пли желе- зобетоном .... 20130 6 5 1
Внутрихозяйственные оросительные каналы, облицованные камнем и бетоном, пли с кирпичным, дер- новым и фашинным креплением откосов и дна . 20132 8 6
Сооружения транспортного хо- зяйства 202 —
Автомобильные булыжные и гравий- ные дороги 20219 5,6 2.3 3.3
Автомобильные грунтовые и прочие дороги. . . . . 20223 9 4 5
Сооружения электропередачи и свя- зи . 203 —
Воздушные липни электропередачи па металлических п железобетон- ных опорах (напряжением от 35 до 160 ко) . 20303 2,8 0,8
То же, на опорах из пропитанной древесины . . 20304 5,3 3,3
Кабельные линии электропередачи, проложенные в земле и под водой (напряжением до 10 ко) . 20309 3 0,5 2,5
Трубопроводы 204 — — —
Газопроводы чугунные 20400 6,1 4,4 1.7
Дюкеры стальные . 20401 4,1 0.1 4
432 РАЗДЕЛ VI. Организация строительства, технико-экономические расчеты и укрупненные показатели
Продолжение табл. 41.16
Группы II виды основных фондов 1 Канализационные сети (коллекторы и уличная сеть с колодцами п ар- матурой): керамические железобетонные и бетонные . . асбестоцементные Водопроводные сети с колодцами, колонками, гидрантами и прочим оборудованием (включая водово- ды): асбестоцементные стальные чугунные Трубопроводы агрессивных сточных вод, нефтеловушки Прочие сооружения Отстойники кирпичные онные Метантенки (с гидроэлеватором) ж лсзобетопные Биофильтры кирпичные . Аэрофильтры ж Иловые и песк пованисм: естественным искусственным Поля орошения и поля фильтрации . Илопроводы: чугунные стальные Выпуски. Аэротенки железобетонные Канализационные насосные станции заглубленные с приемным резер- вуаром Песколовки (с гпдроэлеватором): железобетонные (горизонталь- ные н вертикальные) ... кирпичные (горизонтальные) ._ Отстойники железобетонные (пер- вичные п вторичные): горизонтальные вертикальные и двухъярусные Электродвигатели Электродвигатели мощностью в кет: до 100 . . . свыше 100. Прочее силовое оборудование . Силовое электротехническое обору- дование и распределительные уст- ройства Компрессорные шины и обору- дование . Газодувки, воздуходувки, турбок прессоры Насосы Центробежные насосы (включая ка- нализационные) •& = а 2 20402 20403 20404 20405 20400 20407 20112 205 20500 20501 20502 20503 20504 20505 20500 20507 20508 2050!) 20510 20517 20518 20519 20520 20521 302 30200 30201 305 30502 403 40303 404 40400 Я « , S О <у о Зи S с 5 « S' к = н g.° 3 О X Г «ns 3 3,2 3,6 4,8 5.8 4.1 2,3 7,9 9,4 3.7 9,3 5.6 47.7 15,1 9,3 3,3 4.6 5,5 3.9 4,2 4,8 12,5 10,9 4 10,2 7,4 6,3 5.3 16 В том числе
s 3 s Я S 4 1,2 1,1 1,5 0,8 0,8 0,9 2,9 1,7 4,3 3,6 41 8,4 5.3 0,8 0,6 3 1,9 2,2 2,8 5,8 8,9 2 3,7 3,6 8 £ = 2 о ч я О р Ф sil 5 2.5 3.3 5 3,3 1,4 5 6,7 6,7 6,7 4 2,5 4 2,5 2 9 6.7 6,5 3,8 3,3 3,3 8
Продолжение табл. 41.16
Группы и виды осп иных фондов Шифр Общая норма амортизацион- ных отчисле- ний В том числе
иа капи- тальный ремонт И 6 Н £! с 8 =
1 2 3 4 5
Насосы для перекачки корродирующей металл 40401 41,3 8 33,3
Объемные насосы (шестеренные и поршневые) 40404 13 5 8
Машины, и оборудование комму- нального хозяйства . 440
Дробилки, грабли механические, ре- шетки 44000 30 10 20
Задвижки шиберы 44001 30 20 10
Хлораторы (аммонизаторы) . 44002 61,7 28,4 33,3
Примечания: 1. При эксплуатации производствен- ных здании в условиях агрессивной среды или увлажненно- сти к норме амортизационных отчислений на капитальный ремонт применяется коэффициент 1,5. 2. Амортизационные отчисления по жилым зданиям на- числяются только на капитальный ремонт. 3. При работе в агрессивной среде, в условиях повышен- ной влажности и загрязненности к общей норме по электро- двигателям применяется коэффициент 1,5.
Приведенные выше дифференцированные нормы со-
ставлены н утверждены Советом Министров СССР для
начисления амортизации по действующим предприятиям,
по которым известна балансовая стоимость каждого от-
дельного вида сооружения или оборудования.
При составлении технико-экономических расчетов на
стадии проектного задания по ряду объектов оказывает-
ся возможным пользоваться непосредственно этими диф-
ференцированными нормами (например, при расчете
амортизации по сетям).
Однако по ряду объектов, например по биологическим
очистным установкам небольшой производительности, на-
числение амортизации по дифференцированным нормам
оказывается затруднительным, так как сметная стои-
мость этих объектов в финансово-сметных расчетах оп-
ределяется по укрупненным показателям н измерителям
без разложения ее по отдельным сооружениям (песко-
ловки, отстойники, аэротенки, насосы, турбовоздуходув-
ки и т. д.), по которым установлены нормы амортизаци-
онных отчислений.
В этих случаях необходимо расчет амортизации
вести на основе средневзвешенной нормы по всему
объекту в целом. Эта норма может быть получена или
на основе опыта эксплуатации аналогичного сооружения,
•или путем специального расчета, составленного с учетом
утвержденных дифференцированных норм амортизацион-
ных отчислений и удельных весов стоимости отдельных
сооружений в стоимости всего объекта в целом (на ос-
нове данных по объектам, по которым уже имеются сме-
ты, составленные по рабочим чертежам).
Цеховые и общеэксплуатационные расходы. Расходы
по этой статье определяются путем составления специ-
альной сметы по форме, приведенной в табл. 41.47.
Глава 41. Технико-экономические расчеты
433
Таблица 41.17
Смета цеховых и общеэксплуатационных расходов в тыс. руб.
Наименование статей сметы Сумма расходов Обоснование расчетов
1. Основная и дополнитель- ная заработная плата це- хового и общеэксплуата- цнонного персонала (без производственных рабо- чих) н начисления на за- работную плату 2. Текущий ремонт произ- водственных сооружений и оборудования 3. Амортизация зданий не- производственного назна- чения (контора, лаборато- рия, склад, мастерские и т. д.) 4. Прочие расходы, включая транспортные расходы, со- держание и текущий ре- монт зданий и инвентаря общепроизводственного значения, расходы но ох- ране труда 1. Заработная плата согласно списку в тыс. руб. 2. Резервируется 15% на пре- мии и прочие виды зара- ботной платы 3. Начисления, на заработ- ную плату производствен- ного, цехового н общеэкс- плуатацпопного персона- ла, включая производст- венных рабочих (4,7% от . . . тыс. руб.) в тыс. руб.
Всего . . тыс. руб. От 0,1 до 1% от сметной стоимости в зависимости от удельного веса соору- жений (особенно сетей), оборудования и механиз- мов Согласно нормам амортиза- ции и сметной стоимости Прочие расходы желатель- но принимать в размерах согласно аналогу (соору- жения такого же типа и примерно такой же мощ- ности). При отсутствии аналога прочие расходы возможно принимать при- мерно в размере расходов по первой статье сметы „Заработная плата цехо- вого и общсэксплуатаци- опного персонала*
Всего (общеэксплуатаин- онные и цеховые расходы)
41.4. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ СРАВНЕНИЕ
ПРОЕКТНЫХ ВАРИАНТОВ
Определение экономической эффективности капиталь-
ных вложений и технико-экономическое сравнение про-
ектных вариантов должны производиться на основе ука-
заний «Типовой методики определения экономической эф-
фективности капитальных вложении и новой техники в
народном хозяйстве СССР» (Госпланнздат, 1960).
Типовая методика содержит положения, которые но-
сят общий характер для всех отраслей народного хо-
зяйства. На основании этих положений должны быть раз-
работаны отраслевые методики, учитывающие особен-
ности отраслей промышленности, сельского хозяйства,
строительства и транспорта.
Технико-экономическая оценка проектов внедрения
новой техники, механизации и автоматизации должна
производиться на основе следующих указаний:
а) методики определения экономической эффектив-
ности внедрения новой техники, механизации и авто-
матизации производственных процессов в промышлен-
ности, утвержденной Госпланом СССР 9/ХП 1961 г.
(изд-во АН СССР, 1962);
б) методики определения экономической эффектив-
ности средств механизации и автоматизации на пред-
приятиях канализационного хозяйства, разработанной
Академией коммунального хозяйства имени К. Д. Пам-
филова и одобренной в качестве временного пособия Ми-
нистерством коммунального хозяйства РСФСР
24/1 1962 г. (изд-во МКХ РСФСР, 1962).
Технико-экономическое сравнение проектных вариан-
тов канализационного строительства может производить-
ся только при условии, что эти варианты равноценны по
своей полезности. Нельзя экономически сопоставлять и
сравнивать проекты полного канализования населенного
пункта с проектами частичного канализования города;
проекты с различными требованиями в отношении очист-
ки сточных вод и различной степенью их обезврежива-
ния при спуске очищенной воды в один и тот же водоем;
проекты с различной производительностью сооружений,
а также другие варианты, не обладающие равным на-
роднохозяйственным значением.
Составление проектных вариантов с различной полез-
ностью при проектировании канализационных систем
вполне закономерно. Закономерен и выбор того или дру-
гого из этих вариантов, но экономически такие вариан-
ты несопоставимы и несравнимы. Для экономического
сопоставления такие варианты должны быть дополнены
теми мероприятиями, которые делают эти варианты рав-
новеликими и равноценными по их народнохозяйственно-
му значению.
Экономически сравнимы:
варианты строительства сооружений сразу на весь
расчетный срок с вариантами строительства этих же
или равноценных сооружений по очередям (например,
сравнение варианта укладки одного напорного водовода
большего диаметра с вариантом укладки в две очереди
двух водоводов меньшего диаметра);
варианты строительства очистных сооружений с раз-
личным качеством очистки сточных вод в тех случаях,
когда очистные сооружения по одному и по другому
вариантам сбрасывают очищенную воду в различные
водоемы, предъявляющие различные требования к сте-
пени очистки воды;
другие подобные варианты.
Одновременно со сравнением различных проектных
вариантов между собой в целях выбора наиболее эффек-
тивного необходимо производить экономическое сравне-
ние рекомендуемого варианта с экономическими показа-
телями других, аналогичных, наиболее передовых и эко-
номичных существующих сооружений.
Варианты расширения пли реконструкции существую-
щих сооружений, как правило, много экономичнее ва-
риантов строительства новых сооружений иа ту же
мощность. Однако при расширении существующих соору-
жений получение дополнительной производительности
часто достигается вследствие частичного использования
или сокращения аварийных резервов, нарушения соотно-
шений между отдельными частями сооружений, считаю-
щихся нормальными при проектировании новых соору-
жений. Кроме того, во вновь строящихся объектах, как
правило, имеются большие потенциальные возможности
дальнейшего экономически выгодного расширения соору-
жении, чем у сооружений после их расширения.
Все эти моменты должны быть выявлены и учтены
при экономическом сравнении вариантов расширения
существующих сооружений с вариантами строительства
новых объектов.
Необходимость выявления экономических преиму-
ществ одного из проектных вариантов перед другими
возникает в большинстве случаев тогда, когда по одному
•варианту требуются большие единовременные строитель-
ные затраты, но вследствие этого достигается экономия
по ежегодным эксплуатационным затратам.
434 РАЗДЕЛ VI. Организация строительства, технико-экономические расчеты и укрупненные показатели
При решении этой задачи следует учитывать фактор
времени, так как дополнительные капитальные вложения
авансируются народным хозяйством в процессе строи-
тельства, т. е. значительно раньше, чем будет получе-
на экономия по эксплуатационным расходам.
Эксплуатационные преимущества варианта с больши-
ми капитальными вложениями должны быть достаточно
высоки, чтобы со временем оправдать эти вложения.
Экономическое сравнение таких вариантов следует
производить путем определения периода времени, в те-
чение которого дополнительные капитальные вложения
будут покрыты («окупятся») экономией в эксплуатацион-
ных затратах.
Решение этой задачи производится по формуле опре-
деления срока окупаемости
Т = (41-2)
Сз — Ci
откуда
Къ+ТС^Къ + ТСг, (41.2а)
где Т — срок окупаемости дополнительных капи-
тальных вложений;
Ki и /<2 — капитальные вложения по сравниваемым
вариантам;
Ci и С2 — ежегодные эксплуатационные затраты по
тем же вариантам.
Капитальные и эксплуатационные затраты, одинако-
вые для всех вариантов, в формулу определения сроков
окупаемости могут не включаться.
В п. 15 типовой методики указано, что по отдельным
отраслям народного хозяйства предельные нормативные
сроки окупаемости должны быть установлены в пределах
от 3 до 7 лет, а по таким отраслям, как транспорт и
энергетика, могут быть установлены более продолжи-
тельные сроки, но не более 10 лет.
Учитывая специфические особенности канализацион-
ного хозяйства (длительность периода эксплуатации со-
оружений, большую капиталоемкость хозяйства, исклю-
чительно низкое соотношение между себестоимостью ус-
луг и стоимостью основных фондов), для канализацион-
ного строительства должны быть приняты нормативные
сроки окупаемости в пределах 7 лет.
На рис. 41.1 рассмотрено графическое решение за-
дачи выбора проектного варианта в наиболее простом
Рис. 41.1. График экономического сравнения про-
ектных вариантов
1 и 2 — капитальные вложения по I и II вариантам;
3 и 4 — сумма капитальных вложений и эксплуатацион-
ных затрат по I и II вариантам за различные периоды
эксплуатации
виде, .когда суммы эксплуатационных затрат по вариан-
там определены в предположении, что сооружения ра-
ботают на полную расчетную 'производительность с пер-
вого года эксплуатации и что эксплуатационные затраты
остаются неизменными на весь период действия объекта.
Практически при строительстве и освоении крупных
канализационных сооружений эти предпосылки не оп-
равдываются. Сооружения строятся с запасами произ-
водительности на расчетный период, и полное использо-
вание этой производительности достигается только через
несколько лет.
В результате, эксплуатационные преимущества вари-
анта с большими капитальными вложениями © первые
годы эксплуатации сооружения сказываются только
частично, в то время, как дополнительные капитальные
вложения на строительство требуются в полной мере.
В подобных случаях расчеты по формуле (41.2) дают
неправильные результаты, занижая расчетные сроки оку-
паемости против фактических.
На рис. -41.2 показано изменение сроков окупаемости
при внесении в расчеты корректива, учитывающего про-
должительность освоения полной производительности со-
оружений.
Рис. 41.2. Изменение срока окупаемости при уче-
те периода рсвоения сооружения до полной рас-
четной производительности
I и II — варианты; III — сроки окупаемости; IV — суммы
капитальных вложений и эксплуатационных затрат по
различным вариантам
Условные обозначения:
--------без учета периода освоения;-------- с учетом
периода освоения
При составлении проектов сооружений, полное освое-
ние которых проектируется в течение значительного пе-
риода времени, следует особо рассчитывать эксплуата-
ционные затраты на первые годы их освоения, вводя на
основе этих расчетов соответствующие коррективы в
расчеты ino формуле (41.2).
Особые приемы анализа требуются при сравнении 'ва-
риантов, из которых один предусматривает строительст-
во сооружений с расчетом на весь проектный срок, а
другие предусматривают строительство нескольких со-
оружений той же производительности, но с осуществле-
нием его по очередям.
Типичным примером такой задачи является сравне-
ние варианта прокладки одного трубопровода диамет-
ром 900 мм, рассчитанного на расходы воды всего рас-
четного периода, с вариантом прокладки по очередям
(с разрывом в несколько лет) двух трубопроводов диа-
метром 600 мм.
Глава 41. Технико-экономические расчеты
435
Такая же примерно задача возникает при строительст-
ве крупных канализационных сооружений с большими
сроками строительства и с различными вариантами рас-
пределения затрат по годам.
Сопоставление таких вариантов возможно произво-
дить графически. Однако при графическом решении не
учитывается влияние фактора времени.
Поэтому в п. 17 типовой методики специально указа-
но, что сравнение вариантов капитальных вложений, осу-
ществляемых в разные сроки, нужно производить с при-
ведением затрат более поздних лет к затратам текуще-
го момента путем деления их на коэффициент, учиты-
вающий средний эффект, который может быть получен
в данной отрасли при условии производительного исполь-
зования капитальных вложений.
Коэффициент /<пр, учитывающий средний эффект,
который может быть получен в данной отрасли при ус-
ловии производительного использования капитальных
вложений, определяется по формуле сложных процентов
Кпр=(1+В)Г (41-3)
где Е — отраслевой нормативный коэффициент эффек-
тивности;
Т — период времени в годах.
В случае, когда изменение периода строительства или
разновременность капитальных вложений составляет не-
значительное количество лет, коэффициент КпР может
определяться по формуле простых процентов
Кпр=1 + £7 (41-4)
Экономическая оценка вариантов в денежном выра-
жении не всегда имеет решающее значение в выборе
наиболее эффективного варианта.
Ряд других экономических (дефицитность материалов,
сборность строительства сооружений и др.) и внеэконо-
мических факторов (производство строительно-монтаж-
ных работ на действующих сооружениях, возможность
механизации и автоматизации производства и др.) мо-
жет оказаться решающим при выборе проектного вари-
анта.
Пример экономической оценки и выбора варианта строи-
тельства системы напорных водоводов канализационной насос-
ной станции. Эксплуатационная расчетная производительность
насосной станции — перекачка 400 тыс. м3!сутки или в среднем
4,6 м31сек.
Строительная стоимость 1 км стальных водоводов прини-
мается по «Укрупненным показателям стоимости зданий и
оружений внешнего водоснабжения и канализации для пере-
оценки основных фондов> (сборник № 27):
диаметром 1 200 мм .
, 1 400 „
77 тыс. руб.
91
Постоянные расходы эксплуатации принимаются из
дующего расчета:
а) норма амортизационных отчислений — 4,1%;
в том числе: на реновацию — 3,3% и на капитальный ре-
монт— 0,8%;
б) норма затрат по обслуживанию водоводов — 0,5%
строительной стоимости.
Средний рабочий к. п. д. насосно-силовых агрегатов равен
0,6; удельная норма расхода электроэнергии на 1000 тм подъе-
ма воды составляет 4,5 квт-ч.
Тариф на оплату 1000 квт-ч электроэнерги (с включением
оплаты установочной мощности) — 15 руб.
Сопряженные капитальные вложения на развитие энерго-
системы в данном примере не учитываются.
Затраты по электроэнергии в год на преодоление сопротив-
лений в 1 м определяются в размере:
на подъем 1 м31сек
1-86 400-365-1-4,5-15
1000-1000
= 2,14 тыс. руб.
на подъем 4,6 м31сек
2,14-4,6 = 9,84 тыс. руб. в год.
Рассматриваются пять вариантов систем напорных водо-
водов. Предельный срок окупаемости принимается 7 лет.
Расчеты производятся на I км протяженности водоводов
(табл. 41.18).
Из табл. 41.18 видно, что наиболее экономичным является
вариант строительства трех водоводов диаметром 1400 мм
(IV вариант).
Близко от него по экономическим показателям стоит ва-
риант строительства трех водоводов диаметром 1200 мм (II ва-
риант).
Однако дополнительные капиталовложения, связанные с уве-
личением диаметра трубопроводов (три водовода диаметром
Таблица 41.18
Пок Единица измерения Варианты
I 11 III IV V
1 2 3 4 5 6 7
А. Техническая характеристика вариаш 1. Характеристика вариантов: диаметр трубопроводов. количество 2. Расчетные расходы поды: по всем водоводам ... на одну нитку водовода 3. Гидравлическая характеристика работы водоводов: скорость потерн напора иа 1 км • Б. Экономическая характеристика вариантов' 4. Капитальные вложения . . 5. Эксплуатационные ежегодные затраты — всего В том числе: постоянные затраты 4,6% (амортизация 4,1% н об- служивание 0,5%) переменные затраты —стоимость электроэнергии, затра- чиваемой на преодоление сопротивления 6. Эксплуатационные затраты на предельный срок окупае- мости (7 лет). - • ... 7. Сумма капитальных и эксплуатационных затрат за 7 лет эксплуатации мм шт. м31сек м1сек м тыс. руб. руб. 1200 4 4,6 1,16 1,03 0,91 77-4=308 23,2 14,2 9 162 470 1200 3 4,6 1,54 1,36 1,57 77-3=231 26,1 10,6 15,5 183 414 1 200 2 4,6 2.3 2,72 6,27 77-2=154 68,8 7,1 61,7 482 636 1400 3 4,6 1,54 1 0,71 91-3=273 19,6- 12,6 7 137 410 1 400 2 4,6 2,3 2,01 2,8 91-2=182 36 8,4 27,6 243 425
436 РАЗДЕЛ VI. Организация строительства, технико-экономические расчеты и укрупненные показатели
1400 -«л или три водовода диаметром 1200 лл), окупаются через
273 - 231 42 „„
= = 6,о лет,
26,1-19,6-------6,5
т. е. менее чем за 7 лет.
Б дальнейшем IV вариант будет давать ежегодную эко-
номию. За все 30 лет эксплуатации общая сумма затрат по
варианту прокладки трех водоводов диаметром 1400 ЖЖ будет
равна
[273-1- (19,6-30)] = 861 тыс. руб.,
а по варианту укладки трех водоводов диаметром 1200 мм
[231 -[- (26,1-30)] = 1014 тыс. руб.
Экономия по эксплуатации более чем в 3,5 раза перекроет
дополнительные первоначальные затраты.
Вариант укладки двух водоводов диаметром 1400 жж (V ва-
риант), хотя и требует значительно меньших единовременных
затрат, но очень скоро становится экономически неприемлемым.
Дополнительные затраты на строительство третьей нитки
диаметром 1400 .«.и окупаются экономней по эксплуатации через
273—182 91
36 — 19,6 16,4
5,5 лет.
Следует отметить, что экономические показатели вариантов
напорных водоводов в значительной мере зависят от строи-
тельной стоимости водоводов, к. п. д. агрегатов и тарифов на
электроэнергию.
Примечание. Выще сравнивалась только экономическая
эффективность различных вариантов прокладки трубопроводов
Однако выбор вариантов часто определяется не столько их
экономической эффективностью, сколько соображениями дефи-
цитности труб и экономии металла.
Иногда приходится сознательно идти иа некоторый перерас-
ход электроэнергии и денежных средств, чтобы сократить расход
труб, особенно в районах, хорошо обеспеченных электроэнер-
гией.
ГЛАВА 42
УКРУПНЕННЫЕ показатели СТРОИТЕЛЬНОЙ стоимости
КАНАЛИЗАЦИОННЫХ СООРУЖЕНИЙ
Укрупненные показатели стоимости сооружений тру-
бопроводов усреднены и учитывают весь комплекс работ,
в том числе земляные, укладку труб (из различных ма-
териалов) и устройство колодцев (с арматурой для на-
порных трубопроводов).
Для отдельных сооружений приведено два показа-
теля — на сооружение в целом и на 1 .и3 емкости.
Показатели стоимости приведены с учетом накладных
расходов и плановых накоплений и с учетом масштаба
цен, действующего с 1/1 1961 г., для строек 1 группы I
территориального района, т. е. примерно на уровне ба-
зисных цен, принимаемых при составлении смет к типо-
вым проектам.
Показатели (кроме оговоренных случаев) исчислены
из условий разработки мягких сухих грунтов, средних по
категориям трудности разработки. Скальные и макропо-
ристые грунты, а также грунты в районах вечной мерз-
лоты не учтены.
Показателями предусмотрены условия для районов
с расчетной минимальной температурой —30° С. Сейсми-
ческие районы не учитываются.
Показателями не учитываются также затраты на
проектирование, удорожание работ в зимнее время, вре-
менные здания и сооружения, содержание дирекции и
технического надзора и другие расходы.
Примерный размер этих затрат для. объектов кана-
лизации составляет 11 — 14%.
Кроме того, при составлении проектных заданий в
сводных сметно-финансовых расчетах предусматрива-
ют резерв иа непредвиденные расходы и затраты в
размере 3% от полной стоимости строительства.
В действующем СНиПе отсутствуют сметные нормы
на бетонные и железобетонные конструкции, специфич-
ные для сооружений водопровода и канализации. По
этой причине оценка последних производится в настоя-
щее время без достаточной точности их действительной
стоимости.
В табл. 42.51 приведены показатели стоимости отдель-
ных бетонных и железобетонных конструкций для со-
оружений канализации по проекту 2-го издания СНиПа.
Эти показатели- позволяют сделать следующие выводы:
а) уровень стоимости железобетонных сборных кон-
струкций и сооружений из последних не имеет сущест-
венных отклонений от действующих сметных цен;
б) стоимость монолитных железобетонных конструк-
ций, в особенности тонкостенных, в отдельных случаях
значительно выше действующей в настоящее время оцен-
ки таких конструкций;
в) с введением в действие СНиПа разрыв между
стоимостью монолитных и сборных железобетонных кон-
струкций резко сократится, а- с учетом перспективного
снижения отпускной цены изделий из сборного железо-
бетона эффективность применения последних возрастет
еще более.
Показатели стоимости монолитного и сборного желе-
зобетона учитывают:
а) замоноличиваемые участки сборных железобетон-
ных конструкций; в показателях стоимости стен из сбор-
ных железобетонных элементов объем замоноличиваемых
участков учтен в размере до 10% от объема сборного
железобетона для круглых и до 20% для прямоугольных
стен;
б) торкретирование монолитных водоудерживающих
конструкций;
в) установку закладных частей.
Приведенные укрупненные показатели предназначены
для проектировщиков и могут быть использованы как
рабочий материал при выборе решений для технико-эко-
номических расчетов и не могут служить нормативными
данными для составления сметной документации.
42.1 . ПОКАЗАТЕЛИ СТОИМОСТИ СТРОИТЕЛЬСТВА
БЕЗНАПОРНЫХ И НАПОРНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ
Устройство трубопроводов глубиной заложения свы-
ше 4 ж в траншеях с откосами, как правило, дороже
устройства трубопроводов в траншеях с креплениями, в
особенности при наличии мокрых грунтов или при необ-
ходимости разборки и восстановления дорожных покры-
тий, или при применении специальных машин для опус-
кания и укладки труб.
Выбор решений при необходимости укладки трубо-
проводов на большую глубину следует принимать с уче-
том местных условий.
Показателями учтена стоимость безнапорных железо-
бетонных труб нормальной прочности. Стоимость уклад-
ки труб повышенной прочности составляет дополнитель-
но на 1 к/г: для труб </=250—500 7 тыс. руб., для
труб d=600—900 лш~10 тыс. руб. и для труб
d=1000 мм ~ 15 тыс. руб.
В случаях, когда показатели приведены для укладки
трубопроводов на глубину до 2, 4 и 6 м, стоимость их
укладки для глубины до 3 и 5 м может определяться по
интерполяции.
Данные о размерах надбавок при укладке трубопро-
водов в мокрых грунтах предусматривают приток воды
до 40 м3/ч.
При определении удельного веса мокрого грунта
следует исходить из расчета площади поперечного сече-
ния траншей.
Показатели не учитывают затрат на устройство ос-
нований под трубопроводы, стоимость которых сущест-
венно отличается в различных районах Союза.
438 РАЗДЕЛ VI. Организация строительства, технико-экономические расчеты и укрупненные показатели
При 'выборе решений устройства оснований нужно
учитывать грунты и наличие тех или иных местных ма-
териалов.
Примерная стоимость наиболее распространенных
типов оснований составляет (в руб.):
песчаного 7
щебеночного 10
гравийного 10
шлакового 4,5
бетонного 20
Устройство специальных типов искусственных осно-
ваний следует определять с учетом запроектированных
решений.
Показатели не учитывают затрат на осуществление
специальных работ или сооружений, необходимых в от-
дельных случаях при строительстве трубопроводов (на-
пример, искусственное понижение уровня грунтовых вод,
сооружение эстакад и др., стоимость которых следует
учитывать особо по специальным расчетам).
Показатели стоимости прокладки трубопроводов при-
ведены в табл. 42.1—42.9.
Таблица 42.1
Показатели стоимости прокладки 1 км трубопровода
из керамических труб в тыс. руб.
Диаметр труб В /li.ll В траншеях с откосами | В траншеях с креплениями
Глубина заложения в м до
2 4 6 4 6 7
2
125 5,6 10,5 22,2 30,1 6 11,3 16.4 19,2
150 6,1 11,2 22,7 30,8 6,7 11,9 17,2 20
200 7,5 12.4 24,1 32,3 7,9 13,3 18,6 21,4
250 9,9 15,2 26,8 35.2 10.5 16 21,5 24,3
300 11,5 16,7 28.5 36,6 11,9 17,6 23.1 25,9
400 16,6 22 34,3 43.9 16,6 22,4 28,2 31,6
450 19,9 25.4 37,8 46,3 20,3 22,5 27,2 34,1 36,6 37,5
5г0 22,1 27,6 40,3 48,7 29,5 40
550 29,6 35.5 47.8 55,8 30 37,4 44,3 47.7
600 33,4 39,5 51,9 60,3 33,8 41,4 48,4 51,8
Таблица 42.1а
Дополнительные затраты в тыс. руб. на прокладку 1 км
трубопровода из керамических труб в мокром грунте
В траншеях 1 с откосами | | В траншеях с креплениями
Объем г докрого гру нта в % от общего количества
Диаметр труб В Л1Л1 10 50 | | более 50 | до 50 | более 50
Глуби а заложения о лгдо
2 4 2 1 1 4 2 4 1 6 1 2 4 6
125—200 250—300 400—600 1,9 2 2,4 7 7,8 4,1 4,4 5 15.9 16,1 18 1 1,1 1.5 2 2,1 2,7 3,1 3,3 4,4 2 2,2 3 4,6 4,8 5,7 7 9 9,4
Таблица 12.2
Показатели стоимости прокладки 1 км трубопровода
из железобетонных фальцевых труб в тыс, руб.__
Диаметр труб В JI.U В траншеях с откосами | В траншеях с креплениями
Глубина заложения в м до
2 4 6 7 2 4 6 7
400 500 600 700 800 900 1000 1200 9,9 13,7 16,7 19,5 23,9 29,6 34,8 48,1 15,5 19,5 22,8 25,4 30 35,7 41,1 55,8 28,1 32,1 35.3 37,6 42,3 48,2 53,8 69,3 36,7 40,7 43,9 46,2 50,9 56,8 62,4 77,9 10,6 14,5 17,3 20,1 24,5 30,1 35,2 48,2 17.9 22.1 25,5 28,2 32,7 38,7 44,2 58,5 25,4 29.7 33,2 35,7 40,6 46,7 52,6 67,5 29,1 33,6 36,9 39,4 44,4 50,9 56,8 72.9
Таблица 42.2а
Дополнительные затраты в тыс. руб. на прокладку
I /ел трубопровода из железобетонных фальцевых труб
в мокром грунте
В Тра: С ОГКОСс В траншеях с креплен
Диаметр труб в л/.и Объем мокрого грунта в % от общего количества
ДО 50 | | более 50 । до 50 ( более 50
Глубш •а заложения в м ДО
9 4 2 1 4 ’ 2 4. 6 2 4 6
400—500 600—700 } 2.6 8,3 6,3 17.8 И:? 2.8 3.2 4,1 4,8 2,9 3,4 6 7 9.4 10,8
800—900 1000-1200 } 2,8 8,3 6,3 19,3 2 3,4 5,2 3,7 7.3 12
Таблица 42.26
Дополнительные затраты в тыс. руб. на прокладку
1 км трубопровода из железобетонных труб с гладким концом
на муфтах ?
Диаметр труб в мм 400 500 600 700 800 900 1000 1200
Стоимость и тыс. руб. 0.3 0.5 0,7 2.5 3,4 3.9 4,3 6.8
Таблица 42.3
Показатели стоимости прокладки 1 км трубопровода
из бетонных раструбных труб в тыс. руб.
<*1 «-2 В траншеях с откосами | В траншеях с креплениями
о Я 1° Глубина зал ожения в м до
Чн 2 4 6 | 7 2 4 | 6 | 7
150 4,7 9,8 21,4 29,6 5,3 10,6 15,9 18,6
200 6 11 22,7 30,9 6.7 12,1 17,4 20,1
250 7.3 12,4 24,2 32,4 7,9 13,5 19,1 21,9
300 9 14,2 26 34,2 9.7 16,4 21,2 24
400 12,3 17,8 30,1 38,3 13 20 26,9 30,4
450 14 19,5 31,9 40,5 14,6 21.6 28,8 32,4
500 16 21.6 34,1 42.7 16,7 24 31,2 34,9
550 19,1 24,9 37.4 46,9 19,7 27,5 34.5 37,9
600 21,2 27,2 38,7 48.1 21,8 29,5 36.7 40.3
Таблица 42.3а
Дополнительные затраты в тыс. руб. на прокладку 1 км
трубопровода из бетонных раструбных труб в мокром грунте
Диаметр труб в мм В траншеях с откосами В траншеях с кре
Объем мокрого грунта в % от общего грунта
до 50 | более 50 | до 50 | более 50
Глубина заложения в м до
2 4 1 1 2 4 2 4 1 6 2 4 1 6
150—250 300—400 450—600 1.9 2,1 2,4 6,9 7,2 7,7 4.2 4,6 5,4 15,9 16.6 17,8 1 1.2 1.6 2.1 2.3 2,9 3,1 3.6 4,4 2 2,4 2,9 4,7 5.3 6,3 7.2 7.6 9,4
Глава 42. Укрупненные показатели строительной стоимости канализационных сооружений
, 439
Таблица 42.6
Таблица 42.4
Показатели стоимости прокладки 1 км трубопровода
из асбестоцементных безнапорных труб в тыс. руб.
Показатели стоимости прокладки 1 км напорного трубопровода
из чугунных водопроводных труб в тыс. руб.
Таблица 42.4а
Дополнительные затраты в тыс. руб. на прокладку 1 км
трубопровода из асбестоцементных безнапорных труб в мокром
грунте
Диаметр труб в льи В траншеях г откосами] В Тра"ШЕ"™н':рЕПЛС'
Глубина заложения в м до
2 3 4 2 3 4
100 6,3 7,6 10,3 6,8 8,6 11
125 7 8,1 И 7,5 9,1 11.7
150 8 9.2 12 8,6 10,3 12,8
200 10 И 14 10,4 12,2 14,8
250 12 13,4 16 12,7 14,5 17,1
300 14.5 14,8 18,7 15,1 17,1 19,7
400 20,3 21,6 24,5 20,9 22,8 25,7
450 23,7 25 28 24,4 26,4 29,2
500 27 28,5 31,5 27,8 30,3 33,6
600 35 36,3 39,5 35 38,4 41,6
700 43,6 45 48,5 44,5 47,2 50,8
Таблица 42.6а
Диаметр труб В ЛМ1 В траншеях с откосами | В траншеях с креплениями
Объем мокрого грунта в % от общего количества
до 50 | более 50 | до 50 | более 50
Глубина заложения в м до
2 4 2 4 2 4 2 4
150—300 400—600 1,8 2,1 6,6 7,2 4,1 4,8 15,1 16,6 1 1.3 2,1 2,5 2.1 2.4 4,8
Дополнительные затраты в тыс. руб. на прокладку 1 км
трубопровода из чугунных водопроводных труб в мокром грунте
Таблица 42.5
Показатели стоимости прокладки 1 км напорного трубопровода
из асбестоцементных труб ВТ6 в тыс. руб.
Диаметр труб в мм В траншеях с откосами | В траншеях с креп- лениями
Глубина заложения в м до
2 3 2 3
150 200 250 300 400 500 600 700 800 900 1000 3,9 4,7 6 6,7 10,6 14,6 17,5 22,3 28,5 35,1 42 5,6 6.5 7,8 8,6 12.5 16,5 19.5 24,3 30,8 37,4 44,3 4,3 5,2 6,4 7,1 И 15 17,9 22,7 29,1 35,5 42,2 6,4 7,3 8,5 9,5 13,8 17,8 20,8 26 32,3 38,9 45,8
В траншеях с откосами | | В траншеях с креплениями
Объем мокрого грунта в % от общего количества
Диаметр труб в мм до 50 | более 50 | до 50 | более 50
Глубина заложения г I м до
2 4 2 4 2 - 4 2 4
100—200 250—400 450—700 1.6 1.7 2 6,2 6,4 6,9 3,6 3,9 4,5 14,4 14,7 15,9 1 1 1.1 1.7 1.8 2.3 1,7 1,8 2,4 4 4,3
Таблица 42.7
Таблица 42.5а
Дополнительные затраты в тыс. руб. на прокладку 1 км
трубопровода из асбестоцементных труб ВТ6 в мокром грунте
Диаметр труб в мм В траншеях с откосами [ В траншеях с креплениями
Объем мокрого грунта в % от общего количества
до 50 | более 50 | до 50 | более 50
Глубина заложения в м но
2 3 2 3 2 3 2 3
150—300 400—600 700—1000 1,8 2,1 2,3 3,8 4,2 4,6 4,1 4.8 5.3 8,7 9,6 10,6 1 1,3 1.4 1,5 1,8 2,1 2,1 2,4 3 3,3 4,1 4.7
Показатели стоимости прокладки 1 лог. м
канализационного коллектора в руб., сооружаемого щитовой
проходкой в мягких средних грунтах
Тип Диаметр В сухи, грунтах В мокрых грунтах
блоков тоннеля Категория грунтов
коллектора в мм в м 1 II III I II III
1 600—900* 1 5 124 130 137 153 163 180
Керами- ( 1400*» 2 197 207 216 232 248 275
ческие
Бетонные Г 600—900* 1.5 100 105 112 128 138 155
1 1400®* 2 163 173 183 200 213 240
Железо- бетонные [ 1800 2,56*** 290 308 323 334 354 403
1 2800 3.6*** 447 475 500 500 540 610
* Из железобетонных колец.
* * Обделка из монолитного железобетона.
* ** С внутренней монолитной железобетонной
Примечание. При наличии грунтов с большим при-
током воды и в плывунах дополнительно должны быть учте-
ны затраты на проходку щитом в указанных условиях (водо-
понижение, замораживание грунтов и др.).
обделкой.
440 РАЗДЕЛ VI. Организация строительства, технико-экономические расчеты и укрупненные показатели
Таблица 42 8
Таблица 42.9
Показатели стоимости прокладки I пог. м
дюкера и канализационного перехода через русловую
л пой ную части рек из стальных труб в руб.
Диаметр
труб в мм
Русловая часть реки с шириной
подводного перехода в м
Пойменная
часть реки
Показатели стоимости сооружения канализационного перехода
под автомобильными и железнодорожными дорогами
бестраншейным способом в кожухе из стальных труб,
в сухих грунтах при глубине заложения труб 3 м
(длина перехода 35 м, в том числе стальной кожух
длиной 20,5 л) в тыс. руб.
до 15 16—30 30—100 более 100
100
150
.200
250
300
400
500
600
700
800
29
36
42
47
51
70
97
121
47
54
56
62
66
80
102
123
56
61
66
70
73
89
109
127
90
92
1СП
102
115
123
158
167
7.5
13
16
19
23
34
52
68
Диаметр
рабочей
трубы
в мм
Безнапорный трубопровод Напорный тру-
150
200
250
300
400
500
600
700
800
900
1000
800—1000 2.9
800—1000 3
800—1000 3.1
800—1000 3,2
1000—1200 4,1
1000—1200 4,4
1200 4,9
1200 6
1200 6,9
1200 7,3
1200 7,6
400
400
400
800
800
8)0
800
1000
1200
Примечания: 1. Показатели не учитывают затрат
па устройство колодцев и укрепление берегов при переходе
трубопроводов.
2. Примерная стоимость этих работ составляет: при уст-
ройстве колодца 0,5—1 тыс. руб.: прн креплении 1 м- берегов
каменной наброской и мощением 6—7 руб.
Примечание. При изменении длины перехода в
большую или меньшую сторону до 10 м стоимость соответ-
ственно увеличивается или уменьшается в среднем на 2%
иа каждый погонный метр.
42.2 . ПОКАЗАТЕЛИ СТОИМОСТИ СТРОИТЕЛЬСТВА ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ
Стоимости зданий и сооружений исчислены из условий
строительства в сухих мягких грунтах, средних по кате-
гориям трудности разработки, за исключением особо ого-
воренных случаев.
Показатели стоимости сооружения вертикальных от-
стойников приведены только для сухих грунтов; для
определения их стоимости при сооружении в мокрых
грунтах с притоком воды до 30 м3/ч можно пользовать-
ся следующими примерными коэффициентами К:
при глубине до 4 м . 1,15
. 5 , 1,25
6 1.3
7 . 1,35
. 8 .. 1.5
9 . . 1.7
Удорожание строительства других зданий, и соору-
жений и мокрых грунтах для заглубленных объектов ка-
Показателп стой канализационных насосных станций
нализации составляет примерно 15—25% от стоимости
строительной части объекта, кроме сооружений, выпол-
няемых опускным методом, а также случаев, когда
строительство осуществляется при искусственном водо-
понижении уровня грунтовых вод.
Примерный размер удорожания в мокрых грунтах
составляет 7—10% от стоимости строительства очистных
сооружений.
Если в показателях встречается оборудование с мон-
тажом, то в них, как правило, предусмотрены затраты
на технологическое и электротехническое оборудование,
его монтаж и устройство трубопроводов.
Показатели стоимости строительства зданий и соору-
жений приведены в табл. 42.10—42.46.
Таблица 12.10
Марки насосоо Число установленных насосов Глубина зал Океания подводящего коллек- тора в м Форма или размеры d плайе в м Строительный объем в лг' при способе произ- водства работ Способ производства га ют Примечание
открытый | опускной
Стоимость в тыс. руб.
открытом | опускном | общая и том чис- ле труб, оборудо- вания и монтажа общая в том чис- ле труб, оборудо- вания и могтажа
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Аппарат нпж. Греб- не :а производитель- ностью 10— 200 косушки: низкоиапорный . высоконапорпый .. - 3 4—5 £>=1,5 М (2 шт.) £1=3 м (2 шт.) 21 21 77 77 1.3 0,36 ?,5—3,8 0,53 Сооружение не имеет надземной части То же
Глава 42. Укрупненные показатели строительной стоимости канализационных сооружений
441
Продолжение табл. 42.10
Марк! насосов Число установленных насосов Глубина заложения подводящего коллек- тора в м Форма или размеры в плане в м Строительный объем в m'j при способе произ- водства работ Способ производства работ Примечание
открытый | опускной
Стоимость в тыс. руб.
открытом опускном общая в том чис- ле труб, оборудо- вания п монтажа общая в том чис- ле труб, оборудо- вания и монтажа
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 И
21/» НФ при напоре 50 м 2 4 £>=4,5 м 170 6,9—7 1,3—1,4 Сооружение не имеет
до 37 в 170 надземной части.
2 5 0=4,5 . - 195 195 - - 7,3—7,4 1,3—1,4 С ручной решеткой То же
2*/а НФ или 4 НФ 2 3 Прямоуголь- ная в сухих грунтах 312 166 - 10,1 4,4 - - С механизированной решеткой и дробил- кой
2 3 То же, в мок- 322 — 11.1 4,4 То ж
рых грунтах 176
2 4 D=6 м 352 215 442 305 10.5 4,4 15 4,6
2 5 0=6 . 385 248 481 344 10.7—10 4,2—4.4 15,6—15,8 4,2—4,4
3 3 D=1 422 234 - 12.3—12,7 5 - -
3 4 D=7 448* 260 - 14,4—14,8 5 - -
3 4 D=7 5М 577 14—14,4 5 17—17,4 5
188 389
3 5 D=7 585 397 628 440 14.6—15 5 17,8—18,2 5
6 НФ 3 4 D=9,5 м 938 555 963 580 34,4 18 42,2 18 С механическими граблями, ручной решеткой и дробил- кой •
3 5,5 £>=9,5 , - 1102 719 - - 45,4 18 То же
3 7 D=9,5 , - 1233 850 - - 48,4 18
8 НФ 3 4 £>=11 м 1246 736 1283 773 44,7 24.4 55,4 24,4 С механическими граблями и дробил- кой
3 5.5 0=11 — 1467 957 — — 59,1 24,4 То ж
3 7 £>=11 . - 1650 1140 - - 63,6 24,7
5 4 0=16 . 2835 1710 2645 1720 81,8 37,3 98,9 37,3
5 5 D=16 , 2845 1720 - - - 99,5 37,3
6 £>=16 „ 3125 2000 - - - 107,6 37,3
5 7 £>=16 „ 3448 2323 - — — 111,9 37,3
442 РАЗДЕЛ VI. Организация строительства, технико-экономические расчеты и укрупненные показатели
Продолжение табл. 42.10
Марк I Число установлен- | ных насосов Глубина заложения подводящего кол- лектора в м Форма или размеры в плане в м Строительный объем в м> при способе производства работ Способ производства работ Примем
открытый | опускной
Стоимость в тыс. руб.
открытом опускном общая в том чис- ле труб, оборудо- вания и монтажа в том чис- ле труб, оборудо- вания и монтажа
1 2 3 5 6 7 8 9 10 11
4 ФВ-5м 2 3—4 5 D = 6m D = 6 486 308 525 486 308 525 13,1 13,6 14,5 16.9 17,4 18.3 1 объем; 6.5 6,5 6,5 9,5 9,5 9,5 нателе 15,4 16,2 17,6 20,5 21,3 22.9 — стронтел) 6,5 6,5 6,5 9.5 9,5 9,5 ьный объем С механической ре- шетк н и дробил- кой
• В мокрых труп П р и меча н и е. 2 2 2 2 тах. В 41 7 5 7 гслнт'еле D = 6 D = 7 D=7 £>= 7 i приведен полив 347 602 424 632 402 681 451 782 552 jfi строп 347 602 424 632 402 681 451 782 552 |тельиы! подземной части.
Таблица 42.11
Показатели стоимости автоматизированной дренажной
насосной станции1
Характеристика насосов (их число) Строи- тельный объем в л«3 Произво- дитель- ность л!сек Стоимость в тыс. руб.
общая в том чис- ле обору- дования с монтажом
ЭК-9а (2 шт.) 81,5 10 4,5 1.1
6к-12 (2 шт,) 120 50 6.3 1,6
8к-18 (2 шт.) 158 100 7,5 1.9
1 Опускной железобетонный колодец.
Продолжение табл. 42.12
Тип решеток Пропуск- ная спо- собность в м31сут- ки Отметка подводящего канала в м
±0-1 + + 2,5 со + + из + из из +
С механизиро- ванной очисткой 25 000 (380 л/сек) 18,8 9.8 - 19,2 9,8 - 20,7 9,8 - 21,4 9,8
То ж 75 000 23,5 24,4 26 27,1
(1 200л/сек) 12 12 12 12
Примечания: 1. В числителе приведены показатели полной стоимости; в знаменателе выделена стоимость обо- рудования с монтажом. 2. Пропускная способность, приведенная в скобках, — максимальная производительность.
Таблица 42.13
Таблица 42.12
Показатели стоимости решеток в тыс. руб.
Тип решеток Пропуск- ная СП собность в M3icym- ки Отметка подводящего канала в м
+0-1 1 ю см + СО + из из из +
С Одной механи- зированной н ручной решет- кам С механизиро- ванной очист- До 15 000 . 15 000 6,2 2,5 6,9 6,6 2,5 7,3 3 7,3 2,5 7,9 2,5 8 3 9 2.5 8,6 3 9,7 3 -
Показатели стоимости песколовок в руб.
Ти Пропускная способность в л/сек Высота насыпн в м
± 0 + 1 + 2 + 3 + 4 + 5
Горизонтальные с движением сточ- ных вод: прямолиней- ным 10—50 0,5 0,53 0,75 1 1,15 1,35
круговым 1 25—100 1,75 2 2,6 3.35 4.1 5
1 150—200 2,9 3 3,7 4,3 5 6
Глава 42. Укрупненные показатели строительной стоимости канализационных сооружений
443
Продолжение табл. 42.13
Тип песколовок Пропускная способность в л[сек Высота насыпи в м
± 0 4-1 + 2 + 3 + 41 I + 5
С бункерным дни- щем и прямо- линейным дви- { 500—650 12,1
жснисм сточ- 1 650-850 12,8 — —
вых иод ) 850—1050 - — — 15,2 —
Для иефтепере- 1 1050—1300 — — — 15,8 — —
рабатываюшего завода с подпо- ром грунтовых вод до 0,5 м ( 210—310 4,9
над низом днища / 330—400 —- 5,1 — — — —
| 410—490 — 5,8 — — — —•
Горизонтальные с прямолинейным движением сточ- ных вод, вы- полненные из сборных желе- зобетонных эле- ментов, произ- .водительностыо в м31ч: 100. 28 1,25 1,25 1,53 1,42 2 2,46 2,9
160 . 45 1.51 1.71 2,16 2,51 3,01
250 69 1,52 1,59 1,78 2,25 2,62 3,02
400-1000. . 111—270 6 6,1 6,5 8.2 9 10,2
1250-2000 . 317—555 7,8 8.4 8,6 10,4 11,6 13
Таблица 42.14
диаметр
8
9
10
высота
8
9
9
Продолжение табл. 42.1Л
Емкость
отстойнн-
Стоимость В ТЫС. руб.
одного
отстой-
ника
группы
из четы-
рех от-
стойников
Из сборного железобетона
288
362
461
19
21,2
24.1
РУппы
восьми
Отстойни-
ков
38 3
43
48,5
Таблица 42.16
Показатели стоимости вертикальных вторичных
(после биофильтров) отстойников из монолитного железобетона
Размеры в м Емкость Стоимость в тыс. руб. в грунтах
диаметр высота отстойника В Ж3 сухих мокрых
4 3,85 34 0,7 0,8
5 4,35 Г57 0,9 1.1
6 4,85 86 1,1 1.5
7 5,35 124 1,4 2
8 5,85 170 1,8 2,9
9 6,35 226 2,3 3,9
Показатели стоимости двухъярусных отстойников
Размеры в м Емкость отстойника в ж3 Стоимость в тыс.- руб. группы
диаметр высота из двух отстойников из четырех отстойников
Из монолитного железобетона
5 7 115 5,9 11.1
8 135 6,7 125
6 7. 160 6.8 12,9
8 188 7,9 14,3
8. 8 316 9,1 17
9 366 10,7 19,5
10 9 542 13,4 25,5
10 620 15,3 29
Из сборного железобетона
6,5 | 1 7 j | 195 | 7,6 | | 14,6
10 7 1 408 21,7
8 1 1 487 — 25,4
12 8 676 27,9
9 769 31,2
Таблица 42.17
Показатели стоимости вертикальных вторичных
отстойников из монолитного железобетона
Размеры в м Емкость отстойника в ж3 Стоимость в тыс. руб. в грунтах
диаметр высота сухих мокрых
4 4,8 5,3 46 1,1 1.2
5 75 1.25 1.6 2
6 5,8 113 1,6
7 6,95 165 2 2,6
8 7,55 231 2,5 3,4
9 8,15 304 2,8 4,2
Таблица 42.15
Показатели стоимости вертикальных первичных отстойников
Размеры в м Емкость отстой- ника в м3 Стоимость в тыс. руб.
диаметр высота ОДНОГО отстой- ника группы из четы- рех от- стойников группы из восьми отстойни- ков
Из монолитного железобетона
5 6,85 105 2,1 — .—
6 7,15 151 2,6 — —
7 7,77 216 2,9 —— -—.
8 8,1 283 3.6 -—
8,5 8,3 322 4 — .—
9 8,5 362 4,3 — —
Таблица 42.18
Показатели стоимости вертикальных^ вторичных
отстойников из сборного железобетона
Размеры в м Емкость отстой- ника в м3 Стоимость в тыс. руб. группы
диа- метр высо- та нз двух отстой- ников из четы- рех от- стойни- ков из вось- ми от- стойни- ков
4 4,8 46,1 3,7 —
6 . 5,8 113,1 5,8 12,2 —
8 6,8 217,8 8,2 16,3 33,1
9 7,3 286,1 — 19,4 40,1
10 7,8 366,3 — — 45,5
П] ЛИ CTI вторив р и м е ч ЭИМОСТН (ных вер а н н е. В для .паи тикальныз данном случ более распро 1 отстойников. ае приведены страненных i [ показате- сомпоновок
444 РАЗДЕЛ VI. Организация строительства, технико-экономические расчеты и укрупненные показатели
Таблица 42.19
Показатели стоимости первичных горизонтальных отстойников
Наименование Строи- тельный объем в м3 Расчетный объем в м3 Стоимость в тыс. руб.
Отстойник горизонтальный двухсекционный без скреб- ков, с производительностью одной секции 200 л/сек (всего 400 л[сек) при 1,5-ча- совом отстаивании 3480 2216 45,4 6,3
Кроме того, оборудование механических жиросъемни- ков . . — — 2.4
Таблица 42.20
Показатели стоимости радиальных отстойников
из монолитного железобетона
Наименование С механизиро- ванным удале- нием осадка С самотечным удалением осадка
Стоимость в тыс. руб.
общая в том чи- сле обо- рудования с монта- жом общая в том чи- сле обо- рудования с монта- жом
Первичные отстой нки диаметром1 в м: 16 20 61 76 29 33 52 67 21 25
Продолжение табл. 42.20
Наимен С механизиро- ванным удале- нием осадка С самотечным удалением осад- ка
Стоимость в тыс. руб.
об- щая в том чи- сле обору- дования с монта- жом об- щая в том чи- сле обору- дования с монта- жом
Первичные отстойники диаметром1 в ж: 24 28 Вторичные отстойники диаметром2 в м: 16 20 24 28 1 Комплекс нз четы чаши, насосной станцш группы отстойников, Kai сборников; трубопровод! трубопроводов. 2 Комплекс из четы чаши, подводящих и от выпуска ила; илосос и 99 115 57 75 89 110 рех отс I для г меры bi ы 31 ка рех отс водящш эрлифт 41 45 21 27 28 32 ТОЙНИКОВ, [ герекачки о апуска осад меры соеди ТОЙНИКОВ, { с трубопров для взятш 86 103 тспреде садка 1 1ка и Д1 нения с >аспреде ОДОВ, Д1 FI Проб. 31 35 лительной 13 данной зух жнро- 1ТВОДЯЩИХ лительной зух камер
Таблица 42.21
Показатели стоимости усреднителей из сборного железобетона в тыс. руб.
Характеристика Рабочий объем (максимальный) в м3
40 64 | 1 100 1 160 252 400 500 640 800 1000 1200 1600 2000
Контактного типа При среде стоков: щелочной 1.4 2 2,5 3,6 4.8 —
2,9 4 5,2 7,8 9,6
Проточного типа При щелочной среде стоков: с одним лотком и желе- зобетонными перегород- ками 8.4 12 13,9 18,1 19,9 24,5 32,5 39,8
с двойным лотком и дере- вянными перегородками 2,4 3,4 4.3 7.3 9,1 10,6 14,4 16,6 21,4 21,9 26,8 35,3 43,8
При кислой среде стоков: с одним лотком и железо- бетонными перегород- ками __ 25,2 32,6 40,2 51 59,3 74,1 95,5 118,6
с двойным лотком и де- ревянными перегород- ками 5 7 9 14 18 22,2 28,6 34,8 44,2 47,5 59 76,2 95
Примечание. Показатели стоим ГОСТИ уч! ггывают затраты на устр! эйство коммуняк аций.
Глава 42. Укрупненные показатели строительной стоимости канализационных сооружений
445
Таблица 42.22 Показатели стоимости биокоагуляторов из сборного железобетона в тыс. руб. Таблица 42.24 Показатель стоимости биофильтров с вращающимся оросителем (круглые)
Наименование Стоимость сооружения общая при диаметре в м
Техническая характс- рпстика Стоимость сооруз с шатром ГСПН руб. без шатра
.8 9 10 » том чи- сле обо- рудования
количество секций и их размер в лг окисли- тельная мощность в кг!сут- ки. (двух секций) всего в том чи- сле обо- рудования всего в том ’ЛС рудовапня
Группа нз четырех емкостен из сборного железобетона (соответствующие первич- ным отстойникам) с камер- ными биокоагуляторамп: деревянными . . железобетонными . . асбестоцементными по каркасу Производительность бпокоа- гуляторов (максимальная) в мЧч: одного. четырех 30,7 31,9 30,6 130 520 33,3 34,7 33 160 640 36,6 38,1 36,2 200 800 9,3 9,3 9,3
Две диамет- ром 15 м То же, 21 м 1-11—177 207—415 51 3,6 49 4,34
Таблица Показатели стоимости на 1 м3 загрузки биофильтров в руб.
Показатели стоимости биоои со спринклерным распредел< Таблица 42.23
1ЛЬТРОВ шием Наименование Объем загрузки в ж3
Техническая характеристика Стоимость сооружения в тыс. руб. до 500 500—1000 1000—2000 2000—3000
Количество секций в .сооружении Размер о> шш в м Площадь Строительный объем в м3 Окислительная м о ш- пость в кг/су тки (двух секций) с
застройки К я СП о ч о с ш а э о □ и том числе б оборудования оез и § в том числе “ оборудования Биофильтры со сприн- клерным распреде- лением: с шатром без шатра. Биофильтры с вра- щающимся ороси- телем: с шатром без шатра . 83 39 65 35 70 53 32 35 50 31
2 2 2 2 жел 6X9 12X9 12X21 18X21 18X21 П р п м । езобето! 2. Мате] 236 390 756 1053 1647 е ч а н га; ст знал д 206 346 700 985 1 555 и я: ены 1 ;ля за 1 357 2 240 4 687 6 510 10189 1. Бп шатра грузи 32—65 65—130 151—302 227—454 378-758 «фильтры — кирпич г биофпль 21,5 32,1 58,9 80,8 129,3 npiIHl ные т тров - 1,3 1,8 3,4 4.2 8,1 аты из ОЛЩИН1 - шлак 5,9 16,1 34,7 47,4 80,2 : Сбор □й 51 0,9 1,2 2,4 3 6,6 ного см.
Показатели стоимости четырехсекциониых аэротенков полезной емкостью 12 000—120 000 .и3
Техническая характеристика Показатели стоимости в руб.
Условная (полез- ная) емкость аэротенка в л? до количество коридоров секции длина кори- дора в м 1 ширина ко- ' ридора в м г лубппа в м варианты Общс- строптсль- ные ра- боты на 1 Л1я ем- кости Трубопрово- ды (на одно сооружение) Поправки на варианты при уменьшении
строи- тель- ная полез- ная минималь- ная ем- кость в № минималь- ная длина коридора в м емкости па 1 Л1Л длины трубопро- водов
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
12 000 (12 160) 18 000 (18 280) 24 000 (24 120) 30 000 (30 480) 46 000 (45 680) 61000 (60 920) 60 000 (60 200) 90 000 (90 280) 120 000 (120 400) Примечав При использо Вначале onpej графах И и 12. 2. Технически! перегородок из сб 3. Показатели ных железобетони 2 3 4 2 3 4 2 3 4 п я: 1. Г вании в гелястся 2 показа: юрного 1 стоимос ых элем 101 101 101 119 119 119 150 150 150 Трнвсдеи арианто полная гели при келезобе ти преду еитов. 5 5 5 8 8 8 10 10 10 тые пс в мены стопмс ведепы i тоиа. гемдтрив. 3,4 3,4 3,4 4,4 4,4 4,4 5,4 5,4 5,4 жазател! лей ем1 1сть, ко: 13 проек ают зат[ 3 3 3 4 4 4 5 5 5 I СТОИМ' гости и горая ci та, пред; >аты при 5 880 8 820 11 760 20 608 30 912 41 216 40 600 60 900 81 200 ости предус: длины (см. шжается па усматриваю!! вариантах у 49 49 49 80 80 80 102 102 102 матрияают ' графы 7 и объем умен [его устрой стройства I 14-16 13—15 12—14 10—12 9,5—11 9—10,5 9—10,5 8—9,5 7,5-8,5 сооружение, 8) следует • |ьшеиип емк! ство наруж! I а ружных < 12 300 17 350 26 300 15 500 24 300 31200 29 350 44 450 56 100 рассчи’ учитыват □сти ил ных сте :теп из » 9,2 9,2 8,6 6,2 6 5.7 5 4,7 гапное на макс ь поправки (< и длины по цен п из монолптне юиолнтиого же Стоимость умен - шастся пропор- ционально уменьшаемой емкости им а льну ю емкость. :м. графы 11 и 12). 1ам, приведенным в >го железобетона и лезобетопа и сбор-
446 РАЗДЕЛ VI. Организация строительства, технико-экономические расчеты и укрупненные показатели
Таблица 42.27
Показатели стоимости воздуходувных станций, совмещенных со станцией циркуляции ила
Техническая характеристик Стоимость в тыс. руб.
Производите; ность по воздуху в Jtt’/Ч Число установленных Марка турбовоз- духодувок Строительный объем о общая в том числе обо- рудования с монтажом
турбовозду- ходувок’
10 000 I очередь—5000 15 000 I очередь—10 000 35 000—45 000 Примечание 3 2 5 3 5 с В знаменателе п 2 или 3 2 2 или 3 2 7 риведен строители ТВ-80-1,6 360-22-2 или 360-21-1 гый объем подземнс 1573 203 1573 203 2085 265 2085 265 6000—6500 зй части. -19,3 40,3 67,2 5-1,4 160—165 30,3 21,3 41,8 29 90—100
Таблица 42.28
Таблица 42.30
Показатели стоимости горизонтальных контактных резервуаров
из монолитного железобетона
Емкость секции Максимальная пропускная способность “ секции в ж=/ч Стоимость в тыс, руб. при ко- личестве секций в одном соору-
2 3 4
10 12 0,7 1 1.3
17 19 0,9 1,2 1,5
26 31 1,1 1,5 2
36 42 1,3 1,9 2,4
42 57 1,4 2 2,6
51 70 4,5 5,3 5,9
2,8 2,8 2,8
100 5,7 6,5 7,5
73
3,5 3,5 3,5
101 127 2,7 4 5
127 180 3,3 5 6,4
141 202 3,4 5,2 6,8
166 226 4,3 6,4 8,1
Примечание. В- знаменателе приведена стоимость
механической лопаты для сгребания ила.
Таблица 42.29
Показатели стоимости 1 строительного объема
контактных резервуаров
Показатели стоимости вертикальных контактных резервуаров
из монолитного железобетона
Техническая характеристика сек Стонмость сооруже- ния в тыс. руб.
размер в плане в м объем в м3 пропуск- ная спо- собность в тыс. л’/сутка количе- ство сек- ций
строи- тельный полез- ный
14X14 П р 1 оборудо 817 1 м е ч а и вания. 353 и е. В з 20 25-31,5 40 63 80 наменателе 2 3 4 6 8 приведена 21,1 1,4 31,5 2.1 43,8 2.8 67,4 4,1 90,5 5,6 стоимость
Строительный объем резервуара в м3 Средняя стоимость в руб.1
До 50 33
51—100 21,5
101—200 17,5
201-400 13,5
401—600 13
Без стоимости механической
Показатели стоимости вертикальных контактных резервуа*
ров следующие (в руб.):
на 1 ju3 полезной емк 31—32
1 „ строительного объема . 13—14
1 мЧсутка очистки сточных под для соору-
жений производительностью:
до 50 тыс. м3}сутки. 1050
более 50 1100
Глава 42. Укрупненные показатели строительной стоимости канализационных сооружений
447
Таблица 42.31
Показатели стоимости метантенков1
Техническая характеристик Показатели стоимости сооружен ия в - тыс. руб.
диа- метр в м количе- ство ре- зервуа- ров строи- тельный объем здания об- служива- ния и ки- оска В Jit3 емкость резервуа- ров D Л£а общая в том чис- ле обору- дования с монтажом
12,5 2147 4 000 140,5 21,9
15 4 2147 6 400 188,6 24,6
17,5 4 2232 10 000 270 30,4
20 2791 10 000 396
1 Комплекс из резервуаров, здания обслуживания, про- ходных тоннелей, киоска приборов газовой сети, трубо- проводов метантенков и камеры управления, а также элект- рооборудования и КИП.,
Таблица 42.32
Показатели стоимости цеха обезвоживания осадка1
Очистные станции производительностью в тыс. лс’/сугаки 400—600 50—100 10—20
Стоимость сооружения в руб. па 1 мУсутки. осадка . . . 1 Включая источники д. 160—200 пя промьгвк 250—300 и и уплотне 400—500 ни я.
Таблица 42.33
Показатели стоимости хлораторных
Наи. i Строи- тельный объем в л3 Стоимость в тыс. руб.
общая в том числе оборудования с монтажом
Хлораторпая установка для очистки бытовых сточных вод пропускной способ- ностью до 50 мЦсутки . . 95 1,7 0,2
Хлораторные, работающие на жидком хлоре (без встроенной котельной), производительностью в кгрг. 5 240 6.8 1,6
10 220 7,4 1,6
40 350 13,3 5,1
Хлораторные производитель- ностью 5 кг/ч, работающие на жидк хлоре и хлор- ной без встроенной котельной 230 7,5 1.9
встроенной 390 8,8 2,1
Таблица 42.34
Показатели стоимости иловых площадок
Тип оснований Стоимость 1000 Л1а в руб.
Естественное . Искусственное: песчано-шлаковое . песчано-щебеночное асфальтобетонное 600—1100 1700 3000—4000 5500—6000
Таблица 42.35
Показатели стоимости полей фильтрации и поле.!’ орошения
Наименование Стоимость 1000 Л1- в руб.
Поля фильтрации площадью от 50 до 100 га орошения. 500—700 50—100
Таблица 42.36
Показатели стоимости лотков бетонных и железобетонных
Лотки Ориентировочная стоимость 1 пог. м в руб.
Односск ионные шириной в м: 0,8 1.2 1,6 Двухсекционные шириной в я: (1,2—1,4)4-0,8 . . . (1,2-1,4)-]-(1,2—1,4) 1,64-1,6 . 1,64-2 25—35 35—40 40-45 60 65—70 75—80 80-85
Таблица 42.37
Показатели стоимости канализационных сооружений
малой производительности
Наименование Стоимость сооружени в тыс. руб.
1 2
I. Сливные станции, оборудованные ре- шетками с механическими граблями, дробилкой и норией: на одно приемное место производи- тельностью 5—10 м3/ч 17,7
па два приемных места производи- тельностью 10—20 лг’/ч . 18,3
II. Хлораторные для обслуживания станций механической очистки стоков с расхо- дом сточных вод в мУсупим: 50. . 0,9
50-100 2,г
III. Септики Кирпичные производительностью в мЦсутки: 0,5 . 0,25
1 . 0,35
2. 0,55
4. 0,85
Железобетонные производительностью в мусутки: 0,5. 0,2
1. 0,25
448 РАЗДЕЛ VI. Организация строительства, технико-экономические расчеты и укрупненные показатели
Продолжение табл. 42.37
Наименование Стоимость сооружения в тыс. руб.
1 2
III. Септики Железобетонные производительностью в мЧсутки: 2. 4. 8. IV. Дознруютпе камеры При септиках производительностью 4 лг>: кирпичные . железобетонные То же, при железобетонных септиках произ- водительностью 8 я3. V. Насосные станцпп Кирпичные с насосом ВНЗ-5 или IB-0,9 Железобетонные с насосом ВНЗ-5 про- изводительностью м3/ч: 3-5 5 . . . . Железобетонные с насосом IB-0,!) производительностью 1—2 м'Чч. . Железобетонные с насосом 1СЦВ-1.5 производительностью 1—2 жЦч VI. К мплек очистных канализационных сооружений с расходом до 100 мЧсутка для климатических районов со средней годовой температурой не ниже 2 °C Двухъярусные отстойники с шатром для расхода сточных вод 50 мЧсутки: железобетонный . кирпичи " То же, железобетонные без шатра для расхода сточных вод 100 м31сутки . . . Биофильтр с хлораторной и вторичным отстойником с распределением через качающиеся желоба для расхода сточ- ных вод в м31сутки: 50. 100. То же, с распределением через спринк- лерные головки для расхода сточных вод 100 я-Чсутки. . Примечай и е. Железобетонные и имеют автоматическое управление. 0,45 0,5 0,9 1,4 1.2 1,2 1.1 1,35 1,75 1.3 1.1 2.1 2,5 9,3 12,8 12,7 асосные станции
Таблица 42.38
Показатели стоимости зданий и сооружений
вспомогательного назначения
Наименована Строи- тельный объем в м3 Стоимость в тыс. руб.
общая в том чис- ле обору- дования с монта- жом
Контора-лаборатория при очист- ных сооружениях канализации производительностью в тыс. Мг/сутки: 581 14,7 3,8*
7—30 . ‘ 790 19 5,6*
30—100 . . .... 1250 27,6 6,1*
Ремонтно-механические мастер- ские с водомерной для водо- проводно-канализационных хо- зяйств с населением 100— 200 тыс. человек .... 1875 34,4 : 11,7
То же, водопроводно-канализа- ционного хозяйства .... 4820 69,7 , 25,8
Продолжение табл. 42.38
Нанменованп Строи- тельный объем в м> Стоим, общая ОСТЬ в тыс. руб. в том чис- ле обору- дования с монта- жом
Склады материалов и оборудова- ния водопроводно-канализа- ционного хозяйства города с населением 100—300 тыс. чело- век Участковый склад материалов и оборудования водопроводно- канализационного хозяйства го- рода Входят затраты на прпоб] ли п инвентаря. 864 586 ретенпе обе 14,4 8 фудовап 1.4 0,9 епя, мебе-
Таблица 42.39
Показатели стоимости складов хлора, проходных, ограждений
Нанмеиовенпе Строи- тельный объем В Л2 Стоимость в тыс. руб.
общая в том чис- ле обору- дования с монта- жом
Склады Расходные жидкого хлора при емкости в баллонах: 40 100 200 300 Расходный на 24 бочки емкостью 12 т Базисный—хранилище на три емкости по 50 т (всего 150 г) Базисный — комплекс сооруже- ний: хранилище хлора на 100 т . . дегазационное, промывное и разливочное отделения . ремонтная мастерская, ком- прессорная и котельная . . железнодорожная рампа . трансформаторная подстан- ция железнодорожный пост для перелива хлора эстакада и межцеховые ком- муникации . водопровод, ИЯ, теплосеть Проходные конторы* пункты1. Ограждения из сборного железо- бетона2 высотой в м: до 2 , 3 Столбы с колючей проволокой . 1 Стоимость за 1 лР строител 2 Стоимость 1 пог. 145 304 517 732 1349 1609 1609 905 1143 I До 500 1 . юоо 1 100 t 500 иного объем 2,9 4,4 6,1 7,5 22,9 40,4 40,4 20,3 29,4 1,1 1,7 0,5 3,4 2.4 12,5 10 18 15 14,5 20 2,5 а. 0.2 0,7 •0,7 0.7 10,9 15,5
Глава 42. Укрупненные показатели строительной стоимости канализационных сооружений
449
Таблица 42.40
Показатели стоимости нефтеловушек в тыс. руб.
Наименование Производительность в л/сек
3-5 6—10 15 ?.О 151 по 165 220
Высота панели
В м Подпор грунто- вых вод над пи- 3* 3** 3 3 3 3 3 3
зом дииша в м Объем в л3: 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 1.5 1,5 1,5
строительный 80 155 270 101 596 1340 2010 2670
полезный . . Стоимость в тыс. 43 91 128 220 357 760 1230 1700
„ РУб В том числе обо- рудования 2,1* 3,8** 4,9 6,2 8,3 27,1 40,2 52
с монтажом Прп высот 1,9 тыс. руб. 0,7 е пане 1,3 ли 2,2 1,3 1.6 1,6 14,3 С( 21,7 эста в; 23,4 1яет
•* Прп высоте панели 2/ 3,4 тыс. руб. СТОИМОСТЬ 1 ее составляет
Приме > лезобетона. 1 Стеновые панели — из сборного же.
Таблица 42.41
Показатели стоимости насосных станций
при нефтеловушках для перекачки нефтепродуктов и осадка
Наименование оборудована 1 Строп-. тельный объем в ж3 Стоим всего юсть в тыс. руб» в том числе оборудова- ния с мон- тажом
Центробежные асосы 5НКЭ- 9X1 п 4НФ, ixpeBoii насос 1.5ВС-1.3 Паровые насосы ПИЛ-S и цен- тробежные 4 НФ, вихревой на- сос 1.5ВС-1.3 Центробежные насосы 4НФ для перекачки осадка, вихревой насос 1.5ВС-1.3 Прп м е ч а и и я: 1. Насос 2. В знаменателе показан ( 980 580 980 580 440 275 иые ста п ц эбъем под: 29,5 33,5 1-1,6 ни опус 1СМПОЙ ' 6,6 11,3 иного типа, части.
Таблица 42.42
Показатели стоимости нейтрализационных установок
Наименованн Строи- тельный объем в ж3 Стоимость в тыс. руб.
всего в том числе оборудова- ния с мон- тажом
Отделение приготовления реаген- та производительностью по из- вести в т/сутки: 0,3-4 1132 25.4 16,3
4-16 252 4173 47 11,8
Насосная станция кислотных сто- ков производительностью о л3/ч: до 500 448 806 28,3 7,3
500-1000 594 1092 37,8 8,9 V
820
Продолжение
Наименование Строп- тельный объем в ж3 Стоимость в тыс руб.
всего в том оборудова- ния С
Ершовый смеситель пропзв тельностыо до 1060 м3/ч . Прп м е ч а и и е. Б зиам, земной части. енателе п< 1.4 оказан объем под-
Таблица 42.43
Показатели стоимости станций нейтрализации
кислых сточных вод известковым молоком
Произво: т/сутки Строи- тельный объем в м3 Стоимость в тыс. руб.
всего в том ле обору: ния с мон- таж
0,5—1 1500 35,8 10,1
2105 50 10,7
10 4265 96 25,4
20 5215,1 136 29
40 6149 187 37
Таблица 42.44
Показатели стоимости радиальных отстойников
для сточных вод газоочистки доменного газа в тыс. руб.
Наименование Диаметр в ж
30 40 50
Б сухих грунтах В том числе: 111 158 186
строительные работы . . 59.3 92,5 116
оборудование с монтажом . 51,7 65,5 70
В мокрых группах. В том числе: 129 201 225
строительные работы . 77,3 51,7 135,5 185
оборудование с монтаж 65,5 70
Примечай и е. Комплекс из двух отстойников, мовой насосной станции, тоннелей п лотков. шла-
Таблица 42.45
Показатели стоимости отстойников для сточных вод,
прокатных станов, прокатных и трубопрокатных цехов
Наименование Строи- тельный объем в ж3 Стоимость в тыс. руб.
всего в том числе оборудова- ния с мон- тажом
1 2 3 4
1. Первичные отстойники прокат- ных станов производитель- ностью до 3 млн. т/год: без насосной (яма для ока- лины, отстойника и бункер) 1516 . 29,2 0,4
с насосной (входная камера, яма для окалины, отстой- ник, камера перелива, заборная камера, насосные помещения, машинное от- деление, бункер) 1801 67,6 1,9
450
РАЗДЕЛ VI. Организация строительства, технико-экономические расчеты и укрупненные показатели
Продолжение 42.45
Наим Строи- тельный объем в Л13 Стоимость в тыс. руб.
всего в том числе оборудова- ния с мон- тажом
1 2 3 4
2. Вторичны отстойники на 60 секций прокатных и трубопро- катпы. цехов грейферным краном па аг/ ду и автодо- рогой: из монолитн железобе- тона . ... - сборного железобетона 460,6 40
509,1 40
3. То ж с грейферным краном на железнодорожном ходу с yi желез дорожными путями: сслелобе- тона. ... 470 37
нз сборп железобетона . 517,5 37
Таблица 42.46
Показатели стоимости общестроительных работ
здан " сооружений металлургической промышленности
Наименование объек Единица нзмерсип Стоимость в руб.
Отстойники шламовые углеобогати- льиых фабрик Насоспые шламовых отстойник Отстойники коксовых блок . Насосные станции коксовых блоков . Насосны установки по производ- ству высокотемпературного пека . . Насосны конденсации химических цехов Насосные цехов сероочистки . 1 я3 сооруже- ния 1 я3 строи- тельного объ- ема 1 м3 емкости 1 л3 строи- тельного объ- ема То ж 13,5 25 18 11 13,5 13 10
423. УКРУПНЕННЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ СТОИМОСТИ
ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ КАНАЛИЗАЦИИ
НА 1 м3 БЫТОВЫХ СТОЧНЫХ ВОД
Подбор объектов очистных сооружений и их компо-
новка зависят как от количества сточных вод, так и от
местных условий. Ввиду значительного часто решающе-
го влияния местных условии на применение того или
иного типа очистных сооружений до сих пор не удается
разработать стабильных показателей стоимости строи-
тельства очистных сооружений канализации на 1 лг3 бы-
товых сточных вод.
Проработка этого вопроса в Водокаиалпроекте,
исходя из состава сооружений для определенных объ-
емов сточных вод и разновидностей механической и
биологической очистки, позволила определить при-
мерные затраты на эти цели, подведенные на рис. 42.1
и 42.2.
Примерный удельный вес затрат на отдельные соору-
жения из общего комплекса, стоимости строительства
очистных -сооружений приведен в табл. 42.47.
Таблица 42.47
Примерный объем затрат в % на отдельные сооружения
Наименование Для сооружения биологической очистки при устройстве Для сооружения ме- ханической очистки при устройстве от- стойников 1 Средний объем за- трат по сооруже- ниям
би оф троп ! аэротен- ков
П.’ско; вкп . 1 Отстойники: 0,2—3 1—3 3—6 1.4
двухъярусные .| 10—15 —. 25-35 14
ИСр И1ЧНЫС . —— 10—15 — 12,2
вторичные . 1—1 . 2-8 — 4,8
Контактные резертуарь . 2—1 1—3 2—4 2,4
Биофильтры . 40—70 — — 55
Аэротенки. —• 15—30 — 20,6
Метантенки . . 5-12 —— 8.1
Иловые площа; 1—2 -—а 1-2 2
Удельный вес отдельных элементов схем канализации
в зависимости от местных условий (рельеф местности,
система очистки и др.) имеет существенное различие.
При этом примерная разбивка в % к общей стои-
мости затрат на канализацию по данным Украинского
Гипрограда составляет:
сети и коллекторы . 45—75
0—15
напорные трубопроводы . 0—20
очистные сооруже 20—55
Стоимость малой канализации должна быть не выше
нижних пределов стоимости обычной канализации. От-
несенная на I лг2 жилой площади канализуемых объек-
тов, она составляет 7,5—10 руб. (для местных систем с
биологической очисткой в естественных условиях).
42.4. ПРИМЕРНЫЕ УКРУПНЕННЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ
РАСХОДА КОНСТРУКТИВНОГО МОНОЛИТНОГО
ЖЕЛЕЗОБЕТОНА НА 1 л3 ЕМКОСТИ
Примерные укрупненные показатели расхода конст-
руктивного монолитного железобетона (днище, стены,
перекрытия' и другие конструкции) в м3 иа 1 м3 емкости
приведены в табл; 42.48—42.50.
Таблица 42.48
Примерные укрупненные показатели расхода
конструктивного монолитного железобетона на 1 я3 отстойников
Тп Диаметр в я Рас- ход арма- туры в кг
4 5 6 8 9—10
Двухъяру — 0,2 0,2 0,17 0,16 0,15 9.
Первичные — 0,2 0,17 0,17 0,14 0,14 4-5
Вторичные вертикаль- ные 0,24 0,2 0,2 0,16 0.14 0,14 4—5
Глава 42. Укрупненные показатели строительной стоимости канализационных сооружений
451
Рис. 42.1. График укрупненных показателей стоимости очистных сооружений механической
и биологической очистки в зависимости от среднесуточных расходов
1 — механическая очистка на .даухъяруспых отстойниках; 2 — то же, на первичных отстойниках; 3 — биологическая
очистка па биофильтрах с двухъярусными отстойниками; 4 и 5 — то же, на высоконагружаемых биофильтрах в темпе-
ратурном поясе соответственно его 3° и 3—10°С; 6 и 7 — биологическая очистка на аэротенках соответственно на пол-
ную и неполную очистку
Среднесуточные расходы в м3! сутки
Рис. 42.2. График укрупненных показателей стоимости полей орошения и фильтрации в зависи-
мости от среднесуточных расходов
1, 2 п 3 — поля орошения соответственно на спокойном, среднем и резко выраженном рельефах; 4, 5 и 6 — поля филь-
трации соотЕетствешю на спокойном, среднем и резко выраженном рельефах
452 РАЗДЕЛ VJ. Организация строительства, технико-экономические расчеты и укрупненные показатели
Таблица -12.49
Примерные укрупненные показатели расхода
конструктивного монолитного железобетона на 1 л:3 аэротенков
Емк 12 000 18 000 24 000 30 800 46000 50 000— 120 000
Объем желе- зобетона В Л13 0,17 0.15 0,14 0—12 0,1 0,09
Расход арма- туры в кг . 15 10 9—10 9—10 7-9 7-9
Таблица 42.S0
Примерные укрупненные показатели расхода
конструктивного монолитного железобетона на 1 л>.3
метантенков и радиальных отстойников
Наименование Объем желе- зобетона в л3 Расход арма- туры в кг
Мет: 0,18—0,22 28-36
Радиальные 16-i-t>0 м Г)= 0,08—0,09 4—7
42.5. ПОКАЗАТЕЛИ СТОИМОСТИ 1 л3 ОТДЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ И ЧАСТЕЙ КАНАЛИЗАЦИОННЫХ
СООРУЖЕНИЙ ИЗ МОНОЛИТНОГО И СБОРНОГО ЖЕЛЕЗОБЕТОНА
Указанные показатели стоимости приведены в табл. 42.51.
Таблица 42.51
Показатели стоимости 1 лР отдельных конструкций и частей канализационных сооружений из монолитного и сборного
железобетона
Стоимость руб. (прямые затраты)
Нанмеп Сборные копстру по нормам* Мополптные конструкции во нормам Расход ар- матуры Ст.З в кг
комплексным раздельным комплексным раздельным
1 2 3 4 5 6
Элементы конструкций аэротенков, аэрофильтров, биокоагуляторов, насосных станций, отстой иков и резервуаров разного назначения Стен : прямоугольные круглые Колонны Балки тавровые Гк регородки . Перекрыто Разные мелкие конструк Биофильтры прямоугольные . Нефтеловушки. Нефтеотделнтелп Фильтры прямоугольные Осветлители » . Опоры под лотки и сооруж ц; К-16 . К-12.5 К-15 Метантенки Песколовки с , круговым . •• прямолинейным Отстойники вертикальные первичные и вторичные круглые при толщине стен в мм: 100 120 более 120 . Отстойники двухъярусные круглые с толщиной стен в мм: 130 170 . . ; более 170. . Контактные резервуары прямоугольные при толщине стен в мм: 150 .. . более 159. Элементы конструкций биокоагуляторов, биофиль- тров, илоу плотните лей и отстойников разного назначения круглой формы Днище: 61 80 73 76 76 51 46 45 44 87 82 70 81 68 67 59 43 114 66 78 65 58 70 64 56 53 60 48 2Й II 1 1 1 1 1 I 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 120—150 50 100 105 90 130 80 90—120 90—120 90—120 120—135 120—135 35 35 35 35 120 80 150 40 60 50 70 60 75 70 65 75 55 50
Глава 42. Укрупненные показатели строительной стоимости канализационных, сооружений
453
Продолжение табл. 42.51
Стоимость в руб. (прямые затраты)
Наименование Сборные конструкции по нормам Монолитные конструкции по нормам Расход ар- матуры Ст. 3 в кг
комплексным раздельным комплексным раздельным
1 2 3 4 5 6
Стены толщиной в лгм: 100 120 140 160 180 - более 180 Элементы, конструкций аэротенков, аэрофильтров, биофильтров, нефтеловушек, нефтечтделиигелей и отстойников горизонтальных разног э назначения Днище .... Стены толщин 150 200 .. . более 200 . Балки ... Перагородки. Перекрытия Насосные станции круглые Днище Стены толщиной в мм: 250 300 400 500 ... . более 500 . Насосные станции прямоугольные Днище .... Стены толшп 250 300 400 . 500 . • . более 500 .. . Лотки (в сооруж вне сооружений) при толщине стен в мм: 70 . . . более 70 . . . . Бетонные конструкции в сооружениях: набетонка для создания гидравлического днища . фильтросные каналы . 63 68 111111 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11111 1111 58 46 18 28 100 88 73 65 60 53 35 70 63 45 45 68 40 26 48 43 36 32 30 27 44 40 34 30 28 150 130 130 120 110 100 85 120 120 100 75 100 ipo 50 100 90 80 60 40 50 80 75 60 45 40 50 50
ЛИТЕРАТУРА
К разделам I, II и III
Аронов С. Н. Сооружения на водопроводной сети
и водоводах, Госстройиздат, 1959.
Е в и л е в и ч А. 3. Расчет и проектирование илопро-
водов, изд, 2-е. Изд-во МКХ РСФСР,. 1962.
Конюшков А. М., Яковлев С. В. Водоснабже-
ние и канализация. Госстройиздат, 1960.
Максимове к и й Н. С. Очистка сточных вод.
Изд-во МКХ РСФСР, 1961.
М а л и ш е в с к и й И. Г Кондратьев Н. И.,
Алешко П. И. и др. Водопроводные и канализацион-
ные насосы и насосные станции. Изд-во Харьковского
ордена Трудового Красного Знамени Государственного
университета имени А. М. Горького, 1960.
М о н а с т ы р с к'н п-В а й н ер И. С. Голубе-
ва 3. Н. Хлорное хозяйство водопроводов и канализа-
ций городов. Изд-во МКХ РСФСР, 1959.
Руффель М. А. Определение степени разбавления
сточных вод .при санитарной охране водохранилищ. «Ги-
гиена .и санитария» № 3, 1958.
Тур к В. И. Насосы и насосные станции. Госстройиз-
дат, 1961.
Френкель Н. 3. Гидравлика. Госэнергоиздат, 1947.
Шигорнн Г Г Выбор систем канализации для на-
селенных мест. Сборник научных трудов, вып. 38. Изд.
Ленинградского инженерно-строительного (института,
1961.
Ш и г о р и н Г. Г. Общесплавная система канализа-
ции. Изд-во МКХ РСФСР, 1960.
Шишкин 3. И. Карелин Я. А., Колоба-
нов С. К., Яковлев С. В. Канализация, Госстройиз-
дат, I960.
Щеглов К. А. Насосные станции для перекачки
сточных вод и осадков. Изд-во МКХ РСФСР, 1957.
Временная инструкция по проектированию ливнесточ-
ных сетей на территории Приморского края. Изд. АН
СССР. Сибирское отделение. Дальневосточный НИИ по
строительству АСиА СССР, 1959.
Главхнммаш. «Насосы», (каталог-справочник). Маш-
гиз, 1960.
Госстрой СССР. Строительные нормы и правила.
Часть II, раздел Г, гл. 6 «Канализация. Нормы проекти-
рования» (СНиП П-Г.6-62. Госстройиздат, 1962.
Инструкция по разработке проектов и смет для про-
мышленного строительства (СН 202—62). Госстройиздат,
1962.
Материалы к совещанию по использованию и обезвре-
живанию сточных вод на земледельческих полях. Изд-во
Министерства сельского хозяйства СССР, 1957.
Правила безопасности при эксплуатации водопровод-
но-канализационных сооружений. Изд-во МКХ РСФСР
1957.
Правила охраны поверхностных вод от загрязнений
сточными водами от 15 июля 1961 г. № 372—61. Изд. Ми-
нистерства здравоохранения СССР, 1961.
Справочник п* водоснабжению и канализации, изд.
2-е. Под ред. д-ра техн, наук проф. Н. Ф. Федорова. Гос-
стройиздат, Л., 1960.
Временные санитарные правила строительства и экс-
плуатации земледельческих полей орошения для обезвре-.
живания и использования сточных вод (247—57).
Гидравлический справочник под ред. акад. Н. Н. Пав-
ловского. СИТИ, 1937.
Инструкция по инженерным изысканиям для промыш-
ленного строительства (СН 225—62). Госстройиздат,
1962.
К разделу IV
Абрамович И. А. Влияние преаэрации на очист-
ку сточных вод кожевенных заводов. «Технология лег-
кой промышленности» № 1, 1962.
Васильев Г. В. Очистка сточных вод предприятий
текстильной промышленности. Сб. «Очистка промышлен-
ных сточных вод». Госстройиздат, 1960.
Б а з я к и н а Н. А. Очистка концентрированных про-
мышленных сточных вод. Госстройиздат, 1958.
Войцеховская Е. С. Очистка сточных вод от
сероуглерода. «Химические волокна» № 1, 1962.
Г у р и ч е в а 3. Г. Очистка сточных вод при помощи
контактных осветлителей. «Бумажная промышленность»
№ 9, 1960.
Делягин Н. Н. Водосмоляное хозяйство газогене-
раторных станций. Гостоптехиздат, 1959.
Д р у б л я и е ц Э. Э. Очистка сточных вод гидролиз-
ного и сульфатно-спиртового производства. «Химическая
наука и промышленность», т. П, № 4, 1957.
Д р у б л я н е ц Э. Э. и др. Биологическая очистка
сточных вод гидролизных заводов. Изд. ЦБТИ Глав-
стандартдома, 1958.
Евдокимов П. Д. Проектирование и эксплуата-
ция хвостовых хозяйств обогатительных фабрик. Гос-
гортехиздат, 1960.
Жуков А. И., Монгайт И. Л., Родз ил-
лер И. Д. Канализация промышленных предприятий.
Госстройиздат, 1962.
Зори и А. С. Проектирование хвостового хозяйства
обогатительных фабрик. Госстройиздат, 1960.
Иванов В. И., Калабина М. М. Очистка сточ-
ных вод заводов синтетического каучука и синтетиче-
ского спирта. «Журнал Всесоюзного химического обще-
ства имени Д. И. Менделеева», т. VI, № 2, 1961.
Иванов В. И. Обезвреживание сточных вод заво-
дов синтетического каучука. Материалы семинара «Очи-
стка промышленных сточных вод». Сб. № 2. Изд. Мо-
сковского дома научно-технической пропаганды, 1961.
Канторов М. В. Газогенераторы и газогенератор-
ные станции в металлургической промышленности. Ме-
та ллургизд ат, 1958.
Карелин Я. А., П е р е в а л о в В. Г Очистка сточ-
ных вод от нефтепродуктов. Госстроийздат, 1961.
Карелии Я. А. Очистка сточных вод нефтяных
промыслов и заводов. Гостоптехиздат, 1959.
Литература
455
стка радиоактивных сточных вод вивария и прачечной.
Изд. ВНИИ Водгео, 1961.
Вторая международная конференция по мирному ис-
пользованию атомной энергии. Доклады советских уче-
ных, т. 4. Атомиздат, 1959.
Гигиеническая характеристика сточных вод производ-
ства синтетического каучука и вопросы их очистки.
Сб. трудов, т. XXXV. Изд. Воронежского медицинского
института и Воронежского завода синтетического кау-
чука, Трансжелдориздат, 1958.
«Журнал Всесоюзного химического общества имени
Д. И. Менделеева», т. VI, № 2, 1961.
«Кокс и химия» № 1, 1956.
Очистка природных и сточных вод. Труды Уральско-
го политехнического .института, сб. № 35. Госстрониздат,
1953.
Санитарная охрана водоемов от загрязнения про-
мышленными сточными водами (предельно допустимые
концентрации вредных веществ в водоемах), вып. 4,
под ред. проф. С. Н. Черкинского. Медгиз, 1960.
Сетчатые фильтры с фильтрующим слоем. «Новости
зарубежной техники» № 2. Изд. ЦБТИ Минбумдревпро-
ма, 1957. ,
Указания по строительному проектированию пред-
приятий, зданий и сооружений мясной, рыбной и молоч-
ной промышленности и холодильников (СН 147—60).
Госстройиздат, 1960.
Указания по проектированию наружной канализации
промышленных предприятий, ч. I (СН 173—61). Гос-
стройиздат, 1961.
Указания по строительному .проектированию пред-
приятий, зданий и сооружений сахарной промышлен-
ности (СН 135—60). Госстройиздат, 1961.
Указания по строительному проектированию пред-
приятий мясной, рыбной н молочной промышленности
(СН 147—60). Госстройиздат, 1960.
М е й и к Ф„ Ш т о ф ф Г., К о л ь ш ю т т е р Ж-, Очист-
ка промышленных сточных вод (перевод с нем.). Под
ред. д-ра техн, наук Б. И. Иванова. Гостоптехиздат,
Л. 1963.
Н u s гп a n W. Problems of Industrial Waste Waters.
Gas. Wasserfach, Warme. 11. 124—130, 1957. (описание
методов обработки сточных вод, применяемых на за-
водах синтетического каучука, органического синтеза
и др.).
Z е и n i п g s A. Pre-treatment of latex rubber. Naste —
РЖХ, 1957 (предварительная обработка сточных вод,
содержащих латекс).
Technical Association of the Pulp and Paper Industry
(Tappi) № 8, 1958.
К разделу V
Гаврилов H. В., Болотина О. Т., Иваню-
шин Г. И. Элементы автоматического дистанционного
контроля и управления на Люблинской станции аэра-
ции. Изд-во МКХ РСФСР, 1959.
Панасенко Б. И. Автоматическое регулирование
процессов нейтрализации промышленных сточных вод и
дозирование биогенных добавок. «Проектирование водо-
снабжения- и канализации». Техническая информация,
сб. № 4. Изд. Главстронпроекта, 1960.
С м и р н о в Д. Н. Автоматическое регулирование про-
цессов обработки воды по величине pH. «Водоснабжение
и санитарная техника» № 1, 1961.
Федеров И. Л. Номенклатура контрольно-измери-
тельных приборов и датчиков для станции аэрации. «Во-
доснабжение и санитарная техника» № >11, 1961.
Литвак А. А., ЗакС. Л. Очистка сточных вод
заводов вискозного волокна. «Вестник технической и
экономической информации» № 1, I960.
Л и т в а к А. А. Ф и ш м а и Г. И. Очистка сточных
вод промышленности вискозного вслокна. «Журнал Все-
союзного химического общества .шени Д. И. Менделе-
ева», т. VI, № 2, 1961.
Лукиных Н. А. О совместна очистке бытовых и
промышленных сточных -вод. «Жлнщно-коммуналыюе
хозяйство» 2, 1960.
М а з и и г Л. А., М о р г е н ш е р н В. С., М.и т Го-
шина Н. М. и др. Биологическая )чистка щелокосодер-
жащих сточных вод целлюлозной производства. Науч-
ные труды Центрального научно-гследовательскрго ин-
ститута целлюлозной и бумажрй промышленности,
вып. 44. Гослесбумиздат, 1960.
М о н г а й т И. Л., Ро д з и л л о И. Д. Методы очи-
стки сточных вод. Гостоптехиздат,958.
Новотный И., Эйслероа Л. Исследование
сорбции фенолов ионитами и пршнение ионитов для
очистки фенолосодержьг*их сточнс вод. Реферативный
журнал «Химия» № 3 (№ ь7.<3), 19.
Нур ок Г. А. Гндромехапизаи горных работ. Гос-
гортехиздат, 1959.
Орловский 3. А. Очисткаточиых вод в аэро-
тенках. Изд-во МКХ РСФСР, 196(
Разумовский Э. С. Совктная очистка быто-
вых и производственных сточных д текстильных пред-
приятий на городских станциях аацин. Сб. «Проекти-
рование водоснабжения и кана/ации». Техническая
информация № 5/10. Изд. Главстрроекта, 1961.
Роговская Ц. И. Биохимнчая очистка сточных
вод канифольно-экстракционных юдов. Сб. «Очистка
промышленных сточных вод» (маиалы совещания по
вопросам очистки промышленньсточных вод). Гос-
стройиздат, 1957.
Сорокин Я. 3., Вольф Л. М а т у с к о в Ю. Е.
К вопросу об очистке вискозных>чных вод от цинка.
«Химические волокна» № 5, 1959.
Ткаченко Н. И., Ц а лика А. В., Ивано-
ва 3. Т. О сточных водах гидролых заводов, перера-
батывающих хлопковую шелуху ид ролизная н лесо-
химическая промышленность» №1957.
X ас'кин С. А. Очистка стсх вод кислотных и
суперфосфатных заводов. «Жур Всесоюзного хими-
ческого общества имени Д. И. делеева» № 2, 1961.
Хаскин С. А. Очистка стсх вод производства
синтетических жирных кислот.Курнал Всесоюзно-
го химического общества нмеЦ. И. Менделеева»
№ 2, 1961.
Ц е й д л е р А. А. Металлургвди и никеля. Метал-
лургиздат, 1958.
Че курда А., Ф. Очистка шых вод сахарных
заводов на трехступенчатых Огических фильтрах,
•вып. V. Изд. ЦИНСа, 1958.
Чернобров С. М. Улавхие никеля -нз сточ-
ных и рудничных вод при помоптнонитов. Изд. НТО
цветной металлургии, 1957.
Ш а б а ли и А. Ф. Очистка ых вод предприятий
черной металлургии. Металлург!, 1960.
Якимов Г. В. Очистка вс сточной жидкости
от радиоактивных изотопов. ИзМКХ РСФСР, 1961.
ВНИИ Водгео. Материалы еренции по очистке
фенольных сточных вод. Госстрах, 1,960.
ВНИИ Водгео. Очистка проенных сточных вод
(материалы совещания по вой очистки промыш-
ленных сточных вод). Госстрое, 1957.
ВНИИ Водгео. Предваритегбиохимическая очи-
456
Литература
Чапковскин В. Л. Состояние и задачи автомати-
зации в системах и сооружениях водоснабжения и ка-
нализации. «Водоснабжение и санитарная техника» № 10,
1961.
Правила по применению и проверке расходомеров с
нормальными диафрагмами, соплами и трубами «Венту-
ри» (27—54). Комитет стандартов, мер и измерительных
приборов при Совете Министров СССР.
К разделу VI
Шифрин С. М. Зельдович Р. ^Дани-
лов П. М. Экономика водопроводно-канализационного
хозяйства и строительства. Изд-во МКХ РСФСР, 1962.
Ведомость норм и расценок на ремонтные работы. От-
дел 4 «Ремонт и содержание водопроводных и канали-
зационных сооружений». Изд-во МКХ РСФСР, 1961.
Инструкция о порядке составления и утверждения
проектов организации строительства и проектов произ-
водства строительных и монтажных работ по промыш-
ленному и жилищно-гражданскому строительству
(СН 47—59). Госстройиздат, 1962.
Инструкция по планированию, учету н калькулиро-
ванию себестоимости продукции (услуг) коммунальных
предприятий. Изд-во МКХ РСФСР, 1957.
Инструкция по разработке проектов и смет для про-
мышленного строительства (СН 202—62). Госстройиздат,
1962.
Инструкция по составлению проектов и смет по про-
мышленному и жилищно-гражданскому строительству
(И 202—62). Госстройиздат, L962.
Методика определения годового экономического эф-
фекта, получаемого в результате внедрения новой тех-
ники. Госгортехиздат, 1961.
Методика определения экономической эффективности
внедрения новой техники, механизации и автоматизации
производительных процессов в промышленности. Изд-во
АН СССР, 1962.
Методика определения экономической эффективности
средств механизации и автоматизации на предприятиях
канализационного хозяйства. Изд-во МКХ РСФСР, 1962.
Методика определения экономической эффективности
механизации и автоматизации. Госпланиздат, .I960.
Нормы амортизационных отчислений по основным
фондам народного хозяйства СССР. Госпланиздат, 1961
(введены в действие с 1 января 1963 г.).
Нормы продолжительности строительства предприя-
тий пусковых комплексов, цехов, зданий и сооружений
(СН 164—61). Госстройиздат, 1961.
Расчетные нормативы для составления проектов ор-
ганизации строительства (РН 1—60). Госстройиздат, 1960.
Справочник укрупненных показателей сметной стои-
мости и расхода ресурсов. «Внешние сети водопровода
и канализации», вып. I. Госстройиздат, .1959.
То же, вып. И. Госстройиздат, 1961.
Технические указания на производство и приемку
работ по устройству наружных трубопроводов водоснаб-
жения и канализации (СН 161—61). Госстройиздат, 1961.
Технические условия на производство и приемку ра-
бот по устройству магистральных трубопроводов
(СН 83—60). Госстройиздат, 1960.
Типовая методика определения экономической эффек-
тивности капитальных вложений и новой техники в на-
родном хозяйстве СССР. Госпланиздат, 1960.
Укрупненные показатели стоимости зданий и соору-
жений внешнего водоснабжения и канализации для пере-
оценки основных фондов, сб. № 27, 2-е изд. Госстройиз-
дат, 1959.
ГПИ ВОДОДАНАЛЛРОЕКТ
СПРАВОЧНИК ПРОЕКТИРОВЩИКА
ПРОМЫШЛЕННЫХ, ЖИЛЫХ И ОБЩЕСТВЕННЫХ
ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ
КАНАЛИЗАЦИЯ НАСЕЛЕННЫХ МЕСТ
И ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ
Госстройиздат
Москва, Третьяковский проезд, д- 1
* * *
Редактор издательства И. П. Скворцова
Технический редактор 3. С. Мочалина
Корректоры Л. С. Рожкова, О. В. С т и г н е е в а
Сдано в набор 4/IV1963 г. Подписано к печати 20./IX 1963 г. Т—12815
Бумага 84xl081/ic= 14,25 бум. л.— 46,7 усл. печ. л.'(66,5 уч.-нзд. л.).
Тираж 30.000 экз. Изд. № Х-4522 Зак. № 1118 Цена 3 р. 63 к.
Типография № 1 Государственного издательства литературы
по строительству, архитектуре и строительным материалам,
г. Владимир