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

Время, в течение которого поток меньше или равен значению по оси абсцисс, % ч

Подаваемые стоки, Оч.макс

Рис. 1.5. Сток, подаваемый на очистную станцию Эйби Молле (Оденсе, Дания, 1975-1978 гг.), данные для сухой погоды за 24-часовые периоды

[20].

1.1.3. Оценочные данные

Если адекватно измерить объемы сточных вод не представляется возможным, необходимо провести оценочные расчеты. Для этого стоки обычно подразделяют на коммунальные, промышленные и стоки общественных заведений и инфильтрационные.

На рис. 1.6 показано, как провести расчет объемов коммуналь­ ных стоков, исходя из численности населения и объемов ежегодного потребления воды на человека <Зг.,челТабл. 1.2 дает некоторое при­ близительное представление о значениях этой величины. Исходя из годового объема стоков, можно также оценить, как показано на рис. 1.6, ряд других величин.

Пример 1.2. На северном побережье греческого о-ва Крит находится город Гераклион. В городе имеется замечательный музей, в котором собраны предметы из древнего города Кносс, расположенного побли­ зости.

Рассчитайте максимальный часовой поток коммунальных стоков в ГеракЛионе без учета инфильтрации и эксфильтрации. Население

Таблица 1.2. Объем сточных вод на душу населения (без учета про­ мышленных стоков) согласно [2- 8]

Страна

Албания

Алжир

Австралия

Австрия

Бельгия

Бразилия

Дания

Египет

Финляндия

Франция

Греция

Италия

Норвегия

Швейцария

Год

1977

1977

1981

1969

1969

1975

1982

1977

1973

1975

1976

1975

1970

1972

1978

1969

Объем

сточных

вод, м3/чел •г.

без учетаин­ фильтрации

с учетом ин­ фильтрации

Страна

Год

 

 

40

60

Швейцария

1976

 

Испания

1969

50

90

Швеция

1977

 

1970

30

 

 

1976

55

90

Сирия

1978

 

1977

55

 

Нидерланды

1970

 

210

 

1976

35

75

Тунис

1977

 

Турция

1977

60

 

Великобритания

1969

85

 

 

1976

80

 

США

1977

55

 

Западная Германия

1970

100

 

 

1976

Объем

сточных

вод, м3/чел •г.

без учета ин­ фильтрации

с учетом ин­ фильтрации

95

50

90

85

75

85

35

35

50

30

50

60

70

140

40

55

города насчитывает 120 000 человек. Ежегодное потребление воды на душу населения для Греции составляет 60 м3(см. табл. 1.2).

<3г.,чел = 60 м3/(г •чел)

N = 120000 чел

Qr. = Qг.,чeлN = (60 м3/(г. •чел))(120000 чел) =

= 7,2 •106 м3/г.

Qcp.cyr = Qr./365 = (7,2 •106(м3/г.))/365 сут/г. =

= 19 700 м3/сут.

Часовой фактор t4,cyT можно оценить как 15 ч/сут, что соответ­ ствует среднему показателю для города (см. рис. 1.6).

Qs.M&KC Qcp.Cyr/tH.CyT = (19700 м3/сут)/(15 ч/сут) =

= 1315 м3/ч.

N tn.CyT 1ч,макс 1ч,мин
QM,MHH
Qr.
Qr.,46fl
QcyT,cp
Qn,cp
QH.M&KC

м3/г.

м3/суг

мэ/ч

м3/с

А

Q r - - X

XN

Qr, чвл

Рис. 1.6. Расчет объемов коммунальных стоков.

 

Qr.,4en— 50-100 м3/(чел •г.) (см. табл. 1.2)

Для

 

14-18 для большого города

ч.сут

ц о-14 для маленького города

коммунальных <

 

= /1,3-11,7- для большого города

стоков:

U

 

5 11,7-2,4 для маленького города

 

 

 

1ч,мин

— 0,2—0,4

годовой объем стоков в сухую погоду годовой объем стоков в расчете на человека

средний объем стоков в сутки за год в сухую погоду средний объем стоков в час за год в сухую погоду среднее значение максимальных часовых потоков в течение суток за год в сухую погоду

QCP,M&KC средний объем стоков в секунду за средний максималь­ ный час в сухую погоду среднее из минимальных значений за час в сутки за год в сухую погоду количество человек часовой фактор

максимальная часовая константа минимальная часовая константа

м3/г.

м3/г.

м3/сут

м3/ч

м3/ч

м3/с

м3/ч

ч/сут

Для промышленных стоков и стоков общественных заведений расчет можно провести так, как это показано на рис. 1.7. Здесь в основу расчетов также положено годовое потребление воды, кото­ рое в свою очередь определяется расходом воды на изготовление одной единицы продукции и объемом выпускаемой продукции в год. (Например, в пивоваренной промышленности: 0,6 м3 сточной воды/галл пива при производстве 106 галл в год дает объем стоков 0,6*106м3/г.) Табл. 1.3 и 1.4 дают представление об объемах сточных вод в различных отраслях промышленности и в общественных заведениях соответственно.

Пример 1.3. Рассчитайте максимальный часовой поток сточных вод для прачечной с годовым оборотом 12 000 т белья (14-часовой рабочий день, 5-дневная рабочая неделя).

В таблице 1.3 указано, что для прачечных в расчете на тонну продукции сброс составляет 20-60 м3. Возьмем для расчетов значение 50 м3/т.

Qr. = (12 000 т/г.) (50 м3/т) = 600 000 м3/г.

Число рабочих дней в году tCyT|r. приблизительно составляет

45 недель •5 сут/неделю = 225 сут/г.

QcyT.cp = Qr./tcyT,r. = (600 000 м3/г.)/(225 сут/г.) =

= 2670 м3/сут.

Часовой фактор t4,r. оценим как 12 ч/сут (объем сточных вод непостоянен на протяжении всех 14 рабочих часов).

Qs.Maxc = QcyT.cp/tn.r. = (2670 М /сут)/(12 ч/сут) =

= 220 м3/ч.

Пример 1.4. Рассчитайте максимальный часовой поток сточных вод из лагеря на 700 человек в период с 15 мая по 1 октября.

С3г.,чел = 25-30 м3/г.

(из табл. 1.4), примем эту величину за Qr-.чел = 30 м3/г.

Qr. = Qr.,4eflN = 700 чел •30 м3/(г. •чел) = 21 000 м3/г.

Суточный фактор tCyT,r. равен числу дней, в течение которых лагерь открыт, т. е. 135 сут.

QcyT.cp = Qr./tcyT,r. = (21000 м /г .)/(135 сут/г.) =

= 156 м3/сут.

Почасовой фактор t4,r. высокий; его можно принять 6 ч/сут.

Q4,M&KC = QcyT,cp/t4tr. = (156 М3/сут)/(6 ч/сут) =

= 26 м3/ч.

М3/г.

 

м3/сут

 

м3,/ч

 

М3/с

A

 

i ^ Базис для

 

^к

 

А

 

 

проектирования

 

 

 

 

 

--- ^

Оч, -

макс

' ЖЗЙ0

^

SSc

 

 

 

Х^ч,макс

 

 

Q r"" х ^ ------►

Qc

1

---- >■

*

_ . _ L

^

о _ _

" Х24

< W

3600

 

цс.ср

f Х ■ ч.мин

Оч,

мин

Рис. 1.7. Расчет объемов промышленных стоков и стоков общественных заведений.

Для

 

Qr.

= сильно варьирует (см. табл. 1.3 и 1.4)

 

tх,г.

= 100-365 (обычно 225-275)

 

промышленных

 

стоков и стоков

t4|CyT

= 4-24 (обычно 6- 8)

 

общественных

1ч,макс= 1-6 (обычно 3~4)

 

заведений:

1£ч,МИН = 0,1—0,2

м3/г.

Qr.

годовой объем стоков в сухую погоду

QcyT,Cp

средний объем стоков в сутки за год в сухую погоду

м3/сут

QH.CP

средний объем стоков в час за год в сухую погоду

м3/ч

Qn.MaKC

среднее максимальных значений за час в течение суток

м3/ч

 

за год в сухую погоду

Qc.Maxc

средний объем стоков в секунду за средний максималь­

м3/с

 

ный час в сухую погоду

Qc.cp

средний объем стоков в секунду за средний чах: в сухую

м3/с

 

погоду

 

 

QH.MHH

среднее минимальных значений за час в сутки за год в

м3/ч

N

сухую погоду

 

количество человек

 

 

Ьсут,Г.

суточный фактор

 

сут/г.

tn.cyT

часовой фактор

 

ч/сут

^ч.макс

максимальная часовая константа

-

мин

минимальная часовая константа

-

Таблица 1.3. Промышленные стоки, получаемые в процессе производства определенной продукции. 1 кг БПК7 соответствует «ОДбкгБПКб. Взято из работы [12]

Промышленность/

Потребление

 

Продукция

воды, м3/т

 

Молочная

 

 

промышленность

0,7-2,0

 

Питьевое молоко

 

Сыр

0,7-3,0

 

Смешанная

0,7-2,5

 

продукция

 

Бойни

 

 

Забой

 

 

Забой+

 

 

мясопродукты

 

 

Мясопродукты

 

 

Пивоварение

 

 

Пиво и безалко­

3-7 м3 3

 

гольные напитки

 

Производство

 

 

консервов

2-4

 

Картофель (сухой)

8

Картофель (влажный)

4-

Свекла

5- 10

 

Морковь

5-10

 

Зеленый горошек

15-30

 

Смешанная овощная

20-30 м^т КП

 

продукция

 

Рыба

8-15

 

Удельные

Загрязненность

Концентрация

 

в обработанном

объемы стоков,

СТОКОВ, КГ БПК7/Т

стоке, г БП К7/М 3

ь ? /т

 

0,7-1,7

0,4-1,8

500-1500

0 ,7-2,0

0 ,7-2,0

1000-2000

0 ,7-2,0

0 ,7-2,0

1000-2000

3-8

7-16

500-2000

 

 

10-20 гРобщ/м3

3-12

10-25

500-2000

1-15

6-15

500-1000

3-7 м3 3

4-15

1000-3000

 

3-6

1000-2000

 

5-15

2000-3000

 

20-40

3000-5000

 

5-15

800-1500

 

15-30

1000-2000

4-8

10-50

5000-10000

Примечания

Дано в расчете на тонну молока. Колебания pH стоков, выделение дур­ но пахнущих веществ

Дано в расчете на тон­ ну продукта. Сильный запах, в стоках содер­ жится жесткая шерсть, дезинфицирующие ве­ щества. Состав сбросов сильно меняется в за­ висимости от вида продукции

Дано в расчете на м3 продукта. Высокий pH стоков

Дано в расчете на тонну исходного материала. КП — конечная про­ дукция. Образование взвесей

Текстильная

промышленность

Промышленность

100-250

100-250

 

 

в целом

50 -100

1 0 0 - 1 0 0 0

Хлопок

 

100-250

200-600

Шерсть

 

50-100

70-120

500-1500

Синтетические

 

150-250

15-30

100-300

волокна

 

Кожевенные

 

 

 

 

производства

20-70

20-70

30-100

 

Смешанная

1 0 0 0 - 2 0 0 0

продукция

 

 

 

 

Шкуры

20-40

20-40

1-4 кг Сг/т

Мех

60-80

60-80

0 - 1 0 0 кг S/T

Прачечные

 

 

1 0 - 2 0

кг N0 6 III/ M3

20-60

20-60

 

20-40

Стирка

 

 

 

 

1 0 - 2 0

кг Робщ/м3

Гальваническая

2 0 - 2 0 0 л/м2

2 0 - 2 0

0

 

л/м2

3-30 г ТМ/м2

промышленность

 

< 1

м3/ч

2-20 г CN/M2

 

 

макс. 1

0

м3/ч

 

30-70 г Сг/м3

0 - 1 0 0 г Бг/т

200-400 г No6 m/M3

300-800

10-50 кг Робщ/м3

Д о собст венно очист ки:

«150 г ТМ/м3 «100 г CN/M3

После

гальванической очист ки:

1-10 г ТМ /143

0,1-0,5 г CN/M3

Дано в расчете на тонну исходного материала. Высокая температура стоков, экстремальные значения pH, содержат­ ся газообразные хлор и сероводород, опасные химические вещества (аллергены)

Дано в расчете на тон­ ну исходного материа­ ла. Колебания pH сто­ ков; содержатся хром, ил и шерсть

Дано в расчете на тонну белья. Если использу­ ется противоточная система, потребле­ ние воды при том же

количестве

загрязне­

ний на 70%

меньше

(кгБПК7 / т).

Высокая

температура сбросов

Дано в расчете на 1 м2 поверхности. ТМ — тя­ желый металл. Для 50% всей промышлен­ ности скорость стоков <1м^ч. Стоки имеют экстремальные зна­ чения pH, содержат растворители, цианиды, ТМ, комплексоны

Промышленность/

Потребление

Удельные

Продукция

воды

объемы стоков

Производство

0,5-1,5 м3 2

0,5-1,5 м3 2

электрокабелей

 

 

Фотолаборатории

0,5-1,5 м3 2

0,5-1,5 м3 2

Типографии

30-40 м3/сут

30-40 м3/сут

Ремонт и

мойка машин

 

Легковые

«400 л (НД)

автомашины

1Грузовики

«200 л (ВД)

«1200 л (ВД)

Загрязненность

стоков

1 0 0 - 2 0 0 г Си/м2

0-5 г Sn/м2

0-5 г РЬ/м2

200-400 г БПК7 2

« 7 кг Zn/cvT «0,04 кг Ag/сут «0,03 кг Сг/сут « 0 ,0 1 кг Cd/сут

Концентрация в обработанном Примечания

стоке

1 0 0 - 2 0 0 г Си/м3 Дано в расчете на 1 м2 0-5 г Sn/м3 проката

0-5 г РЬ/м3

400-700 г БЛКт/м3

50-100 г ЭДТА/м3

170-230 г Zn/м 3

1,0-1,3 г Ag/м 3

0 ,8 - 1 ,0 г Сг/м3

0,2-0,3 г Cd/м 3

Дано

в расчете на 1

м2 эмульсии.

Загряз­

нения

могут

быть са­

мыми

разнообразными.

Стоки опасны при кон­ такте с кожей, содержат аллергены

Расходы рассчитаны исходя из объемов про­ даж. Представленные значения получены для средней типогра­ фии с расходом воды 30-40 м3 /сут. Стоки со­ держат растворители, кислоты

Стоки содержат рас­ творители. НД —мойка под низким давлени­ ем, ВД —мойка под высоким давлением

Таблица 1.4. Объемы сточных вод, поступающих из общественных заведений

Тип

Объем,

Расчет проводится

Литература

м3/г.

в зависимости

 

от числа

 

Школы

8-10

Учеников

10, 2

Производственные

15-20

Служащих

10, 2

помещения

Кемпинги

25-30

Человек/сутки

2

Коттеджи

40-60

Коттеджей

10

Военные городки

50-60

Постоянных жителей

Больницы

15-20

Служащих

10

150-250

Мест

10, 2, 11

Санатории

100-150

Мест

10

Гостиницы

60-100

Мест

10, 2

Рестораны и др.

100-150

Служащих

10

Плавательные

50-60

Посетителей/сутки

10, 2

бассейны

Рис. 1.8 показывает, как можно учитывать инфильтрацию. Эта величина зависит от протяженности канализационных труб и их состояния, а также от уровня подземных вод в бассейне канализования. Инфильтрацию часто рассчитывают, исходя из площади бассейна канализования, и выражают объемом (л), приходящимся на площадь (га), кроме того имеется формула, позволяющая рассчитывать инфильтрацию, исходя из протяженности канализа­ ционных коммуникаций [13]. Наиболее простой (но ненадежный) способ учесть инфильтрацию — это принять ее вклад равным определенному проценту (50-100%) расчетного объема стоков.

Инфильтрация может быть и отрицательной. В этом случае мы имеем дело с эксфильтрацией. В условиях сухого и жаркого климата она может составлять до 50% всего объема канализаци­ онных стоков и может достигать значительного уровня там, где канализация находится в плохом состоянии.

Пример 1.5. Рассчитайте максимальную инфильтрацию за сутки для бассейна канализования 20 га.

Из рис. 1.8 находим: QC,A = 0,02-0,06 л/(с •га). Примем QC,A = 0,05 л /(с •га).

QcyT Cp = QCA . 3600 с/ч •24 t/сут •А =

=0,05 л/(с •га) •3600 с/ч •24 t/сут •20 га =

=80 400 л/сут = 86,4 м3/сут.

м3/г.

м3/суг

м3/ч

 

 

м3/с

А

А

Базис для ^

 

 

А

 

проектирования

 

 

 

О д . макс -4 - * 2 ^

Оч. - -

К —

> •

О с. - -

t,^д.мин

------

3600

*

мак~

 

1

w

*

 

X

■н.мин

 

'р Iс.макс

*сут

2 4

Оч,ср

Ж3 6 0 0 ^ 3е'ср '

Q r - - * - r

 

 

Г Х

 

 

Ос.

Рис. 1.8. Расчет объема инфильтрации.

{QC,A = 0,02-0,06 л/(с •га) tcyr.r. = 200-365

Qr.

 

Тсут.макс == 2—3

 

 

 

м3/г.

годовой объем инфильтрации

 

 

 

 

QcyT.cp

 

^с.макс ~ 0,1—0,2

 

 

 

 

средний объем инфильтрации за сутки в период

 

инфильтрации

 

 

 

 

 

 

м3/сут

QcyT,cp,MaKC средний объем

инфильтрации за сутки за месяц

 

максимальной инфильтрации

 

 

 

 

м3/ч

Qs,cp

средний объем

инфильтрации

в

час

в

период

 

инфильтрации

 

 

 

 

 

 

м3/ч

QM,M&KC

средний объем

инфильтрации

в

час

за

месяц

 

максимальной инфильтрации

 

 

 

 

м3/ч

QC,A

средний объем инфильтрации в секунду с гектара

 

в период инфильтрации

 

 

 

 

 

л/(с •га)

Qc.cp

средний объем воды в секунду в период инфиль­

 

трации

 

 

 

 

 

 

л/с

QC,M&KC

средний объем инфильтрации в секунду за месяц

 

максимальной инфильтрации

 

 

 

 

м3/с

A

площадь бассейна канализования

 

 

 

га

tcyT.r.

суточный фактор

 

 

 

 

 

сут/г.

^сут.макс

суточная константа в

месяц

максимальной

ин­

 

фильтрации

 

 

 

 

 

 

-

fc.M&xc

секундная константа в

месяц

максимальной

ин­

 

фильтрации

 

 

 

 

 

 

-