КАНАЛИЗАЦИЯ

СООРУЖЕНИЯ ДЛЯ ОЧИСТКИ МАЛЫХ КОЛИЧЕСТВ СТОЧНЫХ ВОД

В малых и поселковых системах канализации в качестве очистных сооружений рекомендуется применять: а) решетки с ручной чисткой; б) песколовки (при производительности200 м3/суткии более); в) фильт­рующие колодцы; г) септики или двухъярусные отстойники; д) подзем­ные поля фильтрации, аэробные биологические пруды, биофильтры, цир­куляционные окислительные каналы и аэротенки, работающие по прин­ципу продленной аэрации; е) вторичные отстойники; ж) хлораторные и контактные резервуары; з) иловые площадки.

Также могут применяться аэрационные установки с аэробной стаби­лизацией избыточного активного ила при полной и неполной биологиче­ской очистке сточных вод.

Очистные сооружения следует располагать (по отношению к бли­жайшему жилому зданию или к группе зданий) с подветренной стороны преобладающего направления ветров теплого периода года на опреде­ленных расстояниях (указаны выше) и одновременно ниже по течению грунтовых вод от водозаборных сооружений, питающихся этими водами.

Очистные сооружения проектируются из условий возможности экс­плуатации их либо жителями канализуемого объекта (местные очистные сооружения), либо обслуживаемые техническим персоналом (поселко­вые очистные сооружения).

Для очистки сточных вод в количестве до 1 м3/сутки простыми и на­дежными устройствами являются фильтрующие колодцы с водопрони­цаемыми стенками и дном. Устраиваются они в песчаных и супесчаных грунтах. Для лучшей очистки сточной воды в таком колодце рекоменду­ется устраивать искусственный фильтр из щебня или гравия высотой 1 м. Толщина слоя грунта между основанием фильтра и наивысшим уровнем грунтовых вод должна быть не менее 1 м. Нагрузка на 1 м2 фильтрую­щей поверхности колодца принимается 80 л/сутки в песчаных грунтах и 40 л/сутки в супесчаных.

В качестве первичных отстойников могут применяться септики при количестве сточных вод до 25 м3/сутки и двухъярусные отстойники для расхода более 25 м3/сутки.

Перед двухъярусными отстойниками следует устанавливать решетку и песколовку. Конструктивно эти сооружения целесообразно объединять. Как правило, предусматриваются только одна решетка и одна песколов­ка с обводным каналом (лотком).

Продолжительность отстаивания сточной воды в желобах двухъярус­ных отстойников следует принимать равной 2 ч по максимальному при­току; скорость Движения воды в них при этом не должна превышать 2 мм/с. Длина желоба должна быть не менее 6 м, ширина — не менее 0,5 м, а глубина — не более 1,5 м. Осадок из отстойников удаляется под гидростатическим напором не менее 1,6 м по иловой трубе диаметром 150 мм.

При среднегодовой температуре воздуха 3,5° С двухъярусные отстой­ники должны размещаться в отапливаемых помещениях, при среднего­довой температуре воздуха от 3,5 до 6° С — в неотапливаемых помеще­ниях.

Для очистки сточных вод в количестве до 15 м3/сутки наиболее ра­циональным типом сооружений биологической очистки являются поля подземной фильтрации (рис. 4.159 и 4.160). Устраивать их рекомендует­ся при наличии достаточного по площади участка земли, на соответству­ющем расстоянии от населенного пункта, вниз по течению грунтовых вод от водозаборных сооружений, питающихся указанными водами, на рас­стоянии от водозабора не менее 50 м, в супесчаных и песчаных грунтах. При расположении полей выше водозаборных сооружений питьевого во­доснабжения это расстояние определяется из расчета самоочищения сточных вод и должно быть согласовано с органами Государственного санитарного надзора.

При устройстве полей подземной фильтрации расстояние между наи­высшим уровнем грунтовых вод и оросительных труб должно быть не менее 1 м при заглублении их не более 1,8 м и не менее 0,5 м от поверх­ности земли.

Нагрузку на поля подземной фильтрации принимают в зависимости от климатических условий и вида грунта (табл. 4.71).

В состав системы канализации с полями подземной фильтрации вхо­дят следующие сооружения: септик, дозирующие и распределительные устройства и сеть оросительных труб.

Септик служит для отстаивания сточной жидкости. Место располо­жения септика следует выбирать с таким расчетом, чтобы было возмож-
І<2

W, [ , і і. 200 / дш ~ /ГГ. I Омоі-аооз гор JNop

6 В J? 7 У V ''

Рис 4160 Поля подземной фильтрации и подпочвенного орошения

А, б, в — соответственно для крупнозернистых, мелкозернистых и пылеватых сыпучих грунтов; /—выпуск из здания, 2 — распределительный колодец, 3—септик, 4— насосная станция, 5 — рас­пределительный колодец б—распределительные дрены из асбестоцементных труб длиной 20 м и 75 100 мм, 7 — кирпичгый лоток, 8 — засыпка щебнем или гравием

Но присоединение к нему выпусков от санитарных узлов канализуемого объекта без устройства смотровых колодцев.

Дозирующие устройства и сеть дрен, уложенных на глубине 0,3— 1,2 м, служат для распределения сточных вод в грунте, в котором про­исходит дальнейшая ее биологическая очистка.

Дозирующие устройства для подачи осветленной в септиках воды в распределительную сеть дрен должны быть автоматически действующи­ми. В качестве дозирующих устройств применяют качающиеся желоба (ковши) или сифоны. Объем сточной воды, выбрасываемой за один при­ем дозирующим устройством, должен быть не менее 20% емкости дрен всего орошаемого участка при легких суглинистых грунтах, а при супе­сях и песках — не менее 50% емкости. Дозирующие устройства могут располагаться как в специальных камерах, так и в главном распредели­тельном колодце на сети дрен.

Водоотводящие линии от дозирующего устройства до распредели­тельного колодца следует укладывать из труб диаметром не менее 100 мм с уклоном не менее 0,005.

Дрены укладывают параллельно или радиально в песчаных грунтах с уклоном 0,001—0,003, в супесях и суглинках — горизонтально. Длина каждой дрены не должна быть более 20 м. Расстояние между ними при­нимается с таким расчетом, чтобы орошалась вся площадь между двумя соседними дренами. Обычно это расстояние принимают равным: в пес­ках 1,5—2 м, в супесях 2,5 м.

В качестве дрен лучше всего применять гончарные дренажные и ас - бестоцементные трубы диаметром 75—100 мм. Можно применять также канализационные керамические трубы; допускается применение дрен в виде лотков, выполненных из бетона или из кирпича. Для того чтобы сточная вода проникала из дрен в грунт, между стыками оросительных труб должны быть зазоры 15—20 мм; стыковые соединения между тру­бами не заделывают, а перекрывают сверху накладками из толя, рубе­роида или других неразмокающих листовых материалов. В нижней час­ти асбестоцементных труб делаются пропилы шириной 15 мм на глубину около половины диаметра трубы. Расстояние между пропилами реко­мендуется принимать равным 0,2 м.

Оросительные трубы на полях подземной фильтрации и подпочвен­ного орошения рекомендуется укладывать на слой подсыпки толщиной 20—50 см из гравия, мелкого, хорошо спекшегося котельного шлака, щебня или крупнозернистого песка.

Для обеспечения равномерного распределения жидкости по всем дре­нам и возможности очистки их от отложившегося ила на полях подзем­ной фильтрации в начале и в конце дрен устраивают водораспредели­тельные бетонные или кирпичные лотки, перекрываемые железобетон­ными плитами. В случае необходимости выключить из работы отдельные дрены входные отверстия в них закрывают деревянными пробками.

В целях удобства эксплуатации полей должна быть предусмотрена возможность попеременной подачи воды в отдельные дрены. Для этого на устьях дрен, выходящих из распределительного колодца, устанавли­вают шиберы или другие затворы простейшего типа.

Вытяжная вентиляция из систем подземной фильтрации (системы труб и септика) осуществляется через канализационные стояки в зда­ниях. Для притока воздуха предусматривается на концах оросительных труб установка вентиляционных стояков диаметром 100 мм, возвыша­ющихся на 0,5 м над уровнем земли.

Необходимая общая длина L, м, оросительных труб

Где Q — суточный приток сточных вод, м3;

Q—нагрузка на 1 м оросительных труб, м3/сутки (см. табл. 4.71);

К— поправочный коэффициент, зависящий от среднегодового объе­ма атмосферных осадков (Я); при Я = 500 мм К=1; при Я> >600 мм /( = 0,7 и 0,8; t— коэффициент, зависящий от режима эксплуатации полей под­земной фильтрации; при круглогодичном действии T— 1, а при сезонном T= 1,2.

Поля подземной фильтрации целесообразно применять в районах со среднегодовой температурой воздуха более 10 °С, где по климатическим условиям распределительные дрены могут быть уложены на глубине до 1 м от поверхности земли; при более низкой температуре подпочвенное орошение может производиться только в летний период.

Для ускорения процесса биологического созревания полей подземной фильтрации рекомендуется использовать естественный поверхностный гумусный слой почвы путем засыпки им нижней части траншеи после ук­ладки дрен.

Эффект очистки бытовых сточных вод на полях подземной фильтра­ции так же высок, как и на полях с поверхностной фильтрацией.

Для очистки бытовых и близких им по составу производственных сточных вод применяют циркуляционные аэрационные каналы.

В отличие от других сооружений биологической очистки, аэрационные каналы очищают неразбавленные высококонцентрированные сточные воды (с БПКб, равной 1000—5000 мг/л и более). Сточные воды могут подаваться в аэроканал без предварительного отстаивания (после реше­ток и песколовок).

Аэроканалы являются сооружениями полной биологической очистки сточных вод активным илом при продленной аэрации. При нагрузках по БПКб на активный ил до 200 г/(кг-сутки) происходит частичная мине­рализация активного ила в аэроканале, и таким образом уменьшается количество избыточного активного ила. При низкой нагрузке по БПКб 50 г/(кг-сутки) происходит практически полная минерализация актив­ного ила; количество избыточного активного ила уменьшается в 2,8 ра­за и составляет только 30 г сухого вещества из расчета на одного жите­ля в сутки (при очистке бытовых стоков) вместо 85 г, получаемых из аэротенков.

По схеме работы аэроканалы делятся на проточные и периодического действия. При использовании проточных аэроканалов строят отдельные или включенные в конструкцию аэроканала вторичные отстойники. В аэроканалах периодического действия отделение активного ила и вы­пуск очищенных сточных вод производятся непосредственно из аэрока­нала при выключенном аэраторе.

Наиболее распространенная форма аэроканала — вытянутый в пла­не кольцевой канал с трапецеидальным сечением. В центре аэроканала имеется разделяющая перегородка, реже — вторичный отстойник. Дно и откосы канала укреплены бетоном. Рабочая глубина аэроканалов —■ от 0,7 до 4 м. Как правило, в аэроканалах устанавливают в начале пря­мого участка механические поверхностные аэраторы.

Окислительные каналы круглогодичного действия находят примене­ние в южных районах СССР, сезонного действия — в средних райо­нах с расчетной зимней температурой не ниже минус 25° С.

В последнее время наибольшее распространение получили аэрокана­лы с вторичнымц отстойниками (рис. 4.161). Такие установки рассчитаны на очистку сточных вод в количестве до 1400 м3/сутки при начальной БПКб неотстоенной сточной воды до 400 мг/л и снижении БПКб и коли­чества взвешенных веществ до 25 мг/л. Объем аэроканала определяется из условия 0,3 м3 на одного жителя; продолжительность пребывания воды в канале принимается 1—2 суток; расчетная глубина канала 1 м; скорость течения воды по каналу должна быть не менее 0,3 м/с; концен-

Рис. 4.161. Циркуляционный окислительный канал про­пускной способностью до 1400 м3/сутки (БГІКб посту­пающих сточных вод до 400 мг/л)

1 — поступление сточных вод; 2—боковая стенка канала (от­кос); 3— механический аэратор; 4 — подача сточных вод во вто­ричный отстойник; 5 — вторич­ный отстойник; 6 — выпуск очи­щенной воды; 7—отвод осадка на иловые площадки- 8 — возв­рат активного ила; 9—иловая площадка

Трация активного ила 3,5 г/л; расход кислорода на 1 г снятой БПКб 1,5 г. Вторичный отстойник принимают вертикального типа с продолжительно­стью отстаивания 1,5 ч. Параметры циркуляционных окислительных ка­налов приведены в табл. 4.72.

Из сооружений естественной биологической очистки большое приме­нение находят биологические оксидационные контактно-стабилизацион­ные пруды (БОКС), разработанные во ВНИИ по сельскохозяйственному использованию сточных вод.

БОКС пруды состоят из нескольких секций искусственно созданных водоемов, в каждую из которых поочередно напускается суточный рас­ход сточных вод. При первоначальном заполнении в каждую секцию вводится специально подобранный комплекс микроводорослей. В БОКС прудах сточные воды выдерживаются в течение 5—11 суток до полного обезвреживания, после чего их можно использовать для орошения. Во

30— И 465
вневегетационный период сточные воды накапливаются и очищаются в зимнем депоненте — биоокислителе, в который весной, так же как и в БОКС пруды, вводятся микроводоросли. Очистка и обезвреживание сточных вод в нем происходит также эффективно.

В Талей Латвийской ССР построены биологические пруды для очистки бытовых сточных вод пропускной способностью 400 м3/сутки. Опыт эксплуатации показывает, что очищенные стоки полностью обез­зараживаются и не требуется их хлорирования. Очищенные сточные во­ды используются для полива сельскохозяйственных угодий. Себестои­мость очистки по сравнению с искусственной биологической очисткой уменьшилась в 3,5 раза. Снижение числа бактерий кишечной группы равняется —99,9%. В настоящее время очищенная в БОКС прудах сточная вода используется для орошения хлопчатника.

Если в качестве сооружений искусственной биологической очистки используются капельные биофильтры с пропускной способностью до 50 м3/сутки, то нагрузка на них принимается на 30% меньше, чем нагруз­ка на такие же сооружения большей производительности (см. гл. XVIII).

Для полной биологической очистки сточных вод с расходом до 200 м3/сутки применяются аэрационные установки, работающие по ме­тоду «полного» окисления — аэротенки с продленной аэрацией, а для расходов сточных вод до 1400 м3/сутки—-аэрационные сооружения с аэробной стабилизацией избыточного активного ила.

На установках с капельными биофильтрами допускается использова­ние вторичных отстойников в качестве контактных резервуаров.

Обеззараживание сточных вод после искусственной биологической очистки производится раствором хлорной извести.

При количестве сточных вод более 15 м3/сутки применяются дозирую­щие устройства, при меньших их количествах эти устройства не преду­сматриваются, но дозу хлорной извести по активному хлору увеличивают на 20—25%.

При хлорировании сточных вод с дозирующими устройствами кон­центрацию раствора принимают с таким расчетом, чтобы расход его был не менее 20 л/ч. Хлорирование сточных вод без дозирующих устройств производится раствором хлорной извести концентрацией до 5%, при этом раствор следует вводить в дезинфектор от одного до пяти раз в сутки в зависимости от количества сточных вод.

Для обеззараживания сточных вод на установках малой пропуск­ной способности в НИИ КВ и OB АКХ имени К. Д. Памфилова разрабо­тан метод электролитического разложения поваренной соли, хлоридов морской воды, подземных минерализованных вод с получением дапохло - рита натрия. Для получения электролитического гипохлорита натрия из растворов поваренной соли производительность установок составляет до 25 кг/сутки, считая по активному хлору, и из минерализованных вод — 24 кг/сутки.

Иловые площадки, предназначенные для обезвоживания осадка из первичных и вторичных отстойников, как правило, устраиваются на ес­тественном грунте без дренажа; они могут быть открытыми или распола­гаться под навесом. Полезная площадь иловых площадок должна опре­деляться из условия 0,33 м2 на одного жителя. Число карт должно быть не менее двух.