Карюхина Т.А., Чурбанова И.Н. Химия воды и микробиология
Подождите немного. Документ загружается.
по
суммарной
массе
катионов
и
анионов
можно
определить
общее
солесодер
ж.ание.
При
расчете
следует
учесть,
что
в
величину
солесодержания,
опреде
ляемого
аналитическим
путем,
войдет
ТОЛЬКО
половина
концентрации
бикар
бонатов,
так
как
в
соответствии
с
реакцией
2НСОЗ-tl>соt
+
HzO
+
COZ
бикар
бонаты
переходят
в
карбонаты
с
выделением
coz.
Тогда
величина
сухого
прокаленноro
остатка
составит
23 + 1,2 + 46,8 + 12,2 + 42,5 + 52 +
124,6/2-
-
240
мг/л,
ЧТО
ПОЗВОЛllет
считать
:пу
воду
пресной:
(солесодержание
< 1
г/
л).
Степень
минерализации
ВОДЫ
среднSlsr
(conесодержание
200-500
мг/л).
Наличие
в
воде
катионов
К8J1ЬЦИS(
и
магниg
П03ВОЛlIет
подсчитать
жесТ
кОСть
воды.
Общая
жесткость
определяется
суммарной
концентрацией
этих
катионов
в
мг-экв/л
и
СОСТ8мяет:
46,8/20,04 +
12,2/12,16
- 3,34
мг-экв/л.
Жесткость
анализируемой
ВОДЫ
в
основном
оБУСЛОВJIена
катионами
кальция.
Если
выраЗИТЬ
концентрацию
ИОНОВ
НСОзтоже
в
мr-экв/л,
можно
оценить
характер
жесткости
[НСО"З]
-124,6/61,018
- 2,04
мг-экв/л.
Суммарная
кон
центрация
ионов
кальциSl
и
маmиSl
(3,34)
больше
концентрации
бикарбона
тов.
При
этом
условии
карбонатнаR
жесткость
равна
концентрации
ионов
НСОз,
т
.е.
2,04
мг-экв/
л.
Некарбонатная
жесткость
определится
как
разность
общей
и
карбонатной
жесткости
и
составит:
3,34 - (2,04 - 1,3)
мг-экв/
л.
Вода
с
общей
жесткость
3,34
мг-экв/л
считается
МI:ГКОЙ.
Кипячение
ВОДЫ
с
таким
соотношением
карбонатной
и
некарбонатной
жесткости
приведет
~
умягчению
воды
в
результате
устранения
карбонатной
жесткости:
Шелочность
воды
в
дан
ном
случае
оказывается
равной
концентрации
БИkарБонатов
(2,04
мг-экв/
л)
,
поскольку
анионы
других
слабых
кислот
отсутствуют.
Вода
электронейтральна,
поэтому
суммарные
концентрации
катионов
и
анионов
ДОЛЖНЫ
быть
равны.
Сопоставим
эти
величtlНЫ,
выразив
концент
рации
ионов
в
мг-экв/л:
23/22,997
+
1,2/39,1
+
46,8/20,04
+ 12,2/12,16 -
4,37;
124,6/61,018
+ 52/48,033 + 42,5135,46 - 4,32.
Полученные
результаты
показывают,
что
анализ
ВОДЫ
выполнен
очень
точно.
Таким
образом,
можно
считать,
что
анализируемаJl
вода
приroдна
ДJIS1
питьевых
целей.
Пример
2.
Для
бактериолоmческоro
анализа
через
мембранные
фильтры
профильтровано
10
мл
воды
до
хлорирования
и
soo
мл
.хлорированной
воды.
Определить
коли-индекс
и
эффеКТИВНОСТЬ
процесса
обеззараживаниSl,
если
при
выращивании
на
среде
Эндо
в
первом
случае на
фильтре
обнаружено
28
специфических
колоний,
а
80
втором
- 3.
Оценить
приroдность
такой
во
ды
ДЛЯ
питьевых
целей.
Решение.
Считается,
что
каждая
КОЛОНИЯ,
обнаруженная
на
фильтре,
вы
росла
из
одной
КJlетки.
Таким
образом,
в
1
О
мл
исходной
воды
находилось
28
клеток,
а
в
500
мл
хлорированной
ВОДЫ
- 3
клетки.
Коли-индекс
ДЛЯ
пер
ВОЙ
и
второй
проб
воды
будет
соответственно
равен:
28'1000/10
-
2800
и
3-1000/500
- 6.
Эффективность
обеззараживания
составит:
(2800-
- 6)100/2800 - 99,8%.
Эффективность
хлорироваНИЯ
ВОДЫ
оказалось
досrа
но
высокой.
Численное
значение
эффективности
процесса
обеззараживания
доста
точно
высокое,
однако
воду
нельзя
считать
пригодной
ДЛЯ
питья,
так
как
ее
коли-индекс
больше
установленного
ГОСТ
2874-82
в
2
раза.
Пример
з.
Сравнить
ка
чество
воды
двух
источников
по
приведенным
данным.
120
Показатель
Водоисточник
1
Водоисточник
2
------------------T---------------J'------------~
--~----.-
__________________ ._J
___________
--
_________
..
_________
~ ___ _
Сухой
прокаленный
остаток,
1230
мг/л
Концентрация
ионов,
мг
/л:
+
Na
са
2
+
Mq2+
НСОЗ
S02-
-<1
СI
F
2+
р
F~-
Жесткость
общая,
мг-экв/л
Коли-индекс
391
22
20
178
346
350
5,6
1,9
2,94
О
835
21
148
52
302
142
160
0,2
0,5
11,6
2,5
·103
Решение.
Из
приведеННblХ
в
таблице
показателей
качества
воды
в
80-
доисточнике
нормируются
величина
плотноro
остатка,
концентрации
сульфа
тов
и
хлоридов.
По
этим
показателям
вода
источника
2
приroдна)Щя
комму
нального
водоснабжения,
тогда
как
ДЛЯ
использования
источника
1,
где
сухой
остаток
превышает
1000,
но менее
1500
мг/л,
требуется
разрешение
санитар
но-эпидемиолоmческой
службы.
Кроме
того,
содержание
хлоридов
в
ЭТОМ
источнике
состаWIяет
максимально
допустимую
величину.
В
источнике
1
вода
очень
мягкая,
а
жесткость
воды
источника
2
выше
до
пустимых
стандартом
величин,
поэтому
требуется
ее
умягчение.
В
отличие
от
водоисточника
1 ,
где
бактериальные
загрязнения
отсутствуют,
вода
источника
2
имеет
достаточно
высокий
коли-индекс,
поэтому
на
станции
должно
быть
предусмотрено
обеззараживание
воды.
Кроме
того,
при
1t.':ПОЛЬЗОВЗНИИ
воды
источника
1
потребуется
ее
обезжел~зивание
и
обесфторивание,
так
как
КОН
центрацияэтих
соединений
превыlаетT
допустимые
значения.
Наоборот,
воду
источника
2
необходимо
фторирова
ть,
так
как
отсутствие
фтnра
в
питьевой
во
де
недопустимо.
Таким
образом,
анализ
приведенных
данных
показывает
t
что
вода
обоих
источников
требует
соответствующей
предварительной
обработки,
после
чего
может
быть
использована
д.ля
водоснабжения.
28
..
СТОЧНЫЕ
водыI
Достаточно
полная
оценка
качества
СТОЧНЫХ
вод
может
быть
сделана
только
на
основании
сопоставлеНt-IЯ
всех
покз
зателей
санитарно-химического
анализа..
Однако
в
зависимости
от
цели
выполнения
ана..'rJиза
из
общего
переч
ия
его
показзтелей
преимущественное
значение
приобре
тают
те
или
иные
определения..
Например,
ДЛЯ
оценки
целесообразности
отстаивания
сточных
ВОД
основными
показателями
состава
вод
являются
взвешенные и
оседа
ющие
вещества,
характеризующие
седиментационные
свой
ства
нерастворенных
примесей
воды.
БПК
поJlн
,
ХПК
и
121
соотношение
этих
величин
позволяют
оценить
возмож
ность
и
глубину
биологической
очистки.
Чтобы
определить
эффективность
работы
ТОГО
или
иного
сооружения,
выпол
няют
анализ
проб
воды
до
и
после
обработки
по
всем
измен.5IЮЩИМСЯ
показателям.
Общую
оценку
степени
за
грязненности
бытовых
и
roродских
СТОЧНЫХ
вод
можно
сделать,
зная
БПК
пOJlн
и
взвеЦIенные
вещества.'
Если
концентрация
сточных
вод
по
названным
показате
л.ям
.~
100
мг/л,
их
относят к
слабозагрязненным;
при
концентрации
до
500
мг/
д
сточные
воды
имеют
среднюю
степень
загрязненности;
высококонцентрированными
счита
ЮТ
сточные
воды
с
концентрацией
более
500
мг/
л.
Такая
классификация
условна
и
неприменима
для
большинства
проиэводственных
СТОЧНЫХ
ВОД,
так
как
они
:могут
содер-
U u
жать
значительное
количество
загрязнении
молекулярнои
и
ионной
степени
дисперсности,
не
окисляемых
биохимическим
путем.
Для
общей
оценки
степени
загряз
ненности
таких
вод
необходимо,
кроме
того,
определение
ХПК
и
специфических
видов
загрязнений.
Концентрация
бытовых
сточных
ВОД
по ряду
показате
лей
может
быть
определена
расчетным
путем.
Такие
рас
четы
широко
используются
при
проектировании
очистных
сооружений
и
основаны
на
том,
что
от
каждого
жителя
в
систему
водоотведения
поступает
в
сутки
определенное
количество
загрязнений
(г/
сут).
Зная
но·рмы
водоотведения
(а)
и
загрязнения
по
отдельным
показателям
(6)
на
одного
человека
легко
подсчитать
концентрацию
сточной
воды
(о),
мг/
л,
по
формуле:
в
=
6'1000/
а.
в
СНиП
2.04.03-85
приняты
следующие
нормы
загрязнений
в
г/сут,
поступа
ющих
в
систему
водоотведения
от
каждого
жителя:
БПКпо.пн
,.,
......
7S
взвешенные
вещества
...
6S
хлориды
..........
9
N-NI14+
......
~
...
8
фосфаТЫР20s
......
3,3
ПАВ
...........
2,5
Приведенные
ниже
примеры
показывают,
как
можно
использовать
данные
сзнитарно-химическоro
анализа
и
нор
мативных
документов
ДЛЯ
оценки
состава
сточных
вод.
Бо
лее
подробно
многофункциональность
санитарно-химичес
КОГО
анализа
и
ero
возможности
рассмотрены
в
примере
7.
Пример
4.
Определите
концентрацию
бытовblX
СТОЧНЫХ
ВОД
ПО
БПК
пOJlн
,
взвешенным
веществам,
азоту
и
фосфору
при
норме
водоотведения
150
и
122
350
л/чел.-сут.
Оцените
общую
стеl1ень
загрязнеНИil
и
рассчитаitте
соотно
шение
БПКпo,nfl:N:Р
.
Решение.
Концентрацию
бытовых
сточных
вод
рассчитаем,
восполb3Q
ваВЩtlСЬ
"ормами
заrpязнений
на
1
жителll
по
каждому
из
указанных
в
ус
лов"и
пр"мера
пока~те.леЙ.
При
за~анных
нормц.
водоотведе"ИII
концент
раu.ИА
СТОЧНWХ
вод
окажется
следующ~й:
150
дl
чеJt.
,,"сут
БПКпanн
.............
500
азаещеННрl~
вещества
t
433
Nr-..NH4+
. 1 •
SЗ.3
фосфор
(Р)
...
t
•••
9,6
350
Л/ЧСJl,"СУТ
114
186
23
4,1
Норма
по
фосфатам
(3.3
г/сут)
лриведена
в
СНиЛ
2.04.03-85
в
Pfiсчете
на
P~Os,
Дn"
ее
пересчета
на
фосфор
(Р)
неооходимо
умножить
норму
на
отно
шение
даух
атомных
масс
фосфора
к
молекулярной
массе
P20S:
3,3'62/142-
1.44
Г/СУТ
и
затем
по
норме
водоотведениSl
рассчитать
концентрацию
по
Р.
Проведенные
расчеты
показывают,
что
при
норме
водоотведения
150
л/чел.
СУТ
концентрация
бытовой
сточной
воды
по
БПКцQ,JJН
достигает
грацицftl
пере
хода
от
среJUiей
степени
загризн~нности
к
высококонцеНТИJЮВ8t1ным
СТОЧНЫМ
водам.
Близко
к
ЭТОЙ
границе
и
содержание
взвешенных
веществ.
У
ведичение
нормы
водоотведеНИil
до
350
л/чел.
-сут
резко
снижает
концентрацию
сточных
вод
по
всем
ЛQказателям.
Отношение
БПКпа.лк:N:Р
при
норме
водоотведення
150
л/чел
....
суТ
составляет
500:53,3:9.6,
а
при
350
л/чел.-сут
- 214:23:4.1.
Для
сравнении
полученных
реЗУЛЬi'~ТОВ
рассчитаем
количество
азота
и
фосфора,
ПРИХОДSlщееся
на
каждые
100
мг
БПК
пonн
,
ДЛЯ
чего
первое
соотношение
раз
делим
па
5,
Jlторое
-
на
2,14.
Результат
в
обоих
случаях
будет
одинаковым
100:10,7:1,92.
ТОТ
же
результат
можно
получить
и
не
рассчитываJl
концент
...
раЦИЮ
сточнщ
ВОД,
а
взяв
отношение
норм
загрязнения
по
БПК
пanн
,
азоту
и
фосфору.
ПО
СНиП
2:04.03-85
ДЛЯ
успешной
биологической
очистки
необ
ходимо
обеспечить
на
каждые
100
ч.
БПК
пOJlн
5
ч.
азота
и
1
ч.
фосqюра.
В
бытовой
сточной
воде
биогенных
элементов
всегда
достаточно
и
добавка
их
·не
требуеТСII,
ХОТII
после
лервичноro
отстаивания
соотношение
БI1Кполн
и
фосфо
ра
изменяетсSl.
Пример
s.
По
данным
санитарно-химическоro
анализа
оцените
состав
двух
проб
сточной
воды.
Взвешеt-Iные
вещества
Потери
при
прокаливании
Оседающие
вещества
Фосфаты
(Р)
Сухой
OCTaTot<
240
156
160
27
3
J
=»
800
11
О
99
20
50
О
820
Решение.
Прежде
всего
следует
отметить,
что
общее
кодичеСТ80
примесей
8
обеих
пробах
ВОДЫ
практически
одинаково,
о
чем
свидетельствуют
очень
близкие
результаты
определения
в
них
сухого
остатка
и
ХПК.
Однако
характер
123
примесей
и
их
фазово-дисперснOf
состояние
отличаются.
В
первой
пробе на
до
лю
веществ,
находящихся
в
растворенном
состоянии,
приходится
(800 -
240) - 560
мг/л,
а
во
второй
- (820 - 110) - 710
мг/л.
Так
как
потери
при
прокаливании
сухою
остатка
не
приведены,
судить
о
соотношении
оргаН}fческих
и
минера;IЪНЫХ
примесей
в
общей
массе
загрязнений
невозмож
но.
Оценить
это
соотношение
можно
лишь
для
нерастворенных
примесеЙ.
В
первой
пробе
нерастворенные
примеси
содержат
65% (156
мг/л)
органических
и
35/'0 (240 - 156 - 84
мг/л)
минеральных
загрязнений.
Эти
примеси
обладают
ХОРОUIИМИ
седиментационными
характеристиками,
о
чем
свидетельствует
отношение
оседающих
и
взвешенных
веществ,
составляющее
160/240
- 0,67.
Во
второй
пробе
90%
(99
мг/л)
нерастворенных
примесей
приходится
на
долю
органических
веществ.
При
этом
простое
отстаивание
не
приводит
к
существенному
осветлению
воды,
так
как
только
20
из
11
О
мг/
л
не
растворенных
примесей
(или
18
%)
способны
перейти
в
осадок
за
2
ч
отстаивания.
Для
обеих
проб
отношение
БПКполи/ХПК
больше
0,5.
Это
П(Jзволяет
го
ворить
о
возможности
применения
метода
биологической
очистки.
Однако
воз
можная
глубина
процесса
очистки
окажется
существенно
различной,
так
как
в
первой
пробе
к
биохимическому
окиrлению
способны
290/370 - 0,784
(или
78,4%),
а
во
второй
-
только
51,3%
веществ,
оцениваемых
величиной
ХПК.
Кроме
того,
в
первой
пробе
биогенные
элементы
не
будут
лимитировать
процесс
очистки,
так
как
отношение
БПК
пOJ1н
:N:Р
составляет
100:9,3: 1 ,2.
Во
второй
пробе
сточной
ВОДЫ
при
избытке
азота
отсутст
вует
фосфор.
Для
биологической
очистки
такой
воды
оотребуется
добавка
солей
фосфора.
Пример
6.
В
производетвенной
сточной
воде
сухой
остаток
составил
1600
мг/л,
а
потери
при
прокаливании
- 700
мг/л.
Сухой
остаток
анализировали
по
методу
сжигания
и
установили,
что
беззольное
вещество
имеет
состав:
С
- 48
%,
н
- 5
%,
N - 14
%,
о
-
32
%.
Найти
среднестатическую
формулу
органических
примесей
ВОДЫ
и
значение
ХПК
расчетной.
Решение.
Для
нахождения
среднестатической
формулы
ИJIИ
соотношения
элементов
в
органической
части
сточной
воды
необходимо
процентное
содер
жание
каждого
элемента
разделить
на
его
атомную
массу:
С
-
48/12
-
4;
Н
-
5/1
- 5; N - 14/14 -
1;
О
-
32/16
-
2.
Очевидно,
что
полученные
зиа
чения
покаЗЫБаЮТ,
сколько
частей
каждого
элемента
присутствует
в
исследуемом
органическом
веществе,
т.е.
его
услов
ную
формулу
можно
залисать
в
виде
C4I-IsNО2.
Для
определениSI
концентрации
сточной
воды
по
ХПК
находим
ХПК
уд
органических
веществ:
2C4H5N02
+
702
-
8СО2
+
2Н20
+
2Nl-IЗ;
ХПКуд
-
7.32:(8.12
+ 10.1 + 2.14 + 4.16) -
1,13
мг/мг.
Так
как
потери
при
ПРОК3JIивании
сухого
остатка
составляют
700
мг/л,
можно
считать,
что
концентрация
сточной
воды по
ХПК
составит:
1,13
мг/мг
. 700
мг/л
-
791
мг/л.
Пример
7.
flроанализировать
санитарно-химнческие
показатели
сточ
ной
воды,
представ.пенные
в
таблице,
где
даны
показатели
за
один
месяц
экс
плуатации
очистной
станции
-
средние
из
трех
среднесуточных
анализов.
Ливневые
стоки
на
очистную
станцию
не
поступают.
124
Сточная
вода
поступившая
на
стан·
после
очистки
цию
Показатель
без
добае-
с
добав-
механической
биологи-
Те
мпература.
ос
рН
Оседающие
вещества,
мг/л:
по
объему
"
массе
Взвешенные
вещества,
мг/л:
при
105
ОС
"
прокаливании
БПК
5,
мг
02/
Л
:
натуральной
пробы
проБЫ,отстоенной
в
ЦИЛИНДре
хпк,
мг
02/Л
Фосфор
(в
пересче1'е
на
P20s)
,
МГ/Л
Азот,
МГ
/11:
общий
аммонийный
нитритный
нитратный
Эфирораствори
мые
ве
щества,
мг/л
СПАВ,
МГ/Л
Хлориды.
мг
/л
Железо,
мг/л
Число
КОЛОНИЙ,
тыс/мл:
на
МПА
"
Зндо
Растворенный
КИСЛОРОД,
МГ/Л
пения
ленным
ческой
о
нее
15,1
7,4
5,3
126
199
147
192
126
380
А
8,1
**
36**
28
О
О
63
3,5
108
5,6
950
75
О
илом
14,5
7.6
',9
154
54
224
115
I
84
154
118
7.1
27
108
4,9
424
29
13.5
8
12,4
9.2*
17В
1,8
29
26
1
,1
О
12
2,1
115
ОЯ
58
5,4
5,7
*
Проба
профильтрованнаJ1
через
бумажный
фильтр.
**"
Проба,
отстоенная
в
ЦИЛИНДре.
Решение.
На
очистную
станцию
поступала
вода
средней
степени
загряз
ненности:
концентрация
взвешенных
веществ
и
БfIКs
исходной
воды
не
пре
высили
200
мг/
л.
Оценим
состав
поступающих
стоков
по
содержанию
в
них
загрязнений
бытового
и
производственноro
происхождения.
Как
правило,
состав
поступа
ющего
на
очистную
станцию
стока
известен,
однако
ОН
непостояиен
вследствие
неравномерности
выпуска сточных
вод
предприятиями,
периодических
сбро
сов
сильно
загрязненных
ВОД,
изменений
в
технологии
производства
J.f
т,п.
Таким
образом.
действительное
соотношение
количеств
загрязнений,
пос-
125
тупивших
от
населении
и
промышленных
лреДПРИSlтий,
обычно
неизвестно.
Во
ВреМSI
работы
очистной
станции
может
нарушатьсSl
и
процесс
очистки.
\
Дл51
постаWIенной
задачи
нет
строгого
решениSl,
однако
попытка
расшифровки
состава
стока
преДСТ8ВЛSlет
определенный
интерес.
Длg
решения
воспользуемсSI
праВИJlом
определенЮI
нормы
водоотведениSl
по
известным
нормам
загрязнениSl
на
жителя.
Подсчет
СВОДИТСR
в
таблицу.
Показатепь
Взвешенные
вещества
БПК
ПОЛН
Хлориды
Фосфаты
Азот
аммонийный
СПАВ
Концентра·
ция
загряз·
нений,
мг
/л
199
222
110
8.1
26
3,5
Но
рма
на
1
жи
теЛА
-------·-Т---·---
--_.-
~аГРRзнений,
водоотведения,
г
ICYT
л/сут
----------
-......_------------
65
ЗЗО
75
340
9
82
З,З
410
8
290
2,5 720
ИЗ
таблицы
ВИДНО,
что
величины
вычисленной
условной
нормы
водоотве
дении
колеблются
в
широких
пределах
-
от
82
до
720
л/сут
на
1
жители
в
зависимости
от
того,
по
какому
виду
загрязнений
они
определены.
Наибольшие
ОТIU10нения
имеют
веЛИЧИНЫ
условной
нормы,
подсчитанные
по
хлоридам
и
СПАВ.I-:lизкаIl
условная
норма,
вычисленная
ПОXJIоридам,
ооыl-
няется
их
высокой
концентрацией
в
сточной
воде,
KOТOpaSl
может
возникнуть
по
двум
причинам:
либо
концентраЦИII
хлоридов
высока
в
водопроводной
воде,
что
допускается
ГОСТом,
либо
отдельные
предприятия
спускают
8
систему
го
родской
канализации
8
больших
количествах
рассолы.
Наиболее
веропна
пер
вaSl
причина,
т.е.
фоноваSl
концентрация
хлоридов
в
питьевоА
воде
нахОДИТСJl
на
уровне
50-100
мг/л.
Условная
HOpl'la.
вычисленная
по
СПАВ,
настолько
высока, что
не
отве
чает
на
сеroднSI
условиям
городского
водоснабжеНИ5l,
даже
если
ВКЛЮЧИТЬ
рас
ход
воды
промышленными
предприятиями.
Если
учесть
при
ЭТОМ,
что
МНОПfе
промышленные
преДПРИSlТИil
также
используют
СПАВ
в
технологии
производ
стна
и,
следсвател
ьно,
сбрасывают
их
ПOCJlе
отработки
в
канализацию,
то
наttболее
вероятной
причиной
столь
большого
ОТlCJlонения
от
средних
величии
мсжно
считать
то
обстоsпеЛЬС1'ВО,
что
населением
не
использовались
СПАВ
в
количествах,
принятых
в
нормах
заrpязнений
на
жителя.
Если
исключить
из
дал~неЙl11еro
рассмотрения
эти
две
крайние
цифры,
то
можно
видеть,
что
колебания
величин
условных
норм
по
остальным
показа
телям
-
от
290
до
410
л/сут
на
1
жителя
-
все
еще
остаются
достаточно
боЛЬШИМИ
и
составляют
более
140
%
меньшей
величины.
Такие
колебаниSl
и
есть
доказательство
того,
что
в
систему
канализации
поступают
не
только
бы
товые,
но
и
производственные
стоки.
В
самом
деле,
если
бы
колебания
величин
вычис..Т(енных
норм
БЬL1И
меньше
и
не
преDЫШали,
например
25%,
то
можно
бьLЛО
бы
считать,
что
сточная
вода
-
только
бытового
происхождеНИJl.
Действительно
маловероятно,
что
все
предприятия
сбрасывают
8
канализацию
загрязнения,
описываемые
разными
показателями
анализа,
точно
8
тех
же
пропорциях,
которые
характерны
для
бытовой
воды.
Следовательно,
~.ли
ко
лебания
величин
вычисленных
норм
выходят
за
разумные
пределы,
то,
очевидно,
в
канализацию
поступают
смешанные
ВОДЫ
-
бытовые
и
производ
ственные.
Продолжим
рассмотрение
отчетных
данных.
В
поступающей
сточнЬй
воде
присутствовало
значительное
количество
нерастворенных
примесей
-
концентраЦИ51
взвешенных
веществ
составила
199
мг/
л.
Из этот
количества
126
мг/
Л,
или
63,5%,
составили
оседающие
ве
щества,
представляющие
собой
такую
часть
взвешенных
чаСТИЦ,
JCоторая
при
отстаивании
в
да
бора
торных
условиях,
в
условиSIX
покоSl
оседает
на
дно
отстой
ного
сосуда.
В
сточную
воду
перед
первичными
отстойниками
добаВИЛИ
активный
ил
в
количестве
224-199
- 2s
мг на
1
л.
За
счет
этой
добавки
количество
оседа
ющих
веществувеличилось
на
154-126-
28
МГ.
Весь
добавленный
ил,
таким
образом,
в
условиях
опыта
осаждается
..
Разницу
8 3
мг
можно
в
расчет
не
принимать.
ибо
она
может
быть
следствием
несоответствиSl
проб
по
времени
их
отбора.
Однако
если
такая
разница
наблюдаетсJl.
систематически,
то
пред
полаraеТС51
наличие
флокулирующеro
действик
добавлкемоro
ила.
Следова
тельно,
на
соотношение
величин
концентраций
взвешенных
веществ
в
сточной
воде
до
и
после
вн~еНИ51
в
нее
ила
следует
обратить
внимание
при
анализе
даН
ных
в
ДРУПfе
периоды
эксплуатации.
После
добав.лениSl
ила
оседающие
вещества
составили
несколько
больший
процент
от
взвешенных
- 69%,
чем
до
добавки
ила.
Отметим
эдесь
же,
что
результаты
лабораТОРJlОro
анализа
оседающих
веществ
по
обьему
не
ПОЗВОЛil
ют
судить
об
ожидаемом
в
натуре
06ьеме
образующеrocJil
осадка.
В
самом
деле,
11
рассматриваемом
случае
126
мг
оседающих
веществ
занимают
обьем
5,3
мл
в
1
JI,
что
при
ПЛОТНОСТИ
осадка
в
1
г/л
соответствует
влажности:
Вл
- (5300 - 126):(5300 • 1) - 0,976,(97,6%).
Поскольку
влажности
осадка из
первичных
отстойников
обычно
не пре
выаетT
92-94%,
его
06ьем
меньше
замеренноro
в
лабораторных
условиSIX
в
2,5-3,5
раза.
В
1
л
осветленной
воды
(т
.е.
воды
после
первичноro
отстаивания)
осталось
115
мг
взвешенных
Beu~ecтB,
из
которых
оседающие
вещества
состаWlЯЮТ
S4
МГ,
или
47
%.
Снижение
процента
оседающих
веществ
от
взвешенных
зако
номерно
и
свидетельствует
о
том,
ЧТО
в
осветленной
воде
остается
более
легкая,
мелкая,
трудн()()(едаема51
взвесь.
Эффективность
осветлеНИ51
воды
по
взвешен
ным
веществам
49%
(или
41
%
по
отношению
к
начальной
концентрации
-
199
мг/л)
илооседающим65%
(или
57%
поотноwениюк
начальной
концен
траци..
- 126
мг/
л)
характерна
дли~'
удовлетворительно
работающих
первичных
отстойников.
Из
199
мл
взвешенных
веществ
потери
при
прокаливании
составили
147
мл,
что
соответствует
ожидаемой
ЗОЛЬНОСТИ
осадка
около
26-%
(199-147)
/ 1 99 -
0,261.
Истиннак
зольность
осадка
должна
быть
несколько
выше
указанной
цифры
вследствие
попадаНИJil
в
него
мелкого
песка,
JCОТОРЫЙ
не
улаWlиваетс~
в
песколовках
и
оседает
вместе
с
осадком
в
первичных
orстоЙниках.
В
пробу,
отбираемую
на
анализ
ВОДЫ,
песок
не
попадает.
НесоВ
падение
вычисленной
величины
зольности
и
определяемой
ПJ)jlМЫМ
анализом
-
следствие,
кроме
того,
несоответствиSl
анализируемых
проб
воды
и
осадка
(по
времени их
отбора),
а
также
загрsrзнении
песка
органическими
примесgми.
Все
факторы
в
целом
обуcnовливают
отклонение
вычисленной
величины
от
найденной
анализом
на
5-6
% .
После
отстаиваниSl
соотношение
зольной
и
беззо.льноЙ
частеii
во
взвешен
ных
веществах
практически
не
изменилось.
ЗолЬНОСТЬ
этих
веществ,
поступа-
127
ющих
в
сооружения
биологической
очистки,
равна
(115-
84)/115
-
0,27(27%).
Для
городских
сточных
вод
ЗОЛЬНОСТЬ
образующегос.51
активного
ила
почти
не
отличается
от
ЗОЛЬНОСТИ
взвешенных
веществ
в
обрабатываемой
воде,
поэто
му
можно
считать,
что
зольность
активного
ила
составит
в
данНОМ
случае
25-
30%.
в
то
же
ВреМя
эта
величина,
определенная
из
данных
отчетной
таблицы,
оказывается
равной:
(13,5-8>/13,5
- 0,41
(41
%).
Это
несовпадение
цифр
объясняется
ТОЛЬКО
трудностью
точноro
выполнения
анализа
на
ЗОЛЬНОСТЬ
при
малом
количестве
прокаливаемой
взвеси.
Если
сопоставить
величину
БПКs
и
взвешенных
веществ
в
воде,
поступа
ющей
на
сооружения
механической
очистки
и
прошедшей
их,
то
можно
увидеть,
что
это
соотношение
заметно
увелИЧИJlось.
Это
свидетельствует
о
ТОМ,
что
взвешенные
вещества,
удаляемые
в
процессе
отстаиваниSl,
биологически
ОКИСЛ51IOТСЯ с
трудом
(в
аэробных
условиях),
а
наибольшая
доли
БПК
приходится
на
загрязнеНИ51,
находSlЩИеся:
в
воде
в
виде
коллоидно
раствореН
НЫХ
И
истинно
растворенных
веществ.
из
данных
таблИЦЫ
нетрудно
убедитьсSl
в
справедливости
высказанного
утверждения,
а
также
УSlснить
способ
подсчета
БПК
разных
фраКЦИЙ
загряз
нений.
Cт~:Ha~
~~;а-ил~
;;в~~е':I~звешеН--:-]Б
n
к
~
мг
I~-']ОТНОШ~НИ~-БП-К
5
-к--
ные
вещества
ные
веще-
взвешенным
веще-
ства,
мг
/л
ства
м
-----------------
------
-------
--------------
Вода,
поступающая
на
199
192
0,97
станцию
Вода
I
отстое
ннэя
в
па
60-
199-126=73
126
1,73
раторны
х
УСЛОВИЯ
х
Вода,
осветленная
В
пер-
115
154
1,34
вичны)(
отстойниках
Взвешенные
вещества
I
224-115=
192+6*
-
0,4
осевшие
в
отстойниках
=109
-154=44
То
же,
в
цилиндра
х
192
192-126=
0,52
=66
Оседающие
вещества
126
154-118=
0,67
осветленной
ВОДЫ
=36
Активный
ил
154
12,4-9,2=
0,24
=3,2
•
Соответствует
расчетной
БПК
s
добавляемых
25
мг
ила
на
1
л
(0,25
х
х
25
=6)
.
Из
результатов
расчетов,
приведенных
в
таблице. видно,
что
оседание
взвешенных
веществ
в
лабораТорных
условиях
и
натурных
сооружениях
ра3JIИЧНО
как
по
количеству,
так
и
по
качеству
и,
кроме
того,
чем
крупнее
и
Т5Iжелее
выпадающие
частицы,
тем
менее
они
окисляются
биологически
в
аэробных
условиях.
Малая
величина
удельной
БПК
ила
объясняется
иными
причинами.
ил
из
аэротенков,
где
происходит
нитрификация
(это
фиксируется
наличием
НИТРИТО8
в
очищенной
воде),
глубоко
минерализован
биологически,
и
дальнейшее
его
окисление
ПРОИСХОДИТ
с
ТРУДОМ.
Из
общей
БIIКs
исходной
ВОДЫ,
равной
192
мг/л,
на
ДОЛЮ
крупных
выпа
дающих
частиЦ
ПРИХОДИТСJl
66
мг/л,
ИЛИ
34%.
На
73
мг/л
неосецающих
ве
ществ
приходится
(ориентировочно)
73"0,52 - 38 Mr /
л
(или
20
%).
Таким
обра
зом,
на
примеси,
наХОДJlЩИеся
в
растворенном
И
КОЛЛОИДНОМ
состояниях,
оста
eTCSI:
192-(66+38)
- 88
МГ/Л
(46%).
в
сточной
воде
после
отстаивания
и
частичного
изменения
ее
состава
вследствие
добавки
ида
соотношения
меняютсSl.
Так,
из
общей
БПКs,
равной
154
мг/
л,
на
дОЛЮ
ТОНКИХ
оседающих
веществ
приходится
приблизительно
36
мг/
л,
на
ДОЛЮ
неоседающих
-
41
мг/
л
(61'0,67)
и
на
растворенную
и
кол
лоидную
фракцию
загрязнений
-
77
мг/л,
или
50%.
На
основании
проведенны.х
расчетов
можно
сделать
вывод
о
ТОМ,
ЧТО
ДЛЯ
увеличения
эффективности
работы
последующих
сооружений
отстаивание
го
РОДСКИХ
сточных
вод
-
целесообразный
прием
обработки,
так
как
из
воды
уда
ляются
наиболее
ТРУДНО
биологически
окисляемые
в
аэробных
условиях
взве-
шенные
вещества.
.
По
ХПК
п~паlощей
и
очищенной
ВОДЫ
можно
утверждать,
ЧТО
в
воде
после
биологической
очистки
оста..1ась
значительная
часть
загрязнений,
не
утилизированная
активным
илом
при
очистке
воды
в
аэротенках.
Из
общей
,ХПК
178
мг/
л
на
долю
частичек
ила
приходится
примерно:
13,5'1,4 - 19
мг/л
(где
1,4
-
удельнаSl
ХПК
активного
ила).
Разница
в
159
мг/л
указывает
на
наличие
в
очищенной
воде
растворенных
органических
примесей,
биохимически
окисляющихея
лишь
на
9,2/159
-0,06(6%).
Этоозначает,
что
в
проточном
водоеме,
куда
поступает
очищенная
вода,
трудноокисляемые
вещества
будут
фиксироваться
на
очень
большом
расстоянии
ОТ
места
сброса
воды.
Интересно
следующее
сравнение.
В
поступающей
воде
биологически
не
окисляемые
при
меси
определены
в
коли
честве
ХПК-БПК
пOJJн
•
Как
уж.е
отме
чено,
БПК
пOJ1н
для
городской
воды
можно
ориентировочно
подсчитать,
принимая
коэффициент
пересцета
1,16.
Тогда
БПК
пonн
- 192"1,16 - 220
мг!
л.
Количество
биологически
не
окисляемых
nримесей
(учитываемых
в
единицах
кислорода)
оказывается
равным
380-
-220 - 160 wr
в
1
..'1,
ЧТО
почти
точно
СОВ
падает
с
величиной
ХПК,
зафиксированной
анализом.
Такие
близкие
ЗН8-
чениSl
расчетных
и
полученных
анализом
величин
наблюдается
не
всегда,
рас
хождение
может
достигать
15-25%.
Следовательно,
ожидаемую
ХПК
очищенной
воды
можно
предсказать
с
ОIIlибкой
ОТ
О
до
25%.
Из
данных
таблицы,
к
сожалению,
нельзя
получить
полного
представ
ления
о
составе
органических
веществ,
обусловливающих
столь
высокую
оста
точную
ХПК
очищенной
воды.
Можно
только
видеть,
что
в
биологически
очищенной
воде
все
еще
остаются
различные
углеводороды,
определяемые
как
эфирорастворимые
вещества.
а
также
синтетические
поверхностно-активные
вещества,
обычно
удаляемые
не
более
чем
на
40
%
во
всех
сооружениях
биологической
очистки.
в
сумме
эти
группы
веществ
могут
обусловить
ХПК
на
уровне
30-50
MI'/
л
(что
определяется
по
средней
удельной
ХПК
органических
веществ
в
2-3
мг/мг).
Следовательно,
в
биологически
очи...ценноЙ
воде
на
ходится
еще
достаточно
большое
количество
неидентифицированных
органических
примесеЙ.
Для
успешноro
протекания
процесса
6иоокисления
8
воде
ДОЛЖНЫ
на
ходиться
биогенные
элементы
с
минимаДЬНblМ
количеством,
удовлетворя
ющим
соотношению:
БIIК:N
:Р-I
00:5: 1.
Из
таблицы
следует,
что
на
биологическую
очистку
поступала
вода
с
БПКs,
равной
154
мг/
л,
с
содержанием
азота
аммонийных
солей
27
мг/
л и
фос
фатов
(о
пересчете
на
P20S)
7,1
мг/л.
Для
сравнения
указанных
величин
с
129'