Сточные воды

Сточные воды, вода из атмосферных осадков, загрязненная легко передвигаемыми и растворимыми примесями, смываемыми с поверхности, по которой вода стекает, а также вода, остающаяся после использования ее для хозяйственно-бытовых и производственных надобностей. В С. в находится лишь ок. нескольких десятых долей % посторонних примесей, состоящих из удельно тяжелых (легко отстаивающихся), взвешенных коллоидальных и растворенных веществ, жировых и масляных остатков и микроорганизмов. По своему составу С. в бывают безвредные, опасные и ядовитые. Поверхностные и охладительные С. в являются безвредными и потому выпускаются непосредственно в открытые водоемы.

Все С. в можно разделить на три основные группы по преобладанию в них отбросов либо животного происхождения либо растительного происхождения или минеральных соединений. I группа: фекальные воды населения, воды молочных производств, производств удобрений, кожевенных з-дов, боен, мыловарен, дубилен, шерстомоен и суконных ф-к; II группа: воды з-дов и фабрик: сахарных, консервных, макаронных, хлопчатобумажных, винокуренных, бумажных, целлюлозных, резиновых и по переработке соломы; III группа: воды з-дов: химических, белильных, красильных, газовых, металлургических, нефтеперегонных и содовых; воды солеварен и копей. Часто С. в содержат одновременно все виды загрязнения, наир, воды с дубильных заводов несут частицы кожи, дубильного корья и известь.

Поступление промышленных вод в городские канализации значительно изменяет количество взвешенных примесей в общем стоке. По ориентировочным данным Комитета водо-охранения количество взвешенных примесей в С. в разных отраслей пром-сти колеблется по^- сравнению с водами московской канализации, для которых принимается таких примесей 600 ms на 1 л, в следующих соотношениях: С. в красилен, шелковых ф-к, дрожжевых заводов дают взвешенных примесей 12-у82% (от 600 мг), а С. в суконных ф-к, кожевенных, картофельных, сахарных з-дов содержат взвешенных примесей на 120-^550% больше, чем городские хозяйственные воды.

С. в должны отводиться по трубам (смотрите Канализация) за пределы поселений для приведения их в такое состояние, при к-ром они не могли бы являться вредными для выпуска в открытые водоемы. Если промышленные С. в по своему химич. составу могут нарушать правильную обработку фекально-хозяйственных вод, то устраивают отдельные системы ка нализации для хозяйственных и для промын ленных С. в или перед выпуском в общую сг стему труб промышленные С. в подвергаю частичной обработке в целях выделения и них вредных примесей или для приведения и в такое состояние, при к-ром они уже дощ скают последующую обработку одновременн с другими С. в Наибольшую опасность с с? нитарной точки зрения представляют С. в, содержащие органические вещества, т. к. эт: воды обременяют почву (смотрите Поля орошения и открытые водоемы громадным количество; разлагающихся веществ. Органические отбрс сы, попадая в воду в большом количестве гниют и делают воду непригодной. По анкетны; данным, обработанным проф. П. С. Беловьш в 1926 году в городские канализации 30 городо Союза поступало в среднем за сутки 225 000 метров фекально-хозяйственных вод. Среднее суточ ное количество промышленных С. в Со юзе в 1926 году доходило до 2 500 000 м³, не счи тая вод конденсационных и охлаждающих Наибольшее количество С. в дает свекло-са харная промсть; далее следуют: мочка ко нопли, красильные отделения, бумажное про изводство, целлюлозное и т. д. Большая част этих С. в выпускается в реки без всякой очи стки или лишь с предварительным отстаива нием в осадочных бассейнах. Очистка С. в ранее выпуска их в водоемы производится н; очень немногих предприятиях. Полная очи стка С. в требует экономически недопустимы: капитальных затрат и больших эксплуатон ных расходов, а потому обычно очищенны С. в., поступая в реки, уже здесь получаю¹окончательное обезвреживание. Но для водь открытых водоемов существует известный пре дел насыщения органич. отбросами, далее ко торого она отказывается очищать себя от них и дальнейший приток отбросов ведет лиш; к простому их накапливанию. Поэтому важн< определить точно ььредел насыщения речжн воды С. в., при к-ром разложение последни: происходило бы в наивыгоднейшем в указан ном смысле направлении и не влияло бы су щественным образом на загрязнение речной во ды. По Петенкоферу количество протекагощеь воды относится к количеству выпускаемых i нее С. в., как 15 : 1, причем на каждого жи теля требуется 2—3 м³ суточного количеств; протекающей речной воды. Фельпс придаем главное значение скорости течения реки, причем при скорости в 1 м/ск требует 8,6 м³ реч ной воды в сутки на человека, а при скорость 0,5 м/ск—17,2 м³, то есть вдвое больше. Брик( определяет это отношение количеством со держащегося в речной воде кислорода, способ ного окислить органич. вещества С. в Общш норм для определения рассматриваемого отно шения не установлено, и для каждого случаь оно должен быть определено в зависимости от местные условий. По мнению проф. Хлопина разбавление С. в водою водоема, куда они спускаются не может гарантировать даже видимого грубой очищения водоемов от мертвых органич. вещесть уже по одному тому, что С. в содержат масс^ веществ взвешенных, а не только растворенных, и весьма медленно перемешиваемых с во дою водоема. Следует-также отметить, что раз ложёние органич. веществ может задерживать ся целым рядом различных причин. Так, силь но щелочные С. в или содержащие много сер нистых соединений могут не загнивать и прь наличии в них органич. примесей. Такие С. в часто не обнаруживают своего неприятного присутствия у места выпуска в водоем, но в застойных местах или в местах с тихим течением, в особенности у плотин, расположенных даже за несколько км от места спуска С. в., эти органич. вещества отлагаются на дне водоема и здесь подвергаются энергичному разложению. Кроме того не все органич. вещества разрушаются с одинаковой быстротой. Так, азотистые вещества разрушаются быстрее, чем углеводы, и потому для сохранения естественного состояния водоема приходится обращать внимание не столько на признаки загнивания жидкости, сколько на присутствие соединений, поглощающих кислород водоема. Появление в водоеме плавающих масляных пятен, приносимых с промышленными С. в., может вредно отражаться на рыбном хозяйстве водоема, т. к. это уменьшает поверхность аэрирования воды водоема. Вредные вещества, приносимые С. в водоем, в одинаковой степени дурно влияют и на луговые береговые площади, которые покрываются водою водоема во время весенних и летних разливов, отравляя растительность и уничтожая пастбища. Особенно неблагоприятны по своему составу воды газовых заводов, подсобных предприятий при коксовании, сульфит-целлюлозных з-дов. Эти С. в вносят в реки загрязнения, делающие воду непригодной для пользования населением не только в естественном виде, но и после фильтрования и обезвреживания, ибо существующие методы очистки питьевых вод бессильны бороться с присутствием в воде фенолов.

Методы обработки хозяйственно-фекальных вод м. б. использованы и для очистки промышленных вод с добавлением предварительных подготовительных процессов в зависимости от химич. состава их (смотрите Биологический способ очистки сточных вод). В состав очистных сооружений для промышленных вод обычно входит осадочник для выделения взвешенных примесей или простым механич. отстаиванием или при помощи химич. реактивов. Наиболее распространенным и дешевым реактивом является известь, далее железный купорос и сернокислый глинозем. Эти реактивы, реагируя на соответствующие составные части данных С. в., дают хлопьевидные осадки, способствующие б. или м. быстрому опусканию взвешенных примесей, действуя гл. обр. механически на процесс осветления сточной жидкости. Химическое осаждение не представляет-собою полного очищения С. в подобно почвенным способам, т. к. оно мало влияет на уменьшение растворенных органич. примесей. Для придания очищаемой воде большей прозрачности обыкновенно комбинируют с известью другие реактивы, обличающиеся лучшим осаждающим действием, например сульфат-алюминий и железо. Во многих случаях химич. очистка является предварительной обработкой, за которой должна следовать окончательная очистка, например на полях орошения или каким-либо другим способом. Но есть группа С. в., для которых можно ограничиться одним химич. очищением, например С. в при кислом, шелковом и шерстяном, крашенин, при ализариновом кумачном и нафтоловом крашении. Наконец одним лишь подбором разных по составу С. в., кислых и щелочных, без прибавления реактивов можно получить существенные результаты очистки таких вод. За последнее время применение химич. способов очистки значи тельно уменьшается, т. к. реактивы составляют значительный расход, между тем обработанная ими жидкость получается недостаточно очищенной, способной загнивать. Заслуживает внимания опыт гор. Хедерфильда в Англии, где С. в состоят приблизительно из равного количества вод текстильных ф-к, вод химич. з-дов и С. в городского населения. С. в предварительно подвергаются простому отстаиванию, а затем направляются на биофильтры. Биофильтр постепенно в течение месяца получал городские С. в., к которым прибавлялась небольшими порциями промышленная вода; это дало возможность культивировать на биофильтре такой ил, который приобрел возможность очищать затем все смешанные воды города и з-дов, поступавшие на станцию из общей канализационной трубы. Такой же способ очистки вод Хедерфильда был испытан и в аэротанке с культивированным активным илом и дал те же благоприятные результаты очистки. Проф. С. А. Вознесенский проделал многочисленные опыты в различных направлениях с целью найти наиболее подходящий способ очистки красильных С. в., наиболее трудно очищаемых. Требуя большое количество коагулянтов и отравляя активный ил, воды эти повидимому не могут очищаться обычными методами в их современном виде. Сперва были поставлены опыты очистки красильных вод, предварительно смешанных с органич. веществами и в частности с коммунальными водами. Опыты дали незагнивающую, совершенно прозрачную воду, но произведенные экономии, подсчеты дали высокую стоимость очистки при ее практич. осуществлении. В качестве другого адсорбента была исследована каменноугольная пыль, которая дала положительные результаты.

Для дальнейшего направления изучения методов очистки промышленных вод имеют большое практическое значение работы Парсонса и Вильсона, которыми было подтверждено, что активированный ил м. б. применен для двух стадий очистки С. в., а именно: осветления и нитрификации, причем эти стадии являются вполне самостоятельными и следуют одна задругой. Первая стадия, то есть осветление, имеет громадное значение для последующей обработки жидкости. Активированный ил в этом процессе действует как коагулянт, адсорбируя коллоидальные и взвешенные вещества. Одновременно Урбан из Колумбуса (Огайо), рассматривая сточную жидкость как содержащую органическое вещество в трех видах— во взвешенном, коллоидальном и растворенном состоянии,—задался мыслью изучить процессы поглощения биохимического кислорода каждым из указанных видов загрязнения жидкости в отдельности. Опыты были поставлены с четырьмя различными С. в., для которых коллоидальное вещество составляет органическое загрязнение, требующее на окисление наибольшего количества кислорода, а именно: с фекально-хозяйственными водами и водами от производств бумажного, кожевенного и мясных консервов. Опыты показали, что коллоиды хозяйственных вод потребляют биохимич. кислорода 60% от общего потребления, коллоиды вод бумажного производства из соломы берут 83%, а коллоиды кожевенных и консервных производств—90%. Т. о. применение в предварительных процессах адсорбирующего действия активированного ила для выделения коллоидальных веществ имеет»

большое значение в деле обезвреживания С. в Оставшиеся после этих процессов растворенные юрганич. вещества в нек-рых случаях могут не потребовать дальнейшего обезвреживания на окислителях или аэротанках. Следует отметить здесь также способ Прейбиша для очистки красильных вод, в к-ром он применяет в качестве адсорбирующего средства шлаки бурых углей или торфяную мелочь. С. в с содержанием фенола свыше 1 г/л ранее выпуска пробуют использовать в целях выделения фенола экстрагирующими веществами, например бензолом, но необходимое для этого оборудование выходит очень сложным. Обычно такие воды выпускают в общую канализацию, причиняя тем самым большие хлопоты на станциях очищения. С. в с газовых и коксовых з-дов на Манчестерской станции разжижаются 9-кратным количеством воды. Этот метод применен и в Эмшере в Германии.

Общие принципы очистки фекальных и промышленных С. в одинаковы, но весь процесс очистки промышленных вод протекает не так просто и однообразно, как фекальных. В виду разнообразия состава этих вод невозможно дать общую схему очистного сооружения без предварительного изучения состава воды. В каждом случае необходимо тщательно измерить суточное количество С. в и ознакомиться с характером их по анализам средних проб, взятых по крайней мере за целые сутки определенными порциями через равные промежутки времени. Необходимо также иметь анализы воды того водоема, к-рый будет принимать очищенные воды, и знать расходы воды в нем для определения степени разбавления С. в при минимальном его расходе. Только в зависимости от состояния водоема можно наметить нормы или степень чистоты, необходимой для вод, подлежащих выпуску в данный водоем. Там, где промышленные предприятия располагают достаточной площадью свободной и подходящей для орошения земли, следует проектировать поля орошения или фильтрации, и лишь при отсутствии свободных и подходящих земель следует останавливаться на устройстве искусственных сооружений. Если С. в от производства содержат мало органич. соединений, можно проектировать отстаивание в связи с коагулированием. Все эти сооружения работают правильно и надежно, если С. в поступают на них равномерно и однородного состава; однако на ф-ках С. в течение суток выпускаются неравномерно и неоднородного состава. В виду этого при сооружениях для очистки вод полезно иметь на ф-ке общий сборный резервуар, вмещающий все суточное количество С. в., для образования воды б. или м. среднего однородного состава. Такие бассейны полезны и в отношении осветления С. в., т. к. в них получается взаимодействие вод с кислой и щелочной реакцией, вызывающее образование хлопьевидных осадков, способствующих освобождению жидкости от взвешенных примесей; кроме того здесь выпадает также и часть растворенных веществ. При изучении состава С. в данной пром-сти может выясниться, что после нек-рых процессов получается большое количество вполне чистой воды; такие воды м. б. выделены для спуска в водоем без очистки. Отделение промывных вод от общих стоков и устройство для уравнивания состава С. в бассейнов, служащих их отстойниками, могут уже значительно помочь водоему бо роться с притекающими С. в Вредные соли металлов, находящиеся во взвешенных веществах, м. б. выделены б. ч. простым отстаиванием. Удаление взвешенных веществ в значительной уже степени уменьшает вред С. в., т. к. с растворенными загрязнениями водоемы легче справляются самоочищением. в Дроздов.

Сооружения дня очистки сточных вод. Для механической очистки сточных вод служат решетки, сита, вакуум-фильтры и другие процеживатели. При выборе системы последних главную роль играют величина и свойства частиц, подлежащих выделению из воды. Для хорошей работы решеток и сит необходимо непрерывное и автоматич. удаление задержанных на них грязевых веществ. Для грубых решеток применяют с этой целью скребки; при большой ширине прозоров (10 миллиметров) скребки

входят в щель в виде гребня. Для решеток с более узкими отверстиями употребляют проволочные щетки, щетки из волокон пиассивы •(Piassiva), резиновые скребки и другие принадлежности. Грубые решетки делаются б. ч. неподвижными и устанавливаются обыкновенно в наклонном положении под углом в 60°; при ограниченном размере помещения их ставят вертикально, а в нек-рых особых случаях—горизонтально. Горизонтальные решетки доступнее для осмотра и удобнее для очистки. Грубые решетки делают из стальных стержней или труб с прозорами 54-15 миллиметров ширина прозоров тонких решеток составляет 14-3 миллиметров. Опыты Риона (Ryon) выяснили, что заострение прямоугольных стержней решеток с верховой стороны увеличивает проток воды на 22%, с низовой стороны—на 2,5%, а с обеих сторон—на 26%. На фигуре 1 показана неподвижная решетка сист. Гейгера. Она состоит из стержней треугольного сечения и поперечных соединений, лежащих за поверхностью решетки; нормальная ширина прозоров 3 миллиметров, но она м. б. уменьшена до 1 миллиметров. Решетка расположена до высшего уровня С. в.; выше этого уровня устройство покрыто листовым железом. Для очистки решетки служит несколько щеток, передвигаемых бесконечной цепью, натянутой на ролики. Щетки прочищают прозо-ры решетки снизу доверху; для натягивания цепи имеется устройство для перестановки роликов. Щетки, расположенные по движущейся цепи, очищаются вверху посредством свободноподвешен-ной круглой щетки, вращающейся в обратном направлении и очищаемой в свою очередь движущимся гребнем. Неподвижная решетка с подвижными граблями проста и занимает мало места. Большей производительностью и лучшим обеспечением хороших результатов работы отличаются подвижные решетки в виде бесконечной цепи или ленты, причем различают решетки крыльчатые, ленточные, ситочные, а также ситочные барабаны.

Сита состоят из двух перпендикулярных систем стержней или из дырчатых металлич. листов. Щели в последних должны расширяться со стороны выхода воды, дабы избежать закупоривания их. На фигуре 2 изображен процеживатель с неподвижным изогнутым листовым ситом, служащий для улавливания. свекловичных концов. На фигуре 3 показано подвижное ленточное сито сист. Гейгера, представляющее собой ряд небольших сит из проволочной ткани, сделанной из фосфори-

Фигура 2.

цепи сита, очищенные вверху от задержанных на них загрязнений, раскрываются частью под давлением воды, частью от собственного веса, свободно пропуская осветленную воду. Очищаются сита посредством промывки их водой под давлением по направлению от внутренней поверхности сит к наружной.

В качестве процеживателей применяются· также вращающиеся на горизонтальной оси цилиндрические или конические барабаны, обтянутые тонкими ситами из фосфористой бронзы. На фигуре 4 изображен ситочный барабан сист. Фохт-Гейгера для выделения твердых веществ из различных сильно загрязненных жидкостей. Внутри барабана устроены согнутые ситочные лопатки, делящие барабан на ряд ячеек. Внутри барабана помещены распределительный жолоб для грязной воды и сборный жолоб для выловленных твердых веществ; последний расположен эксцентрично по отношению к первому. Сборный жолоб, открытый в верхней своей части,за-Фигура 4. I крывает рас-

Фигура з. стой бронзы, с отверстиями 0,25-ГО,60 миллиметров². Сита свободно подвешены на двух бесконечных цепях; отдельные сита прижимаются друг к другу напором воды; на нисходящей части пределительный жолоб так, что последний образует закрытый канал сечением в виде полумесяца. В сборном жолобе помещен транспортный червяк. Внизу распределительного жолоба имеется продольная щель, через которую загрязненная вода попадает в отдельные ячейки медленно вращающегося барабана. Осажденные в ячейках загрязнения направляются ситочными лопатками в сборный жолоб, откуда они

удаляются транспортером. Оставшиеся твердые частицы, приставшие к ситу барабана, отделяются промывкой водою под давлением. В фильтре сист. Бабровского для улавливания волокон из С. в суконных ф-к (фигура 5) очищаемая вода поступает через патрубок а в камеру Ь, протекает через барабанное сито с внутрь барабана и попадает через отверстие

d в сточный жолоб. Задержанные на барабане волокнистые вещества пододвигаются при вращении барабана к транспортеру е и удаля

ются им из аппарата. Разница уровней жидкости снаружи барабана и внутри его весьма мала, вследствие чего жидкость медленно протекает через фильтрующую поверхность; последняя, а также ситочные отверстия очищаются автоматически потоком промывной воды. Очищение столь совершенно, что многие установки работают без щеток f и добавочных промывных труб д. Во многих отраслях пром-сти, как например бумажной, на суконных ф-ках, сахарных з-дах и прочие, применяются тонкие сита (до 0,1 миллиметров²), изготовляемые из фосфористой бронзы на специальных з-дах. Иногда

употребляют (наир, в бумажной пром-сти) в качестве фильтров широкие суконные или войлочные ленты для задержи вания находящихся в воде тонких волокнистых веществ. Для усиления фильтрующего действия применяют иногда вакуум. Примером фильтров с перемещающимся вокруг барабана гукном может служить фильтр сист. Фюльнера (фигура 6), состоящий из фильтровального барабана а, открытого с лобовой стороны, и системы вальцов b—b, по которым движется бесконечный войлок с. Волокна и прочие нерастворимые вещества С. в., пропущенных через жолоб d и ящик е, задерживаются на войлоке, обезвоживаются прессом b (вальцами) и снимаются с верхнего вальца скребком f. Профильтрованная через войлок вода проникает внутрь барабана, а оттуда через боковую открытую сторону фильтра наружу. Несмотря на наличие промывных приспособлений, состоящих из труб д и д, пресса b и колотушки h, войлок становится при этом процессе все более и более водонепроницаемым, что влечет за собой падение производительности аппарата. Для устранения этого явления прибегают к частой замене войлока новым или применяют (что удобнее) особые приспособления, помощью которых производят промывку войлока, не вынимая его из аппарата.

До обработки С.

в. в очистительных устройствах надлежит предварительно удалять из них песок, чтобы он не увеличивал объёма ила, не затруднял его дальнейшей обработки и не мог повредить каналы и насосы. Для этого служат песколовки, в которых песок осаждается на дно, откуда он удаляется ручным ским способами. Песколовки такие размеры, чтобы помимо

Фигура 8.

или механиче-должны иметь песка не мог осаждаться подверженный загниванию ил. Поэтому скорость протока сточных вод через песколовки должна варьировать в пределах 0,154-0,50 м/ск, причем желательно, чтобы эта скорость была не ниже 0,3 м/ск. Песколовки состоят обычно из двух или большего числа камер длиною 10-|-30 метров и одного обводного канала; одна из камер предназначена для стока С. в сухую погоду. Перед песколовкой ^устраивают дождевой перелив, направляющий в обводный канал воду, избыточную против максимальной пропускной способности песколовки. На фигуре 7 показана песколовка в Гамбурге (Л—запасный водоспуск, В—насосная шахта и С—песколовка).

Для отделения жиров, содержащихся в С. в.* служат жироловки. На фигуре 8 представлена в разрезе бетонная масло- и жироловка системы Пассаван (Passavant), широко распространенная в Германии на ж. д. для вод паровозных депо и на х. Аппараты, в которых загрязненная вода подводится не на достаточной глубине, мало целесообразны, т. к. в этом случае жир всплывает неэнергично. По Имхофу жироловкой может служить обыкновенный отстойник, причем выделению жира из С. в способствует нагнетание воздуха у подошвы таких отстойников. Жир задерживается на поверхности воды погруженными в воду доскамди отводится с поверхностными водами в особый резервуар, в к-ром жир может полностью выделиться. Холодильные, конденса-

ционные промывные воды и воды от очистки машинных зданий, машин и аппаратов содержат большие или меньшие количества масла и жировых составных частей. Для выделения маслянистых веществ из С. в служат маслоотделители. На фигуре 9 изображен в разрезе маслоотделитель системы Кремера. Вода, содержащая масло, поступает через приточную трубу в откидывающийся распределительный жолоб а. Через отверстия в обеих боковых стенках жолоба вода изливается равномерно на охлаждающие поверхности b и затем через щели г направляется в главную центральную часть d маслоотделителя; на этом пути вода отражается выступом с и получает движение вверх, содействующее выделению масла на поверхность; при дальнейшем движении воды от нее отделяются оставшиеся еще в ней жировые вещества и собираются в запасном отделении е; далее вода огибает стенки к, через щели I поднимается вверх и течет через водосливы в желоба д, соединенные с отводной трубой. Грязевые вещества, более тяжелые, чем вода, собираются в иловой части маслоотделителя ш, откуда они удаляются насосом.

Содержащаяся в С. в земля, а также тяжелые неорганич. частицы легко осаждаются в отстойниках. Если эти воды содержат еще и органич. вещества, то необходимо удалять ил из отстойников возможно скорее. Ил можно удалить, выключая отстойник или не выключая его из работы. Отстойники сооружают в тех случаях, когда очистка С. в путем отцеживания через сита недостаточна. При наличии отстойников никаких сит перед ними не устанавливают, а все грязевые вещества осаждаются одновременно в отстойнике. В отношении качества ила различают устройства, дающие свежий ил, и устройства, дающие выгнивший ил, а в отношении направления движения С. в отстойники делят на отстойные бассейны, в которых С. в протекают в горизонтальном направлении, и на отстойные колодцы, в которых С. в протекают в вертикальном направлении. Время пребывания С. в отстойных установках обыкновенно принимают при расчетах равным 1—2 ч.

Отстойные бассейны сооружают, исходя из скорости движения 10-^—15 миллиметров/ск. При осаждении мелких органич. нерастворимых веществ скорость движения должен быть меньше, чем при осаждении неорганических частиц. Если нерастворимые частицы имеют приблизительно одинаковый уд. в со сточной жидкостью, то они не осаждаются из воды, даже если последняя находится в покое; в этом случае осаждение производится с помощью особых мероприятий (удаление воздуха из осаждаемых частиц, хлопьеобразование путем добавления химических веществ и прочие). По Шульцу при зернистом иле глубина отстойного бассейна не играет роли; в данном случае значение имеет горизонтальное сечение О отстойного бассейна. Для приближенных расчетов Имхоф рекомендует принимать 0=2 м² на 1 jvt³ часового расхода С. в При хлопье образованном иле, наоборот, увеличение глубины отстойного бассейна сокращает время осветления С. в Имхоф рекомендует при глубине отстойного бассейна приблизительно в 1,5 метров брать 0=1 м² на 1 м³ часового-расхода С. в.; отстойные бассейны большей глубины приносят малую пользу. При дождливой погоде расход м. б. увеличен вдвое. По Бему целесообразными оказались отстойные бассейны длиной в 40 метров при глубине в 2 ж с повышением дна по направлению к выходу С. в из бассейна.

Отвод из отстойного бассейна свежего ила производится различными способами. В наиболее часто встречающихся отстойных бассейнах с прямоугольным планом и приближенно треугольным поперечным сечением ил отводится сквозь имеющиеся в дне отстойного-бассейна щели в ниже расположенные сборники ила. Дно отстойных бассейнов в месте расположения щелей должно иметь падение круче 1 : 1, примерно от 1,2 : 1 до 1, 7 : 1 (отношение высоты к заложению). Имеются также устройства, у которых дно отстойного бассейна снабжено воронкообразными мульдами, из наиболее низких мест которых и удаляется ил. Меньшее распространение имеют очистительные устройства, из которых ил м. б. удален лишь после их опорожнения от С. в или из которых ил удаляется при помощи скребков или подвижных всасывающих труб. Для опорожнения отстойного бассейна воду или спускают при помощи плавающих рукавов (фигура 10) или вы

качивают насосом, после чего ил удаляют ручными скребками, машинными черпаками и насосами или спускают самотеком. Отстойные бассейны сооружают из кирпича или бетона. Впуск воды в бассейн должен производиться равномерно по всей его ширине; с этой целью впуск воды производят через водослив. На, некотором расстоянии за впуском С. в бассейн и перед выпуском устанавливают погруженные в воду доски или бревна для лучшего перемешивания воды и задержания плавающих веществ.

При сооружении отстойников для С. в с ило-перегнивателями (иловыгнивателями, септиктанками) последние располагают или рядом с осад очниками, или раздельно от них, или под ними. Типичным примером отстойников с раздельными илоперегнивателями может служить нейштадтский отстойник, показанный на фигуре 11, где а—впуск, Ь—жироловка, с—осадоч-ник, d — спуск, е — закрывающийся иловый жолоб, f — илоудалитель, д — труба, соединяющая илоперегниватель с осадочником,

h—илоперегниватель, г—шарнирная труба для иловой воды, к—иловыпускная труба, I—газовый колпак, ж—запорный колокол, п—газоотвод, о—водоем для чистой воды (во

дяной затвор). С. в после прохождения через грубые решетки и, если нужно, то и песколовки, протекают через приточный жолоб а и вступают широким поверхностным потоком в осадочник с по подвешенному распределительному жолобу, снабженному рядом коротких насадок. Поток воды направляется к передней наклонной стене, минуя короткие вертикальные стенки, способствующие более равномерному, невихревому течению воды. Во время медленного движения воды к стоку d происходит осаждение грязевых веществ в иловые желоба е. Для опорожнения последних ежедневно опускается запорная балка, отделяющая жолоб от вышестоящей воды. Образующийся таким путем иловый жолоб е соединяется с илоперегнивателем h при посредстве лрубы д, закрываемой быстродействующим

ho а-b По e-f По c-d

начинает выдавливать ил в илоперегниватель в к-ром уровень ила должен стоять ниже уровня воды отстойного отделения; давление шоды на ил в жолобе е передается посредством илоудалителя f, закрывающего собой жолоб е и т. о. препятствующего разжижению ила водою и образованию остаточных отложений его на дне жолоба. После удаления ила из жолоба запорная балка поднимается, а илоудалитель возвращается к исходному положению. На выполнение указанной работы по удалению ила из каждого жолоба е, включая все маниции с приборами, требуется 2—3 м., причем эта работа не прерывает и не нарушает процесса осветления сточной воды в отстойнике. Илоперегниватель h разделен перегородками, не доходящими до дна, на несколько ячеек. Каждый м³ ила, впущенного через трубу д, вытесняет соответствующее количество более старого ила в соседние ячейки. Таким же образом ил передвигается, если опускается выгнивший ил через трубу к. Необходимое перемешивание поступающего в илоперегниватель свежего ила с илом, находящимся в перегни-вателе в стадии разложения, происходит кроме того вследствие вертикальных движений, обусловленных процессами брожения. К ило-выпускной трубе к может попасть только лишь перегнивший ил. Тепло способствует разложению ила и повышает развитие метаносодержащих газов, с успехом употребляемых в последнее время в качестве источника энергии.

К отстойникам с илоперегнивателями под осад очниками относятся всевозможные системы осадочных колодцев. Старейшей системой является э м-шерский колодец, сооружаемый обыкновенно из железобетона, а при небольшой величине— из отдельных бетонных колец. Для малых населенных мест эмшерские колодцы сооружают по основным формам, изображенным на фигуре 12. Осад очники с приближенно треугольным поперечным сечением расположены над илоперегнивателями, в которые ил сползает по крутым наклонным поверхностям (падение от 1 : 0,85 до 1 : 0,6) осадочников через щели в их дне. Треугольные бетонные тела, ограничивающие щели, препятствуют проникновению газов из илоперегнивателя в осадочник. Газы (метанные) собираются под наклонными поверхностями и отводятся под газовый колпак а (фигура 13; b—газопровод, с—осащочник, d — деревянная крышка, е — перегнивател ь, f—спуск ила). Последний прикрыт снизу деревянной крышкой, пропускающей газ и задерживающей всплывающий ил, к-рый м. б. спущен через боковое окно, закрываемое задвижкой. Перегнивший ил отводится из самой низкой части мульдообразного дна илоперегнивателя через илоудалительную трубу, смотря по обстоятельствам, посредством напора воды или при помощи насосов. Продолговатое илоперегнивательное отделение отстойника разделено поперечной стенкой на два отделения, соединенных между собой несколькими

•отверстиями для возможности выравнивания ъысот скопляющегося ила в отстойнике. На -фигура 14 представлено в плане и разрезах гязрез по м-В

Фигура 14.

устройство для^осветления С. в при помощи эмшерских колодцев и расположенных перед ними грубой решетки и песколовки (а—приток С. в., b—перелив избыточной воды, с— решетка, d—песколов-

Фигура 15.

ка, е—доски для улавливания жираф—жо-

Разрез по А -А

лоб для отвода ила, g—водосток, h—оса-дочник, г—перегни-ватель). Путь, по которому движутся С. в., обозначен стрелками. Перемешивание ила в ил опер е-тнивателе м. б. произведено механически (наир, при помощи обыкновенного турбонасоса); кроме того ил перемешивается вб время разложения образующимися газами. Отстойный колодец сист.

ОМС дан на фигуре 15 (а — решетка, b— песколовка, с—отвод на подсушивающие иловые площадки, d—газовый колпак,

€—перегниватель, f— осадочник, g—газоот-вод). Колодцы ОМС -отличаются от эмшерских тем, что осадочник находится совершенно под поверхностью С. в в колодце; илоперегниватель расположен, как и в эмшерских колодцах, под осад очником. В последнем происходит отделение пловучего ила от осаждающегося, причем оба рода ила отводятся из осадоч-ника наклонными плоскостями через свои щели. Илоперегни-вание и отвод газов происходят ^ так же, как и в эмшерских колодцах. Для выделения жира из С. в располагают у впуска погруженные в воду доски. Для получения свежего ила м. б. расположены под щелями, пропускающими ил из осадоч-ника в илоперегниватель, особые карманы. Для лучшего пе-регнивания ила м. б. накачена свежая вода по трубам, доходящим до дна илоперегнива-теля; для устранения кислого брожения в воду должен быть добавле-, ны соответствующие примеси.

Выгнивший в илоперегнивателях ил направляется на подсушивающие иловые площадки (фигура 16) самотеком или искусственным подъемом. Наименьший диам. труб равен 200 миллиметров. При направлении ила самотеком трубы должны иметь падение не менее 0,125, а открытые канавы—не менее 0,025. Предназначенное для сушки ила место разбивают на длинные гряды шириною ок. 4 метров Дном этих гряд служит фильтерный слой из щебня, мелкого камня или шлака; толщина этого фильтерного слоя равна 0,25 м; поверх этого слоя кладется слой песка толщиной 0,05 метров или бетонные плиты с отверстиями для просачи-вания воды. По середине каждой гряды рас-

.- 4,00

го 20 20

Фигура 16.

полагают линию дренажных труб, а по филь-терному слою устраивают путь для отвоза по нему просохшего ила; при больших установках отвозка ила м. б. произведена при помощи кабельного крана. Гряды окружают со всех сторон бетонными плитами, возвышающимися на 0,3 метров над поверхностью земли. Перегнивший ил располагают на грядах слоем толщиною ок. 0,2 метров Забирается ил с гряд лопатами, причем одновременно снимается постепенно песчаный слой, который поэтому должен быть возобновлен. Ил высыхает тем легче,

чем он богаче газами. Поэтому не следует применять отсасывания его из отстойника.

При механич. отстаивании из С. в может быть удалена только часть нерастворимых веществ, в зависимости от продолжительности отстаивания, от свойств воды и в первую очередь от уд. в находящихся в воде нерастворимых веществ. В Германии принимают при расчетах, что из городских С. в отстаивается ²/₃-Г³/₄ общего количества нерастворимых веществ. Хорошо работающая установка по отстаиванию воды должна удерживать не менее 90% веществ, способных осаждаться. Более сильное осветление С. в можно получить осаждением с коагуляцией, прибавляя к С. в те или другие осаждающие вещества (коагулянты), обладающие свойством образовывать в С. в хлопья, которые при осаждении увлекают нерастворимые вещества на дно. Для городских С. в от коагулирования по большей части отказались, а в тех случаях, когда очистка С. в пропуском через сита или отстаиванием оказывается недостаточной, прибегают к биологич. очистке на естественных или искусственных окислителях; там же, где это по местным условиям возможно, ограничиваются механическим отстаиванием воды с перегниванием ила. Для промышленных С. в., которые часто имеют сильно кислую или щелочную реакцию либо содержат сильно красящие или такие вредные вещества, которые м. б. удалены только коагулированием, приходится прибегать к содействию химич. реактивов, из которых наиболее действительными являются: известковое молоко, сернокислый глинозем, железный купорос и сернокислый магний (кизерит). Если химическая обработка С. в применяется в качестве самостоятельного способа, то перед спуском обработанной воды в водоем является необходимым в некоторых случаях удалять из нее прибавленные химикалии. Для надлежащего смешения химич. реактивов со С. в рекомендуется устраивать перед отстойниками

Фигура 18.

систему смесительных желобов по типу, указанному на фигуре 17. В нек-рых производствах для обработки С. в достаточно произвести смешение различных видов С. в., причем коагулирование в этих случаях может и не понадобиться. Количество химич. веществ, которые необхо-димю добавить к С. в., зависит от количества и свойств загрязнений, находящихся в С. в и подлежащих удалению, причем дозировка устанавливается предварительными опытами. Для дезинфекции городских С. в прибегают к х л о-рированию. Хлор применяется также и в тех случаях, когда необходимо задержать загнивание воды маломощного потока, в к-рый спускают механически обработанные С. в., могущие вызвать загнивание. Загнивание должен быть задержано до тех пор, пока С. в смеси с водами маломощного потока не вольются в большую реку, обладающую более благоприятными условиями для самоочищения; хлор прибавляют в этом случае в незначительных количествах.

Количество хлора, вводимого в городские С. в., составляет 10 -К 30 г/м³. Для промышленных С. в хлор не нашел себе пока применения.

Лучшим способом очистки С. в., осветленных в отстойниках, является биологич. очистка на полях орошения (смотрите). По Шокличу 1 га полей орошения требуется на 250—400 жителей, а при предварительной очистке С. в на 1 000 жителей. Когда почва служит только для очистки С. в., то поля орошения приобретают характер полей фильтрации (смотрите Биологический способ очистки сточных вод). На фигуре 1S представлено фильтрационное устройство, где а—затопленный участок, b—дамба, с—шлюз, d—дренажная труба, е—сборный колодец с задвижками в нем, f—сточный канал для профильтрованной воды. При помощи фильтрации через почву выделяется большая часть микроорганизмов (по опытам до 98%). При целесообразном устройстве и эксплуатации полей фильтрации можно на них обработать в 10 раз боль

шее количество С. в., чем на полях орошения. Поля орошения и поля фильтрации требуют б. или м. значительных площадей земли. Там, где таких площадей не имеется, приходится прибегать к искусственной биологич. очистке на искусственных окислителях из кокса, шлака, мелкого щебня, гравия и других материалов. Одним из современных искусственных окислителей является капельный (непрерывно

действующий) ,окислитель. Фильтрующий материал для окислителя Имхоф рекомендует брать крупностью 20 -К 80 миллиметров, а фильтрующий слой делать высотою 2 метров (при более мелком материале) и 4 метров (при более крупном материале). На 1 м³ ежедневного расхода очищаемых С. в сухую погоду Имхоф считает 1,4 м³ емкости окислителя, но не менее 0,13 м³ на 1 жителя.

Фигура 17.

Фигура 21.

На фигуре 19 представлен капельный окислитель с вращающимся оросителем, снабженным двойным ртутным и глицериновым запором сист. Гейгера, не допускающим проникновения грязной воды во вращающуюся часть и замерзания даже при больших морозах; на той же фигуре: а—отстойник, Ь—распределительная камера, с—колодец с расположенными в нем задвижками со спуском, а—капельный окислитель, f—сточный канал. На фигуре 20 показаны детали (а — водомерное стекло, b—ртуть, с—глицерин, d— спускная трубка) вращающегося оросителя для окислительной установки, изображенной на фигуре 21, где а—крупный шлак, b—железобетон, с—насыпной грунт. Кроме вращающихся оросителей применяют также подвижные оросители (смотрите Биологический способ очистки сточных вод). При устройстве биологич. окислителей необходимо обратить особенное внимание нахоро-шую предварительную обработку С.в. Для вра-батывания капельного окислителя требуется до 30 дн. Отстойники для последующей очистки, воспринимающие пропущенную через окислители воду, сооружаются размерами, равными примерно Д₄—V‘2 размеров отстойников для предварительной очистки, сооружаемых перед окислителями. Искусственные окислители требуют значительно меньше места для своей установки, чем поля орошения, но,с другой стороны, последние м.б. использованы для сельско-хозяйственных культур. В капельных окислителях возможно появление запаха при подаче на окислитель загнившей воды и массовое развитие мух; последние недостатки должен быть устранены соответствующими мероприятиями. Кроме того при капельных окислителях вымываются иловые вещества и продукты разложения, что требует последующей обработки стоков в отстойниках или на песчаных фильтрах до спуска очищенных вод в водоемы.

Поэтому следует во всех случаях, когда это представляется возможным, прибегать к очистке С. в на полях орошения. Биологич. очистка производится также при помощи погруженных окислителей, фильтры которых, подобно фильтрам капельных окислителей, состоят из свободно лежащих слоев мелкого камня (20-Н80лш), хвороста и других фильтрующих материалов, расположенных в деревянных ящиках, свободно пропускающих воду вверху и внизу. Фильтерные ящики перекрывают С. в., давая им протекать сквозь фильтр; на поверхности последнего осаждаются при этом коллоиды и развивается интенсивная деятельность микроорганизмов. Одновременно подается воздух снизу фильтра-окислителя при помощи неподвижной системы дырча-

Фигура 22.

тых труб или посредством качающейся трубы. Искусственное аэрирование в погруженных окислителях более благоприятствует деятельности микроорганизмов, чем естественное поступление воздуха в капельных окислителях. Ил частью выносится воздухом на поверхность окислителя, частью удаляется через известные промежутки времени промыванием. Погруженные окислители могут в отношении своей производительности оказаться выгодными; к достоинствам их относится отсутствие запаха и мух; кроме того при работе со сжатым воздухом жировые вещества, гонимые пузырьками вэздуха вверх, всплывают на поверхность воды и м. б. удалены. Погруженный окислитель м. б. подвешен в осадочном отделении эмшерских колодцев (фигура 22; а—труба для подачи воздуха, Ь—хворост, с—перегниватель, d—погруженный окислитель), где он может осаждать приблизительно половину обычно остающихся в С. в орга-нич. веществ при протоке последней через окислитель в течение 1 часа и через всю установку— в 2 часа. При расположении погруженных окислителей в самостоятельных бассейнах (без илоперегнивательных отделений под ними) целесообразно прибегнуть к устройству, у казан-

окислитель, Ь—качающаяся воздушная труба, препятствующая осаждению ила, выделяющегося в осадочнике). Чтобы окислитель вработался, требуется по Имхофу 1—2 дня.

Совершенная очистка С. в., после которой стекает неспособная к загниванию вода, достигается путем аэрации сточной жидкости в присутствии активного и л а. С. в подвергается предварительной очистке в особом отстойнике, после чего поступает в аэрационный бассейн (аэротанк), где она искусственно аэрируется. В аэротанке (фигура 24; а—привод, Ь—мешалка, с—воздухопровод, d—приток воздуха) образуется активный ил в форме хлопьев, адсорбирующий грязейые составные части, находящиеся в коллоидном или растворенном виде. По Рёсвеллу хлопья активного ила состоят из слизистого основного вещества, в котором живут бактерии и протозои (Protozoa). В аэротанке сточные воды основательно перемешиваются мешалками, вращающимися со скоростью 7 об/м. навстречу воздушным пузырькам, поднимающимся со дна из воздуховода. На 1 м^г протекающих С. в вдувается 1 м³ воздуха. После 6-часовой очистки в аэротанке (при концентрированных водах, к которым принадлежат и промышленные воды, и дольше) С. в., смешанные с активным илом, но очищенные от грязевых веществ, подаются в середину второго отстойника на половине высоты его. Осаждающийся во втором отстойнике ил отсасывается в расположенный сбоку жолоб, причем часть ила в количестве, равном */₄ содержащихся в аэротанке С. в., подается обратно в аэротанк, а остаток отводится в сооружение для предварительной очистки С. в., где он обрабатывается в загнивателях вместе с илом, выпавшим из С. в при предварительной их обработ-

ке. Из второго отстойника вытекает совершенно очищенная вода. Продолжительность протока С. в через второй отстойник Имхоф рекомендует считать в 1 ч. при малых установках и в 2 ч. при больших установках.

Аэротанк рассчитывается на 25% больше подлежащего очищению в нем количества воды. Количество ила в аэротанке (по Имхофу) равно ок. 3% расходуемой им воды. Активный ил содержит ок. 98% воды и трудно высушивается в свежем состоянии. Илоперегниватель и иловые площадки делают вдвое больших размеров, чем это требуется на единичное прохождение ила, имея в виду вторичное прохождение избыточного остатка ила, направляемого из второго отстойника в первый. Энергия, необходимая для приведения в действие сооружений для очистки С. в при помощи активного ила, равна - 1 ЬР на 1 000 жителей. Способ с активным илом пригоден лишь для полной биологии. очистки пропускаемых через установку вод.

Лит.: Бах Г., Очистка сточных вод, пер. с нем., M., 1930; Данилов Ф., Удаление и обезвреживание городских нечистот, М., 1927; Б ем Б., Промышленные сточные воды, пер. с нем., М., 1932: Данилов Ф., Биологич. очистка сточных вод, М., 1908; Иванов В., Краткий историч. очерк развития способов очистки сточных вод, СПБ, 1914( «труды Бюро веер, водопр. и сан.-техн. съездов», с 1913; Строганов С., Обзор современного состояния очистки сточных вод посредством искусственной аэрации активным илом, М., 1925; К о-рольков К., Распад осадка сточной жидкости в анаэробных условиях, М., 1926; Белов П., Промышленные сточные воды и их очистка, «Труды 2 Всесоюзн. водопроводы. и сан.-техн. съезда в г. Харькове в 1927 г.», М., 1929; его же, Сточные воды кожевенных з-дов и различные методы очистки этих вод, «Труды 1 Всес. (XIII) водопр. и сан.-техн. съезда в г. Баку в 1925 г.», М., 1926; Калабина М., Влияние щелочности промышленных сточных вод на развитие организмов, «Труды 3 Всес. (XV) водопр. и сан.-техн. съезда в г. Ростове н/Д. в 1929 г.», М., 1929; Дроздов В., Применение активного ила для очистки промышленных сточных вод, «Санитарная техника», М., 1928, «3; Россолимо А., Сточные воды сернистого крашения и их очистка, «Труды 2 Всесоюзн. водопр. и сан.-техн. съезда в г. Харькове в 1927 г.», М., 1929; Данилов Ф., Сточные воды, получаемые при белении хлопчатобумажных тканей, «Санитарная техника», М., 1927, 4; его же, Сточные воды кожевенных з-дов, там же, 1927, 3; Жуков А., Вертикальные отстойники для сточных вод, там же, 1931, 4; Данилов Ф., Очистка сточных вод от производства целлюлозы писчебумажных и картонных фабрик, «Санитарная техника», М., 1927, 2; Бессонов И., Величкин Н. и Севастьянов П., Люберецкие поля фильтрации, «Труды совещания по очистке сточных вод», Москва, 1928; Барсов Н. и Корольков К., Работа очистительных сооружений люблинских полей фильтрации, там же, 1928; Захаров Н. и Константинов Е., Очистительные пруды на люблинских полях фильтрации, там же, 1929; Г о р о в и т ц-В ласова Л., К вопросу о способах устранения фенолов из сточных вод в связи с хлорированием речных вод, «Труды 3 Всесоюзн. (XV) водопр. и сан.-техн. съезда в Р. н/Д. в 1929 г.», М., 1929; Углов В., К вопросу об очистке фенольных сточных вод, «Гигиена и Эпидемиология», М.—Л., 1930, 4—5; Несмеянов С., О сточных водах гвоздильных з-дов и их утилизации, «Санитарная техника», М., 1921, 4; Иванов В., Канализация населенных мест, Одесса, 1926; I т-h о f f К., Taschenbuch d. Stadtentwasserung, 4 Aufl., Mch., 1925; В о hm I., Gewerbliche Abwasser, B., 1928; Bach H., Die Abwasserreinigung, B., 1927; S t г i t z-k о w A., Die gewerblichen Abwasser u. ihre Reinigung, Heidelberg, 1927; Imhoff K., Fortschritte d. Abwasserreinigung, B., 1926; Dunbar, Leitfaden f. die Abwas-serreinigungsfrage, 2 Aufl., Mch., 1912; К о nig I., Neue Erfahrungen iiber die Behandlung u. Beseitigung d. gewerblichen Abwasser, B., 1911; Priiss M., Die abwassertechnischen Massnahmen d. Emschergenossen-schaft, «Kleine Mitteil. d. preuss. Landesanstalt», B., 1927 Beiheft 5; PriissM., Beschleunigung d. Zersetzung in Schlairnnfaulraumen, «Techn. Gemeidebl.», B., 1927, B. 30, H. 5/₆; Blank H., Beitrag zur Berechnung von Faul-raumen, «Gesundheits-Ingenieur», Mch., 1925, B. 48, H. 4; Schoklitsch A., Der Wasserbau, В. 1, W., 1930; Helbing H., 25 Jahre Emschergenossenschaft, Essen, 1925; Strassburger G., Die Emscherbrunnen in Erfurt, «Gesundheits-Ing.», Miinchen, 1915, B. 38, H. 20, 21; Knauer H., Kanalisation, Strelitz in Mecklenburg, 1924. С. Брилинг.