Нерастворимые вещества в сточных водах

В стоках нерастворимые вещества могут находиться в двух состояниях: грубодисперсном и тонкодисперсном. Первые – это крупные взвеси. Вторые – пенные массы, суспензии, эмульсии.

По установленным методикам исследований загрязнений этого типа их часть задерживают на фильтре из бумаги и называют взвешенными веществами. Вес устанавливают по сухому веществу после просушки при температуре в +105 градусов С.

По корреляции уровню дисперсности загрязнений этого вида, они могут вести себя в воде по-разному: подниматься на поверхность, осаждаться на дно, сохраняться в жидкости во взвешенном состоянии. Тонкодисперсные примеси преимущественно находятся во взвешенном состоянии, поскольку сила тяжести для этих загрязнений меньше, чем сила воздействия среды.

Оседающими примесями называют те, которые опускаются на дно в течение 2 часов в лабораторных условиях. Концентрация их выражается в сухом веществе после обработки высокой температурой или объему.

Типовые показатели для бытовых стоков составляют 65 грамм в сутки от 1 человека. Из них, на долю оседающих приходится от 35 до 50 граммов, что насчитывается до 75% от первоначальной массы.

По суточным нормативам водоотведения на 1 человека приходится 200 литров. Таким образом, концентрация варьируется от 35х1000/200 до 50х1000/200. Или 175 мг/литр до 250 мг/литр. При объемах водоотведения в 250 литров максимальный показатель концентрации может достигать 200 мг/литр. При 300 литров – 167 мг/литр.

Количество взвешенных частиц в сточных бытовых водах может быть увеличено посредством дробленого мусора из дома. Норма отходов, обработанных и сплавленных таким путем, составляет 100 грамм сухого вещества в сутки на одного человека.

При смешении бытовых и производственных стоков их осадок имеет особую структуру, он представляет собой промежуточное состояние между хлопьями и зернами. Для стоков предприятий вид взвешенных частиц не подлежит типовой классификации, а, следовательно, вид стоков тоже разнится.

Осадок нерастворимых веществ из предварительных отстойников характеризуют высокие показатели влажности. Соотношение объемов воды и объемов масс определяют в процентах. Влажность определяют путем сравнения веса сухого вещества после высушивания при температуре в +105 градусов С и изначальной массы.

В лаборатории объем осадка устанавливают в сосудах конической или цилиндрической формы, с градуированной нижней частью на кубические см, емкостью от 0,5 до 1 литра. Жидкость тщательно взбалтывают, затем определяют объемы осадка через 5, 10, 15 минут, полчаса, час, полтора часа, 2 часа. Показатели определяют в миллилитрах на один литр воды. Так определяется динамика образования осадка.

Также объемы осадка по контрольным замерам определяют в процентах от показателей, полученных после двух часового отстаивания, поскольку для бытовых стоков это время является моментом полного завершения процесса. Эти цифры выражают эффект осаждения. Графики для бытовых стоков представлены ниже.

Кривые осаждения взвешенных веществ, содержащихся в бытовых сточных водах

1 – при начальной концентрации осаждающихся взвешенных веществ 0,5 – 1,5 мл/л; 2 – то же 1,6 – 2,5 мл/л; 3 – то же 2,6 – 3,4 мл/л; 4 – то же 3,5 – 4,7 мл/л; 5 – то же 5,5 – 16,3 мл/л;

Всплывающие примеси с плотностью менее 1, такие, как масла, жиры, нефтепродукты, всплывают на поверхность. После завершения отстаивания их тоже можно измерять по массе или объему. После двухчасовой процедуры эти загрязнения имеют влажность в 97,5%. После уплотнения – до 93%. Объемы сухого вещества увеличиваются с 2,5%, максимально – до 7%. Поскольку влажность велика, плотность осадка почти тождественна плотности воды. Так можно считать, что объемы масс изменяются пропорционально весу. Показатели при уплотнении снижаются обратно пропорционально % содержания сухого вещества. Их можно рассчитать по формуле:

W₂=W₁(100- p₁)/(100-p₂), где

• W₁ – объем осадочных масс при влажности p₁;
• W₂ – объем осадка при влажности p₂.

Изменения объемов осадочных масс соответствует изменению влажности, при ее показателях не ниже 80%. При прохождении этого барьера наблюдается порывистый уход влаги, и расчеты – не корректны.

Для отстойников объемы осадка после процедуры, длящейся 1,5 часа, принято выражать 0,8 литра из расчета за 1 сутки на 1 человека. Влажность определяется в 95%, а вес по сухому веществу – в 40 граммов. Так же есть типовые характеристики по прохождению стоков в очистных сооружениях: на песколовках задерживается до 12 грамм, на решетках – до 2 грамм. Цифры даны на 1 человека в сутки.

Поскольку в стоках содержатся неорганические примеси и органика, их нужно определять. Для этого осадок высушивают при температуре в +105 градусов С. Массы взвешивают. Далее следует прокалка при температуре в +600 градусов С. Органика выгорает, неорганические вещества превращаются в золу. Отношение ее веса к массе сухого вещества в процентах показывает зольность. Потери – определяют беззольные объемы. Для бытовых стоков вес зольных масс варьируется от 20 до 30%. Для смеси бытовых и промышленных вод показатели могут незначительно отклоняться.