или по массе (после сушки выпавшей взвеси при 105° С и последующего взвешивания) в мг/л.

Общая масса взвешенных веществ в бытовых сточных водах составляет около 65 г на одного человека в сутки, из них оседающих веществ - от 35 до 50 г (в среднем 40 г на одного человека в сутки по сухому веществу), что составляет 60-75% общей массы.

Концентрация оседающих веществ в сточных водах при норме водоотведения 200 л на одного человека в сутки колеблется от 35-1000/200= = 175 до 50-1000/200=250 мг/л; при норме водоотведения 250 л -от 140 до 200 мг/л, а при норме 300 л - не более 167 мг/л.

С Ю 20 30 kO 50 60 70 дО 90 ЮО ИО i20 Лродотипельность о/ттаи6аиия мин

Рис. 4 2. Кривые осаждения взвешенных веществ, содержащихся в бытовых сточных водах

/ - 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 ;e,

5.5-16,3 мл/л

При удалении части домового мусора путем дробления и сплава по канализационной сети происходит значительное увеличение содержания взвешенных веществ в сточных водах. Количество отходов, подлежащих дроблению, составляет около 100 г на одного человека в сутки (по сухому веществу).

Осадок смеси бытовых сточных вод с производственными по своей структуре обычно занимает промежуточное положение между зернистым и хлопьевидным, приближаясь скорее к последнему. В производственных сточных водах характер взвешенных веществ, а следовательно, и осадок могут быть самыми разнообразными.

Осадок состоит из нерастворимых веществ и в том виде, в каком он выпускается из сооружений предварительной очистки (отстойников), характеризуется большой влажностью. Влажность осадка представляет собой отношение массы воды в осадке к общей массе осадка и выражается в процентах. Влажность определяют путем взвешивания сырого и высушенного при 105° С осадка.

Объем осадка при лабораторных исследованиях определяют в коническом сосуде или цилиндре (сосуде Лисенко) вместимостью 0,5-1 л, нижняя часть которого градуирована на кубические сантиметры. В сосуде, наполненном тщательно взболтанной жидкостью, определяют объем осадка, образующегося через 5, 10, 15, 30, 60, 90 и 120 мин отстаивания; результаты выражают в миллиметрах на 1 л жидкости, получая, таким образом, динамику выпадения осадка. Объем осадка, выпадающего через указанные интервалы времени, часто выражают в процентах от объема осадка, образовавшегося за 120 мин (2 ч) отстаивания, так как в бытовых водах процесс осаждения практически заканчивается в течение этого времени. Эти проценты показывают эффект осаждения. Типичные для бытовых вод кривые осаждеьшя взвешенных веществ в зависимости от их концентрации приведены на рис. 4.2.

Кроме оседающих веществ в сточных водах содержатся всплыва-вающие примеси, имеющие плотность меньше единицы (жиры, нефть, масла и др.). При отстаивании эти вещества всплывают на поверхность жидкости в сосуде и могут быть также определены по объему или по массе.

Выпавший осадок бытовых вод при отстаивании в течение 2 ч имеет первоначальную влажность около 97,5 7о- В дальнейшем осадок уплотняется, влажность его уменьшается до 93-95%, а содержание сухого вещества в единице объема повышается с 2,5 до 5-7%. В силу большой влажности осадка, с которой обычно приходится иметь дело (80% и более) , плотность осадка очень близка к плотности воды, и поэтому можно считать, что объем осадка при изменении его влажности меняется в том же отношении, как и его масса. Объем (а следовательно, и масса) сырого осадка при уплотнении уменьшается обратно пропорционально проценту содержания в нем сухого вещества.

Если обозначить через Wi объем осадка при влажности pi,%, а через W2 объем того же осадка при влажности р2,%, то

lF2 = lFi(100 -р1)/(100-рз). (4.1)

Изменяется объем осадка соответственно изменению его влажности лишь при ее величине не менее 80%. При дальнейшем удалении влаги осадок становится пористым, и изменение его объема уже не соответствует изменению влажности.

Объем осадка, выпадающего в отстойниках при продолжительности отстаивания 1,5 ч, принято считать равным 0,8 л на одного человека в сутки при влажности осадка 95% (40 г по сухому веществу). Кроме того, нерастворимые вещества массой около 2 г на одного человека в сутки (по сухому веществу) задерживаются на решетках и около 12 г - в песколовках.

Как указывалось, нерастворимые вещества, содержащиеся в сточных водах, состоят из органической и неорганической частей. Для определения массы тех и других осадок высушивают при температуре 105° С, а затем воздушно-сухой осадок прокаливают при температуре 600° С. При прокаливании органическая часть сгорает, а неорганическая остается в виде золы. Отношение массы оставшейся золы к общей массе абсолютно сухого вещества осадка, выраженное в процентах, определяет зольность осадка; потеря при прокаливании (100% минус зольность) определяет количество беззольного вещества.

В осадке бытовых сточных вод масса золы колеблется от 20 до 307о, а масса беззольного вещества - от 70 до 807о. Примесь к бытовым водам производственных сточных вод может значительно изменить зольность осадка в ту или другую сторону.

§ 77. КОЛЛОИДНЫЕ И РАСТВОРЕННЫЕ ВЕЩЕСТВА В СТОЧНЫХ ВОДАХ

На химический состав коллоидных и растворенных веществ бытовых сточных вод большое влияние оказывают белки, жиры, углеводы пищевых продуктов, а также состав водопроводной воды, содержащей обычно ту или иную концентрацию гидрокарбонатов, сульфатов, хлоридов и иногда железа. Содержание коллоидов в бытовых сточных водах

составляет 30-40% содержания взвешенных веществ.

wo во

(,0 20

20 fO 60 60 iOO

Рис. 4.3. Влияние рН и температуры на распределение аммиака и иона аммония в воде

/ - при температуре 0° С; 2 - то же, 20° С, 3-то же. 40° С

ft id 22 2 у асы суток

6 Ш

Рис. 4.4. Колебания концентрации бытовых сточных вод

i -по БПКв; 2 -по взвешенным веществам

Белковые вещества в живом организме в процессе обмена веществ дают мочевину CO(NH2)2, которая под влиянием гнилостных бактерий в сточной воде подвергается гидролизу с образованием азота аммонийных солей:

СО (NH2)2 + 2Н2О = {Шдг СОз.

(4.2)

В этом виде, т. е. в виде карбоната аммония, азот находится в сточных водах. В дальнейшем карбонат аммония, разлагаясь, может давать аммиак. Образование аммиака происходит по уравнению

(NH4)2C03 = 2NH3 + C02-f НаО.

Необходимо различать азот, который присутствует в виде растворенного аммиачного газа, и азот, который присутствует в ионе аммония в истинном растворе. Аммиачный газ в концентрациях выше 4 мг/л может быть ядовит для некоторых видов рыбы, в то время как ион аммония не ядовит. Любая или обе формы аммиачного азота могут присутствовать в зависимости от рН и температуры воды. При рН = 7 присутствуют только ионы аммония в истинном растворе; при рН==12 присутствует только растворенный газ - аммиак; при 7<;рН<: 12 могут присутствовать обе формы. На рис. 4. 3 показано влияние рН и температуры на распределение аммиака и иона аммония в воде.

Масса азота аммонийных солей на одного человека в сутки колеблется в очень небольших пределах - 7-8 г. Зная из анализа сточной воды концентрацию в ней азота аммонийных солей (например, 25 мг/л), можно определить норму водоотведения, которая составит от 7-1000/25=280 до 8-1000/25=320 л/сутки на одного человека-