Нерастворенные вещества в сточных водах могут быть в
грубодисперсном (в виде крупной взвеси) и тонкодисперсном (суспензии, эмульсии и
пена) состоянии.
При принятой методике анализов часть нерастворенных
веществ в сточных водах, задержанных на бумажном фильтре, называют взвешенными
веществами. Массу их определяют после высушивания при температуре 105
(т.
е. по сухому веществу).
В зависимости от размеров отдельных частиц (степени
дисперсности) и их плотности взвешенные вещества могут выпадать в виде осадка,
всплывать на поверхность воды или оставаться во взвешенном состоянии. Для
большинства частиц, находящихся в воде в тонкодисперсном состоянии, вследствие
их малого размера силы сопротивления среды по сравнению с силой тяжести очень
велики, поэтому такие частицы практически не осаждаются и остаются во взвешенном
состоянии.
Оседающими называют нерастворенные вещества,
выпадающие на дно сосуда в виде осадка при 2-часовом отстаивании в лабораторных
условиях: содержание оседающих веществ выражается по объему в мл/л или по массе
(после сушки выпавшей взвеси при 105
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 35х1000/200 =
175 до 50х1000/200=250 мг/л; при норме водоотведения 250 л — от 140 до 200 мг/л,
а при норме 300 л — не более 167 мг/л.
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
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 минут 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 минут (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 осаждения взвешенных веществ в зависимости от их концентрации
приведены на рис. 4.2.
Кроме оседающих веществ в сточных водах содержатся
всплывавающие 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%· 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
объем
осадка при влажности %,
а через объем
того же осадка при влажности
%,
то
(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% D0 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
,
а затем воздушно-сухой осадок прокаливают при температуре 600
.
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 30%, а масса беззольного вещества — от 70 до 80%. Примесь к бытовым
водам производственных сточных вод может значительно изменить зольность осадка в
ту или другую сторону.
(т.
е. по сухому веществу). 
объем
осадка при влажности 
%,
а через 
объем
того же осадка при влажности
%,
то 
(4.1)
