Кислоты и щелочи, имеющиеся в сточных водах, попадая в водоем, нейтрализуются. Источником нейтрализации их является наличие двууглекислых солей кальция Са(НС03)2 и магния Mg(HC03)2. Наличие этих солей, а также свободной углекислоты С02 обуславливает карбонатную жесткость воды.
Щелочи, попадая в водоем в составе сточных вод, вступают в реакцию с гидрокарбонатами, вытесняют из них углекислоту. Результатом служит уменьшение щелочности и увеличение свободной углекислоты. Протекающая в этом случае реакция имеет вид
Санитарные нормы и правила предусматривают предельное значение активной реакции среды рН не выше 8,5, что может быть выражено уравнением
, (36)Откуда, преобразуя, получим
, (37)Сточные воды, содержащие кислоты, взаимодействуют с бикарбонатами, вытесняя из них углекислоту, в результате количество бикарбонатов в воде уменьшается, а количество свободной углекислоты возрастает, что видно из уравнения
Снижение активной реакции среды рН, допускаемое санитарными нормами и правилами, не должно быть менее 6,5, что подтверждается уравнением
, (39)откуда
, (40)В формулах (36) и (39) 6,52 представляет значение отрицательного логарифма константы диссоциации С02.
Предельное количество углекислоты X, выделяющееся из бикарбонатов, можно определить из уравнения
, (41)откуда
Предельное количество углекислоты У, расходуемое при нейтратизации щелочи, можно определить из уравнения
, (43)откуда
, (44)
Условия спуска сточных вод
При сбросе сточных вод в стоячие водоемы рекомендуется широко применять глубинные выпуски. Расположение выпуска определяется в процессе проектирования на основании гидрологических данных. Место установки, конструкция оголовка должны быть согласованы с органами Государственной водной инспекции, Управлением судоходства и другими заинтересованными организациями.
Широко применяются конструкции сосредоточенных выпусков берегового или выносного типов. Оголовки выпусков устанавлинаются на 1,0—2,0 м от поверхности дна. С одной стороны, это исключает размыв дна в месте установки оголовка, а с другой — засорение отверстия выпуска. Верх оголовка должен быть на 1,0—1,5 м ниже нижней кромки льда в водоеме.
Скорость выхода сточных вод из выпуска в водоем должна быть не меньше скорости течения воды в водоеме, при этом скорость движения сточных вод в трубопроводах к выпускному оголовку, во избежание их заиления, принимается не менее 0,5— 0,7 м/сек.