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
Откуда, преобразуя, получим
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
откуда
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
откуда
Предельное количество углекислоты У, расходуемое при нейтратизации щелочи, можно определить из уравнения
откуда
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.