20.Методы расчета разбавления сточных вод для водоемов

Метод Руффеля основан на решении диф-го ур-я турбулентной диффузии для условий разбавления сточных вод в водоемах, когда основное течение вызывается ветром. Расчеты соответствуют максимальному загр-ю при ветре вдоль берега и постоянной его скорости, равной 5,5 м/с.

Начальное разбавление при выпуске в береговую часть:

верхняя треть глубины:

нижняя треть глубины:

Основное разбавление для водоемов:

для выпуска у берега

для выпуска вдали от берега

L – расстояние от выпуска до расчетного створа, м; ∆x – расс-е м/у расчетными сечениями: Δх=6,53Н^1,167, для выпуска вдали от берега Δх=4,41Н^1,167.

Основное разбавление n₀ и полное n можно определить по спец-ым номограммам при известных L, H и рассчитанному n_н.

Метод Лапшева используется для рассеивающих и сосредоточенных выпусков при скорости истечения сиочных вод V₀=2 м/с, расположении выпуска от берегаи относительной глубине в месте выпуска Н/d₀>30 (d₀ – диаметр выпуска).

Наименьшее разбавление, наблюдающееся на расстоянии L от места выпуска:

А –параметр, определяющий изменение разбавления; Р – параметр, учит-ий проточность водоема и нагрузку от сточных вод для него; S – параметр, определяемый относительной глубиной водоема.

При сосредоточенном выпуске А=1, при рассеивающем выпуске:

l₁ – рас-е м/у выпусками;

Параметр Р для случая, когда движение воды в водоеме опред-ся только стоком, находят по формуле:

L_в – длина водоема от места выпуска в направлении стокового течения., м; β_б – период обмена воды в водоеме; ω₀ – суммарная площадь выпускных отверстий;W₀ – годовой объем сбрасыв-х вод.

Когда течение в водоеме опр-ся ветром или известны скорости стоковых течениий, то.:

V_п – скорость течения; V₀ – скорость на выпуске.

Параметр S в завис-ти .от глубины в районе выпуска рассч-ся:

S всегда ≤ 1.Если при расчетах S пол.>1, его принимают =1

21. Расчет предельно допустимого сброса для проточных водоемов

ПДС – это такое максим-ое кол-во загр-го в-ва, кот-ое можно сбросить в водоем, не превышая ПДК загр-го в-ва в месте водопользования с учетом разбавления.

q, м³/ч – максим-ый часовой расход сточных вод; С_пдс, г/м³ - допустимая конц-я загр-го в-ва.

Максим-ый часовой расход сточных вод опред-ся по спец-ым отраслевым методикам и при определении ПДС в начале находят допустимую конц-ю загр-го в-ва, которая бы обеспечивала качество воды в данном водоисточнике. После чего, пользуясь методиками, расчит-ся максим-ый часовой расход ст. вод, при этом надо иметь в виду, что сброс массы загр-ой воды д/б увязан с расходом сточной воды. Если это условие не вып-ся, это приведет к конц-ии в-ва в данном объекте, превышающей ПДК. Кроме той конц-ии, которая имеется в стоках, учитывается и фоновая конц-я.

Основное уравнение для нахождения конц-ии:

С_ПДС – пред. доп. конц-я загр-го в-ва в воде водотока, г/м³, С_ф – фоновая конц-я загр-го в-ва, определ-ая выше водозабора предприятия, г/м³, n – кратность общего разбавления сточных вод в водотоке.

n_н – кратность начального разбавления, n_о – кратность основного разбавления.

С учетом неконсервативности загр-го в-ва уравнение имеет вид

R – коэф-т неконсервативности, сут^-1;t – время пробега от места выпуска ст.вод до расчетного створа, сут.

Коэф-т неконсервативности определ-ся либо по натурным наблюдениям или по справочникам. Этот коэф-т пересчитывают в завис-ти от темпер-ры воды и скорости истечения реки.

При установлении ПДС по параметру биохимического поглощ. кислорода (БПК)

k₀ – усредненное значение коэф-та неконсервативности органич-х в-в, обусловливающих БПК_полн фона и сточных вод; С_см – БПК _полн, обусловленное метаболитами и орг-ми веществами, смываемыми в водосток атм-ми осадками с площади водосбора на последнем уч-ке пути перед контрольным створом длиной 0,5 суточного пробега.

Ограничения, связанные с работой этой формулы для различных водных объектов:

- для горных рек С_СМ= 0,6-0,8 гр/м³.

- для равнинных рек, протекающих по территории с почвой, не очень обогащенной орг-ми в-ми С_СМ= 1,7-2гр/м³;

- для рек болотного питания или протекающих по территории, с которой смывается повышенное кол-во орган-х в-в С_СМ=2,3-2,5 г/м³.

- если расст-ие от выпуска ст.вод до конкретного створа меньше 0,5 суточного пробега, то величину С_см принимают равной 0.

Начальную кратность разбавления учитывается в след-х случаях:

- для напорных сосредоточенных и рассеивающих выпусков в водоток при соотношении скоростей реки V_р и выпуска V_ст

V_ст≥4V_р

При абсолютных скоростях истечения струи из выпуска, больших 2 м/с. При меньших скоростях расчет начального разбавления не производится.