22. Расчет предельно допустимого сброса для водохранилищ и озер

Расчет выполняется с учетом специфики гидродинам-го и биохим-го .состояния водоема. При этом используются формулы Караушева и Родзиллера, но сущ-ют некоторые дополнения:

Если раст-ие от выпуска ст.вод до контрольного створа < 0,5 суточного пробега воды, то БПК _полн, обусловленное метаболитами и орг-ми веществами (С_см) принимается =0. При наличии в водоеме устойчивых ветровых течений для расчета общего разбавления м/б использован метод Руфеля, но только в 2-х случаях:

1) когда выпуск произ-ся в мелководную часть или в верхнюю треть глубины водоема, где загр-ая струя распр-ся вдоль берега под действием прямого поверхностного течения, имеющего одинаковое с ветром направление;

2) когда выпуск произ-ся в нижнюю треть глубины водоема, и тогда загр-ная струя распр-ся к береговой полосе против выпуска под действием компенсац-го теч-я, обратного направлению ветраю

Этот метод имеет след-ие ограничения:

- глубина зоны смешения не должна превышать 10 м.

- расст-е от выпуска до контрольного створа вдоль берега в первом случае не превышает 20 км;

- расст-е от выпуска ст.вод до берега против выпуска во втором случае не превышает 0,5 км.

Кратность общего разбавления , тогда начальная кратность разбавления для мелководья:

q – расход ст.вод выпуска, м³/с.V – ск-ть ветра над водой в месте выпуска, м/с. Н_ср – ср.глубина водоема вблизи выпуска, кот.принимают 3-4 м на участке 100 м, 5-6 м на участке 150 м, 7-8 м на участке 200 м, 9-10 м на участке 250.

При выпуске в нижнюю треть глубины

Для водохранилищ и озер кратность основного разбавления

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.

Если сбрасываются сточные воды, содержащие несколько примесей, то

(1)

Степень очистки, необходимая по каждому ингредиенту, д/б приведена по лимитирующему показателю.

Необходимая степень очистки по i-му в-ву опред-ся:

В процессе расчета по каждому лимитирующему признаку вредности при превышении соотношения (1) необходимо решать, какое из превышающих загрязнений нужно удалять в первую очередь.

23. Движение аэрозольных загрязнителей в потоке

На ч-цу, движ-ся в потоке, действуют 3типа сил:1.внешние (тяжести, электрич-ие, магн-ые); 2.силы сопротивления среды; 3. взаимод-е м/у частицами. Последние очень слабы и ими можно пренебречь. Сопротивление среды (газа) при отсутствии эффектов инерции, связанных с вытеснением воздуха движущейся сферической частицей (Re_p<0,05), выражается з-ом Стокса

Где F- сила сопрот-я потока, Н; U_r – относит-ая скор-ть ч-цы по сравнению с газом, см/с.

При подобном движении частицы, конечная скор-ть оседания опред-ся из условия равенства сил тяжести и сопротивления:

где ρ_p , ρ_g –плотность частицы и газа соответственно, г/см ³

Если размер ч-цы мал и близок к величине среднего пробега молекул газа, то ч-цы проскакивают м\у молекулами, сопротивление воздуха уменьшается, и скорость падения частицы возрастает. В этом случае исп-ся поправочный коэф-т Каннингхема и конечная скорость оседания:

где d_p – диаметр Стокса, см; d_ра – импакторный диаметр, см; d_рас – классический диаметр, см.

Если Re имеет большие знач-я (Re_p>0,05), то для определения ск-ти оседания принято пользоваться графической зав-тью (зависимость диаметра частицы (см), от стационарной скорости оседания, см/с). Самые мелкие частицы, размер которых меньше среднего свободного пробега молекул газа, имеют очень низкие скорости оседания. При соударении друг с другом процесс их движения становится хаотичным (броуновским).Удаление подобных частиц из потока возм-но за счет диффузии. Коэфф-т диффузии:

D_p – к-нт диффузии;N – число Авогадро.

Если частицы таковы, что они могут при соударении слипаться, то диаметр их будет увеличиваться, возникает контакт и происходит коагуляция – самопроизвольный процесс, как правило, имеющий непрерывный характер и приводящий к увеличениючастиц в размере.

Если из потока следует удалить жидкие частицы, то необходимо учесть процесс испарения или конденсации.