Решение

Так как водный объект относится к категории рыбохозяйственного водопользования, то допустимое увеличение содержания взвешенных веществ в водном объекте после сброса сточных вод К_разр =0,25 мг/л.

Концентрация взвешенных частиц в очищенной сточной воде, которая сбрасывается в данный водный объект, не должна превышать значений /1/:

0,71 · 35

С_оч = 0,25 · (------------- + 1) + 3 = 13,6

0,6

Для этого очистные сооружения должны обеспечить необходимую эффективность очистки по взвешенным веществам (формула 2):

Э_взв = (250-13,6) : 250 · 100 = 94,56

Ответ: для сбрасываемых сточных вод необходима эффективность очистки 94,56 %.

2. Расчет необходимой кратности разбавления

Основной механизм снижения концентрации загрязняющего вещества при сбросе сточных вод в водные объекты – разбавление. В практике расчетов используют понятие кратность разбавления. Кратность разбавления в водотоке у расчетного створа выражается зависимостью:

γ·Q + q

n = --------------,/3/

q

где γ – коэффициент смешения, показывающий, какая часть воды водотока участвует в разбавлении, q – максимальный расход сточных вод, м³/с, Q - расчетный минимальный расход воды водотока в расчетном створе, м³/с

3. Расчет допустимой температуры сточных вод перед их сбросом в водные объекты.

Расчет ведут, исходя из условий, что температура воды водного объекта не должна повышаться более величины, оговоренной Правилами в зависимости от вида водопользования (см. таблицу).

Температура сточных вод, разрешенных к сбросу, должна удовлетворять условию:

Т_ст ≤ n · Т_доп + Т_в /4/

где Т_доп – допустимое повышение температуры, Т_в – температура водного объекта до места сброса сточных вод, п – кратность разбавления.

Пример.

Опеределить можно ли произвести сброс нагретых сточных вод с Т_ст = 79⁰С в водоток коммунально-бытового водопользования со среднемесячной температурой воды Т_в = 21⁰С, при условии, что кратность разбавления сточной воды в водотоке n = 16

Решение

Исходя из требований к воде водотоков и водоемов различного назначения, для водотока коммунально-бытового водопользования допустимое превышение температуры составляет 3⁰С.

Вычислим максимально возможную температуру сточной воды:

Т_ст ≤ n · Т_доп + Т_в

Т_ст ≤ 16 · 3 + 21 = 69 ⁰С

79 – 69 = 10 ⁰С

Ответ: таким образом, необходимо рассмотреть мероприятия по охлаждению сточных вод на 10 ⁰С, после чего она может быть сброшена в данный водоток.

4. Расчет необходимой степени очистки сточных вод по вредным веществам

Все вредные вещества, для которых определены значения ПДК, группируются по лимитирующим показателям вредности (ЛПВ) в зависимости от вида пользования.

Санитарное состояние водного объектав расчетном створе при сбросе в него сточных вод в расчетном створе считается удовлетворительным, если соблюдается следующее условие:

С₁/ПДК₁ + С₂/ПДК₂ + … + С_n/ПДК_n ≤ 1

Из этого выражения следует, что каждое вредное вещество, входящее в ЛПВ, при условии одновременного присутствия z-веществ, может присутствовать в расчетном створе в концентрациях, не более чем:

_z С^z_р.с

С'_р.с ≤ С^z_ПДК ( 1 – Σ ------ ) /5/

1. Сⁱ_ПДК

гдеС'_р.с – значение концентрации загрязнителя в расчетном створе при условии одновременного присутствия z веществ,С^z_р.с–фактическая или расчетная концентрация z-го Ё ё вещества в расчетном створе.

Концентрацию каждого из веществ в очищенных сточных водах, при условии соблюдения вышеприведенного неравенства, можно определить из выражения:

С_оч.≤ n · (С_р.с – С_в) - С_в /6/

гдеС_оч.–концентрация вещества в очищенной воде,n - кратность разбавления, С_р.с – концентрация вещества в расчетном створе, С_в – концентрация вещества в водном объекте до сброса сточных вод.

Эффективность очистки трудноудаляемого вещества в очищенной воде С^z_оч. для каждого из веществ, относящихся к этой группе ЛПВ можно найти по формуле:

n – 1 z С_в

1 - ------- Σ ------

n 1 С_ПДК

Э^z_оч. = (1 - -----------------------------) · 100 /7/

1 z С_ст

------ Σ ----------

n 1 С_ПДК

где Э_z – эффективность очистки, С^z_сч. – концентрация вещества в сточной воде, поступающего на очистку.

ПРИМЕР.

Определить необходимую степень очистки производственных сточных вод от вредных веществ, если в сточных водах содержатся следующие загрязнения:

С_ст(Ni) = 1,15 мг/л, С_ст(As) = 0,6 мг/л, С_ст(Мо) = 1,1 мг/л, С_ст(Zn) = 0,6 мг/л

Сточные воды подлежат сбросу в водоток, который относится к источникам хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования. Кратность разбавления сточных вод n = 65.

Вода до места сброса сточных вод характеризуется следующими показателями:

С_в(Ni) = 0,003 мг/л, С_в(As) = 0,002 мг/л, С_в(Мо) = 0,15 мг/л, С_в(Zn) = 0,87 мг/л

Дано:

С_ст С_в ПДК

Никель Ni 1,15 0,003 0,1 санитарно-токсикологический ЛПВ

Мышьяк As 0,6 0,002 0,05 санитарно-токсикологическийлпв

Молибден Мо 1,1 0,15 0,5 санитарно-токсикологический ЛПВ

Цинк Zn 0,6 0,87 1,0 общесанитарныйлпв

По таблице 1 находим лимитирующий показатель вредности (ЛПВ) и ПДК данных загрязнителей соответственно категории водопользования.

Итак, к группе санитарно-токсикологического ЛПВ относятся: никель, молибден и мышьяк. К группе общесанитарного ЛПВ относится цинк.

Так как загрязнители, относящиеся к одному ЛПВ, обладают эффектом суммации, необходимую эффективность очистки можем найти по формуле 7.

Для упрощения вычислений рассчитаем сначала части этой формулы:

z С_в3 С_в(Ni) С_в(Мо) С_в(As) 0,003 0,15 0,002

Σ ------ = Σ ------------ + ------------- + ----------- = ------ + --------- + --------- = 0,346

1 С_ПДК 1 ПДК(Ni) ПДК(Мо) ПДК(As) 0,1 0,5 0,05

z С_ст 3 С_ст(Ni) С_ст(Мо) С_ст(As) 1,15 1,1 0,6

Σ ------ = Σ ------------ + ------------- + ----------- = ------ + --------- + --------- = 25,7

1 С_ПДК 1 ПДК(Ni) ПДК(Мо) ПДК(As) 0,1 0,5 0,05

Подставим в формулу 7:

65 -1

1 - -------- · 0,346

65

Э = (1 - -------------------------) · 100 = 67 %

25,7

--------

65

В связи с тем, что в группу общесанитарного ЛПВ входит одно вещество – цинк, его концентрацию в сточной воде, разрешенную к сбросу в водоток, определяют по выражению 6, при этом

С_р._с. (Zn) = ПДК (Zn) = 1,0 мг/л:

С_оч.(Zn) ≤ n · (ПДК (Zn) – С_в(Zn)) - С_в(Zn)

С_оч.(Zn) ≤ 65 · (1,0 – 0,87) – 0,87 = 7,58

С_оч.(Zn) ≤ 7,58

0,6 ≤ 7,58 поэтому очистки сточных вод от цинка не требуется. Если бы концентрация загрязнителя в сточной воде С_ст была бы больше рассчитанной концентрации С_оч., то необходимую эффективность очистки нужно было рассчитать по формуле 2.

Вывод: таким образом, для соблюдения санитарных условий сброса сточных вод указанного состава необходимо удалить на очистных сооружениях не менее 67 % вредных веществ, относящихся к санитарно-токсикологическим ЛПВ, очистки от цинка не требуется.

ТАБЛИЦА 1.