2.3.7. Влияние температуры на процесс самоочищения водоема

Температура воды водоема значительно влияет на его кислородный режим. В летний период, когда температура воды в водоеме повышается, процесс биохимического окисления органических загрязнений происходит интенсивнее. В этом можно убедиться, проведя необходимые расчеты по формуле (2.27). Так, подставив в эту формулу значения константы k₁, соответствующие температурам воды 10, 20 и 30ºС (см. табл. 2.9), и, приняв количество органических веществ, окисляющихся за одни сутки при температуре 10º за 100%, получим, что за этот период при T= 20ºС будет окисляться 15,6%, а при T= 30ºС – 24,5% органических веществ.

С другой стороны, растворимость кислорода в воде уменьшается с повышением температуры (см. табл. 2.10). Следовательно, в летний период при окислении органических веществ, внесенных в водоем сточными водами, дефицит кислорода будет увеличиваться быстрее, чем в холодный период времени года, когда растворимость кислорода увеличивается, что наглядно показывает рис. 2.11.

Кроме того, из рис. 2.11 видно наступление периода, когда в воде водоема будет растворено наименьшее количество кислорода. Так, при t= =5ºС критическое содержание наступает через 5,5, а при t= 30ºС – через 2,5 суток.

Д ефицит кислорода, мг\л Мг/л

Время,сутки

Рис. 2.11. Влияние температуры на изменение

содержания растворенного кислорода

В зимнее время растворимость кислорода повышается, однако аэробные бактерии, участвующие в биохимическом окислении органических веществ, при t<6ºС находятся в угнетенном состоянии, поэтому процесс минерализации органических веществ при t<6ºС тормозится. Кроме того, ледяной покров в зимний период почти прекращает реаэрацию воды водоема. Поэтому зимой процесс самоочищения водоема замедляется.

Из изложенного следует, что при расчетах процесса самоочищения водоема необходимо учитывать температурный режим.

2.3.8. Влияние выпавшего осадка сточных вод на самоочищение водоема

При спуске сточных вод в водоем сначала происходит выпадение на дно загрязнений, находящихся во взвешенном состоянии. Органические вещества осадка подвергаются минерализации. При недостатке растворенного в воде кислорода начинается анаэробный процесс распада органической части осадка и выделение сероводорода, углекислоты, метана и др. Всплывающие со дна водоема газы поднимают на поверхность воды частицы разлагающегося осадка, при этом пузырьки пара лопаются и газ распространяется в атмосферу. Таким образом, создаются антисанитарные условия, отравляющие воду и воздух.

Анаэробный процесс протекает намного медленнее, чем аэробный. Поэтому анаэробное разложение осадков сточных вод, выпавших на дно, и поступлений новых порций осадка, может происходить длительное время. При этом процесс самоочищения водоема прекращается. В таких водоемах погибает рыба, а сами водоемы не могут служить источниками водоснабжения. Очевидно, что сточные воды до выпуска их в водоем должны быть освобождены в первую очередь от загрязнений, находящихся в нерастворенном состоянии.

2.3.9. Определение необходимой степени очистки сточных вод

Определение необходимой степени очистки сточных вод включает в себя следующие расчеты:

1. по взвешенным веществам;

2. по биохимическому потреблению растворенного кислорода;

3. по допустимой величине БПК смеси сточных вод и воды водоема;

4. по изменению активной реакции воды водоема;

5) по допустимой концентрации токсических и ядовитых веществ.

Р асчет необходимой степени очистки по взвешенным веществам. Предельно допустимое содержание взвешенных веществ в сточных водах С₂^взв , подлежащих спуску в водоем, определяется по формуле:

о ткуда

Здесь p – допустимое увеличение содержания взвешенных веществ после спуска сточных вод, г/м³, принимаемое в соответствии с “Правилами охраны поверхностных вод”;

γ – коэффициент смещения;

Q – расход воды водоема, минимальный среднемесячный, 95%-ной обеспеченности, м³/с;

Q – расход сточных вод, м³/с;

С_P^взв – содержание взвешенных веществ в воде водоема до спуска сточных вод, г/м³.

Необходимая степень очистки сточных вод по взвешенным веществам n₀ (в процентах) определяется по формуле:

где С₁^взв – исходное количество взвешенных веществ в сточных водах, мг/л.