2.42. Расчет необходимой степени очистки сточных вод по величине бпк смеси воды водоема и сточных вод

В соответствии с правилами охраны поверхностных вод величина БПК₂₀ не должна превышать 3 мг/л для водоемов питьевого и рыбохозяйственного назначения и 6 мг/л для водоемов культурно-бытового водопользования.

П ри расчете величины БПК (L_a) смеси воды водоема и сточных вод в пункте выпуска стоков пользуются формулой (2.27),

где L_a – БПК смеси воды водоема и сточных вод;

k₁ – константа скорости потребления этой смесью растворенного кислорода;

L _t – БПК смеси воды водоема и сточных вод в створе через t суток после спуска сточных вод.

L_Ф – расстояние от створа выпуска сточных вод до рассчитываемого створа, υ_p – средняя скорость течения реки.

И з формулы (2.27)

где L_t = 3 мг/л для водоема первого типа и L_t = 6 мг/л для водоема второго типа водопользования.

Д ля определения БПК сточных вод, разрешаемых к спуску в водоем, пользуются формулой (2.43), которая с учетом формулы (2.44) может быть записана для водоема 1-го типа в виде:

д ля водоемов 2-го типа в виде:

а для водоемов рыбохозяйственного назначения в виде:

Пример 2.4. Определить необходимую степень очистки сточных вод, расход и состав которых приведены на стр…. Сточные воды выпускаются в незарегулированную реку, наименьший среднемесячный расход воды водоема года 45% -ной обеспеченности Q= 14 м³/с, средняя скорость течения υ= 0,4 м/с, средняя глубина реки H= 2,0 м, коэффициент извилистости реки φ= 1,2. Количество кислорода, растворенного в воде водоема, – 8 мг/л, количество взвешенных веществ – 12 мг/л, БПК речной воды – 2 мг/л, расстояние от выпуска сточных вод в фарватере реки до расположенного ниже водозабора водоснабжения – 4 км. Средняя температура воды в реке летом +15˚С. Водоем относится к первому виду рыбохозяйственного назначения.

С реднесекундный расход сточных вод составляет

Коэффициент температурной диффузии в соответствии с формулой (2.20) равен

К оэффициент α, подсчитанный по формуле (2.18), равен

К оэффициент смешения, подсчитанный по формуле (2.17), составляет

Р асстояние от места выпуска до створа полного смешения (95%-ного), по формуле (2.21), равно

Вычисленное расстояние L= 6,0 км больше заданного расстояния от выпуска сточных вод до водозабора (2,0 км), поэтому за расчетный принимаем створ, расположенный на расстоянии L =6,0 км от выпуска сточных вод.

К ратность разбавления сточных вод водой водоема определяем по формуле (2.24)

П редельно допустимое содержание взвешенных веществ в спускаемых сточных водах при γ= 0,85 и p= 0,25 мг/л определяем по формуле (2.35), а необходимую степень очистки вычисляем по формуле (2.39).

Р асчет по кислородному балансу производим как с учетом, так и без учета реаэрации.

Максимальное значение БПК сточных вод, разрешаемых к выпуску в водоем без учета реаэрации, определяем по формуле (2.38)

П ри этом необходимая степень очистки сточных вод равна

Расчет максимально допустимой величины БПК сточных вод с учетом реаэрации производим по формуле (2.43). Предварительно по таблицам 2.9 и 2.11 находим значения k₁ и k₂= 0,185 для температуры воды 15˚С, а из табл. 2.10 берем величину предельной растворимости кислорода воздуха в воде, a= 10,15 мг/л. Минимальное содержание растворенного кислорода, отвечающее критической точке, для указанного выше водоема не должно быть ниже 6 мг/л.

Д ефицит кислорода в критической точке определяем по формуле (2.40)

Подставив полученное значение D_кр в формулу (2.32) (вместо D) и, решив совместно уравнения (2.32) и (2.33) методом подбора, находим, что при t_кр= 2,6 суток, L_a= 15 мг/л, а D_кр= 3,94 мг/л < 4,15 мг/л.

Это значит, что минимальное содержание растворенного кислорода в водоеме будет не ниже 6 мг/л, а именно:

10,15-3,94=6,21 мг/л.

П одставив найденное значение L_a в формулу (2.43), определяем максимальное значение БПК сточных вод, разрешаемых к спуску в водоем,

С тепень необходимой очистки в этом случае составляет

Расчет необходимой степени очистки сточных вод по величине БПК смеси воды водоема и сточных вод выполняем по формуле (2.46). БПК_полн для водоема 1-го вида водопользования санитарно-бытового назначения не должно превышать 3 мг/л, а для 1-го вида рыбохозяйственного значения – 2 : 0,875= 2,3 мг/л.

Н еобходимая степень очистки составит

Т аким образом, согласно произведенным расчетам необходимая степень очистки составит: по взвешенным веществам – полную биологическую очистку; по растворенному кислороду без учета реаэрации воды водоема – полную биологическую очистку, а с учетом реаэрации – неполную биологическую очистку; по величине БПК – полную биологическую очистку. Решающим в данном случае является показатель по БПК, поэтому принимаем полную биологическую очистку сточных вод.

2.5. Выбор методов и типа оборудования очистных сооружений

Методы очистки сточной жидкости и тип оборудования для ее осуществления зависят от: