1. Расчет концентрации вредного вещества допустимого к сбросу

Основное уравнение смешения сточных вод с природными имеет вид [8]:

, (2)

где Q – расход воды в водотоке, м ³/с;

q – расход сточных вод, м ³/с;

С_ф – концентрация данного вредного вещества в водотоке(фоновая), мг/л;

С_ст – концентрация данного вредного вещества в сточных водах, мг/л;

у – коэффициент смешения, показывающий, какая часть расхода водного объекта смешивается в данном водотоке со сточной водой;

С _расч – концентрации данного вредного вещества перед расчетным пунктом водопользования, мг/л.

Решая это уравнение относительно С_расч , имеем:

, (3)

Эта формула позволяет прогнозировать санитарное состояние воды при всех заданных параметрах, входящих в нее. Прогноз осуществляется путем сравнения С_расч с установленной для данного вещества ПДК. Если С_расч меньше или равно ПДК, то прогноз благоприятен и, следовательно, меры, принимаемые на предприятии для очистки или разбавления сточных вод, достаточны. В противном случае необходимо принять меры по уменьшению количества сточных вод или концентрации в них вредного вещества либо за счет дополнительных систем очистки, либо совершенствованием технологических процессов.

2. Проектирование горизонтальных отстойников

Расчет горизонтальных отстойников ведется в следующем порядке [9]:

Площадь отстойников в плане определяется по формуле:

, м² (4)

где q_ч – производительность станции, м³/ч;

α – коэффициент объемного использования отстойников, принимаемый равным 1,3;

U₀ – скорость выпадения взвеси, равна 0,5 мм/с.

Длина отстойников определяется по формуле (м):

, (5)

где Н_ср – средняя высота зоны осаждения равна 3 м;

V_cp – расчетная скорость горизонтального движения воды в начале отстойника.

Тогда количество рабочих отстойников составит (шт):

, (6)

где В – ширина отстойника, равна 6 м.

Рабочая глубина отстойника равна (м):

, (7)

где Н_ср – средняя высота зоны осаждения, м;

h_ос – высота зоны накопления и уплотнения осадка, м;

С учетом высоты строительного борта полная высота отстойника составит (м):

, (8)

где h_стр – высота строительного борта, м.

Площадь одного отстойника в плане равна (м²):

, (9)

При принятой высоте зоны накопления и уплотнения осадка (h_ос= 1,0-1,5 м) объем осадочной части отстойника составит (м³):

, (10)

где 0,7 – коэффициент, учитывающий снижение объема зоны накопления и уплотнения осадка вследствие призматичности днища.

Период работы отстойника между сбросами осадка определяется по формуле (ч):

, (11)

где W_ос.ч - объем зоны накопления и уплотнения осадка, м³;

N_р – количество рабочих отстойников;

M_осв – мутность воды, выходящей из отстойника, г/м³;

δ – средняя по всей высоте осадочной части концентрация твердой фазы осадка, равна 90000 г/м³;

C_в – концентрация взвешанных веществ в воде, г/м³.

Объем зоны осаждения одного отстойника составит (м³):

, (12)

где В – ширина отстойника, м;

Н_ср – средняя высота зоны осаждения, м;

L – длина отстойника;

При рабочем объеме одного отстойника, равном (м³):

, (13)

где W_з.о – объем зоны осаждения одного отстойника, м³;

W_ос.ч - объем зоны накопления и уплотнения осадка, м³;

Время пребывания воды в отстойнике в среднем составит, (ч):

, (14)

где W₁ – рабочий объем одного отстойника, м³;

N_р – количество рабочих отстойников;

q_ч – производительность станции, м³/ч;