12.Определение необходимой степени очистки производственных сточных вод.

Сточные воды, спускаемые в водоем, должны быть очищены до такой степени, чтобы они не оказывали на него вредного влияния.

Для того чтобы правильно определить необходимую степень очистки сточных вод, в каждом случае нужно иметь подробные данные об их объеме и составе, а также данные детальных обследований водоема, позволяющие характеризовать местные гидрологические и санитарные условия. Необходимая степень очистки сточных вод определяется применительно к общесанитарным и органолептическим показателям вредности и к каждому из нормативных показателей загрязнения.

Расчеты по определению необходимой степени очистки сточных вод, спускаемых в водоем, производят по содержанию взвешенных веществ, потреблению сточными водами растворенного кислорода, допустимой величине БПК в смеси речной воды и сточных вод, изменению активной реакции воды водоема, окраске, запаху, солевому составу и температуре воды, а также по предельно допустимым концентрациям токсичных примесей и других вредных веществ.

Связь между санитарными требованиями к условиям спуска сточных вод в водоемы (соответствие состава и свойств воды водоема, используемого для водопользования населения, установленным нормативам) и необходимой степенью очистки сточных вод перед спуском их в водоем в общем виде выражается формулой:

(1)

где С_ст — концентрация загрязнения (вредного вещества) сточных вод, при которой не будут превышены допустимые пределы (расчетный показатель состава и свойств воды в соответствии с санитарными требованиями);

С_р — концентрация этого же вида загрязнения (вредного вещества) в воде водоема выше места выпуска рассматриваемого стока;

Q и q — расход воды в водоеме и расход сточных вод, поступающих в водоем (в одинаковом измерении); 

а— коэффициент обеспеченности смешения, определяющий долю расчетного расхода водоема Q, который реально может участвовать в разбавлении сточных вод;

С_ПД — нормативный показатель или предельно допустимое содержание загрязнения (вредного вещества) в воде водоема. 

Из формулы (1) путем алгебраического преобразования получим значение Сст, т. е. концентрации, которая должна быть достигнута в процессе очистки и обезвреживания сточных вод:

(2)

При расчете допустимо состояние сточных вод, чаще используется такой показатель как кратность разбавление сточных вод.

Разбавление сточных вод – это процесс уменьшения концентрации примеси в водоеме, вызванная перемещением сточных вод с водной средой, в которую они выпускаются.

Для непроточных водоемов:

(3)

Где С_В- концентрация вредного вещества в воде непроточных водоемов до выпуска в него сточных вод.

Для проточных водоемов:

(4)

Методы расчета необходимой степени очистки сточных вод по другим показателям.

Расчет степени очистки по содержанию взвешенных веществ.

Допустимое содержание взвешенных веществ т,г/см³ в спускаемых сточных водах в соответствии с санитарными правилами может быть подсчитано по уравнению:

aQb + qm = (aQ + q)(b + р), (5)

откуда т = p(aQ/q+1)+b (6)

где b—содержание взвешенных веществ в воде водоема до спуска сточных вод, г/м³; 

р — допустимое по санитарным правилам увеличение содержания взвешенных веществ в водоеме после спуска сточных вод (в зависимости от вида водопользования), г/м³.

Степень необходимой очистки по взвешенным веществам может быть определена по формуле: -для проточных водоемов (7)

где С— количество взвешенных веществ в сточной воде до очистки, г/м³.

m=b+np , (г/м³)– для непроточных водоемов (8)

Расчет необходимой степени очистки по БПКполной. 

При расчете учитывается изменение степени загрязненности за счет разбавления сточных вод водой водоема, а также за счет биохимических процессов самоочищения сточных вод от органических веществ.

Для проточных водоемов баланс биохимической потребности в кислороде смеси речной и сточной воды в расчетном пункте (без учета реаэрации) выражается уравнением:

(9)

L_cт–БПК полная сточной воды после очистки;

L_p–БПК полная проточного водоема до места спуска сточных вод;

L_пр.д—предельно допустимая БПКполное смеси проточной и сточной воды в расчетном створе; 

k_CT и k_p — константы скорости потребления кислорода сточной и речной водой;

t—время перемещения воды от места спуска сточных вод до расчетного пункта.

Отсюда

(10)

Если фактическая БПКполное подлежащей сбросу сточной воды Lа>-Lст- то до выпуска в водоем сточная вода должна быть очищена; необходимый эффект очистки определяется выражением

*100%

где L_a-БПК полное сточные воды до ее очистки.

Для непроточных водоемов:

(11)

где L_B-БПК полная непроточные водоемы до сброса сточных вод.

К_В-константа скорости раствор в воде непроточного водоема.

Расчет необходимой степени очистки по растворенному в воде водоема кислороду.

В этом случае рассчитана величина БПКполное в случае сточных вод по раствору в воде кислорода.

В основе расчета лежит баланс уравнения:

Для проточных:

(12)

где Op—содержание растворенного кислорода в речной воде до места спуска сточных вод, г/м³; aQ— расчетный расход воды, м³/с, участвующей в смешении; 

q— расход сточных вод, м³/с; 

L_p и L_CT — БПКполн соответственно речной и сточной воды, г/м³;

К-коэффициент пересчета БПК полное, определяется лабораторным путем.

Опд-min концентрация раствора кислорода, которая должна сохраняться в воде водоема ниже места спуска сточных вод.

Из (12):

(13)

Для непроточных водоема:

(14)

где О_В- концентрация растворенного кислорода в воде непроточного водоема до спуска сточных вод;

О_ПД- ПДК раствора кислорода, кот. должна быть в расчетном створе после спуска сточных вод.