2.2 Самоочищення води у водних об’єктах
Водні об’єкти – приймачі стічних вод поділяють на дві основні групи:
1) проточні – річки, в яких вода рухається з відносно великими швидкостями;
2) слабко– або зовсім непроточні – водосховища і озера, постійна швидкість руху води в яких дорівнює нулю чи настільки мала, що при розгляданні питань змішування води нею можна знехтувати; помітне переміщення мас води в таких водоймах спричинюється лише дією вітру.
Забруднення водойм може відбуватися штучним і природним шляхом. Природним – за рахунок відмирання тварин і рослин водоймищ, забруднень, що вносяться дощовими і талими водами.
Штучне – за рахунок спуска у водойму стічних вод. При цьому відбувається:
1.Поява речовин, що спливають.
2.Зміна прозорості і кольору.
3.Поява запаху і присмаку.
4.Зміна хімічних властивостей води (рН, кількість органічних і мінеральних домішок, поява токсичних речовин).
5.Зменшення розчиненого у воді кисню.
6.Поява хвороботворних бактерій.
Здатність водойми ліквідувати забруднення, що надходять до неї зі стічними водами називають самоочищувальною здатністю. Самоочищення водоймищ розглядають як сукупність процесів розведення, сорбції, осадження і
перетворення забруднюючих речовин (біохімічне окиснення). Водойму можна розглядати як природну очисну споруду.
Самоочищувальна здатність водойми залежить від умов змішування та розведення стічних вод з водою водоймищ. Для задоволення санітарних вимог встановлюють гранично допустимий скид (ГДС) лімітуючи речовин з метою обмеження надходження забруднень до водойми зі стічними водами.
Рівняння матеріального балансу має вигляд
ГДС Фон нормативний стан
водойми
Процес самоочищення водойми від забруднень можна поділити на дві стадії: змішування забрудненого струменя масою води і безпосередньо самоочищення.
У проточній водоймі внесені в неї стічні води разом з річковою водою, що розбавляє їх, рухаються за течією річки. При цьому розрізняють наступні зони: випуску стічних вод, практично повного змішування стічних вод з водою водойми; найбільшого забруднення; відновлення, де закінчується процес самоочищення.
Інтенсивність процесу самоочищення залежить від багатьох факторів, у тому числі від характеристики водойми (швидкості течії, глибини і т.п.). При проектуванні скиду стічних вод необхідно враховувати, що в проточних водоймах процеси самоочищення протікають, як правило, швидше ніж у непроточних.
Максимальне використання самоочисної спроможності водоймищ дозволяє зменшувати число споруд для очищення стічних вод.
Основними факторами, параметрами розрахунку самоочисної спроможності водоймища являються:
кратність розбавлення стічних вод з водою водоймища;
коефіцієнт змішання, що вказує, яка частина витрати річки змішується із стічною рідиною. Для попередніх розрахунків приймають для малих річок 0,75–0,80, для великих 0,25–0,30.
На підставі рівняння балансу забруднень та витрат стічних вод і водоймища з урахуванням кратності розбавлення і коефіцієнта змішання виконують технологічні розрахунки необхідного ступеня очищення та ГДК забруднень стічних вод за наступними показниками: концентрацією завислих речовин, БПКповн, розчиненому у воді водоймища кисню, лімітуючими показникам шкідливості. Ці розрахунки дозволяють визначити необхідну ступінь очищення стічних вод, прийняти відповідний метод очищення, розробити технологічний ланцюжок процесів і споруд для обробки стоків та визначити граничнодопустимий скид (ГДС) забруднень при спуску стічних вод у водоймище.