Архитектурно-строительный факультет

Кафедра водоснабжения и водоотведения

определение необходимой степени

очистки сточных вод

Методические указания

Новокузнецк

2006

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Сибирский государственный индустриальный университет»

Кафедра водоснабжения и водоотведения

определение необходимой степени

очистки сточных вод

Методические указания

Методические указания для студентов специальности:

270112-«Водоснабжение и водоотведение»

270105-«Городское строительство и хозяйство»

Новокузнецк

2006

УДК

К

Рецензент

Кандидат технических наук, доцент,

зав. кафедрой ТГСВ СибГИУ

И.В.Зоря

К Определение необходимой степени очистки сточных вод: Метод. указ./ Сост. М.В. Круппо: СибГИУ. – Новокузнецк, 2006.- с.

Изложены состав и основные методы расчета, а также табличные данные. Приведен пример расчета по определению необходимой степени очистки сточных вод.

Предназначены для студентов специальностей 270112 –«Водоснабжение и водоотведение» всех формам обучения и 270105 - «Городское строительство и хозяйство». Данные методические указания могут также быть использованы при дипломном проектировании.

Определение необходимой степени очистки сточных вод по основным показателям перед сбросом в поверхностные водоемы предшествует и предопределяет методы и способы очистки сточных вод.

В процессе обучения по специальности 1209 студенты выполняют проект очистных сооружений систем водоотведения, а также дипломный проект по водоотведению или комплексный. В этих проектах одной из составных частей является определение необходимой степени очистки сточных вод.

При определении необходимой степени очистки необходимо руководствоваться Правилами охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами, Основами водного законодательства Союза ССР и союзных республик, а также рекомендациями научно-исследовательских институтов.

Необходимая степень очистки определяется по общесанитарному показателю вредности (БПК, кислороду, взвешенным веществам, рН) и токсическим веществам. Последний показатель принимается в расчет при очистке промышленных стоков, но и при очистке городских сточных вод иногда приходится производить расчет, если совместно с бытовыми очищаются стоки промышленных предприятий.

Последовательность определения необходимой степени очистки:

определяется степень смешения и разбавления сточных вод в расчетном створе (на 1 км выше места использования водоема для водопользования);

определяется необходимая степень очистки по взвешенным веществам, БПК, кислороду;

определяется необходимая степень очистки по токсическим веществам.

1. Смешение сточных вод с водой водоема

При выпуске сточных вод в проточный водоем полного смешения их не происходит. Фактически в смешении участвует только часть расхода реки. Степень смешения будет зависеть от соотношения расходов речной и сточной воды, от скорости течения в реке, ее глубины, извилистости, от типа выпуска и расстояния, от места выпуска до расчетного створа.

Для более точного учета расхода реки, участвующего в смешении со сточной водой, вводят так называемый коэффициент смешения. Его рекомендуется определять по методу В.А. Фролова и И.Д. Родзиллера

a = (1)

где а – коэффициент смешения на расстоянии L; L – расстояние от места выпуска сточных вод до расчетного пункта ближайшего водопользования; Q – расход реки, м³/с; q – средний расход сточных вод, м³/с; е – основание натурального логарифма; α - коэффициент, учитывающий влияние гидравлических факторов,

(2)

φ – коэффициент извилистости русла реки (отношение длины между двумя пунктами по фарватеру к длине по прямой); ζ – коэффициент, зависящий от места выпуска сточных вод, равный для берегового выпуска 1 и для выпуска в фарватер 1,5; Е – коэффициент турбулентной диффузии.

Для равнинных рек Е находят по формуле

E = (3)

где V_ср – средняя скорость воды в реке, м/с; Н_ср – средняя глубина водоема, м.

Если путь смешения состоит из отдельных участков с резко отличающимися значениями V и Н, то величина Е определяется по формуле

E = (4)

где l₁,... , l_n, V₁,…,V_n, H₁,…, H_n – соответственно длины, скорости и глубины на участках: l = l₁ + l₂ + … + l_n.

Коэффициент смешения a показывает, какая часть расхода реки смешивается со сточной водой. При подсчете коэффициента a можно пользоваться вспомогательными данными, приведенными в таблице 1, 2.

Таблица 1

Значение

q	Коэффициент турбулентной диффузии Е
	0,002	0,003	0,004	0,005	0,006	0,007	0,008
0,1 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,4 1,8 2,0 3,0	0,272 0,215 0,171 0,144 0,136 0,126 0,112 0,103 0,100 0,090	0,311 0,247 0,196 0,171 0,158 0,144 0,129 0,199 0,115 0,100	0,342 0,272 0,216 0,189 0,171 0,158 0,143 0,130 0,126 0,109	0,369 0,292 0,230 0,200 0,182 0,171 0,152 0,141 0,136 0,119	0,392 0,311 0,243 0,215 0,196 0,182 0,163 0,149 0,144 0,126	0,418 0,327 0,258 0,230 0,210 0,190 0,171 0,157 0,152 0,132	0,431 0,342 0,272 0,236 0,215 0,200 0,179 0,159 0,158 0,139

Таблица 2

Значение

L, м	Коэффициент, учитывающий влияние гидравлических факторов
	0,10	0,15	0,20	0,25	0,30	0,35	0,40
500 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 15000 20000	0,450 0,370 0,286 0,226 0,205 0,180 0,163 0,147 0,137 0,125 0,117 0,094 0,065	0,304 0,210 0,152 0,108 0,092 0,076 0,066 0,058 0,050 0,045 0,041 0,026 0,017	0,206 0,135 0,081 0,052 0,042 0,033 0,027 0,022 0,019 0,016 0,014 0,008 0,004	0,138 0,080 0,043 0,025 0,019 0,014 0,011 0,009 0,007 5,6 ·10-3 4,8 ·10-3 2,3 ·10-3 1,1 ·10-3	0,094 0,074 0,023 0,012 0,009 0,006 4,0 ·10-3 3,2 ·10-3 2,7 ·10-3 2,0 ·10-3 1,28·10-3 0,96·10-3 0,41·10-3	0,063 0,071 0,012 0,006 0,004 2,5 ·10-3 1,8 ·10-3 1,2 ·10-3 0,9 ·10-3 0,7 ·10-3 0,62·10-3 0,2 ·10-3 0,8 ·10-3	0,042 0,067 0,006 0,003 0,002 1,1 ·10-3 0,8 ·10-3 0,7 ·10-3 0,5 ·10-3 0,28·10-3 0,21·10-3 0,7 ·10-3 0,2 ·10-3

При расчетах не менее важно знать кратность разбавления сточных вод в максимально загрязненной струе расчетного створа. Коэффициент разбавления определяется по формуле Фролова – Родзиллера

n = (5)

где n - коэффициент разбавления в максимально загрязненной струе; q - расход сточных вод, м³/с; a - коэффициент смешения по формуле Родзиллера, показывающий, какая часть расхода реки смешивается со сточной жидкостью в максимально загрязненной струе данного раствора; Q - расчетный расход воды в реке, м³/с.

В ряде формул по определению допустимой величины загрязнений сточных вод при выпуске в водоем встречается множитель , который можно выразить через коэффициент разбавления n