- •270112-«Водоснабжение и водоотведение»
- •270105-«Городское строительство и хозяйство»
- •1. Смешение сточных вод с водой водоема
- •2. Определение необходимой степени очистки
- •Предельно допустимые концентрации некоторых
- •3. Пример расчета необходимой степени очистки сточных вод
- •Список литературы
- •Опеределение необходимой степени очистки сточных вод
- •270112-«Водоснабжение и водоотведение»,
- •270105-«Городское строительство и хозяйство»
- •654007, Г. Новокузнецк, ул. Кирова, 42.
Предельно допустимые концентрации некоторых
токсичных веществ в воде водоемов, мг/л
Наименование веществ |
Водоемы хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования |
Водоемы, используемые в рыбо-хозяйственных целях |
Свинец 0,1 0,1
Мышьяк 0,05 0,05
Ртуть /в неорганических
соединениях/ 0,005
Цианиды 0,1 0,05
Медь 1,0 0,01
Цинк 1,0 0,01
Никель 0,1 0,01
Хром трехвалентный 0,5 -
Хром шестивалентный 0,1 -
Кадмий 0,01 0,005
Хлор свободный /с учетом
хлоропоглощаемости/ Отсутствие Отсутствие
Нефть и нефтепродукты
многосернистые 0,1 0,05
прочие 0,3
Фенолы 0,001 0,001
А. Необходимая степень очистки сточных вод по количеству взвешенных веществ
Предельно допустимое содержание взвешенных веществ в очищенных сточных водах, сбрасываемых в водоем, определяется по формуле, мг/л
Ccт
= р ·
+
Ср (7)
где Р - допустимое по санитарным правилам увеличение содержания взвешенных веществ в водоеме после спуска сточных вод (табл. 3, 4, мг/л; г/м3); a - коэффициент смешения, определяемый по формуле (1); Q и q - расходы соответственно речной и cточной воды, м3/с; Ср содержание взвешенных веществ в воде водоема до спуска сточных вод, мг/л; г/м3.
Степень необходимой очистки по взвешенным веществам определяется по формуле, %
Эв
=
(8)
где С - количество взвешенных веществ в сточной воде до очистки, мг/л; г/м8.
Б. Необходимая степень очистки сточных вод по БПКполн
Максимально допустимое значение БПК в сбрасываемых сточных водах определяют из уравнения, мг/л; г/м3
Lст
=
(9)
где a - коэффициент смешения, определяемый по формуле (1);
Q и q – расход соответственно речной и сточной воды, м3/с;
Lпр.д – предельно допустимая БПКполн смеси речной и сточной воды (табл. 3, мг/л; г/м3); Lр – БПКполн речной воды до места выпуска сточных вод, мг/л; г/м3; t - продолжительность перемещения воды от места выпуска до расчетного пункта, сут t=lcp/Vcp
К1 – константа скорости потребления кислорода сточной водой, принимается по табл. 6 в зависимости от времени t; К2 – константа реаэрации, зависящая от скорости течения и температуры, принимаемая по табл. 7.
Таблица 6
Температура, °С |
0 |
5 |
9 |
12 |
15 |
18 |
20 |
22 |
24 |
26 |
28 |
29 |
К1 |
0,04 |
0,05 |
0,06 |
0,07 |
0,08 |
0,09 |
0,10 |
0,11 |
0,12 |
0,13 |
0,14 |
0,15 |
Таблица 7
Характеристика водоемов |
К2 |
Реки с малой скорость течения < 0,5 м/с Реки с большой скоростью течения > 0,5 м/с Малые реки |
0,20 – 0,25
0,30 – 0,50 0,50 – 0,80 |
Требуемая степень очистки по БПК, %
ЭБПК
=
(10)
В. Проверка достаточности определенной степени очистки по БПК с учетом концентрации кислорода, растворенного
в воде водоема
Допустимую максимальную величину БПК спускаемых в водоем сточных вод определяют исходя из требований санитарных правил о сохранении в водоеме максимального содержания растворенного кислорода, равного 4 мг/л для водоемов питьевого и культурно-бытового пользования и 6 мг/л для рыбохозяйственных водоемов. Кислородный режим в водоемах определяют для летнего и зимнего периода; в качестве расчетного следует принимать наиболее неблагоприятный период, требующий сохранения необходимого содержания кислорода.
Наименьшее содержание кислорода в воде водоема после спуска сточных вод будет наблюдаться в критической точке. Если в этой точке содержание растворенного кислорода будет не меньше нормативного (4 или 6 мг/л), то во всех остальных пунктах по течению реки оно, очевидно, будет больше и, следовательно, требование санитарных правил будет удовлетворено.
Последовательность расчета следующая.
Дефицит кислорода до спуска сточных вод
Do = O – Oфакт (11)
где О - растворимость кислорода в чистой воде, определяемая по табл. 8; Офакт – фактическое содержание растворенного кислорода в водоеме до выпуска срочных вод.
Таблица 8
Т °С |
02 мг/л |
Т °С |
02 мг/л |
Т °С |
02 мг/л |
1 |
14,23 |
11 |
11,08 |
21 |
8,89 |
2 |
13,84 |
12 |
10,83 |
22 |
8,83 |
3 |
13,48 |
13 |
10,60 |
23 |
8,68 |
4 |
13,13 |
14 |
10,37 |
24 |
8,53 |
5 |
12,80 |
15 |
10,15 |
25 |
8,38 |
6 |
12,48 |
16 |
9,95 |
26 |
8,22 |
7 |
12,17 |
17 |
9,74 |
27 |
8,07 |
8 |
11,87 |
18 |
9,64 |
28 |
7,92 |
9 |
11,59 |
19 |
9,35 |
29 |
7,77 |
10 |
11,33 |
20 |
9,17 |
30 |
7,68 |
БПК смеси речной и сточной воды в месте спуска будет иметь несколько большую величину за счет процесса биохимического самоочищения и определяется по формуле, мг/л; г/м3
(12)
Время движения воды от выпуска сточных вод до пункта, где вода будет иметь наименьшее количество растворенного кислорода, сут
tкр
=
(13)
Дефицит кислорода в критической точке, мг/л; г/м3
Dкр
=
(14)
В табл. 9 приведены значения величины 10 при переменных К и t.
Содержание растворенного кислорода в момент tкр
Окр = О - Dкр
Если Окр окажется большим, чем нормативное значение содержания растворенного кислорода, то кислородный режим в реке нe будет нарушен в результате выпуска очищенных сточных вод.
Г. Определение необходимой степени очистки
по концентрации токсических веществ
Допустимая концентрация сбрасываемых в водоем вредных веществ, мг/л; г/м3
Сдоп
=
(15)
где Спдк – нормативный показатель величины предельно допустимой концентрации вредного вещества в воде водоема, мг/л; г/м3 (см. табл. 5); Ср – концентрация вредного вещества в реке, мг/л; г/м3.
При наличии в сбрасываемых стоках и в воде реки нескольких вредных веществ необходимо сделать проверку по формуле, отражающей закономерность простой суммации эффекта действия
(16) где С1, С2,... Сn – концентрация вредных веществ в водоеме;
Спдк, ... Спдкп установленных для этих веществ предельно допустимые концентрации.
Если неравенство (14) не соблюдается, необходимо предусмотреть мероприятия по очистке поступающих в водоем сточных вод по любому из вредных веществ, в зависимости от наличия эффективного метода, но с таким расчетом, чтобы сумма долей от предельно допустимых концентраций не превышала 1.
Таблица 9
|
0,25 |
0,5 |
1 |
1,5 |
2 |
2,5 |
3 |
4 |
5 |
6 |
0,04 0,06 0,08 0,10 0,12 0,14 0,16 0,18 0,20 0,22 0,24 0,26 0,28 0,30 0,40 0,50 |
0,981 0,966 0,955 0,944 0,933 0,922 0,912 0,903 0,891 0,881 0,871 0,861 0,851 0,841 0,794 0,750 |
0,955 0,933 0,912 0,891 0,871 0,851 0,832 0,813 0,794 0,776 0,759 0,741 0,724 0,708 0,631 0,565 |
0,912 0,871 0,832 0,794 0,759 0,724 0,692 0,661 0,631 0,603 0,575 0,550 0,525 0,501 0,398 0,316 |
0,871 0,813 0,769 0,708 0,661 0,617 0,575 0,537 0,501 0,478 0,437 0,407 0,380 0,335 0,251 0,178 |
0,832 0,769 0,692 0,631 0,575 0,525 0,479 0,437 0,393 0,363 0,331 0,302 0,275 0,251 0,158 0,100 |
0,794 0,708 0,631 0,572 0,501 0,447 0,398 0,355 0,316 0,283 0,251 0,224 0,199 0,178 0,100 0,056 |
0,799 0,661 0,575 0,601 0,436 0,322 0,331 0,288 0,251 0,219 0,191 0,166 0,149 0,126 0,063 0,032 |
0,692 0,575 0,489 0,398 0,331 0,275 0,229 0,191 0,168 0,132 0,110 0,091 0,076 0,063 0,025 0,010 |
0,631 0,501 0,408 0,316 0,251 0,200 0,159 0,126 0,100 0,079 0,063 0,050 0,050 0,032 0,010 0,003 |
0,575 0,487 0,331 0,251 0,191 0,145 0,110 0,083 0,063 0,049 0,036 0,075 0,021 0,016 0,004 0,001 |
