2.2. Расчёт концентрации смеси сточных вод

Данные о концентрациях загрязнения промышленных сточных вод даны в задание.

где, - суточный расход бытовых сточных вод, м³/сут; - концентрация загрязняющих веществ в бытовых сточных водах, мг/дм³; -суточный расход промышленных сточных вод, м³/сут; - концентрация загрязняющих веществ в промышленных сточных водах, мг/дм³;

3. Определение необходимой степени отчистки сточных вод

3.1. Определение коэффициентов смешения сточных вод.

Очищенные сточные воды, если они не используются в системе производственного водоснабжения, отводят по каналу (закрытому трубопроводу или открытой канаве) к месту спуска их в водоем. В конце отводного канала обычно устраивают береговой колодец, из которого очищенные сточные воды через так называемый выпуск спускают непосредственно в водоем.

Основная задача при устройстве выпуска заключается в том, чтобы было достигнуто наиболее полное смешение выпускаемой воды с водой водоема, т. е. чтобы была получена наибольшая степень разбавления сточных вод, в которых остались еще загрязнения, несмотря на очистку. Иначе говоря, необходимо, чтобы был получен больший коэффициент использования реки, называемый также коэффициентом смешения.

Коэффициент смешения определяется по формуле:

,

Где: Q – расход воды в створе реки у места выпуска сточных вод,- 9,0 м³/с;

q – средне-секундный расход сточных вод, - 0,64 м³/с;

L – длина русла от места выпуска сточных вод до расчетного створа, - 4000м;

е - показатель степени, натуральное число = 2.7, постоянное;

- коэффициент, зависящий от гидравлических условий смешения.

Коэффициент определяется по формуле:

где - коэффициент, учитывающий место расположения выпуска

= 1 – выпуск береговой;

= 1,5 – выпуск русловой;

= 3 – выпуск русловой рассеивающий;

- коэффициент извилистости русла;

Е – коэффициент турбулентной диффузии.

Коэффициент Е определяется по формуле:

где - средняя скорость течения реки, м/с;

- средняя глубина реки, м.

Исходя из результатов принимаем выпуск сточных вод .

3.2 Определение необходимой степени очистки сточных вод

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

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.

Допустимое содержание взвешенных веществ в спускаемых сточных водах в соответствии с санитарными правилами определяется по формуле:

, (г/м³)

где - содержание взвешенных веществ в реке до сброса в нее сточных вод, г/м³;

Р – допустимое увеличение содержания взвешенных веществ в водоеме после спуска сточных вод (в зависимости от вида водопользования)- 0,75, г/м³ для водоёмов культурно-бытового водопользования.;

– расход воды в водоеме, м³/с;

q – среднесекундный расход поступающих сточных вод, м³/с.

(мг/л)

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.

Баланс биохимической потребности в кислороде смеси речной и сточной воды в расчетном пункте определяется по формуле:

, (мг/л)

где - предельно допустимая БПК_полн смеси речной и сточной воды для рыбо-хозяйственного и хоз-бытового назначения равен 3, а для водоемов рекреационного назначения равен 6, мг/л(+);

- БПК_полн речной воды до места выпуска сточных вод, мг/л;

– константа скорости потребления кислорода сточной и речной водой, К= ; K=0.1*1.047^22-20=0,1096, где – Коэффициент при 20 темперартуре.

- продолжительность перемещения воды от места выпуска сточных вод до расчетного пункта в сутках, равная отношению расстояния по фарватеру от места выпуска сточных вод до расчетного пункта к средней скорости течения воды в реке на данном участке .

t= =0,05 сут.

мг/л

Допустимую максимальную величину БПК спускаемых в водоем сточных вод определяют исходя из требований санитарных правил о сохранении в водоеме минимального содержания растворенного кислорода. Расчеты ведут для величины БПК_полн.

Расчета основан на учете поглощения сточными водами только того растворенного кислорода, который подходит с речной водой к месту спуска сточных вод. Это значение может быть определено по формуле:

, (мг/л)

где - содержание растворенного кислорода в речной воде до места спуска сточных вод, г/м³;

- БПК_полн речной воды, г/м³;

- наименьшая концентрация растворенного кислорода, которая должна сохраниться в воде водоема, г/м³.

(мг/л)

Если полученное значение БПК_полн сточной воды меньше расчетной концентрации проектируемых к спуску в водоем сточных вод, то последние должны быть очищены до концентрации органических загрязнений по БПК_полн, равной концентрации БПК_полн сточной воды, найденной расчетом.