3. Розрахунок каналізаційних очисних споруд

Каналізаційні (або локальні) очисні споруди, повинні забезпечувати очищення стічних вод від хімічних забруднень до норм ПДС - гранично допустимого скидання. Рівень ПДС розраховується з умови, що в контрольному створі концентрації хімічних забруднень не перевищуватимуть ГДК.

Контроль ГДК проводиться в розрахунковому створі, який визначається в залежності від виду та призначення водотоку з урахуванням фонових концентрацій забруднень.

Фонові концентрації - це концентрації тих же хімічних забруднень, які є в очищених стоках, в воді водойми. При попаданні в водойму концентрації хімічних забруднень стічних вод накладаються на фонові концентрації забруднюючих речовин водойми.

Зниження концентрації хімічних забруднень можливо тільки за рахунок змішування.

Завдання:

1. визначити за якими видами забруднень є запас по скиданню, а для яких потрібно доочищення;

2. встановити нормативи платежів при перевищенні норм ПДС і при відповідності нормам ГДК;

3. розрахувати економічний ефект, отриманий в результаті природоохоронного заходу.

4 Визначення допустимих концентрацій хімічних забруднень при скиданні стоків у водойму

Розрахунок ведеться при однакових лімітуючих показниках шкідливості і комбінованій дії речовин, відповідно до розрахункової схеми.

Таблиця 3.1. Розрахунок концентрацій хімічних забруднень.

Найменування забруднення	Концентрація, яка надходить на міські очисні споруди, мг / л, Сісх	Концентрація після очищення, мг / л, Соч	Допустима концентрація в розрахунковому створі, мг / л, Спдк	Концентрація для розрахунку скидання стоків, мг / л, Спдс	Фактична концентрація в розрахунковому створі, мг / л, Сфакт	Перевищення за забруднень, ΔС, мг / л	Прийнята концентрація скидання стоків з умови не перевищення ГДК в зграї, мг / л, СПДС (1)	Прийнята концентрація скидання стоків з умови комбінованої дії загрязн., Мг / л, СПДС (2)
1	2	3	4	5	6	7	8	9
Cu	1,42	0,284	0,001	0,0146	0,013	-0,022	0,0146	0,013
Ni	1,16	0,58	0,01	3,43	0,073	-0,063	3,43	0,073
Zn	1,07	0,321	0,01	0,178	0,05	-0,04	0,178	0,05
Cr	1,31	0,262	0,5	5,66	0,23	0,27	0,262	0,23
Fe	2,01	0,402	0,5	7,97	0,13	0,37	0,402	0,13
Mn	3,05	0,61	0,1	1,87	0,04	0,06	0,61	0,04
нафтопродукти	0,04	0,008	0,05	1,03	0,001	0,049	0,008	0,001
феноли	0,02	0,001	0,001	0,21	0,0001	0,0009	0,001	0,0001
СПАВ	0,01	0,003	0,001	0,01	0,0006	0,0004	0,003	0,0006

Концентрація хімічних забруднень після очищення на локальних спорудах:

 , мг / л (3.1)

де Сісх- концентрації хімічних забруднень, що надходять на ЛОС, мг / л ;

А - ефективність видалення забруднюючих речовин на ЛОС,% (табл.3.2).

Найменування забруднення	Концентрація, яка надходить на міські очисні споруди, мг / л, Сісх	А - ефективність видалення забруднюючих речовин на ЛОС,%	Сфон- фонові концентрації хімічних забруднень у водоймі, мг / л
Cu	1,42	50	0,0003
Ni	1,16	30	0,0022
Zn	1,07	20	0,0015
Cr	1,31	20	0,2300
Fe	2,01	20	0,1200
Mn	3,05	20	0,011
нафтопродукти	0,04	20	0,0008
феноли	0,02	5	0,0001
СПАВ	0,01	30	0,0005

Гранично допустима концентрація хімічного забруднення для скидання стоків в розрахунковому створі, мг / л:

                                         (3.2)

СПДК- гранично допустимі концентрації хімічних забруднень в розрахунковому створі, мг / л;

Qр- витрата води в річці в маловодний період, 491 м³ / с;

qст- середня витрата стічних вод від пром.предпріятіях, 0,22 м³ / с;

Сфон- фонові концентрації хімічних забруднень у водоймі, мг / л;

γ - коефіцієнт змішування зворотних вод з водою водойми розраховується на найбільш несприятливий маловодний період за формулою:

 , (3.3)

γ = (1-е^-3,1)/(1+2231,8* е^-3,1)=0,0094

е - основа натурального логарифма;

L - відстань від місця випуску стічних вод до розрахункового створу 480 м;

 - коефіцієнт, що враховує гідравлічні фактори змішування, що визначається за формулою:

 , (3.4)

 = 0,3969

 - коефіцієнт, що характеризує тип випуску, для руслового приймається 1,5;

 - коефіцієнт звивистості русла 1,26 ;

Е - коефіцієнт турбулентної дифузії, для рівнинних річок визначається за формулою:

 , (3.5)

Е = 0,00935

Vp - середня швидкість течії води у водоймі, 1,10 м / с ;

Нр- середня глибина водойми в маловодний період, 1,7 м .

Фактична концентрація в розрахунковому створі, мг / л:

                            (3.6)

Перевищення по забруднень в розрахунковому створі, мг / л:

                                                                           (3.7)

Якщо ≥0, то доочищення з цього забруднення не потрібно і СПДС (1) = Соч;

Якщо <0, то з цього забруднення йде перевищення скидаються концентрацій і потрібно доочищення до величини гранично допустимого скидання СПДС (1) = СПДС.

У розрахунках ПДС необхідно враховувати одночасність надходження в річкову воду зі стоками всіх хімічних забруднюючих речовин.

У зв'язку з цим створюються умови комбінованої дії речовин при однакових лімітуючих показниках шкідливості, тому сума відносин концентрацій кожної речовини в розрахунковому створі до відповідних ГДК не повинна перевищувати одиниці.

                                                                             (3.8)

де i- забруднення з однієї категорії.

Розрахунок провести за всіма лімітуючим показниками: органолептичними, токсикологічними, рибогосподарським.

1. Токсикологічні: 3,62/0,021=172,4 ≥1;

2. Органолептичні: 1,274/1.1=1.15≥1;

3. Рибогосподарські: 0,012/0,052=0,2<1;

Нерівність не виконується у випадку з органолептичними, токсикологічними показниками , необхідно посилити вимоги за концентраціями забруднюючих речовин в стоках, що скидаються у водоймище.

При цьому переважно зниження концентрацій тих забруднень, за якими вже проводяться заходи з доочищення. Необхідно знизити фактичну концентрацію скидання забруднюючої речовини до величини СПДС (2), при якому умова комбінованої дії буде виконуватися.