3 Пример расчета необходимой степени очистки сточных вод
Определить
необходимую степень очистки смеси
бытовых и производственных сточных вод
города, выпускаемых в реку. Расход
сточных вод q
=0,6
м3/с;
БПК неочищенных сточных вод
мг/л; содержание взвешенных веществ в
сточных водах до очистки
мг/л; содержание токсических веществ
в сточных водах: фтора – 40 мг/л; свинца
– 0,3 мг/л.
Река
незарегулирована. Наименьший среднемесячный
расход воды в маловодный месяц 95%-ной
обеспеченности
м3/с;
средняя скорость течения реки на участке
выпуска сточных вод
м/с; средняя глубина реки
м; извилистость русла слабо выражена,
коэффициент извилистости
;
содержание растворенного кислорода в
водоема реки
мг/л; содержание взвешенных веществ в
воде водоема до выпуска сточных вод
мг/л; БПК речной воды до выпуска сточных
вод
мг/л; средняя температура воды в реке
летом 15 ºС.
Ниже по течению ближайшим пунктом водопользования является поселок. Река используется для хозяйственно-питьевых целей.
Расстояние от места выпуска сточных вод до водозабора поселка составляет 16,0 км. В створе, расположенном на 1 км выше поселка (т.е. на расстоянии 15 км от места выпуска), качество воды реки должно соответствовать нормативным требованиям для хозяйственно-питьевого водоснабжения (см. таблицу 4).
Коэффициент смешения сточных вод с водой водоема
Кратность разбавления в расчетном створе
3.1 Необходимая степень очистки сточных вод
по содержанию взвешенных веществ
Предельно допустимое содержание взвешенных веществ в очищенных сточных водах
Необходимая степень очистки
%.
3.2 Необходимая очистка сточных вод по БПКполн
Максимально допустимое значение БПК в сбрасываемых сточных водах
с
сут.
Величина
для хозяйственно-питьевого назначения
составляет 3 мг/л при
ºС,
,
.
мг/л.
Требуемая степень очистки
%.
3.3 Проверка достаточности определения
степени очистки по БПК с учетом концентрации кислорода,
растворенного в воде водоема
В соответствии с требованиями Правил охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами содержание растворенного кислорода в воде водоема в любое время года должно составлять не менее 4 мг/л.
Дефицит кислорода до спуска сточных вод
мг/л;
мг/л;
сут;
мг/л.
Содержание
растворенного кислорода в воде в момент
для температуры 15 ºС
мг/л.
Таким образом, спуск сточных вод вызовет некоторое снижение концентрации растворенного кислорода, однако оставшееся его количество будет больше, чем требуется по санитарным нормам: 9,47>4.
3.4 Нейтрализация серной кислоты бикарбонатами с учетом массовых долей
Запишем уравнение реакции
.
На
каждые 98 массовых долей нейтрализуемой
серной кислотой получается 88 массовых
долей свободной CO2,
переходящей
из бикарбонатов. Одной массовой долей
CO2
нейтрализуется
массовых
долей Н2SO4.
Содержание свободной CO2 вновь образующейся в процессе нейтрализации, определяется из уравнения
,
,
где
- активная реакция воды водоема после
выпуска кислых сточных вод;
-
количество вытесненной углекислоты,
мг/л.
После преобразования получим
или
,
откуда
мг/л.
Эту вытесненную углекислоту можно нейтрализовать
мг/л
.
Количество серной кислоты, которое может быть нейтрализовано, составляет
г/с,
где
м3/с;
г/м3;
Серная кислота, находящаяся в сточных водах, может быть нейтрализована лишь на 30 %, поэтому перед спуском сточных вод требуется их нейтрализация.