Исходные данные:

Вариант	С1, мг/л	q1, м3/сут.	С2, мг/л	q2, м3/сут.	Ср1, мг/л	Ср2, мг/л
1	400 Алюминат натрия	500	350 Хлорат натрия	400	0,05	10
2	Анилин 400	500	Динитротолуол 350	400	0,04	0,03
3	Цинк 40	7000	Медь 40	4000	0,9	0,99
4	Бериллий 220	1100	Кадмий 150	2020	0,0002	0,003
5	Хром (+3) 100	5000	Хром (+6) 400	3000	0,1	0,1
6	Висмут (+3) 150	450	Висмут (+5) 200	300	0,05	0,08
7	Бром 400	300	Кобальт 80	600	0.05	0.8
8	Нафтеновые кислоты 100	700	Скипидар 500	600	0.2	0,2
9	350 Алюминат натрия	600	250 Хлорат натрия	500	1,5	15,5
10	Анилин 150	300	Динитротолуол 200	500	0,03	0,07
11	Цинк 30	8000	Медь 50	3500	0,02	0,8
12	Бериллий 120	2500	Кадмий 250	1500	0,0001	0,005
13	Хром (+3) 130	4400	Хром (+6) 500	3000	0,5	0,04
14	Висмут (+3) 100	300	Висмут (+5) 100	200	0,04	0,1
15	Бром 500	550	Кобальт 250	300	0.04	1,0
16	Нафтеновые кислоты 150	5000	Скипидар 220	3000	0.3	0.1
17	550 Алюминат натрия	440	400 Хлорат натрия	200	0,5	8,5
18	Анилин 50	200	Динитротолуол 20	350	0,05	0,25
19	Цинк 35	7500	Медь 45	5000	0,05	0,03
20	Бериллий 170	2000	Кадмий 200	1800	0,00005	0,01
21	Хром (+3) 80	4000	Хром (+6) 200	3000	0,08	0,09
22	Висмут (+3) 90	7000	Висмут (+5) 30	400	0,09	0,05
23	Бром 110	400	Кобальт 150	5000	0.2	0.9
24	Нафтеновые кислоты 200	3000	Скипидар 60	7000	0.25	0.04

Исходные данные для второго предприятия:

Варианты	С3 (взвесь), мг/л	q3, м3/сут.	С4 (взвесь), мг/л	q4, м3/сут.	Ср (взвеси), мг/л
1	10	300	1,5	250	5
2	7	250	0,5	300	4
3	8	200	0,7	200	3
4	9	150	0,8	350	2
5	11	200	0,9	150	1
6	15	250	1,0	150	0,5
7	5	300	1,1	250	1,5
8	4	350	1,2	300	2,5
9	5	150	1,3	350	3,5
10	4	200	1,4	150	4,5
11	2	250	1,5	200	5,5
12	1,5	300	1,6	250	5
13	3	350	1,7	300	4
14	6	160	1,8	290	3
15	7	170	1,9	380	2
16	8	260	2,0	190	1
17	9	270	0,1	280	0,5
18	10	360	0,2	370	1,5
19	11	370	0,3	190	2,5
20	12	180	0,4	270	3,5
21	13	280	0,5	180	4,5
22	14	380	0,6	260	5,5
23	9	190	0,7	170	0,5
24	8	290	0,8	160	0,6

Расчет состава загрязнения сточных вод. Для расчета средней концентрации загрязнителей одного класса опасности, при наличии нескольких потоков сточных вод, необходимы данные по каждому расходу стока q_i и содержанию в нем примеси С_i:

.

Сравнивая расчетное значение С_сер и предельно допустимую концентрацию (ПДК) этого вещества в воде водного объекта, устанавливают, возможен ли сброс неочищенных сточных вод в водоем, или необходима их предварительная очистка. В зависимости от величины С_сер и необходимой глубины очистки выбирают соответствующий метод обезвреживания сточных вод.

Предельно допустимые концентрации некоторых загрязняющих веществ и классы их опасности приведены в табл.3.

Таблица 3

Наименование вещества	СПДК, мг/л	а	Класс опасности	Наименование вещества	СПДК, мг/л	а	Класс опасности
Алюминат натрия	2,0	0,8	3	Хлорат натрия	20,0	0,1	3
Анилин	0,1	1,5	2	Динитротолуол	0,5	0,9	2
Цинк	1,0	0,7	3	Медь	1,0	0,4	3
Бериллий	0,0002	1,7	1	Кадмий	0,01	1,5	1
Хром (+3)	0,5	0,3	2	Хром (+6)	0,1	0,7	2
Висмут (+3)	0,5	1,0	2	Висмут (+5)	0,1	0,5	2
Бром	0,2	1,0	2	Кобальт	1,0	0,5	2
Нафтеновые кислоты	0,3	0,8	2	Скипидар	0,2	0,5	2

Определение условий сброса сточных вод в водоем.

Балансовое уравнение смешивания сточных вод с природными записывается в следующем виде:

,

где q – расход сточных вод, м³/сут; Q – наименьший среднемесячный расход воды в реке, м³/сут; С_дк – допустимая концентрация загрязняющего вещества в сточных водах, мг/л; С_р – фоновая концентрация того же загрязняющего вещества в речке, мг/л; С_ПДК – санитарный норматив загрязняющего вещества в водоеме, мг/л; а- коэффициент смешивания сточных вод с водою в реке.

Решая уравнение относительно С_дк, получаем выражение:

,

которое дает возможность определить допустимую концентрацию загрязняющих веществ в сточных водах перед сбросом в водоем и определить необходимую степень очистки Е по отношению:

,

где С – фактическая концентрация загрязнителя в сточных водах, мг/л.

В случае чрезмерного загрязнения вод водоема, т.е. при С_р ≥ С_ПДК, уравнение приобретает вид:

С_дк ≤ С_ПДК.

Если вода ниже от места сброса уже загрязнена так, что

С_дк = С_ПДК, или ,

то в этих условиях сброс сточных вод не допускается.

Расчет необходимой степени очистки сточных вод по содержанию взвешенных веществ.

Допустимое содержание взвешенных веществ (С_дк) в очищаемых сточных водах, которые сбрасываются в водоем, рассчитывается исходя из баланса загрязнений с учетом разбавления стоков водой реки по уравнению:

,

где С_доп – допустимое увеличение содержания взвешенных веществ в водоеме в результате сброса сточных вод, С_доп = 0,25 мг/л для хозяйственно-бытового назначения воды; С_р – фоновая концентрация зависших веществ в водоеме до сброса сточных вод, мг/л; а- коэффициент смешивания сточных вод с водою водоема; q – расход сточных вод, м³/сут; Q – наименьший среднемесячный расход воды в реке, м³/сут.

Необходимая степень очистки рассчитывается по формуле:

,

где С – концентрация взвеси в сточных водах до очистки, мг/л.

ПРИМЕР 7

На двух предприятиях, работающих рядом, образуются сточные воды. На первом предприятии имеются два вида сточных вод: первый – с расходом сточной воды q₁ = 550 м³/сутки и содержанием С₁(алюмината натрия) = 400 мг/л, второй - с расходом сточной воды q₂ = 400 м³/сутки и содержанием С₂ (хлорат натрия) = 400 мг/л. На втором предприятии также образуются сточные воды двух видов: первый – с расходом сточной воды q₃ = 250 м³/сутки и содержанием взвесей С₃ = 15 мг/л и второй - с расходом сточной воды q₄ = 200 м³/сутки и содержанием взвесей С₄ = 2,0 мг/л, коэффициент смешивания сточных вод, загрязненных взвесями равен 1,5. Определите, возможен ли сброс сточных вод в реку, в водах которой также содержатся сбрасываемые загрязняющие вещества с концентрацией С_р1 = 0,05, С_р2 = 50 и С_р = 3 (для взвесей). Река имеет сток Q = 2 м³/с.

Расчет состава загрязнения сточных вод. Т.к алюминат натрия и хлорат натрия имеют одинаковый класс опасности – 3, можно рассчитать С_сер:

мг/л, что значительно превышает значение ПДК для данных веществ, следовательно, сброс сточных вод с первого предприятия без предварительной очистки запрещен.

На втором предприятии в воду сбрасывают стоки, загрязненные взвесями, поэтому рассчитаем С_сред для него:

мг/л.