Определение степени очистки сточных вод

5.1. Задание

1. Определить степень разбавления сточных вод у ближайшего пункта водопользования. Полученные результаты занести в таблицу 12.

2. Определить степень очистки сточных вод по содержанию взвешенных веществ. Полученные результаты занести в таблицу 12.

3. Определить степень очистки сточных вод от содержания в них вредных веществ. Полученные результаты занести в таблицу 12.

Таблица 12

Степень очистки сточных вод

Вариант	Степень разбавления сточных вод	Степень очистки сточных вод по содержанию взвешенных веществ, %	Степень очистки сточных вод от вредных веществ, %
Первый
Второй
Третий

5.2. Пояснения к заданию

Вода требуется человеку для удовлетворения самых разнообразных нужд. В зависимости от целевой направленности, применение воды подразделяется на два вида: водопользование и водопотребление.

Водопользование – способ использования воды как среды или механического источника без изъятия ее из водоемов.

Водопотребление – это забор воды из источника для различных целей. Водопотребление характеризуется безвозвратным расходом некоторой части воды и ее загрязнением. Требования к качеству воды зависят от цели ее использования. Одни требования предъявляются для воды хозяйственно-питьевого назначения, другие – для промышленных целей и т. д. Для оценки качества воды определяются ее физические свойства и химический состав. К физическим показателям качества воды относятся температура, запах, вкус, прозрачность, мутность, цветность, плотность.

Чистая вода, взятая в малом объеме, бесцветна. В толстом слое она голубого оттенка. Иные оттенки свидетельствуют о наличии в воде различных растворенных и взвешенных примесей.

Взвешенные вещества – это крупные частицы (больше 1·10⁴ мм), задерживающиеся бумажными фильтрами. Они характеризуют загрязненность воды глиной, песком, силикатными породами.

Природные воды часто бывают мутными из-за присутствующих в них взвешенных частиц глины, песка или органических взвесей. Сточные воды могут усилить мутность воды.

При решении вопроса о спуске сточных вод в водоем исходят из возможного их разбавления водой данного водотока или водоема.

Разбавление сточных вод – это процесс снижения концентрации загрязняющих веществ в водостоках и водоемах, протекающий вследствие перемешивания сточных вод с окружающей средой. Интенсивность процесса разбавления количественно характеризуется степенью разбавления, определяется по формуле:

n = r · Q + q/q , (9)

где n – степень разбавления, соответствующая условию полного смешания сточных вод с водой реки; Q – расход воды реки, м³/сек; q – расход сточных вод, м³/сек; r – коэффициент смешения.

При проектировании среднемесячный расход воды реки и коэффициент смешения берутся из данных гидрометеорологической службы, а расход сточных вод определяется расчетным путем или по аналогии с действующим предприятием подобного профиля.

Необходимая степень очистки сточных вод по содержанию взвешенных веществ определяется по формуле:

(10)

где Э_ВЗВ – искомая степень очистки сточных вод, %; – концентрация взвешенных веществ в сточных водах до очистки, мг/л; – расчетная концентрация взвешенных веществ в очищенных сточных водах перед сбросом в водоем, мг/л.

Расчетная концентрация взвешенных веществ в очищенных сточных водах перед сбросом их в водоем определяется по формуле:

(11)

где – расчетная концентрация взвешенных веществ в очищенных сточных водах, мг/л; – концентрация взвешенных веществ в воде реки до сброса сточных вод, мг/л; n – степень разбавления сточных вод в расчетном створе; – допустимое увеличение содержания взвешенных веществ в реке после сброса сточных вод (для водоемов хозяйственно-питьевого водоснабжения и водоснабжения пищевых предприятий – 0,25 мг/л; для рыбохозяйственных водоемов и водоемов культурно-бытового пользования – 0,75 мг/л).

Если в сточных водах содержится несколько вредных веществ, то все компоненты, имеющиеся в сточных водах, разбиваются на группы с одинаковым лимитирующим показателем вредности (ЛПВ). Например, в сточных водах содержится мышьяк, ртуть, свинец, никель и цинк. По таблице 15 определяем, что мышьяк, ртуть и свинец относятся к группе веществ санитарно-токсикологического ЛПВ, а никель и цинк – к группе веществ общесанитарного ЛПВ. Затем определяем сумму отношений концентраций вредных веществ каждой группы в сточной воде к их предельно допустимым концентрациям (ПДК):

(12)

где – сумма отношений концентраций вредных веществ в сточной воде, мг/л; ССТ1, ССТ2, ССТ3 – концентрации вредных веществ в сточной воде, мг/л; ПДК1, ПДК2, ПДК3 – предельно допустимая концентрация вредных веществ, мг/л.

После этого подсчитываем сумму отношений концентраций этих веществ в воде водоема до сброса в него сточных вод к ПДК:

(13)

где – сумма отношений концентраций вредных веществ в воде водоема до сброса сточных вод, мг/л; СВ₁, СВ₂, С_n – концентрация вредных веществ в воде водоема до сброса сточных вод, мг/л; ПДК₁, ПДК₂, ПДК_n – предельно допустимая концентрация вредных веществ, мг/л.

Необходимая степень очистки сточных вод от вредных веществ определяется по формуле:

(14)

где Э_ВР – необходимая степень очистки сточных вод от вредных веществ, %; n – степень разбавления сточных вод; С_В – сумма отношений концентраций вредных веществ в воде водоема до сброса сточных вод, мг/л; С_СТ – сумма отношений концентраций вредных веществ в сточной воде, мг/л.