Практична робота № 5 Загальний принцип встановлення гранично допустимого скиду для водотоків
1.1 Мета роботи: оволодіти методикою проведення розрахунків гранично допустимого скиду для проточного джерела забруднення і кожного виду шкідливих домішок з урахуванням їх комбінованої дії.
1.2 Короткі теоретичні відомості
Основним нормативом скидів забруднюючих речовин є гранично допустимий скид (ГДС) – маса речовини у стічних водах, максимально допустима в об’єктах водовідведення з установленим режимом в даному пункті водного об’єкту за одиницю часу з метою забезпечення норм якості води у контрольному пункті. ГДС – межа по витратах стічних вод і концентрації в них шкідливих домішок – встановлюється з урахуванням гранично допустимих концентрацій шкідливих речовин в місцях водокористування (в залежності від виду водокористування), асимілюючої спроможності водного об’єкта, перспектив розвитку регіону і оптимального розподілу шкідливих речовин, що скидаються, поміж водокористувачами, які скидають стічні води.
Загальний принцип встановлення ГДС - величина ГДС має гарантувати досягнення встановлених норм якості води при найгірших умовах розбавлення у водному об’єкті.
При скиданні стічних вод або інших видах господарської діяльності, які впливають на стан водних об’єктів, та які використовуються для господарсько-питних та культурно-побутових цілей, норми якості поверхневих вод мають додержуватись на водотоках, починаючи із створів, розташованих за один кілометр вище найближчого за течією пункту водокористування (тобто водозабір для господарсько-питного водопостачання, місця для організованого відпочинку населення, територія населеного пункту тощо); а на водоймах – на акваторії в радіусі одного кілометра від пункту водокористування. Найближчі пункти водокористування визначаються органами санітарно-епідеміологічної служби.
При скиданні стічних вод або інших видах господарської діяльності, які впливають на стан рибогосподарських водотоків або водойм, норми якості поверхневих вод мають дотримуватися протягом всієї ділянки водокористування, починаючи з контрольного створу, який визначається в кожному конкретному випадку органами Держеконагляду, але далі, як на відстані 500 м від місця скидання стічних вод або розташування інших джерел забруднення вод (наприклад, місця добування корисних копалин, виконання певних робіт на водному об’єкті тощо).
В основі визначення ГДС лежить методика розрахунку концентрацій, створюваних у контрольних пунктах – розрахункових створах – з урахуванням їх розбавлення, вкладу інших джерел, перспектив розвитку тощо.
Гранично допустимий скид визначається для всіх категорій водокористування як добуток максимальних годинних витрат стічних вод q (м3/год) на допустиму концентрацію в них забруднюючих речовин Ссm (г/м3) згідно формули:
ГДС = Сст • q, (5.1)
У відповідності з Санітарними правилами і нормами охорони поверхневих вод від забруднень для скидання вод в межах міста чи населеного пункту концентрації встановлюються на рівні відповідних ГДК. Допустиму концентрацію забруднюючих речовин у стічних водах ( Сст) знаходять з рівняння:
ГДК = Св + (Сст – Св) / n , (5.2)
де – Св – концентрація забруднюючих речовин у річці до спуску стічних вод.
Для проведення розрахунків умов спуску стічних вод у проточні водоймища необхідно визначити кратність розбавлення стічних вод річковою водою у пункті водокористування за методом Фролова – Родзіллера.
Кратність розбавлення визначають розрахунковим шляхом по формулі:
n = (γ Q + q) /q, (5.3)
де n – кратність розбавлення; γ - коефіцієнт змішування, який показує яка частина води водоймища (Q) приймає участь в розбавленні кількості стічної води, що випускається (q).
Якщо вся вода річки приймає участь у розбавленні стічних вод, то γ = 1, у всіх інших випадках - γ < 1. Коефіцієнт змішування розраховується по формулі:
γ = (1 – β) / [1 + β • Q / q] (5.4)
де β – проміжний коефіцієнт , який розраховують за формулою:
β = е-α3√L; (5.5)
де L - відстань за фарватером від місця скидання стічних вод до найближчого створу водокористування, м; α — коефіцієнт, що враховує гідравлічні умови змішування; визначається за формулою:
α = ε φ 3√ D / q, (5.6)
де ε – коефіцієнт, який залежить від місця спуску стічних вод в водоймище ( при випуску біля берега він дорівнює 1, при спуску в бистрінь ріки – 1,5); φ – коефіцієнт покрученості річки, який дорівнює відношенню відстані по фарватеру від місця спуску стічних вод до створу найближчого пункту водокористування (Lф) до відстані до цього ж пункту по прямій (L прям), тобто
φ = Lф / L прям (5.7)
D - коефіцієнт турбулентної дифузії, що для рівнинних рік становить:
D = Vср Нср / 200, (5.8)
де Vср - середня швидкість течії на дільниці між випуском стічних вод і створом пункту водокористування; Нср – середня глибина річки на цій ділянці.