Книги по разным темам
Pages: | 1 | ... | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | ... | 19 | Метод Н.Н.Лапшева применим для рассеивающих и сосредоточенных выпусков при скорости истечения сточных вод более 2 м/с. По этому методу предполагается, что выпуск находится на некотором удалении от берега, а глубина в месте устройства выпуска составляет более 30 диаметров выпускного отверстия. Наименьшее разбавление, наблюдающееся на расстоянии от места выпуска сточных вод в озеро или водохранилище, определяют по формуле:
n = A(0,2L/d0)ps, (7) где A Ч параметр, определяющий изменение разбавления при применении рассеивающего выпуска (при сосредоточенном выпуске A = 1); L Ч расстояние от места выпуска до расчетного створа;
d0 Ч диаметр выпускного отверстия; P Ч параметр, зависящий от степени проточности водоема и нагрузки сточных вод на него;
S Ч параметр, определяемый относительной глубиной водоема.
Если известна скорость течения в озере или в водохранилище, то Р = vn/(0,000015v0 + vn), (8) где vn Ч скорость течения в озере или в водохранилище, м/с; v0 Ч скорость истечения из выпуска, м/с.
Параметр S зависит от глубины Н в месте выпуска и вычисляется по формуле:
S=0,325H/{360+(vn/v0)105}+0,875. (9) Расчет необходимой степени очистки сточных вод Водоемы обладают самоочищающей способностью, что следует учитывать при проектировании очистных сооружений и определении необходимой степени очистки.
Необходимую степень очистки сточных вод, спускаемых в водоем, находят по следующим показателям: количество взвешенных веществ, потребление растворенного кислорода, допускаемая БПК смеси речных и сточных вод, изменение активной реакции воды, а также предельно допустимые концентрации токсических примесей и других вредных веществ.
В Правилах охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами выделяют две категории водоемов: водоемы питьевого и культурно-бытового водопользования и водоемы, используемые в рыбохозяйственных целях.
Водоемы питьевого и культурно-бытового водопользования делятся на два вида: первый Ч участки водоемов, используемые в качестве источника для централизованного и нецентрализованного питьевого водоснабжения, а также водоснабжения предприятий пищевой промышленности; второй Ч участки водоемов, используемые для купания, спорта и отдыха населения, а также водоемы, находящиеся в пределах населенных пунктов. К какому виду водопользования относится данный участок водоема, определяют органы Государственного санитарного надзора.
Водоемы для рыбохозяйственных целей также подразделяются на два вида: первый Ч водоемы, используемые для воспроизводства и сохранения ценных пород рыб; второй Ч водоемы, используемые для других рыбохозяйственных целей. Вид рыбохозяйственного использования водоема определяется органами рыбоохраны.
Расчет необходимой степени очистки сточных вод по взвешенным веществам Предельно допустимое содержание взвешенных веществ т, г/м3, в спускаемых в водоем сточных водах определяют по формуле:
т = P(aQ/q+1)+b, (10) где PЧ допустимое санитарными нормами увеличение содержания взвешенных веществ в водоеме после спуска сточных вод, г/ м3;
bЧ содержание взвешенных веществ в водоеме до спуска в него сточных вод, г/м3; Q Ч наименьший среднемесячный расход воды в водоеме 95 %-ной обеспеченности, м3/с.
Степень необходимой очистки по взвешенным веществам может быть определена в %:
Э=(СЦт)100/С,(11) где С Ч содержание взвешенных веществ до очистки, мг/л.
Расчет необходимой степени очистки сточных вод по растворенному в воде водоема кислороду В соответствии с правилами спуска сточных вод в воде водоема после смешения ее со сточной водой содержание растворенного кислорода должно быть не ниже 4 мг/л, а для рыбохозяйственных водоемов первого вида Ч 6 мг/л. Исходя из этого, можно определить допустимую для данного водоема максимальную БПК спускаемых сточных вод.
Допустимая БПКполн сточных вод, сбрасываемых в водоем, исходя из условий минимального содержания растворенного кислорода, выражается уравнением:
Lст = aQ/0,4q(OpЦ0,4LpЦO)ЦO/0,4, (12) где L ст, L р Ч полное биохимическое потребление кислорода, соответственно, сточными водами и речной водой, г/м3; Q Ч расход воды в реке, м3/сут; Ор Ч содержание растворенного кислорода в речной воде до места спуска сточных вод, г/м3; О Ч минимальное содержание кислорода в воде, принимаемое равным 4 или 6 г/м3; 0,4 Ч коэффициент для перерасчета БПКполн в двухсуточное.
Расчет по другому методу учитывает среднюю скорость движения воды в водоеме, температуру воды, константы скорости потребления кислорода и скорости поверхностной реаэрации.
Этот расчет более полный и точный, но требует проведения натурных изысканий на участке реки, для которого выполняется расчет.
Расчет необходимой степени очистки сточных вод по БПКполн учитывает самоочищение сточных вод в водоеме за счет биохимических процессов, а также разбавление сточных вод водами водоема. Допустимую БПКполн сточной жидкости при выпуске ее в водоем определяют по формуле:
Lпд = aQ(Lст Ч Lр Х 10Цkp t) / q Х 10Цkст t + Lр / 10Цkст t, (13) где k ст, kр Ч константы скорости потребления кислорода сточной и речной водой; Lп.д. Ч предельно допустимая БПКполн смеси речной и сточной воды в расчетном створе; для водоемов питьевого и культурного пользования 1 и 2 категории эта величина принимается, соответственно, равной 3 и 6 мг/л; Lp Ч БПКполн речной воды до места выпуска сточных вод; t Ч продолжительность перемещения воды от места выпуска сточных вод до расчетного створа, равная отношению расстояния по фарватеру от места выпуска вод до расчетного створа к средней скорости течения воды в реке на данном участке vср, сут.
Необходимую степень очистки Э определяют в %:
Э=(LаЦLст)100/Lа,(14) где Lа Ч БПКполн сточных вод, поступающих на очистку.
Расчет допускаемой температуры сточных вод перед сбросом в водоем Расчет повышения температуры воды в источнике в месте сброса сточных вод производят, исходя из условий, что температура воды летом (максимальная температура) не должна повышаться в месте выпуска сточных вод более чем на 3. Температура сбрасываемых вод Тст должна удовлетворять условию:
Тст пТдоп+Тмакс,(15) где Тдоп Ч допускаемое по санитарным нормативам повышение температуры воды водоема до места выпуска сточных вод.
Полученную по расчетам Тст сопоставляют с температурой исходных стоков Тисх и при необходимости намечают мероприятия по их охлаждению.
Определение необходимой степени очистки воды по измерению рН При сбросе в водоемы сточных вод, содержащих растворенные кислоты или щелочи, наблюдается изменение щелочности и активной реакции воды водоема. Кислоты, взаимодействуя с бикарбонатами кальция, снижают щелочность воды и повышают содержание свободной углекислоты. При поступлении в водоем щелочных стоков последние нейтрализуются свободной углекислотой и бикарбонатами.
Связь между концентрацией водородных ионов рН, бикарбонатной угольной кислоты НСО3 Ч и свободной угольной кислоты СО2 выражается в виде следующих зависимостей:
при сбросе кислых стоков:
рНф = рК1 + lg {(ПрА [НСО3Ц] - ПфВ) / Пр А (СО2/44)} + + ПфВ 6,5, (16) где рНф Ч активная реакция воды в расчетном створе при фактическом режиме; рК1 Ч отрицательный логарифм первой константы диссоциации угольной кислоты; Пр, Пф Ч расчетная и фактическая кратность разбавления; А = 1 + 10рНф-рК1; В = [НСО3Ц] - Ц(СО2/44) Х 10рНфЦрК1; [НСО3Ц] Ч концентрация бикарбонатов, мг-экв/л; СО2 Ч концентрация свободной угольной кислоты, мг/л, при сбросе щелочных сточных вод:
рНф = рК1 + lg {(ПрА [НСО3Ц] - Ц0,273ПфВ)/ПрА (СО2/44)ЦПфВ} 8.5, (17) где А = 0,273Ц10рНфЦрК1 (параметр В определяется так же, как и при сбросе кислых сточных вод).
Таким образом, при сбросе щелочных и кислых стоков необходимо, чтобы рН природной воды не выходила за пределы 6,5Ц8,(для водоемов питьевого и культурно-бытового водопользования).
Для определения максимального содержания кислоты Ск или щелочи Сщ, допустимого при спуске вод в водоем, необходимы данные о рН и щелочности природной воды. Для обеспечения точности вычисления содержаний Ск и Сщ разработан графический метод расчета по номограммам, где сплошные кривые используются при нахождении Ск, а штриховые Ч при определении Сщ.
Количество кислот и щелочей, нейтрализуемых 1 л воды водоема, рассчитывается в 1 мл 1 н раствора.
Допустимое количество кислоты или щелочи в сточных водах в мг-экв/л из условия разбавления их водой источника в п раз определяется по формулам:
Сдоп.к= (пЦ1)Ск; (18) Сдоп.щ= (пЦ1)Сщ.(19) Расчет необходимой степени очистки сточных вод по содержанию вредных веществ Вредные и ядовитые вещества, входящие в показатели качества сточной воды, весьма разнообразны по своему составу. Они нормируются по принципу лимитирующего показателя вредности (ЛПВ), под которым понимается наиболее вероятное неблагоприятное воздействие каждого вещества. По ЛПВ все вещества в водоемах питьевого и культурно-бытового пользования подразделяются на три группы, содержащие санитарно-токсикологический ЛПВ, общесанитарный ЛПВ и органолептический ЛПВ.
Санитарное состояние водоема при сбросе в него со сточными водами вредных и ядовитых веществ считается удовлетворительным, если соблюдаются два основных условия: предельно допустимая концентрация каждого вещества, входящего в определенный лимитирующий показатель вредности, уменьшена во столько раз, сколько единиц вредных веществ присутствует в сточных водах и водоеме; сумма концентраций всех веществ, выраженных в процентах от соответствующих предельно допустимых концентраций для каждого вещества в отдельности, не превышает 100 %:
(Сiст/Сi доп) 1, (20) где Сiст Ч расчетная концентрация i-го вредного вещества в расчетном створе; Сiдоп Ч предельно допускаемая концентрация соответствующего вещества; i Ч число вредных веществ с одинаковым ЛПВ.
Каждое вещество (в условиях одновременного присутствия с другими вредными веществами из одной группы ЛПВ) в расчетном створе водопользования должно иметь концентрацию Сст Сiдоп [1Ц(Cст / Ci доп)], (21) где Сi доп Ч предельно допускаемая концентрация расчетного вещества.
Концентрация каждого из растворенных вредных веществ Св очищенных сточных водах может быть определена из выражения:
Со (СстЦСiв) + Сiв, (22) где Сiст Ч максимальная допускаемая концентрация расчетного вещества, вычисляемая по предыдущей формуле с учетом максимальной концентрации и ПДК всех компонентов, относящихся к одной группе ЛПВ; Сiв Ч концентрация определенного вещества в воде водоема до сброса стоков.
При очистке сточных вод различные вредные вещества определенной группы ЛПВ очищаются неодинаково. Для расчета степени очистки по вредным веществам в первую очередь должна определяться степень очистки того вещества, которое наиболее трудно извлекается.
Задача 1. Определить концентрацию загрязнений по взвешенным веществам и по БПКполн в сточных водах, поступающих на городские очистные сооружения. В городе имеется два района с различной степенью благоустройства. Норма водоотведения для первого района q1 л/(чел.-сут), а для второго q2 л/(чел.-сут). В городе находятся хлопчатобумажный комбинат, химико-фармацевтический и машиностроительный заводы. Расход бытовых сточных вод, поступающих из первого района, Q1быт м3/сут, из второго Ч Q2быт м3/сут. Расход производственных сточных вод, м3/сут, поступающих в городскую канализационную сеть, составляет от хлопчатобумажного комбината Q1пр; химико-фармацевтического завода Ч Q2пр и машиностроительного завода Ч Q3пр;
концентрация загрязнений, мг/л, по взвешенным веществам и по БПКполн равна в сточных водах хлопчатобумажного комбината Р1взв и Р1БПК, химико-фармацевтического завода Р2взв и Р2БПК, машиностроительного завода Ч Р3взв и Р3БПК.
По СниП 2.04.03-85 содержание загрязнений в бытовых водах в расчете на одного жителя составляет по взвешенным веществам 65 г/сут и по БПКполн Ч 75 г/сут.
Данные для решения задачи приведены в таблице.
№ п/п q1 q2 Q1 быт Q2 быт Q1 пр Q2 пр 1 150 300 18000 40000 15000 2 130 350 22000 35000 12000 3 160 250 19000 23000 10000 4 140 320 14000 20000 11000 5 120 200 20000 36000 14000 № п/п Q3 пр Р1 взв Р2 взв Р3 взв Р1 БПК Р2 БПК Р3 БПК 1 6000 150 100 200 250 1200 2 8000 120 110 210 260 1600 3 4600 130 120 200 280 1500 4 6800 140 130 220 260 1400 5 5000 120 120 210 240 1200 Задача 2. По данным гидрометеорологической службы среднемесячный расход воды в реке при 95 %-ной обеспеченности составляет в расчетном створе Q(м3/с). На участке реки от места выпуска сточных вод до расчетного створа средняя скорость течения равна vср (м/с) при глубине Н (м). Извилистость русла на участке слабо выражена, т.е. = 1. Выпуск сточных вод с расходом q (м3/с) проектируется у берега, т.е. = 1. Расстояние от места выпуска сточных вод до расчетного створа по фарватеру составляет L(км). Определить степень смешения сточных вод в водоеме у расчетного створа.
Данные для решения задачи приведены в таблице.
№ п/п Q vср H q L 1 30 0,64 1,2 0,6 3,2 45 0,42 1,6 0,8 3 32 0,54 1,8 0,4 4 40 0,62 2,1 0,5 5 28 0,32 1,1 0,2 Задача 3. Найти разбавление сточных вод для глубинного сосредоточенного выпуска в проточное озеро, если даны: скорость течения vп (м/с), средняя глубина в месте выпуска Н (м), расчетный расход сточных вод Q (м3/с). Расчетный створ водопользования расположен на расстоянии L (м).
Данные для решения задачи приведены в таблице.
№ п/п vп H Q L 1 0,02 30 0,32 2 0,01 25 0,41 3 0,02 28 0,46 4 0,03 42 0,53 5 0,01 36 0,48 Задача 4. В реку с расходом Q (м3/с) сбрасываются сточные воды с расходом q (м3/с). Концентрация взвешенных веществ в сточных водах, поступающих на очистную станцию, С (мг/л). Участок водоема, в который сбрасываются очищенные сточные воды, относится ко 2 категории водоемов питьевого и культурно-бытового водопользования. Концентрация взвешенных веществ в реке до спуска сточных вод b (г/м3). Коэффициент смешения а = 0,75.
Для данного участка водоема допускаемое увеличение содержания взвешенных веществ Р = 0,75 г/м3.
Данные для решения задачи приведены в таблице.
№ п/п Q q C b 1 15 0,3 200 2 20 0,2 230 3 18 0,4 160 4 22 0,2 210 5 12 0,3 110 Задача 5. Найти необходимую степень очистки сточных вод по БПКполн для водоема, отнесенного ко 2 категории водоемов питьевого и культурно-бытового водопользования при следующих условиях. Расход сточных вод q (м3/с), расход воды в водоеме Q (м3/с); средняя скорость движения воды в реке vср (м/с); средняя глубина реки Нср (м), выпуск сточных вод проектируется у берега, следовательно, =1. Расстояние по фарватеру от места выпуска сточных вод до расчетного створа L (км); извилистость русла на расчетном участке выражена слабо, т.е. =1. Константа скорости потребления кислорода сточной водой kст = 0,16; константа скорости потребления кислорода речной водой kр = 0,1; БПКполн речной воды до момента выпуска сточных вод Lр (мг/л).
Данные для расчета приведены в таблице.
Pages: | 1 | ... | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | ... | 19 | Книги по разным темам