Определение необходимой степени очистки сточных вод реферат

Обновлено: 07.07.2024

Для расчета разбавления сточных вод в водотоке воспользуемся методом Фролова – Родзиллера.

Коэффициент смешения в водотоке а, определяется по формуле

а = 1 - / 1 + (Q/q) * ,

где Q – расход воды в створе реки у места выпуска сточных вод, м 3 /с;

q – расход сточных вод, м 3 /с;

L – длина русла от места выпуска сточных вод до расчетного створа, м;

- коэффициент, зависящий от гидравлических условий смешения.

Коэффициент определяем по формуле

где – коэффициент, учитывающий место расположения выпуска ( для берегового 1; для руслового 1,5);

- коэффициент извилистости, определяемый как отношение длины русла от выпуска до расчетного створа по фарватеру к расстоянию между этими сечениями по прямой;

E – коэффициент турбулентной диффузии, который находят по формуле

где _ср – средняя скорость течения вода в реке на участке между выпуском и расчетным створом, м/с;

H_ср – средняя глубина реки на том же участке, м.

E = 0,55*2,3/ 200 = 0,0063

а = 1 - / 1 + (30/0,915) * = 0,34

Кратность разбавления в расчетном створе находим по формуле

n = (аQ + q) / q

n = (0,34*30+0,915) / 0,915 = 12,2

Расчет необходимой степени очистки по взвешенным веществам

Предельно допустимое содержание взвешенных веществ в очищенных сточных водах, спускаемых в водоем, определяется по формуле

m = P (аQ / q +1) + b ,

где P – допустимое санитарными нормами увеличение содержания взвешенных веществ в водоеме после спуска сточных вод, г/м 3 ; P=0,25 г/м 3 ;

b – содержание взвешенных веществ в водоеме до спуска в него сточных вод, г/м 3

m = 0,75*(0,34*30/0,915+1) + 6,5 = 10,5 мг/л.

Эффективность очистки по взвешенным веществам, таким образом, должна составить

Э = (С-m)* 100 / C ,

где C – содержание взвешенных веществ до очистки, г/м 3 .

Э = (217-10,5) * 100 / 217 = 95 %

Расчет необходимой степени очистки сточных вод по растворенному в воде водоема кислороду

Допустимая БПК_полн. сточных вод, сбрасываемых в водоем, исходя из условий минимального содержания растворенного кислорода, выражается уравнением

L_СТ = а*Q / 0,4*q (O_p - 0,4L_p – O) – O/ 0,4 ,

где L_СТ , L_p – полное биохимическое потребление кислорода соответственно сточными водами и речной водой, г/м 3 ;

O_p – содержание растворенного кислорода в речной воде до места спуска сточных вод, г/м 3 ;

О – минимальное содержание кислорода в воде, принимаемое равным 4 или 6 г/м 3 ;

0,4 – коэффициент для пересчета БПК_полн. в двухсточное.

Таким образом, эффективность очистки сточных вод по БПК_полн, исходя из условий минимального содержания растворенного кислорода в расчетном створе, составит

Э = (250-15,1) * 100 /250 = 94%.

Расчет необходимой степени очистки по сточных вод БПК_полн.

Допустимое БПК_полн. с учетом процессов самоочищения водоема определяется по формуле

L_СТ = а*Q / q*10 -Кст…t (L_П.Д. – L_p*10 -Кр…t ) + L_П.Д. / 10 -Кст…t ,

где К_СТ , К_р – константы скорости потребления кислорода сточной и речной воды;

L_П.Д - предельно – допустимая БПК смеси речной и сточной воды в расчетном створе; для водоемов р/х водопользования II категории эта величина принимается соответственно равной 3 мг/л;

L_p - БПК_полн речной воды до места выпуска сточных вод; мг/л;

t – продолжительность перемещения воды от места выпуска сточных вод до расчетного створа, равная отношению расстояния по фарватеру от места выпуска сточных вод до расчетного створа к средней скорости течения воды в реке на данном участке _ср, сут.

L_СТ =0,34*30/0,915*10 -0,16*0,083 *(3-2,3-10 -0,1*0,083 )+3/10 -0,16*0,083 =11,6 мг/л

Необходимая степень очистки

Э = (250-11,6) * 100 /250= 95,3 %

Таким образом, наибольшая требуемая эффективность очистки по БПК_полн, получена исходя из самоочищающей способности водоема.

Согласно приведенному выше расчету степень очистки сточных вод по взвешенным веществам должна составить 96,4 %, по БПК_полн, - 95,3 %. Исходя из этого, к проектированию принимаются сооружения полной биологической очистки.

Целью данной курсовой работы является изучение методов очистки сточных вод.
Для осуществления этой цели необходимо выполнить следующие задачи:
изучить теоретический аспект по данной теме;
рассмотреть классификацию сточных вод;
проанализировать основные методы очистки сточных вод;

Содержание работы

Файлы: 1 файл

курсовая.docx

Глава 1. Понятие и классификация сточных вод

Понятие сточных вод……………………………………………………….4
Классификация сточных вод……………………………………………….6

Глава 2. Методы очистки сточных вод

2.1.Механические методы очистки сточных вод…………………………… .13

Физико-химические………………………………… ……………………..17
Биологические методы…………………………………………………….20

Глава 3. Деятельность предприятий по очистке сточных вод на

Загрязнение биосферы, в том числе источников водоснабжения, является реальным фактором, который оказывает негативное влияние на здоровье человека. По данным Всемирной организации здравоохранения от потребления некачественной питьевой воды каждый год в мире страдает каждый десятый человек. До 50% речной воды каждый год подвергается техногенному воздействию, в результате сброса сточных вод. Значительная загрязненность водных объектов и мало эффективные технологии подготовки воды это главные причины низкого качества питьевой воды. Нарушения требований СанПиН 2.1.4.10749-01, в которых установлены физико-химические и микробиологическим показатели питьевой воды отмечены во всех субъектах РФ. Более 90% сточных вод, поступающих через коммунальные сети в поверхностные водные объекты, сбрасываются загрязненными. На качество воды оказывают значительное влияние находящиеся в ней вещества и соединения в различных концентрациях. Превышение концентрации некоторых загрязняющих веществ может оказывать негативное воздействие как на человека, так и на биологическую обстановку в водном объекте. Следовательно, при сбросе сточных вод после производственных процессов следует осуществлять извлечение вредных веществ и добиваться установленной предельно допустимой концентрации ПДК сточных вод.

Целью данной курсовой работы является изучение методов очистки сточных вод.

Для осуществления этой цели необходимо выполнить следующие задачи:

изучить теоретический аспект по данной теме;
рассмотреть классификацию сточных вод;
проанализировать основные методы очистки сточных вод;
изучить краткую характеристику предприятия;
проанализировать процесс и методы очистки сточных вод на предприятии.

Предметом данной курсовой работы является изучение методов очистки сточных вод.

Методы, используемые в курсовой работе: сравнительный, аналитический, нормативно-правовой, монографический.

При написании данной работы были использованы работы следующих ученых:

Практическая значимость. Применение предложенных в работе рекомендаций по сокращению потребления воды, его загрязнения позволит сократить объемы выброса бытовых сточных вод в канализационную систему, далее в окружающую среду.

1 Понятие и классификация сточных вод

В малом энциклопедическом словаре под редакцией Мейера:

Приведенные выше определения содержат одно общее: они указывают, что сточные воды не имеют однородного состава. Эти определения дают лишь общую характеристику всех загрязненных вод.

Также различаются понятия чистые и грязные сточные воды:

чистые сточные воды – это воды, которые в процессе участия в технологии производства практически не загрязняются и сброс которых без очистки не вызывает нарушений нормативов качества воды водного объекта. Нормативы едины и утверждены Правилами охраны вод от загрязнения сточными водами, принятыми Минводхозом, Минздравом и Минрыбхозом в 1974г. И в 1996г. на базе Роскомвода и Роскомнедр было создано Министерство природных ресурсов РФ. Принят ряд новых законов Российской Федерации, которые меняют сложившуюся нормативно-правовую базу и систему управления и контроля в области охраны окружающей среды и рационального использования природных ресурсов;

загрязненные сточные воды – это воды, которые в процессе использования загрязняются различными компонентами и сбрасываются без очистки, а также сточные воды, проходящие очистку, степень которой ниже норм, установленных местными органами Государственного комитета РФ по охране окружающей среды.

Сброс этих вод вызывает нарушение нормативов качества воды в водном объекте.

Практически всегда очистка промышленных стоков это комплекс методов. Наиболее широко используется комбинация механической очистки, нейтрализации промышленных стоков, или реагентной очистки, и биохимической очистки. Эти операции осуществляются практически во всех комплексах очистных сооружений, в том числе и на станциях аэрации при очистке бытовых (канализационных) стоков [6].

1.2 Классификация сточных вод

Сточные воды классифицируются:

Загрязняющие вещества по физическому состоянию и их можно разделить:

на нерастворимые
на растворимые
на коллоидные примеси

По биохимическому составу загрязнения делятся на минеральные, органические и биологические.

К минеральным относятся – песок, глина, частицы руды, шлака, минеральных солей.

Органические по своему происхождению делятся на растительные и животные:

Растительные – это остатки растений, плодов, овощей, злаков, растительного масла и т.д.

Органические загрязнения животного происхождения – это физиологические выделения людей и животных, остатки тканей животных, клеевые вещества и другие.

Бактериальные и биологические вносятся, главным образом, бытовыми сточными водами и стоками некоторых промышленных предприятий (кожевенные заводы, фабрики первичной обработки шерсти, предприятия микробиологической промышленности и т.п.). По степени агрессивности производственные сточные воды разделяют на слабоагрессивные (слабо- кислые и слабощелочные), сильноагрессивные ( сильнокислые и сильнощелочные) и неагрессивные [11].

В зависимости от условий образования сточные воды делятся на производственные, хозяйственно-бытовые, и атмосферные.

Производственные сточные воды образуются в результате использования воды в технологических процессах. Их количество и состав определяются типом предприятия, его мощностью, видами используемых технологических процессов, от состава исходной свежей воды и от местных условий, схемы водообеспечения водоотведения промышленных предприятий[9].

Производственные сточные воды содержат различные примеси и подразделяются на три группы:

Загрязненные преимущественно минеральными примесями ( металлургиче-ская, машиностроительная, рудо – и угледобывающая промышленность, заводы по производству минеральных удобрений, кислот, строительных материалов).

Загрязненные преимущественно органическими примесями (предприятия мясной, рыбной, молочной, пищевой, целлюлозно-бумажной, химической, микробиологической промышленности.)

Загрязненные минеральными и органическими примесями (предприятия нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей, текстильной, легкой, фармацев-тической промышленности, заводы по производству сахара, продуктов органического синтеза, витаминов.) [2].

На территории промышленных предприятий образуются сточные воды трех видов: бытовые, поверхностные и производственные.

Например, машиностроительные предприятия используют воду:

на охлаждение (подогрев) исходных материалов и продукции, деталей и узлов технологического оборудования;
приготовлением различных технологических растворов;
промывку, обогащение, очистку исходных материалов или продукции;
также хозяйственно-бытовое обслуживание.

Бытовые сточные воды предприятий образуются при эксплуатации на его территории душевых, туалетов, прачечных и столовых.

Поверхностные сточные воды промышленных предприятий образуются в результате смывания дождевой, талой и поливочной водой примесей скапливающихся на крышах и стенах производственных зданий и на территории предприятия. Основными примесями этих вод, являются твердые частицы (песок, камень, стружки и опилки, пыль, сажа, остатки растений и деревьев и т.п.), нефтепродукты (масла, бензин, керосин), используемые в двигателях транспортных средств, а также органические и минеральные удобрения, используемые в заводских скверах, цветниках и теплицах.

Большое количество забираемой для обеспечения промышленных предприятий воды возвращается в водоемы с различной степенью загрязнения.

Сооружения для очистки сточных вод промышленных предприятий являются, самыми разнообразными, так как условия и технологический цикл предприятий очень разные и требует в каждом случае своей системы очистки стоков. Количество сточных вод на предприятиях различных отраслей промышленности зависит от мощности предприятий, расхода воды на единицу выпускаемой продукции и других условий. Оборудование для очистки сточной воды по производительности подбирается также в зависимости от залпового выброса.

По концентрации органических загрязнений промышленные стоки разделяются на слабоконцентрированные – БПК полн. до 70 мг/л, концентрированные – БПК полн. до 1500 мг/л, высококонцетрированные –БПК полн. до 20 000мг/л. Стоит отметить, что производственные сточные воды, поступая в городскую водоотводящую сеть после очистки, не должны содержать взрывоопасных компонентов и иметь температуру выше 40° С. Следовательно оборудование для очистки сточных вод должно учитывать режим температур и скапливание опасных компонентов, прежде всего, в нефтеуловителе.

Поверхностный сток с территории городов и промышленных предпри-ятий кроме загрязнений в виде нерастворенных примесей содержит органические соединения в коллоидном и растворенном состоянии. Несмотря на то, что часть этих загрязнений за счет сорбции на взвешенных частицах удаляется при отстаивании и фильтровании, в ряде случаев требуется более глубокая очистка поверхностного стока от органических соединений. Для удаления таких загрязнений из сточных вод широкое применение нашел метод биологической очистки стоков. Эпизодичность образования поверхностного стока и резкие колебания нагрузки по загрязнениям показывают серьезные трудности применения традиционных методов биологической очистки с применением активного ила.

2.1. Расчет степени очистки сточных вод по взвешенным веществам

Допустимая концентрация взвешенных веществ в очищенных сточных водах перед сбросом в водоем (m, мг/л) определяется из уравнения

aQb + qm = (aQ + q)(p + b), (2.1)

откуда m = p(aQ/q + 1) + b, (2.2)

где m – допустимое содержание взвешенных веществ в спускаемых сточных водах, мг/л;

b – содержание взвешенных веществ в воде водоема до спуска сточных вод, мг/л;

p – допустимое по санитарным нормам увеличение взвешенных веществ в водоеме после спуска стоков, мг/л;

Q – расход воды в водоеме, л/с;

q – расход воды сточных вод, поступающих в водоем, л/с;

a – коэффициент смешения, показывающий, какая часть расхода воды в водоеме смешивается со сточными водами в расчетном створе.

Коэффициент смешения a определяют по следующей формуле:

где е – основание натуральных логарифмов;

L – расстояние от створа выпуска сточных вод до ближайшего пункта водопользования по течению реки, м;

b - коэффициент, учитывающий гидравлические факторы в реке.

Коэффициент b определяется по формуле:

j - коэффициент извилистости реки, равный отношению расстояния от места выпуска сточных вод до расчетного створа по фарватеру L_ф и расстоянию между этими пунктами по прямой L_пр:

x - коэффициент, зависящий от места выпуска сточных вод: при выпуске у берега x = 1, при выпуске в фарватер x = 1,5.

D – коэффициент турбулентной диффузии.

Коэффициент D определяется по формуле:

где V_cp – средняя скорость течения реки, м/с;

H_cp - средняя глубина реки, м.

Степень необходимой очистки (h, %) по взвешенным веществам определяется по формуле:

где С – содержание взвешенных частиц в сточных водах до очистки, мг/л.

2.2. Расчет степени очистки сточных вод по содержанию вредных веществ

Необходимая степень очистки сточных вод определяется применительно к общесанитарным и органолептическим показателям вредности и к каждому из нормативных показателей загрязнения.

Расчеты по определению необходимой степени очистки сточных вод, спускаемых в водоем, производят по количеству взвешенных веществ, по допустимой БПК в смеси речной воды и сточных вод, по потреблению сточными водами растворенного кислорода, по температуре воды, окраске, запаху и солевому составу, по ПДК токсичных примесей и других вредных веществ, а также по изменению активной реакции воды водоема.

Взаимосвязь между санитарными требованиями к условиям спуска сточных вод в водоемы (соответствие состава и свойств воды водоема, используемого для водопользования, установленным нормативам) и необходимой степенью очистки сточных вод перед спуском их в водоем в общем виде выражается формулой

где С_ст – концентрация загрязнения (вредного вещества) сточных вод, при которой не будут превышены допустимые пределы (расчетный показатель состава и свойств воды в соответствии с санитарными требованиями);

С_р – концентрация этого же вида загрязнения (вредного вещества) в воде водоема выше места выпуска рассматриваемого стока,

С_п.д – предельно допустимое содержание загрязнения (вредного вещества) в воде водоема;

а – коэффициент смешения, показывающий, какая часть расхода воды в водоеме смешивается со сточными водами в расчетном створе;

Q – расход воды в водоеме;

q – расход сточных вод, поступающих в водоем.

Преобразуя формулу (2.7), получим значение С_cт, т. е. концентрацию загрязнения (вредного вещества) в сточных водах, которая должна быть достигнута в результате их очистки и обезвреживания:

Расчетные створы ближайших пунктов водопользования устанавливаются органами Государственного надзора с учетом перспектив использования водоема.

2.3. Определение, необходимой степени очистки по БПК_полн

Биохимическая потребность в кислороде (БПК) – это количество растворенного в воде кислорода, израсходованное в определенный промежуток времени на аэрофобное (с доступом кислорода) биохимическое окисление бактериями и микроорганизмами нестойких органических соединений, содержащихся в исследуемой воде. БПК определяют для различных отрезков времени, например, за 5 суток (БПК₅), за 20 суток (БПК₂₀), а также независимо от времени – на полное окисление органики (БПК_полн).

В основу расчета положено изменение степени загрязненности путем разбавления сточных вод водоема, а также за счет биохимических процессов самоочищения сточных вод от органических веществ.

Баланс БПК смеси речной и сточной воды в расчетном створе (без учета реаэрации) выражается уравнением

где L_ст – БПК_полн сточной воды, которая должна быть достигнута в процессе очистки, L_р – БПКполн речной воды до места спуска сточных вод, L_п.д – предельно допустимая БПК_полн смеси речной и сточной воды в расчетном створе, k_ст и k_р – константы скорости потребления кислорода соответственно сточной и речной водой; t – продолжительность перемещения воды от места спуска сточных вод до расчетного пункта, сут, равная отношению расстояния по фарватеру от места спуска сточных вод до расчетного пункта L_ср к средней скорости течения воды в реке на данном участкеv_cp.

Если фактическая БПК_полн подлежащей сбросу сточной воды L_a > L_ст, то вода до выпуска в водоем должна быть очищена. Необходимая степень очистки h, %, определяется выражением

Константа k_р имеет различные значения в зависимости от температуры воды:

Т 0 С 0 5 10 15 20 25 30

k_р 0,04 0,05 0,063 0,08 0,1 0,126 0,158

Константу скорости потребления кислорода k_ст следует либо определять на основе литературных данных и аналогичных показателей для родственных предприятий, либо проводить специальные исследования. По полученным данным строится кривая потребления кислорода, на основании которой и рассчитывается k_ст.

2.4. Расчет степени очистки сточных вод по содержанию растворенного кислорода

В воде водоема после смешения с ней сточных вод количество растворенного кислорода не должно быть менее 4 мг/л (для водоемов питьевого и культурно-бытового вида водопользования).

Если в расчетном створе окажется, что содержание растворенного кислорода больше или равно нормированному, то во всех остальных створах по течению воды его содержание будет большим. При расчете принимается, что если концентрация содержащегося в воде растворенного кислорода не станет ниже 4 мг/л в течение первых двух суток, то снижения в дальнейшем не произойдет. Поскольку растворенный кислород в основном идет на снижения БПК, то при расчете это значение определяется в сбрасываемых сточных водах.

Допустимая концентрация по растворенному кислороду (БПК) в очищенных сточных водах находится по формуле:

где Q_p – содержание растворенного кислорода в речной воде до места выпуска сточных вод, мг/л;

L_p, L_cm – БПК_полн соответственно речной и сточной воды, мг/л;

0,4 – коэффициент для пересчета БПК_полн в двухсуточное значение;

4 – минимальная концентрация кислорода в воде.

Если полученная величина L_cm меньше фактического значения БПК_полн в сточных водах (L ф _cm, мг/л), то последние должны быть очищены до концентрации органических загрязнителей по БПК_полн, равной концентрации L_cm. Степень очистки рассчитывается по формуле:

где L ф _cm – фактическое значение БПК_полн в сточных водах, мг/л.

2.5. Определение необходимой степени очистки по температуре воды водоема

Расчет производится в соответствии с санитарными требованиями, ограничивающими повышение летней температуры воды за счет термальных загрязнений сточных вод, поступающих в водоем. Это условие описывается уравнением

где T_ст – максимальная температура сточных вод, при которой соблюдается санитарное требование относительно температуры воды в расчетном створе; T_р – максимальная температура воды водоема до места выпуска сточных вод в летнее время, T_д – допустимое повышение (не более чем на 3°С) температуры воды водоема.

Полученные в результате расчетов С i _cm по каждому загрязняющему веществу и необходимая степень очистки сточных вод по вредным являются основой для выбора технологии очистки сточных вод и выбора аппаратов для очистки стоков по их эффективности и нагрузке.

Задание на работу

Оценить соответствие состава и свойств сбрасываемых сточных вод нормативным требованиям и рассчитать, при необходимости, степень очистки стоков. Параметры сточных вод для расчета принимаются по варианту, указанному преподавателем (Приложение 1).

Расчет должен включать определение допустимых значений концентрации взвешенных веществ, концентрации вредных веществ и БПК_полн по растворенному в воде кислороду в спускаемых сточных водах.

Если фактические значения указанных величин превышают допустимые, то рассчитать необходимую степень очистки сточных вод по этим величинам.

4. Рекомендованная литература

1. ГОСТ 17.1.1.01-77(СТ СЭВ 3544-82). Охрана природы. Гидросфера. Использование и охрана вод. Основные термины и определения.

2. Беспамятнов Г.П., Кротов Ю.А. Предельно допустимые концентрации химических веществ в окружающей среде. – Л.: Химия, 1985. – 528 с.

3. Оценка и регулирование качества окружающей природной среды: Учебное пособие для инженера-эколога/Под ред. А.Ф. Порядина и А.Д. Хованского. – М.: НУМЦ Минприроды России, Издательский Дом “Прибой”, 1996. – 350 с.

4. Яковлев С.В. и др. Водоотводящие системы промышленных предприятий: Учеб. для вузов. – М.: Стройиздат, 1990. – 511.

Для правильного определения необходимой степени очистки сточных вод, спускаемых в водоем, в каждом случае нужно иметь подробные данные об их количестве и составе, а также данные детальных обследований водоема, характеризующие местные гидрологические и санитарные условия. Необходимая степень очистки сточных вод определяется применительно к общесанитарным и органолептическим показателям вредности и к каждому из нормативных показателей загрязнения.

Состав и свойства воды водных объектов первого типа должны соответствовать нормам в створах, расположенных в водотоках на расстоянии одного километра выше ближайшего по течению, а в непроточных водоемах — в радиусе одного километра от пункта водопользования. Состав и свойства воды в рыбохозяйственных водоемах должны соответствовать нормам в месте выпуска сточных вод при рассеивающем выпуске (наличие течений), а при отсутствии рассеивающего выпуска — не далее чем в 500 м от места выпуска.

Правила устанавливают нормируемые значения для следующих параметров воды водоемов: содержание плавающих примесей и взвешенных веществ, запах, привкус, окраска и температура воды, значение рН, состав и концентрации минеральных примесей и растворенного в воде кислорода, биологическая потребность воды в кислороде, состав и предельно допустимая концентрация (ПДК) ядовитых и вредных веществ и болезнетворных бактерий.

Вредные и ядовитые вещества разнообразны по своему составу, в связи с чем их нормируют по принципу лимитирующего показателя вредности (ЛПВ), под которым понимают наиболее вероятное неблагоприятное воздействие каждого вещества. При нормировании качества воды в водоемах питьевого и культурно-бытового назначения используют три вида ЛПВ: санитарно-токсикологический, общесанитарный и органолептический. Для водоемов рыбохозяйственного назначения наряду с указанными используют еще два вида ЛПВ: токсикологический и рыбохозяйственный.

Санитарное состояние водоема отвечает требованиям норм при выполнении соотношения

где С_i – концентрация вещества i-го ЛПВ в расчетном створе водоема; ПДК_i – предельно допустимая концентрация i-го вещества.

Для водоемов питьевого и культурно-бытового назначения проверяют выполнение трех, для водоемов рыбохозяйственного назначения — пяти неравенств. При этом каждое вещество можно учитывать только в одном неравенстве.

Нормами установлены ПДК более 400 вредных веществ в водоемах питьевого и культурно-бытового назначения, а также более 100 вредных веществ в водоемах рыбохозяйственного назначения. ПДК вредных веществ в водоемах рыбохозяйственного назначения, как правило, меньше, чем в водоемах питьевого и культурно-бытового назначения.

При проектировании очистных сооружений необходимо учитывать состав и свойства производственных сточных вод, нормы водоотведения на единицу продукции, условия выпуска производственных сточных вод в городскую канализацию и водоемы, а также необходимую степень их очистки.

Определение допустимого состава сточных вод проводят в зависимости от преобладающего вида примесей и с учетом характеристик водоема, в который сбрасывают сточные воды. Расчеты по определению необходимой степени очистки сточных вод, спускаемых в водоем, производят по количеству взвешенных веществ, допустимой величине БПК в смеси речной воды и сточных вод, по потреблению сточными водами растворенного кислорода, по температуре воды, окраске, запаху и солевому составу, по ПДК токсичных примесей и других вредных веществ, а также по изменению величины активной реакции воды водоема.

Расчет допустимого состава сточных вод по концентрации взвешенных веществ.Допустимую концентрацию взвешенных веществ в очищенных сточных водахС_о.взв определяют по формуле

С _{о взв} ≤ С _{в взв} + п ПДК _взв ,

где С_в.взв — концентрация взвешенных веществ в воде водоема до сброса в него сточных вод; ПДК_взв — предельно допустимая концентрация взвешенных веществ в водоеме; n — кратность разбавления сточных вод в воде водоема, характеризующая долю расхода воды водоема, участвующей в процессе перемешивания и разбавления сточных вод.

Расчет допустимого состава сточных вод по концентрации растворенных вредных веществ.Концентрацию каждого из растворенных вредных веществ в очищенных сточных водах определяют по формуле

где C_в_._i - концентрация i–го вещества в воде водоема до сброса сточных вод; C_m_._i - максимально допустимая концентрация того же вещества с учетом максимальных концентраций и ПДК всех веществ, относящихся к одной группе ЛПВ, вычисленная по формуле

Расчет кратности разбавления сточных вод в водоемах.Разбавление сточных вод — это процесс уменьшения концентрации примесей в водоемах, вызванный перемешиванием сточных вод с водной средой, в которую они выпускаются. Интенсивность процесса разбавления количественно характеризуется кратностью разбавления:

где С_о — концентрация загрязняющих веществ в выпускаемых (очищенных) сточных водах; С_в и С — концентрации загрязняющих веществ в водоеме до и после выпуска соответственно.

Для водоемов с направленным течением кратность разбавления удобнее определять по формуле

(1.1)

где Q_V - объемный расход сточных вод, сбрасываемых в водоем с объемным расходом воды Q _в; m - коэффициент смешения, показывающий какая часть расхода воды в водоеме участвует в смешении.

Распространение примесей сточных вод обычно происходит в направлении установившихся течений в водоемах, в этом же направлении увеличивается и кратность разбавления. В начальном сечении (место выпуска) кратность разбавления равна единице и в пределе, когда в процессе перемешивания участвует весь возможный для данного водоема расход среды, наступает полное перемешивание.

При условии полного перемешивания сточных вод концентрация примесей в водоеме в произвольный момент времени равна:

- период полного обмена воды в водоеме; V - объем водоема; Q_п - потери расхода воды в водоеме без уноса примесей, например, при испарении.

При проектировании и реконструкции предприятий, расположенных вблизи рек, в первую очередь необходимо оценить возможность сброса производственных сточных вод в реку. Наиболее прост расчет по методу Фролова—Родзиллера. Он основан на решении дифференциального уравнения турбулентной диффузии при следующих допущениях: речной поток считается безграничным, начальное разбавление отсутствует, выпуск сточных вод сосредоточенный. Для рек зона начального разбавления значительно короче, чем для озер и водохранилищ, поэтому в большинстве методик расчета разбавления сточных вод в реках начальное разбавление не учитывают. Этим методом определяют концентрацию примесей для максимально загрязненной струи потока реки без уточнения расположения этой струи, ее формы и размеров:

где - коэффициент, характеризующий гидравлические условия смешения;

ψ — коэффициент, характеризующий место расположения выпуска сточных вод (для берегового выпуска ψ = l, для выпуска в сечении русла ψ = 1,5); φ = L/L_п — коэффициент извилистости русла; L — длина русла от сечения выпуска до расчетного створа; L_п— расстояние между этими же параллельными сечениями в нормальном направлении;

D_т — коэффициент турбулентной диффузии, определяемый по формуле:

где g – ускорение силы тяжести; Н – средняя глубина русла по длине смешения; w_x –средняя по сечению русла скорость течения реки на удалении L от места выпуска сточных вод; С_ш = 40…44 м 0,5 /с – коэффициент Шези; М – функция коэффициента Шези, для воды М = 22,3 м0,5/с.

Кратность разбавления определяют по формуле (1.1), а коэффициент смешения по уравнению:

Условия смешения сточных вод с водами озер и водохранилищ значительно отличаются от условий смешения в реках. Концентрация примесей значительно уменьшается в начальной зоне смешения, но полное перемешивание происходит на значительно больших удалениях от места выпуска, чем в реках. Кроме того, изменяющиеся во времени направление и значение скорости движения воздуха над озерами и водохранилищами переносят загрязнения в различном направлении от места выпуска. Расчет разбавления сточных вод в озерах и водохранилищах проводят двумя методами: методом Руффеля и методом Лапшева.

Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни.

Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰).

Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.

Читайте также: