Охрана водоёмов от загрязнения сточными водами
изменённым гидрологическим режимом делает необходимым применение более
эффективных способов очистки сточных вод для уменьшения количества
загрязнений, вносимых в водоёмы.
1.2. Смещение сточных вод с водой водоёмов.
Разбавление сточных вод, внесённых в проточный водоём, происходит по
мере их перемещения вниз по течению и смешения с возрастающим потоком.
Концентрация загрязнений при этом снижается обратно пропорционально
кратности разбавления, величина которой в общем виде определена формулой:
[pic]
Где q – расход сточных вод в м2/с;
Q – расход воды в реке в створе выпуска сточных вод при 95%-ной
обеспеченности в м2/сек
Концентрация загрязнений по поперечному сечению загрязнённой зоны
потока неодинакова. В ней имеется струя с максимальной концентрацией
загрязнения Смакс и струя с минимальной концентрацией Смин. На некотором
расстоянии (L) от места выпуска воды смешиваются с общим расходом реки
(Qcм=QL). Неодинаковая концентрация загрязнений выше створа полного
смещения обусловлена тем, что отдельные струи смешиваются с неодинаковым
количеством чистой воды. Поэтому расчёты проводятся для наиболее
неблагоприятного случая, т.е. на минимальную часть расхода реки Qсм,
которая обуславливает разбавление сточных вод в максимально загрязнённой
части потока. Эту часть расхода реки, которая характеризуется коэффициентом
смещения a , определяют по формуле:
[pic],
где L – расстояние от места выпуска сточных вод до расчётного створа
по фарватеру реки в м.
Коэффициент [pic], учитывающий гидравлические факторы смещения,
определяют по формуле:
[pic],
где [pic]- коэффициент извилистости русла реки (отношение длины
между двумя пунктами по фарватеру к длине по прямой);
[pic]-коэффициент, зависящий от места выпуска сточных вод;
принимается для берегового выпуска равным 1, а для выпуска в
фарватер – 1,5;
Е - коэффициент турбулентной диффузии.
Для равнинных рек определяется по формуле:
[pic],
где [pic]- средняя скорость течения реки в м/сек;
Нср - средняя глубина реки в м.
С учётом коэффициента смещения кратность разбавления n в расчётных
створах теперь необходимо определять по формуле:
[pic].
Разбавление сточных вод в водохранилищах и озёрах обусловлено
перемещением водных масс в основном под действием ветровых течений. При
установившемся движении в результате длительного действия ветра одного
направления создаётся своеобразное распределение течений. В поверхностном
слое, составляющем около 0,4 общей глубины водохранилища Н, течение имеет
одинаковое направление с ветром и скорость, изменяющуюся от [pic] на
поверхности до нуля на глубине 0,4 Н. Ниже размещается слой
компенсационного течения противоположного направления.
Так как верхние слои воды по мере продвижения встречаются с новыми
слоями, движущимися в обратном направлении, при расчётах нужно учитывать и
последующие движения потока. Полное разбавление сточных вод является
результатом совместного влияния начального разбавления, происходящего в
пункте выпуска сточных вод, и основного, продолжающегося по мере
продвижения сточных вод от места выпуска.
1.3. Требования, предъявляемые к степени очистки сточных вод.
Необходимую степень очистки сточных вод перед выпуском в водоём
определяют применительно к приведённым выше показателям вредности. Чтобы
правильно определить необходимую степень очистки сточных вод, нужно иметь
исчерпывающие данные о количестве сточных вод и их составе, а также
материалы обследований водоема, характеризующие его существующие и
перспективные гидрологические и санитарные условия.
Необходимая степень очистки сточных вод выражается уравнением:
Сстq+CpaQ[pic](aQ+q)Cпр.д ,
Где Сстq – концентрация загрязнений в сточных водах, с которой
они могут быть спущены в водоём, в г/м3;
Ср – концентрация загрязнений в водоёме выше места выпуска сточных
вод в г/м3;
Q – расход воды в водоёме в м3/сек;
Q – количество сточных вод в м3/сек;
а – коэффициент смешения;
Спр.д – предельно допустимая концентрация загрязнений в расчётном
створе в г/м3.
После соответствующих преобразований уравнения получаем:
Сст[pic] .
Величины Ср, - а и Q определяют на основании изысканий или по данным
органов гидрометеорологической службы. Створы ближайших пунктов
водопользования устанавливаются органами Государственного надзора с учётом
данных о перспективах использования водоёма.
Кроме определения величины Сст , при проектировании следует определять
концентрацию загрязнений в максимально загрязнённой струе выше расчётного
створа и сопоставлять её с требованиями, предъявляемыми к качеству воды
водопользователями, расположенными на этом участке реки. Если концентрация
загрязнений выше приемлемой для водопользователей величину Сст нужно
соответственно уменьшить.
При спуске в водоёмы сточных вод, содержащих несколько вредных
веществ, учитывают комплексное действие этих веществ .в одних случаях
токсическое действие одного вредного вещества ослабляется присутствием
другого вредного или безвредного вещества. В других случаях оно резко
усиливается, а при наличии вредных веществ, имеющих такой же лимитирующий
показатель вредности, - суммируется. Суммарное действие токсичных
соединений является наиболее частным случаем, поэтому при сбросе в водоём
сточных вод, содержащих несколько вредных веществ с одинаковыми
показателями вредности, предельно допустимую концентрацию каждого из них
нужно уменьшить пропорционально числу таких веществ.
Часто производственные сточные воды содержат вредные вещества,
относящиеся по действию к различным группам вредности.
В этих случаях их предельно допустимую концентрацию определяют по
каждой группе в отдельности.
Данные группы – группы лимитирующего показателя вредности (ЛПВ)
распределены на:
a) Группу санитарно – токсикологического ЛПВ, куда входят хлориды,
сульфаты и нитраты, для которых должно выполнятся условие
[pic]
b) Группу рыбохозяйственного ЛПВ, в которой одно загрязняющее
вещество – нефтепродукты (НП), для которых должно выполнятся
условие
[pic]
c) Группу общесанитарного ЛПВ, в которой содержится также
ингредиент – БПКполн , для которого должно выполнятся условие
[pic]
d) Группу токсикологического ЛПВ, в которой два вещества –
аммонийный ион (NH4+) и нитраты (NO2-) для которых должно
выполнятся условие
[pic]
e) Группу органолептического ЛПВ, в которой два ингредиента –
железо (Ж) и синтетические поверхностно активные вещества
(СПАВ), для которых должно выполнятся условие
[pic]
f) Группу, куда входят взвешенные вещества.
Согласно «Правилам охраны поверхностных вод», содержание взвешенных
веществ в створе смешения не должно увеличиваться более чем на 0,75 мг/л по
сравнению с фоном реки – Ср.
Под предельно допустимым сбросом (ПДС) загрязняющих веществ в
природный объект, понимается масса вещества в сточных водах, максимально
допустимая к отведению в единицу времени с целью обеспечения норм качества
воды контрольном пункте. ПДС устанавливается с учётом предельно допустимых
концентраций Спр.доп. если, что тоже самое, ПДК веществ в местах
водопользования и ассимилирующей способности водного объекта.
ПДС определяется для всех категорий водопользователей как произведение
расхода сточных вод «q» (м3/час) на концентрацию вещества Спр.доп. (мг/л) в
сточных водах по формуле:
ПДС(г/час)=qст.воды(м3/час).Спр.доп.(мг/л).
Размерностью количественного значения ПДС является (г/час).
Глава 2
Особенности установок и сооружений для очистки сточных вод в малых
населённых пунктах.
2.1. Общие принципы очистки сточных вод от малых населённых пунктов.
Принятая в России унифицированная шкала производительностей очистных
станций на местные (0,5-12 м3/сут), малые (25-1400 м3/сут), поселковые (14-
10 м3/сут), городские (17-18 тыс. м3/сут) и районные (100-280 тыс. м3/сут).
Группы зданий и малые населённые пункты с максимальным населением 3-5
тыс.чел. могут обеспечиваться местными и малыми (до 1400 м3/сут) очистными
станциями. Особенностью этих систем является то обстоятельство, что
водоотведение от небольших объектов характеризуется большой
неравномерностью во времени, как по части расходов, так и загрязнений. При
вводе в эксплуатацию новых объектов – источников сточных вод – происходит
резкое увеличение расхода сточных вод на очистных сооружениях через
короткие промежутки времени (1-2 года), кроме
| |  скачать работу |
Охрана водоёмов от загрязнения сточными водами |
