Определить требуемую степень очистки сточных вод, сбрасываемых в водный объект (реку). Расход воды в реке Qр, скорость течения Vр, средняя глубина реки Hср. Расстояние от места выпуска до створа по фарватеру Lф, по прямой L. Расход сточной воды Qсв. Река относится к водным объектам хозяйственно-питьевого водопользования. Данные к расчету представлены в таблицах 1 и 2. Выпуск сточных вод осуществляется в стрежень реки. Рассчитать НДС для вещества, вносящего наибольший вклад в загрязнение водоема.
Таблица 1 – Исходные данные
Характеристика Значение
Qр, м3/с 70
Vр, м/с 0,18
Hср, м 1,0
Lф, км 7,0
L, км 5,5
Qсв, м3/с 1,3
Содержание индивидуальных ингредиентов (Ссв), мг/л:
- молибден
- мышьяк
- никель
0,5
0,1
5,4
Таблица 2 – Значения предельно-допустимых и фоновых концентраций загрязняющих веществ
Вещество Показатель
ПДК, мг/л Фоновая концентрация, мг/л
Молибден 0,0012 0
Мышьяк 0,05 0,01
Никель 0,01 0
Решение
Коэффициент турбулентной диффузии для равнинных рек определяется по формуле Потапова:
Д=Vр∙Нср200=0,18∙1,0200=0,0009
Коэффициент извилистости реки (отношение расстояния от места выпуска сточных вод до контрольного створа по форватеру к расстоянию по прямой):
kизв=LфL=75,5=1,273
Коэффициент, учитывающий гидравлические условия реки:
kгу=kизв∙kвып3Д/Qсв
где kвып – коэффициент, учитывающий положение места выпуска сточных вод (у берега –1,0; в стрежень реки – 1,5).
kгу=1,273∙1,530,00091,3=0,169
Коэффициент смешения, показывающий, какая часть речного расхода водоприемника смешивается с отводимыми сточными водами в максимально загрязненной струе контрольного створа, рассчитывается по формуле:
kсм=1-е-kгу3Lф1+QрQсв∙e-kгу3Lф=1-е-0,169371+701,3∙e-0,16937=0,2761+701,3∙e-0,16937=0,0069
Кратность разбавления отводимых стоков в водоеме, являющимся приемником сточных вод, рассчитывается по формуле:
n=kсм∙Qр+QсвQсв=0,0069∙70+1,31,3=1,372
Допустимая концентрация загрязняющих веществ:
Сдоп=n0,8∙ПДК-Сф+Сф
Сдоп. молибден=1,3720,8∙0,0012-0+0=0,0013 мг/л
Сдоп
. мышьяк=1,3720,8∙0,05-0,01+0,01=0,051 мг/л
Сдоп. никель=1,3720,8∙0,01-0+0=0,011 мг/л
Наибольший вклад в загрязнение водоема вносит мышьяк. Рассчитаем норматив допустимого сброса для мышьяка:
НДС=Qсв∙Сдоп
НДСмышьяк=1,3∙0,051=0,0663 г/с
Так как концентрации загрязняющих веществ в сбрасываемых сточных водах (Ссв) превышают рассчитанную допустимую концентрацию (Cдоп), то определяем требуемую эффективность очистки для веществ, сбрасываемых со сточными водами по формуле:
Э=(Ссв-Сдоп)/Ссв
где Ссв – концентрация загрязняющего вещества в сточных водах перед их подачей на очистные сооружения, мг/л.
Эмолибден=0,5-0,0013 0,5=0,9974=99,74%
Эмышьяк=0,1-0,051 0,1=0,49=49%
Эникель=5,4-0,011 5,4=0,998=99,8%
Вывод: требуемая степень очистки сточных вод, сбрасываемых в водный объект, по молибдену составляет 99,74%, по мышьяку – 49%, по никелю – 99,8%. НДСмышьяк=0,0663 г/с.
Ответы на контрольные вопросы
Дайте определение НДС.
Нормативы допустимых сбросов (НДС) – максимально допустимая масса загрязняющих веществ в составе отводимых вод в водный объект и допустимая концентрация загрязняющих веществ при установленном режиме водоотведения, при сбросе которой обеспечиваются нормативы качества воды водного объекта в контрольном створе.
Перечислите показатели, которые учитывают при установлении норматива допустимого сброса