Расчет характеристик сбросов сточных вод предприятий в водоемы

Реальная кратность разбавления определяется по формуле:
К = γ∙Q1+Q2Q2
где ‒ коэффициент, степень полноты разбавления сточных вод в водоеме
= 1-βQ1Q2β
= exp(‒ 3L ) ,
где ‒ коэффициент, учитывающий гидрологические факторы смешивания
L ‒ расстояние до места водозабора
= · (Lф/Lпр) ·DQ2
где ‒ коэффициент, зависящий от места выпуска стока в реку: при выпуске у берега = 1, при выпуске в стрежень реки (место наибольших скоростей) = 1,5;
Lф/Lпр коэффициент извилистости реки, равный отношению расстояния по фарватеру полной длины русла выпуска СВ до места ближайшего водозабора к расстоянию между этими двумя пунктами по прямой;
D ‒ коэффициент турбулентной диффузии
D = V∙Н200 = 1∙2200 = 0,01
= 1· 1 ·0,011 = 0,1
= exp(‒ 0,1· 3100 )=0,464
= 1-0,4645010,464 = 0,054
Итак, реальная кратность разбавления равна:
К = 0,054∙50+11 = 3,7
Реальная концентрация вредного компонента в водоеме в месте ближайшего водозабора вычисляется по формуле:
Cв = (C – Cф)/K = (1‒0,1·0,01)/3,7 = 0,027
Эта величина превышает ПДК
Необходимо определить, какое количество загрязняющих веществ может быть сброшено предприятием, чтобы не превышать нормативы. Расчет ведется по формуле:
Сст.пред. = К · (ПДК – Сф) + ПДК
Сст.пред = 3,7·(0,01‒0,1·0,01) + 0,01=0,043мг/л=0,000043 мг/м3
где Сст.пред. ‒ максимальная (предельная) концентрация, которая может быть допущена в СВ, или тот уровень очистки СВ, при котором после их смешивания с водой в водоеме у первого (расчетного) пункта водопользования степень загрязнения не превышает ПДК.
Предельно допустимый сток ПДС рассчитывается по формуле:
ПДС = Сст.пред · Q2
Далее необходимо построить график функции распределения концентрации вредного компонента в зависимости от расстояния до места сброса СВ по руслу реки с шагом LS, указанным в варианте: F = С(L)
Построим график функции распределения концентрации вредного компонента в зависимости от расстояния до места сброса СВ по руслу реки с шагом LS = 20 м, Св=f(L)
Предельно допустимый сток ПДС рассчитывается по формуле:
ПДС = Сст.пред·Q2 = 0,000043 · 0,1 = 4, 3·10-5 мг/с
12439653356610 20 40 60 80 100
00 20 40 60 80 100
3 . Задача 3
РАСЧЕТ ДОПУСТИМОГО ВРЕМЕНИ ПРЕБЫВАНИЯ ЧЕЛОВЕКА ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ СОЛНЕЧНОЙ РАДИАЦИИ (УФ-ДИАПАЗОН) В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ТОЛЩИНЫ ОЗОНОВОГО СЛОЯ
Содержание озона в атмосфере ‒ важный фактор в формировании интенсивности и спектрального распределения УФ ‒ солнечной радиации в области В (280‒320 нм). Даже относительно небольшое изменение концентрации озона в атмосфере ведет к значительным изменениям интенсивности жесткой составляющей УФ-радиации вблизи поверхности Земли.
В настоящей задаче необходимо:
а) установить зависимость уровня УФ-радиации от толщины озонового слоя;
б) рассчитать допустимое время пребывания человека под воздействием солнечной радиации.
Исходные данные
= 0/0,25 см
= 25 град
σ = 0,1
h=6,63·10-34 Дж·с – постоянная Планка;
λ, м – длина волны электромагнитного излучения
k=1,38·10-23Дж/К
T=6000 К – температура Солнца по абсолютной шкале температур
с=3·108 м/с – скорость света
Rc=6,96·108 м – радиус Солнца
Rс-з=150·109 м – расстояние от Солнца до Земли
 λ,1/см – коэффициент поглощения озона
β – коэффициент молекулярного рассеивания
ϻ=m=z=secγ=1,03
S λ – относительная спектральная эффективность излучения
∆λ=10-8 м – интервал длин волн
Решение
Спектральная плотность потока лучистой энергии солнца в ультрафиолетовой области, достигающей верхних слоев атмосферы:
Qλ = 2π hc25 ·exp-hckT ·Rc2Rо-з2
где h ‒ постоянная Планка, h = 6,63 · 10-34 Дж ‒ с;
‒ длина волны электромагнитного излучения, м;
k ‒ постоянная Больцмана, k = 1,38 · 10-23 Дж/К;
T ‒ температура, по абсолютной шкале температур, К;
с ‒ скорость света, c = 3 · 108 м/с;
Солнечную радиацию на поверхности Земли (ультрафиолетовая область) будем определять из соотношения:
Yλ = Q()·exp(‒αλ·μ· ‒ β·m ‒ σ · z
где ‒ коэффициент поглощения озона, 1/см;
‒ коэффициент молекулярного рассеивания;
‒ коэффициент аэрозольного рассеивания;
‒ толщина озонового слоя, см
Чтобы определить эффективную энергетическую освещенность, создаваемую широкополосным источником излучения, по сравнению с действием источника излучения с длиной волны 270 нм, обладающим максимальной эффективностью, воспользуемся формулой:
Yэфф = Yλi∙Sλi∙∆λ
где: Yэфф – спектральная плотность потока энергии УФ - радиации (УФР) (для каждой длины волны);
Si– относительная спектральная эффективность излучения, безразмерная величина;
‒ интервал длин волн , = 10-8 м