Расчет соответствия условий сброса сточных вод предприятия санитарным требованиям.
В городе К проектируется химический завод. Спуск сточных вод этого предприятия намечается в реку Н ниже границы города. При санитарном обследовании водоема обнаружено, что ниже намеченного спуска сточных вод на расстоянии 5 км находится населенный пункт И, который использует воду реки Н для питьевых и культурно-бытовых целей.
Примечания:
выпуск сточных вод проектируется в стрежень реки, поэтому значение коэффициента ξ для всех вариантов расчета принимается равным 1,5
значение коэффициента извилистости реки φ для всех вариантов расчета принимается равным 1,0
константы потребления кислорода соответственно органическими веществами сточных вод и воды реки для всех вариантов расчета принимаются равными Кст = Кр = 0,1
допустимое количество взвешенных веществ, которое можно добавить на каждый литр воды водоема, для всех вариантов расчетов принимается равным = Сдоб = 0,75 мг/л.
Исходные данные:
Расход и состав воды в реке:
Расход воды Q – 66 м3/с
Скорость течения Vср – 0,36 м/с
Глубина реки Hср – 1,26 м
Хлориды – 160 мг/л
Сульфаты – 100 мг/л
Свинец – 0,015 мг/л
Бензол – 0,06 мг/л
Нитрохлорбензол – 0,006 мг/л
Цинк – 0,2 мг/л
Взвешенные вещества – 4 мг/л
БПК – 2 мг/л
Расход и состав производственных сточных вод:
Расход q – 0,46 м3/с
Хлориды – 1500 мг/л
Сульфаты – 1000 мг/л
Свинец – 40 мг/л
Бензол – 20 мг/л
Нитро хлорбензол – 0,55 мг/л
Цинк – 8,5 мг/л
БПК – 240 мг/л
Взвешенные вещества – 75 мг/л
Кратность разбавления – 11
Решение
1. Определение условий спуска сточных вод завода для химических загрязняющих веществ.
Для определения возможности сброса стока в реку необходимо определить концентрацию химических примесей в речной воде у ближайшего пункта водопользования, т. е. у пункта В, и сравнить полученные данные с соответствующими значениями ПДК.
Коэффициент турбулентной диффузии, для равнинных рек:
E=Vср*Hср200=0,36*1,26200=0,0022
Коэффициент, учитывающий гидравлические условия смешения:
a=ξ*φ*3Eq
где ξ – коэффициент, зависящий от места выпуска сточных вод в водоем, при выпуске в стрежень реки он равен 1,5
φ – коэффициент извилистости реки, он равен 1,0
q – расход сточной воды.
a=1,5*1*30,00220,46=0,25
Коэффициент 𝛽:
β=e-a3L
где L – расстояние по фарватеру от места выпуска сточных вод до места ближайшего пункта водопользования
β=e-0,2535000=0,014
Величина коэффициента обеспеченности смешения для проточных (не зарегулированных) водоемов определяется по методу Фролова-Родзиллера:
γ=1-β1+Qqβ
где q – расход сточной воды
Q – расход речной воды
γ=1-0,0141+660,460,014=0,33
2. Концентрация примесей в речной воде у ближайшего пункта водопользования для каждого вещества, мг/л:
Cп.вод=q*Сст+γ*Q*Срq+γQ
Cхлориды=0,46*1500+0,33*66*1600,46+0,33*66=187,7 мг/л
Cсульфаты=0,46*1000+0,33*66*1000,46+0,33*66=118,6 мг/л
Cсвинец=0,46*40+0,33*66*0,0150,46+0,33*66=0,84 мг/л
Cбензол=0,46*20+0,33*66*0,060,46+0,33*66=0,47 мг/л
CНитрохлорбензол=0,46*0,55+0,33*66*0,0060,46+0,33*66=0,017 мг/л
Cцинк=0,46*8,5+0,33*66*0,20,46+0,33*66=0,37 мг/л
Сравнение полученных значений Cп.вод со значениями ПДК для соответствующих примесей:
Cхлориды=187,7 мг/л< ПДК=500мг/л
Cсульфаты=118,6 мг/л< ПДК=350мг/л
Cсвинец=0,84 мг/л> ПДК=0,1мг/л
Cбензол=0,47 мг/л< ПДК=0,5мг/л
CНитро хлорбензол=0,017 мг/л< ПДК=0,05 мг/л
Cцинк=0,37 мг/л< ПДК=1мг/л
Концентрация Cп.вод свинца больше соответствующего ПДК, то есть санитарные требования к сбросу данной примеси со сточными водами не выполняются и необходима дополнительная очистка стока от этой примеси, а следовательно, должна быть определена необходимая степень очистки.
4
. Определение необходимой степени очистки сточных вод от загрязняющих химических веществ.
Максимально допустимая концентрация примесей в стоке:
Сст.пр=γQqСПДК-Ср+СПДК
Сст.пр=0,33*660,460,1-0,015+0,1=4,12
Необходимая степень очистки сточных вод:
Э=Сст-Сст.прСст100
Э=40-4,1240100=90 %
5.Определение условий спуска и необходимой степени очистки сточных вод завода для взвешенных веществ.
Максимальное количество взвешенных веществ, которое может быть сброшено в реку:
Сст.пр=γQq+1Сдоб+Ср
где Сдоб – допустимое увеличение содержания взвешенных веществ, принимается равным 0,75 мг/л для водоемов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового назначения.
Сст.пр=0,33*660,46+10,75+4=40,3
Сравнить максимально допустимое содержание в стоке взвешенных веществ Сст.прс фактический содержанием в сточной воде
Сст.пр-40,3< Сст-75
максимально допустимое содержание в стоке взвешенных веществ меньше фактического содержания, следовательно, требуется очистка.
Э=Сст-Сст.прСст100=75-40,375100=46 %
6