В сточных водах, сбрасываемых в водоем

При условии сброса бытовых сточных вод в водоем необходимо произвести расчет предельно допустимой концентрации загрязнений в стоках, сбрасываемых в водоем, с учетом его самоочищающей способности.

Основным фактором, определяющим процесс самоочищения водоема, является коэффициент смешения сбрасываемых стоков с водой водоема, который зависит от вида водного объекта, устройства и места выпуска, а также гидравлических характеристик реки [ 11, 7 ].

6.1. Определение коэффициента смешения бытовых сточных вод с водой водоема в расчетном створе по формуле В.А. Фролова– И.Д. Родзиллера:

( 20 )

где Q _вод – расход воды в водоеме 95% –ой обеспеченности, м³/с; q_cб = Q_сб / 24 х 3600 – расход бытовых стоков после доочистки на БД, сбрасываемых в водоем, м³/с ; l _а – расстояние от места выпуска бытовых сточных вод до расчетного створа водоема, расположенного на 1000 м выше по течению от пункта водопользования, в котором определяется коэффициент смешения, м; ℮ = 2,72 – основание натурального логарифма; α – коэффициент, учитывающий влияние гидравлических факторов на процесс смешения.

Для определения коэффициента α применяется формула:

, ( 21 )

где φ – коэффициент извилистости водоема; ζ – коэффициент, зависящий от конструкции и расположения выпуска сточных вод, при русловом выпуске ζ = 1,5; Е – коэффициент турбулентной диффузии.

Для определения коэффициента Е применяется формула М.В. Потапова:

v_ср H_ср

Е = ––––––– , ( 22 )

где v_ср – средняя скорость течения воды в водоеме, м/с; H_ср – средняя глубина воды в водоеме, м.

Расчетные значения коэффициента смешения сточных вод с водой водоема составляют а = 0,75…0,95.

0,55 * 2,8

Е = -------------- = 0,0077.

.

q_сб = 66480/ 24 ٠ 3600 = 0,76 м³/с.

l _а = l - 1000 = 3000 – 1000 = 2000 м.

.

6.2. Определение предельно допустимой концентрации взвешенных веществ ( ВВ) в бытовых сточных водах, сбрасываемых в водоем, мг/л:

a Q_вод

m = р ٠ ﴾ ––––––– + 1 ﴿ + b ≥ C_{кон ВВ} ^БД , ( 23 )

q _cб

где р – допустимое санитарными нормами увеличение концентрации ВВ в воде водоема после выпуска в него сточных вод; для водных объектов хозяйственно–питьевого и рыбохозяйственного назначения р = 0,25 мг/л, [ 4 ]; а – коэффициент смешения бытовых сточных вод с водой водоема; b – концентрация ВВ в воде водоема до выпуска в него сточных вод и равна концентрации ВВ в воде водоема, мг/л; С_{кон ВВ} ^БД – концентрация ВВ в бытовых сточных водах после их глубокой очистки на БД, мг/л (таблица 3).

0,94 ٠ 4,5

m = 0,25 ٠ ﴾ ––––––––– + 1 ﴿ + 10 = 11,6 мг/л > 3,7 мг/л.

0,76

Заключение: По результатам расчета предельно допустимая концентрация ВВ в бытовых сточных водах, сбрасываемых в водоем, больше концентрации ВВ в бытовых сточных водах после их глубокой очистки на БД, следовательно, сброс стоков по санитарным нормам допустим.

6.3. Определение предельно допустимой биохимической потребности в кислороде (БПК_п) смеси бытовых сточных вод с водой водоема, мг/л:

а ٠Q_вод 3 3

L_пр.д. = –––––– ﴾ ------- – L_вод ﴿ + ------- ≥ С _БПКп ^БД, ( 24 )

q_сб 10 ^{– к t} 10 ^{– к t}

где L_{пр. доп.} – предельно допустимая величина БПК_п смеси бытовых сточных вод с водой водоема, мг/л; 3 мг/л – установленная санитарными нормами величина БПК_п смеси бытовых сточных вод и воды водоема в расчетном створе для водных объектов хозяйственно–питьевого и рыбохозяйственного назначения, мг/л [ 4 ]; L_вод - величина БПК_п воды водоема, мг/л; к – константа скорости потребления кислорода смесью бытовых сточных вод и воды водоема, принимаемая в зависимости от температуры воды водоема, для Т_ср.мес. ^л/в = 20 ^оС к = 0,10 [ 11 ] ; t – время перемещения воды водоема от места выпуска до расчетного створа, сут; С _БПКп ^БД – величина БПК_п бытовых сточных вод после глубокой очистки на БД (таблица 3), мг/л.

l _а

t = ------------- , ( 25 )

86400 v_ср

t = -------------- = 0,04.

86400 х 0,55

0,94 ٠ 4,5 3 3

L_пр.д. = ––––––----- ﴾ ------------- – 2,7﴿ + ------------- =

0,76 10 ^{– 0,1 ٠ 0,04} 10 ^{– 0,1 ٠ 0,04}

= 5,56 ٠ ( 3,02 - 2,7 ) + 3,02 = 4,8 мг/л > 3,3 мг/л.

Заключение: По результатам расчета предельно допустимая величина БПК_п смеси бытовых сточных вод с водой водоема, больше фактической величины БПК_п бытовых сточных вод после их глубокой очистки на БД, следовательно, сброс стоков по санитарным нормам допустим.

6.4. Определение предельно допустимой концентрации N_общ , Р_общ, СПАВ в бытовых сточных водах, сбрасываемых в водоем, мг/л:

а ٠ Q_вод

C_пр.доп. = ----------- ( С_норм - С_вод ) + С_норм ≥ С_{кон i} ^БД ( 26 )

q_cб

где С_норм - нормативная предельно допустимая концентрация загрязняющего вещества в воде водоема в расчетном створе [ 4 ]: для N_общ = 1,0 мг/л, Р_общ = 0,2 мг/л, СПАВ = 0,5 мг/л; С_вод - концентрация загрязняющего вещества в воде водоема, мг/л; С_{кон i} ^БД - концентрация загрязняющего вещества в бытовых сточных водах после их глубокой очистки на БД (таблица 3).

0,94 ٠ 4,5

С_{пр.доп. Nобщ} = -------------- ٠ ( 1,0 - 0,8 ) + 1,0 = 2,1 мг/л > 1,8 мг/л.

0,76

0,94 ٠ 4,5

С_{пр.доп. Робщ} = -------------- ٠ ( 0,2 - 0,1 ) + 0,2 = 0,76 мг/л > 0,7 мг/л.

0,76

0,94 ٠ 4,5

С_{пр.доп. СПАВ} = ------------ ٠ ( 0,5 - 0,4 ) + 0,5 = 1,1 мг/л > 0,2 мг/л.

0,76

Заключение: По результатам расчетов предельно допустимая концентрация загрязняющих веществ в бытовых сточных водах, сбрасываемых водоем, больше фактической концентрации загрязняющих веществ в бытовых сточных водах после их глубокой очистки на БД, следовательно, сброс стоков по санитарным нормам допустим.