Вод ТЭС (с тепловым загрязнением) в рыбном хозяйстве

Производственные сточные воды (с тепловым загрязнением) эффективно используются для создания полносистемных рыбных хозяйств, включающих: цеха для рыбной икры и приготовления кормов, сетчатые садки и бассейны для нагула рыб. При этом в течение всего периода года обеспечивается непрерывная технология выращивания рыб [ 5 ].

При условии выпуска нагретых производственных сточных вод ТЭС в водный объект рыбного хозяйства следует определить [ 11 ]:

- предельно допустимое повышение температуры воды в водном объекте рыбного хозяйства после выпуска в него нагретых производственных вод;

- предельно допустимую величину БПК_п нагретых производственных вод, выпускаемых в водный объект рыбного хозяйства, исходя из условия сохранения в нем минимального количества растворенного кислорода после выпуска сточных вод с тепловым загрязнением ;

- количество растворенного кислорода в воде водного объекта рыбного хозяйства после выпуска в него нагретых производственных вод.

9.1. Определение предельно допустимого повышения температуры воды в водном объекте рыбного хозяйства, ^оС:

Т_{пр. доп.} = Т_{ср. мес.} + n Т_норм ≥ Т_кон ^ТЭС, ( 35 )

где Т_{пр. доп} – предельно допустимая температура нагретых производственных вод, поступающих в водный объект рыбного хозяйства в летнее и зимнее время от ТЭС; Т_{ср. мес.} – среднемесячная температура воды водного объекта рыбного хозяйства, принимаемая равной среднемесячной температуре воды водоема в летнее и зимнее время: Т_{ср. мес.} ^л/в, Т_{ср. мес.} ^з/в ,^оС;

n – степень разбавления воды водоема и нагретых производственных вод, поступающих в водный объект рыбного хозяйства; Т_норм – нормативное увеличение температуры воды в водном объекте рыбного хозяйства, установленное санитарными нормами, для П–ой категории водных объектов, используемых для рыбохозяйственных целей [ 11 ]: Т_норм = 5 ^оС, при этом необходимо соблюдение температурного баланса: Т_{ср. мес.} + Т_норм., должно быть не более 28 ^оС в летнее время и 8 ^оС в зимнее время.

Проверяется соблюдение температурного баланса:

В летнее время: Т_{ср. мес.} ^л/в + Т_норм. = 20 + 5 = 25 ^оС < 28 ^о С;

В зимнее время: Т_{ср. мес.} ^з/в + Т_норм. = 1 + 5 = 6 ^оС < 8 ^о С.

Определяется степень разбавления воды водоема и нагретых производственных вод, поступающих в водный объект рыбного хозяйства:

а^РХ ٠ Q_{вод. об.}^РХ

n ^РХ = ––––––––––– + 1, ( 36 )

q _нагр

где а^РХ – коэффициент смешения воды водоема и нагретых производственных вод, поступающих в водный объект рыбного хозяйства, для расчета принимается 0,75…0,95; Q_{вод. об.}^РХ – расход воды из водоема, поступающий в водный объект рыбного хозяйства, в задании принимается в пределах 0,2 от расхода воды в водоеме 95% –ой обеспеченности, м³/с:

Q_{вод. об.}^РХ = (0,2…0,35) Q_вод , ( 37 )

q _нагр. – расход производственных сточных вод с тепловым загрязнением, поступающий в водный объект рыбного хозяйства, (рис. 4), м³/с:

q _нагр. = 0,05 Q_I ^в/о, ( 38 )

где Q_I ^в/о / 24 х 3600 – расход производственных сточных вод ТЭС, м³/с.

Q_{вод. об.}^РХ = 0,3 Q_вод = 0,3 ٠ 4,5 = 1,35 м³/с.

q _нагр. = 0,05 Q_I ^в/о / 24 ٠ 3600 = 15885,8 / 86400 = 0,184 м³/с.

0, 9 * 1,35

n ^РХ = –––––––– + 1 = 7,6.

0,183

В летнее время:

Т_{пр. доп.} ^л/в = Т_{ср. мес.} ^л/в + n ^РХ Т_норм = 20 + 7,6 ٠5 = 58 ^оС > 30 ^оC.

В зимнее время:

Т_пр.доп. ^з/в = Т_{ср. мес} ^з/в + n ^РХ Т_норм = 1 + 7,6 ٠ 5 = 39 ^оС > 30 ^оС.

Заключение: По санитарным нормам нагретые производственные воды ТЭС могут быть использованы в водном объекте рыбного хозяйства, не нарушая условия его температурного баланса в летнее и зимнее время.

9.2. Определение предельно допустимой величины БПК_п нагретых производственных сточных вод, выпускаемых в водный объект рыбного хозяйства, мг/л:

В основу расчета положена гипотеза о том, что если количество растворенного кислорода в воде водного объекта в течение первых двух суток после выпуска в него нагретых вод не снизится меньше нормы (для П–ой категории водных объектов, используемых для рыбохозяйственных целей, согласно [ 9,11 ], О_{2 норм} ^л/в = 6 мг/л и О_{2 норм} ^з/в = 4 мг/л ), то дальнейшего снижения не произойдет.

n ^РХ – 1 О_{2 норм}

L_нагр = –––––– ( О_{2 вод. об.} – 0,4 L_{вод. об} – О_{2 норм} ) – ––––– ≥ С_{кон БПК} ^тв, ( 39 )

0,4 0,4

где О_{2 вод. об.} – количество растворенного кислорода в воде водного объекта рыбного хозяйства до выпуска в него нагретых вод, принимается равным количеству растворенного кислорода в воде водоема, т.е. О_{2 вод.об.} = О_{2 вод} , соответственно, в летнее и зимнее время, мг/л; L_{вод. об.} – величина БПК_п водного объекта рыбного хозяйства, принимается равной величине БПК_п воды водоема, мг/л; О_{2 норм} – нормативное минимально допустимое содержание растворенного кислорода в воде водного объекта, в летнее и зимнее время, установленное санитарными нормами: О_{2 норм} ^л/в = 6 мг/л и О_{2 норм} ^з/в = 4 мг/л; 0,4 – коэффициент пересчета БПК_п в двухсуточное; С_{кон БПК} ^тв – величина БПК_п технической воды I–ой категории ( таблица 5).

В летнее время:

7,6 – 1 6

L_нагр ^л/в = ––––– ٠ (9,17 – 0,4 ٠ 2,7 – 6) – –––– = 19,5 мг/л > 2,7 мг/л.

0,4 0,4

В зимнее время:

7,6 – 1 4

L_нагр ^з/в = --------٠ ( 14,23 – 0,4 ٠ 2,7 - 4 ) - ----- = 141 мг/л > 2,7 мг/л.

0,4 0,4

Заключение: По санитарным нормам нагретые производственные воды с фактической величиной БПК_п = 2,7 мг/л могут быть использованы в водном объекте рыбного хозяйства, не нарушая его биологического режима.

9.3. Определение количества растворенного кислорода в воде водного объекта рыбного хозяйства после выпуска в него нагретых производственных вод, мг/л:

Расчет производится из условия, что количество растворенного кислорода в воде зависит от температуры воды в водном объекте, т.е.:

О_{2 кон} = f ( Т_см ) , ^оС,

где Т_см – температура смеси воды водоема и нагретых производственных вод, поступающих в водный объект рыбного хозяйства в летнее и зимнее время, ^оС:

а ^РХ Q_{вод ..об.}^РХ Т_{ср. мес.} + q _нагр. Т_кон^ТЭС

Т_см = ––––––––––––––––––––––––––––– , ( 40 )

а ^РХ Q_{вод ..об.} ^РХ + q _нагр.

где Т_{ср. мес.} – среднемесячная температура воды водного объекта рыбного хозяйства, принимается равной среднемесячной температуре воды водоема в летнее и зимнее время: Т_{ср. мес.} ^л/в, Т_{ср. мес.} ^з/в, ^оС.

По расчетному значению Т_см , ^оС, используя таблицу 7, [ 7 ] находят количество растворенного кислорода в воде водного объекта рыбного хозяйства после выпуска в него нагретых производственных вод О_{2 кон ,} мг/л, в летнее и зимнее время:

Проведенные расчеты позволяют сделать заключением о возможности выпуска нагретых производственных сточных вод в водный объект рыбного хозяйства не изменяя количество растворенного кислорода в воде.

Таблица 7

В летнее время:

0,9 ٠ 1,35 ٠ 20 + 0,184 ٠ 31,95

Т_см ^л/в = –––––––––––––––––––––––– = 21,5 ^оС.

0,9 ٠ 1,35 + 0,184

По расчетному значению Т_см ^л/в = 21,5 ^оС, используя таблицу 7, находят величину О_{2 кон} ^л/в = 8,86 мг/л .

Заключение: Содержание растворенного кислорода в воде водного объекта рыбного хозяйства после выпуска нагретых производственных вод снизилось незначительно по сравнению с начальным количеством растворенного кислорода в воде, которое составляло О_{2 нач} ^л/в = 9,17 мг/л при Т_{ср. мес.} ^л/в = 20 ^оС и находится в пределах нормы О_{2 норм} ^л/в = 6 мг/л, следовательно, по санитарным нормам выпуск нагретых производственных вод в летнее время допустим.

Аналогичным образом определяется количество растворенного кислорода в воде водного объекта рыбного хозяйства после выпуска в него нагретых производственных вод в зимнее время и сравнивается с нормативным минимально допустимым содержанием растворенного кислорода в воде в зимнее время, равным О_{2 норм} ^з/в = 4 мг/л [ 4 ].

В зимнее время:

0,9 ٠ 1,35 ٠ 1 + 0,184 ٠ 31,95

Т_см ^з/в = –––––––––––––––––––––––– = 5,5 ^оС.

0,9 ٠ 1,35 + 0,184

По расчетному значению Т_см ^з/в = 5,5 ^оС, используя таблицу 7, находят величину О_{2 кон} ^з/в = 12,75 мг/л.

Заключение: Содержание растворенного кислорода в воде водного объекта рыбного хозяйства после выпуска нагретых производственных вод снизилось незначительно по сравнению с начальным количеством растворенного кислорода в воде, которое составляло О_{2 нач} ^з/в = 14,23 мг/л при Т_{ср. мес.} ^з/в = 1 ^оС и находится в пределах нормы О_{2 норм} ^л/в = 4 мг/л, следовательно, по санитарным нормам выпуск нагретых производственных вод в зимнее время допустим.