Сст < γ • Q /q • (Спдк – Сф) + Спдк (4.2)
Рассмотрим подробнее методы расчета необходимой степени очистки СВ:
· Расчет необходимой степени очистки сточных вод по концентрации взвешенных веществ
Допустимое содержание взвешенных веществ т, г/м3 в спускаемых в водотоки сточных водах определяется из следующего выражения:
γ •Q • b + q m = (γ • Q + q) (p + b)
откуда m = p (γ • Q /q + 1) + b
где р — допустимое по санитарным правилам увеличение содержания взвешенных веществ в водоеме после спуска сточных вод, b — содержание взвешенных веществ в водоеме до спуска сточных вод, мг/л.
Требуемая степень очистки по взвешенным веществам D (%) определяется из следующего выражения:
где С — количество взвешенных веществ в сточной воде до очистки, мг/л.
· Расчет максимальной температуры сточных вод
Для водотоков указанная характеристика рассчитывается следующим образом:
Тст = (γ • Q /q + 1) ΔТ + Тф
где Тст—максимальная температура спускаемых сточных вод; Тф — максимальная температура воды водоема до места выпуска сточных вод в летнее время; ΔТ—допустимое повышение температуры воды водоема.
· Расчет допустимого состава сточных вод по концентрации растворенных вредных веществ
При расчете сброса сточных вод определяется значение Сст, обеспечивающее нормативное качество в контрольном створе по формуле:
Сст = n ● (СПДК - Сф ) + Сф
где: n - кратность разбавления сточных вод водой реки; СПДК - предельно допустимая концентрация загрязняющего вещества, мг/л; Сф -фоновая концентрация загр. вещества в водотоке выше выпуска сточных вод, мг/л.
Определение кратности разбавления сточных вод водой реки производится по формуле:
| n = | γ ● Q + q |
| q |
где: γ - коэффициент смешения, Q — расчетный расход воды в реке 95% обеспеченности (м3/с); q — расчетный расход сточных вод (м3/с),
При Сф примерно равным ПДК сброс сточных вод с Сст>ПДК недопустим.
Необходимую степень очистки можно определить по следующей формуле:
δ = (Свх – Сст)/Свх 100%
где Свх – концентрация ЗВ в сточных водах до очистки, (мг/л)
Таблица 3.1
Исходные данные
| № | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| Q | 63,4 | 120,7 | 73,7 | 112,5 | 63,4 | 78,2 | 73,5 | 61,2 |
| v | 0,34 | 0,52 | 0,37 | 0,39 | 0,38 | 0,32 | 0,36 | 0,35 |
| H | 1,27 | 2,1 | 1,35 | 1,8 | 1,32 | 1,26 | 1,15 | 1,29 |
| Тф | 13,2 | 15,6 | 10,5 | 16,1 | 11,3 | 9,8 | 22,1 | 23,0 |
| φ | 1,5 | 1,04 | 1,7 | 1,02 | 1,4 | 1,09 | 1,2 | 1,01 |
| q | 2,12 | 3,47 | 2,72 | 3,02 | 2,09 | 2,41 | 2,71 | 2,00 |
| № | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 |
| Q | 43,1 | 28,1 | 21,7 | 31,8 | 22,3 | 25,1 | 28,8 | 20,8 |
| v | 0,38 | 0,26 | 0,2 | 0,17 | 0,21 | 0,21 | 0,19 | 0,19 |
| H | 1,1 | 0,98 | 1,1 | 1,2 | 0,9 | 1,1 | 0,87 | 1,1 |
| Тф | 16,7 | 15,9 | 14,5 | 12,4 | 21,5 | 18,2 | 9,2 | 17,6 |
| φ | 1,03 | 1,01 | 1,03 | 1,04 | 1,02 | 1,05 | 1,05 | 1,03 |
| q | 3,47 | 2,72 | 2,12 | 3,02 | 2,09 | 2,41 | 2,71 | 2,00 |
Таблица 3.2
Фоновая концентрация загрязняющего вещества выше выпуска СВ, Сф мг/л
| вариант | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| Взв. вещества - b | 200 | 64 | 253 | 5 | 93 | 86 | 33 | 16 |
| Этиленгликоль | 0,01 | 0,3 | 0,05 | 0,0 | 0,09 | 2,1 | 0,3 | 1,5 |
| Глицерин | 0,0 | 0,0 | 0,5 | 0,3 | 0,1 | 0,0 | 0,3 | 0,2 |
| Диметилформамид | 9,8 | 0,0 | 0,1 | 0,5 | 2,8 | 3,4 | 0,9 | 8,1 |
| Толуол | 0,4 | 0,0 | 0,1 | 0,09 | 0,2 | 0,4 | 0,3 | 0,25 |
| Щавелевая кислота | 0,2 | 0,0 | 0,2 | 0,1 | 0,3 | 0,4 | 0,1 | 0,0 |
| Натрий фосфорнокислый | 3,2 | 0,5 | 0,1 | 0,6 | 2,8 | 3,1 | 2,6 | 1,2 |
| Сульфаты | 56 | 42 | 851 | 35 | 69 | 125 | 56 | 17 |
| Хлориды | 13 | 25 | 16 | 31 | 18 | 24 | 26 | 43 |
| вариант | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 |
| Взв. вещества - b | 13 | 46 | 530 | 135 | 193 | 368 | 113 | 256 |
| Цианиды | 0,0 | 0,05 | 0,06 | 0,09 | 0,0 | 0,04 | 0,07 | 0,03 |
| Роданиды | 0,0 | 0,06 | 0,01 | 0,03 | 0,06 | 0,0 | 0,08 | 0,09 |
| Медь | 0,0 | 0,9 | 0,1 | 0,5 | 0,3 | 0,8 | 0,6 | 0,4 |
| Цинк | 0,2 | 0,6 | 0,9 | 1,0 | 0,8 | 0,2 | 0,6 | 0,4 |
| Никель | 0,0 | 0,05 | 0,09 | 0,06 | 0,03 | 0,04 | 0,07 | 0,08 |
| Железо | 1,0 | 0,3 | 0,5 | 0,1 | 0,05 | 0,9 | 0,1 | 0,02 |
| Сульфаты | 623 | 25 | 365 | 521 | 26 | 58 | 621 | 42 |
| Хлориды | 53 | 17 | 29 | 34 | 38 | 26 | 51 | 85 |
Таблица 3.3
Концентрация примеси на входе, Свх мг/л
| вариант | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| Взв. вещества - С | 193 | 164 | 213 | 115 | 193 | 286 | 330 | 156 |
| Этиленгликоль | 0,6 | 1,1 | 1,3 | 0,7 | 0,9 | 0,4 | 0,8 | 1,0 |
| Глицерин | 0,04 | 0,06 | 0,1 | 0,05 | 0,07 | 0,08 | 0,02 | 0,04 |
| Диметилформамид | 4,0 | 3,4 | 4,6 | 4,1 | 4,0 | 3,8 | 4,2 | 5,0 |
| Толуол | 0,03 | 0,05 | 0,02 | 0,03 | 0,07 | 0,01 | 0,09 | 0,02 |
| Щавелевая кислота | 2,0 | 1,6 | 2,8 | 1,2 | 2,2 | 2,5 | 1,7 | 2,1 |
| Натрий фосфорнокислый | 0,5 | 0,8 | 0,2 | 0,6 | 0,9 | 0,3 | 0,5 | 0,07 |
| Сульфаты | 19,2 | 23,7 | 8,2 | 25,6 | 19,2 | 55,1 | 14,6 | 48,9 |
| Хлориды | 59,7 | 105,7 | 41,4 | 31,7 | 59,8 | 59,6 | 30,3 | 59,0 |
| Температура СВ | 25,3 | 31,0 | 21,6 | 18,9 | 20,0 | 24,3 | 26,1 | 18,2 |
| Продолжение таблицы 3.3 | ||||||||
| вариант | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 |
| Взв. вещества - С | 113 | 146 | 230 | 105 | 139 | 268 | 313 | 356 |
| Цианиды | 110 | 42,3 | 92,1 | 5,2 | 28,1 | 43,5 | 2,8 | 35,2 |
| Роданиды | 6,2 | 1,7 | 4,2 | 2,8 | 3,5 | 4,7 | 4,2 | 4,1 |
| Медь | 1,2 | 15,1 | 20,1 | 19,5 | 24,9 | 11,5 | 11,4 | 28,0 |
| Цинк | 12,3 | 10,9 | 81,7 | 28,3 | 17,3 | 12,7 | 16,7 | 21,1 |
| Никель | 0,8 | 0,3 | 0,3 | 0,2 | 1,0 | 1,2 | 1,3 | 0,53 |
| Железо | 5,1 | 1,8 | 0,5 | 0,9 | 71,5 | 8,2 | 8,9 | 22,8 |
| Сульфаты | 33,5 | 146,2 | 213,5 | 95,6 | 18,7 | 123,4 | 56,5 | 21,6 |
| Хлориды | 81,2 | 17,6 | 27,8 | 52,6 | 251,4 | 29,3 | 39,4 | 292,6 |
| Температура СВ | 21,2 | 30,1 | 24,3 | 25,1 | 26,4 | 19,2 | 17,8 | 19,6 |
Контрольные вопросы:
1. Какие требования предъявляются к качеству производственных сточных вод, отводимых в городскую канализацию? В природные водные объекты?
2. Как рассчитывается необходимая степень очистки производственных сточных вод?
4. КАРТОГРАФИРОВАНИЕ КАЧЕСТВА ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОД НА ОСНОВЕ СТАТИСТИЧЕСКИХ ДАННЫХ
Цель работы: освоение методики крупномасштабного картографирования качества поверхностных вод на основе статистических данных.
Задание к работе:
1. Выделить границы водосборных бассейнов и межбассейновых пространств.
2. На основе статистических данных и материалов водного кадастра определить показатели техногенной нагрузки и гидрологические характеристики по бассейнам.
3. По нормативам (см. табл. 4.1) определить объем отходящих сточных вод.
4. Рассчитать среднегодовые и меженные значения коэффициентов разбавления.
5. Разработать шкалу значений КР и построить картограмму значений КР (пример см. рис. 4.1).
Основные положения:
Экологическое состояние водоемов складывается в результате взаимодействия факторов самоочищения и техногенной нагрузки и определяется, главным образом, путем стационарных и экспедиционных исследований. Показатели экологического состояния водоемов включают значительное число гидрохимических и гидробиологических характеристик. Имеется ряд классификаций вод по сочетанию большого числа физических, гидрохимических, биологических характеристик (в том числе классификация СанПиН 4630-88). Возможности использования сложных классификаций для картографических целей незначительны по причине дороговизны и трудоемкости соответствующих исследований и, как следствие, малого числа пунктов определения. Для целей картографирования необходимы более простые показатели, определяемые в возможно большем числе пунктов и обеспечивающие возможность сравнения разных водных объектов. В качестве такого показателя чаще всего используется индекс загрязненности воды (ИЗВ). Кроме того, в качестве косвенных характеристик, относящихся к техногенной нагрузке на бассейны, используются данные об объемах и структуре сточных вод, в том числе отнесенные к единице площади бассейна или к объему стока воды, в таких случаях обычно картографируют значения коэффициентов разбавления.