Определение показателей допустимого воздействия сточных вод предприятий на водные объекты

Условия сброса СВ в водоем принято оценивать с учетом их влияния на качество воды у ближайшего пункта водопользования, т.е. в контрольном створе[3] (рис.2.1).

Рис. 2.1. Ситуационная блок-схема сброса сточных вод в водоемы хозяйственно-питьевого и культурно-бытового видов водопользования. Пояснения в тексте

Предельно

допустимый сброс (ПДС, г/с) загрязняющего вещества в водный объект – это масса вещества в сточных водах, максимально допустимая к отведению с установленным режимом в данном пункте водного объекта в единицу времени с целью обеспечения норм качества воды в контрольном створе или на участке водного объекта с учетом вида водопользования.

Нормативы ПДС устанавливаются исходя из условия недопустимости превышения ПДК вредных веществ в водных объектах. Нормативы ПДК вредных веществ в водных объектах и СВ устанавливаются исходя из условий целевого использования водного объекта[4].

В соответствии с санитарными требованиями дополнительно рассчитываются максимальная допустимая предельная концентрация взвешенных веществ в СВ и температура СВ, при которой в пункте водопользования летняя температура речной воды не должна повышаться в результате спуска СВ более, чем на 3°С.

В данной работе расчет ПДС осуществляется для консервативных веществ[5] по санитарно-токсикологическому показателю вредности[6] для водоемов, относящихся к хозяйственно-питьевому и культурно-бытовому[7] видам водопользования.

2.1. Определение предельно допустимых сбросов

ПДС (г/с) рассчитывается по формуле:

ПДС = Спр q (2.1)

где Спр – максимальная (предельная) концентрация, которая может быть допущена в СВ, или тот уровень очистки СВ, при котором после их смешения с водой водоема у первого (расчетного) пункта водопользования степень загрязнения не должна превышать предельно допустимую концентрацию данного загрязняющего вещества в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования (ПДКв), мг/л;

q – разбавляемая сточная вода, поступающая в водоем, м3/с.

Предельная концентрация Спр (мг/л) для консервативных веществ рассчитывается по формуле:

Спр £ ПДКв + (n – 1) (ПДКв – Сф) (2.2)

где ПДКв – предельно допустимая концентрация химического вещества в воде, мг/л;

Сф – фоновая концентрация загрязняющего вещества в воде водоема до сброса СВ, мг/л;

n – реальная кратность разбавления СВ, которую в общем случае следует определять по формуле:

n = (g Q + q) / q (2.3)

где Q – разбавляющая вода водоема, м3/с;

g – коэффициент, указывающий на степень полноты разбавления сточных вод в водоеме.

Для расчета g используются коэффициенты, учитывающие условия выпуска СВ и гидрологические особенности водоема:

g = [1 – b] / [1 + (b Q / q)] (2.4)

b = e –х; х = a Lф1/3 (2.5)

где e – основание натурального логарифма, e = 2,72;

Lф – расстояние до рассматриваемого створа по течению (по фарватеру) реки, м;

a – коэффициент, учитывающий гидрологические факторы смешения; рассчитывается по формуле:

a = x j (D / q)1/3 (2.6)

где x – коэффициент, зависящий от места выпуска стока в реку:

x = 1,0 – при выпуске у берега;

x = 1,5 – при выпуске в стрежне реки (глубокая часть речного русла с большой скоростью течения);

j – коэффициент извилистости реки, который определяется по формуле:

j = Lф / Lпр (2.7)

где Lф – расстояние по фарватеру полной длины русла от выпуска СВ до рассматриваемого створа, м;

Lпр – расстояние между фарватером и рассматриваемым створом по прямой, м;

D – коэффициент турбулентной диффузии, определяемый по формуле:

D = Vср Hср g / 2 m Cш (2.8)

где Vср – средняя скорость течения, м/с;

Hср – средняя глубина, м;

g – ускорение свободного падения, g = 9,81 м/с2;

m – коэффициент Буссинского, м1/2/с; m = 24 м1/2/с;

Сш – коэффициент Шези, зависящий от типов водотоков и их характеристик, м1/2/с; принимает значения от 10 до 70.

2.2. Определение приведенного объема сточных вод

Приведенный объем сточных вод Пq представляет собой условную величину, позволяющую в сопоставленном виде (путем разбавления до норм ПДК) выразить вредность загрязняющих ингредиентов, которые содержатся в СВ различных производств.

Расчет Пq (м3/с) ведется по формуле:

Пq = (ПДС – q ПДКв) / ПДКв (2.9)

где ПДС – предельно допустимый сброс загрязняющего вещества, г/с;

q – разбавляемая сточная вода, поступающая в водоем, м3/с;

ПДКв – предельно допустимая концентрация химического вещества в воде, мг/л.

Порядок выполнения работы

1) Вариант задания соответствует № студента по кафедральному журналу.

2) Рассчитать ПДС (г/с) для каждого вещества, поступающего с СВ в водоем, по формуле 2.1.

3) Определить приведенный объем сточных вод Пq (м3/с) по формуле 2.9.

4) Ранжировать приведенные объемы по каждому загрязняющему веществу (Пq 1 > Пq 2 > Пq 3) и сделать вывод о том, какое загрязняющее вещество является наиболее опасным.

5) Для получения зачета по работе № 2 студент письменно (или устно, по указанию преподавателя) отвечает на заданные ему контрольные вопросы.

Задание к работе № 2

Вариант задания соответствует № студента по кафедральному журналу.

В сточных водах, сбрасываемых в реку, могут быть следующие металлы: медь, никель, цинк, свинец и хром. Осуществляются расчеты тех примесей, для которых указана фоновая концентрация.

Задание к работе представлено тремя таблицами: в таблице 2.1 приведены условия сброса сточных вод; в таблице 2.2 – характеристики рек; в таблице 2.3 – предельно допустимые концентрации металлов в воде водоемов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового видов водопользования.

Таблица 2.1.

Исходные данные для выполнения работы № 2

 Скачать реферат