Определение необходимой степени очистки
Определяем необходимую степень очистки по формуле:
(109)
где n- степень разбавления сточных вод.
3.8. Определение концентрации вредного вещества
в максимально загрязненной струе
Пусть Св-концентрация вредного вещества в реке до сброса, а Сст- соответственно концентрация вредного вещества в сточных водах. Тогда Сmax- концентрации вредного вещества в максимально загрязненной струе, вычисляется по формуле
(110)
где n – степень разбавления сточных вод.
3.9. Проверка допустимой концентрации вредных веществ
в сточных водах.
Проверку допустимой концентрации вредного вещества принято проводить для так называемого створа полного перемешивания (где сточные воды полностью перемешиваются с речными), и неполного перемешивания.
Для створа полного перемешивания уравнение материального баланса для загрязняющего вещества будет иметь вид:
CПДК´ (q+Q)=Cв´Q+Cст´q, (111)
где CПДК - предельно допустимая концентрация вредного вещества в створе, CB- концентрация вредного вещества в речной воде, CCT- концентрация вредного вещества в сточных водах, q и Q- расход сточных и речных вод соответственно.
Если забор воды в реке примерно равен сбросу, то
CПДК ´Q=Cв ´ (Q-q)+Cст´q (112)
Если расход воды в реке много больше сброса (q<<Q), то
CПДК ´Q=Cв ´Q+Cст´q. (113)
Предельно допустимая концентрация вредного вещества в створе определяется ПДК: CПДК=ПДК.
ЕслиМпд-предельно допустимый сброс загрязняющего вещества, то:
Мпд= Спдк´q, (114)
где Спдк-предельно допустимая концентрация вредного вещества в сточной воде.
Из формул (113) и (114):
Мпд=(ПДК-Св) ´Q (115)
Если истинная концентрация Cст>Спдк , то она является недопустимой.
В створе неполного перемешивания должно выполняться условие:
(116)
откуда степень разбавления находится по формуле
. (117)
Тогда из формул (114) и (115):
Мпд=(n´(ПДК-Св)+Cв)´q (118)
Значение предельно допустимой концентрации по-прежнему находится из выражения (114).
3.10. Пример расчета необходимой степени очистки сточных вод
на локальных очистных сооружениях
Параметры сточных и природных вод.
Сточные воды предприятия:
1. Расход сточных вод, q = 2×0,001 /с.
2. Концентрация взвешенных веществ, = 200 мг/л.
3. Время протекания воды от места сброса до расчетного створа,t = 0,8 сут.
4. Полная биохимическая потребность сточной воды в кислороде,
Lст = 100 мг/л.
5. Содержание кислоты в сточных водах, Ск = 80 мг-экв/л.
6. Температура сточных вод t=30 °С.
7. Содержание вредных веществ, , мг/л:
мышьяк – 0,06, цинк – 2,0,
ртуть – 0,05, фтор – 1,0,
селен – 0,02, аммиак по азоту - 2,0,
свинец – 0,4, кадмий – 0,01,
нитраты по азоту -10, фенол – 0,2,
нефть – 0,07, бензол – 0,2.
Речная вода, куда сбрасываются сточные воды:
1. Расход воды, Q = 36 /с.
2. Коэффициент смешения, J = 0,25.
3. Коэффициент взвешенных веществ до сброса сточных вод, =4 мг/л.
4. Биохимическая потребность в кислороде, Lв или = 2,2 мг/л.
5. Содержание растворенного кислорода в речной воде до сброса сточных вод, = 8,0 мг/л.
6. рН =7,0.
7. Щелочность – 3,0 мг/л.
8. Максимальная температура в наиболее теплый летний месяц до спуска сточных вод, tmax = 20 °C.
9. Содержание вредных веществ, , мг/л:
кадмий - 0,001, бензол – 0,2,
аммиак по азоту – 0,01, ртуть - 0,001,
цинк – 0,05, фтор – 0,5,
нефть – 0,01, нитраты по азоту -2,0.
Предельно допустимая концентрация растворенного кислорода, которая должна быть в расчетном створе после сброса сточных вод, равна Lдоп=Одоп=4 мг/л.
Предприятие имеет хозяйственно-питьевую направленность.
Установить:
1) степень разбавления сточных вод в водоеме в заданном створе;
2) необходимую степень очистки сточных вод от взвешенных частиц;
3) необходимую степень очистки от загрязнителей, определяющих БПК с учетом расчетной концентрации кислорода в сточных водах;
4) необходимую степень очистки сточной воды от кислоты;
5) расчет максимальной температуры сточных вод и необходимость мероприятия по снижению уровня теплового загрязнения водоема;
6) степень очистки загрязненных жидкостей от растворенных в них вредных веществ;
7) рассчитать концентрации всех сбрасываемых вредных веществ в максимально загрязненной струе;
8) проверить допустимую концентрацию мышьяка, ртути и свинца в сточных водах в створах полного и неполного перемешивания.
Результаты расчета необходимой степени очистки сточных вод на локальных очистных сооружениях сведем в следующую таблицу:
Таблица 12
№ | Степень разбавления | Эвзв, % | Эбпк,% | Эбпк,%, содержания растворенного кислорода | Эк,% | Минимально допустимая температура | ![]() | Эвр, % |
Расчет степени разбавления сточных вод речной водой
По формуле (94) найдем:
=
=5,5.
Расчёт степени очистки сточных вод от взвешенных веществ произведем по формулам (99), (100):
=
= 4+5,5·0,25=5,4 мг/л.
Расчёт необходимой степени очистки сточных вод по БПК смеси речной воды и сточных вод выполняется по формуле (100) и по таблицам 10 и 11:
Предельная концентрация:
=15 мг/л
Тогда по формуле (101) степень очистки:
=
Определение расчётной концентрации растворённого кислорода сточных водпроизведем по формуле (102):
=
Необходимая степень очистки по формуле (103) составит:
=
Расчет степени очистки сточных вод по изменению рН
Допустимую концентрацию кислоты в сточных водах находим по формуле (104):
= (5,5-1)·1=4,5 мг/л
Тогда необходимая степень очистки от кислоты рассчитывается по формуле (105):
=
.
Расчет температуры сточных водперед сбросом в водоём найдем по формуле (106):
=
tст=36,60>300
Если температура сточных вод меньше расчётной, то охлаждение сточных вод перед сбросом их в водоём не требуется.
Расчёт степени очистки сточных вод от вредных веществ. Для расчета разобьем имеющиеся в воде вредные примеси на группы ЛВП.