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 С_в - концентрация вредного вещества в реке до сброса, а С_ст - соответственно концентрация вредного вещества в сточных водах. Тогда С _max - 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:

C_ПДК´ (q+Q)= C_в´ Q+ C_ст´ q, (111)

где C_ПДК - предельно допустимая концентрация вредного вещества в створе, C_B - концентрация вредного вещества в речной воде, C_CT - концентрация вредного вещества в сточных водах, q и Q - расход сточных и речных вод соответственно.

Если забор воды в реке примерно равен сбросу, то

C_ПДК ´ Q= C_в ´ (Q-q)+ C_ст´ q (112)

Если расход воды в реке много больше сброса (q << Q), то

C_ПДК ´ Q= C_в ´ Q +C_ст´ q. (113)

Предельно допустимая концентрация вредного вещества в створе определяется ПДК: C_ПДК=ПДК.

ЕслиМ_пд - предельно допустимый сброс загрязняющего вещества, то:

М_пд = С_пдк´ q, (114)

где С_пдк - предельно допустимая концентрация вредного вещества в сточной воде.

Из формул (113) и (114):

М_пд = (ПДК-С_в) ´ Q (115)

Если истинная концентрация C_ст>С_пдк, 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):

М_пд =(n´( ПДК-С_в )+ C_в )´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,

L _ст = 100 мг/л.

5. Содержание кислоты в сточных водах, С_к = 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, L _в 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, t _max = 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 L _доп =О _доп=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 вод произведем 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 вод перед сбросом в водоём найдем по формуле (106):

=

t_ст=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.