Определение необходимой степени очистки производственных сточных вод



Мы поможем в написании ваших работ!


Мы поможем в написании ваших работ!



Мы поможем в написании ваших работ!


ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Определение необходимой степени очистки производственных сточных вод



Для правильного определения необходимой степени очистки сточных вод, спускаемых в водоем, в каждом случае нужно иметь подробные данные об их количестве и составе, а также данные детальных обследований водоема, характеризующие местные гидрологические и санитарные условия.

 

2.1. Расчет степени очистки сточных вод по взвешенным веществам

Допустимая концентрация взвешенных веществ в очищенных сточных водах перед сбросом в водоем (m, мг/л) определяется из уравнения

aQb + qm = (aQ + q)(p + b), (2.1)

откуда m = p(aQ/q + 1) + b, (2.2)

где m – допустимое содержание взвешенных веществ в спускаемых сточных водах, мг/л;

b – содержание взвешенных веществ в воде водоема до спуска сточных вод, мг/л;

p – допустимое по санитарным нормам увеличение взвешенных веществ в водоеме после спуска стоков, мг/л;

Q – расход воды в водоеме, л/с;

q – расход воды сточных вод, поступающих в водоем, л/с;

a – коэффициент смешения, показывающий, какая часть расхода воды в водоеме смешивается со сточными водами в расчетном створе.

Коэффициент смешения a определяют по следующей формуле:

(2.3)

где е – основание натуральных логарифмов;

L – расстояние от створа выпуска сточных вод до ближайшего пункта водопользования по течению реки, м;

b - коэффициент, учитывающий гидравлические факторы в реке.

Коэффициент b определяется по формуле:

(2.4)

j - коэффициент извилистости реки, равный отношению расстояния от места выпуска сточных вод до расчетного створа по фарватеру Lф и расстоянию между этими пунктами по прямой Lпр:

j = Lф/Lпр, (2.5)

x - коэффициент, зависящий от места выпуска сточных вод: при выпуске у берега x = 1, при выпуске в фарватер x = 1,5.

D – коэффициент турбулентной диффузии.

Коэффициент D определяется по формуле:

D = Vcp*Hcp/200, (2.6)

где Vcp – средняя скорость течения реки, м/с;

Hcp - средняя глубина реки, м.

Степень необходимой очистки (h, %) по взвешенным веществам определяется по формуле:

h = 100*(C – m)/C, (2.7)

где С – содержание взвешенных частиц в сточных водах до очистки, мг/л.

 

2.2. Расчет степени очистки сточных вод по содержанию вредных веществ

Необходимая степень очистки сточных вод определяется применительно к общесанитарным и органолептическим показателям вредности и к каждому из нормативных показателей загрязнения.

Расчеты по определению необходимой степени очистки сточных вод, спускаемых в водоем, производят по количеству взвешенных веществ, по допустимой БПК в смеси речной воды и сточных вод, по потреблению сточными водами растворенного кислорода, по температуре воды, окраске, запаху и солевому составу, по ПДК токсичных примесей и других вредных веществ, а также по изменению активной реакции воды водоема.

Взаимосвязь между санитарными требованиями к условиям спуска сточных вод в водоемы (соответствие состава и свойств воды водоема, используемого для водопользования, установленным нормативам) и необходимой степенью очистки сточных вод перед спуском их в водоем в общем виде выражается формулой

( 2.7)

где Сст – концентрация загрязнения (вредного вещества) сточных вод, при которой не будут превышены допустимые пределы (расчетный показатель состава и свойств воды в соответствии с санитарными требованиями);

Ср – концентрация этого же вида загрязнения (вредного вещества) в воде водоема выше места выпуска рассматриваемого стока,

Сп.д – предельно допустимое содержание загрязнения (вредного вещества) в воде водоема;

а – коэффициент смешения, показывающий, какая часть расхода воды в водоеме смешивается со сточными водами в расчетном створе;

Q – расход воды в водоеме;

q – расход сточных вод, поступающих в водоем.

Преобразуя формулу (2.7), получим значение С, т. е. концентрацию загрязнения (вредного вещества) в сточных водах, которая должна быть достигнута в результате их очистки и обезвреживания:

(2.8)

Расчетные створы ближайших пунктов водопользования устанавливаются органами Государственного надзора с учетом перспектив использования водоема.

 

2.3. Определение, необходимой степени очистки по БПКполн

 

Биохимическая потребность в кислороде (БПК) – это количество растворенного в воде кислорода, израсходованное в определенный промежуток времени на аэрофобное (с доступом кислорода) биохимическое окисление бактериями и микроорганизмами нестойких органических соединений, содержащихся в исследуемой воде. БПК определяют для различных отрезков времени, например, за 5 суток (БПК5), за 20 суток (БПК20), а также независимо от времени – на полное окисление органики (БПКполн).

В основу расчета положено изменение степени загрязненности путем разбавления сточных вод водоема, а также за счет биохимических процессов самоочищения сточных вод от органических веществ.

Баланс БПК смеси речной и сточной воды в расчетном створе (без учета реаэрации) выражается уравнением

(2.9)

где Lст – БПКполн сточной воды, которая должна быть достигнута в процессе очистки, Lр – БПКполн речной воды до места спуска сточных вод, Lп.д – предельно допустимая БПКполн смеси речной и сточной воды в расчетном створе, kст и kр – константы скорости потребления кислорода соответственно сточной и речной водой; t – продолжительность перемещения воды от места спуска сточных вод до расчетного пункта, сут, равная отношению расстояния по фарватеру от места спуска сточных вод до расчетного пункта Lср к средней скорости течения воды в реке на данном участкеvcp.

Отсюда

(2.10)

Если фактическая БПКполн подлежащей сбросу сточной воды La > Lст, то вода до выпуска в водоем должна быть очищена. Необходимая степень очистки h, %, определяется выражением

(2.11)

Константа kр имеет различные значения в зависимости от температуры воды:

Т 0С 0 5 10 15 20 25 30

kр 0,04 0,05 0,063 0,08 0,1 0,126 0,158

Константу скорости потребления кислорода kст следует либо определять на основе литературных данных и аналогичных показателей для родственных предприятий, либо проводить специальные исследования. По полученным данным строится кривая потребления кислорода, на основании которой и рассчитывается kст.

 

2.4. Расчет степени очистки сточных вод по содержанию растворенного кислорода

В воде водоема после смешения с ней сточных вод количество растворенного кислорода не должно быть менее 4 мг/л (для водоемов питьевого и культурно-бытового вида водопользования).

Если в расчетном створе окажется, что содержание растворенного кислорода больше или равно нормированному, то во всех остальных створах по течению воды его содержание будет большим. При расчете принимается, что если концентрация содержащегося в воде растворенного кислорода не станет ниже 4 мг/л в течение первых двух суток, то снижения в дальнейшем не произойдет. Поскольку растворенный кислород в основном идет на снижения БПК, то при расчете это значение определяется в сбрасываемых сточных водах.

Допустимая концентрация по растворенному кислороду (БПК) в очищенных сточных водах находится по формуле:

Lcm = aQ*(Qp – 0,4Lp – 4)/0,4q – 4/0,4, (2.12)

где Qp – содержание растворенного кислорода в речной воде до места выпуска сточных вод, мг/л;

Lp, Lcm – БПКполн соответственно речной и сточной воды, мг/л;

0,4 – коэффициент для пересчета БПКполн в двухсуточное значение;

4 – минимальная концентрация кислорода в воде.

Если полученная величина Lcm меньше фактического значения БПКполн в сточных водах (Lфcm, мг/л), то последние должны быть очищены до концентрации органических загрязнителей по БПКполн, равной концентрации Lcm. Степень очистки рассчитывается по формуле:

h = 100*(Lфcm – Lcm)/Lcm,(2.13)

где Lфcm – фактическое значение БПКполн в сточных водах, мг/л.

 

2.5. Определение необходимой степени очистки по температуре воды водоема

 

Расчет производится в соответствии с санитарными требованиями, ограничивающими повышение летней температуры воды за счет термальных загрязнений сточных вод, поступающих в водоем. Это условие описывается уравнением

(2.14)

где Tст – максимальная температура сточных вод, при которой соблюдается санитарное требование относительно температуры воды в расчетном створе; Tр – максимальная температура воды водоема до места выпуска сточных вод в летнее время, Tд – допустимое повышение (не более чем на 3°С) температуры воды водоема.

Полученные в результате расчетов Сicm по каждому загрязняющему веществу и необходимая степень очистки сточных вод по вредным являются основой для выбора технологии очистки сточных вод и выбора аппаратов для очистки стоков по их эффективности и нагрузке.

 

Задание на работу

Оценить соответствие состава и свойств сбрасываемых сточных вод нормативным требованиям и рассчитать, при необходимости, степень очистки стоков. Параметры сточных вод для расчета принимаются по варианту, указанному преподавателем (Приложение 1).

Расчет должен включать определение допустимых значений концентрации взвешенных веществ, концентрации вредных веществ и БПКполн по растворенному в воде кислороду в спускаемых сточных водах.

Если фактические значения указанных величин превышают допустимые, то рассчитать необходимую степень очистки сточных вод по этим величинам.

 

4. Рекомендованная литература

1. ГОСТ 17.1.1.01-77(СТ СЭВ 3544-82). Охрана природы. Гидросфера. Использование и охрана вод. Основные термины и определения.

2. Беспамятнов Г.П., Кротов Ю.А. Предельно допустимые концентрации химических веществ в окружающей среде. – Л.: Химия, 1985. – 528 с.

3. Оценка и регулирование качества окружающей природной среды: Учебное пособие для инженера-эколога/Под ред. А.Ф. Порядина и А.Д. Хованского. – М.: НУМЦ Минприроды России, Издательский Дом “Прибой”, 1996. – 350 с.

4. Яковлев С.В. и др. Водоотводящие системы промышленных предприятий: Учеб. для вузов. – М.: Стройиздат, 1990. – 511.

Приложение 1

Варианты заданий

Параметры Варианты расчета
обозначение единица
b мг/л 3,3 9,7 19,2
p мг/л 0,75 0,75 0,25 0,75 0,75 0,25 0,25
Q м3
q м3 0,1 0,2 0,5 0,4 0,3 2,0 1,0
L м
м
Lnp м
x   1,5 1,5 1,5
Vcp м/с 0,2 0,3 0,2 0,4 0,5 0,3 0,5
Hcp м 4,5 3,5 5,5
C мг/л
Cp мг/л 0,1 0,3 0,2 0,6 0,03 0,0002 0,0004
CП.Д. мг/л Бензол 0,5 Цинк 1,0 Железо 0,5 Медь 1,0 Никель 0,1 Этилен 0,005 Ртуть 0,005
Сфст мг/л 0,03 0,04
Qp мг/л
Lp мг/л 3,0 2,9 2,7 2,1 3,0 2,7 2,8
Lфст мг/л 4,0 4,2 3,5 3,8 4,6 4,4 3,7

 



Последнее изменение этой страницы: 2016-04-19; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 35.173.35.159 (0.01 с.)