4.2. Определение предельно допустимых концентраций сточных вод, сбрасываемых в водоем

Допускается сбрасывать в водоем сточные воды с определенной степенью загрязненности, поскольку водоем обладает самоочищающей способностью. Самоочищением называется снижение концентрации примесей в воде водоема в результате протекающих там физических, химических и биологических процессов. Самоочищающая способность водоема зависит прежде всего от состава его воды. Кроме самоочищающей, водоем еще обладает разбавляющей способностью, которая зависит от расхода воды в водоеме. При протекании сточных вод от места выпуска до контрольного створа происходит их разбавление водой реки с одновременным самоочищением водоема. Если концентрации сточных вод не превысят некоторой предельно допустимой величины, то нормативное качество воды в контрольном створе реки будет сохранено. Полное смешение стоков с рекой происходит на некотором расстоянии от места выпуска.

Для учета расхода воды, участвующего в смешении, вводят коэффициент разбавления γ. γ показывает, какая доля расхода реки участвует в смешении со сточными водами в контрольном створе, и определяется по формуле И.Д. Родзиллера:

|4.1|

где: g - коэффициент разбавления на расстоянии z,

Q - расход реки, м³/c

q -средний расход сточных вод, м³/c;

е - основание натурального логарифма;

z - расстояние от места выпуска сточных вод до контрольного створа по фарватеру (контрольный створ находится на 1 км выше по течению реки от пункта водопользования), м;

a- коэффициент, учитывающий влияние гидравлических факторов:

|4.2|

где: j - коэффициент извилистости русла реки (отношение длины между двумя пунктами по фарватеру реки к длине по прямой);

x- коэффициент, зависящий от места выпуска сточных вод, равный для берегового выпуска 1, для выпуска в фарватер - 1,5;

Е - коэффициент турбулентной диффузии.

Для равнинных рек Е находят по формуле Потапова:

|4.3|

где: n_ср - средняя скорость в водоеме, м/с;

Н_ср - средняя глубина водоема, м.

С учетом коэффициента разбавления определяют предельно допустимые концентрации загрязнений в сточных водах, сбрасываемых в водоем. ПДК определяются из уравнений массового баланса примесей в сточных водах и в воде реки.

ПДК взвешенных веществ.

Предельно допустимое содержание взвешенных веществ в сточных водах, спускае­мых в водоём, определяется по формуле:

b (мг/л); |4.4|

где: р - допустимое по санитарным правилам увеличение содержания взвешенных веществ в воде водоема после выпуска сточных вод, мг/л;

b - содержание взвешенных веществ в воде водоёма до спуска сточных вод, мг/л.

Пдк биоокисляемых органических примесей по показателю бпк20

Предельно допустимое БПК₂₀ сточных вод, сбрасываемых в водоём, определяется по формуле:

( мг /л); |4.5|

где: L_вод - предельно допустимое по санитарным нормам БПК₂₀ воды водоёма после спуска сточных вод (в зависимости от катего­рии водоёма);

L_р - БПК₂₀ речной воды до спуска сточных вод, мг/л;

К₁ - константа скорости потребления кислорода;

t - время протока воды от места выпуска до контрольного створа, в сутках;

(сут); |4.6|

ПДК биоокисляемых органических примесей

по содержанию растворенного кислорода в водоеме.

Предельно допустимое БПК₂₀ сточных вод, спускаемых в водоём, по содержанию растворенного в воде кислорода определяется по формуле:

мг/л, |4.7|

где: О_р - содержание растворенного кислорода в речной воде до спуска

сточных вод, мг/л;

g×Q - расчётный расход воды, участвующий в смешении, м³/с;

q - расход сточных вод, м³/с;

L_p – фоновое БПК₂₀ речной воды, мг/л;

0,4 - коэффициент для пересчёта БПК₂₀ в БПК₂ (двухсуточное);

4 - наименьшая концентрация растворенного кислорода,

которая должна сохраняться в воде водоема, мг/л.

ПДК азота аммонийного, нитритов и нитратов

Предельно допустимые концентрации соединений азота: N-NH₄⁺, N-NO₂^-, N-NO₃^- в сточных водах, сбрасываемых в водоём, определяются из уравнения баланса:

N * q + N^р * g×Q = N-ПДК^р * (q +g×Q); |4.8|

где: N - предельно допустимая концентрация компонента в сбрасываемых сточных водах, мг/л,

N^р - фоновая концентрация компонента в реке (по заданию), мг/л,

N-ПДК^р – предельно допустимая концентрация определяемого компонента в воде водоема, по таблице 4.1;

g×Q - расчётный расход реки, участвующий в смешении, м³/с;

q - расход сточных вод, м³/с.