3. Методичні вказівки до виконання розрахунково-графічних вправ

3.1. Визначення необхідного ступеня і технологічної схеми очистки стічних вод перед скидом їх у водний об’єкт

Визначення необхідного ступеня очистки стічних вод за основними показниками перед скидом їх у водні об’єкти або на повторне використання передує і визначає методи і способи очистки стічних вод.

При визначенні необхідного ступеня очистки керуються Правилами охорони поверхневих вод від забруднення стічними водами [13], Водним кодексом України [12], а також рекомендаціями природоохоронних і санітарних органів України, науково-дослідних інститутів.

Необхідний ступінь очистки визначається в такій послідовності:

• ступінь змішування і розбавлення стічних вод у розрахунковому створі;

• необхідний ступінь очистки за інтегральними показниками (завислі речовини, БСК, ХСК, вміст розчиненого кисню);

• необхідний ступінь очистки від шкідливих (токсичних) речовин;

• рекомендована технологічна схема очистки.

Форма завдання на виконання РГВ

Вихідні дані

Витрата стічних вод, м³/с ...............................................................................

Реакція pH стічних вод ...................................................................................

Температура, ^оС .............................................................................................

БСК_повн, мг/л ....................................................................................................

БСК₅, мг/л ........................................................................................................

ХСК, мг/л .........................................................................................................

Концентрація завислих речовин, мг/л ...........................................................

Мінеральний склад, сухий залишок, мг/л .....................................................

В тому числі: хлоридів, мг/л ..........................................................................

сульфатів, мг/л ........................................................................

Витрата річки 95 % забезпеченості, м³/с ......................................................

Середня швидкість течії, м/с .........................................................................

Ширина русла, м ............................................................................................

Середня глибина, м .......................................................................................

Жорсткість ложа, n .........................................................................................

Категорія водокористування .........................................................................

Відстань до контрольного створу по фарватеру, км ...................................

Звивистість русла ..........................................................................................

Загальносанітарні показники якості води ріки:

• концентрація завислих речовин, мг/л ................................................

• БСК_повн, мг/л .........................................................................................

• БСК₅, мг/л .............................................................................................

• вміст розчиненого кисню мг/л, влітку .................................................

взимку ...............................................

• максимальна температура води в річці, ^оС ......................................

Особливі вимоги до ступеня очистки стічних вод.

Концентрація шкідливих речовин у воді річки:

Таблиця 4.2. ном. речовин і концентрацій; Таблиця 4.3. ном. речовин і концентрацій.

1.Змішування стічних вод із водою водойми

При скиді стічних вод у проточну водойму тільки частина води водойми змішується із стічними водами, що враховується коефіцієнтом змішування, який визначається за формулою

, (1)

де L – відстань по фарватеру від місця скиду до розрахункового отвору, м;

Q – розрахункова витрата ріки, 95% забезпеченості, м³/с;

q - середня витрата стічних вод, м³/с;

е - основа натурального логарифму;

α - коефіцієнт, який враховує вплив гідравлічних факторів, та визначається як

, (2)

де ς – коефіцієнт звилистості (відношення відстані по фарватеру до відстані по

прямій);

ξ – коефіцієнт, який враховує спосіб скиду стічних вод, який дорівнює для

берегового випуску 1 і 1,5 при випуску в фарватер;

Д – коефіцієнт турбулентної дифузії для рівнинних рік, що визначається як

, (3)

де V_сер – середня швидкість течії в річці, м/с;

H_сер – середня глибина річки, м;

–швидкісний множник, який визначають за формулою М.М.Павловського

, (4)

де R – гідравлічний радіус водотоку, м;

y – показник ступеня, який можна визначати за спрощеними формулами:

при ;

при ;

n - коефіцієнт жорсткості ложа ріки;

М - функція швидкісного множника

Якщо шлях змішування складається із окремих ділянок з суттєво різними значеннями V_i і H_i, то визначають середньозважену величину Д, яка буде дорівнювати:

, (5)

де l_i – довжина ділянки з постійними V_i, H_i, _I, м;

n – кількість ділянок.

Після обчислювання коефіцієнта змішування визначають коефіцієнт розбавлення, який дорівнює

. (6)

2. Визначення необхідного ступеня очистки стічних вод.

Ефективність очистки стічних вод визначається для різних компонентів забруднень за формулою

, (7)

де C_en – концентрація забруднюючої речовини перед очисними спорудами, мг/л;

C_ex – концентрація забруднюючої речовини, яка може бути скинута у водний об’єкт із стічними водами, мг/л.

Правила охорони поверхневих вод від забруднення стічними водами розділяють усі поверхневі водні об’єкти на такі категорії водокористування:

• для господарчо-питного водопостачання;

• культурно-побутового;

• рибогосподарчого загального;

• для збереження і відтворення цінних порід риб.

У табл. 4.1 наведені загальні вимоги до складу і властивостей води водних об’єктів у контрольному створі після скиду в них стічних вод, а в таблиці 4.2 – граничнодопустимі концентрації деяких токсичних речовин у воді водних об’єктів і ефект їх вилучення на спорудах біологічної очистки стічних вод населеного пункту. В табл. 4.3 наведені речовини, які не вилучаються в процесі біохімічної очистки і їх ГДК у водних об’єктах. Для цих речовин необхідно передбачати локальну фізико-хімічну очистку на підприємствах перед скидом у міську мережу. Якщо в разі розбавлення річною водою в контрольному створі буде досягнута концентрація цих речовин у воді водойми, яка задовольняє умові:

,

то можливий скид таких речовин у водойму.

Речовини, для яких вказано – відсутність, в мережу водовідведення скидати заборонено.

Граничнодопустима концентрація завислих речовин в очищених стічних водах, які скидаються в проточну водойму, визначається за формулою, мг/л:

, (8)

де p – допустиме збільшення концентрації завислих речовин у воді водойми після скиду стічних вод (табл. 4.1), мг/л;

С_p – мінімальна концентрація завислих речовин в воді водойми, мг/л.

Визначення необхідного ступеня очистки стічних вод за БСК_повн.

Максимальне граничне значення БСК_повн у стічних водах, що скидаються, мг/л; г/м³; визначається за формулою:

, (9)

де L_гр – гранично допустиме БСК_повн суміші річної істічних вод у контрольному створі, мг/л;

L_р – БСК_повн річної води до місця скиду стічних вод, мг/л;

K₁ – константа швидкості споживання кисню стічними водами, яка приймається з табл. 4.4 залежно від температури;

t - тривалість переміщення води від місця випуску до розрахункового створу, доб,

t = L / V_сер.

Таблиця 3.1