Практична робота № 5 Загальний принцип встановлення гранично допустимого скиду для водотоків

1.1 Мета роботи: оволодіти методикою проведення розрахунків гранично допустимого скиду для проточного джерела забруднення і кожного виду шкідливих домішок з урахуванням їх комбінованої дії.

1.2 Короткі теоретичні відомості

Основним нормативом скидів забруднюючих речовин є гранично допустимий скид (ГДС) – маса речовини у стічних водах, максимально допустима в об’єктах водовідведення з установленим режимом в даному пункті водного об’єкту за одиницю часу з метою забезпечення норм якості води у контрольному пункті. ГДС – межа по витратах стічних вод і концентрації в них шкідливих домішок – встановлюється з урахуванням гранично допустимих концентрацій шкідливих речовин в місцях водокористування (в залежності від виду водокористування), асимілюючої спроможності водного об’єкта, перспектив розвитку регіону і оптимального розподілу шкідливих речовин, що скидаються, поміж водокористувачами, які скидають стічні води.

Загальний принцип встановлення ГДС - величина ГДС має гарантувати досягнення встановлених норм якості води при найгірших умовах розбавлення у водному об’єкті.

При скиданні стічних вод або інших видах господарської діяльності, які впливають на стан водних об’єктів, та які використовуються для господарсько-питних та культурно-побутових цілей, норми якості поверхневих вод мають додержуватись на водотоках, починаючи із створів, розташованих за один кілометр вище найближчого за течією пункту водокористування (тобто водозабір для господарсько-питного водопостачання, місця для організованого відпочинку населення, територія населеного пункту тощо); а на водоймах – на акваторії в радіусі одного кілометра від пункту водокористування. Найближчі пункти водокористування визначаються органами санітарно-епідеміологічної служби.

При скиданні стічних вод або інших видах господарської діяльності, які впливають на стан рибогосподарських водотоків або водойм, норми якості поверхневих вод мають дотримуватися протягом всієї ділянки водокористування, починаючи з контрольного створу, який визначається в кожному конкретному випадку органами Держеконагляду, але далі, як на відстані 500 м від місця скидання стічних вод або розташування інших джерел забруднення вод (наприклад, місця добування корисних копалин, виконання певних робіт на водному об’єкті тощо).

В основі визначення ГДС лежить методика розрахунку концентрацій, створюваних у контрольних пунктах – розрахункових створах – з урахуванням їх розбавлення, вкладу інших джерел, перспектив розвитку тощо.

Гранично допустимий скид визначається для всіх категорій водокористування як добуток максимальних годинних витрат стічних вод q (м³/год) на допустиму концентрацію в них забруднюючих речовин С_сm (г/м³) згідно формули:

ГДС = С_ст • q, (5.1)

У відповідності з Санітарними правилами і нормами охорони поверхневих вод від забруднень для скидання вод в межах міста чи населеного пункту концентрації встановлюються на рівні відповідних ГДК. Допустиму концентрацію забруднюючих речовин у стічних водах ( С_ст) знаходять з рівняння:

ГДК = С_в + (С_ст – С_в) / n , (5.2)

де – Св – концентрація забруднюючих речовин у річці до спуску стічних вод.

Для проведення розрахунків умов спуску стічних вод у проточні водоймища необхідно визначити кратність розбавлення стічних вод річковою водою у пункті водокористування за методом Фро­лова – Родзіллера.

Кратність розбавлення визначають розрахунковим шляхом по формулі:

n = (γ Q + q) /q, (5.3)

де n – кратність розбавлення; γ - коефіцієнт змішування, який показує яка частина води водоймища (Q) приймає участь в розбавленні кількості стічної води, що випускається (q).

Якщо вся вода річки приймає участь у розбавленні стічних вод, то γ = 1, у всіх інших випадках - γ < 1. Коефіцієнт змішування розраховується по формулі:

γ = (1 – β) / [1 + β • Q / q] (5.4)

де β – проміжний коефіцієнт , який розраховують за формулою:

β = е^-α3√L; (5.5)

де L - відстань за фарватером від місця скидання стічних вод до найближчого створу водокористування, м; α — коефіцієнт, що враховує гідравлічні умови змішування; визначається за формулою:

α = ε φ ³√ D / q, (5.6)

де ε – коефіцієнт, який залежить від місця спуску стічних вод в водоймище ( при випуску біля берега він дорівнює 1, при спуску в бистрінь ріки – 1,5); φ – коефіцієнт покрученості річки, який дорівнює відношенню відстані по фарватеру від місця спуску стічних вод до створу найближчого пункту водокористування (L_ф) до відстані до цього ж пункту по прямій (L _прям), тобто

φ = L_ф / L _прям (5.7)

D - коефіцієнт тур­булентної дифузії, що для рівнинних рік становить:

D = V_ср Н_ср / 200, (5.8)

де V_ср - середня швидкість течії на дільниці між випуском стічних вод і створом пункту водокористування; Н_ср – середня глибина річки на цій ділянці.