Лабораторная работа № 2 (4 часа)

Определение необходимой степени очистки сточных вод

Цель работы : определение необходимой степени очистки сточных вод по основным показателям перед сбросом в поверхностные водоемы предшествует и предопределяет методы и способы очистки сточных вод.

Обеспечивающие средства (материалы и пособия): е: калькулятор, пишущие принадлежности, пробы воды.

Теоретические сведения.

При определении необходимой степени очистки необходимо руководствоваться Правилами охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами, Основами водного законодательства России, а также рекомендациями научно-исследовательских институтов.

Необходимая степень очистки определяется по общесанитарному показателю вредности (БПК, кислороду, взвешенным веществам, рН) и токсическим веществам. Последний показатель принимается в расчет при очистке промышленных стоков, но и при очистке городских сточных вод иногда приходится производить расчет, если совместно с бытовыми очищаются стоки промышленных предприятий.

Последовательность определения необходимой степени очистки:

- определяется степень смешения и разбавления сточных вод в расчетном створе (на 1 км выше места использования водоема для водопользования);

- определяется необходимая степень очистки по взвешенным веществам, БПК, кислороду;

- определяется необходимая степень очистки по токсическим веществам.

Выполнение работы:

1. СМЕШЕНИЕ СТОЧНЫХ ВОД С ВОДОЙ ВОДОЕМА

При выпуске сточных вод в проточный водоем полного смешения их не происходит. Фактически в смешении участвует только часть расхода реки. Степень смешения будет зависеть от соотношения расходов речной и сточной воды, от скорости течения в реке, ее глубины, извилистости, от типа выпуска и расстояния, от места выпуска до расчетного створа.

Для более точного учета расхода реки, участвующего в смешении со сточной водой, вводят так называемый коэффициент смешения. Его рекомендуется определять по методу В.А. Фролова и И.Д. Родзиллера

                                         a =                                   (1)

где а – коэффициент смешения на расстоянии L; L – расстояние от места выпуска сточных вод до расчетного пункта ближайшего водопользования; Q – расход реки, м³/с; q – средний расход сточных вод, м³/с; е – основание натурального логарифма; α - коэффициент, учитывающий влияние гидравлических факторов,

(2)

φ – коэффициент извилистости русла реки (отношение длины между двумя пунктами по фарватеру к длине по прямой); ζ – коэффициент, зависящий от места выпуска сточных вод, равный для берегового выпуска 1 и для выпуска в фарватер 1,5; Е – коэффициент турбулентной диффузии.

Для равнинных рек Е находят по формуле

                                           E =                                     (3)

где V_ср – средняя скорость воды в реке, м/с; Н_ср – средняя глубина водоема, м.

Если путь смешения состоит из отдельных участков с резко отличающимися значениями V и Н, то величина Е определяется по формуле

                      E =                (4)

где l₁,... , l_n, V₁,…,V_n, H₁,…, H_n – соответственно длины, скорости и глубины на участках: l = l₁ + l₂ + … + l_n.

Коэффициент смешения a показывает, какая часть расхода реки смешивается со сточной водой. При подсчете коэффициента a можно пользоваться вспомогательными данными, приведенными в таблице 1, 2.

Таблица 1

Значение

Таблица 2

Значение

При расчетах не менее важно знать кратность разбавления сточных вод в максимально загрязненной струе расчетного створа. Коэффициент разбавления определяется по формуле Фролова – Родзиллера

                                            n =                                       (5)

где n - коэффициент разбавления в максимально загрязненной струе; q - расход сточных вод, м³/с; a - коэффициент смешения по формуле Родзиллера, показывающий, какая часть расхода реки смешивается со сточной жидкостью в максимально загрязненной струе данного раствора; Q - расчетный расход воды в реке, м³/с.

В ряде формул по определению допустимой величины загрязнений сточных вод при выпуске в водоем встречается множитель , который можно выразить через коэффициент разбавления n

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НЕОБХОДИМОЙ СТЕПЕНИ ОЧИСТКИ

Согласно Правилам охраны поверхности вод от загрязнения сточ­ными водами, устанавливают нормативы качества воды в водоемах у мест расположения ближайших к выпуску сточных вод пунктов водо­пользования. Все поверхностные водоемы подразделяются:

на водоемы питьевого и культурно-бытового водопользования;

на водоемы, используемые для рыбохозяйственных целей.

В табл. 3-5 приведены нормативы качества воды и предельно до­пустимые концентрации некоторых токсичных веществ в воде водоемов после сброса в них сточных вод.

Таблица 3

Общие требования к составу и свойствам воды водных

объектов у пунктов питьевого и культурно-бытового водопользования

Таблица 4

Общие требования к составу и свойствам воды, водных объектов, используемых для рыбохозяйственных целей

Таблица 5