Раздел 2
РАСЧЕТ НЕОБХОДИМОЙ СТЕПЕНИ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД
С целью сохранения самоочищаемой способности водоема, под которой подразумевают совокупность гидродинамических, биохимических и физико-химических процессов, приводящих к снижению концентрации внесенных в них органических и минеральных загрязнений, необходимо определить степень очистки сточных вод по основным показателям или определить основные параметры технологической схемы очистки воды.
К расчетным параметрам относят:
· коэффициент смешения сточной воды с водой водоема;
· степень очистки по взвешенным веществам и допустимое содержание взвешенных веществ в сточной воде, сбрасываемой в водоем;
· необходимую степень очистки сточных вод по БПК и концентрацию БПК20 в сточной воде, сбрасываемой в водоем;
· содержание кислорода в критической точке и необходимую степень очистки сточных вод по растворенному в воде водоема кислороду;
· дефицит кислорода в критической точке и время протока воды до контрольного створа.
Расчет коэффициента смешения сточной воды с водой реки
Коэффициент смешения сточной воды с водой водоема ]
,
где: G - коэффициент смешения, показывающий какая часть речного расхода смешивается со сточной водой в максимально загрязненной струе расчетного створа
А – коэффициент, учитывающий гидравлические факторы смешения, определяемый по формуле:
,
здесь j - коэффициент извилистости русла реки, равный отношению расстояния от места выпуска сточных вод до расчетного створа по фарватеру реки к расстоянию между этими выпусками по прямой;
x - коэффициент, зависящий от типа выпуска сточных вод в реку[9],x=1;
Е – коэффициент турбулентной диффузии для равнинных рек (м2/с), определяемый по формуле:
,
где L1, L2, Ln – длины участков реки, м;
V1, V2, Vn – средняя скорость течения реки на 1,2 и n участке реки, м/с;
H1, H2, Hn – средняя глубина реки на 1,2 и n участке реки, м;
L – расстояние от места выпуска сточных вод до расчетного створа, м;
Q – наименьший среднемесячный расход воды в реке года 95%-ной обеспеченности, м3/ с;
q – среднесекундный расход сточных[ вод, отводимых с очистной станции в реку, м3/c.
Для участка реки в общем случае можно использовать формулу
E = vср Нср/ 200,
Оптимальным следует считать коэффициент смешения (G) в пределах 0,76-0,99.
Расчет степени очистки по взвешенным веществам
Допустимое содержание взвешенных веществ в сточных водах, сбрасываемых в водоем, определяем по формуле [5,6]:
, г/м3,
где, р – допустимое увеличение концентрации взвешенных веществ в водоеме после спуска сточных вод, г/м3;
b – содержание взвешенных веществ в воде водоема до спуска сточных вод, г/м3
Степень очистки по взвешенным веществам
где, bобщ – концентрация взвешенных веществ в сточной воде, поступающей на очистную станцию, г/м3.
Расчет степени очистки по БПК20
Допуская при определении необходимой степени очистки сточных вод по БПК20, что константы скорости потребления кислорода сточной Кст и речной Кр водой равны между собой, можно рассчитывать БПК20 смеси речной и сточной воды в месте выпуска сточных вод [5,6].
, г/м3,
где К1 – константа скорости потребления кислорода, определяемая для искомой температуры (t) по формуле:
,
здесь К1(20) – константа скорости потребления кислорода при 200С;
LT – допустимое БПКполн смеси речной и сточной воды в расчетном створе, г/м3;
Т – продолжительность протока воды от места спуска до речного створа, сут, определяемая по формуле:
, сут,
где Vср – скорость течения воды в реке, м/с.
=К1(20)= 0,1
Допустимое значение БПК20 сточных вод, спускаемых в водоем, определяют по формуле:
,
где Lр – БПКполн речной воды до места выпуска сточных вод, г/м3.
Принимаем Lст с достижением БПК 15 г/м3.
Требуемую степень очистки сточных вод на БПКполн определяют по формуле:
