Сброс сточных вод осуществляется в реку, среднемесячный расход Q которой при 95% обеспеченности составляет по данным гидрометеорологической службы 30 м 
/с. Средняя скорость течения реки 
на участке от выпуска до расчетного створа равна 0,64 м/с.
Средняя глубина реки Нср равна 1,2 м. Участок реки прямой, извилистость выражена слабо.
Выпуск сточных вод производится с расходом (q) 0,6 м3/с. Выпуск береговой. Расстояние от места выпуска до расчетного створа по фарватеру 
равна 3,5 км.
Река используется в качестве источника централизованного водоснабжения и содержит фоновые концентрации взвешенных веществ
= 5 г/м3, 
= 1,8 г/м3, железа 
= 0,01 г/м3, хлоридов
= 100 г/м3. Концентрация взвешенных веществ С в сточных водах, поступающих на очистную станцию, равна 200 г/м3, содержание органических веществ, выраженных 
, равно 250 г/м3.
Требуется определить (рис. 3):
1. Коэффициент смешения сточных вод с водой реки и кратность разбавления стоков в расчетном створе.
2. ПДС веществ, поступающих в водный объект со сточными водами.
3. Необходимую степень очистки по взвешенным веществам и БПК для проектируемых очистных сооружений.
Рисунок 3 - Схема сброса сточных вод в реку
1. Определение коэффициента турбулентной диффузии, коэффициента смешения сточных вод с водой реки и кратности разбавления стоков в расчетномстворе:
;
;
;
;
.
2. Определение ПДС веществ, поступающих в водный объект со сточными водами.
Величина ПДС для железа при 
= 0,3 г/м3 равна:
=12,6 ∙(0,3- 0,01) +0,01 =3,664 г/м3;
= 0,6 ∙3600 ∙3,664 = 7914 г/ч = 7,9 кг/ч.
Величина ПДС для хлоридов при 
= 350 г/м3 равна:
=12,6 ∙(350-100)+100=3250 г/м3;
ПДСС1= 0,6 ∙3600 ∙3250 = 7020000 г/ч=7020 кг/ч.
Величина ПДС для взвешенных веществ составит
|
|
=12,6 ∙0,25+ 5 = 8,15 мг/л = 8,15 г/м3.
=8,15 ∙0,6 ∙3600= 17604 г/ч= 17,6 кг/ч.
Время добегания от места выпуска сточных вод до расчетного створа равно:
t = 
= 5468,75 с = 0,06 сут. < 0,5сут.
Поскольку время добегания меньше 0,5 сут, 
= 0.
Величина ПДС для органических веществ (по 
)составляет:
12,6 *(3 * 
- 1,8) + 1,8 = 12,6*(3*1,005-1,8)+1,8= 17,1 г/м3,
где 
=17,1 мг/л - предельно-допускаемое содержание органических веществ (по ) в спускаемых в водоем сточных водах.
=0,6 ∙ 3600 ∙ 17,1 = 36936 г/ч =36,9 кг/ч.
3. Необходимая степень очистки по БПК составляет:
100 = 93,16% =93,2%.
Необходимая степень очистки по взвешенным веществам составит:
100=95,92%=96%.
ПДС поступающих в водный объект со сточными водами загрязняющих веществ и необходимая степень очистки по взвешенным веществам и БПК представлены в табл. 3.
Таблица 3
Данные расчета ПДС
| Показатели состава сточных вод | Концентрация, вещества, г/ м3 | ПДС, кг/ч | Необходимая степень очистки, % |
| Взвешенные вещества | 8,15 | 17,6 | 96,0 |
| Органические вещества ()
| 17,1 | 36,9 | 93,2 |
| Железо Fе | 3.65 | 7,9 | - |
| Хлориды С1 | - |
Исходные данные к выполнению задания 2
Таблица 4
| Номер варианта | Исходные данные | ||||||||||||||
| Q, м3/с | Vср, м/с | Нср, м | q, м3/с | ξ | φ | L, км | Концентрации загрязняющих веществ, г/м3 | ||||||||
| Взвеш. вещества | Нефте-продукты | SO42- | Cl- | ||||||||||||
| Сф | С | Сф | С | Сф | С | Сф | С | ||||||||
| 0,5 | 1,2 | 0,6 | 1,0 | 1,0 | 0,8 | 0,01 | |||||||||
| 0,51 | 1,4 | 0,61 | 1,5 | 1,1 | 1,0 | 0,02 | |||||||||
| 0,52 | 1,6 | 0,62 | 1,0 | 1,2 | 1,1 | 0,03 | |||||||||
| 0,53 | 1,8 | 0,63 | 1,5 | 1,3 | 1,2 | 0,04 | |||||||||
| 0,54 | 1,9 | 0,64 | 1,0 | 1,4 | 1,3 | 0,05 | |||||||||
| 0,55 | 2,0 | 0,65 | 1,5 | 1,5 | 1,4 | 0,01 | |||||||||
| 0,56 | 2,2 | 0,66 | 1,0 | 1,6 | 1,5 | 0,02 | |||||||||
| 0,57 | 2,4 | 0,67 | 1,5 | 1,7 | 1,6 | 0,03 | |||||||||
| 0,59 | 2,5 | 0,68 | 1,0 | 1,8 | 1,7 | 0,04 | |||||||||
| 0,60 | 2,6 | 0,69 | 1,5 | 1,9 | 0,8 | 0,05 | |||||||||
| 0,62 | 2,7 | 0,70 | 1,0 | 2,0 | 1,0 | 0,01 | |||||||||
| 0,64 | 2,8 | 0,71 | 1,5 | 1,0 | 1,1 | 0,02 | |||||||||
| 0,66 | 2,9 | 0,72 | 1,0 | 1,1 | 1,2 | 0,03 | |||||||||
| 0,68 | 3,0 | 0,73 | 1,5 | 1,2 | 1,3 | 0,04 | |||||||||
| 0,79 | 2,9 | 0,74 | 1,0 | 1,3 | 1,4 | 0,05 | |||||||||
| 0,82 | 2,8 | 0,75 | 1,5 | 1,4 | 1,5 | 0,01 | |||||||||
| 0,84 | 2,7 | 0,76 | 1,0 | 1,5 | 1,6 | 0,02 | |||||||||
| 0,85 | 2,6 | 0,77 | 1,5 | 1,6 | 1,7 | 0,03 | |||||||||
| 0,86 | 2,5 | 0,78 | 1,0 | 1,7 | 1,9 | 0,04 | |||||||||
| 0,88 | 2,4 | 0,79 | 1,5 | 1,8 | 2,0 | 0,05 |
*Значения ПДК для загрязняющих веществ приведены в табл. 5.
|
|
Таблица 5
Предельно допустимые концентрации загрязняющих веществ в воде водных объектов [13]
| Наименование | ПДК, г/м3 |
| Взвешенные вещества | +0,25 к фону |
| Растворенный кислород (не менее) | |
| БПКполн | |
| ХПК | 30/15 |
| Общая минерализация | |
| Азот аммонийный | 2,0 |
| Нитриты | 1.0 |
| Нитраты | 10,2 |
| Нефтепродукты | 0,3 |
| Фенолы | 0,001 |
| Хлориды | |
| Сульфаты | |
| Хром | 0,05 |
| Никель | 0,1 |
| Цинк | 1.0 |
| Железо | 0,3 |
| Свинец | 0,03 |
| СПАВ | 0,5 |
|
|
Охрана почв
Задание 3
Определить массу и объем осадка, образовавшегося после очистки бытовых сточных вод, который допустимо использовать в качестве удобрения для сельскохозяйственного объекта.
1. Составляем уравнение материального баланса, исходя из условия равномерного смешивания осадка с плодородным слоем почвы
,
где 
- фоновая концентрация i -вещества в почве, мг/кг почвы; М - масса плодородного слоя почвы, кг;
- концентрация i -вещества в осадке, мг/кг осадка; т - масса осадка, кг; 
- концентрация i -вещества в почве после смешивания ее с осадком, мг/кг почвы.
Для того, чтобы осадок можно было использовать в качестве удобрения, необходимо соблюдение следующего основного условия:
,
где ПДК – предельно допустимая концентрация i -вещества в почве, мг/кг почвы.
2. Определение объема W и массы М плодородного стоя почвы на участке проводится по формулам
,
где Н - мощность почвенного слоя, м;
S - площадь с/х объекта (участка), м2,
,
- плотность почвы, т/ 
.
3. Масса осадка т, подлежащего размещению на участке, определяется по вышеприведенной формуле материального баланса:
.
4. Максимальный объем осадка V, предназначенного для. размещения на участке, составит:
где рос - плотность осадка, т/ .
Высота осадка будет равна: 
.