Полезное:
Как сделать разговор полезным и приятным
Как сделать объемную звезду своими руками
Как сделать то, что делать не хочется?
Как сделать погремушку
Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами
Как сделать идею коммерческой
Как сделать хорошую растяжку ног?
Как сделать наш разум здоровым?
Как сделать, чтобы люди обманывали меньше
Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?
Как сделать лучше себе и другим людям
Как сделать свидание интересным?
Категории:
АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Определение необходимой глубины очистки сточных вод
В исходных данных предусмотрено расположение выпуска сточных вод за пределами населенного пункта. Поэтому необходимая глубина очистки стоков, в соответствии с требованиями "Правил охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами", может быть определена с учетом их разбавления в водном объекте. Следовательно, эта задача будет иметь два этапа решения: - расчет разбавления сточных вод при их выпуске в водный объект; - расчет показателей качества нормативно чистых сточных вод.
4.1. Расчет разбавления сточных вод при их выпуске в водный объект.
В курсовом проекте предполагается выпуск сточных вод в реку. Поэтому для определения кратности разбавления сточных вод используется методика Фролова – Родзиллера, изложенная в [2]. Расчет разбавления сточных вод начинаем с идентификации речного потока по М.Ф. Скрибному (табл. 2.1. [2]). В связи с недостаточностью исходных данных для определения коэффициента шероховатости ложа реки произведем идентификацию с некоторыми допущениями. Условно будем считать:
1 - распределение по масштабу: - при средней ширине реки B=350 м – средняя река;
2 - по условиям течения: коэффициент извилистости реки
где: l – расстояние от выпуска сточных вод до контрольного створа по фарватеру реки l= 720 м; ln – расстояние от выпуска сточных вод до контрольного створа по прямой ln =650 м; f = 1,11; 1,1 < 1,11 < 1,25 – сравнительно благоприятные условия;
3 - по скорости течения:
здесь: Q – расход речного потока Q = 19.5 км3/год = 618,34 м3/с; Нср – средняя глубина реки Нср = 10 м; vср = 0,18, при средней скорости течения 0,1 < 0,18< 0,3 м/с – река со средней скоростью течения; По таблице 2.1 [2] определяем характеристику русла и коэффициент шероховатости ложа реки. Принимаем – средняя река с сравнительно благоприятными условиями течения, со средним течением. Принятый коэффициент шероховатости ложа реки nш = 0,035. Далее выполняется расчет кратности разбавления сточных вод при их выпуске в реку в летних условиях: - Коэффициент у, определяемый по формуле: у= 1,3*√ пш = 1,3* √0,035 = 0,243 - Коэффициент Шези:
где, R – гидравлический радиус речного потока, в летних условиях принимается равным средней глубине реки, Нср = R = 10 м. - Коэффициент турбулентной диффузии, м2/с,
здесь, g – ускорение свободного падения, g = 9,81 м/с2. - Коэффициент, учитывающий гидравлические условия в реке
где, q – расход смешанных сточных вод q = 108725 м3/сут = 1,26 м3/с. x – коэффициент, учитывающий расположение выпуска сточных вод, в данном случае выпуск у берега x = 1. - Коэффициент смешения: - Кратность разбавления: Теперь произведем расчет кратности разбавления сточных вод в зимний период для различных периодов ледостава: - Коэффициент, учитывающий влияние ледового покрова: здесь, nл – коэффициент шероховатости нижней поверхности льда, принимается по П.Н. Белоконю. - Приведенный коэффициент шероховатости ложа реки: - Приведенный гидравлический радиус речного потока, м.: Rпр = 0,5 Hср = 0,5*10 =5 м. - коэффициент упр : упр = 1,3*√ nш.пр упр(0-10) = 1,3*√ 0,018×10-3= 0,006 упр(10-20) = 1,3*√ 1,7×10-3= 0,05 упр(20-60) = 1,3*√ 3,3×10-3= 0,07 упр(60-80) = 1,3*√ 7×10-3= 0,11 упр(80-100) = 1,3*√ 14×10-3= 0,15
- Приведенный коэффициент Шези: - Коэффициент турбулентной диффузии, м2/с: - Коэффициент, учитывающий гидравлические условия в реке:
- Коэффициент смешения:
- Кратность разбавления сточных вод:
Результаты расчетов сведены в таблицу 5.
Таблица 5 Разбавление сточных вод при их выпуске в реку
4.2. Расчет показателей качества нормативно чистых сточных вод Величины показателей качества нормативно чистых сточных вод определяются для летнего и зимнего периода. Поэтому в расчетах используются значения кратностей разбавления сточных вод, полученные для названных периодов (для зимнего периода принимается в качестве расчетного наименьшее значение кратности разбавления), а именно: - для летнего периода nл = 5,4, - для зимнего периода nз = 1,007. Концентрация взвешенных веществ, мг/л: - в летний период Сст.л = Сф + плСу - в зимний период Сст.з = Сф + пзСу, где: Сф – фоновая концентрация взвешенных веществ в воде водного объекта, Сф = 5,0 мг/л (характеристика водного объекта); Су – допустимое увеличение концентрации взвешенных веществ в воде водного объекта по отношению к фоновой концентрации в контрольном створе, принимаемое в зависимости от вида водопользования. Для водных объектов культурно-бытового вида водопользования Су = 0,75 мг/л. Сст.л =5,0+5,4*0,75= 9,05 (мг/л) Сст.з = 5,0+1,007*0,75= 5,76 (мг/л). Величина БПКполн, мг/л: Lст = n × Lнр ×10 kстt -(n -1) Lф ×10( kcm - kф ) t kф = kф 20 [1,12(Т +1)-0,038] T -20 , здесь: Lнр – норматив на БПКполн в воде водного объекта, определяемый в зависимости от вида водопользования. Для водных объектов культурно-бытового водопользования Lнр = 6,0 мг/л; kст – константа скорости потребления кислорода органическими веществами, содержащимися в сточной воде, сут-1. kст =0,0045 сут-1; t – время перемещения воды от выпуска сточных вод до контрольного створа, сут.:
Lф – фоновое значение БПКполн в воде водного объекта, мг/л. Lф =3,0 мг/л; kф20 - константа скорости потребления кислорода органическими веществами, содержащимися в воде реки, при температуре 20 ºС, сут-1. kф20 = 0,0001 сут-1; Т – фактическая фоновая температура воды в реке, ºС. Т = 20 ºС; kф - константа скорости потребления кислорода органическими веществами, содержащимися в воде реки, с учетом фактической фоновой температуры, сут-1; - в летний период величина БПКполн, мг/л: kф = 0,0001* [1,12*(20 +1)-0,038]20-20 = 0,0001 Lст = 5,4*6*100,0045*0,05 -(5,4-1)* 3*10(0,0045 -0,0001)*0,05 = 19,2 - в зимний период величина БПКполн, мг/л: kф = 0,0001* [1,12*(20 +1)-0,038]4-20 = 0,00011 Lст = 1,007*6*100,0045*0,05 -(1,007-1)* 3*10(0,0045 -0,0001)*0,05 = 6,0 Температура, ºС: Допустимое изменение температуры воды водного объекта после выпуска в него очищенных сточных вод для водных объектов питьевого и культурно-бытового назначения не должно повышаться более чем на 3 ºС по сравнению со среднемесячной температурой воды самого жаркого месяца за последние 10 лет. Тст = Тф + пТу, где: Тф – фоновое значение температуры воды в реке, Тф = 20 ºС; Ту – допустимое увеличение температуры воды в контрольном створе, в летнее время Ту≤3 ºС; - летний период Тст = 20+5,4*3=36,2 ºС - зимний период Тст = Тф + пТу = 4 + 1,007*3 = 7 ºС
Концентрация растворенного кислорода, мг/л: Для водных объектов культурно-бытового вида водопользования концентрация растворенного кислорода в воде должна быть не ниже 6 мг/л в летний и 4 мг/л в зимний периоды.
- в летний период
где: а - растворимость кислорода в воде при расчетной температуре (табл. 2.4 [2]), при Тф = 20 ºС а =9,02 мг/л; bф - фоновая концентрация кислорода в воде реки, bф = 5,0 мг/л; bст - содержание кислорода в смешанной сточной воде, bст = 1,0 мг/л; К2 - константа аэрации (табл. 2.5 [2]), К2 = 0,5; Ксм - константа скорости потребления кислорода смесью сточных вод и воды водоёма, сутки-1.
- в зимний период
Активная реакция среды (рН): Расчетное значение должно быть больше 6,5 и меньше 8,5.
здесь: рК1 - отрицательный логарифм первой константы диссоциации угольной кислоты (табл. 2.6 [2]); - в летний период рК1 = 6,38 - в зимний период рК1 = 6,55 [ НСО 3ˉ ] – фоновая концентрация бикарбонатов, [ НСО 3ˉ ] = 3,0 мг.экв./л; [ СО2св ] – концентрация углекислого газа в воде реки, мг.экв./л; [ Ск.ст. ] – концентрация кислот в смешанных сточных водах, [ Ск.ст. ] = 75,6 мг.экв./л. [ Сщ.ст ] –концентрация щелочей в смешанных сточных водах, [ Сщ.ст ]=193,61 мг.экв./л.
- в летний период
- в зимний период
Результаты расчетов сведены в таблицу 6, при этом: - для концентрации растворенного кислорода в летний и зимний периоды приведены значения, соответствующие нормативному содержанию в воде водного объекта культурно-бытового вида водопользования; - для активной реакции среды в летний и зимний период – фоновое значение, чтобы не нарушить кислотно-щелочной баланс реки. Таблица 6 Показатели качества нормативно чистой сточной воды
|