Водно-экологичекий анализ водопользования города с населением 136,55 тыс. чел.

 

3.3.1 Определение  концентраций загрязнения по взвешенным веществам

 

Концентрация взвешенных веществ в хозяйственно-бытовых  сточных водах определяется по формуле:

, мг/л;

bⁿ – норма взвешенных веществ на человека в сутки (bⁿ = 65 г/чел.сут.) по таблице 4.1 [5].

q_n – норма водоотведения, определяется в зависимости от санитарного благоустройства зданий по таблице А1 [1].

Т.к. в городе два района:

 мг/л

 мг/л

Концентрация взвешенных веществ в производственном стоке  по заданию на проектирование b_пр. = 160 мг/л

Концентрация взвешенных веществ в общем стоке определяется по формуле:

 

 , мг /л

 

  мг /л

 

3.3.2  Определение  концентраций загрязнений по  БПК₅

 

Концентрация по БПК₅ хозяйственно-бытовых сточных вод определяется по формуле:

, мг /л;

где Lⁿ – норма БПК₅ на человека в сутки (Lⁿ = 60 г/чел.сут.) по таблице 4.1[5].

q_n – норма водоотведения, определяется в зависимости от санитарного благоустройства зданий по таблице А1 [1].

Т.к. в городе два района:

 мг/л;

 мг/л

По заданию на проектирование БПК₅ в производственном стоке равно 203 мг/л.

Концентрация  БПК₅ в общем стоке определяется по формуле:

 

, мг/л;

 

, мг/л

 

3.3.3 Определение  концентрации загрязнений по  СПАВ

 

По заданию на проектирование СПАВ в производственном стоке отсутствует.

Определяем концентрацию по СПАВ в хозяйственно-бытовых сточных водах: К^х-б = , мг/л;

где Kⁿ – норма по СПАВ на человека в сутки (Kⁿ = 2.5 мг/л) по таблице 4.1 [5];

q_n – норма водоотведения, определяется в зависимости от санитарного благоустройства зданий по таблице А1 [1].

Т.к. в городе два района:

К^х.б _А=

=13,9 мг/л.

К^х.б _В=

=11,9 мг/л.

Определяем концентрацию загрязняющих веществ по СПАВ:

К_en=

, мг/л;

 

К_en=

=7,8 мг/л.

 

3.3.4 Определение  концентрации по специфическим  загрязнителям 

 

По заданию на курсовое проектирование специфические загрязнители в хозяйственно - бытовом стоке отсутствуют, а С_пр.=35мг/л.

Определяем концентрацию загрязняющих веществ по специфическим  загрязнителям:

С_en=

, мг/л;

 

С_en=

=13,36 мг/л.

На основании вышеприведенных  расчётов на канализационные очистные сооружения поступают сточные в следующем составе:

3.4 Определение требуемой степени очистки сточных вод, поступающих на очистные сооружения

 

     Необходимая степень очистки определяется в соответствии с санитарными требованиями и условиями сброса их в водоем, а также с данными по загрязненности водоема различными компонентами.

В зависимости от численности  населения в водоём допускается  сбрасывать сток с концентрацией:

• b_ПДК = 25 мг/л;
• L_ПДК = 20 мг/л.

       Требуемая степень очистки сточных вод зависит от концентрации данного вида загрязнений в речной воде, от конструкции выпуска сточных вод в водоем и, следовательно, от коэффициента смешения сточных вод с речной водой в месте выпуска.

Характеристика реки, в которую сбрасываются сточные  воды:

• расход реки Q_r=12 м³/с;
• скорость реки v_r=0,23 м/с;
• глубина реки h_r=1,60 м;
• содержание взвешенных веществ b_r= 28 мг/л;
• показатель загрязнения по БПК L_r =1,85 мг/л;
• содержание кислорода О_2r=5,90 мг/л;
• расчетный створ находится на расстоянии от места выпуска по прямой l_пр= 0,5 км и по фарватеру l_ф= 0,6 км.

 

3.4.1 Определение коэффициента смешения сточных вод с речной водой

 

Коэффициент смешения  а, определяется по методу Родзиллера и Фролова по формуле:    

где а – коэффициент  смешения;

      е – основание натурального логарифма е=2.73;

      α – коэффициент, учитывающий гидравлические факторы смешения и определяется по формуле:

;

где – коэффициент извилистости реки, определяемый через расстояния от места выпуска сточных вод до расчетного створа по прямой L_пр и по фарватеру L_ф , в м;

       ξ – коэффициент, зависящий от места сброса сточных вод в водоем (ξ= 1.5);

Е -  коэффициент турбулентной диффузии, определяющийся по формуле:

где V_ср   – средняя скорость течения реки, м/с;

_.Н_ср  – средняя глубина реки, м;

Qr  – расход реки, м ³/с;

q_w  – расход сбрасываемой сточной воды, м ³/с.

 

 

 

 

 

 

3.4.2 Определение необходимой степени очистки  сточных вод по взвешенным веществам.

 

  Согласно санитарным  требованиям предельно допустимое  содержание взвешенных веществ  в воде сбрасываемой в водоем  определяется по формуле:

, мг/л;

где b_ex – допустимая концентрация взвешенных веществ в очищенном стоке, мг/л;

Р - допустимое увеличение концентрации взвешенных веществ в  водоеме после сброса сточных  вод, т.к. река относится к первому виду санитарного пользования в соответствии с указанием Минприроды РБ P =0.75 мг/л;

 br   - концентрация взвешенных веществ в воде водоема до сброса сточных вод .

 мг/л

 

3.4.3 Определение необходимой степени очистки сточных вод по БПК₅.

 

  Концентрация загрязнений  в сточных водах, удовлетворяющая санитарным требованиям при сбросе их в водоем определяется по формуле:

 

 

где L_ex -БПК₅ очищенных сточных вод ;

      L_r – БПК₅ речной воды до места сброса сточных вод ;

      L_np.дon. — предельно допустимое значение БПК полное смеси речной и сточной воды в расчетном створе, L_np.доп. =3мг/л;

     К_ст., К_r. - константы скорости потребления кислорода сточной и речной воды, К_cт. =0.15; Кр. =0.1

    Т - продолжительность течения речной воды от места выпуска сточных вод до расчетного створа, определяется по формуле:

 

 

3.4.4 Определение необходимой степени очистки сточных вод по растворенному кислороду.

 

       В  данном курсовом проекте предусматривается  расчет без учета реарации. Он  учитывает поглощение  только  того растворенного кислорода, которое содержит речная вода у места сброса сточных вод. При этом, если концентрация растворенного кислорода в речной воде не станет меньше 4 мг/л для водоемов санитарно-бытового водопользования, и не ниже 6 мг/л для водоемов рыбохозяйственного значения в течение первых  двух суток, то это снижение не произойдет и в дальнейшем.  При этом допустимая концентрация сбрасываемых  очищенных сточных  вод по БПК полное определяется по формуле:

, мг О₂/л;

где О_{2 пр.доп.} – наименьшая концентрация растворенного кислорода в воде, которая должна сохранятся в расчётном створе после сброса сточных вод(4 мг/л).  
       0.6 - коэффициент пересчета БПК₅ в БПК₂;                                                                
      O_r - содержание в воде кислорода мг/л.

 

 мг О₂/л

 

3.5 Выбор и обоснование метода очистки сточных вод и состава очистных сооружений.

 

        Т.к. в состав сточных вод входит хозяйственно - бытовой сток от населения города, в соответствии с пунктом 6.3 [5], принимаются сооружения полной биологической очистки сточных вод, которые позволяют снизить концентрации загрязнений по взвешенным веществам и БПК₅ до 15 мг/л. В соответствии с расчётом минимальное значение, следовательно нужна дополнительная очистка.

     Выбор метода очистки сточных вод  и выбор состава сооружений очистной станции производится в зависимости от суточной производительности станции  и показателей требуемой степени очистки сточных вод.

     Состав очистных канализационных сооружений:

1) Сооружения механической очистки:

- приемная камера;

- здания решеток;

- песколовки;

- бункеры для песка;

- первичные радиальные  отстойники.

2) Сооружения биологической очистки:

- аэротенки;

- вторичные радиальные  отстойники.

3) Сооружения по обеззараживанию сточных вод:

- хлораторная;

- смеситель;

- контактные резервуары.

4) Сооружения по обработке осадка:

- илоуплотнители;

        - метантенки;

        - аэробные стабилизаторы;

- цех механического обезвоживания осадка;

- иловые площадки.

5)Сооружения доочистки:

- песчаные фильтры

Схема канализационных  очистных сооружений представлена на Листе 1. 

Список использованных источников:

1. СНБ 4.01.01-03. Водоснабжение питьевое. Общие положения и требования. – Мн.: Минстройархитектура РБ, 2004.-24с.
2. Методичкое указание к курсовому проекту   «Экологический менеджмент и аудит в промышленности», Л.В.Кулешова ,   Е.А.Казанли , И.Г.Вабищевич.
3. ТКП 45-4.01-30-2009(02250).Водозаборные сооружения .Строительные нормы проектирования.Мн.;Минстройархитектура РБ, 2009 – 28 с.
4. Абрамов Н.Н.  Водоснабжение 3-е изд., перераб. и дополн. - М.: Строииздат, 1982 г.
5. Яковлев С.В., Карелин Я.А., Жуков А.И., Колобанов С.К. Канализация 5-е изд., перераб. и дополн. - М.: Строииздат, 1985г. 
6. СНиП 3.03.04-85
7. СНиП 2.04.02.-84.Строительные нормы и правила. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения.-М.;Стройиздат,1985.-131с.
8. СНиП  2.04.03-85  Канализация. Наружные сети и сооружения. – М.,1986. – 72 с.
9. ТКП 45-4.01-52-2007. Системы внутреннего водоснабжения зданий.Строительные нормы проектирования.Мн.;Минстройархитектура РБ, 2008 – 47 с.
10. А.Н. Шевелев «Таблица гидравлического расчета».
11. А.Н. Лукиных, Н.А. Лукиных «Таблица для гидравлического расчета канализационных труб и дюкерев».