9. Методы математического моделирования разбавления сточных вод. Особенности расчета разбавления сточных вод в водотоках и водоемах.

Мат. моделирования разбавления сточ. вод разработана в 90-х г., НПО «Логус». Программа «Зеркало» выполняет 3 задачи:

1. Расчет ПДС – это max допустимая к отведению кол-во ЗВ, кот. не приводит к нарушению нормативов на уровне контр. створа наблюдения, вместе 80%-85% смешение стоков с прир. водами.

2. Прогноз кач-ва воды, ниже этого выпуска действующего или пректир-го, сточ. вод. Прогноз кач-ва воды проводят по формуле Караушева или Фролова-Родзиллера, строятся поля концентрации.

Основная разница между методами расчета разбавления сточ. вод В.А.Фролова – И.Д.Родзиллера и А.В.Караушева заключается в следующем: метод В.А.Фролова – И.Д.Родзиллера используется не только для расчета ПДС в малых и средних реках, ещё с его помощью можно рассчитать поведение ЗВ в вод. объекте, но только по оси Х, т.е. в горизонтальной плоскости, по направлению течения реки, не учитывая распространение ЗВ в по ширине и глубине. Метод же А.В.Караушева позволяет провести пространственный анализ разбавления сточ. вод в вод. объекте, учитывая распространение ЗВ по длине, ширине и глубине вод. объекта. В этом методе мы получаем пространственное, а не плоское решение задачи, как в методе В.А.Фролова – И.Д.Родзиллера.

3. Расчет объема дождевых и талых вод

Данные, необходимые для расчета разбавления сточ. вод

Для расчета разбавления сточ. вод в вод. объекте необходима след. информация: данные о вод. объекте, данные по выпуску сточ. вод, данные о расходе сточ. вод, т.е. фоновые конц-ции ЗВ и конц-ции ЗВ в выпуске сточ. вод.

Данные о вод. объекте

-наименование вод.объекта, водоохранный индекс, длина расчетного участка (от места выпуска стоков до контр. створа), коэффициент извилистости, средняя глубина русла, максимальная глубина реки, средняя ширина русла, сред. скорость течения, минимальный среднемесяч. расход воды в реке 95% обеспеченности, м3/с: - летняя межень и зимняя межень, шероховатость ложа реки nш.

Данные по выпуску сточ. вод

Расположение (м): по берегу, от берега, тип оголовка и его хар-ка.

Данные о расходе сточ. вод

Среднегодовой расход, среднесуточный, среднечасовой, максимально-суточный.

Данные о конц-ции ЗВ выше выпуска сточ.вод, т.е. фоновые конц-ции ЗВ.

Математические модели помогают разработать оптимальную стратегию управления водными ресурсами, в том числе рыбным хозяйством.

10. Осн. Направления снижения загрязненности гидросферы. Технологические пути снижения образования зв и методы очистки сточных вод. Регулирование пространственно-временного распределения сбросов.

Основные пути снижения загрязненности гидросферы:профилактика(технологические)-перевод на оборотное водоснабжение, очистка сточ. вод , орган-правовые и планировочные мероприятия по минимизации сточ.вод.

1. Профилактика – предотвращение образования загрязняющих веществ достигается за счет совершенствования технологий, что позволяет уменьшать водопотребление и водоотведение. Этот путь естественный, самый эффективный, но долгий и дорогой. Он включает перевод на оборотное водоснабжение. В промышленности потери от 2 до 12 % при использовании прямоточной системы, поэтому лучше оборотную. В ЖКХ 20% потери воды при транспортировке, соответственно нужно контролировать сети (трубы) водоподачи и водоотведения

2. Очистка сточных вод.Сточные воды подр-ся на сточ воды от пром-ти, от с/х, от ком-бытовой сферы и пов.сток.Методы:механические, электролитические, химические, биологические.

Механические методы позволяют удалять взв в-ва и плав.примеси с эффектив-ю 90-95%. Они вкл-ют в себя отстаивание – вода помещается в слабопроточный исскуств. Объект, где происходит осаждение взв.частиц. Для плав.примесей исп-ют сетки,решетки – их таким образом задерживают, а удаляют с помощью труб с обратным уклоном (нефтеловушки, маслоуловители, жироловки)Они их собирают а удалять нужно либо вручную либо мех путем.

Электролитические методы применяются для удаления раств. ЗВ в ионной форме. Для этого в очищенную воду опускается анод и катод, пропускается ток, и на аноде или катоде происходит притяжение и разряжение ионов и их осаждение. Элктролитическая очитска – основной метод защиты от загрязнения металлами. Метод эффективный но дорогой.

Химические методы – к очищаемой воде доб-ся в-ва которые вступают в реакцию с ЗВ и либо растворяют их либо переводят в безвредное состояние. Основные методы – хлорирование, озонирование.

Биологические методы очистки прим-ся к сточ.водам от ком-быт.сферы и от с/х, которые загрязнены орг-ми в-вами и для защиты от них исп-ся микрооганизмы которые пит-ся ЗВ.Биохимические методы очистки вкл. естественную и искусственную. Очистка в ест. Условиях осущ-ся на полях фильтрации, полях орошения и в биологических прудах. Поля фильтрации и поля орошения это спец.подготовленные учатки, где созд-ся сеть каналов – магистральных и распределительных и в эти каналы сливаются сточ.воды.Очистка происходит в ходе фильтрации через почву и микроорганизмы питаются ЗВ. Разница м/у полями фильтрации и полями орошения – поля орошения вырабатывают с/х продукцию а на полях фильтрации никакую продукцию не получают. Биологические пруды – неглубокие искусственные водоемы 0,5-1м, хорошо прогреваемые, где протекает эвтрофикация, они себя оправдывают в условиях теплого климата в степной зоне.

Очистка в исскуств.условиях – этоочистка на спец.сооружениях – биофильтры и аэротенки. Биофильтры – спец.подготовленные площадки засыпанные в соновном гравием ч/з который филтр-ся очищаемые воды. Зерна гравия заселяются значит.микроорганизмами, кот.поглощают ЗВ. Аэротенки – железобетонные резервуары, через которые медленно протекают сточ.воды и где на дне расп-ся активный ил – буроя слизь из скопления микроорг-мов и простейших, которые пит-ся орг.в-вами из очищаемой воды. Для большей эффективности в придонные слои подают воздух. После отстойников воду дезинфицируют и сбр-ют в воду.

3. Орг-планиров мероприятия по минимизации сточ.вод – призваны минимизировать загр.в-ва которые не удалось предотвратить и обезвредить. Вкл-ют:обваловка(от резервуаров нефти особенно), создание и поддержания режима водоохранных зон и прибрежных полос, закачка сточ.вод в глубокие водоносные горизонты (пластовые воды от нефтедобычи), для высокоопасных отходов прим-ся выпаривание и упаривание в районах с засуш.климатом.

Регулирование распределения воды .Автоматика и телемеханика позволяют управлять с диспетчерского пункта водозабором и распределением воды во всех водовыделах оросительной системы, свести до минимума сбросы, повысить технический уровень системы и производительность труда работников службы эксплуатации. Гидротехнические сооружения оснащают автоматами по учету воды, регулированию ее уров¬ней и расходов, средствами централизованного дистан¬ционного контроля и управления, а также вычислительными машинами для диспетчерского управления объек-тами при водораспределении.