2. Расчет разбавления сточных вод в реках, озерах и

водохранилищах

Для расчета разбавления в средних и больших реках наибольшее распространение получил метод Фролова-Родзиллера. Коэффициент смешения определяют по формуле:

, (1.2)

где Q – расход воды (при 95 %-ной обеспеченности) в створе реки у места выпуска сточных вод, м³/с; q – расход сточных вод, м³/с; L – длина русла от места выпуска сточных вод до расчетного створа, м; α – коэффициент, зависящий от гидравлических условий смешения.

Коэффициент α вычисляют по формуле:

, (1.3)

где ξ – коэффициент, учитывающий место расположения выпуска (для берегового выпуска ξ = 1, для руслового ξ = 1,5); φ – коэффициент извилистости русла, определяемый как отношение длины русла от выпуска до расчетного створа по фарватеру к расстоянию между этими сечениями по прямой; Е – коэффициент турбулентной диффузии.

Коэффициент Е вычисляют по формуле:

, (1.4)

здесь υ_ср – средняя скорость течения воды в реке на участке между выпуском и расчетным створом, м/с; Н_ср – средняя глубина реки на том же участке, м.

Для определения кратности разбавления в расчетных створах следует применять формулу:

, (1.5)

Согласно «Правилам охраны поверхностных вод» расчетным створом называют створ, расположенный на проточных водоемах на 1 км выше по течению от ближайшего пункта водопользования (водозабор для хозяйственно-питьевого водоснабжения, места купания и организованного отдыха, территория населенного пункта и т.п.), а на непроточных водоемах и водохранилищах – створы на расстоянии в 1 км в обе стороны от пункта водопользования.

Для расчета разбавления сточных вод в озерах и водохранилищах можно пользоваться методами Руффеля и Лапшева.

Метод Н.Н. Лапшева применим для рассеивающих и сосредоточенных выпусков при скорости истечения сточных вод более 2 м/с. По этому методу предполагается, что выпуск находится на некотором удалении от берега, а глубина в месте устройства выпуска составляет более 30 диаметров выпускного отверстия. Наименьшее разбавление, наблюдающееся на расстоянии от места выпуска сточных вод в озеро или водохранилище, определяют по формуле:

, (1.6)

где А – параметр, определяющий изменение разбавления при применении рассеивающего выпуска (при сосредоточенном выпуске А = 1); L – расстояние от места выпуска до расчетного створа; d_o – диаметр выпускного отверстия; Р – параметр, зависящий от степени проточности водоема и нагрузки сточных вод на него; S – параметр, определяемый относительной глубиной водоема.

Если известна скорость течения в озере или водохранилище, то:

, (1.7)

где υ_п – скорость течения в проточном озере или водохранилище, м/с; υ_о – скорость истечения из выпуска, м/с.

Параметр S зависит от глубины Н в месте выпуска и вычисляется по формуле:

. (1.8)

3. Условия выпуска производственных сточных вод в канализацию населенных пунктов

При расположении промышленных предприятий в городах или вблизи них, а также при решении о совместной очистке сточных вод группы предприятий промышленной зоны и близлежащего жилого массива загрязненные производственные сточные воды могут сбрасываться в городскую канализацию. Очистка смеси бытовых и производственных сточных вод в этом случае осуществляется на единых очистных сооружениях. В связи с тем, что в сточных водах промышленных предприятий могут содержаться специфические загрязнения, их спуск в городскую канализацию ограничен комплексом требований.

Выпускаемые в канализацию производственные сточные воды не должны:

• нарушать работу сетей и сооружений;

• содержать более 500 мг/л взвешенных и всплывающих веществ;

• содержать вещества, которые способны засорять трубы канализационных сетей или отлагаться на стенках труб;

• оказывать разрушающее действие на материал труб и элементы сооружений канализации;

• содержать горючие примеси и растворенные газообразные вещества, способные образовывать взрывоопасные смеси в канализационных сетях и сооружениях;

• содержать вредные вещества в концентрациях, препятствующих биологической очистке сточных вод или сбросу их в водоем (с учетом эффективности очистки);

• иметь температуру выше 40 ^oС.

Производственные сточные воды, не удовлетворяющие указанным требованиям, должны подвергаться предварительной очистке.

Для обеспечения нормальной работы очистных сооружений городской канализации при совместной очистке производственных и бытовых сточных вод необходимо соблюдать ряд условий. Очищаемая смесь этих сточных вод в любое время суток не должна иметь:

• температуру ниже 6 и выше 30 ^oС;

• активную реакцию рН ниже 6,5 и выше 8,5;

• общую концентрацию растворенных солей более 10 г/л;

• БПК_полн более 500 мг/л при поступлении на биологические фильтры и аэротенки-вытеснители и более 1000 мг/л при поступлении в аэротенки с рассредоточенной подачей сточной воды;

• нерастворенных масел, а также смол и мазута;

• биологически жестких синтетических ПАВ (практически не окисляющихся на сооружениях биологической очистки).

При совместной биологической очистке производственных и бытовых сточных вод ХПК не должно превышать БПК_полн более чем в 1,5 раза. Минимальное содержание биогенных элементов в смеси определяется из соотношения 100:5:1 (БПК_полн :аммонийный азот:фосфор). Если это соотношение не выдерживается, то перед сооружениями биологической очистки в сточные воды необходимо вводить дополнительное количество биогенных элементов в виде растворов аммиачной воды, фосфорнокислого калия и др.

Перечень веществ, удаляемых и не удаляемых в процессе биологической очистки и их допустимые концентрации в водных объектах; концентрации веществ (мг/л), максимально допустимые для биологической очистки, расчет допустимых концентраций загрязняющих веществ в производственных сточных водах, направляемых на очистные сооружения населенных пунктов приведены в «Правилах приема производственных сточных вод в систему канализации населенных пунктов».