Определение необходимой степени отчистки по растворенному кислороду в воде водоема.

Допустимую максимальную величину БПК спускаемых в водоем сточных вод определяют исходя из требований санитарных правил о сохранении в водоеме минимального содержания растворенного кислорода, равного 4 мг/л, после спуска сточных вод. Расчеты ведут для величины БПКполн- Аналогичным образом производят расчеты и для кислородного режима рыбохозяйственных водоемов при допустимом минимальном содержании растворенного кислорода б мг/л. Кислородный режим в водоемах определяют для летнего и зимнего периода; в качестве расчетного следует принимать наиболее неблагоприятный период, требующий сохранения необходимого содержания кислорода.

Как уже указывалось, окисление органических веществ в водоеме происходит за счет растворенного кислорода и реаэрации. Кроме того, в окислении участвует кислород от фотосинтеза, который учитывают только в расчетах при проектировании окислительных прудов или лагун, где фотосинтезирующим организмам фитопланктона (водоросли хлорелла и др.) принадлежит ведущая роль.

Наименьшее содержание кислорода в воде водоема после спуска сточных вод будет наблюдаться в критической точке . Если в этой точке содержание растворенного кислорода будет не меньше 4 мг/л, то во всех остальных пунктах по течению реки водоема оно, очевидно, будет больше, и, следовательно, требование санитарных правил будет удовлетворено.

Существует ряд способов определения допустимой нагрузки сточных вод на водоем по содержанию кислорода, растворенного в воде водоема.

Наиболее простой способ расчета основан на учете поглощения сточными водами только того растворенного кислорода, который подходит с речной водой к месту спуска сточных вод. При этом считают, что если концентрация содержащегося в речной воде растворенного кислорода не станет ниже 4 мг/л в течение первых двух суток, то это снижение не произойдет и в дальнейшем.

Второй способ расчета позволяет учитывать процессы поглощения кислорода сточными водами из речной воды и поверхностную реаэрацию. При расчете кислородного баланса реки по этому способу кроме указанных выше величин учитывают: а) среднюю скорость движения воды в водоеме v, м/с; б) температуру воды в реке в расчетный период Т, СС; в) константы (постоянные величины в соответствующих уравнениях) скорости биохимического поглощения кислорода k\ и скорости поверхностной реаэрации k2.

Определение необходимой степени очистки по температуре воды водоема.

Расчет производится в соответствии с санитарными требованиями, ограничивающими повышение летней температуры воды за счет поступающих в водоем сточных вод. Это условие описывается уравнением

где Т_ст— температура сточных вод, при которой соблюдается санитарное требование относительно температуры воды в створе пункта водопользования;

Гр—максимальная температура воды водоема до выпуска сточных вод в летнее время; 

Т_я — допустимое повышение (не более чем на 3°) температуры воды водоема.

Определение необходимой степени разбавления по окраске, запаху и привкусу.

В тех случаях, когда имеются анализы сточных вод с указани­ем степени разбавления, при которой окраска и запах сточных вод ис­чезают, достаточно сравнение величины разбавления , с расчетной величиной разбавления, которое возможно у створа ближайшего пункта водопользования, чтобы решить вопрос о необходи­мости очистки сточных вод в отношении запаха и окраски перед их спуском в водоем.

Определение необходимой степени очистки по изменению активной реакции воды.

При решении вопроса о спуске кислых и щелочных сточ­ных вод должна быть учтена нейтрализующая способность водоема. В некоторых случаях благодаря этой способности можно обойтись без специальной обработки сточных вод.

Вода водоемов содержит гидрокарбонаты кальция Са (НС03)2 и маг­ния Mg (НС03)2, обусловливающие ее карбонатную жесткость, а также угольную кислоту. Кислоты, поступающие в водоем с производственными сточными водами, взаимодействуют с гидрокарбонатами, вытесняя из них диоксид углерода, в связи с чем содержание гидрокарбонатов в воде (т. е. ее щелочность) уменьшается, а содержание свободной углекисло­ты увеличивается.

Реакция нейтрализации (например, серной кислоты) в водоеме за счет гидрокарбонатов кальция протекает по формуле

Са(НС03)2 4- H2S04 =_ CaS04 + 2Н20 + 2С02. (4.40)

Поступление в водоем вместе со сточными водами щелочей приводит к взаимодействию их со свободным диоксидом углерода, что увеличива­ет щелочность водоема. Реакция в этом случае может протекать по формуле

2NaOH + С02 = Na2C03 - f Н20.