4.2. Определение размеров канала

Сточная вода на очистных сооружениях протекает по прямоугольным каналам, расчёт которых ведётся по [5, табл.28-35] с учётом следующих требований:

1) при максимальном расходе рекомендуемая скорость должна быть

V_max = 0,91,2 м/с (допускается до 1,5м/с), при минимальномV_min 0,7 м/с.

2) при максимальном расходе отношение максимальной высоты воды в канале к его ширине h_max / B = 0,5 0,75.

3) при максимальном расходе рекомендуемый уклон канала должен быть

i = 0,00080,003.

При q_max = 0,440 м³/с: B = 800 мм; i = 0,0014; h_max= 0,54 м ; V_max = 1,011 м/с;

При q_min = 0,194 м³/с: B = 800 мм; i = 0,0014; h_min = 0,30 м ; V_min = 0,819 м/с.

4.3. Определение средних концентраций загрязнений

В современных городах сточные воды промышленных предприятий поступают в городскую канализационную сеть, поэтому в городах сточные воды обычно смешанные - смесь бытовых и производственных.

Концентрацию загрязнений, содержащихся в городских сточных водах (бытовых и производственных), С_см, мг/л, поступающих на очистные сооружения, определяют по уравнению:

С _см = ;

где С_бсв, С_псв – концентрации загрязнений, соответственно бытовых и производственных сточных вод, мг/л;

1. по взвешенным веществам

С_ср.взв== 311,14 мг/л.

2. по БПК_полн

L_ср.БПК = =

= 216,17 мг/л.

Другой способ учёта влияния бытовых и производственных сточных вод заключается в определении приведённого числа жителей, т.е. такого их числа, которое вносит такую же массу загрязнений. Приведённое число жителей определяется по формуле:

N_пр = N^гор_расч + N_экв,

где N^гор_расч – число жителей города, дающих загрязнение бытовых сточных вод;

N_экв – число жителей, эквивалентное загрязнениям производственных сточных вод.

N_пр =

Определим приведённое число жителей.

1. по взвешенным веществам

N_пр.взв = == 154 210 чел.

2) по БПК_полн

N_пр.БПК = =

= 204 089 чел.

4.4 Определение коэффициента смешения

При определении степени смешения нельзя принимать в расчёт весь расход реки, так как вблизи места выпуска достаточно полного смешения ещё нет – оно происходит на некотором расстоянии от него. Для учёта расхода реки, участвующего в смешении, т. е. в процессах разбавления, вводят коэффициент смешения (а), показывающий, какая часть расхода реки смешивается со сточной водой в данном створе :

а = == 0,999

где Qр – расход реки (при 95%-ной обеспеченности) в створе реки у места выпуска сточных вод, м³/с;

q_ср.с – расход сточных вод, м³/с;

L_ф – длина русла от места выпуска сточных вод до расчётного створа по фарватеру, м;

- коэффициент, зависящий от гидравлических условий смешения, определяемый по формуле:

=== 0,91

где - коэффициент, учитывающий месторасположение выпуска: для руслового выпуска – 1,5

- коэффициент извилистости реки – 1,3

Е – коэффициент турбулентной диффузии, определяемый по формуле:

Е === 0,03

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

H_ср – средняя глубина реки, м.

4.5.Расчёт необходимой степени очистки сточной воды

Правильный учет самоочищающей способности водоема позволяет экономично и обоснованно запроектировать очистные сооружения, на которых сточная вода очищается до требуемой степени. Расчет необходимой степени очистки сточных вод проводится по следующим показателям: количеству взвешенных веществ, потреблению растворенного кислорода, допустимой величине БПК смеси речных и сточных вод и другим.

4.5.1. НЕОБХОДИМАЯ СТЕПЕНЬ ОЧИСТКИ ПО ВЗВЕШЕННЫМ ВЕЩЕСТВАМ

Предельно допустимое содержание взвешенных веществ m, г/м³, определяется по формуле:

m = p(= 0,25(0,999·28/0,3+1) + 15,6 =39,16 г/м³

где р – допустимое санитарными нормами увеличение содержания взвешенных веществ после спуска сточных вод, для водоёмов 1 категории – 0,25 г/м³;

b_p – содержание взвешенных веществ в водоёме до выпуска сточных вод, г/м³.

Степень необходимой очистки по взвешенным веществам, %, может быть определена по формуле:

Э_взв = == 88 %

4.5.2. НЕОБХОДИМАЯ СТЕПЕНЬ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ПО БПК_ПОЛН

В расчёте учитывается самоочищение сточных вод в водоёме за счёт биохимических процессов, а также разбавление сточных вод водами водоёма.

Допустимое БПК_полн , L_{20 ОСВ,} г/м³, сточной жидкости при выпуске её в водоём определяют по формуле:

L_{20 ОСВ}=;

L_{20 ОСВ}= 8,7 г/м³

где К_ст ,К_р – константы скорости потребления кислорода сточной и речной водой;

Так как температура речной воды 22, необходимо определить константы скорости потребления кислорода К_ст, К_р с учётом поправочного температурного коэффициента:

К_{ст(t=22ºС)} = К_{ст(t=20ºС)} · 1,047^(t-20) = 0,16 ∙ 1,047 ^(22-20) = 0,175

К_р(t=22ºС) = К_р(t=20ºС) · 1,047^(t-20) = 0,1 ∙ 1,047 ^(22-20) = 0,11

L_ПДК – предельно допустимая концентрация БПК_полн смеси речной и сточной воды в расчётном створе, г/м³: для водоёмов 1 категории L_ПДК =3 г/м³ ;

L_p – БПК_полн речной воды до места выпуска сточной воды, мг/л;

t – продолжительность перемещения воды от места выпуска сточных вод до расчётного створа, сут:

t = == 0,034 сут;

Необходимую степень очистки Э,%, определяют по формуле:

Э = == 95,5 %

4.5.3. НЕОБХОДИМАЯ СТЕПЕНЬ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ПО РАСТВОРЁННОМУ В ВОДЕ ВОДОЁМА КИСЛОРОДУ

Допустимое БПК_полн сточных вод, сбрасываемых в водоём, исходя из условий минимального содержания растворённого кислорода L_20К, г/м³, определяется по формуле:

L_20К = ==139,18 г/м³

где O_P - содержание растворённого кислорода в речной воде до места выпуска сточных вод , г/м³;

О – минимальное содержание кислорода в воде, для водоёма 1 категории – 4 г/м³;

0,4 – коэффициент пересчета БПК_полн в двухсуточное.

Необходимая степень очистки Э, %, определяется по формуле :

Э = == 27,5 %.

В результате получили необходимую степень очистки по взвешенным веществам и БПК более 15 мг/л, следовательно для расчетов сооружений принимаем полную биологическую очистку сточных вод с одной ступенью доочистки до 8,7 г/м³.