Глава 3. Пример выполнения расчетной работы

Задание: Определить необходимую степень очистки сточных вод при выпуске их в водоем хозяйственно-питьевого назначения, если известны следующие данные:

1. Качество сточной воды:

• БПК₂₀ = 290 мг/л;

• концентрация взвешенных веществ мг/л;

• концентрация цинка мг/л.

2. Качество речной воды:

• БПК₂₀ = 2,1 мг/л;

• концентрация взвешенных веществ мг/л;

• концентрация цинка мг/л.

3. Гидравлические параметры:

• среднесуточный расход сточных вод м³/сут;

• расход реки м³/с;

• расстояние до пункта водопользования км;

• часовой коэффициент неравномерности сточных вод К_ч = 1,7

• скорость течения реки: V_ср = 0,23 м/с

• средняя глубина реки: Н_Р = 2,0 м

• коэффициент извилистости: = 1,12

• выпуск сточных вод - береговой

1. Определение расчетных расходов и концентраций

загрязнений в каждом из потоков сточных вод

1. Среднесуточный расход сточных вод, м³/сут,

Q_ср.сут. =Q _{ср. сут,1} + Q_{ср. сут,2 ……}Q_{ср. сут,n},

где Q _{ср. сут,1}, Q_{ср. сут,2}, Q_{ср. сут,n} – среднесуточные расходы сточных вод отдельных потоков.

1 поток:

Q _{ср. сут,1}=25000 м³/сут = 0,29 м³/с;

2 поток:

Q _{ср. сут,2}=20000 м³/сут = 0,23 м³/с.

2. Среднечасовой расход, м³/ч,

,

где  – время работы предприятия в сутки, ч.

1 поток:

;

2 поток:

.

3. Максимально-часовой расход, м³/ч,

1 поток:

м³/ч;

2 поток:

м³/ч,

где k_ч – часовые коэффициенты неравномерности отдельных потоков сточных вод.

4. Максимально-секундный расход, л/с,

.

1поток:

л/с;

2 поток:

л/с;

5.Определение концентраций загрязнений в потоках сточных вод, мг/л,

С_{БПК 20} = 420 мг/л, С_вз.в-в = 300 мг/л, С_{нефтепрод} = 170 мг/л.

2. Определение необходимой степени очистки сточных вод

Необходимая степень очистки, %,

%.

Коэффициент турбулентной диффузии

.

Коэффициент, учитывающий влияние гидравлических факторов:

1 поток:

;

2 поток:

.

Коэффициент смешения:

1 поток:

;

2 поток:

.

Допустимая величина БПК₂₀, мг/л,

сут.

Так как БПК₂₀  L_доп , следовательно, необходимо проводить очистку сточных вод от БПК_20.

Допустимая концентрация взвешенных веществ, мг/л,

,

где С_ПДК – допустимое увеличение концентраций взвешенных веществ в расчетном створе, мг/л (табл. 1, 2).

Так как С_ВВ > С_доп , следовательно, необходимо проводить очистку сточных вод от взвешенных веществ._.

Допустимая концентрация по общесанитарному показателю (нефтепродукты), мг/л,

.

Так как С_НП > С_доп , следовательно, необходимо проводить очистку сточных вод от нефтепродуктов.

Необходимая степень очистки, %:

для БПК₂₀

%;

для взвешенных веществ:

%;

для нефтепродуктов:

%.

3.Механическая очистка

1. Расчет решеток

1. Определение расчетного расхода, л/с:

q_p = q_мах.с ∙К_u = 491,9∙1,4 = 688,66;

,

где q_p – расчетный расход в общем канале, л/с;

q’_p – расчетный расход в одной решетке, л/с;

K_u – коэффициент интенсификации – 1,4;

n – число решеток, принимается ориентировочно.

2. Определение числа прозоров решетки:

,

где Н_р – глубина воды в камере решетки, м (принимается конструктивно приблизительно равной глубине воды в общем канале Н_к= 0,8÷3 м);

_p – скорость воды в прозорах между стержнями, м/с;

b – ширина прозоров, м;

К₃ – коэффициент запаса, учитывающий стеснение потока граблями и задержанными загрязнениями, равный 1,05.

3. Ширина решетки, мм:

B_p = S∙(n’- 1) + b∙n’ = 6∙(21 - 1) + 16∙21 = 456,

где S – толщина стержней решетки, принимается 6 или 8 мм, в зависимости от типа решеток.

4. Подбирается типовой проект (табл. П1):

Выбираем две решетки.

Марка	Номинальные размеры канала	Ширина канала в месте установки решетки, мм	Число прозоров	Толщина стержней, мм
РМУ-1	600800	686	21	6

5. Подсчитывается фактическая скорость в прозорах решетки (м/с), которая не должна выходить за пределы, рекомендованные выше:

.