3. Самоочищение воды в водоёме

3.1 Определение коэффициента смешения

Самоочищающая способность водоёма зависит от условий смешения, и разбавления сточных вод водой водоёмов. Коэффициент смешения α находим по формуле:

α = , (3.1)

где е – основание натуральных логарифмов;

L_ф – расстояние до расчётного створа по форватеру, м.

Значение α находят по формуле:

α = φξ*, (3.2)

где φ – коэффициент извилистости реки;

ξ – коэффициент, зависящий от места выпуска (при береговом выпуске ξ=1, при фарватерном ξ=1,5);

Д – коэффициент турбулентной диффузии;

q – расход сточных вод, м³/с.

Коэффициент извилистости реки φ определяют по формуле:

φ = , (3.3)

где L_пр – длина до расчётного створа по прямой, м.

φ = = 1,14

Коэффициент турбулентности диффузии определяют по формуле:

Д = (V_ср * Н_ср) / 200, (3.4)

где V_ср – средняя скорость течения воды в реке на расчётном участке, м/с;

Н_ср – средняя глубина реки на том же участке, м.

Д = (0,7*3,4) /200 = 0,012

Определяем величину α:

при фарватерном выпуске

α_ф = 1,14*1,5*= 0,44

Коэффициент смешения при фарватерном выпуске:

α_ф = = 0,98

3.2Определение необходимой степени очистки сточных вод по содержанию взвешенных веществ

Допустимое содержание взвешенных веществ m в спускаемых в водоём сточных водах в соответствии с санитарными правилами определяют по формуле:

m = p*, (3.5)

где b – содержание взвешенных веществ в воде водоёма до спуска сточных вод, мг/л;

p – допустимое по санитарным правилам увеличение содержания взвешенных веществ после спуска сточных вод, р = 0,25 мг/л.

m = 0.25*+ 27 = 262,23

<m, 191,9 < 262,23

3.3. Определение необходимой степени очистки по бпКполн

Величина L_стБПК_полн сточной жидкости, которая должна быть достигнута в процессе очистки, определяется по формуле:

L_св = * (L_{пр. доп.} – L_р* ) +, (3.6)

где L_р – БПК_полн речной воды до места выпуска сточных вод, г/м³;

L_пр.доп. – предельно допустимая БПК_полн речной и сточной воды в расчётном створе, г/м³;

К_св и К_р – константы скорости потребления кислорода сточной и речной водой;

t – продолжительность пробега воды от места выпуска сточных вод до расчётного створа (сут.), равная отношению расстояния по фарватеру от места выпуска сточных вод до расчётного пункта L_ф к средней скорости течения воды в реке.

К_св = 0,1; К_р = 0,2; L_пр.доп. = 3 мг/л; t= == 22857с = 6,3 ч = 0,26 сут

L_ст = * (3 – 2,6*) += 757,188 мг/л

3.4 Определение необходимой степени очистки по растворённому в воде водоёма кислороду

Допустимая максимальная величина L_ст определяется по формуле:

L_ст = * (О_p– 0.4L_р – 4) – 10 (3.7)

где О_p – содержание растворённого кислорода в речной воде до места спуска

сточных вод, г/м³;

αQ – расчётный расход речной воды, участвующий в смешении, м³/с;

q – расход сточных вод, м³/с;

L_ст и L_р – БПК_полн соответственно сточной и речной воды, г/м³;

0,4 – коэффициент для перерасчёта БПК_полн в двухсуточное;

4 –наименьшая концентрация растворённого кислорода, которая должна сохраниться в воде водоёма, г/м³.

L_ст =* (7 – 0,4*2,6 – 4) – 10 = 4566,9 г/м³

Вывод:

1) Т.к концентрация смеси по БПК СБПК ≤ L ст., ( СБПК = 220,27 мг/л ≤ L ст. = 757,19 г/м3) , то биологическая очистка не требуется. 2) Т.к. концентрация взвешенных веществ Свв ≤ m, ( Свв = 191,9 мг/л ≤ m = 260,515 мг/л), то механическая очистка не требуется. 3) Согласно расчетам, очистка не требуется, но согласно требований СЭС необходимо предусматривать механическую и биологическую очистку со снижением БПК до 15 мг/л.