2. Расчет изменений расходов и показателей качества сточных вод по часам суток

2.1. Расчет почасовых расходов сточных вод

Расчет почасовых расходов сточных вод производится по каждому объекту канализирования в отдельности с определением суммарного расхода за сутки и суммарного расхода смешанных сточных вод по часам суток. При этом используются формулы:

а - для сточных вод от населения и гостиницы:

(1)

где: Q_i(j) – расход сточной воды за i-й час суток от j-го объекта канализирования, м³/ч;

Q_c(j) - суточный расход сточных вод от j-го объекта канализирования, м³/сут.:

(2)

ε _i(j) – доля суточного расхода сточных вод от j-го объекта

канализирования, приходящаяся на i-й час суток, % (табл. 1, список литературы [1]).

Расчетные расходы сточных вод по объектам канализирования от населения составят:

- суточный расход [формула (2)], м³/сут:

Q_с(нас)=24*1300=31200 (м³/сут).

- часовые расходы [формула (1)], м³/час:

Расчетные расходы сточных вод по объектам канализирования от гостиницы составят:

- суточный расход [формула (2)], м³/сут:

Q_с(г)=24*35=840 (м³/сут).

- часовые расходы [формула (1)], м³/час:

б - для сточных вод от бани, прачечной и промышленного предприятия (технологическая и бытовая вода от горячих и холодных цехов):





n k

Q Q

nk^смk₁₀₀ ^{, (3)}

здесь: Q_n(k) – расход сточных вод за n-й час рабочей смены от k-го объекта канализирования, м³/ч;

Q_см(k) – расход сточных вод от k-го объекта канализирования за одну рабочую смену, м³/смена;

_{Qcм(k)=8Q(k), (4)}

при чем, Q_(k) – средний часовой расход сточных вод от k-го объекта канализирования (п.п. 2.3, 2.4 и 2.5 задания);

ε_n(k) – доля расхода сточных вод за одну рабочую смену от k-го объекта канализирования, приходящаяся на n-й час этой смены, % (табл. 2, список литературы [1]);

Суточный расход сточных вод, м³/сут,

_{Qc(k)=Nk Qcм(k), (5)}

здесь, N_k – количество рабочих смен в сутки для k-го объекта канализирования (п.п. 2.3, 2.4 и 2.5 задания);

Для сточных вод от душевых холодных и горячих цехов промышленного предприятия:

_{Qc(m)=Nk Qm,} (6)

где: Q_с(m)– суточный расход сточных вод от m-го объекта канализирования, м³/сут;

Q_m – часовой расход сточных вод от m-го объекта канализирования, м³/ч (п. 2.5 задания);

Для суммарного часового расхода смешанных сточных вод, м³/сут.:

∑Q_i⁼ Q_i(j)+ Q_in(k) ⁺ ∑Q_{i(m), (7)}

здесь: ∑Q_i – суммарный часовой расход смешанных сточных вод, приходящийся на i-й час суток, м³/ч;

Q_in(k) – часовой расход сточных вод от k-го объекта канализирования за n-й час смены, приходящийся на i-й час суток, м³/ч;

Q_i(m) – часовой расход сточных вод от m-го объекта канализирования, приходящийся на i-й час суток, м³/ч;

Для суммарного суточного расхода, м³/сут.:

i

_Q __Q  ₍₈₎

Результаты расчетов сведены в таблицу 1. Часовые расходы сточных вод от бани, прачечной и промышленного предприятия (технологические и бытовые стоки) вносятся в таблицу с учетом режимов работы этих объектов, то есть таким образом, что расход за первый час смены вписывается в строку, соответствующую часу, отсчитываемому с момента начала этой смены. Расходы воды от душевых указываются как единовременные, приходящиеся на первый час после окончания каждой рабочей смены холодных и горячих цехов соответственно.

Расчет сточных вод от бани:

- расход за одну рабочую смену (по формуле (4)):

_{Qcм(б)=8*98=784 (м}³_{/смена).}

- часовые расходы (по формуле (3)):

10,5

100

Q_1(б)=784* = 82,32 (м³/ч)

…

Q_{8(б)=784* = 137,2 (м}³_/ч).

- суточный расход (по формуле (5)):

_{Qc(б)=2*784=1568 (м}³_/сут).

Расчет сточных вод от прачечной:

- расход за одну рабочую смену (по формуле (4)):

_{Qcм(пр)=8*68=544 (м}³_{/смена).}

- часовые расходы (по формуле (3)):

8

100

Q_1(пр)=544* = 43,52 (м³/ч)

…

25

100

Q_{8(пр)=544* = 136 (м}³_/ч).

- суточный расход (по формуле (5)):

_{Qc(пр)=3*544=1632 (м}³_/сут).

Расчет технологических сточных вод промышленного предприятия:

- расход за одну рабочую смену (по формуле (4)):

_{Qcм(х.ц.)=8*1700=13600 (м}³_/смена)

_{Qcм(г.ц.)=8*2000=16000 (м}³_{/смена).}

- часовые расходы (по формуле (3)):

Q1(х.ц.)=	13600*10,3	= 1400,8 (м^3/ч)
	100

…

Q8(х.ц.)=	13600*18,7	= 2543,2 (м^3/ч)
	100

Q1(г.ц.)=	16000*11	= 1760 (м^3/ч)
	100

…

Q8(х.ц.)=	16000*15	= 2400 (м^3/ч)
	100

- суточный расход (по формуле (5)):

_{Qc(х.ц.)=3*13600=40800 (м}³_/сут)

_{Qc(г.ц.)=2*16000=32000 (м}³_/сут).

Расчет бытовых сточных вод промышленного предприятия:

- расход за одну рабочую смену (по формуле (4)):

_{Qcм(б.х.ц.)=8*15=120 (м}³_/смена)

_{Qcм(б.г.ц.)=8*15=120 (м}³_{/смена).}

- часовые расходы (по формуле (3)):

Q1(б.х.ц.)=	120*12,5	= 15 (м^3/ч)
	100

…

Q8(б.х.ц.)=	120*37,5	= 45 (м^3/ч)
	100
Q1(б.г.ц.)=	120*11	= 13,2 (м^3/ч)
	100

…

Q8(б.х.ц.)=	120*15	= 18 (м^3/ч)
	100

- суточный расход (по формуле (5)):

_{Qc(х.ц.)=3*120= 360 (м}³_/сут)

_{Qc(г.ц.)=2*120= 240 (м}³_/сут).

Расчет сточных вод от душевых горячего и холодного цехов промышленного предприятия (по формуле (6)):

_{Qc(х.ц.)=3*15= 45 (м}³_/сут)

_{Qc(г.ц.)=2*20= 40 (м}³_/сут).

Суммарные часовые расходы смешанных сточных вод (по формуле (7)), м³/ч:

Q_{0-1=514,8+43,52+10,5+1400,8+15+15=1999,62 (}м³/ч)

…

Q_{23-24=514,8+137,2+136+10,5+2400+2543,2+18+45=5804,7 (}м³/ч).

Суммарный суточный расход смешанных сточных вод:

Q_{23-24= 31200+840+1568+1632+40800+32000+360+240+85= 108725 (}м³/ч).

Таблица 1

Распределение расходов сточных вод по часам суток.

Часы суток	Население		Баня		Прачечная		Гостиница		Промышленное предприятие										Суммарный часовой расход, м^3/ч
									Технологическая сточная вода				Бытовая сточная вода				Сточная вода от душевых
									Горячие цеха		Холодные цеха		Горячие цеха		Холодные цеха		Горячие цеха	Холодные цеха
	Доля суточного расхода, %	Часовой расход, м^3/ч	Доля сменного расхода, %	Часовой расход, м^3/ч	Доля сменного расхода, %	Часовой расход, м^3/ч	Доля суточного расхода, %	Часовой расход, м^3/ч	Доля сменного расхода, %	Часовой расход, м^3/ч	Доля сменного расхода, %	Часовой расход, м^3/ч	Доля сменного расхода, %	Часовой расход, м^3/ч	Доля сменного расхода, %	Часовой расход, м^3/ч	Часовой расход, м^3/ч	Часовой расход, м^3/ч
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20
0…1	1,65	514,8			8,0	43,52	1,25	10,5			10,3	1400,8			12,50	15	20	15	2019,62
1…2	1,65	514,8			8,5	46,24	1,25	10,5			10,5	1428			6,25	7,5			2007,4
2…3	1,65	514,8			8,5	46,24	1,25	10,5			10,5	1428			6,25	7,5			2007,4
3…4	1,65	514,8			25,0	136	1,25	10,5			18,7	2543,2			18,75	22,5			3227,00
4…5	1,65	514,8			8,0	43,52	1,25	10,5			10,3	1400,8			6,25	7,5			1977,12
5…6	4,20	1310,4			8,5	46,24	3,30	27,72			10,5	1428			6,25	7,5			2819,16
6…7	5,80	1809,6			8,5	46,24	5,00	42			10,5	1428			6,25	7,5			3333,34
7…8	5,80	1809,6			25,0	136	7,20	60,48			18,7	2543,2			37,50	45			4594,28
8…9	5,85	1825,2	10,5	82,32	8,0	43,52	7,50	63	11,0	1760	10,3	1400,8	11,00	13,2	12,50	15		15	5218,04

Таблица 1 (окончание)

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20
9…10	5,85	1825,2	11,0	86,24	8,5	46,24	7,50	63	12,0	1920	10,5	1428	12,00	14,4	6,25	7,5			5390,58
10…11	5,85	1825,2	11,0	86,24	8,5	46,24	7,50	63	12,0	1920	10,5	1428	12,00	14,4	6,25	7,5			5390,58
11…12	5,05	1575,6	17,5	137,2	25,0	136	6,40	53,76	15,0	2400	18,7	2543,2	15,00	18	18,75	22,5			6886,26
12…13	4,20	1310,4	10,5	82,32	8,0	43,52	3,70	31,08	11,0	1760	10,3	1400,8	11,00	13,2	6,25	7,5			4648,82
13…14	5,80	1809,6	11,0	86,24	8,5	46,24	3,70	31,08	12,0	1920	10,5	1428	12,00	14,4	6,25	7,5			5343,06
14…15	5,80	1809,6	11,0	86,24	8,5	46,24	4,00	33,6	12,0	1920	10,5	1428	12,00	14,4	6,25	7,5			5345,58
15…16	5,80	1809,6	17,5	137,2	25,0	136	5,70	47,88	15,0	2400	18,7	2543,2	15,00	18	37,50	45			7136,88
16…17	5,80	1809,6	10,5	82,32	8,0	43,52	6,30	52,92	11,0	1760	10,3	1400,8	11,00	13,2	12,50	15	20	15	5212,36
17…18	5,75	1794	11,0	86,24	8,5	46,24	6,30	52,92	12,0	1920	10,5	1428	12,00	14,4	6,25	7,5			5349,30
18…19	5,20	1622,4	11,0	86,24	8,5	46,24	6,30	52,92	12,0	1920	10,5	1428	12,00	14,4	6,25	7,5			5177,70
19…20	4,75	1482	17,5	137,2	25,0	136	5,25	44,1	15,0	2400	18,7	2543,2	15,00	18	18,75	22,5			6783,00
20…21	4,10	1279,2	10,5	82,32	8,0	43,52	3,40	28,56	11,0	1760	10,3	1400,8	11,00	13,2	6,25	7,5			4615,10
21…22	2,85	889,2	11,0	86,24	8,5	46,24	2,20	18,48	12,0	1920	10,5	1428	12,00	14,4	6,25	7,5			4410,06
22…23	1,65	514,8	11,0	86,24	8,5	46,24	1,25	10,5	12,0	1920	10,5	1428	12,00	14,4	6,25	7,5			4027,68
23…24	1,65	514,8	17,5	137,2	25,0	136	1,25	10,5	15,0	2400	18,7	2543,2	15,00	18	37,50	45			5804,70
Итого за сутки	100	31200	200	1568	300	1632	100	840	200	32000	300	40800	200	240	300	360	40	45	108725

2.2. Расчет изменения показателей качества смешанных сточных вод по часам суток.

Почасовые значения показателей качества смешанных сточных вод следует определять по формуле:

Сiw=	∑Qi(j) Cj+∑Qi(k) Ck+∑Qi(m) Cm
	∑Qi

, , (9)

где: C_j, C_k, C_m – значения показателя качества сточной воды, соответственно, от j-го, k-го и m-го объектов канализирования (п. 4 задания).

Среднесуточные значения показателей качества смешанных сточных вод:

Сср=	∑Qc(j) Cj+∑Qc(k) Ck+∑Qc(m) Cm
	∑Q

, , (10)

Результаты расчетов сведены в таблицу 2.

Расчет показателей качества смешанных сточных вод:

- концентрация взвешенных веществ, мг/л:

С0…1=	77220+43,52*800+1575+1400,8*150+15*260+20*190+15*190	= 165,52
	2019,62

…

С23…24=	77220+26068+136*800+1575+2400*150+381480+18*260+45*260
	5804,7
С23…24=	167,37

- величина БПК_полн, мг/л:

С0…1=	514,8*250+43,52*195+10,5*250+1400,8*150+15*300+35*150	= 178,09
	2019,62

…

С23…24=	128700+20580+136*195+2625+2400*150+2543,2*150+18*300+45*300
	5804,7

С_23…24=161,73

Аналогично рассчитываются почасовые значения показателей качества смешанных сточных вод в зависимости от:

- концентрации кислот, мг/экв·л;

- концентрации щелочей, мг/экв·л;

- Coli-индекса, шт/л;

- температуры, Т, ^оС;

- активной реакции среды (рН);

- концентрации растворенного кислорода, мг/л, в задании предусмотрена одинаковая концентрация растворенного кислорода в сточных водах от всех объектов канализирования, следовательно, она в смешанных сточных водах не будет меняться по часам суток и будет равняться исходному значению, то есть:

К_0…1= К_1…2 … К_23…24=1.

Затем по формуле (10) рассчитываются средние за сутки значения показателей качества смешанных сточных вод.

Таблица 2

Распределение показателей качества смешанных сточных вод по часам

суток

Часы суток	Показатели качества
	Концентрация взвешенных веществ, мг/л	Величина БПКполн, мг/л	Концентрация растворенного кислорода, мг/л	Концунтрация кислот, мг/экв·л	Концентрация щелочей, мг/экв·л	Coli-индекс, шт/л	Температура, ^оС	Активная реакция среды (рН)
0…1	165,52	178,09	1,00	72,63	196,65	2,7*10^13	30,66	5,73
1…2	165,39	177,77	1,00	70,58	194,21	2,65*10^13	30,61	5,65
2…3	165,39	177,77	1,00	70,58	194,21	2,65*10^13	30,61	5,65
3…4	178,16	169,22	1,00	61,20	202,06	1,70*10^13	32,34	5,56
4…5	164,72	178,13	1,00	70,96	193,85	2,7*10^13	30,54	5,65
5…6	160,95	198,59	1,00	93,48	184,35	4,77*10^13	26,98	6,04
6…7	159,26	206,51	1,00	102,18	180,60	5,58*10^13	25,59	6,19
7…8	170,32	193,51	1,00	87,63	189,83	4,17*10^13	28,08	5,99
8…9	161,68	187,37	1,00	82,95	190,10	3,66*10^13	28,90	5,86
9…10	156,66	186,02	1,00	81,25	190,19	3,54*10^13	29,11	5,83
10…11	156,66	186,02	1,00	81,25	190,19	3,54*10^13	29,11	5,83
11…12	164,28	175,43	1,00	70,05	197,59	2,43*10^13	31,09	5,68
12…13	157,28	179,95	1,00	74,74	193,07	2,93*10^13	30,16	5,72
13…14	156,72	185,45	1,00	80,64	190,45	3,49*10^13	29,21	5,82
14…15	156,72	185,48	1,00	80,67	190,44	3,49*10^13	29,20	5,82
15…16	164,13	178,21	1,00	72,86	196,46	2,69*10^13	30,63	5,73
16…17	161,84	186,92	1,00	82,88	190,86	3,63*10^13	29,00	5,87
17…18	156,71	185,53	1,00	80,72	190,42	3,49*10^13	29,19	5,82
18…19	156,94	183,39	1,00	78,43	191,43	3,28*10^13	29,56	5,78
19…20	164,50	174,30	1,00	68,83	198,16	2,31*10^13	31,29	5,66
20…21	157,34	179,43	1,00	74,19	193,32	2,88*10^13	30,25	5,71
21…22	158,14	171,80	1,00	65,97	196,90	2,11*10^13	31,58	5,57
22…23	158,92	164,37	1,00	57,99	200,40	1,36*10^13	32,87	5,43
23…24	167,37	161,73	1,00	55,15	204,83	1,01*10^13	33,53	5,43
Среднее за сутки	161,68	180,97	1,00	75,60	193,61	3*10^13	30,06	5,75