2 Определение необходимой степени очистки сточных вод

2.1 Определение коэффициента смешения

Степень разбавления воды реки очищенными сточными водами определяют в определенном сечении водоема, называемом расчетным створом. Согласно «Правилам охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами» в качестве расчетного принимают створ, расположенный на 1 км выше по течению до ближайшего пункта водопользования.

Наибольшее распространение для расчета получил метод Фролова – Родзиллера. По нижеприведенной формуле определяется коэффициент смешения:

где Q – минимальный среднемесячный расход воды (при 95% обеспеченности) в створе реки у места выпуска сточных вод, м³/с;

q - максимальный секундный расход сточных вод, м³/с;

L – длина русла реки от места выпуска до расчетного створа, м;

– коэффициент, зависящий от гидравлических условий смешения в реке, и определяемый по формуле:

где φ – коэффициент извилистости реки, определяемый как отношение длины русла от выпуска до расчетного створа по фарватеру к расстоянию между этими сечениями по прямой;

ξ – коэффициент, учитывающий тип выпуска сточных вод (для берегового выпуска ξ =1, для руслового ξ =1,5);

D – коэффициент турбулентной диффузии, определяемый по формуле:

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

H_ср – средняя глубина реки на участке между выпуском и расчетным створом, м.

Для берегового выпуска:

Для руслового выпуска:

Коэффициент смешения при береговом выпуске:

Коэффициент смешения при русловом выпуске:

Принимаем береговой выпуск сточных вод в реку.

Для определения кратности разбавления в расчетных створах рек пользуются формулой:

2.2 Необходимая степень очистки сточных вод

Для последующей разработки технологической схемы очистных сооружений необходимо знать требующуюся степень очистки сточных вод по различным параметрам, определяемую расчетным путем. В данном курсовом проекте мы определим ее по трем показателям – взвешенным веществам, БПК_полн и растворенному в воде водоема кислороду.

2.2.1 Расчет необходимой степени очистки по взвешенным веществам

Этот показатель определяется в процентах по формуле:

где m – предельно допустимое содержание взвешенных веществ, в спускаемых в водоем сточных водах, определяемое по формуле:

где Р – допустимое санитарными нормами увеличение содержания взвешенных веществ в водоеме после спуска сточных вод, г/м³;

b – содержание взвешенных веществ в водоеме до спуска в него сточных вод.

2.2.2 Расчет необходимой степени очистки по бпКполн

При расчете учитывается снижение БПК_п за счет разбавления водой водоема и биохимических процессов самоочищения сточных вод от органических веществ в летний период. Необходимая БПК_п стоков L_ст, которая должна быть достигнута в процессе очистки, определяется исходя из уравнения баланса БПК_п смеси речной и сточной вод в расчетной точке:

,

Выразим необходимую БПК стоков:

,

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

L_пр.д – предельно допустимая БПК_п смеси речной и сточной воды в расчетном створе, г/м³, принимаемая равной 6 мг/л;

K_ст и K_р – константы скорости потребления кислорода сточной и речной водой, равные соответственно 0,16 и 0,1;

t – Продолжительность протекания воды от места выпуска до расчетного пункта, равная отношению расстояния от места выпуска стоков до расчетного пункта к средней скорости течения воды в реке.