В начало

Определение степени очистки сточных вод

 

Необходимую степень очистки сточных вод устанавливают по различным нормируемым показателям. Кроме того, различают условия выпуска сточных вод в проточный и не проточный водоемы. Сечение русла реки перпендикулярное направлению его течения, называют створом. Различают створ спуска сточных вод, контрольный створ и створ водопользования.

Условие выпуска сточных вод в проточный водоем, где происходит смешение и разбавление сточных вод водами реки, по нормативному показателю содержания вредных веществ определяется неравенством:

 

Cст q + αCрQ ≤ (αQ + q) Ci, (1)

 

где Сст, Ср, Сi – концентрация данного загрязнения в сточных водах, в реке перед створом сброса сточных вод и в контрольном створе (в общем случае на расстоянии 0,5–1,0 км выше по течению перед пунктом водопользования), соответственно, г/м3;

α – коэффициент смешения, учитывающий особенности водотока и сброса сточных вод;

q и Q – расход стоков и воды в реке соответственно, м3/с.

 

Это уравнение позволяет прогнозировать санитарное состояние воды при всех заданных и известных характеристиках водного объекта путем сравнения Сi с установленным для данного вещества значением Спдк.

Если Сi Спдк, то меры, принимаемые для очистки и разбавления сточных вод, достаточно эффективны.

Максимальная предельно допустимая концентрация в сточных водах предприятия (Сст.п.д) рассчитывается по уравнению:

Сст.п.д = (Спдк Ср) αQ/q + Cпдк (2)

Если Ср = Спдк, то Сст.п.д = Спдк , значит

ПДС = q Сст.п.д, (3)

где ПДС – предельно допустимый сброс, г/с.

Если Ср больше, чем Спдк, то сброс вредных веществ в водоем запрещен и предприятие не должно иметь стоков, или сточные воды предприятия не должны содержать данных загрязняющих веществ.

Коэффициент смешения (α) определяют по формуле Фролова–Родзиллера, учитывая влияние ряда гидравлических и гидрологических характеристик:

α = (1 – β)/(1 + β Q/q), (4)

β = exp [–b (lф)1/3], (5)

 

где lф – расстояние по фарватеру в месте выпуска сточных вод до ближайшего створа водопользования, м;

b – коэффициент, учитывающий гидравлические условия смешения.

 

Коэффициент b, учитывающий гидравлические условия смешения рассчитывают по формуле:

b = (φlф/lпр) (E/q)1/3, (6)

 

где φ – коэффициент, равен 1 при береговом и 1,5 при стрежневом выпуске сточных вод;

lпр.– длина по прямой между створами сброса сточных вод и створом водопользования, м;

Е – коэффициент турбулентной диффузии

 

Коэффициент турбулентной диффузии E для равнинных рек определяется по формуле:

 

E = VсрHср/200, (7)

 

где Vср – средняя скорость течения реки, м/с; Hср – средняя глубина реки, м

.

Кратность разбавления (n) определяют по формуле

n = (αQ+q)/q или n = 1 + αQ/q (8)

отсюда можно найти:

α = (n – 1) q/Q (9)

Cст + (n – 1) Cр = nCпдк (10)

n = (CстCр)/(CпдкCр) (11)

Условие сброса сточных вод в непроточный водоем (озера, водохранилища, моря, болота и прочие) определяют соотношением:

 

CстCвод + n (CпдкCвод), (12)

 

где n – кратность наименьшего разбавления; Свод – концентрация загрязняющего вещества в водоеме (г/м3).

 

Для водотоков допустимое увеличение содержания взвешенных веществ в водоеме хозяйственно-питьевого снабжения пищевых предприятий Сдоп = 0,25 г/м3, для водотоков культурно-бытового назначения Сдоп = 0,75 г/м3.

 

Спдк = nСдоп + Свод (13)

 

Взвеси со скоростью осаждения более 0,4 мм/с для проточных водоемов и более 0,2 мм/с для водохранилищ к спуску запрещаются. Для расчетов можно использовать метод И.А. Руффеля. Считается, что коэффициент полного разбавления (nполн) стоков водой водоема является результатом совместного влияния начального разбавления (nнач), происходящего вблизи водосброса за счет скорости и турбулентности струи, и основного разбавления (nосн), осуществляющегося за счет диффузии:

 

nполн = nнач nосн (14)

 

Для этих расчетов используют дополнительные формулы, учитывающие особенности сброса (глубинный, поверхностный) и графики-номограммы, приводимые в нормативных документах.

Необходимую степень очистки по растворенному в воде кислороду, окраске, запаху, температуре и минеральному составу устанавливают опытным путем.

В водоемах любых видов водопользования при расчетном отводе сточных вод изменения рН должно быть в пределах 6,0–9,0.

С учетом этих требований определяют максимально допустимое содержание кислоты (щелочи) в сточных водах Сст.к (Сст.щ), в мл нормального раствора (С), которым можно нейтрализовать один литр воды водоема при условии, что при расчетном отводе стоков рН водоема останется в пределах санитарных требований:

 

Cст.к или Сст.щ = (n – 1) C (15)

 

Допустимое содержание органических веществ (L) в сточных водах, спускаемых в проточный водоем, определяют по БПКполн сточных вод с учетом биохимического процесса самоочищения воды водоема, поэтому следует обеспечить БПКполн сточных вод с учетом сохранения в воде водоема минимального количества растворенного в воде кислорода:

 

Lст.п.д = (α Q/q) ( KLр) – (/K), (16)

 

где Lст.п.д – предельно допустимые БПКполн сточных вод, мг/л;

Lр – БПКполн речной воды, г/м3; α – коэффициент смешения;

К = 0,4, коэффициент для пересчета БПКполн в двухсуточное БПК;

Q – расход воды в реке м3/сут;

q – расход спускаемых сточных вод, м3/сут;  – минимальное содержание кислорода в воде, принимаемое равным 4 или 6 г/м3 для водоемов питьевого или рыбохозяйственного водопользования, соответственно;

 – концентрация растворенного кислорода в речной воде до створа сброса сточных вод, г/м3 .

 

Для водоемов хозяйственно-питьевого назначения допустимое значение БПКполн в спускаемых в водоем стоках принимает следующий вид:

Lст.п.д = (α Q/q) ( – 0,4Lр – 4) – 10

На основе определения степени разбавления сточных вод в водоеме и учитывая возможность самоочищения, определяют БПКполн сточных вод, содержащих органические вещества в количестве допустимом для сброса в водоем (Lст , г/м3):

Lст = (α Q/q ) (Lп.д Lр ) + (Lп.д / ) (17)

 

где Lст, Lп.д, Lр – БПКполн, допустимая в сточной воде; нормируемая предельно допустимая смеси речной и сточной воды в расчетном створе и речной воде до выпуска сточных вод, г/м3;

Q и q – расход воды в реке и в спускаемых сточных водах соответственно, м3/с;

α коэффициент смешения;

Kст, Kр – константы скорости потребления кислорода сточной и речной водой, зависящие от температуры и вида органического вещества; в случае спуска бытовых и подобных им по составу сточных вод, содержащих легкоокисляемые органические примеси, обычно Kст = Kр = 0,1; t – время движения воды от створа выпуска до контрольного створа, сут.

 

 

Время движения воды t от створа выпуска до контрольного створа определяют так:

 

t = lф/Vср (18)

 

где lф – расстояние по фарватеру между створом выпуска сточных вод и контрольным створом, м;

Vср – средняя скорость течения реки, м/сут.

 

Содержание в сбрасываемой сточной воде вредных веществ в пределах установленных нормативов определяют по формуле:

Сст ≤ α Q/q (Сп.дСр) + Сп.д, (19)

 

где Сст, Сп.д, Ср – концентрация вредных веществ в сточных водах, предельно допустимая и в речной воде до сброса в створе, мг/л или г/м3;

α – коэффициент смешения;

Q и q – расход воды в реке и в спускаемых сточных водах соответственно, м3/с.

 

Необходимую степень или эффективность очистки (Э, %) рассчитывают по формуле

Э = 100 (СначСкон) / Снач (20)

где Снач и Скон – начальное и конечное или допустимое содержание загрязняющих веществ в сточных водах, соответственно, г/м3.

Эффективность очистки стоков свиноводческого комплекса «Заволжский» в отстойниках-накопителях представлена в таблице далее.

 

Таблица 1. Эффективность очистки стоков в отстойниках

 

Показатели

Сточные воды

Эффективность
очистки Э,
 %

поступающие
в отстойник

сбрасываемые
из отстойника

Величина рН

7,4

7,0

Взвешенные вещества, мг/л

9080

4741

47,8

Азот аммонийный, мг/л

504

498

1,2

БПК5, мг/л

6229

4317

30,7

ХПК, мг/л

9974

7851

21,3

 

При сравнении различных способов очистки и обеззараживания сточных вод производят сравнительный анализ экономической эффективности. В связи с тем, что производительность оборудования различна, при их сопоставлении используют показатель удельных капитальных вложений на единицу производительности (м3/ч) той или иной установки (табл. 2).

 

Таблица 2. Сводные показатели экономической эффективности (%) обезжиривания сточных вод мясокомбинатов различными установками

Показатели

 

Жироловки
«Гипромясо»

Флотаци-онные
машины
М-7

Электро-флотаци-онная
установка

Сепа-раторы трех-фазные

Эффективность обезжиривания, %

50

70

более 90

75–93

Остаточное содержание
жира в обработанной
воде, мг/л

600–1000

10–180

14–85

500–1500

Удельные капитальные
затраты на единицу производительности (м3/ч) установки, руб.

137

150

100

590

Себестоимость, руб:

обработка 1000 м3 воды

извлечение 1 т жира

 

14,4

14,4

 

19,0

13,6

 

22,9

12,7

 

 

24,1

Приведенные удельные
затраты, руб.

28,1

 

28,6

22,7

83,1

 

 

 


19 VISA VIRTUAL (RUS BANK)
19 VISA VIRTUAL (RUS BANK)


7 VISA VIRTUAL (RUS BANK)
7 VISA VIRTUAL (RUS BANK)


Разблокировка Alcatel Idol 2S
Разблокировка Alcatel Idol 2S