Реферат: Охрана водоёмов от загрязнения сточными водами
Где q – расход сточных вод в м2/с;
Q – расход воды в реке в створе выпуска сточных вод при 95%-ной
обеспеченности в м2/сек
Концентрация загрязнений по поперечному сечению загрязнённой зоны потока неодинакова. В ней имеется струя с максимальной концентрацией загрязнения Смакс и струя с минимальной концентрацией Смин. На некотором расстоянии (L) от места выпуска воды смешиваются с общим расходом реки (Qcм=QL). Неодинаковая концентрация загрязнений выше створа полного смещения обусловлена тем, что отдельные струи смешиваются с неодинаковым количеством чистой воды. Поэтому расчёты проводятся для наиболее неблагоприятного случая, т.е. на минимальную часть расхода реки Qсм, которая обуславливает разбавление сточных вод в максимально загрязнённой части потока. Эту часть расхода реки, которая характеризуется коэффициентом смещения a , определяют по формуле:
,
где L – расстояние от места выпуска сточных вод до расчётного створа
по фарватеру реки в м.
Коэффициент 
,
учитывающий гидравлические факторы смещения, определяют по формуле:
,
где 
- коэффициент
извилистости русла реки (отношение длины
между двумя пунктами по фарватеру к длине по прямой);
-коэффициент,
зависящий от места выпуска сточных вод; принимается для берегового выпуска
равным 1, а для выпуска в фарватер – 1,5;
Е - коэффициент турбулентной диффузии.
Для равнинных рек определяется по формуле:
,
где 
- средняя скорость
течения реки в м/сек;
Нср - средняя глубина реки в м.
С учётом коэффициента смещения кратность разбавления n в расчётных створах теперь необходимо определять по формуле:
.
Разбавление сточных вод в водохранилищах и озёрах обусловлено
перемещением водных масс в основном под действием ветровых течений. При
установившемся движении в результате длительного действия ветра одного
направления создаётся своеобразное распределение течений. В поверхностном слое,
составляющем около 0,4 общей глубины водохранилища Н, течение имеет
одинаковое направление с ветром и скорость, изменяющуюся от 
на поверхности до нуля на
глубине 0,4 Н. Ниже размещается слой компенсационного течения
противоположного направления.
Так как верхние слои воды по мере продвижения встречаются с новыми слоями, движущимися в обратном направлении, при расчётах нужно учитывать и последующие движения потока. Полное разбавление сточных вод является результатом совместного влияния начального разбавления, происходящего в пункте выпуска сточных вод, и основного, продолжающегося по мере продвижения сточных вод от места выпуска.
1.3. Требования, предъявляемые к степени очистки сточных вод.
Необходимую степень очистки сточных вод перед выпуском в водоём определяют применительно к приведённым выше показателям вредности. Чтобы правильно определить необходимую степень очистки сточных вод, нужно иметь исчерпывающие данные о количестве сточных вод и их составе, а также материалы обследований водоема, характеризующие его существующие и перспективные гидрологические и санитарные условия.
Необходимая степень очистки сточных вод выражается уравнением:
Сстq+CpaQ
(aQ+q)Cпр.д ,
Где Сстq – концентрация загрязнений в сточных водах, с которой
они могут быть спущены в водоём, в г/м3;
Ср – концентрация загрязнений в водоёме выше места выпуска сточных вод в г/м3;
Q – расход воды в водоёме в м3/сек;
Q – количество сточных вод в м3/сек;
а – коэффициент смешения;
Спр.д – предельно допустимая концентрация загрязнений в расчётном створе в г/м3.
После соответствующих преобразований уравнения получаем:
Сст
.
Величины Ср, - а и Q определяют на основании изысканий или по данным органов гидрометеорологической службы. Створы ближайших пунктов водопользования устанавливаются органами Государственного надзора с учётом данных о перспективах использования водоёма.
Кроме определения величины Сст , при проектировании следует определять концентрацию загрязнений в максимально загрязнённой струе выше расчётного створа и сопоставлять её с требованиями, предъявляемыми к качеству воды водопользователями, расположенными на этом участке реки. Если концентрация загрязнений выше приемлемой для водопользователей величину Сст нужно соответственно уменьшить.
При спуске в водоёмы сточных вод, содержащих несколько вредных веществ, учитывают комплексное действие этих веществ .в одних случаях токсическое действие одного вредного вещества ослабляется присутствием другого вредного или безвредного вещества. В других случаях оно резко усиливается, а при наличии вредных веществ, имеющих такой же лимитирующий показатель вредности, - суммируется. Суммарное действие токсичных соединений является наиболее частным случаем, поэтому при сбросе в водоём сточных вод, содержащих несколько вредных веществ с одинаковыми показателями вредности, предельно допустимую концентрацию каждого из них нужно уменьшить пропорционально числу таких веществ.
Часто производственные сточные воды содержат вредные вещества, относящиеся по действию к различным группам вредности.
В этих случаях их предельно допустимую концентрацию определяют по каждой группе в отдельности.
Данные группы – группы лимитирующего показателя вредности (ЛПВ) распределены на:
a) Группу санитарно – токсикологического ЛПВ, куда входят хлориды, сульфаты и нитраты, для которых должно выполнятся условие
b) Группу рыбохозяйственного ЛПВ, в которой одно загрязняющее вещество – нефтепродукты (НП), для которых должно выполнятся условие
c) Группу общесанитарного ЛПВ, в которой содержится также ингредиент – БПКполн , для которого должно выполнятся условие
d) Группу токсикологического ЛПВ, в которой два вещества – аммонийный ион (NH4+) и нитраты (NO2-) для которых должно выполнятся условие
e) Группу органолептического ЛПВ, в которой два ингредиента – железо (Ж) и синтетические поверхностно активные вещества (СПАВ), для которых должно выполнятся условие
f) Группу, куда входят взвешенные вещества.
Согласно «Правилам охраны поверхностных вод», содержание взвешенных веществ в створе смешения не должно увеличиваться более чем на 0,75 мг/л по сравнению с фоном реки – Ср.
Под предельно допустимым сбросом (ПДС) загрязняющих веществ в природный объект, понимается масса вещества в сточных водах, максимально допустимая к отведению в единицу времени с целью обеспечения норм качества воды контрольном пункте. ПДС устанавливается с учётом предельно допустимых концентраций Спр.доп. если, что тоже самое, ПДК веществ в местах водопользования и ассимилирующей способности водного объекта.
ПДС определяется для всех категорий водопользователей как произведение расхода сточных вод «q» (м3/час) на концентрацию вещества Спр.доп. (мг/л) в сточных водах по формуле:
ПДС(г/час)=qст.воды(м3/час).Спр.доп.(мг/л).
Размерностью количественного значения ПДС является (г/час).
Глава 2
Особенности установок и сооружений для очистки сточных вод в малых населённых пунктах.
2.1. Общие принципы очистки сточных вод от малых населённых пунктов.
Принятая в России унифицированная шкала производительностей очистных станций на местные (0,5-12 м3/сут), малые (25-1400 м3/сут), поселковые (14-10 м3/сут), городские (17-18 тыс. м3/сут) и районные (100-280 тыс. м3/сут).
Группы зданий и малые населённые пункты с максимальным населением 3-5 тыс.чел. могут обеспечиваться местными и малыми (до 1400 м3/сут) очистными станциями. Особенностью этих систем является то обстоятельство, что водоотведение от небольших объектов характеризуется большой неравномерностью во времени, как по части расходов, так и загрязнений. При вводе в эксплуатацию новых объектов – источников сточных вод – происходит резкое увеличение расхода сточных вод на очистных сооружениях через короткие промежутки времени (1-2 года), кроме того, малые канализационные системы эксплуатируются в основном малоквалифицированным персоналом. Перечисленные особенности предопределяют выбор методов очистки и технических решений установок в малой канализации: они должны быть эффективными, простыми, надёжными в работе; должны иметь высокое качество и одновременно низкую стоимость за счёт индустриальности строительства. В местных и малых системах канализиции применяются механические и биологические методы очистки, а в случае необходимости и доочистка сточных вод. При этом схема очистной станции обычно бывает упрощённой. Предпочтение следует отдать естественным методам очистки. Осадок от очистки сточных вод сбраживается (стабилизируется) и используется в сельском хозяйстве. Очищенная вода перед спуском в водоём подвергается обеззараживанию.
