лабораторная работа. лабораторная сточные воды. Лабораторная работа 1 Определение экологических показателей сбросов сточных вод предприятий в водоемы Цель работы

• Название: Лабораторная работа 1 Определение экологических показателей сбросов сточных вод предприятий в водоемы Цель работы
• Анкор: лабораторная работа
• Дата: 01.06.2021
• Размер: 41.72 Kb.
• Имя файла: лабораторная сточные воды.docx
• Тип: Лабораторная работа; #212657

Лабораторная работа №1

Определение экологических показателей сбросов сточных вод предприятий в водоемы
Цель работы:

1. Определить предельно-допустимый сброс (ПДС) загрязняющих веществ со сточными водами предприятий в водоемы различных видов водопользования

2. Построить по результатам работы ситуационную блок-схему сброса сточных вод в водоем (водоток)
Водоемы и водотоки считают, если показатели состава и свойств воды в них изменились под прямым или косвенным влиянием производственной деятельности и бытового использования населением, и стали частично или полностью непригодны для одного из видов водопользования. Критерием загрязненности воды является ухудшение ее качества вследствие изменения ее органолептических свойств и появления веществ, вредных для человека, животных, рыб, кормовых и промысловых организмов в зависимости от вида водопользования, а также повышение температуры воды, изменяющее условия для нормальной жизнедеятельности водных организмов.

В случае одновременного использования водоема или его участка для различных нужд народного хозяйства при определении условий сброса сточных вод следует исходить из более жестких требований в ряду одноименных нормативов качества поверхностных вод.

Нормирование сбросов загрязняющих веществ в окружающую природную среду производят путем установления ПДС веществ со сточными водами в водоем. ПДС – это масса вещества в сточных водах, максимально допустимая к отведению установленных режимов в данном пункте водного объекта в единицу времени с целью обеспечения норм качества воды в контрольном пункте (створе). ПДС устанавливают с учетом ПДК в местах водопользования, ассимилирующей способности водного объекта и оптимального распределения массы сбрасываемых веществ между водопользователями, сбрасывающими сточные воды.
Исходные данные:

Река – Воронеж

Максимальная среднемноголетняя температура воды t_мног = 18⁰С;

Характер реки – равнинный;

Коэффициент Шези С = 55;

Расход разбавляющей воды водоема Q = 65 м³/с;

Средняя скорость течения реки Vср = 1,6 м/с;

Средняя глубина реки Нср = 1,8 м;

Фоновая концентрация взвешенных веществ Сф.взв = 30 мг/л;

Вид водопользования – культурно-бытовой.

Вари-ант	q, м3/с	L, км		Характер выпуска	Примеси (металлы)
		Lф	Lпр		Cu		Zn		Pb
					Сф	ПДК	Сф	ПДК	Сф	ПДК
6	5	4	2	У берега	0,1	15%	1,0	15%	0,1	3%

Решение

Для расчета предельно-допустимого сброса (ПДС) необходимо сначала определить степень полного разбавления n. Степень полного разбавления выражают кратностью разбавления:

Где Q – разбавляющая вода водоема, м³/с;

q – разбавляемая сточная вода, поступающая в водоем, м³/с

Многие факторы: состояние реки, берегов и сточных вод влияют на быстроту перемещения водных масс и определяют расстояние от места выпуска сточных вод (СВ) до пункта полного смешивания.

Выпуск в водоемы сточных вод должен, как правило, осуществляться таким образом, чтобы была обеспечена возможность полного смешивания сточных вод с водой водоема в месте их спуска (специальные выпуски, режимы, конструкции).

Однако приходится считаться с тем фактом, что на некотором расстоянии ниже спуска СВ смешивание будет неполным.

В связи с этим реальную кратность разбавления в общем случае следует определять по формуле:



где γ - коэффициент, степень разбавления сточных вод в водоеме.

Условия спуска сточных вод в водоем принято оценивать с учетом их влияния у ближайшего пункта водопользования, где следует определять кратность разбавления. Расчет ведется по формулам:





где α - коэффициент, учитывающий гидрологические факторы смешивания.

Lф - расстояние от места выпуска сточных вод до рассматриваемого створа по течению (по фарватеру) реки, км



где ε - коэффициент, зависящий от места стока воды в реку: при выпуске у берега ε=1;

Lф/Lпр - коэффициент извилистости реки, равный отношению расстояния по фарватеру полной длины русла от выпуска СВ до места ближайшего водозабора к расстоянию между этими двумя пунктами по прямой;

D -коэффициент турбулентной диффузии:



где Vср - средняя скорость течения, м/с;

Нср - средняя глубина, м; g - ускорение свободного падения, м/с² ;

m - 7 коэффициент Буссинского, равный 24;

g – ускорение свободного падения, равное 0,81 м/с

С -коэффициент Шези, который выбирают по таблицам.






Расчет ПДС осуществляется по формуле:

ПДС=Спр*q

С_пр n*(C_ПДК – C_ф) + С_ф

Где Спр – максимальная предельная концентрация, которая может быть допущена в СВ, мг/л;

Сф – фоновая концентрация ЗВ в водоеме, до сброса сточных вод, мг/л.

С_прCu 4,38*(0,1 – 0,1*0,15) + 0,1*0,15= 0,3873 мг/л

ПДС_Cu = 0,3873*5 = 1,94 мг/с
С_прZn 4,38*(1 –1*0,15) + 1*0,15= 3,873 мг/л

ПДС_Zn = 3,873*5 = 19,4 мг/с
С_прPb 4,38*(0,1 – 0,1*0,03) + 0,1*0,03= 0,4279 мг/л

ПДС_Pb = 0,4279*5 = 2,14 мг/с
Показатель содержания в воде взвешенных веществ рассчитывают по формуле:

Спр.взв.в. = n*Свзв*Сдоп

Сдоп – допустимое по нормативам увеличение содержания взвешенных веществ в воде водоема после спуска сточных вод. Сдоп = 0,75 мг/л для культурно-бытового водопользования

Спр.взв.в. = 4,38*30*0,75 = 98,55 мг/л

ПДС_взв.в-в = 98,55*5 = 492,75 мг/с
Расчет температуры проводят с учетом санитарных требований чтобы летняя температура речной воды не повышалась в результате спуска сточных вод больше, чем на 3⁰С:

t_ст = n*t_доп+t_макс

где t_ст – температура сточных вод, при которой в пункте водопользования температура воды повышается не больше, чем допустимо;

t_доп – допустимое по санитарным нормативам повышение температуры воды вы водоеме, равное 3⁰С;

t_макс – максимальная температура воды в водоеме до выпуска сточных вод в летнее время (средняя многолетняя)

t_ст = 4,38*3*18 = 236,5 ⁰С

Построим ситуационную блок-схему сброса сточных вод в водоток:









Предприятие




Сброс сточных вод

Река

Место водозабора

и водопользования

Lф




Течение
Рисунок 1 – Ситуационная блок-схема
Рассчитаем максимальные концентрации металлов и ПДС металлов, допустимых к сбросу в водоем со сточными водами в черте населенного пункта.

При сбросе сточных вод в черте населенного пункта Спр = ПДК, мг/л.

С_прCu 0,1 мг/л

ПДС_Cu = 0,1*5 = 0,5 мг/с
С_прZn 1 мг/л

ПДС_Zn = 1*5 = 5 мг/с
С_прPb 0,1 мг/л

ПДС_Pb = 0,1*5 = 0,5 мг/с
Вывод:

- Реальная кратность разбавления n = 4,38;

- На расстоянии 4км от места водопользования максимальные концентрации ЗВ составят: Cu – 0,387 мг/л, Zn – 3,87 мг/л, Pb – 0,428 мг/л;

- ПДС веществ в сточных водах: Cu–1,94мг/с, Zn–19,4мг/с, Pb–2,14мг/с;

- При сбросе сточных вод в черте населенного пункта максимальные концентрации ЗВ составят: Cu – 0,1 мг/л, Zn – 1 мг/л, Pb – 0,1 мг/л; ПДС веществ в сточных водах составят: Cu–0,5мг/с, Zn–5мг/с, Pb–0,5мг/с.