Задача
Предприятие осуществляет сосредоточенный выпуск в водоток сточных вод, содержащих вредные компоненты, концентрация каждого из которых – Сст.
Выпуск сточных вод производится с берега ( в стержень реки) с максимальным расходом qст.
Расчетный створ пункта водопользования расположен от места выпуска сточных вод на расстоянии L ниже по течению водотока.
На участке смешения водоток имеет средний объемный расход Qв, среднюю глубину русла – Нв и среднюю скорость потока – Vв.
Фоновая концентрация вредных веществ в водотоке – Сф.
Требуется:
определить кратность разбавления сточных вод в расчетном створе водопользования;
определить концентрацию каждого вредного компонента сточных вод после смешения с водотоком в расчетном створе водопользования;
составить уравнение материального баланса смешения сточных вод предприятия с водотоком;
оценить санитарное состояние воды в расчетном створе пункта водопользования. Сделать выводы.
Методические указания
Основное уравнение смешения сточных вод предприятий с водотоком (уравнение материального баланса) имеет вид
 (1)
где Qв и qст – расход воды в водотоке и расход сточных вод, м3/с;
Сф, Сст, Сппв – соответствующие концентрации данного вредного компонента в водотоке (фоновая), в сточных водах и перед расчетным пунктом водопользования, мг/л;
– коэффициент смешения, показывающий долю воды в водотоке
Решив это уравнение относительно Сппв, имеем
 (2)
Расчет коэффициент смешения γ для проточных водоемов проводится по уравнению:
 (3)
 (4)
где L– расстояние по фарватеру реки от места спуска сточных вод в водоем до створа ближайшего пункта водопользования, км:
α- коэффициент, учитывающий влияние гидрологических факторов смешения сточных вод.
 (5)
где ξ – коэффициент, учитывающий месторасположение водотока (для берегового выпуска ξ = 1, для руслового ξ = 1,5 ); φ- коэффициент извилистости водотока;
 (6)
где l- расстояние от места выпуска сточных вод в водоток до створа ближнего пункта водопользования по прямой, км; D – коэффициент турбулентной диффузии, который для равнинных рек определяется по формуле
 , (7)
где Vв – средняя скорость течения на участке между выпуском сточных вод в водоток и створом пункта водопользования, м/с;
Нв – средняя глубина водотока на том же участке, м.
Для приближенных расчетов принимают D=0,005 м2/с (средние условия смешения, равнинные реки), D = 0,02 м2/с (интенсивные условия смешения, горные реки).
Прогноз санитарного состояния воды осуществляется с учетом лимитирующих показателей каждого из вредных веществ, содержащихся в сточных водах.
Если вредные компоненты сточных вод (или хотя бы один) имеют различные признаки вредности, то прогноз осуществляется путем сравнения Сппв с установленным для данного вещества значением ПДК:
 (8)
Если в сточных водах присутствуют компоненты, обладающие одинаковыми признаками вредности (эффектом суммации), то состояние воды в водотоке будет соответствовать установленным нормативам при условии, что:
 (9)
При выпуске сточных вод в водоток происходит снижение концентрации загрязняющих веществ за счет перемешивания сточной воды с водной средой. Интенсивность процесса количественно характеризуется кратностью разбавления n и зависит в основном от размеров водотока, скорости и направления движения в нем воды.
Для водоемов с направленным движением расчет кратности разбавления производят по формуле:
 (10)
В начальном сечении кратность разбавления равна 1, поскольку коэффициент смешения γ=0.
Максимальная предельная концентрация вредного вещества Сlimст в сточных водах, которая не вызовет загрязнение водотока свыше установленного норматива (СПДК) определяется по формуле:
 (11)
Значение Сlimcт положено в основу проектирования мероприятий по санитарной охране водного объекта. По результатам решения уравнения (11) можно определить те условия, при которых разбавление стоков в водотоке до ПДК невозможно, и сброс должен быть вообще исключен.
Таблица 1. Данные по водному объекту хозяйственно – питьевого и культурно–бытового назначения
Вариант
|
Qв, м3/с
|
qст, м3/с
|
Нв, м
|
L, км
|
l, км
|
Vв, м/с
|
Примеси в сточной воде
|
Сст, мг/л
|
Сф, мг/л
|
1
|
135
|
0,8
|
3,6
|
90
|
82
|
1,3
|
Керосин
Медь
ОП - 7
|
4,3
2,2
1,4
|
0,21
0,05
0,06
|
2
|
120
|
1,1
|
3,0
|
46
|
29
|
1,4
|
Бензол
Керосин
ОПС – Б
|
1,9
2,8
1,5
|
0,3
0,06
0,1
|
3
|
110
|
0,8
|
5,6
|
100
|
82
|
1,4
|
Нефть прочая
Железо
керосин
|
3,6
0,7
1,5
|
0,2
0,04
0,25
|
4
|
165
|
0,34
|
5,5
|
156
|
85
|
1,2
|
Никель
Бензин
ОП- 7
|
0,9
3,9
2,1
|
0,27
0
0,01
|
5
|
170
|
1,8
|
5,9
|
92
|
65
|
1,8
|
Никель
Бензин
ОП - 10
|
1,6
2,7
1,2
|
0
0,10
0,05
|
6
|
72
|
0,9
|
4,6
|
91
|
34
|
1,8
|
Бензин
Толуол
керосин
|
0,2
1,2
0,09
|
0,15
0
0,08
|
7
|
140
|
0,9
|
7,5
|
85
|
46
|
0,7
|
Керосин
Нефть прочая
бензин
|
2,1
3,6
1,6
|
0,04
0,3
0,08
|
8
|
235
|
0,8
|
3,6
|
100
|
97
|
1,6
|
Керосин
Медь
ОП - 7
|
4,7
2,2
1,3
|
0,15
0,25
0
|
9
|
220
|
0,8
|
2,9
|
118
|
84
|
1,6
|
Бензин
Нефть
многосернистая
Железо
|
4,1
0,2
0,05
|
0
0,13
0,07
|
10
|
97
|
1,3
|
2,7
|
140
|
106
|
0,3
|
Нефть прочая
Толуол
ОПС - Б
|
3,1
1,6
1,5
|
0,18
0
0,03
|
11
|
175
|
0,2
|
6,5
|
64
|
77
|
1,6
|
Бензин
ОП – 7
керосин
|
4,2
5,1
2,1
|
0,21
0,02
0,03
|
12
|
80
|
0,5
|
3,2
|
115
|
75
|
1,0
|
Нефть прочая
Керосин
бензин
|
3,1
2,2
2,3
|
0,03
0,4
0,25
|
13
|
160
|
1,3
|
4,7
|
89
|
57
|
1,1
|
Бензол
Керосин
ОПС - Б
|
1,7
4,7
1,7
|
0
0,1
0,03
|
14
|
46
|
0,2
|
3,0
|
75
|
35
|
0,5
|
Нефть прочая
Толуол
Керосин
|
8,5
2,1
1,7
|
0,1
0,06
0,2
|
15
|
21
|
2,4
|
6,5
|
80
|
45
|
0,7
|
Бензин
нефть многосернистая
железо
|
3,6
0,5
0,4
|
0,16
0,02
0,01
|
Продолжение таблицы 1
Вариант
|
Qв, м3/с
|
qст, м3/с
|
Нв, м
|
L, км
|
l, км
|
Vв, м/с
|
Примеси в сточной воде
|
Сст, мг/л
|
Сф, мг/л
|
16
|
90
|
0,8
|
3,8
|
80
|
85
|
1,3
|
Керосин
Медь
ОП - 7
|
4,3
2,2
1,4
|
0,21
0,05
0,06
|
17
|
110
|
1,1
|
3,8
|
50
|
40
|
1,4
|
Бензол
Керосин
ОПС – Б
|
1,9
2,8
1,5
|
0,3
0,06
0,1
|
18
|
140
|
0,8
|
5,2
|
90
|
85
|
1,4
|
Нефть прочая
Железо
керосин
|
3,6
0,7
1,5
|
0,2
0,04
0,25
|
19
|
135
|
0,34
|
5,8
|
146
|
89
|
1,2
|
Никель
Бензин
ОП- 7
|
0,9
3,9
2,1
|
0,27
0
0,01
|
20
|
150
|
1,8
|
5,4
|
82
|
70
|
1,8
|
Никель
Бензин
ОП - 10
|
1,6
2,7
1,2
|
0
0,10
0,05
|
21
|
80
|
0,9
|
4,9
|
80
|
40
|
1,85
|
Бензин
Толуол
керосин
|
0,2
1,2
0,09
|
0,15
0
0,08
|
22
|
120
|
0,9
|
7,8
|
95
|
50
|
0,8
|
Керосин
Нефть прочая
бензин
|
2,1
3,6
1,6
|
0,04
0,3
0,08
|
23
|
160
|
0,8
|
3,2
|
110
|
90
|
1,63
|
Керосин
Медь
ОП - 7
|
4,7
2,2
1,3
|
0,15
0,25
0
|
24
|
200
|
0,8
|
3,0
|
120
|
83
|
1,59
|
Бензин
Нефть
многосернистая
Железо
|
4,1
0,2
0,05
|
0
0,13
0,07
|
25
|
100
|
1,3
|
2,9
|
130
|
100
|
0,40
|
Нефть прочая
Толуол
ОПС - Б
|
3,1
1,6
1,5
|
0,18
0
0,03
|
26
|
125
|
0,2
|
6,0
|
70
|
80
|
1,65
|
Бензин
ОП – 7
керосин
|
4,2
5,1
2,1
|
0,21
0,02
0,03
|
27
|
180
|
0,5
|
3,8
|
125
|
85
|
1,2
|
Нефть прочая
Керосин
бензин
|
3,1
2,2
2,3
|
0,03
0,4
0,25
|
28
|
150
|
1,3
|
4,8
|
95
|
60
|
1,15
|
Бензол
Керосин
ОПС - Б
|
1,7
4,7
1,7
|
0
0,1
0,03
|
29
|
160
|
0,2
|
3,3
|
85
|
40
|
0,49
|
Нефть прочая
Толуол
Керосин
|
8,5
2,1
1,7
|
0,1
0,06
0,2
|
30
|
110
|
2,4
|
6,0
|
70
|
50
|
0,69
|
Бензин
нефть многосернистая
железо
|
3,6
0,5
0,4
|
0,16
0,02
0,01
|
Таблица 2. Данные по водному объекту рыбо-хозяйственного назначения
Вариант
|
Qв, м3/с
|
qст, м3/с
|
Нв, м
|
L, км
|
l, км
|
Vв, м/с
|
Примеси в сточной воде
|
Сст, мг/л
|
Сф, мг/л
|
1
|
548
|
1,5
|
5,6
|
88
|
66
|
4,8
|
Масло соляровое
Свинец
толуол
|
1,18
0,46
2,95
|
0,024
0,07
0,23
|
2
|
467
|
3,8
|
4,7
|
100
|
81
|
5,2
|
Лак битумный
Бензол
Толуол
|
1,3
2,69
0,08
|
0,35
0,19
0,17
|
3
|
500
|
2,5
|
5,9
|
116
|
69
|
3,7
|
Бензол
Толуол
нефть
|
1,81
2,65
0,76
|
0,19
0,07
0,06
|
4
|
457
|
0,6
|
1,8
|
64
|
55
|
6,4
|
Лак битумный
ОП-10
Хром (Cr)
|
1,0
1,85
0,04
|
0,25
0,23
0
|
5
|
445
|
0,7
|
4,1
|
90
|
74
|
3,5
|
Нефть
Масло соляровое
фенол
|
1,25
1,24
0,46
|
0,10
0,025
0
|
6
|
160
|
1,0
|
4,5
|
70
|
65
|
6,0
|
Масло соляровое
Толуол
Свинец
|
1,1
0,3
0,02
|
0,02
0,16
0,09
|
7
|
176
|
1,6
|
3,0
|
84
|
63
|
2,8
|
Толуол
Нефть
ОП-7
|
0,68
1,3
0,7
|
0,1
0,007
0
|
8
|
120
|
0,7
|
5,4
|
85
|
71
|
4,8
|
Нефть
Свинец
ОП- 7
|
1,3
0,15
0,04
|
0,02
0,05
0,14
|
9
|
470
|
1,0
|
3,0
|
70
|
55
|
5,5
|
Масло соляровое
Лак битумный
нефть
|
2,6
1,8
0,85
|
0,002
1,18
0
|
10
|
265
|
2,5
|
4,0
|
74
|
50
|
4,9
|
Масло соляровое
Лак битумный
Нефть
|
2,5
1,8
0,80
|
0,05
0,010
0,2
|
11
|
115
|
0,4
|
2,9
|
55
|
33
|
1,8
|
Нефть
ОП-10
хром
|
0,76
1,14
0,07
|
0,005
0,01
0,0005
|
12
|
185
|
2,1
|
3,5
|
55
|
31
|
6,0
|
Масло соляровое
Свинец
Толуол
|
1,4
0,18
0,90
|
0,006
0,045
0,25
|
13
|
355
|
1,4
|
3,7
|
92
|
65
|
3,1
|
Бензол
Толуол
нефть
|
1,75
2,38
0,35
|
0,23
0,05
0
|
14
|
137
|
1,5
|
3,0
|
77
|
66
|
2,0
|
Толуол
Нефть
ОП-7
|
0,70
1,33
0,53
|
0,14
0,035
0
|
15
|
110
|
1,0
|
4,2
|
77
|
66
|
4,2
|
Нефть
Свинец
ОП-7
|
1,6
0,4
0,06
|
0,35
0,04
0,17
|
Продолжение таблицы 2
Вариант
|
Qв, м3/с
|
qст, м3/с
|
Нв, м
|
L, км
|
l, км
|
Vв, м/с
|
Примеси в сточной воде
|
Сст, мг/л
|
Сф, мг/л
|
16
|
350
|
1,2
|
5,45
|
90
|
66
|
4,8
|
Масло соляровое
Свинец
толуол
|
1,18
0,46
2,95
|
0,024
0,07
0,23
|
17
|
300
|
3,35
|
4,88
|
125
|
81
|
5,0
|
Лак битумный
Бензол
Толуол
|
1,3
2,69
0,08
|
0,35
0,19
0,17
|
18
|
200
|
2,85
|
5,45
|
130
|
69
|
3,9
|
Бензол
Толуол
нефть
|
1,81
2,65
0,76
|
0,19
0,07
0,06
|
19
|
250
|
0,85
|
1,99
|
140
|
55
|
5,4
|
Лак битумный
ОП-10
Хром (Cr)
|
1,0
1,85
0,04
|
0,25
0,23
0
|
20
|
145
|
0,95
|
4,54
|
100
|
74
|
3,8
|
Нефть
Масло соляровое
фенол
|
1,25
1,24
0,46
|
0,10
0,025
0
|
21
|
140
|
0,95
|
4,30
|
90
|
65
|
5,8
|
Масло соляровое
Толуол
Свинец
|
1,1
0,3
0,02
|
0,02
0,16
0,09
|
22
|
166
|
1,95
|
3,6
|
90
|
63
|
3,0
|
Толуол
Нефть
ОП-7
|
0,68
1,3
0,7
|
0,1
0,007
0
|
23
|
140
|
0,95
|
5,5
|
95
|
71
|
4,5
|
Нефть
Свинец
ОП- 7
|
1,3
0,15
0,04
|
0,02
0,05
0,14
|
24
|
170
|
1,45
|
3,8
|
80
|
55
|
5,1
|
Масло соляровое
Лак битумный
нефть
|
2,6
1,8
0,85
|
0,002
1,18
0
|
25
|
165
|
1,55
|
3,0
|
85
|
50
|
5,0
|
Масло соляровое
Лак битумный
Нефть
|
2,5
1,8
0,80
|
0,05
0,010
0,2
|
26
|
155
|
0,95
|
2,5
|
75
|
33
|
2,0
|
Нефть
ОП-10
хром
|
0,76
1,14
0,07
|
0,005
0,01
0,0005
|
27
|
145
|
2,65
|
2,5
|
65
|
31
|
5,8
|
Масло соляровое
Свинец
Толуол
|
1,4
0,18
0,90
|
0,006
0,045
0,25
|
28
|
155
|
1,35
|
3,9
|
90
|
65
|
3,5
|
Бензол
Толуол
нефть
|
1,75
2,38
0,35
|
0,23
0,05
0
|
29
|
170
|
1,85
|
3,5
|
80
|
66
|
2,5
|
Толуол
Нефть
ОП-7
|
0,70
1,33
0,53
|
0,14
0,035
0
|
30
|
190
|
1,35
|
4,5
|
70
|
66
|
3,9
|
Нефть
Свинец
ОП-7
|
1,6
0,4
0,06
|
0,35
0,04
0,17
|
Таблица 3. Предельно допустимые концентрации вредных веществ (для водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового назначения)
Наименование вещества
|
Лимитирующий признак вредности
|
ПДК, мг/л
|
Никель
|
Санитарно-токсикологический
|
0,1
|
Бензол
|
Санитарно-токсикологический
|
0,5
|
Флотореагент ОП-10
|
Органолептический (пена)
|
0,1
|
Железо
|
Органолептический (цвет)
|
0,3
|
Флотореагент ОП-7
|
Органолептический (пена)
|
0,3
|
Керосин техн.
|
Органолептический (запах)
|
0,01
|
Медь
|
Органолептический (привкус)
|
1,0
|
Бензин
|
Органолептический (запах)
|
0,1
|
Нефть многосерная
|
Органолептический (привкус)
|
0,1
|
Толуол
|
Органолептический (запах)
|
0,5
|
Нефть прочая
|
Органолептический (привкус)
|
0,3
|
Флотореагент ОПС-5
|
Санитарно-токсикологический
|
0,5
|
Таблица 4. Предельно допустимые концентрации вредных веществ (для водных объектов рыбо-хозяйственного назначения)
№ п/п
|
Наименование вещества
|
|
Лимитирующий признак вредности
|
ПДК, мг/л
|
1
|
бензол
|
|
токсичный
|
0,5
|
2
|
Лак битумный
|
|
токсичный
|
5,0
|
3
|
Масло соляровое
|
|
Токсичный
|
0,01
|
4
|
Нефть и нефтепродукты
|
|
рыбохозяйственный
|
0,05
|
5
|
свинец
|
|
Токсичный
|
0,01
|
6
|
фенол
|
|
рыбохозяйственный
|
0,001
|
7
|
Флотореагент ОП-7
|
|
Токсичный
|
0,3
|
8
|
Флотореагент ОП-10
|
|
Токсичный
|
0,5
|
9
|
Хром (Cr 6+)
|
|
Токсичный
|
0,001
|
10
|
Толуол
|
|
Токсичный
|
0,5
|
|
Скачать 1.78 Mb.