Расчет требуемой степени очистки производственных стоков

5.1. Методика расчета

Оценка требуемой очистки сточных вод (CB) позволяет сде­лать обоснованный выбор типа и мощности очистных сооружений, вариантов размещения оголовков выпуска (у берега или в стре­жень) и их конструктивных особенностей. Участок водоема от места выпуска стоков условно делят на зоны: 1) начального разбавления, в которой скорости истечения стоков (V_с) су­щественно выше скорости потока воды (V_п); 2) основного разбавления, в которой V_с = V_п и перемешивание стоков идет за счет турбулентной диффузии; 3) зона самоочищения, которую в расчетах не учитывают. Общее разбавление СВ определяют как произведение краткости начального и основного разбавлении (п _н и п _o), являющихся результатом перемешивания стоков в 1 и 2 зонах [ 9 ].

Значение п _н определяют по формуле

где d – отношение расчетного диаметра струи к диаметру вы­пускных отверстий; m - безразмерный коэффициент, величину которого находят по формуле

Р _п и p _с – плотности соответственно потоков воды и СВ, при­нимаемые обычно равными единице.

Значение п _o находят как обратную величину коэффициента смешения g. определяемого по формуле

где l _ф – расстояние от выпуска СВ до створа водопользования по фарватеру, км; a - безразмерный коэффициент, учитывающий гидрологические особенности водоема. Значение a находят по формуле

где t – коэффициент, учитывавший место выпуска (при выпуске в стрежень t= 1,5, у берега – 1,0); ò – коэффициент изви­листости, равный отношению расстояния от места выпуска до створа водопользования по прямой l _п к расстоянию между мес­том выпуска и створом водопользования по фарватеру – l _ф, Д – коэффициент турбулентной диффузии.

Для условий задания Д зачисляют по формуле

Д = V_п × h / 200, (5.5)

где h.– глубина водоема, м.

Расчетную концентрацию 3В (С_р, мг/л) после полного переме­шивания находят по формуле

С_р = С_исх / (п _н × п _o), (5.6)

где С_исх – концентрация 3В в неочищенных стоках, мг/л. Требуемая степень очистки Э₀ определяется по формуле

Э₀ = (С_р– С_пдк) / С_р, (5.7)

Ср

Значения ПДК для 3В берут из сборника [ 4, 10 ], при нали­чии фонового загрязнения С_пдк уменьшается на величину фоно­вой концентрации данного 3В.

Если Ср £ ПДК, то Эо не определяют по формуле (5.7) из-за нецелесообразности очистки.

5.2. Задание на расчет

Задание № 5.2.1. По исходным данным табл. 5.1 определить требуемую степень очистки производственных стоков с макси­мальным расходом Q_макс содержащих 3В с концентрацией С_исх , при двух вариантах выпуска – у берега и в стрежень реки с фоновым загрязнением 20% от ПДК 3В. Глубина реки h, мини­мальный расход воды Q_мин, скорость потока V_п , скорость истечения стоков V_с. Створ водопользования находится от мес­та выпуска на расстоянии l _п по прямой и l _ф по фарватеру. Отношение расчетного диаметра струи к диаметру оголовков рав­но d, плотности стоков и воды в потоке равны единице. Створ водопользования совпадает со створом полного разбавле­ния. Дать оценку каждому варианту выпуска и обосновать инже­нерные решения по защите водоема от загрязнения, превышающе­го ПДК.

5.3. Методические указания по выполнению задания и анализу результатов расчета

Перед выполнением работы студент изучает раздел 5.2 учеб­ного пособия [ 3 ] и свой вариант задания. По сборникам [ 4, 10 ] он определяет ПДК 3В и его лимитирующий показатель вредности. По формулам (5.1...5.7) студент находит кратности начального и основного разбавлений, расчетную концентрацию ЗВ (после его полного перемешивания) в водоеме и требуемую сте­пень очистки. Используя материалы подраздела 2.3.3 учебного пособия [ 11 ], студент выбирает для данного 3В наиболее адекватный метод очистки и другие эффективные методы и сред­ства защиты воды от загрязнения (в соответствии с требовани­ями подраздела 5.4),

5.4. Инженерные решения по результатам расчета

Инженерные решения по результатам расчета включают: 1) вы­бор места сброса (у берега или в стрежень); 2) оценку целе­сообразности применения рассеивающих выпусков при неполном перемешивании СB до створа водопользования (определяется по соотношению между кратностью полного разбавления и частным от деления Q_мин на Q_макс); 3) выбор и обоснование метода и средств очистки для заданного 3В (анализируются методы – адсорбции, флотации, электрохимической и биологической очис­ток, а также конкретные технические средства – магнитные сепараторы, озонаторы и др.).

В итоговом заключении по заданию № 5.2.1 студент приводит расчетную концентрацию 3В и его лимитирующий показатель вред­ности, требуемую степень очистки, а также рекомендуемые мето­ды и средства по уменьшению загрязнения.

Дата добавления: 2014-11-07