Санитарно-токсикологический показатель вредности

Органические и неорганические вещества. ПДК для растворенных в воде веществ устанавливается по санитарно-токсикологическому или органолептическому лимитирующему показателю вредности (Приложение 3).

Состав и свойства воды должны контролироваться в створе, расположенном на 1 км выше ближайших по течению пунктов водопользования. Поэтому для каждого предприятия, осуществляющего сброс сточных вод в водоток, устанавливается величина предельно-допустимого сброса загрязняющих веществ (ПДС), которая определяется по формуле (2.1):

ПДС = q С _ст (2.1)

где q – расчётный расход сточных вод (м³/ч); С _ст – концентрация вещества в сточной воде г/м³.

При спуске сточных вод вне черты города ПДС для отдельных предприятий рассчитываются с учетом возможного разбавления сточных вод.

а) Определение допустимой концентрации загрязняющего вещества в сточной воде

Концентрация загрязняющего вещества в сточной воде должна быть такой, чтобы с учетом разбавления, в контрольном пункте его концентрация не превышала ПДК. Этим определяется необходимая степень очистки сточных вод.

Связь между выбранной степенью очистки СВ перед спуском их в водоём и санитарными требованиями к условиям спуска СВ в водоём выражается формулой:

(2.2)

где Q и q – соответственно расчётные расходы воды в реке и СВ (определяются проектной организацией);

С _ст и С _р – концентрация загрязнения одного вида в СВ и в реке до места спуска СВ;

С _п.вод – концентрация загрязнителя перед расчётным пунктом водопользования;

g – коэффициент смешения (доля расхода реки, участвующая в разбавлении СВ).

Величина коэффициента смешения для проточных водоёмов определяется по методу Фролова-Родзиллера:

где ;

где L – расстояние по форватеру от места выпуска СВ до створа, расположенного на 1км выше по течению от границы ближайшего пункта водопользования;

a - коэффициент, учитывающий гидравлические условия смешения,

x – коэффициент, зависящий от места выпуска СВ в водоём; при выпуске у берега x=1, при выпуске в стрежень реки x=1,5;

j - коэффициент извилистости реки, который равен отношению расстояния по фарватеру от места выпуска СВ до створа ближайшего пункта водопользования (L_ф) к расстоянию до этого же пункта по прямой (L_прям), т.е.

E – коэффициент турбулентной диффузии, который для равнинных рек определяется по формуле:

,

где V_cр – средняя скорость течения на участке между выпуском СВ и створом пункта водопользования;

H_ср – средняя глубина водоёма на том же участке.

Чтобы определить, до какой концентрации (С _{пред.доп.}) следует очищать СВ, чтобы на подходе к первым пунктам водопользования степень загрязнения водоёма не нарушала нормальные условия водопользования пользуются формулой, справедливой для одиночного стока, загрязнённого одним веществом:

(2.3)

С _{ст.пред.} – максимальная (предельная) концентрация, которая может быть допущена в СВ. Эта величина кладётся в основу проектирования мероприятий по уменьшению загрязнений. Если C _{ст.предельная.} £ С _{ст.предприятия} то необходима глубокая очистка СВ. В данных условиях по технико-экономическим соображениям строительство предприятия нецелесообразно.

Из формулы (2.1) выражают концентрацию загрязняющего вещества перед расчётным пунктом водопользования:

(2.4)

Если С _п.вод £ С _{пред.доп.}, то прогноз санитарного состояния водоёма благоприятный. Если С_п.вод > С_{пред.доп.}, то необходимы меры по уменьшению количества или концентрации СВ.

Если в промышленном стоке, который проектируется к отведению в водоём, содержаться вещества разных групп по лимитирующему признаку вредности, то

а) вначале группируются вредные вещества по их лимитирующему признаку вредности (санитарно-токсикологическому или органолептическому);

б) для каждой из этих групп расчёты осуществляются по формулам (2.5) и (2.6):

(2.5)

(2.6)

в) если в стоке содержится вещество, которое лимитируется по другому лимитирующему признаку, к примеру, по влиянию на санитарный режим водоёма, то расчёт отведения стока в водоём по этому веществу осуществляется по формуле (2.3).

Кратность разбавления сточных вод в реке:

(2.7)

В зависимости от свойств загрязняющих веществ, определение необходимой степени очистки СВ ведётся по каждому показателю состава и свойств воды водоёмов согласно Правилам охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами.

б) Определение допустимой концентрации кислоты или щёлочи в стоке

Водородный показатель рН определяется по данным анализа воды водоёма (её рН и щёлочности B) и по номограмме (рис. 2.1). Определяется X_к и X_щ, т.е. количество кислоты и щёлочи (в мл 1н раствора), которое может быть нейтрализовано водой водоёма при условии, что в ближайшем пункте водопользования рН воды останется в пределах санитарных требований (рН = 6,5 – 8,5).

Рис. 2.1. График расчета допустимого спуска в водоем щелочных Хщ и кислых Хк сточных вод

На номограмме сплошные чёрные кривые относятся к X_к, а пунктирные к X_щ. Каждая из этих кривых соответствует определённому значению В – щёлочности воды водоёма. На оси абсцисс отложены значения рН воды того же водоёма, на осях ординат (слева для X_щ, а справа – для X_к) – искомые величины тех количеств кислоты и щёлочи (в мл 1н раствора), которые могут быть спущены в водоёмы. Для определения X_к и X_щ на оси абсцисс находят точку, соответствующую рН воды водоёма. Из этой точки проводится вертикаль до пересечения с кривой линией, соответствующей щёлочности воды водоёма, из точки пересечения проводится горизонталь на правую или левую ось ординат.

Допустимая концентрация кислоты или щёлочи в стоке (в мл нормального раствора) определяется по формулам:

(2.8)

(2.9)

С учетом разбавления:

(2.10)

(2.11)

Если концентрация С_ст (расчётная) окажется меньше концентрации щёлочи или кислоты в стоке, намеченном к спуску (или поступающем в водоём), то требуется предварительная нейтрализация на соответствующей установке.

в) Определение общесанитарных показателей вредности:

1) БПК_полное

Расчёт ведётся с учётом биохимического процесса самоочищения воды от органических веществ сточных вод и органических веществ уже имеющихся в водоёме выше места выпуска сточных вод:

(2.12)

где С_ст – концентрация органических веществ в сточных водах, при которой спуск их в водоём будет соответствовать санитарным требованиям, а именно: в ближайшем пункте водопользования БПК_полное воды водоёма будет в пределах 3-6 мг/л О₂;

С_р – концентрация органических веществ (в БПК_полное) в воде водоёма до места выпуска сточных вод;

С_{пред. доп} – предельное содержание органических веществ (в БПК_полное) в створе ближайшего пункта водопользования; ПДК _{БПКполное}= 3 мг/л (для хозяйственно-питьевого водоснабжения), ПДК _{БПКполное} = 6 мг/л (для культурно-бытовых целей);

k₁ и k₂ – константы потребления кислорода (или коэффициенты реаэрации) соответственно органическими веществами сточных вод того или иного производства и воды водоёма (при спуске бытовых сточных вод эти константы могут быть приняты одинаковыми k₁ = k₂ = 0,1); k₁ и k₂ – устанавливаются экспериментально;

t – время продвижения воды водоёма вместе с разбавленными в ней стоками от места выпуска сточных вод до пункта водопользования (в сутках):

где L_cр – расстояние по оси потока, м; V_ср – средняя скорость течения, м/с.

Если значение С_ст, полученное расчётом, больше фактического значения БПК сточных вод, подлежащих спуску в водоём, то биологическая очистка воды не требуется. Если же, наоборот, С_ст оказалась меньше БПК сточных вод, то биологическая очистка перед спуском в водоём обязательна до получения расчётного значения С_ст.

2) Растворённый кислород

По растворённому кислороду проверка производится по приближённой формуле, учитывающей наиболее быстрое потребление кислорода органическими веществами в течение первых двух суток (в расчёте на БПК_полное):

(2.13)

где С_ст – концентрация органических веществ (в БПК_полное), которая должна быть достигнута в процессе очистки сточных вод;

О_р – концентрация растворённого кислорода в речной воде до выпуска сточных вод;

0,4 – доля БПК_полное за двухсуточный период (величина принимается постоянной);

4,0 – минимальная концентрация (в мг/л) растворённого кислорода, которая должна быть обеспечена в водоёме.

Полученная величина С_ст сравнивается с концентрацией сточных вод объекта и делается соответствующий вывод.

Дата добавления: 2017-02-01