---

Рис. 1. схема технобиогеоценоза

1.2. Классификация методов очистки сточных вод

Загрязнители, содержащиеся в сточных водах, делятся на 4 группы:

• 
  1 – взвеси (грубодисперсные вещества), размер частиц 10^–2…10^–4 см (песок, глина, частицы нагара, нефтепродукты, металлы и пр.);
  
• 
  2 – коллоидные и высокомолекулярные соединения, размер частиц 10^–4…10^–6 см (органические и неорганические вещества);
  
• 
  3 – растворимые молекулярные соединения, размер частиц
  10^–6…10^–7 см (органические вещества: фенолы, амины, нефтепродукты и др);
  

4 – растворимые ионные соединения, размер частиц 10^–7….10^–8 см, (неорганические соли, кислоты, основания).

1.3. Методика расчета допустимых концентраций загрязняющих веществ в сточных водах предприятия при сбросе стоков в водоём

Для расчета допустимых концентраций С_доп.i загрязняющих веществ в стоках необходимо:

1) изучить технологический процесс предприятия;

2) установить категорию водоёма (реки) и его гидрологические параметры: ширину, глубину, коэффициент извилистости, максимальный и минимальный расход воды, коэффициент турбулентного обмена;

3) определить вид загрязняющих веществ и распределить их на группы по лимитирующим показателям вредности (см. табл. 5, 6);

4) определить фоновые концентрации С_ф.i каждого загрязняющего компонента в речной воде (500 м выше сброса стоков).

Для каждого загрязняющего вещества рассчитать ориентировочную допустимую концентрацию в стоках С_ор.i, мг/л, по формуле

, (3)

где – коэффициент смешения сточной и речной воды; Q – расход воды в реке

---

, м³/с; q – расход сточных вод предприятия, м³/с; ПДК_i – предельно допустимая концентрация рассматриваемого компонента в речной воде данной категории (по справочным данным), мг/л; С_ф.i – фоновая концентрация компонента, мг/л. Если в одну группу лимитирующих показателей вредности входят два или несколько загрязняющих компонентов, то эффект их отрицательного действия усиливается.

Для учета совместного влияния загрязняющих веществ каждой группы на флору и фауну водоёма рассчитывается ожидаемая концентрация каждого загрязняющего вещества С_ожид,i, мг/л, которая будет действовать в створе реки на 500 м ниже сброса стоков после смешения сточных вод с речной водой:

. (4)

При расчете С_ожид.i нужно учесть, что эта величина не должна превышать ПДК_i.

Сумма отношений ожидаемых концентраций загрязняющих веществ в створе реки к соответствующим нормативным показателям (ПДК) для данной группы ЛПВ не должна превышать единицы:

. (5)

Если сумма больше единицы, то производится корректировка С_ожидкаждого компонента в сторону уменьшения. Допустимая концентрация каждого загрязняющего вещества в стоках после очистных сооружений рассчитывается по формуле:

. (6)

По этой величине оценивается эффект очистки сточных вод предприятия на очистных установках:

, (7)

где С_факт.i – концентрация загрязняющего вещества в сточной воде данного предприятия до очистных сооружений, мг/л.
1.4 Пример расчета
Задание

Рассчитать допустимую концентрацию загрязняющих веществ в стоках предприятия при сбросе их в открытый водоем для санитарно-бытового водопользования. Определить эффективность очистки по каждому загрязняющему веществу.

Исходные данные: Средний расход воды (Q=0,78 м ³ /с), расход сточных вод – 0,025 м ³ /с. коэффициент смешения (γ) – 0,62.

До очистки воды содержат Фоновые концентрации загрязняющих веществ

Формальдегид - 1,5 Формальдегид - 0,00

Трихлорбутен - 4,2 Трихлорбутен - 0,00

Амины – 10,4 Амины – 0,01

Hg ²⁺– 0,1 Hg ²⁺– 0,000

Ампициллин– 8,3 Ампициллин – 0,001

---

Решение.

Распределяем загрязняющие вещества стоков по группам лимитирующего показателя вредности для водоема санитарно-бытового водопользования (согласно таблице в методичке).

1. 
   санитарно-токсикологическая – ампициллин, формальдегид, трихлорбутен, Hg ²⁺.(4)
   
2. 
   общесанитарная – отсутствуют
   
3. 
   органолептическая – амины (1).
   

ПДК (формальдегид) = 0,01 мг/л

ПДК (трихлорбутен) = 0,02 мг/л

ПДК (амины) = 0,1 мг/л

ПДК (Нg ²⁺) = 0,005 мг/л

ПДК (ампициллин ) = 0,02 мг/л

Рассчитываем ориентировочную допустимую концентрацию веществ в стоках по формуле:

С _ор =

- коэффициент смешения сточной и речной воды

Q - расход воды в реке, мг/ л

q – расход сточных вод предприятием

ПДК – предельно допустимая концентрация рассматриваемого компонента в речной воде данной категории

Сф = фоновая концентрация компонента мг/л.

С _{формальдегид ор} =0,62*0,78/0,025*(0,01 – 0) + 0,01

19,344*0,01 + 0,01 = 0,20344 мг/л

С _{трихлорбутен ор} =0,62*0,78/0,025*(0,02 – 0) + 0,02

19,344*0,02 + 0,02 = 0,407688 мг/л

С _{амины ор} = 0,62*0,78/0,025*(0,1 – 0,01) + 0,1

19,344*0,09 + 0,1 = 1,84096мг/л

С (Нg ²⁺) _ор = 0,62*0,78/0,025*(0,005 – 0) + 0,005

19,344*0,005 + 0,005 = 0,10172 мг/л

С _{ампициллин ор} =0,62*0,78/0,025*(0,02 –0,001) + 0,02

19,344*0,019 + 0,02 = 0,387536 мг/л

Рассчитаем ожидаемую концентрацию загрязняющих веществ, действующую на флору и фауну реки в ее створе на 500 м ниже по течению. Она не должна быть выше ПДК для этих веществ. Формула для расчета:

С_ожид =

Санитарно-токсикологическая – (4)

С_ожид (формальдегид ) = (0,025*0,20344 + 0,62*0)/ (0,025+0,62*0,78) = 0,005086/0,5086 = 0,01 мг/л

С_ожид(трихлорбутен) = (0,025*0,407688 + 0,62*0)/ (0,025+0,62*0,78) = 0,0101922 / 0,5086 = 0,020 мг/л

С_ожид(Hg ²⁺) = (0,025*0,10172 + 0,62*0)/ (0,025+0,62*0,78)= 0,002543/ 0,5086 = 0,005 мг/л

С_ожид (ампициллин) = (0,025*0,387536 + 0,62*0,001)/ (0,025+0,62*0,78) = =(0,0096884 + 0,00062)/ 0,5086 = 0,0103084/0,5086 = 0,02 мг/л

Органолептическая группа (1).

С_ожид (амины) = (0,025*1,84096+0,62*0)/ (0,025+0,62*0,78)= 0,046024/0,5086 =0,09 мг/л

Производим проверку по каждой группе веществ на соответствие нормам

Санитарно-токсикологическая (4)

+ + +

---

= 1 + 1 + 1+1 = 4 > 1

Органолептическая группа

= 0,9  1

Так как сумма загрязняющих веществ по санитарно - токсикологической группе  1, требуется провести корректировку в сторону уменьшения. Снижаем С_ожид для каждого компонента примерно в 4 раза.

+ + + = 0,25 + 0,25 + 0,25+0,25 = 1  1

По формуле определяем допустимую концентрацию, мг/л, загрязняющих веществ в стоках после очистки с учетом совместного влияния веществ в санитарно-токсикологической группе.

С_доп (формальдегид ) = (0,0025*(0,025+ 0,62*0,78)- 0,62*0,78* 0 ) / 0,025 = 0,0025*0,5086 / 0,025 = 0,05086 мг/л

С_доп (трихлорбутен) = (0,0005*(0,025+ 0,62*0,78) - 0,62*0,78* 0 ) / 0,025= 0,0005*0,5086 / 0,025 = 0,010172 мг/л

С_доп (Hg ²⁺) = (0,00125*(0,025+ 0,62*0,78)- 0,62*0,78* 0 )/ 0,025 = 0,00125*0,5086 / 0,025 = 0,02543 мг/л

С_доп (ампициллин) = (0,005*(0,025+ 0,62*0,78)- 0,62*0,78* 0,001 )/ 0,025 = (0,005*0,5086- 0,0004836 )/ 0,025 = 0,0020594 / 0,025 = 0,082376 мг/л

Для аминов С_ожид = С_доп

Определяем эффективность работы очистного оборудования по формуле:

Э =

Э(формальдегид)= (1,5 – 0,05086)*100 /1,5 = 96,6%

Э(трихлорбутен)= (4,2 – 0,010172)*100 /4,2 = 99,76%

Э(Нg ²⁺)= (0,1 – 0,02543)*100 /0,1 = 74,6%

Э(ампициллин)= (8,3 – 0,082376)*100 /8,3 = 99%

Э(амины)= (10,4 – 0,09)*100 /10,4 = 99%
Вывод – данное очистное оборудование при увеличении нормы разбавления в 4 раза эффективно очищает промышленные стоки (выше 90%) от формальдегида, трихлорбутена, ампициллина и аминов. Эффективность очистки сточных вод от солей ртути равна 75%; желательно улучшить систему очистки сточных вод по данному виду загрязняющих веществ.

Задания для с/р. Рассчитать допустимую концентрацию загрязняющих веществ в стоках предприятия при сбросе их в открытый водоем по данным варианта, указанным в табл. 9.

Таблица 9

Варианты заданий для самостоятельной работы

Вариант	Категория реки и средний расход воды Q, м3/с	Коэффициент смешения 	Виды и концентрации загрязняющих веществ в сточных водах предприятия до очистных сооружений Сфакт.i, мг/л	Расход сточных вод q, м3/с	Фоновые концентрации загрязняющих веществ Сф.i, мг/л
21	Рыбо-хозяйственное водопользование 2,5	0,51	Ni2+ – 4,5 Соляровое масло – 2,3 Толуол – 3,4 NO-3 – 360,2 Cr6+ – 1,5	0,2	Ni2+ – 0,0035 Соляровое масло – 0,005 Толуол – 0,2 NO-3 – 35 Cr6+ – отсутствует
22	Санитарно-бытовое водопользование 3,0	0,46	Взвешенные вещества – 250 ПАВ (ОП-7) – 10,5 Каптакс – 20,3 Нефтепродукты – 160,3 Формальдегид – 1,4 Тиомочевина – 6,8	0,25	Взвешенные вещества – 10 ПАВ (ОП-7) – отсутствует Каптакс – отсутствует Нефтепродукты – 0,005 Формальдегид – отсутствует Тиомочевина – 0,015
23	Рыбо-хозяйственное водопользование 3,5	0,59	Жиры – 10,8 Нефтепродукты – 6,1 Fe3+ – 5,5 NO3- – 32 Ni2+ – 0,11	0,02	Жиры – 2,5 Нефтепродукты – 0,03 Fe3+ – 0,01 NO3- – 1,5 Ni2+ – 0,003
24	Санитарно-бытовое водопользование 4,3	0,43	Дифенилуксусная кислота – 10,8 Аллилмеркаптан – 3,8 Цианистый бензил – 4,2 ПАВ (ОП-10) – 34,8 Окись пропилена – 0,29	0,24	Дифенилуксусная к-та – 0,05 Аллилмеркаптан – 0,000 Цианистый бензил – 0,0015 ПАВ (ОП-10) – 0,000 Окись пропилена – 0,00
25	Рыбо-хозяйственное водопользование 0,19	0,41	Взвешенные вещества – 350 Нефтепродукты – 160,4 Фенолы – 3,8 Pb2+ – 0,6 NH4+ – 8,4 SO42- – 160,4	0,025	Взвешенные вещества – 30 Нефтепродукты – 0,006 Фенолы – 0,0005 Pb2+ – 0,00 NH4+ – 0,045 SO42- – 3,8
26	Санитарно-бытовое водопользование 6,4	0,4	Взвешенные вещества – 120,0 Бензол – 15,7 Пиридин – 27,5 Нитробензол –15,2 Cd2+ – 3,8 Мышьяк (As3+) – 1,5	0,2	Взвешенные вещества – 59,0 Бензол – 0,04 Пиридин – 0,00 Нитробензол –0,002 Cd2+ – 0,008 Мышьяк (As3+) – 0,00
27	Рыбо-хозяйственное водопользование 5,3	0,6	Взвешенные вещества – 150 Мышьяк – 15,2 Mg2+ – 170,3 Ni2+ – 10,4 Ксилол – 20,6 Cu2+ – 0,3	0,004	Взвешенные вещества – 45 Мышьяк – 0,00 Mg2+ – 32,0 Ni2+ – 0,005 Ксилол – 0,00 Cu2+ – 0,0005
28	Санитарно-бытовое водопользование 10,4	0,72	Нефтепродукты – 48,7 Pb2+ – 0,5 Р (фосфор) – 3,8 ClАКТ – 62 Cd2+ – 2,5	0,48	Нефтепродукты – 0,03 Pb2+ – 0,001 Р (фосфор) – 0,000 ClАКТ – 0,1 Cd2+ – 0,001
29	Рыбо-хозяйственное водопользование 4,7	0,48	Ацетон – 10,7 Малеиновый ангидрид – 15,6 Fe3+ – 40,0 Латекс (синтетич.) – 10,3 Нефтепродукты – 58,0	0,0038	Ацетон – 0,00 Малеиновый ангидрид – 0,00 Fe3+ – 0,02 Латекс (синтетич.) – 0,00 Нефтепродукты – 0,03
30	Санитарно-бытовое водопользование 5,4	0,62	Формальдегид – 26,4 Со2+ – 4,8 Уротропин – 10,8 Изобутиловый спирт – 10,8 Амины (С7 – С9) – 12,4 Нефтепродукты – 26,7	0,05	Формальдегид – 0,005 Со2+ – 0,004 Уротропин – 0,00 Изобутиловый спирт – 0,00 Амины (С7 – С9) – 0,00 Нефтепродукты – 0,08

---

Смотрите также файлы

• Практическая работа по теме 3 Особенности конструирования современного урока информатики.docx

• что такое выборы Деловая игра для младших школьников ко Дню молодого избирателя Цель.docx

• антдиабетімен ауыратын жкті йелді назарын келесіге аударамыз ра печенье.docx

• Защита населения и территорий в чрезвычайных ситуациях, связанных с выбросом радиоактивных веществ.docx

• Российский государственный социальный университет Практическое задание 1 по дисциплине Вычислительные системы, сети и телекоммуникации.docx