8715
.pdf10.2.2Определение коэффициента смешения
При выпуске сточных вод в поверхностный водоем разбавление стоков происходит только частью речного расхода, которая определяется при помощи коэффициента смешения, определяемого по формуле И.Д. Родзиллера (см. раздел 5 настоящего пособия).
На основании исходных данных производится последовательный рас-
чет:
1) определение коэффициента (формула 5.1.5):
= 2, 5 · √ ш − 0, 13 − 0, 75 · √ (√ ш − 0, 1) =
√ √ √
= 2, 5 · 0, 033 − 0, 13 − 0, 75 · 1, 9( 0, 033 − 0, 1) = 0, 24
2) определение коэффициента Шези (формула 5.1.4):
= |
1 |
· = |
1 |
· 1, 90,24 = 35, 350, |
м0,5/с |
|
|
|
|
||||
ш |
0, 033 |
3) определение коэффициента турбулентной диффузии (формула 5.1.3):
= |
· р · р |
= |
9, 81 · 0, |
22 · 1, 9 |
= 0, 0029, м2/с |
|
37 · ш · 2 |
37 · 0, 033 |
· 35, 3502 |
||||
|
|
|
4)определение коэффициента, учитывающего влияние гидравлических факторов (формула 5.1.2):
= · · √3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
= 1, 18 · 1 · |
3 |
|
|
|
||
|
0, 123 |
= 0, 3384 |
|||||
|
|
|
|
√ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0, 0029 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где:
– коэффициент, зависящий от места выпуска сточных вод, принимаемый для берегового выпуска (по заданию) = 1.
5) определение коэффициента смешения (формула 5.1.1):
|
|
|
|
√ |
|
|
|
|
|
|
|
|
√ |
|
|
|
|
|
|
1 |
− |
− |
3 |
|
|
1 |
− |
−0,3384 |
3 |
3000 |
|
|
|||||
= |
|
= |
|
|
= 0, 243 |
|||||||||||||
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
50 |
|
|
|
|
|
|||||||
|
1 + |
· − √ |
1 + |
· −0,3384 |
√3000 |
|||||||||||||
|
0,123 |
10.2.3Определение коэффициента разбавления
Коэффициент разбавления показывает, во сколько раз сточная вода при выпуске в водоем разбавляется речной водой и определяется по формуле
50
Фролова–Родзиллера (формула 5.2.1):
= |
+ · |
= |
0, 123 + 0, 243 · 50 |
= 99, 78 |
|
|
0, 123 |
||||
|
|
|
10.2.4 Определение времени перемещения речного потока от места выпуска сточных вод до расчетного створа
= |
|
= |
3000 |
|
= 0, 16, сут. |
(10.2.2) |
|
|
|
|
|
||||
р · 86400 |
0, 22 · 86400 |
10.2.5 Определение необходимой степени очистки по концентрации взвешенных веществ
Предельно допустимая концентрация взвешенных веществ, с которой сточная вода может быть сброшена в водоем хозяйственно-питьевого водопользования определяется по формуле (7.1.2):
ст = ф + · = 20 + 99, 78 · 0, 25 = 44, 95, мг/л
Тогда необходимая степень очистки сточных вод по взвешенным веществам по формуле 6.0.2 составит:
= |
(1 − исх ) |
· 100 = (1 − |
273, 42) |
· 100 = 83, 56, % |
||
|
|
ст |
|
44, 95 |
|
|
10.2.6 Определение допустимой БПК сточной воды на случай нормирования БПК в водоеме
Предельно допустимая БПК, с которой сточная вода может быть сброшена в водоем определяется (формула 7.2.5):
|
|
ст = 10− ст· |
+ ( − 1) |
(10− ст· − ф) |
= |
|||||
|
|
|
нор |
|
|
|
нор |
|
||
= |
3 |
+ (99, 78 − 1) |
( |
3 |
− 2, 75) = 38, 93, мг/л |
|||||
10−0,1·0,16 |
10−0,1·0,16 |
где:
нор = 3, 0 мг/л – нормативная БПКполн. речной воды после выпуска сточной воды в расчетном створе, принятая согласно таблице
51
3.1 для водоемов хозяйственно-питьевого водоснабжения I категории).
С учетом санитарных требований выпуск сточных вод в водоем допускается при содержании в очищенной воде легко окисляемой органики по
БПКполн.
С учетом санитарных требований определение необходимой степени очистки производится для ст = 15 мг/л:
= |
(1 − ′неосв. ) |
· 100% = (1 − |
309, 02) |
· 100% = 95, 15% (10.2.3) |
||
|
|
ст |
|
15 |
|
|
10.2.7 Определение допустимой БПК сточной воды на случай нормирования в водоеме содержания кислорода
Предельно допустимая величина БПК, с которой сточная вода может быть выпущена в водоем при нормировании летом в водоеме содержания кислорода определяется (формула 7.3.1):
|
|
|
= |
|
· ( 2 − ст) |
|
( |
|
(1 |
|
10− 2· ) + |
|||||||
ст |
|
· (10− ст· − 10− 2· ) · |
· |
− |
||||||||||||||
|
|
|
ст |
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
+ ф · 10− 2· |
+ |
ст |
− нор) − ( − 1) · ф = |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
= |
|
|
99, 78 · (0, 2 − 0, 1) |
|
|
|
(9, 17 |
· |
(1 |
− |
10−0,2·0,16) + |
|||||||
0, 1 |
· (10−0,1·0,16 |
− 10−0,2·0,16) · |
|
|
|
|
|
|||||||||||
+5, 0 · |
10−0,2·0,16 |
0 |
− 4, 0) − (99, 78 − 1) · 2, 75 = |
|||||||||||||||
+ |
|
|||||||||||||||||
99, 78 |
= 4026, 08, мг/л
где:
Кст = 0,1 – константа скорости потребления кислорода сточной водой, принятая для = 20 по таблице;
К2 = 0,2 – константа реаэрации.
нор = 4 мг/л – нормируемое содержание кислорода в расчетном створе для водоемов хозяйственно-питьевого водоснабжения (по таблице 3.1), мг/л
Результаты расчета «по кислороду» показывают, что сточные воды можно выпускать в водоем даже без очистки. Но поскольку допустимая БПК определяется на два случая – «по БПК» и «по кислороду», а в данном примере при расчете «по БПК» требуется полная биологическая очистка, то
52
предыдущий расчет и будет решающим.
Таким образом, на основании проведенных расчетов (пп. 10.2.5 и 10.2.6) и с учетом требований санитарных органов, в проекте необходимо предусмотреть полную биологическую очистку сточных вод.
53
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.СП 32.13330.2018. Канализация. Наружные сети и сооружения. Актуализированная редакция СНиП 2.04.03-85. [Текст] : Минстрой России. - М., 2018. - 70 с.
2.СНиП 2.04.03-85*. Канализация. Наружные сети и сооружения [Текст]: утв. Госстроем СССР 21.05.85 : взамен СНиП I I-32-74 : дата введ. 01.01.86. - М. [б. и.], 2003. - 88 с.
3.Российская Федерация. Правительство. Об утверждении Правил осуществления контроля состава и свойств сточных вод и о внесении изменений и признании утратившими силу некоторых актов Правительства Российской Федерации [Электронный ресурс] : постановление Правительства Рос. Федерации от 22.05.2020 № 728. – Режим доступа: Официальный интернет-портал правовой информации.
4.Правила охраны поверхностных вод (типовые положения). – Введ. 27 апреля 2012 г.
5.СанПиН 2.1.3684-21. Санитарно-эпидемиологические требования к содержанию территорий городских и сельских поселений, к водным объектам, питьевой воде и питьевому водоснабжению населения, атмосферному воздуху, почвам, жилым помещениям, эксплуатации производственных, общественных помещений, организации и проведению санитарнопротивоэпидемических (профилактических) мероприятий [Текст] : сани- тар.-эпидемиол. правила и нормативы : утв. 28.01.21. - М. [б. и.], 2021. – 75 с.
6.Приказ Минсельхоза РФ от 13.12.2016 N 552 от 13 декабря 2016 года N 552 «Об утверждении нормативов качества воды водных объектов рыбохозяйственного значения, в том числе нормативов предельно допустимых концентраций вредных веществ в водах водных объектов рыбохозяйственного значения» (с изменениями на 12 октября 2018 года).
7.Справочник проектировщика. Канализация населенных мест и промышленных предприятий. – М.: Стройиздат, 1981.
8.Черкинский С.Н. Санитарные условия спуска сточных вод в водоемы [Текст] / С.Н. Черкинский – М.: Стройиздат, 1971.
9.Компоновочные решения станций биологической очистки сточных вод. Центральный научно-исследовательский институт экспериментального проектирования (ЦНИИЭП).
10.Кащенко О.В. Проектирование водоотводящих сетей населенного пункта [Текст]: учебное пособие / О.В. Кащенко, М.О. Жакевич, В.А. Земскова; Нижегород. гос. архит.-строит. ун-т – Н.Новгород: ННГАСУ, 2014, - 106 с.
54
ПРИЛОЖЕНИЕ А
Условные обозначения
– коэффициент, учитывающий влияние гидравлических факторов
– коэффициент смещения на расстоянии
– коэффициент, зависящий от места выпуска сточных вод
– коэффициент извилистости русла реки
– БПКполн. осветлённой воды, г/сут на одного жителя
–растворимость кислорода в воде, мг/л
нор – нормируемое содержание кислорода в расчетном створе, мг/л
ст – содержание кислорода в сточной воде, мг/л
ф – содержание кислорода в воде водоема (до выпуска сточных вод), мг/л
– коэффициент Шези, м0,5/с
– концентрация взвешенных веществ в бытовых сточных водах района ( ), мг/л или г/м3
– концентрация взвешенных веществ в производственных сточных водах, мг/л или г/м3
– расчетная концентрация взвешенных веществ общего стока, мг/л или мг/л или г/м3
′ – расчетная концентрация взвешенных веществ общего стока с учётом загрязнений иловой водой, мг/л или г/м3
исх – исходная (до очистки) концентрация загрязнений в сточной воде, мг/л
нор – нормативная концентрация загрязнений в водоеме, мг/л
оч – остаточная концентрация загрязнений в очищенной сточной воде, мг/л
ст – концентрация загрязнений, с которой сточные воды могут быть сброшены в водоем, мг/л
ф – фоновая концентрация загрязняющего вещества в реке до выпуска сточных вод, мг/л
–концентрация взвешенных веществ в речной воде, мг/л
– коэффициент турбулентной диффузии
– основание натурального логарифма
– ускорение свободного падения, м/с2
– средняя глубина речного потока, м
55
– количество промпредприятий в населенном пункте
1 – константа скорости потребления кислорода, зависящая от температуры
2 – константа реаэрации
. – общий максимальный коэффициент неравномерности притока сточных вод
. – общий минимальный коэффициент неравномерности притока сточных вод
– коэффициент часовой неравномерности притока производственных сточных вод
ст – константа, характеризующая скорость потребления кислорода органическими веществами сточной воды
ф – константа, характеризующая скорость потребления кислорода органическими веществами речной воды
– расстояние от места выпуска сточных вод до расчетного створа по фарватеру, м, км
′ – расстояние от места выпуска сточных вод до расчетного створа по прямой, м, км
н.п. – расстояние от выпуска сточных вод до объекта хозяйственно-питьевого водопользования, км
– БПКполн смеси речной воды со сточной в момент сброса сточных вод в реку, мг/л или г/м3
– количество загрязняющих веществ по БПКполн на 1 жителя района ( ), мг/л или г/м3
– БПКполн производственных сточных вод, мг/л или г/м3– БПКполн общего стока, мг/л или г/м3
′ – БПКполн общего стока с учетом поступления дополнительных загрязнений с иловой водой, мг/л или г/м3
– БПКполн смеси речной воды со сточной через суток, мг/л или г/м3
нор – нормативная БПКполн речной воды после выпуска сточной воды в расчетном створе, мг/л или г/м3
ф – фоновая БПКполн речной воды выше выпуска сточной воды, мг/л или
г/м3
т – БПК сточной воды через суток перемещения до расчетного створа, мг/л или г/м3
ф – БПК речной воды (фоновая) через суток перемещения до расчетного створа, мг/л или г/м3
56
– количество районов в населенном пункте
– коэффициент разбавления
ш – коэффициент шероховатости ложа реки
см – число смен работы промпредприятия
– расчетное количество жителей, чел.
пр – «приведенное» количество жителей, чел.
экв – эквивалентное количество жителей, от которого поступает столько же загрязнений, сколько от промпредприятия, чел.
эквБПК – эквивалентное количество жителей по БПК, чел.
экввзв – эквивалентное количество жителей по взвешенным веществам, чел.
– величина нормативной надбавки взвешенных веществ соответственно рыбохозяйственной значимости водоема (0,25 мг/л или 0,75 мг/л), мг/л
– расход воды в реке, м3/с
– суммарный средний расход сточных вод от населенного пункта, м3/с
– суточный расход сточных вод от населения, м3/сут.
– суточный расход сточных вод от населения района ( ), м3/сут.
– суточный расход производственных сточных вод, м3/сут.
– суммарный суточный расход сточных вод от населенного пункта, |
|
|
м3/сут. |
|
|
. – максимальный часовой расход, м3/ч |
|
|
– максимальный часовой расход производственых сточных вод, м3/ч |
. |
|
|
– суммарный максимальный часовой расход сточных вод от населен- |
. |
ного пункта, м3/ч
– средний секундный расход, л/с
– максимальный секундный расход производственых сточных вод, м3/ч
– суммарный максимальный секундный расход сточных вод от населенного пункта, л/с
. . – норма водоотведения, л/сут на 1чел.
– норма водоотведения для района (n), л/сут на 1чел.
. .
– гидравлический радиус речного потока, м
– время перемещения воды от места выпуска сточных вод до расчетного створа, сут.
см – длительность смены, ч
57
– средняя скорость течения воды в реке, м/с
– коэффициент, определяемый для вычисления коэффициента Шези
Э – эффективность очистки сточных вод от взвешенных веществ, %.
58
Кащенко Олег Викторович Жакевич Михаил Олегович Кулёмина Светлана Вечеславовна Васильев Алексей Львович Воробьёва Екатерина Владимировна
Кюберис Эдуард Александрович
ОСНОВЫ ВОДОСНАБЖЕНИЯ И ВОДООТВЕДЕНИЯ
Определение необходимой степени очистки сточных вод. Вариантность технологических схем.
Учебно-методическое пособие для обучающихся по дисциплине «Основы водоснабжения и водоотведения»
по направлению подготовки 08.03.01 Строительство
профиль Водоснабжение и водоотведение, теплогазоснабжение и вентиляция
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»
603950, Нижний Новгород, ул. Ильинская, 65
http://www.nngasu.ru, srec@nngasu.ru