Výpočet charakteristik vypouštění odpadních vod. Moskevská státní univerzita polygrafická. Výpočet provzdušňovací nádrže - směšovače s regenerací
Ministerstvo školství a vědy Ruské federace
Stát vzdělávací instituce vyšší odborné vzdělání
Ufa State Petroleum Technical University
Ústav aplikované chemie a fyziky
VÝPOČET MAXIMÁLNĚ PŘÍPUSTNÉHO VYPOUŠTĚNÍ ZNEČIŠŤUJÍCÍCH LÁTEK DO POVRCHOVÉ ZÁSOBNÍKY
Vzdělávací a metodická příručka
Ufa 2010
1 Obecné informace
Práce průmyslové podniky související se spotřebou vody. Voda se používá v technologických a pomocných procesech nebo je součástí vyráběných produktů. Vznikají tak odpadní vody, které musí být vypouštěny do okolních vodních útvarů.
Odpadní vody lze vypouštět do vodních útvarů při dodržení hygienických požadavků na vody vodního útvaru v závislosti na způsobu užívání vod.
V souladu s „Pravidly ochrany povrchových vod“ jsou všechny vodní útvary rozděleny do dvou typů užívání vod, které jsou zase rozděleny do kategorií (tabulka 1).
Tabulka 1 – Klasifikace útvarů povrchových vod podle typu užívání vod
|
Vodní prvky |
|
|
já typ – ekonomické využití pitné a kulturní a užitkové vody |
IItyp – využití rybářské vody |
|
I kategorie– vodní plochy využívané jako zdroje domácí a pitné vody, jakož i pro zásobování potravinářských podniků vodou |
Nejvyšší kategorie– umístění trdlišť, hromadných krmných a zimovišť zvláště cenných a cenných druhů ryb a dalších komerčních vodních organismů |
|
kategorie II– vodní plochy využívané ke koupání, sportu a rekreaci obyvatelstva |
I kategorie– vodní útvary používané k ochraně a reprodukci cenných druhů ryb, které jsou vysoce citlivé na hladinu kyslíku |
|
kategorie II– vodní plochy využívané pro jiné účely rybolovu |
|
Při vypouštění odpadních vod do vodních útvarů musí být v souladu s normami kvality vody vodního útvaru na kontrolním (výpočtovém) místě umístěném za odtokem odpadních vod. hygienické požadavky v závislosti na typu použití vody.
Normy kvality vody pro vodní útvary zahrnout:
Obecné požadavky na složení a vlastnosti vody ve vodních útvarech v závislosti na druhu užívání vody;
Seznam nejvyšších přípustných koncentrací normovaných látek ve vodách vodních útvarů pro různé typy použití vody.
Na kontrolním místě musí voda uspokojit všechny regulační požadavky.
Škodlivé látky, pro které byly stanoveny MPC, se dále dělí podle omezujících ukazatelů nebezpečnosti (HLI). Příslušnost látek ke stejnému vodovodu předpokládá součet účinku těchto látek na vodní útvar.
U vodních ploch pro domácí, pitnou a kulturní vodu se používají tři typy vodních vod: sanitární-toxikologické, obecné sanitární a organoleptické.
LPV pro rybářská zařízení jsou: hygienicko-toxikologické, toxikologické, rybářské, všeobecné hygienické, organoleptické.
Nazývají se látky, jejichž koncentrace se ve vodě vodního útvaru mění pouze zředěním konzervativní.
Látky, jejichž koncentrace se mění jak vlivem ředění, tak v důsledku různých chemických, fyzikálně-chemických a biologických procesů – nekonzervativní.
Kombinace ředění a samočištění představuje neutralizační schopnost vodního útvaru.
V závislosti na typu a kategorii vodojemu může být kontrolní bod instalován na různých místech.
Při vypouštění odpadních vod do vod pro domácí, pitnou a kulturní spotřebu musí být na vodních tocích zřízen kontrolní bod jeden kilometr nad nejbližším místem odběru vody po proudu (odběr vody pro zásobování užitkovou a pitnou vodou, koupaliště, organizovaná rekreace, území vyrovnání atd.), a na stojatých nádržích a nádržích - jeden kilometr v obou směrech od místa užívání vody.
Při vypouštění odpadních vod do vodních útvarů pro využití rybářských vod je v každém stanoven kontrolní bod konkrétní případ republikovou (krajskou) správou na návrh orgánů Roskompriroda, ne však dále než 500 m od místa vypouštění odpadních vod.
Při vypouštění odpadních vod do vodních útvarů se hygienický stav vodního útvaru v místě návrhu považuje za vyhovující, pokud jsou splněny tyto podmínky:
kde C z r.s. – soustředění i-tá látka v kontrolní části za současné přítomnosti z látky patřící ke stejné droze;
i – 1,2,….z;
z– počet látek se stejným LPV;
MPC i– maximální přípustná koncentrace z– látka.
Hlavním mechanismem snižování koncentrace konzervativní znečišťující látky při vypouštění odpadních vod do vodních útvarů je ředění. V praxi výpočtů se používá koncept faktor ředění
.
Faktor zředění ve vodním toku v kontrolním bodě je vyjádřen závislostí:
Kde γ – směšovací koeficient, který ukazuje, jaká část vody v proudu se podílí na ředění;
q – maximální průtok odpadní vody, m 3 /s;
Q– předpokládaný minimální průtok vody vodního toku v místě regulace, m 3 /s.
Při stanovení faktoru ředění vypouštěných odpadních vod s potoční vodou odhadovaný průtok Q přijat za následujících podmínek:
U neregulovaných vodních toků - odhadovaný minimální průměrný měsíční průtok vody 95 % zásobování;
U regulovaných vodních toků - stanovený garantovaný průtok pod hrází (sanitární pas) s přihlédnutím k vyloučení případných zpětných toků na dolním toku.
2 Výpočet požadovaného stupně čištění odpadních vod
Při vypouštění odpadních vod do vodních útvarů je nutné, aby voda vodního útvaru na projektovém (kontrolním) místě splňovala hygienické požadavky v souladu s nerovností (1). Za úspěch tento stav je nutné předem vypočítat maximální koncentrace znečišťujících látek v odpadních vodách, se kterými mohou být tyto vody vypouštěny do vodního útvaru.
Hlavní metody pro výpočet maximálních koncentrací vyčištěných odpadních vod jsou uvedeny níže.
2.1 Výpočet požadovaného stupně čištění odpadních vod na základě obsahu nerozpuštěných látek
Koncentrace suspendovaných látek ve vyčištěných odpadních vodách povolená k vypouštění do vodního útvaru se stanoví z výrazu:
Kde S f - koncentrace suspendovaných látek ve vodě vodního útvaru před vypuštěním odpadních vod, mg/l;
NA razr – zvýšení obsahu suspendovaných látek ve vodě vodního útvaru v místě návrhu povolené hygienickými normami.
Po výpočtu požadované koncentrace nerozpuštěných látek ve vyčištěné odpadní vodě ( S velmi) a znalost koncentrace nerozpuštěných látek v odpadní vodě vstupující do čištění ( SSvatý), určete požadovanou účinnost čištění odpadních vod na základě nerozpuštěných látek pomocí vzorce:
2.2 Výpočet požadovaného stupně čištění odpadních vod na základě obsahu rozpuštěného kyslíku
V souladu s „Pravidly“ by obsah rozpuštěného kyslíku v objemu vody v důsledku vypouštění odpadních vod do ní neměl být nižší než 4 g/m3 nebo 6 g/m3, v závislosti na typu použití vody a roční období.
Když organické znečišťující látky vstoupí do rezervoáru, dojde k výraznému poklesu obsahu rozpuštěného kyslíku na určité minimum, které se vynakládá na životně důležitou aktivitu mikroorganismů rozkladu, poté se obsah kyslíku opět začne zvyšovat. Kritický stav se obvykle objeví do 2 dnů.
Výpočet se provádí podle celkové BSK ve vyčištěné odpadní vodě (L st full) na základě podmínky udržení rozpuštěného kyslíku:
Kde Qdní – průtok vody toku, m 3 /den;
γ – mísící poměr:
O c - obsah rozpuštěného kyslíku ve vodním toku do místa vypouštění odpadních vod, g/m 3 ;
qCut – spotřeba vypouštěných odpadních vod. m3/den;
LPROTIplný – celková biochemická spotřeba kyslíku vodou v proudu, g/m 3 ;
LSvatýplný – celková biochemická spotřeba kyslíku odpadní voda, přípustné pro vypouštění, g/m 3 ;
O– minimální obsah rozpuštěného kyslíku ve vodním útvaru, který se rovná 4 nebo 6 g/m3;
0,4 – koeficient pro přepočet BSK celkem na BSK 2.
2.3 Výpočet požadovaného stupně čištění odpadních vod podle BSK plný směsi tělesné vody a odpadní vody
Při vypouštění odpadních vod do vodních útvarů klesá koncentrace organických látek v důsledku ředění i samočistících procesů. Během procesu samočištění je rychlost změny BSK úměrná množství kyslíku potřebného pro biologickou oxidaci organických látek.
Výpočet je založen na hodnotě BSK celkové odpadní vody povolené k likvidaci do vodních útvarů:
Kde γ – mísící faktor;
Q – průtok vody ve vodním toku, m 3 /s;
q – průtok odpadních vod, m 3 /s;
RSvatý , R PROTI– rychlostní konstanty spotřeby kyslíku odpadní vodou a vodou vodního útvaru;
L MPC – hodnota přípustné koncentrace BSK ve směsi odpadní vody a vody vodního útvaru v místě návrhu, g/m 3 ;
LPROTI – BOD je plný , voda vodního útvaru do místa vypouštění odpadních vod, g/m 3 ;
t –
trvání pohybu vody z místa vypouštění na místo návrhu, dny.
2.4 Výpočet přípustné teploty odpadních vod před jejich vypouštěním do vodních útvarů
Výpočet se provádí na základě podmínky, že teplota vody vodního útvaru by se neměla zvýšit více, než je hodnota stanovená Pravidly v závislosti na druhu užívání vody.
Teplota odpadní vody povolená k vypouštění musí splňovat následující podmínky:
T st ≤ n· T navíc + T v 7)
Kde Tdalší– přípustné zvýšení teploty;
T c – teplota vodního útvaru k místu vypouštění odpadních vod.
2.5. Výpočet požadovaného stupně čištění odpadních vod na škodlivé látky
Všechny škodlivé látky, pro které byly stanoveny hodnoty MPC, jsou seskupeny podle mezních ukazatelů nebezpečnosti (HLI) v závislosti na typu použití vody.
Hygienický stav vodního útvaru v důsledku vypouštění odpadních vod se považuje za vyhovující, pokud jsou látky obsažené v určité LW obsaženy v koncentracích, které splňují podmínku (1). Z toho vyplývá, že každá škodlivá látka obsažená v LP podléhá současné přítomnosti z látky mohou být v místě návrhu přítomny v koncentraci nejvýše:
Kde S zr.s. – hodnota koncentrace z-té škodlivé látky v oblasti návrhu, za současné přítomnosti z látky se stejným LPV;
S i р.с – aktuální nebo vypočtená koncentrace i-tá látka v oblasti návrhu;
S i MPC – maximální přípustná koncentrace z-tá látka.
Koncentrace každého z nich z látky ve vyčištěné odpadní vodě, podléhající nerovnosti, lze určit z výrazu:
kde C z och – koncentrace z látky ve vyčištěné vodě před vypuštěním do vodního útvaru za současné přítomnosti látek se stejným LPV;
С z р.с – soustředění z-tá látka v oblasti návrhu;
C z in – koncentrace z- látka ve vodním útvaru do místa vypouštění odpadních vod;
n – faktor ředění odpadních vod.
Pomocí rovnice účinnosti čištění (4) zjistíme hodnotu Szvelmi dobře
pro každou z látek patřících do této skupiny drog:
Kde SzSvatý
–
koncentrace z- látka v odpadní vodě vstupující do čištění;
Ez
- účinnost čištění z-tá látka.
Srovnáním pravých stran rovnic (9, 10) určíme maximální přípustnou koncentraci z-té látky v místě návrhu:
Po výpočtu hodnot koncentrace S z р.с pro každou z látek obsažených v určité LPW a dosazením do výrazu (1) získáme výpočetní vzorec pro určení stupně čištění:
Praxe provozování čistíren odpadních vod ukazuje, že s látkami obsaženými v určité kapalné čistírně se nezachází stejně. Stanovení účinnosti čištění by proto mělo být provedeno pro látku, kterou je nejobtížnější odstranit z odpadních vod. Zbývající součásti, které lze snadněji odstranit, budou mít samozřejmě větší čisticí účinek.
Účinnost čištění obtížně odstranitelné látky se určuje z výrazu:
3 Vývoj norem pro maximální přípustné vypouštění (MPD)
škodlivých látek do útvarů povrchových vod
Jedním z nejdůležitějších problémů racionálního environmentálního managementu je problém regulace přírodního prostředí. Řešení tohoto problému předurčuje různé přístupy, včetně omezování vypouštění znečišťujících látek do vodních útvarů na základě povinného dodržování norem kvality vody.
Maximální přípustné vypouštění(PDS) látkyPROTIvodapředmět je množství látek vodpadních vod, maximální přípustné nakládání se stanoveným režimem v daném místě vodního útvaru PROTIjednotku času k zajištění norem kvality vody PROTIřízenínomsměřovat(GOST17.1.1.01-77).
Hodnoty MAC jsou vyvinuty a schváleny pro stávající a plánované podniky uživatelů vody.
Normy pro maximální přípustné vypouštění škodlivých látek do vodních útvarů vznikajících nebo používaných ve výrobním procesu a ekonomická aktivita uživatele vody, jsou stanoveny pro každý odtok odpadních vod, a to na základě podmínky nepřípustnosti překročení nejvyšších přípustných koncentrací škodlivých látek na stanoveném kontrolním místě nebo na úseku vodního útvaru s přihlédnutím k jeho zamýšlenému využití, a pokud max. v kontrolním bodě je překročena přípustná koncentrace - na základě podmínek zachování (nikoliv zhoršení) složení a vlastností vody ve vodních útvarech vzniklých vlivem přírodních faktorů.
Vypracované standardy MAP jsou odsouhlaseny uživateli vody s územními (regionálními, povodovými) útvary federálních orgánů vykonna moc kteří mají zvláštní oprávnění v oblastech:
Ochrana životního prostředí;
Sanitární a epidemiologický dozor;
Využívání a ochrana rybích zdrojů.
3.1 Výpočet MAP
MPD se vypočítává za účelem zajištění norem kvality vody vodního útvaru na návrhovém (kontrolním) místě, které v každém konkrétním případě stanoví Státní výbor pro ochranu přírody s přihlédnutím k typu a kategorii vodního útvaru. . MAC je stanovena s ohledem na maximální přípustnou koncentraci látek v místech užívání vody, asimilační kapacitu vodního útvaru a optimální rozložení hmoty vypouštěných látek mezi uživatele vypouštějící odpadní vody.
Hodnota MAP (g/hod., t/rok) s přihlédnutím k požadavkům na složení (vlastnosti vody ve vodních útvarech pro všechny kategorie užívání vod) je stanovena jako součin nejvyššího průměrného hodinového průtoku odpadních vod. qSvatý (m 3 / hod.) skutečná doba vypouštění a koncentrace látek v odpadních vodách C Svatý (g/m 3 ) podle vzorce:
PDS = q Svatý · C Svatý
Při výpočtu nejvyšší přípustné hodnoty v místě návrhu musí být zajištěna určitá koncentrace regulovaných látek nepřekračující regulační požadavky na složení a vlastnosti vod daného vodního útvaru. Důležité informace:
1 g/m3 = 1 mg/l.
Pokud je vypouštěno několik látek, jak je uvedeno výše, se stejnými limitními ukazateli škodlivosti, je MAC nastavena tak, aby s přihlédnutím k nečistotám vstupujícím do nádrže nebo vodního toku z protiproudových vypouštění byl součet poměrů koncentrací každé látky v vodní útvar k odpovídající MAC nepřesahuje jednu. Při výpočtu PDS tedy musí být splněny následující podmínky:
Normy MAP jsou stanoveny v gramech za hodinu a v tunách za rok podle obecných hygienických a rybářských ukazatelů a skupin LPV pro každého uživatele vody.
3.3 Monitorování souladu se standardy MAP v podniku
Sledování dodržování standardů MPD je prováděno přímo na místech vypouštění odpadních vod a na kontrolních místech pod a nad vypouštěním.
Požadavky na vodu pro vodní toky a nádrže pro různé účely jsou uvedeny v tabulce 2.
Tabulka 2 - Požadavky na vodu pro vodní toky a nádrže pro různé účely
|
Ukazatele |
Cíle využití vody |
|||
|
|
Komunální a domácí potřeby obyvatelstva |
Rybářské potřeby |
||
|
nejvyšší a první kategorie |
druhá kategorie |
|||
|
Usazeniny |
Při vypouštění vratných (odpadních) vod by se obsah suspendovaných látek na kontrolním místě (bodě) neměl zvýšit oproti přírodním podmínkám o více než: |
|||
|
0,25 mg/dm3 |
0,75 mg/dm3 |
0,25 mg/dm3 |
0,75 mg/dm3 |
|
|
Plovoucí nečistoty (látky) |
Na hladině vody by se neměly nacházet filmy ropných produktů, olejů, tuků a hromadění jiných nečistot. |
|||
|
Zbarvení |
Neměl by být nalezen ve sloupci vysoké |
Neměla by být žádná cizí barva |
||
|
20 cm |
10 cm |
|||
|
Teplota |
Letní teplota vody v důsledku vypouštění odpadních vod by se neměla zvýšit o více než 3 0 C ve srovnání s průměrnou měsíční teplotou vody nejteplejšího měsíce v roce za posledních 10 let |
Teplota vody by se neměla zvýšit oproti přirozené teplotě vodního útvaru o více než 5 0 C. Celkový nárůst teploty by neměl překročit +28 0 C v létě a +8 0 C v zimě. |
||
|
Hodnota vodíku (pH) |
Nemělo by překročit 6,5 – 8,5 |
|||
|
Mineralizace |
Ne více než 1000 mg/dm 3, včetně chloridů – 350 mg/dm 3, síranů – 500 mg/dm 3 |
Standardizováno podle ukazatele „chuť“ |
Není standardizováno |
|
|
Rozpuštěného kyslíku |
Nemělo by být nižší než 4 mg/dm3 v kteroukoli roční dobu |
Během zimního (pod ledem) období by mělo být min |
||
|
6 mg/dm3 |
4 mg/dm3 |
|||
|
PROTI letní období(otevřená) ve všech vodních útvarech musí být alespoň 6 mg/dm 3 |
||||
|
Biochemická spotřeba kyslíku (BSK) |
Neměla by překročit při teplotě 20 0 C | |||
|
3 mg O2/dm3 |
5 mg 02/dm3 |
3 mg O2/dm3 |
3 mg O2/dm3 |
|
|
Chemické substance |
Neměl by být obsažen v koncentracích překračujících MPC |
|||
|
Patogeny |
Nesmí obsahovat patogeny, včetně životaschopných vajíček helmintů a životaschopných cyst patogenních střevních prvoků |
|||
4 Testovací úlohy
Příklad 1. Do vodního toku s průtokem Q= 35 m 3 /s po čistírnách, vyčištěná odpadní voda je vypouštěna průtokem q = 0.6 m 3 /S. Koncentrace nerozpuštěných látek v odpadních vodách vstupujících do čistíren je S Svatý = 250 mg/l.
Úsek vodního útvaru, kde jsou vypouštěny odpadní vody, patří do druhé kategorie užívání rybářských vod.
Koncentrace pozadí suspendovaných látek ve vodě vodního útvaru až do místa vypouštění S f = 3 mg/l.
Mísící faktor pro tento případ: y = 0,71. Najděte požadovanou účinnost čištění.
Řešení. Na základě podmínek, v souladu s „Pravidly ochrany povrchových vod“, přípustné zvýšení obsahu suspendovaných látek ve vodním útvaru po vypouštění odpadních vod NA rozlišení = 0,25 mg/l.
Koncentrace suspendovaných látek ve vyčištěných odpadních vodách vypouštěných do daného vodního útvaru je určena vzorcem (3):
K tomu musí čistírna zajistit nezbytnou účinnost čištění odpadních vod pro nerozpuštěné pevné látky (4):
Cvičení 1. Stanovte koncentraci nerozpuštěných látek v odpadních vodách povolených k vypouštění do vodního toku po čistírnách odpadních vod a požadovanou účinnost čištění odpadních vod podle možností pro podmínky podobné příkladu 1 (tabulka 3).
Tabulka 3 – Počáteční data pro úlohu 1
|
Možnost č. |
Q, |
q, |
C st, mg/l |
C f, mg/l |
γ |
|
|
1 |
15 |
0,5 |
200 |
3 |
0,67 |
Rybolov |
|
2 |
15 |
0,5 |
200 |
3 |
0,67 |
|
|
3 |
15 |
0,5 |
200 |
4 |
0,67 |
|
|
4 |
15 |
0,5 |
200 |
4 |
0,67 |
|
|
5 |
15 |
0,5 |
200 |
2 |
0,67 |
|
|
6 |
30 |
0,8 |
250 |
6 |
0,67 |
Rybolov |
|
7 |
30 |
0,8 |
250 |
6 |
0,67 |
|
|
8 |
30 |
0,8 |
250 |
5 |
0,67 |
|
|
9 |
30 |
0,8 |
250 |
5 |
0,67 |
|
|
10 |
30 |
0,8 |
250 |
7 |
0,67 |
|
|
11 |
40 |
1,2 |
190 |
5 |
0,67 |
Potřeba domácnosti a pití obyvatelstva |
|
12 |
40 |
1,2 |
190 |
5 |
0,67 |
|
|
13 |
40 |
1,2 |
190 |
5 |
0,67 |
|
|
14 |
40 |
1,2 |
170 |
4 |
0,67 |
|
|
15 |
40 |
1,2 |
175 |
4 |
0,67 |
|
|
16 |
45 |
1,5 |
180 |
3 |
0,67 |
Kulturní a každodenní potřeby obyvatel |
|
17 |
45 |
1,7 |
165 |
3 |
0,67 |
|
|
18 |
45 |
1,75 |
180 |
4 |
0,67 |
|
|
19 |
45 |
1,8 |
115 |
2 |
0,67 |
|
|
20 |
45 |
2,0 |
130 |
2 |
0,67 |
Příklad 2 Stanovte podle obsahu rozpuštěného kyslíku požadovaný stupeň čištění odpadních vod, které jsou vypouštěny do vodního toku za následujících podmínek:
Průtok odpadních vod q = 1,4 m3/s;
Celková biochemická spotřeba kyslíku odpadních vod vstupujících do čistíren je BOD st plný = 380 mg/l;
Průtok vodního toku Q = 38 m3/s;
Koeficient míšení odpadních vod γ = 0,51;
- BOD plné ve vodním toku až k místu vypouštění L plná = 2,0 mg/l.
Řešení.pro nádrž kulturní a užitkové vody, přípustné k Koncentrace rozpuštěného kyslíku na projektovaném místě by neměla být v žádném ročním období nižší než 4 mg/l.
Vypočtená koncentrace celkového BSK ve vyčištěné odpadní vodě z podmínky zachování přípustné koncentrace rozpuštěného kyslíku na projektovaném místě je určena vzorcem (5):
Požadovaný stupeň čištění odpadních vod je určen vzorcem (4):
Úkol 2. Stanovte požadovaný stupeň čištění odpadních vod na základě obsahu rozpuštěného kyslíku dle možností (tab. 4).
Tabulka 4 – Počáteční data pro úlohu 2
|
Možnost č. |
Q, |
Q, |
C st, mg/l |
C f, mg/l |
γ |
BOD st plný |
Kategorie využívání vody vodního útvaru |
|
1 |
20 |
1,1 |
0,63 |
5,5 |
2,0 |
250 |
Domácí, pitné a kulturní účely |
|
2 |
25 |
1,4 |
0,63 |
5,5 |
2,0 |
250 |
|
|
3 |
30 |
1,8 |
0,63 |
5,5 |
2,0 |
250 |
|
|
4 |
35 |
2,1 |
0,63 |
5,5 |
2,0 |
250 |
|
|
5 |
40 |
2,4 |
0,63 |
5,5 |
2,0 |
250 |
|
|
6 |
45 |
2,2 |
0,63 |
6,0 |
2,0 |
250 |
|
|
7 |
43 |
2,1 |
0,63 |
6,0 |
2,0 |
250 |
|
|
8 |
41 |
1,8 |
0,63 |
6,0 |
2,0 |
250 |
|
|
9 |
39 |
1,6 |
0,63 |
6,0 |
2,0 |
250 |
|
|
10 |
36 |
1,6 |
0,63 |
6,0 |
2,0 |
250 |
|
|
11 |
32 |
1,5 |
0,63 |
6,5 |
2,0 |
300 |
Rybářský účel (letní období) |
|
12 |
30 |
1,3 |
0,63 |
6,5 |
2,0 |
300 |
|
|
13 |
29 |
1,4 |
0,63 |
6,5 |
1,0 |
300 |
|
|
14 |
26 |
1,2 |
0,63 |
6,5 |
2,0 |
300 |
|
|
15 |
25 |
1,3 |
0,63 |
6,5 |
2,0 |
300 |
|
|
16 |
23 |
1,4 |
0,63 |
7,0 |
2,0 |
350 |
|
|
17 |
20 |
1,2 |
0,63 |
7,0 |
2,0 |
350 |
|
|
18 |
33 |
1,6 |
0,63 |
7,0 |
2,0 |
350 |
|
|
19 |
29 |
1,6 |
0,63 |
7,0 |
2,0 |
350 |
|
|
20 |
31 |
1,7 |
0,63 |
7,0 |
2,0 |
350 |
Příklad 3 Určete požadovaný stupeň čištění průmyslových odpadních vod od škodlivých látek, pokud odpadní voda obsahuje tyto nečistoty:
C Ni st = 1,15 mg/l, S Mo st = 1,1 mg/l,
S As st = 0,6 mg/l. S Zn st = 0,6 mg/l.
Odpadní vody musí být vypouštěny do vodního toku, který je zdrojem užitkové vody, pitné a kulturní vody. Poměr ředění odpadních vod P =
65.
Voda do místa vypouštění odpadních vod je charakterizována následujícími ukazateli:
C Niin = 0,003 mg/l, S Mo v = 0,15 mg/l,
S Jako v = 0,002 mg/l, S Znin = 0,87 mg/l.
Maximální přípustné koncentrace těchto látek:
C Ni MPC = 0,1 mg/l, S Mo MPC = 0,5 mg/l,
S Jako MPC = 0,05 mg/l. S Zn MPC = 1,0 mg/l.
Řešení. Všechny látky, které byly zaznamenány v odpadních vodách, patří do určitého limitního ukazatele nebezpečnosti (LHI). Do skupiny sanitárně-toxikologických látek patří: nikl, molybden, arsen. Zinek patří do skupiny obecně hygienických látek.
Požadovanou účinnost čištění podle sanitárně-toxikologického ukazatele škodlivosti určuje výraz (13):
Vzhledem k tomu, že skupina obecně hygienických látek zahrnuje jednu látku - zinek, je jeho koncentrace v odpadních vodách povolená k vypouštění do vodního toku určena výrazem (9). kde
S Zn р.с = S Zn MPC = 1,0 mg/l:
S Zn velmi ≤ 65 (1,0 – 0,87) + 0,87,
S Zn velmi ≤ 17,8 mg/l
Pro dodržení hygienických podmínek pro vypouštění odpadních vod uvedeného složení je tedy nutné odstranit minimálně 67 % škodlivých látek souvisejících se sanitárně-toxikologickými čistírnami odpadních vod a snížit obsah zinku o 17,8 %.
Úkol 3. Určete požadovaný stupeň čištění průmyslových odpadních vod od škodlivých látek. Počáteční údaje v tabulce 5.
Literatura
1. Směrnice o uplatňování pravidel ochrany povrchových vod před znečištěním odpadními vodami. - M.: Charkov, 1982.
2. Pravidla ochrany povrchových vod ( standardní ustanovení), schválený Státní výbor pro ochranu přírody SSSR 21.02.91. - M., 1991.
3. GOST 17.1.1.01-77. Ochrana přírody. Hydrosféra. Použití a ochrana vody. Základní pojmy a definice. - M.: Nakladatelství standardů, 1980.
4. GOST 17.1.1.02-77. Ochrana přírody. Hydrosféra. Klasifikace vodních útvarů. - M.: Nakladatelství standardů, 1980.
Tabulka 5 – Počáteční data pro úkol 3.
|
Var. |
Obsah látek v odpadních vodách |
Obsah látek v přírodní vodě |
Krat- nové ředění |
Kategorie využívání vody vodního útvaru |
||||||||||||||
|
Ni, mg/l |
Mo, mg/l |
As, mg/l |
V, mg/l |
W, mg/l |
Sb, mg/l |
Zn, mg/l |
Cu, mg/l |
Ni, mg/l |
Mo, mg/l |
As, mg/l |
V, mg/l |
W, mg/l |
Sb, mg/l |
Zn, mg/l |
Cu, mg/l |
|||
|
1 |
1,05 |
0,9 |
0,3 |
1,0 |
1,2 |
2,9 |
0,001 |
0,1 |
0,001 |
0,002 |
0,7 |
0,95 |
59 |
Pitná voda pro domácnost |
||||
|
2 |
1,1 |
0,95 |
0,4 |
1,1 |
1,3 |
2,8 |
0,002 |
0,15 |
0,002 |
0,003 |
0,75 |
0,9 | ||||||
|
3 |
1,15 |
1,0 |
1,0 |
0,5 |
1,4 |
2,7 |
0,003 |
0,2 |
0,001 |
0,0015 |
0,8 |
0,85 | ||||||
|
4 |
1,2 |
1,05 |
1,1 |
0,6 |
1,5 |
2,6 |
0,004 |
0,25 |
0,002 |
0,0017 |
0,85 |
0,8 | ||||||
|
5 |
1,25 |
1,1 |
1,2 |
0,7 |
1,6 |
2,5 |
0,003 |
0,3 |
0,003 |
0,0018 |
0,9 |
0,75 | ||||||
|
6 |
1,3 |
1,15 |
1,3 |
0,8 |
1,7 |
2,4 |
0,002 |
0,25 |
0,0015 |
0,002 |
0,95 |
0,8 |
61 |
|||||
|
7 |
1,35 |
1,1 |
0,7 |
0,9 |
1,8 |
2,3 |
0,001 |
0,2 |
0,002 |
0,002 |
0,97 |
0,83 |
Utility |
|||||
|
8 |
1,4 |
1,0 |
0,6 |
1,0 |
1,9 |
2,2 |
0,001 |
0,15 |
0,0018 |
0,0025 |
0,95 |
0,85 | ||||||
|
9 |
1,45 |
0,9 |
0,5 |
1,1 |
2,0 |
2,25 |
0,002 |
0,12 |
0,0015 |
0,0028 |
0,93 |
0,87 | ||||||
|
10 |
1,5 |
0,95 |
0,4 |
1,2 |
2,1 |
2,15 |
0,003 |
0,1 |
0,0017 |
0,0021 |
0,87 |
0,92 | ||||||
|
11 |
1,45 |
1,15 |
1,2 |
0,3 |
2,2 |
2,1 |
0,004 |
0,12 |
0,001 |
0,002 |
0,85 |
0,93 |
68 |
|||||
|
12 |
1,4 |
1,2 |
1,1 |
0,4 |
2,3 |
2,0 |
0,005 |
0,15 |
0,0015 |
0,0019 |
0,83 |
0,95 | ||||||
|
13 |
1,35 |
1,25 |
1,0 |
0,5 |
2,4 |
2,4 |
0,004 |
0,17 |
0,0017 |
0,0017 |
0,8 |
0,97 | ||||||
|
14 |
1,3 |
1,3 |
0,9 |
0,6 |
2,5 |
2,3 |
0,003 |
0,2 |
0,002 |
0,0015 |
0,79 |
0,94 | ||||||
|
15 |
1,25 |
1,25 |
0,8 |
0,7 |
2,6 |
2,2 |
0,002 |
0,21 |
0,003 |
0,0015 |
0,77 |
0,92 | ||||||
|
16 |
1,2 |
1,2 |
0,9 |
0,8 |
2,7 |
2,1 |
0,001 |
0,23 |
0,004 |
0,002 |
0,75 |
0,9 |
72 |
Rybářství první kategorie |
||||
|
17 |
1,15 |
1,15 |
1,1 |
0,9 |
2,8 |
2,0 |
0,0015 |
0,25 |
0,002 |
0,0021 |
0,8 |
0,8 | ||||||
|
18 |
1,12 |
1,12 |
2,9 |
2,15 |
0,002 |
0,2 |
0,0017 |
0,002 |
0,85 |
0,85 | ||||||||
|
19 |
1,1 |
1,15 |
3,0 |
2,19 |
0,003 |
0,17 |
0,0018 |
0,0018 |
0,9 |
0,87 | ||||||||
|
20 |
1,05 |
1,1 |
3,1 |
2,2 |
0,001 |
0,15 |
0,0019 |
0,0019 |
0,92 |
0,88 | ||||||||
Cíl práce
1. Stanovte maximální přípustné vypouštění (MPD) znečišťujících látek s odpadními vodami z podniků do nádrží různého způsobu využití vod.
2. Na základě výsledků práce sestrojte situační blokové schéma vypouštění odpadních vod do nádrže (vodního toku).
Vývojový diagram situace
Obr. 1. Situační blokové schéma vypouštění odpadních vod do vodních útvarů
Nádrže a vodní toky (vodní útvary) se považují za znečištěné, pokud se složení a vlastnosti vody v nich změnily přímým nebo nepřímým vlivem výrobní činnosti a domácí použití obyvatelstvem a staly se částečně nebo zcela nevhodnými pro jeden z typů využívání vody. Kritériem pro znečištění vody je zhoršení její kvality v důsledku změn jejích organoleptických vlastností a výskytu látek škodlivých pro lidi, zvířata, ryby, potraviny a komerční organismy v závislosti na typu využívání vody, jakož i zvýšení teplota vody, měnící se podmínky pro normální život vodních organismů.
V případě současného využívání vodního útvaru nebo jeho úseku pro různé potřeby národního hospodářství by se při stanovení podmínek pro vypouštění odpadních vod mělo vycházet ze zpřísněných požadavků v řadě stejných norem na kvalitu povrchu. vody.
Standardizace vypouštění znečišťujících látek do životního prostředí přírodní prostředí vzniká stanovením nejvyšší přípustné koncentrace látek s odpadními vodami do vodních útvarů. MDS je hmotnost látky v odpadních vodách, maximum přípustné pro vypouštění se stanoveným režimem v daném místě vodního útvaru za jednotku času, aby byly zajištěny standardy kvality vody v kontrolním místě (místě). MAC je stanovena s ohledem na maximální přípustnou koncentraci v místech užívání vody, asimilační kapacitu vodního útvaru a optimální rozložení hmoty vypouštěných látek mezi uživatele vody vypouštějící odpadní vody.
Při vypouštění odpadních vod, které ovlivňují stav vodních útvarů využívaných pro domácí, pitné a komunální účely, musí normy jakosti povrchových vod nebo jejich přirozeného složení a vlastností odpovídat normám pro vodní toky, počínaje místem ležícím jeden kilometr proti proudu nejbližší odběrné místo po proudu (odběr vody pro domácnost a zásobování pitnou vodou, místa ke koupání, organizovaná rekreace, území obydlené oblasti atd.) až k místu odběru vody a na nádržích - ve vodní ploše v okruhu jednoho kilometru od místa použití vody.
Pro vypouštění odpadních vod v obydlené oblasti je v souladu s „Pravidly ochrany povrchových vod před znečištěním odpadními vodami“ stanovena maximální přípustná hranice na základě přiřazení regulačních požadavků na složení a vlastnosti vod ve vodních útvarech samotná odpadní voda. Pro průmyslové a domovní odpadní vody vypouštěné do městských kanalizačních sítí není MPD stanovena.
Pro výpočet maximálního přípustného vypouštění (MAD) je nutné nejprve určit stupeň celkového zředění n. Stupeň úplného zředění je vyjádřen faktorem ředění:
vzorec" src="http://hi-edu.ru/e-books/xbook998/files/m3c;
q - zředěná odpadní voda vstupující do nádrže vzorce" src="http://hi-edu.ru/e-books/xbook998/files/t2.gif" border="0" align="absmiddle" alt="( !LANG :
kde je vzorec" src="http://hi-edu.ru/e-books/xbook998/files/gamma.gif" border="0" align="absmiddle" alt="používají se koeficienty, které berou v úvahu podmínky vypouštění odpadních vod a hydrologické vlastnosti nádrže:
vzorec" src="http://hi-edu.ru/e-books/xbook998/files/t4.gif" border="0" align="absmiddle" alt="
kde e je základ přirozeného logaritmu e = 2,72;
vzorec" src="http://hi-edu.ru/e-books/xbook998/files/alfa.gif" border="0" align="absmiddle" alt="- koeficient zohledňující hydrologické faktory míšení:
- koeficient v závislosti na místě vypouštění do řeky;
vzorec" src="http://hi-edu.ru/e-books/xbook998/files/epselon.gif" border="0" align="absmiddle" alt="= 1,5 - při vypuštění v jádru řeky (hluboká část koryta s vysokou rychlostí proudění);
vzorec" src="http://hi-edu.ru/e-books/xbook998/files/t6.gif" border="0" align="absmiddle" alt="
vzorec" src="http://hi-edu.ru/e-books/xbook998/files/m2c.gif" border="0" align="absmiddle" alt="), určený podle vzorce:
vzorec" src="http://hi-edu.ru/e-books/xbook998/files/vcr.gif" border="0" align="absmiddle" alt="- průměrná aktuální rychlost, m/s;
vzorec" src="http://hi-edu.ru/e-books/xbook998/files/mc2.gif" border="0" align="absmiddle" alt="
m - Bussinského koeficient, m = 24;
C - Chezyho koeficient, definovaný ">
Stůl 1.
Typy vodních toků podle charakteristik, které určují podmínky pro vypouštění odpadních vod do nich (podle A.V. Karausheva)
| Typ | Skupina | Míchání | Základní nátěr | Chezy koeficient C | Příklad řeky | |
| Horské řeky | Průměrný | Velmi dobře | Balvany, oblázky, štěrk | 20-35 | R. Chirchik - vesnice Khodzhikent, R. Mzymta - vesnice Kensh |
od 2550 do 250500 |
| Malý | dobrý | Balvany, oblázky, štěrk | 15-30 | od 2.55.0 do 2550 | ||
| Proudy | dobrý | Balvany, oblázky | 10-20 | < 2,55,0 | ||
| Řeky v podhůří | Průměrný | dobrý | Oblázky, štěrk, písek | 20-40 | R. Belaya - Sterlitamak, R. Kuban - Krasnodar |
od 2550 do 250500 |
| Nížinné řeky | Velký | dobrý | Štěrk, písek | 40-70 | R. Ob - Barnaul, R. Desná - Černigov |
> 250300 |
| Průměrný | Mírný | Štěrk, písek | 30-60 | R. Sula - vesnice Knyazhikha, R. Dobře - Kaluga |
od 2550 do 250500 | |
| Malý | Slabý | Písek, bahno | 30-50 | R. Pronya - vesnice Budino (povodí řeky Dněpr) | od 2.55.0 do 2550 | |
| Proudy | Mírný | Písek, bahno | 10-30 | < 2,55,0 | ||
| Rovinaté řeky s více ramennými kanály | Střední nebo slabé | Štěrk, písek, bahno | 25-60 |
PDS se vypočítá podle vzorce:
vzorec" src="http://hi-edu.ru/e-books/xbook998/files/t9.gif" border="0" align="absmiddle" alt="
kde je vzorec" src="http://hi-edu.ru/e-books/xbook998/files/cpdk.gif" border="0" align="absmiddle" alt=", mg/l;
vzorec" src="http://hi-edu.ru/e-books/xbook998/files/t10.gif" border="0" align="absmiddle" alt="
kde je vzorec" src="http://hi-edu.ru/e-books/xbook998/files/cfvv.gif" border="0" align="absmiddle" alt="- koncentrace pozadí suspendovaných částic před vypuštěním odpadních vod, mg/l;
vzorec" src="http://hi-edu.ru/e-books/xbook998/files/cdop.gif" border="0" align="absmiddle" alt="= 0,25 mg/l – pro nádrže pro použití v domácnostech a pitné vodě,
vzorec" src="http://hi-edu.ru/e-books/xbook998/files/t11.gif" border="0" align="absmiddle" alt="
kde je vzorec" src="http://hi-edu.ru/e-books/xbook998/files/tdop.gif" border="0" align="absmiddle" alt="- přípustné zvýšení teploty vody v nádrži podle hygienických norem není větší než 3 °C, vzorec" src="http://hi-edu.ru/e-books/xbook998/files/tmaks.gif" border=" 0 " align="absmiddle" alt="- maximální teplota vody nádrže před vypuštěním odpadních vod v létě (dlouhodobý průměr), °C.
řeka Voroněž.
.gif" border="0" align="absmiddle" alt="= 1,8 m: stanoví se pozadí koncentrace nerozpuštěných látek>
Stůl 1.
| Kovy | Cu | Ni | Zn | Pb | Cr |
| , mg/l | 0,1 | 0,1 | 1,0 | 0,1 | 0,1 |
 |
15 | 10 | 15 | 3 | 3 |
Tabulka 2
| Číslo možnosti | q, | L, km | Povaha uvolnění | Nečistoty (kovy) | |||
| 1 | 8 | 9 | 7 | blízko břehu | Cu | Ni | Zn |
| 2 | 7 | 8 | 5 | v jádru řeky | Ni | Zn | Pb |
| 3 | 6 | 7 | 4 | blízko břehu | Zn | Cu | Cr |
| 4 | 5 | 6 | 3 | v jádru řeky | Cu | Ni | Zn |
| 5 | 4 | 5 | 2 | blízko břehu | Ni | Zn | Pb |
| 6 | 5 | 4 | 2 | blízko břehu | Cu | Zn | Pb |
| 7 | 6 | 3 | 1 | z jádra řeky | Cu | Zn | Cr |
Řeka Ural.
Vzorec maximální dlouhodobé průměrné teploty vody" src="http://hi-edu.ru/e-books/xbook998/files/m3c.gif" border="0" align="absmiddle" alt="(!LANG :.gif" border="0" align="absmiddle" alt="= 1,2 m; se stanoví koncentrace pozadí nerozpuštěných látek">
Stůl 1.
| Kovy | Cu | Ni | Zn | Pb | Cr |
| , mg/l | 0,1 | 0,1 | 1,0 | 0,1 | 0,1 |
|
20 | 20 | 18 | 8 | 5 |
Tabulka 2
| Číslo možnosti | q, | L, km | Povaha uvolnění | Nečistoty (kovy) | |||
| 8 | 8 | 5,0 | 3,7 | blízko břehu | Cu | Ni | Zn |
| 9 | 7 | 4,8 | 3,5 | v jádru řeky | Ni | Zn | Pb |
| 10 | 6 | 4,4 | 3,4 | blízko břehu | Zn | Cu | Cr |
| 11 | 5 | 2,6 | 1,3 | v jádru řeky | Cu | Ni | Zn |
| 12 | 4 | 3,5 | 2,2 | blízko břehu | Ni | Zn | Pb |
| 13 | 5 | 4,8 | 3,2 | blízko břehu | Cu | Zn | Pb |
| 14 | 6 | 3,0 | 1,8 | z jádra řeky | Cu | Zn | Cr |
Provoz průmyslových podniků je spojen se spotřebou vody. Voda se používá v technologických a pomocných procesech a je součástí vyráběných produktů. Vznikají tak odpadní vody, které musí být vypouštěny do okolních vodních útvarů. Odpadní vody lze vypouštět do vodních útvarů při dodržení hygienických požadavků na vody vodního útvaru v závislosti na způsobu užívání vod.
V souladu s „Pravidly pro ochranu povrchových vod“ jsou všechny vodní útvary rozděleny do dvou typů využívání vod:
využití vody pro domácnost, pitnou a kulturní vodu;
využití rybářské vody
Každý typ využití vody je dále rozdělen do kategorií. První typ zahrnuje dvě kategorie:
vodní útvary, které jsou využívány pro zásobování domácností a pitnou vodou a pro podniky potravinářského průmyslu;
vodní plochy, které slouží ke koupání, sportu a rekreaci obyvatel.
Druhý typ zahrnuje tři kategorie:
Normy kvality vody pro vodní útvary zahrnují:
Obecné požadavky na složení a vlastnosti vody v závislosti na druhu použití vody
Seznam nejvyšších přípustných koncentrací normovaných látek pro různé druhy užívání vod.
Pro stanovení kvality vody je stanoven návrhový bod.
Obr. 1.
PP - průmyslový podnik;
OS - léčebná zařízení;
- - nulový cíl;
- - sídelní oblast.
Při vypouštění odpadních vod do vodních útvarů určuje místo návrhu vždy místní správa, maximálně však 500 m od místa vypouštění odpadních vod.
Pro různé druhy použití vody tedy musí kvalita vody při vypouštění odpadních vod odpovídat kvalitě v místě návrhu.
Na místě návrhu musí kvalita vody splňovat regulační požadavky (MPC). Všechny škodlivé látky, pro které byly stanoveny MPC, jsou dále rozděleny podle limitních ukazatelů nebezpečnosti (LHI). Příslušnost látky ke stejné vodě absorbující vodu znamená součet účinku těchto látek na vodní útvar.
Látky, jejichž koncentrace se ve vodě vodního útvaru mění pouze ředěním, se nazývají konzervativní.
Látky, jejichž koncentrace se mění jak v důsledku ředění, tak v důsledku chemických, fyzikálních a biologických procesů, se nazývají nekonzervativní.
Procesy, které mění povahu látek vstupujících do vodních útvarů, se nazývají samočistící procesy. Kombinace ředění a samočištění určuje neutralizační schopnost vodního útvaru.
Při vypouštění odpadních vod do vodních útvarů se hygienický stav vodního útvaru v místě návrhu považuje za vyhovující, pokud je splněna tato podmínka:
Mechanismem snižování koncentrace znečišťující látky při vypouštění do vodních útvarů je zároveň ředění. Ve výpočtové praxi se používá pojem zřeďovací faktor. Faktor zředění ve vodním toku v místě návrhu je vyjádřen závislostí.
Vloženo na /
Úvod
Účelem této seminární práce je vypracovat a vypočítat schéma úpravárenských zařízení podniku.
Čištění odpadních vod je nutné k zajištění toho, aby koncentrace látek ve vodách vypouštěných do vodního útvaru z daného podniku nepřekročila normy nejvyššího přípustného vypouštění (MPD).
Odpadní vody z podniku nelze vypouštět kontaminované, protože v důsledku toho mohou živé organismy v řece zemřít a říční voda, podzemní voda, půda a atmosféra jsou znečištěny; to vede k poškození lidského zdraví a životního prostředí jako celku.
Oddíl 1. Charakteristika podniku
Nízkotlaký (vysokohustotní) polyethylen se vyrábí v továrnách na plasty.
Polyethylen se vyrábí polymerací ethylenu v benzínu při teplotě 80 °C a tlaku 3 kg * s / cm 2 v přítomnosti katalytického komplexu diethyl-aluminiumchloridu s chloridem titaničitým.
Při výrobě polyethylenu se voda používá k chlazení zařízení a kondenzátu. Systém zásobování vodou je recirkulační s vodním chlazením pomocí chladicí věže. Zásobování vodou je zajištěno třemi systémy: recyklovanou, čerstvou technickou a pitnou vodou.
Pro technické potřeby (mytí polymerů zařízení a komunikace polymerační dílny, příprava iniciátorových činidel a přísad pro polymeraci) se používá parní kondenzát.
Charakteristiky odpadních vod jsou uvedeny v tabulce 1.
Tabulka 1. Charakteristika odpadních vod vypouštěných do vodních útvarů z výroby polyetylenu.
| Jednotka | odpadní voda | ||
| před čištěním | po čištění | ||
| Teplota | 0C | - | 23-28 |
| Usazeniny | mg/l | 40-180 | 20 |
| Rozpustný v etheru | mg/l | Stopy | - |
| pH | - | 6,5-8,5 | 6,5-8,5 |
| Suchý zbytek | Mg | až 2700 | až 2700 |
| Cl2 | Mg | až 800 | až 800 |
| SO4 | Mg | až 1000 | až 1000 |
| TRESKA | MgO/l | 1200 | 80-100 |
| BSKg | mgO2/l | 700 | 15-20 |
| Al3+ | mg/l | až 1 | až 1 |
| Ti4+ | mg/l | Stopy | Stopy |
| Uhlovodíky | mg/l | do 10 | Stopy |
| isopropanol | mg/l | až 300 | - |
Tento podnik má třídu nebezpečnosti I B. Zóna hygienické ochrany je 1000 m. Nachází se v oblasti Kyjeva.
Pro další výpočty vybíráme řeku v této oblasti - r. Desno, z této řeky zjistíme data pro 97% bezpečnost, pomocí konverzního faktoru tato data převedeme pro 95% bezpečnost. Hodnoty qprom a qlife (spotřeba vody na jednotku výstupu vody v průmyslových a domácích odpadních vodách) se rovnají: qprom=21m3, qlife=2,2m3. Poté z referenční knihy o vodních zdrojích Ukrajiny zjistíme Sph, pokud není uvedeno, pak Sph = 0,4 MAC.
Výpočet průtoku odpadních vod.
Q=Pq, m3/rok
P. - produktivita, 7500 m3/rok.
Q – spotřeba vody na jednotku výkonu.
Qprom =7500 21=1575000 m3/rok
Qlife=7500 2,2=165000 m3/rok
Oprom, domácnost – spotřeba průmyslových a domovních odpadních vod.
Qcm=4,315+452=4767 m3/den.
Výpočet koncentrace látek v odpadních vodách.
Сiсm=(qx/b Сх/б+Qр Сiр)/Qcm
Сiх/b, pr-koncentrace látek v bavlně a průmyslových odpadních vodách, mg/dm3.
Ssmv-x století = (452 120 + 4315 40)/4764 = 46,6 mg/dm3
Ssmin.=(452 500+4315 2700)/4767=2491,4 mg/dm3
C cmCl = (452 300 + 4315 800)/4764 = 752,6 mg/dm3
C cmSO4=(452 500+4315 1000)/4767=952,6 mg/dm3
SsmCOD=(452 300+4315 1200)/4767=1115 mg/dm3
SsmBPKp=(452 150+4315 700)/4767=677,85 mg/dm3
CcmAl=(452 0+4315 1)/4767=0,9 mg/dm3
Ssmizopr-l=(452 0+4315 300)/4767=271,55 mg/dm3
Smaz.am=(452 18+4315 0)/4767=1,7 mg/dm3
Oddíl 2. Výpočet standardního vypouštění odpadních vod
Výpočet hlavního ředícího faktoru č.
Y=2,5∙√nш-0,13-0,75√R(√nш-0,1)=2,5∙√0,05-0,13-0,75√3(0,05-0, 1)=0,26
psh je koeficient drsnosti koryta řeky.
R-hydraulický poloměr.
Sn=Ry/nш=30,26/0,05=26,6
Sn-Chezyho koeficient.
Д=g∙Vф∙hф/(37 nш∙Sh2)=9,81∙0,02∙3/(37∙0,05∙26,6)=0,012 m/s2
g-gravitační zrychlení, m/s2.
D-koeficient požadované difuze.
Vf je průměrná rychlost na průřezu vodního toku.
hf je průměrná hloubka řeky, m.
α=ζ∙φ∙√D/Ost=1,5∙1,2∙√0,012/0,03=1,3
ζ-koeficient charakterizující typ vypouštění odpadních vod.
φ-koeficient charakterizující tortuozitu koryta řeky.
Qst-spotřeba odpadních vod.
β= -α√L=2,75-1,3∙√500=0,00003
L je vzdálenost od bodu uvolnění ke kontrolnímu bodu.
γ=(1-β)/(1+(Of/Ost)β)=(1-0,00003)/(1+(0,476/0,0)∙0,00003)=0,99
γ-hodnota koeficientu posunutí.no=(Qst+γ∙Qф)/Qst=(0,03+0,99∙0,476)/0,03=16,86
Výpočet počátečního faktoru ředění nn.
l=0,9B=0,9∙17,6=15,84
l je délka trubky difuzoru, m.
B je šířka řeky během období nízké vody, m.
В=Qф/(HфVф)=1,056/(3∙0,02)=17,6 m
11 = h + 0,5 = 3 + 0,5 = 3,5 m
l1-vzdálenost mezi hlavami
0,5-technologická rezerva
N=l/l1=15,84/3,5=4,5≈5-počet hlavd0=√4Qst/(πVstN)=√ (4∙0,05)/(3,14∙2∙5)=0,08≥0,1N=4Qst/(πVstd = 0,2/(3,14∙3∙0,12)=3,2≈3
Vst=4Qst/(πN d02)=0,2/(3,14∙3∙0,12)=2,1
d0=√4Qst/(πVstN)= √0,2/(3,14∙2,1∙3)=0,1
d0 je průměr hlavy,
Vst-výtoková rychlost,
L1=L/n=15,84/3=5,2
Δvm=0,15/(Vst-Vph)=0,15/(2,1-0,02)=0,072
m=Vf/Vst=0,02/2,1=0,009-rychlostní tlakový poměr.
7,465/√(Δvm[Δv(1-m)+1,92m])=√7,465/(0,072)=20,86-relativní průměr trubky.
d=d0∙=0,1∙20,86=2,086 nn=0,2481/(1-m)∙ 2=[√0,0092+8,1∙(1-0,009)/20,86-0,009]=13,83 Celkový poměr ředění: n=n0∙nn=16,86∙1383=233,2 Tabulka 2 Výpočet SPD Pro provedení výpočtů zjišťujeme, zda RAS odpovídá. U látek OT jednotky. LPV Sfi/PDKi<1 u látek s od. LPV ∑ Sphi/MPKi<1 I. Výpočet SPDS, když RAS existuje. 1.Suspendované látky Koncentrace na hranici obecné zóny ředění během skutečného vypouštění odpadních vod: СФiк.с.=Сфi+∑(Сстi-СФi)/n Cfact c. v-vk.s.=30+(46,6-30)/233,2=30,0 7 SPDS=30+0,75 ∙233,2=204,9 SPDS=min(SPDScalc Sst)= minSst 2. Látky z OT a jednotek. LPV Mineralizace Sfact=331+(2491,4-331)/233,2=340,3 0,75 = A 1 < σ 1 = 9,2 SPDS=331+0,75 ∙233,2=505,9 SPDS=min(SPDScalc Sst) Sfact=1,2+(677,9-1,2)/233,2+(238,9-1,2)/200=5,3 0,75=A1≤σ1=2,9 SPDS=1,2+0,75∙233,2=176,1 II. Výpočet SPDS, když RAS existuje. 1. Látky z OT a jednotek. ve vašem LPV SPDS= min(Sst; MPC) 2. Látky se stejným LPV 2a -Cl-,SO42-,Al3+,ropné produkty ∑Ki=Csti/MPKi=752,6/300+952,6/100+0,9/0,5+0/0,1=13,8>1 Sf/MPC≤Ki≤Sst/MPC SPDS=Ki∙MPK 0,25≤KCl≤2,5Cpds=0,06·300=18 0,4≤KS04≤9,5 Cpds=0,3·100=40 0,35≤KAl≤1,8 Cpds=0,14·0,5=0,175 0≤Kn-ty≤0Cpds=0,-0,1=0 2b Isopropanol, amonný dusík, povrchově aktivní látka ∑Ki=271,6/0,01+1,7/0,5+0/0,1=27163,4>1 0,8≤Kiz-l≤271160 Cpds=0,6·0,01=0,008 0,2≤Ka.am.≤3,4Cpds=0,3·0,5=0,1 0≤KSPAV≤0Cpds=0 Oddíl 3. Výpočet zařízení pro mechanické zpracování K odstranění suspendovaných látek se používají mechanická čistící zařízení. Pro čištění odpadních vod od těchto látek je nutné pro tento podnik instalovat rošty a lapače písku. Pro výpočet zařízení mechanické úpravy je nutné převést průtok směsi, který se měří v m3/rok, na m3/den Výpočet mříží. qav.sec.=4764/86400=0,055(m3/s)·1000=55 l/s Pomocí tabulky ze SNiPA určíme Kdep.max x=-(45-0,1)/50=-0,09 Kdep.max=1,6-(-0,09)=1,69 qmaxsec=gav.sec Kdep.max=0,055 1,69=0,093 (m3/s) n=(qmaxsec K3)/bh Vp=(0,093 1,05)/(0,016 0,5 1)=12,21≈13 ks Вр=0,016·13+14·0,006=0,292 m Přijímáme mříž RMU-1 o rozměru 600 mm x 800 mm, šířka mezi pruty je 0,016 m, tloušťka prutů je 0,006 m Počet mezer mezi pruty je 21. Vp==(qmaxsec·K3)/b·h·n=(0,093·1,05)/(0,016·0,5·21)=0,58 m/s Npr=Qav.day/qwater.from=4767/0,4=11918 lidí Vden=(Npr·W)/(1000·35)=0,26 m3/den =·Vden=750·0,26=195 kg/den Výpočet lapačů písku. Lapače písku jsou tangenciálně kulaté, protože Qav.den=4764 m3/den, tzn.<50000
м3/сут qav.sec=4767/86400=0,055 m3/den qmax S=Kdepmax·qav.sec=1,6·0,055=0,088 m3/den D=(qmaxsec·3600)/n·q·S=(088·3600)/2·1·10=1,44 m2 NK=√D2-H2=1,61 m VK=(π∙D2∙Нк)/3∙4=3,14∙1,442∙0,72)/12=0,39 m3 Npr=11918 lidí Vos=(11918∙0,02)/1000=0,24 m3/den t=Vk/Voc=0,39/0,24=1,625 dne Výpočet provzdušňovací nádrže - směšovače s regenerací Používá se pro čištění průmyslových odpadních vod s výrazným kolísáním složení a průtoku odpadních vod s přítomností emulgovaných a biologicky obtížně oxidovatelných složek. Počáteční údaje: qw =198,625 m2/h Len =677,9 mg/l Lex = 117,8 mg/l r max = 650 BSK celkem/(g *h) Kch=100 BSK plný/(g *h) Co=1,5 mg02/l Koeficient recirkulace se rovná: Ri = 3,5/((1000/150)-3,5) = 1,1 Průměrná rychlost oxidace: r=(650*117,8*2)/(117,8*2+100*2+1,5*117,8)*(1/(1+2*3,5))=31,26 mg BSKp/(g *h) Celková doba oxidace: Tatm = (Len-Lex)/(ai(1-S)r)=(677,9-117,8)/(3,5(1-0,16)650) = 0,29h Celkový objem provzdušňovací nádrže a regenerátoru: Watm+Wr = qw*tatm = 198,625*0,29 = 58,1 m3 Celkový objem provzdušňovací nádrže: Waatm= (Watm+ Wr)_/(1 + (Rr/1+Rr)) = 58,1/(1+(0,3/1+0,3)) = 47,23 m3 Objem regenerátoru: Wr = 58,1-47,23 = 10,87 m3 qi= 24(Len-Lex)/ai(1-S)tatm = 750 Hodnota Ii se rovná 150 (přibližně blízká hodnota pro qi) Dávka kalu v provzdušňovací nádrži: ai = (58,1*3,5)/(47,23+(01/1,1*2)*0,87) = 3,2 g/l Výpočet sekundární vertikální usazovací nádrže Qavg.day = 4767 m3/den at = 15 mg/l Počet usazovacích nádrží se rovná: q = 4,5*Kset*Hset0,8/(0,1*Ii*aatn)0,5-0,01at = 1,23 m3 Kset pro vertikální usazovací nádrže se rovná 0,35 (tabulka 31 SNiP) - faktor využití objemu, Hset 3-pracovní hloubka (2,7-3,5) F =qmax.h/n*q = 176 m2 Průměr jímky: D = (4*F)/p*n) = 8,6 um Výběr sekundární usazovací nádrže: Standardní číslo projektu 902-2-168 Sekundární usazovací nádrž z prefabrikovaného železobetonu Průměr 9m Stavební výška kónické části 5,1m Stavební výška válcové části 3m Průchodnost v době usazení 1,5h-111,5m3/h Výpočet provzdušňovací nádrže - nitrifikátor q = 4767 m3/den Len = 677,9 mg/l Cnen = 1,7 mg/l Lex = 117,8 mg/l Cnex = 0,1 mg/l rmax = 650 mg BSKp/g*h Кt = 65 mg/l Ko = 0,625 mg/l Pomocí vzorce 58 SNiP najdeme m: m = 1*0,78*(2/2+2)*1*1,77*(2/25+2) = 0,051 den-1 Minimální stáří kalu zjistíme pomocí vzorce 61 SNiP: 1/m = 1/0,051 = 19,6 dne. r = 3,7 + (864*0,0417)/19,6 = 5,54 mg BODp/g*h Koncentraci bezpopelové části aktivovaného kalu zjišťujeme na Lex = 117,8 mg/l ai = 41,05 g/l Délka provzdušňování odpadních vod: tatm = (677,9-117,8)/(41,05*5,54) = 2,46 Koncentrace nitrifikačního kalu v kalové směsi, když je kal starý 19,6 dne, se stanoví podle tabulky 19 pomocí vzorce 56 SNiP: ain = 1,2*0,055*(1,7-0,1/2,46) = 0,043 g/l Celková koncentrace bezpopelového kalu v kalové směsi provzdušňovacích nádrží je: ai+ain = 41,05+0,043 = 41,09 g/l Při zohlednění 30% obsahu popela bude dávka kalu vztažená na sušinu: a = 41,09/0,7 = 58,7 g/l Specifické zvýšení přebytečného kalu K8 je určeno vzorcem: K8= 4,17*57,8*2,46/(677,9-117,8)*19,6 = 0,054 mg/ Denní množství přebytečného kalu: G = 0,054*(677,9-117,8)*4767/1000 = 144,18 kg/den Objem aeračních nádrží-nitrifikátorů W = 4767*2,46/24 = 488,62 m3 Průtok přiváděného vzduchu se vypočítá pomocí vzorce 1,1* (Cnen-Cnenex)*4,6 = 8,096 Výběr provzdušňovací nádrže: Šířka chodby 4m Pracovní hloubka aerační nádrže 4,5m Počet chodeb 2 Pracovní objem jedné sekce 864m3 Délka jedné sekce 24m Počet sekcí od 2 do 4 Typ provzdušňování: nízký tlak Standardní číslo projektu 902-2-215/216 Přepočet a výběr sekundární dosazovací nádrže Výpočet adsorbéru Produktivita qw= 75000 m3/rok nebo 273 m3/den Cen (počáteční hodnota dusíku am.) = 271,6 mg/l Cex = 0,008 mg/l asbmin = 253*Cex1/2 = 0,71 Ysbus = 0,45 Stanovíme maximální sorpční kapacitu asbmax v souladu s izotermou, mg/g: asbmax = 253*Cen1/2 = 131,8 Celková plocha adsorbérů, m2: Výstřelek = qw/V = 273/24*10 = 1,14 Počet paralelních a současně pracujících adsorbérových linek při D = 3,5 m, ks. Nadsb = výstřelky/fags = 1,14*4/3,14*3,5 2 = 0,12 Přijímáme 1 adsorbér pro práci při rychlosti filtrace 10 m/h Maximální dávka aktivního uhlí, g/l: Dsbmax = Cen-Ctx/Ksb*asbmax = 2,94 Dávka aktivního uhlí vypuštěná z adsorbéru: Dsbmin = Cen-Cex/asbmin = 35,5 g/l Přibližná nakládací výška pro čištění, m H2 = Dsbmax*qw*tads/Fads*Ysb = 204 Přibližná nakládací výška vyložená z adsorbéru, m H1=Dsbmin*qw*tads/Fads*Ysbus=1,57 Htot=H1+H2+H3=1,57+204+1,57=208 Celkový počet adsorbérů instalovaných v sérii v 1. lince Doba provozu adsorpční jednotky před průrazem, h t1ads=(2*Cex(H3=H2)*E*(asbmax+Cen))/V*Cen 2=0,28 E=l-0,45/0,9=0,5 Doba provozu jednoho adsorbéru do vyčerpání kapacity, h t2ads=2*Cen*Ksb*H1*E*(asbmax+Cen)/V*Cen 2=48,6 Požadovaného stupně čištění lze tedy dosáhnout nepřetržitým provozem jednoho adsorbéru, kdy pracuje 10 sériově instalovaných adsorbérů, každý adsorbér pracuje 48 hodin a jeden adsorbér v sériovém okruhu je každých 0,3 hodiny vypínán pro přetížení. Výpočet zatěžovacího objemu jednoho adsorbéru, m3 wsb=fads*Hads=96 Výpočet sušiny uhlí v 1. adsorbéru, t.j Psb=Wsb*Ysbus=11 Náklady na uhlí, t/h Зsb=Wsbp/t2ads=0,23, což odpovídá dávce uhlí Dsb=Зsb/qw=0,02 Zařízení pro čištění odpadních vod s výměnou iontů Iontoměničové jednotky by měly sloužit pro hloubkové čištění odpadních vod od minerálních a organických ionizovaných sloučenin a jejich odsolování. Odpadní voda přiváděná do zařízení nesmí obsahovat: soli - více než 3000 mg/l nerozpuštěné látky - více než 8 mg/l; CHSK by neměla překročit 8 mg/l. Kationtové měniče: Al2-in=0,9/20=0,0045mgEq/l out=0,175/20=0,00875 mEq/l Aniontové výměníky: Cl-in = 752,6/35 = 21,5 mEq/l out=75/35=2,15 mEq/l SO4in = 952,6/48 = 19,8 mgeq/l out=40/48=0,83 mgEq/l Objem kationtové pryskyřice Wcat = 24qw (SCenk-SCexk)/nreg*Ewck=0,000063 m3 Pracovní objemová kapacita katexu podle názvu sorbovaného kationtu Ewck=ak*Egenk-Kion*qk*SCwk=859g*ekv/m3 Plocha katexových filtrů Fк, m2 Počet katexových filtrů: dva pracovní, jeden rezervní. Výška ložné vrstvy 2,5 metru Rychlost filtrace 8m/h Velikost zrna iontové pryskyřice 0,3-0,8 Tlaková ztráta ve filtru 5,5m Intenzita přívodu vody 3-4 l/(s*m2) Doba kypření 0,25 hodiny Regenerace by měla být prováděna 7-10% roztoky kyselin (solná, sírová) Průtok regeneračního roztoku Ј 2 m/h Měrná spotřeba ionizované vody je 2,5-3 m na 1 m3 zatížení filtru Objem aniontového výměníku Wan, m3 se stanoví obdobně jako objem Wcat a je 5,9 m3 Oblast filtrace Fan=24qw/nreg*tf*nf=7,6 kde tf je doba trvání provozu každého filtru a je tf=24/nreg-(ti+t2+t3)=1,8 Regenerace aniontových výměnných filtrů by měla být prováděna pomocí 4-6% roztoků hydroxidu sodného, uhličitanu sodného nebo amoniaku; měrná spotřeba činidla pro regeneraci je 2,5-3 mg*ekv. na 1 mg*ekv. sorbovaných aniontů. Po ionizaci vody jsou k dispozici filtry se smíšeným účinkem pro hloubkové čištění vody a regulaci hodnoty pH ionizované vody. Závěr Během této práce jsem se seznámil s odpadními vodami tohoto podniku a jejich charakteristikou. Vypočítané standardy vypouštění odpadních vod (SPDS). Na základě těchto výpočtů byly vyvozeny závěry, jaké látky je třeba z odpadních vod tohoto podniku odstranit. Vybral jsem schéma čištění odpadních vod, které je pro tyto vody nejvhodnější, a navrhl jsem zařízení mechanického čištění k odstranění nerozpuštěných látek. Rovněž byly vypočítány biologické a fyzikálně chemické čistírny. Po třech typech čištění voda z podniku splňuje normy a může být vypouštěna do vodního útvaru. Bibliografie Integrované normy pro spotřebu vody a likvidaci odpadních vod pro různá průmyslová odvětví - M: Stroyizdat, 1982. Kanalizace obydlených oblastí a podniků. Editor Samokhin V.N. – M: Stroyizdat, 1981 SNiP 2.04.03-85 „Skanalizace. Externí sítě a struktury." Malé řeky Ukrajiny. Yatsik A.V. Projektování zařízení na čištění odpadních vod. Referenční příručka pro SNiP - M.: Stroyizdat, 1980. Vloženo na Podobné abstrakty: Výkonové a kinematické parametry pohonu. Rychlost klouzání v kontaktní zóně. Kontaktní napětí na pracovní ploše zubu kola. Koeficient nerovnoměrnosti rozložení zatížení. Výpočet záběrových sil a smyčkový výpočet šnekového kola. Vývoj technologie čištění odpadních vod z galvanického a mořicího průmyslu. Výpočet technologického zařízení (hlavní charakteristiky zařízení na úpravu vody) a sestavení schématu úpravy. Návrh zařízení pro úpravu kalů. Uspořádání konstrukčního schématu prefabrikované krytiny. Výpočet dutinového panelu s předpínací výztuží na základě mezních stavů první skupiny. Stanovení sil z návrhového a normového zatížení a pevnosti desky v řezu kolmém k podélné ose. Pohon pásového dopravníku, jeho stručný popis a provozní podmínky. Základní výpočty: kinematika, uzavřené ozubení, hřídele, životnost ložisek, otevřené ozubené kolo, spojení s perem, pomaloběžná hřídel. Výběr spojek Obecná charakteristika technologie výroby dílu „Vřeteno“ na hydraulickém lisu o síle 8 MN, jakož i způsob stanovení velikosti, tvaru a hmotnosti jeho obrobku. Vlastnosti výběru tepelného režimu ohřevu, ohřevu a chlazení výkovku. Rovina otáčení náboje hlavního rotoru. Určení momentu odporu proti otáčení rotoru a výkonu potřebného k vytvoření daného tahu. Výpočet průměru zóny zpětného proudění. Stanovení celkové axiální rychlosti hlavního rotoru. Výpočet hmotnosti dřevěných dílů. Určení úhlu sklonu úseku, pro který jsou normálová a smyková napětí stejná v absolutní hodnotě. Sestavení diagramů průřezu a výpočet jeho průměru. Určete převodový poměr mezi vstupním kolem a unašečem. Navrhněte složení betonu pro každou ze tří zón tlakové konstrukce umístěné v otevřené nádrži. Vývoj převodovky pro přenos točivého momentu z elektromotoru na pracovní stroj pomocí spojky a pohonu klínovým řemenem. Návrh převodovky pro pohon stroje nebo pro dané zatížení a převodový poměr bez zadání konkrétního účelu. Vyhledejte hlavní trasu potrubí výpočtem složitých větví. Výpočet průměrných hydraulických sklonů ve směrech od začátku větve ke každému ze spotřebičů. Výpočet úseků hlavní dálnice. Tlaky vyvíjené čerpadly. Stanovení výkonu elektromotoru stanice pohonu dopravníku; kinematické, výkonové a energetické parametry hnacích mechanismů. Výpočet převodu klínovým řemenem. Výběr hlavních hnacích součástí pásového dopravníku: převodovka a ozubená spojka. Popis pohonu pásového dopravníku. Výběr elektromotoru. Výpočet ozubených kol. Orientační výpočet hřídelí, výběr ložisek. První skica rozložení převodovky. Konstrukce ozubených kol a hřídelí. Schéma zatěžovacích šachet v prostoru. Výběr usměrňovacího obvodu, základní parametry usměrňovače. Cívka transformátoru s primárním a sekundárním vinutím z izolovaného drátu. Hodnoty tyristorového proudu v závislosti na jmenovitém usměrněném proudu. Výpočet účinnosti svařovacího usměrňovače. Stanovení velikosti ztrát tepla odpařováním, dýcháním a mechanickou prací. Přípustná hodnota celkové základní tepelné ztráty. Výpočet tepelných odporů obalů oděvů. Tvorba oděvního balíčku. Výpočet struktury balíku pro každou sekci.
Podmínky pro vypouštění odpadních vod do vodních útvarů Provoz průmyslových podniků je spojen se spotřebou vody. Voda se používá v technologických a pomocných procesech nebo je nedílnou součástí vyráběných produktů. Vznikají tak odpadní vody, které musí být vypouštěny do okolních vodních útvarů. Vypouštění odpadních vod do nádrže je nepřijatelné, pokud S f ≥ MPC. Podle regulačních dokumentů (například SanPiN 2.1.5.980-00 „Hygienické požadavky na ochranu povrchových vod“) je zakázáno vypouštět odpadní vody do vodních útvarů, které · lze eliminovat organizováním nízkoodpadové výroby, racionální technologií, maximálním využitím v systémech recyklace a opětovného použití vodovodních systémů po vhodném čištění a dezinfekci v průmyslu, městském zemědělství a pro zavlažování v zemědělství; Je zakázáno vypouštět odpadní vody v hranicích pásem hygienické ochrany zdrojů pitné a domácí vody, ochranných pásem rybářství, chráněných rybářských oblastí a v některých dalších případech. Odpadní vody lze vypouštět do vodních útvarů při dodržení hygienických požadavků na vody vodního útvaru v závislosti na způsobu užívání vod. Druhy použití vody
1.
Využití vody pro domácnost, pitnou a kulturní vodu (SanPiN 2.1.5.980-00 „Hygienické požadavky na ochranu povrchových vod“) 2. Využití rybářské vody Vodní útvary rybářského významu zahrnují vodní útvary, které slouží nebo mohou být využívány k získávání (výlovu) vodních biologických zdrojů. (GOST 17.1.2.04-77 „Ochrana přírody. Hydrosféra. Ukazatele stavu a pravidla pro zdanění vodních útvarů rybolovu“) Při vypouštění odpadních vod do vodních útvarů musí normy kvality vody vodního útvaru v místě návrhu umístěném pod výtokem odpadních vod odpovídat hygienickým požadavkům v závislosti na druhu užívání vody. Normy kvality vody pro vodní útvary zahrnují: Obecné požadavky na složení a vlastnosti vody ve vodních útvarech v závislosti na druhu užívání vody; Seznam maximálních přípustných koncentrací (MAC) standardizovaných látek ve vodách vodních útvarů pro různé druhy využití vod. Na místě návrhu musí voda splňovat regulační požadavky. Jako standard se používá maximální přípustná koncentrace (MPC). Všechny škodlivé látky, pro které byly stanoveny MPC, jsou dále rozděleny podle limitních ukazatelů nebezpečnosti (LHI), což je chápáno jako největší negativní dopad těchto látek. Příslušnost látek ke stejnému vodovodu předpokládá součet účinku těchto látek na vodní útvar. U vodních ploch pro domácí, pitnou a kulturní vodu se používají tři typy vodních vod: sanitární-toxikologické, obecné sanitární a organoleptické. Pro rybářské nádrže: hygienicko-toxikologické, všeobecné hygienické, organoleptické, toxikologické a rybářské. Nazývají se látky, jejichž koncentrace se ve vodě vodního útvaru mění pouze zředěním konzervativní; látky, jejichž koncentrace se mění jak vlivem ředění, tak v důsledku různých chemických, fyzikálně-chemických a biologických procesů – nekonzervativní. Výpočet standardních hodnot vypouštění do nádrže
Podmínky vypouštění odpadních vod do útvarů povrchových vod a postup výpočtu norem pro přípustné vypouštění látek obsažených ve vypouštěných odpadních vodách upravuje „Metodika pro výpočet norem pro přípustné vypouštění (DPH) látek a mikroorganismů do vodních útvarů pro vod. uživatelů“ (2007). Hodnoty norem přípustného vypouštění (DPH) jsou vypracovány a schváleny na dobu 5 let pro stávající i plánované organizace uživatelů vody. Vývoj hodnot DPH je prováděn jak organizací uživatele vody, tak jménem projekční nebo výzkumné organizace. Hodnoty DPH jsou stanoveny pro všechny kategorie uživatelů vody pomocí vzorce Kde qst– maximální hodinový průtok odpadních vod, m3/h; VČETNĚ DPH– přípustná koncentrace znečišťující látky, g/m3. Přípustná koncentrace znečišťující látky pro konzervativní látku, pro kterou je asimilační kapacita zásobníku stanovena pouze ředěním, je určena vzorcem Kde SPDK– nejvyšší přípustná koncentrace znečišťující látky ve vodě toku, g/m3; Sf– koncentrace pozadí znečišťující látky ve vodním toku nad vypouštěním odpadních vod, g/m3; n– podíl celkového zředění odpadních vod ve vodním toku. Představme si situaci, kdy průmyslový podnik po technologickém procesu vypouští odpadní vody (obr. 1) Rýže. 1. Situační diagram pro výpočet podmínek pro vypouštění odpadních vod: 0–0 – nulový bod; I–I – návrhová část; PP – průmyslový podnik; OS – čistírna cílová
– konvenční průřez nádrží nebo vodním tokem, ve kterém se provádí soubor prací pro získání údajů o kvalitě vody. Kontrolní bod
je průřez toku, ve kterém je řízena kvalita vody. Cíl na pozadí
– kontrolní bod umístěný proti proudu od vypouštění znečišťujících látek. V případě současného využívání vodního útvaru nebo jeho části pro různé potřeby jsou pro složení a vlastnosti jeho vod přijaty nejpřísnější normy kvality vody ze zavedených. Situační schéma pro různé druhy využití vody je tedy uvedeno na Obr. 2. Rýže. 2. Situační diagram pro vodní tok: a – kulturní a každodenní (M – obydlená oblast); b – využití rybářské vody Při vypouštění odpadních vod do vodních útvarů se hygienický stav vodního útvaru v místě návrhu považuje za vyhovující, pokud je splněna tato podmínka: Kde S rs z– soustředění i- látka v projektované oblasti podléhající současné přítomnosti látek Z souvisejících se stejným limitním ukazatelem nebezpečnosti (LHI); i = 1, 2, …, Z; Z– počet látek se stejným LPV; Sz MPC – maximální přípustná koncentrace z látky. Hlavním mechanismem snižování koncentrace znečišťující látky při vypouštění odpadních vod do vodních útvarů je ředění. Ředění odpadních vod
je proces snižování koncentrace znečišťujících látek ve vodních útvarech, způsobený mísením odpadních vod s vodním prostředím, do kterého jsou vypouštěny. Intenzita procesu ředění je kvantitativně charakterizována faktor ředění
n
, což se rovná poměru množství průtoku odpadních vod q st a okolní vodní prostředí Q na spotřebu odpadních vod nebo poměr nadměrných koncentrací znečišťujících látek v místě úniku k podobným koncentracím v uvažovaném úseku vodního toku ( obecné ředění
Umístění na): Kde S st – koncentrace znečišťujících látek v odpadních vodách, g/m3; S f – koncentrace znečišťujících látek v nádržích před vypouštěním odpadních vod, g/m3; S– koncentrace znečišťujících látek z odpadních vod v uvažovaném úseku vodního toku po vypuštění odpadních vod, g/m3. Proces ředění odpadních vod probíhá ve dvou fázích: počáteční a hlavní ředění. Celkový faktor ředění je uveden jako produkt n= n n· n 0, (6) Kde n n – faktor počátečního zředění, n 0 – poměr hlavního ředění. Počáteční zřeďovací faktor je stanoven metodou pro tlakově koncentrované a disipující výpusti do vodního toku při absolutních průtokech paprsku z výtoku větším než 2 m/s nebo při poměru proti st ≥ 4 proti St, kde proti St a proti st – průměrné rychlosti říčních a odpadních vod. Při nižších výtocích z výstupu se počáteční ředění nepočítá. Hlavní ředicí poměr n 0 ve vodním toku v místě návrhu se stanoví metodou a vzorcem Kde γ
– směšovací koeficient, který ukazuje, jaká část říční vody se podílí na ředění odpadních vod; qst– maximální průtok odpadních vod, m3/s; Q– výpočtový minimální průtok vody vodního toku v místě regulace, m3/s. K šíření nečistot dochází ve směru převládajících proudů a ve stejném směru má tendenci narůstat faktor zředění. Tedy v počáteční části (v místě uvolnění) faktor ředění n n= 1( Q= 0 nebo S= S Art., a poté, jak se zvyšuje spotřeba kapaliny, koncentrace nečistoty klesá a faktor ředění se zvyšuje. V limitu, kdy jsou do procesu míchání zapojeny všechny možné průtoky vody pro daný vodní útvar, dochází k úplnému promíchání. Za podmínek úplného promíchání má koncentrace škodlivin tendenci k pozadí, tzn. S→S F. Úsek nádrže nebo vodního toku od místa vypouštění odpadních vod do úseku, kde dochází k úplnému promíchání, je konvenčně rozdělen do tří zón (obr. 3): 1. zóna – počáteční ředění. Zde dochází k procesu ředění v důsledku strhávání kapaliny ze zásobníku turbulentním prouděním proudu odpadní vody vytékajícího z výstupních zařízení. Na konci první zóny se rozdíl mezi rychlostmi proudění a prostředím stává nevýznamným. Zóna 2 – hlavní ředění. Stupeň zředění v této zóně je určen intenzitou turbulentního míchání. 3. zóna – v této zóně prakticky nedochází k ředění odpadních vod. Ke snížení koncentrací znečišťujících látek dochází především v důsledku procesů samočištění vody. Rýže. 3. Schéma rozvodu odpadních vod v nádrži Procesy, které mění povahu látek vstupujících do vodních útvarů, se nazývají samočistící procesy. Kombinace ředění a samočištění představuje neutralizační schopnost vodního útvaru. Řešení problému ředění odpadních vod ve vodním toku nebo nádrži tedy znamená stanovení koncentrace jedné nebo více znečišťujících látek v libovolném místě lokální zóny vodního útvaru vystaveného vlivu odpadních vod. V tomto případě potřebujete: 1) vytvořit obraz o rozložení znečišťujících látek ve vodním toku pod vlivem vypouštění odpadních vod s přihlédnutím k hydrodynamickým faktorům; 2) identifikovat vliv přírodních faktorů na proces ředění s cílem co nejlépe využít místní podmínky k jeho regulaci; 3) stanovit možnost použití umělých opatření k zintenzivnění ředění odpadních vod. Faktory určující proces ředění odpadních vod ve vodních tocích a nádržích
Ředění odpadních vod ve vodních tocích je dáno komplexním vlivem následujících tří procesů: – rozvod odpadních vod v počátečním úseku vodního toku, který závisí na provedení konstrukce odtoku; – počáteční zředění odpadní vody, ke kterému dochází vlivem turbulentních proudů; – hlavní ředění odpadních vod, určované hydrodynamickými procesy nádrží a vodních toků. Všechny faktory a podmínky charakterizující proces ředění lze rozdělit do dvou skupin: 1. skupina– konstrukční a technologické vlastnosti vypouštění odpadních vod (návrh konstrukce odtoku; počet, tvar a velikost výstupních otvorů; průtok a rychlost vypouštěných odpadních vod; technologie a hygienické ukazatele odpadních vod (fyzikální vlastnosti, koncentrace škodlivin apod.);název
Sor
Sst1
MPC
HDL
Spds1
ASD
Usazeniny
30
46,6
30,75
-
46,66
+
Min-tion
331
2491,4
1000
-
505,9
+
Cl-
17.9
752.6
300
Svatý.
75
-
SO4-
25
952.6
100
Svatý.
40
-
TRESKA
29,9
1119
15
-
15
-
BPKG
1,2
677,9
3
-
117,8
+
Al
0.2
0.9
0.5
Svatý.
0.175
-
ISOPR-L
0,004
271,6
0,01
T.
0,008
-
AZAM.
0,2
1,7
0,5
T.
0,1
-
Olej
0,04
0
0,1
Svatý.
0
-
povrchově aktivní látky
0,04
0
0,1
T.
0
-
, (5)
(7)
Zinek** není potřeba před vypuštěním do zásobníku. V jiné situaci požadovaný stupeň čištění odpadních vod E, %, lze vypočítat pomocí vzorce
(22)
Požadovaný stupeň čištění odpadních vod udává, o jaké procento je nutné snížit koncentraci znečištění při čištění odpadních vod pro zajištění standardů kvality vody v jímači odpadních vod.
Znalost přípustné koncentrace znečišťující látky ( VČETNĚ DPH), můžete vypočítat standardní přípustné vypouštění pomocí vzorce (1).
Výpočet požadovaného stupně čištění odpadních vod
Při vypouštění odpadních vod do vodních útvarů je nutné, aby voda vodního útvaru v místě návrhu splňovala hygienické požadavky v souladu s nerovností (1).
K dosažení této podmínky je nutné předem vypočítat maximální přípustné koncentrace znečišťujících látek v odpadních vodách, se kterými lze tyto vody vypouštět do vodního útvaru.
Hlavní typy výpočtů:
Výpočet požadovaného stupně čištění odpadních vod na základě obsahu nerozpuštěných látek. Výpočet požadovaného stupně čištění odpadních vod na základě obsahu rozpuštěného kyslíku. Výpočet požadovaného stupně čištění odpadních vod na základě BSK směsi vody z vodního útvaru a odpadních vod. Výpočet přípustné teploty odpadních vod před jejich vypouštěním do vodních útvarů. Výpočet požadovaného stupně čištění odpadních vod na škodlivé látky.
Výpočet požadovaného stupně čištění odpadních vod na základě obsahu nerozpuštěných látek
Koncentrace suspendovaných látek ve vyčištěných odpadních vodách povolená k vypouštění do vodního útvaru se stanoví z výrazu:
(7)
Kde S f – koncentrace suspendovaných látek ve vodě vodního útvaru před vypuštěním odpadních vod, mg/l; R– zvýšení obsahu suspendovaných látek ve vodě vodního útvaru v projektované oblasti povolené hygienickými normami (Pravidla).
Po výpočtu požadované koncentrace nerozpuštěných látek ve vyčištěné odpadní vodě ( S velmi) a znalost koncentrace nerozpuštěných látek v odpadní vodě vstupující do čištění ( S st), určete požadovanou účinnost čištění odpadních vod pro nerozpuštěné látky podle vzorce:
(8)
Výpočet přípustné teploty odpadních vod před jejich vypouštěním do vodních útvarů
Výpočet se provádí na základě podmínky, že teplota vody vodního útvaru by se neměla zvýšit více, než je hodnota stanovená Pravidly v závislosti na druhu užívání vody.
Teplota odpadní vody povolená k vypouštění musí splňovat následující podmínky:
T st ≤ n∙T navíc + T v 9)
Kde T dodatečné – přípustné zvýšení teploty; T c – teplota vodního útvaru k místu vypouštění odpadních vod.
Příklad 1 Do vodního toku je plánováno vypouštění průmyslových odpadních vod při maximálním průtoku q= 1,7 m3/s. Po proudu od plánovaného pevninského vypouštění odpadních vod se ve vzdálenosti 3,0 km nachází obec M., která využívá vody potoka ke koupání a rekreaci. Vodní tok se podle Státního hydrometeorologického výboru v této oblasti vyznačuje těmito ukazateli:
Průměrný měsíční průtok vody 95% dodávky Q= 37 m3/s;
Průměrná hloubka 1,3 m;
Průměrná rychlost proudu 1,2 m/s;
Chezy koeficient v této sekci S= 29 m½/s;
Tortuozita kanálu je slabě vyjádřena.
Určete faktor ředění odpadních vod v místě návrhu. Vypouštění odpadních vod je na pobřeží.
Řešení. Vzhledem k tomu, že vodní tok je využíván jako vodní útvar druhé kategorie, určený ke kulturnímu a domácímu vodnímu využití, je návrhový bod zřízen 1000 m před hranicí obce, kde voda musí splňovat požadavky pro tento způsob užívání vod.
V tomto případě je vzdálenost pro výpočet délky zřeďovacího úseku:
L= 3000 – 1000 = 2000 m.
Určíme koeficient turbulentní difuze pomocí výrazu (6):
Protože 10< S < 60, то
M = 0,7°C + 6 = 0,7°29 + 6 = 26,3.
Vzhledem k tomu, že výstup je pobřežní a tortuozita kanálu je slabě vyjádřena, pak pomocí výrazu (4.4) určíme
Pro zjednodušení výpočtu směšovacího koeficientu pomocí výrazu (4.3) nejprve vypočítáme:
Ředicí faktor odpadních vod z průmyslového podniku v místě návrhu dle výrazu (4.2) bude