Предельно-допустимые концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест (Извлечение из ГН 2.1.6.1338-03)

Наименование загрязняющего вещества	ПДК, мг/м3	Класс опасности
максимально-разовые	среднесуточные
Азота диоксид	0,085	0,04
Ангидрид сернистый (диоксид серы – SO2)	0,5	0,05
Зола	0,15	0,005
Оксид ванадия (диванадий пентоксид – V2O5)	-	0,002
Оксид углерода (СО)

ЗАДАНИЕ № 2

(к разделу «Охрана поверхностных вод»)

 

Определить ПДС сточных вод в реку, которая используется в ка­честве источника централизованного водоснабжения.

 

В табл. 3 приведены индивидуальные варианты выполнения задания в соответствии с двумя последними цифрами учебного шифра студента.

Таблица 3

Перечень данных	Последняя цифра шифра студента
Расход воды в реке у места сброса сточной воды, Q, м3/с
Расход сточных вод, сбрасываемых в водоем q, м3/с	0,5	0,54	0,6	0,62	0,64	0,66	0,7	0,75	0,8	0,85
Средняя скорость потока воды в реке, Vcр, м/с	0,5	0,52	0,54	0,56	0,64	0,62	0,64	0,66	0,68	0,55
Средняя глубина реки Нср , м	1,2	1,25	1,30	1,32	1,34	1,36	1,38	1,40	1,42	1,44
Расстояние от выпуска сточных вод до расчетного створа, L, км	1,0	1,2	1,4	1,6	1,8	2,0	2,2	2,4	2,6	2,8
Расстояние по фарватеру до расчетного створа, Lф , км	1,0	1,2	1,4	1,6	1,8	2,0	2,2	2,4	2,6	2,8
Вид выпуска	береговой	русловой	береговой	русловой	береговой
Тип реки	горная	равнинная	с болотным питанием
	Предпоследняя цифра шифра студента
Количество загрязнений в воде водоема по БПК , Сф,мг/л	1,2	1,4	1,6	1,8	2,0	1,2	1,4	2,6	1,8	2,0
Количество взвешенных веществ в воде водоема Сф, мг/л	0,8	1,0	1,2	1,4	1,6	0,8	1,0	1,2	1,4	1,6
Фоновые концентрации загрязняющих веществ* в воде водоема, мг/л:
нефтепродукты	0,02	0,05	0,01	0,08	0,04	0,02	0,05	0,01	0,08	0,005
Концентрация взвешенных веществ в сточных водах, поступающих на очистную станцию, Спост мг/л
Концентрация загрязнений в сточных водах, поступающих на очистную станцию, по БПК, мг/л

* Значения ПДК для загрязняющих веществ приведены в табл. 4.

Определение ПДС сточных вод проводится согласно методике, изложенной в работе [6].

1. Для расчета ПДС сточных вод предварительно необходимо определить коэффициент смешения сточных и речных вод () и кратность разбавления (п).

Согласно методу В.А.Фролова-И.Д.Родзиллера [7], коэффициент смешения стоков с водой реки определяется по формуле:

где е - основание натурального логарифма, е = 2,7;

а - коэффициент, учитывающий влияние гидрологических факторов смешения сточных вод:

,

ζ - коэффициент, зависящий от вида выпуска:

- при береговом сосредоточенном выпуске ζ; = 1,0,

- при русловом сосредоточенном выпуске ζ = 1,5;

φ; - коэффициент извилистости русла, равный отношению длины русла по фарватеру (середине реки) к длине по прямой, соединяющей точки выпуска и контрольного створа (при прямом русле φ = 1. Во всех вариантах принять φ = 1);

Е - коэффициент турбулентной диффузии:

V_cр - средняя скорость течения реки на всем участке смешения, м/с;

Н_ср - средняя глубина реки на этом участке, м;

L - расстояние от места выпуска сточных вод до расчетного створа, м;

Q - расход воды в створе реки у места выпуска, м³/c;

q - расход сточных вод, сбрасываемых в водоем м³/c.

Краткость разбавления стоков в расчетном створе составляет:

2. Величина ПДС определяется для всех категорий водопользова­ния как произведение расхода сточных вод q, м³/ч на допустимую концентрацию загрязняющего вещества С_ПДС, г/м³ в сбрасываемых стоках:

ПДС = q * C_ПДС.

При расчете условий сброса сточных вод сначала определяется значение C_ПДС, обеспечивающее нормативное качество воды в контрольном (расчетном) створе. Величина C_ПДС определяется по разным формулам для консервативных, взвешенных веществ и не­консервативных преимущественно органических веществ, в том чис­ле по биохимической потребности в кислороде (БПК_полн).

Для определения C_ПДС консервативных веществ составляем уравнение материального баланса:

учитывая, что

где - концентрация i -го вещества в контрольном створе;

- предельно-допусти­мая концентрация i -го вещества.

Вышеприведенное уравнение может быть преобразовано в следу­ющем виде:

С_ПДС = n * (C_ПДК - С_ф)+С_ф., или С_ПДС = n * C_ПДК

Это и есть основная расчетная формула для определения С_ПДС консервативных веществ.

Величина С_ПДС для взвешенных веществ согласно "Правилам охраны поверхностных вод от загрязнений сточными водами" определяется исходя из условия, что содержание взвешенных веществ по сравнению с природным (фоновым) С_ф не должно увеличиваться более, чем на Δ С=0,25 мг/л, при условии, что т.е.

При установлении С_ПДС с учетом неконсервативности загрязняющего вещества расчетная формула имеет вид:

где К₁ - коэффициент неконсервативности для нефтепродуктов;

К₁ = 0,0061/сут.

Определение С_ПДС стоков по БПК_полн.

Биохимическая потребность в кислороде (БПК_полн, мг/л или г/м³) - показатель, характеризующий степень загрязненности сточных вод органическими веществами. БПК_полн определяется количеством кис­лорода, потребляемого на биохимическое окисление органических веществ в процессе жизнедеятельности аэробных бактерий.

При установлении С_ПДС по БПК_полн расчетная формула имеет вид:

где С_п.в=БПК_полн - концентрация, обусловленная органическими веществами, смы­ваемыми в водоток атмосферными осадками с площади водосбора на последнем участке пути перед контрольным створом длиной 0,5 суточного пробега.

Величина С_п.в принимается для горных рек равной 0,6 ÷ 0,8 г/м³; для равнинных рек, протекающих по территории, почва которых содержит небольшое количество органики, С_п.в = 1,7 ÷ 2,0 г/м³; для рек болотного питания или протекающих по территории, с которой смывается повышенное количество органических веществ, С_п.в изменяется в пределах от 2,3 до 2,5 г/м³. Если расстояние от выпуска сточных вод до контрольного створа меньше 0,5 суточного пробега, то величина С_п.в принимается равной нулю.

к₀ - осредненное значение коэффициента неконсервативности органических ве­ществ, к₀= 0,065 /сут.

Время добегания t, с от места выпуска сточных вод до расчетного створа определяется по формуле:

Для расчета по формуле, определяющей величину С_ПДС, время t переводится в сутки. Коэффициент перевода составляет

Полученные значения С_ПДС для каждого типа загрязняющего вещества подставляются в вышеприведенную формулу (ПДС = q * C_ПДС), откуда и определяется величина ПДС.

3. Необходимая степень очистки для очистных сооружений нахо­дится по формуле:

где С_пост - концентрация вещества, поступающая на очистные сооружения;

С_ПДС - концентрация вещества в спускаемых в водоем очищенных сточных водах, обеспечи­вающая нормативное качество воды в контрольном створе.

Таблица 4