(Чертежи делать в масштабе 1:5000)
Задача 2. Скважина имеет связь с рекой. Водоносный горизонт - песок мощностью 10 м. Предельный дебит скважины 600 м3/сут.
Определить, на каком расстоянии от реки расположить скважину, рассчитать другие размеры ЗСО.
μ = 0,15, і = 0,000, К = 10 м/сут.
Решение. Для водозаборов из водоносного горизонта, гидравлически тесно связанных с водоемом, расчетным методом можно пользоваться в том случае, если водоем находится в удовлетворительном санитарном состоянии и полностью отвечает по бактериальному состоянию требованиям ГОСТ 2761-84.
; .Размеры второго пояса ЗСО: r = 150 м (расстояние до реки), R = 100 м, α = 100 м.
Граница первого пояса ЗСО устанавливается 50 м (п. 10.12 СНиП 2.04.02-84).
4 МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ САНИТАРНЫХ УСЛОВИЙ ВЫПУСКА СТОЧНЫХ ВОД В ВОДОЕМЫ
Цель занятия: овладение расчетными методами определения санитарных условий спуска сточных вод в водоемы.
Методические указания к выполнению задания
Обоснование условий выпуска сточных вод - это расчет допустимого содержания в них вредных веществ (или других вредных факторов стоков), при котором сброс стоков в водоем не будет иметь отрицательных последствий (не изменит вид водопользования).
СанПиН 4630-88 ограничивают выпуск стоков в водоемы. Стоки должны быть максимально использованы в оборотной системе водоснабжения. Технология производства, ее рационализация направлены на полное исключение (или значительное ограничение) сточных вод, использование их в сельском хозяйстве. СанПиН запрещают к выпуску определенные категории сточных вод. При невозможности избежать сброса стоков в водоем в каждом конкретном случае определяются условия их выпуска.
Все водные объекты делятся на четыре группы (гигиеническая классификация) с допустимой, умеренной, высокой и чрезвычайно высокой степенью загрязнения (табл. 22 [1]). Критерий загрязнения - органолептический (запах, привкус), токсикологический (кратность превышения ПДК), общесанитарный (БПК, растворенный кислород) и бактериологический показатели. Обобщенные индексы загрязнения (степень загрязнения) - от нулевого до третьего (с чрезвычайно высоким загрязнением).
Нормативы качества воды должны соответствовать требованиям СанПиН в точке, отстоящей от пункта водопользования на 1 км выше по течению. Требования к качеству (составу и свойствам) воды приведены в табл. 23 [1].
Условия выпуска стоков определяются с учетом количества, состава и свойств как сточных вод, так и воды водоема.
Кратность разбавления рассчитывают по формуле
,где Q - среднечасовой расход воды реки, м3/с;
q - расход сточных вод, м3/с;
a - коэффициент смешения (при полном разбавлении он равен 1, в иных случаях меньше 1).
Запах и цветность. Сопоставляются величины разбавления
, при которых достигаются нормативные требования (лабораторные исследования), с величиной разбавления, найденной при расчете условий выпуска в конкретный водоем.Взвешенные вещества рассчитывают по формуле
,где
- допустимое увеличение содержания взвесей в водоеме в зависимости от его категории водопользования (0,25 или 0,75 мг/дм3);Сp - количество взвесей в воде водоема до выпуска сточных вод, мг/дм3.
Регламентация вредных (сульфаты, хлориды, плотный остаток) и токсических веществ.
,где Сст - допустимая концентрация загрязнителя в стоках, мг/дм3;
- предельно допустимая концентрация этого загрязнителя в водоеме, мг/дм3;Ср- концентрация загрязнителя в водоеме на 1 км выше места выпуска стоков, мг/дм3.
При наличии ряда токсичных веществ одинакового лимитирующего признака вредности необходимо учесть их комбинированное влияние с помощью уравнения
.Если сумма отношений концентраций всех веществ (
) одного лимитирующего признака вредности к своим ПДК оказалась больше единицы, то следует рассмотреть возможные способы уменьшения концентраций каждого из веществ в воде. При этом в процессе проектирования сброса сточных вод имеется возможность выбора тех веществ из всех участвующих в комбинированном действии, концентрацию которых в стоках можно уменьшить наиболее доступными способами.Допустимое значение биологического потребления кислорода (БПК).
При расчете предельной величины БПК сточных вод надо учитывать, что за время движения смеси (речная вода + сточные воды) от места выпуска СВ до места водопользования часть органических веществ окисляется. Скорость потребления кислорода органическими веществами в процессе их окисления в реке, определяемая константой скорости процесса окисления К, изменяется в зависимости от температуры воды, качества органических веществ и других обстоятельств.
Предельную величину БПК определяют по формуле
,где БПКст - допустимая величина БПКпсточных вод, при которой выпуск стоков в водоем не приведет к повышению БПКt смеси речной воды со сточными водами более чем до 3 или 6 мг/дм3;
Q и q – расходы реки и сточных вод, м3/ч;
а – коэффициент смешения;
- предельно допустимая величина БПК смеси речной воды со стоками у пункта водопользования (в соответствии с СанПиН 3-6 мгО2/дм3 в зависимости от категории водопользования);
- БПК речной воды выше места выпуска сточных вод;
- коэффициент, определяющий скорость окисления органических веществ в водоеме (см. табл. 4.1).
Таблица 4.1 – Значение величины
при переменных К и tсут К | tсут | |||||||||
0,25 | 0,5 | 1,0 | 1,5 | 2,0 | 2,5 | 3,0 | 4,0 | 5,0 | 6,0 | |
0,04 0,06 0,08 0,10 0,12 0,14 0,16 1,18 0,20 0,22 0,24 0,26 0,28 0,30 0,40 0,50 | 0,977 0,966 0,955 0,944 0,933 0,922 0,912 0,903 0,981 0,881 0,871 0,861 0,851 0,841 0,794 0,750 | 0,955 0,933 0,912 0,891 0,871 0,851 0,832 0,823 0,794 0,776 0,759 0,741 0,724 0,708 0,631 0,565 | 0,912 0,871 0,832 0,794 0,759 0,724 0,692 0,661 0,631 0,603 0,575 0,550 0,525 0,501 0,398 0,316 | 0,871 0,813 0,759 0,708 0,661 0,617 0,575 0,537 0,501 0,468 0,437 0,407 0,380 0,355 0,251 0,178 | 0,832 0,759 0,692 0,631 0,575 0,525 0,479 0,437 0,393 0,363 0,331 0,302 0,275 0,251 0,158 0,100 | 0,794 0,708 0,631 0,572 0,501 0,447 0,398 0,355 0,316 0,283 0,251 0,224 0,199 0,178 0,100 0,056 | 0,759 0,661 0,575 0,501 0,436 0,322 0,331 0,288 0,251 0,219 0,191 0,166 0,145 0,126 0,063 0,032 | 0,692 0,575 0,479 0,398 0,331 0,275 0,229 0,191 0,158 0,132 0,110 0,091 0,076 0,063 0,025 0,010 | 0,631 0,501 0,398 0,316 0,251 0,200 0,159 0,126 0,100 0,079 0,063 0,050 0,050 0,032 0,010 0,003 | 0,575 0,437 0,337 0,251 0,191 0,145 0,110 0,083 0,063 0,049 0,036 0,025 0,021 0,016 0,016 0,001 |
Регламентация БПКполн стока, мгО2/дм3, по кислородному режиму водоема.