Необходимая степень очистки сточных вод по содержанию взвешенных веществ определяется по формуле
, (2.6)
где Эвзв - искомая степень очистки, %; Свзвст - исходная концентрация взвешенных веществ в сточных водах до очистки, мг/л; Свзво - расчетная концентрация взвешенных веществ в очищенных сточных водах перед сбросом в водоем, мг/л.
Расчетную концентрацию взвешенных веществ в очищенных сточных водах перед сбросом их в водоем определяем по формуле
, (2.7)
где Свзвв - концентрация взвешенных веществ в воде реки до сброса сточных вод мг/л; n - степень разбавления сточных вод в расчётом створе; Сдоп - допустимое увеличение содержания взвешенных веществ в реке после сброса сточных вод, мг/л; Сдоп - для водоёмов хозяйственно-питьевого водоснабжения и для водоснабжения пищевых предприятий - 0,25 мг/л, а для рыбохозяйственных водоёмов и водоёмов культурно-бытового пользования – 0,75 мг/л.
При поступлении сточных вод в реки и водоемы снижение концентрации органических веществ, выраженное в БПК, происходит вследствие не только разбавления, но и самоочищения.
Концентрацию сточных вод, при которой БПК воды реки в ближайшем пункте водопользования ниже спуска сточных вод будет не больше принятых нормативов, находят до формуле
(2.8)
где Lдоп - предельно допустимое значение БПК смеси сточных вод и речной воды; Lв - БПК речной воды до сброса сточных вод, мг/л; K1 - константа скорости потребления кислорода сточными водами; t - время протекания воды от места сброса до расчетного створа, сут.
При решении уравнения значение величины вычислить сложно, поэтому составлены таблицы 2.4 и 2.5, в которых принятые пределы K1 и t охватывают вес случаи, имеющие практическое значение.
Если расчетное значение Lo больше фактического значения БПК сточных вод, подлежащих спуску в реку, то биологическая очистка сточных вод не требуется.
Таблица 2.4
Значение k1 при различных температурах речной воды
t°C | К1 | t°C | К1 | t°C | К1 |
0,04 | 0,08 | 0,12 | |||
0,05 | 0,09 | 0,13 | |||
0,06 | 0,1 | 0,14 | |||
0,07 | 0,11 | 0,15 |
Таблица 2.5
Значение величины при переменных, K1 и t
K1 | t,cvт | |||||||||
0,25 | 0,6 | 1,5 | 2,5 | |||||||
0,04 | 0,98 | 0,99 | 0,91 | 0,871 | 0,832 | 0,794 | 0,759 | 0,692 | 0,631 | 0,575 |
0,06 | 0,96 | 0,93 | 0,87 | 0,813 | 0,769 | 0,708 | 0,661 | 0,75 | 0,501 | 0,487 |
0,08 | 0,95 | 0,91 | 0,83 | 0,769 | 0,692 | 0,631 | 0,757 | 0,489 | 0,408 | 0,331 |
0,11 | 0,94 | 0,89 | 0,79 | 0,708 | 0,631 | 0,572 | 0,601 | 0,398 | 0,316 | 0,251 |
0,12 | 0,83 | 0,87 | 0,75 | 0,661 | 0,575 | 0,501 | 0,4 36 | 0,331 | 0,251 | 0,!91 |
0,14 | 0,92 | 0,85 | 0,72 | 0,617 | 0,525 | 0,447 | 0,332 | 0,275 | 0,200 | 0,145 |
0,16 | 0,91 | 3,83 | 0,69 | 0,575 | 0,479 | 0,398 | 0,331 | 0,299 | 0,159 | 0,110 |
0,18 | 0,90 | 0,81 | 0,66 | 0,537 | 0,437 | 0,355 | 0,288 | 0,191 | 0,126 | 0,083, |
0,2 | 0,89 | 0,79 | 0,63 | 0,501 | 0,393 | 0,316 | 0,251 | 0,16Я | 0,100 | 0,063 |
0,22 | 0,88 | 0,77 | 0,60 | 0,478 | 0,363 | 0,283 | 0,219 | 0,132 | 0,079 | 0,049 |
0,24 | 0,87 | 0,75 | 0,57 | 0,437 | 0,331 | 0,251 | 0,191 | 0,110 | 0,063 | 0,036 |
0,26 | 0,86 | 0,74 | 0,55 | 0,407 | 0,302 | 0,224 | 0,166 | 0,091 | 0,050 | 0,025 |
0,28 | 0,85 | 0,72 | 0,52 | 0,380 | 0,275 | 0,199 | 0,145 | 0,076 | 0,050 | 0,021 |
0,3 | 0,84 | 0,70 | 0,50 | 0,335 | 0,275 | 0,178 | 0,126 | 0,063 | 0,032 | 0,016 |
0,4 | 0,79 | 0,63 | 0,39 | 0,251 | 0,158 | 0,100 | 0,063 | 0,025 | 0,010 | 0,004 |
0,5 | 0,75 | 0,56 | 0,31 | 0,178 | 0,100 | 0,056 | 0,032 | 0,010 | 0,003 | 0,001 |
Если же Lo меньше БПК сточных вод, то биологическая очистка перед спуском в водоём обязательна до получения расчётного значения Lo.
Необходимая степень очистки смеси сточных вод и речной воды БПК определяется в этом случае по формуле
(2.9)
где Lст - полная биохимическая потребность сточной воды в кислороде, мг/л.
При расчете кислородного режима водоема исходят из поглощения сточными водами растворённого кислорода речной воды в месте их спуска. Если количество содержащегося в речной воде растворённого кислорода не ниже 4 мг/л в течение первых двух суток, то снижения не произойдет и в дальнейшем.
Формула для определения расчетной концентрации растворенного кислорода сточных вод имеет следующий вид:
(2.10)
где Ор - расчётная концентрация растворённого кислорода сточной воды, мг/л; n - степень разбавления; Ов - содержание растворённого кислорода в речной воде до сброса сточных вод, мг/л; ОБПК - биохимическая потребность речной воды в кислороде, мг/л; Одоп - предельно допустимая концентрация растворённого кислорода, которая должна быть в расчётном створе после сброса сточных вод; 0,4 -коэффициент для пересчета полного потребления кислорода в двухсуточное.
Если расчетная концентрация меньше той, которая характерна для проектируемых к спуску в водоём сточных вод, то они должны быть очищены. Тогда необходимую степень очистки определяют по формуле
(2.11)
где L ст - полная биохимическая потребность сточной воды в кислороде, мг/л; Ор - расчётная концентрация растворенного кислорода в сточных водах, мг/л.
Расчет кислородного режима сточных вод и необходимой степени их очистки по содержанию растворенного кислорода выполняют для определения загрязненности сточных вод органическими веществами.