Лабораторная работа 1
Решение задачи прогноза и определения допустимых параметров сброса для одного источника загрязненияпри сбросе сточных вод в водоем
Цель работы: освоить методы прогнозирования загрязнения водного объекта одним источником сброса промышленных сточных вод с использованием программного комплекса «Зеркало++»; научиться разрабатывать нормативы предельно допустимых сбросов загрязняющих веществ.
Задание
В расчетном задании необходимо:
оценить загрязнение водного объекта от одного источника загрязнения по трем загрязняющим веществам;
произвести расчет кратности разбавления, концентраций загрязняющих веществ в контрольном створе, сравнить с нормами качества воды;
проанализировать уровень воздействия отдельных веществ на водный объект;
разработать природоохранные мероприятия для снижения уровня загрязнения до нормативного значения.
Исходные данные
Задан проточный водоем, его гидрологические характеристики: средняя глубина на исследуемом участке; средняя ширина; длина расчетного участка; средняя скорость течения; характер ложа русла; расход воды в реке. В реку сбрасываются промышленные сточные воды предприятия ООО «Металлург» от одного источника загрязнения, содержащие взвешенные вещества, ионы меди и железа.
|
|
Методические указания по выполнению задания
При выполнении задания необходимо дать словесное описание водного объекта, как источника антропогенного загрязнения, а также показателей, по которым оценивается качество воды водного объекта. В характеристику показателей загрязнения входит их названия, ПДК, принадлежность к группе по лимитирующему признаку вредности (ЛПВ), в каких производствах эти показатели являются репрезентативными, способы удаления из сточных вод.
Все исходные данные вносятся в программный комплекс «Зеркало++» и последовательно проводятся расчеты.
1. В базе данных создается запись о новом предприятии.
2. Вносятся исходные данные – характеристика водного объекта (табл. 1).
Таблица 1
Характеристика водного объекта
Тип водного объекта | Название | Свойства | ||||||
Водохозяйственный индекс | Длина участка объекта по прямой, м | Ширина, м | Глубина, м | Скорость потока, м/с | Шероховатость дна | Контрольный створ | ||
Проточный водоем | Черная Калитва | Хозяйственно-питьевой | 2000 | 60 | 3 | 0,1 | 0,25 | Автомат. установка |
3. Заполняются исходные данные по выпускам сточных вод и источникам загрязнения (табл. 2), принимая: расположение выпуска сточных вод по берегу – 100 м, от берега – 30 м, тип оголовка – сосредоточенный, форма – круговая, диаметр – 0,3 м.
|
|
Таблица 2
Характеристика выпуска сточных вод
Наименование | Источник загрязнения | Загрязняющие вещества | ||||
Предприятие | Наименование | Классификация | Расход, м3/ч | Наименование | Концентрация в сточной воде, мг/дм3 | |
Выпуск 1 промышленных стоков | ООО Металлург | Выпуск стоков | Промышленные сточные воды |
20 | Взвешенные вещества | 2000 |
Железо | 70 | |||||
Медь | 100 |
4. Заполняются данные о фоновых концентрациях: взвешенные вещества – 1 мг/дм3, ионы железа – 0,001 мг/дм3, ионы меди – 0,001 мг/дм3.
5. После ввода исходных данных переходят к пункту меню «Расчет» к подпункту «ПДС/Прогноз». Расчет нормативов проводится с учетом выбора конкретного водного объекта (река Черная Калитва).
В центре на экране располагается таблица визуальной информации о соотношении фактической концентрации и рассчитанного предельно допустимого сброса (ПДС) по всем загрязняющим веществам, для которых проводился расчет. На диаграмме синим цветом отображается ПДС, желтым – фактический сброс, серым – ПДС с учетом распределения квот для каждого вещества. На основании этой информации делается вывод о вкладе в загрязнении водоема веществ с одинаковым ЛПВ.
6. По результатам расчета заполняется табл. 3.
Таблица 3
Результаты расчета разбавления загрязняющих веществ
Наименование вещества | ПДК, мг/дм3 | Группа ЛПВ | Коэффициент разбавления Кобщ | Концентрация вещества в контрольном створе, мг/дм3 | Допустимая концентрация вещества Спдк, мг/дм3 | ПДСнорма, мг/дм3 | ПДСфакт, мг/дм3 |
Взвешенные вещества | |||||||
Железо | |||||||
Медь |
7. С целью прогнозирования уровня загрязнения водоема проводится сравнение концентрации загрязняющего вещества в контрольном створе Ск с ПДК этого вещества. В результате решения задачи прогноза могут иметь место два случая:
а) по расчетному показателю в контрольном створе (КС) выполняется условие: Ск ПДК;
б) условие не выполняется, следовательно, нормы качества воды не обеспечиваются, т.е. необходима разработка мероприятий по очистке сбрасываемых сточных вод.
В этом случае с использованием «Справочника мероприятий» выбирается наиболее подходящее мероприятие по степени снижения концентрации, заносится в исходные данные «Мероприятия по ослаблению» в опции «Источники загрязнения» и расчет ПДС проводится повторно.
8. Для проведения прогнозирования загрязнения водного объекта необходимо:
а) построить на экране двухмерное расчетное поле концентрации текущего загрязняющего вещества с использованием меню «Работа». На экране тремя различными цветами выделяются три области водного объекта с уровнями загрязнения - больше ПДК, больше 0,8 ПДК, меньше 0,8 ПДК.
б) вывести на экран «сечение» - графическую зависимость уровня концентрации ЗВ по длине или ширине водного объекта; расположение сечений задается текущим положением курсора на экране. Провести детализацию (изменить масштаб отображения на экране полей концентрации, выбрав соответствующий уровень детализации – небольшой, средний, большой). Посмотреть зону ПДК (отображается две зоны – больше ПДК и меньше ПДК).
Для вывода и анализа полученного поля концентраций по одному загрязняющему веществу использовать функцию «Прогноз загрязнения по водному объекту» в подменю «Формирование отчетов». Для этого установить шаг по длине рассматриваемого участка – 400 м, по ширине – 10 м. По результатам заполнить табл. 4.
Таблица 4