Пример расчета нормативов ПДС загрязняющих веществ в водоем

Выпуск хозяйственно-бытовых сточных вод после очистки осуществляется в озеро, которое в период весеннего половодья и многоводные годы может соединяться с рекой. Озеро – рыбохозяйственный водоем 1 категории. Выпуск производится в верхнюю треть озера. Зона, в которую осуществляется выпуск застойная средняя глубина в этой зоне 0,35¸0,45 м. Расстояние до контрольного створа от места выпуска – 300 м. Тип течения в озере – ветровое. Скорость устойчивого ветра V=1,3 м/с. Расход сточных вод q=0,0015 м³/с=5,4 м³/час=129,6 м³/сут.

Гидрохимические данные водоема выше сброса (фон, озеро, берег) и сточных вод (г/м³).

№ пп	Показатели свойства вод	Фон	Сточные воды	ПДК
Общие требования
1.	Взвешенные вещества	29,2	146,6	29,95
2.	БПК полн.	6,23	6,77	3
3.	Сухой остаток	192,0	493,5	1000
Токсикологический показатель
1.	Аммоний солевой (NН4)	7,8	29,3	0,5
2.	Нитрит-ион (NO2)	0,057	1,5	0,08
3.	Железо общее (Feобщ.)	5,5	6,75	0,1
Санитарно-токсикологический показатель
1.	Нитрат-ион (NO3)	10,8	74,99	40
2.	Алкилсульфонат (СПАВ)	0,12	0,26	0,5
3.	Хлориды (Cl)	11,4	198	300
4.	Cульфаты (SO4)	25	408,0	100
Рыбохозяйственный показатель
1.	Нефтепродукты	0,02	0,21	0,05

 Расчет кратности разбавления

Расчет кратности разбавления сточных вод в водоеме производится по методу Руффеля, т.к. в водоеме преобладают устойчивые ветровые течения. Выпуск осуществляется в верхнюю мелководную треть водоема, глубина зоны смешения 0,45 м (что не больше 10 м, достигнутого для метода Руффеля), расстояние от выпуска до противоположного берега 300 м, что не больше установленных 500 м.

По данному методу кратность полного разбавления сточных вод подсчитывается по результатам начального разбавления происходящего непосредственно у выпуска и основного, которое продолжается по мере удаления от места выпуска.

Расчет производится по формуле:

,

где: q - расход сточных вод 0,0015, м³/с,

    V - скорость ветра над водной поверхностью в месте выпуска сточных вод, 1,3 м/с.

    Н_ср - средняя глубина водоема вблизи выпуска, 0,45 м.

.

Кратность основного разбавления вычисляется по формуле:

,

где:  – расстояние от выпуска до контрольного створа, м,

               

Кратность общего разбавления

2. Определение концентраций допустимых к сбросу С_ПДС.

Общие требования

1. Взвешенные вещества:

С_ф=29,2 мг/л;

С_ст=146,6 мг/л;

С_ПДК=С_ф+0,75= 29,95 мг/л.

С_ПДС=29,2+13,23×0,75=39,12 мг/л.

2. БПК_п

С_ф=6,23 мг/л;

С_ст=6,77 мг/л;

С_ПДК=3 мг/л.

Повышенное значение БПК_п обусловлено природными процессами. Поэтому пока не установлены региональные ПДК принимаем С_ПДС=С_фон=6,23 мг/л.

3. Сухой остаток.

С_ф=192мг/л;

С_ст=493,5 мг/л;

С_ПДК=1000 мг/л.

Имеет место соотношения

С_ф<С_ст<С_ПДК.

Принимаем С_ПДС=С_ст=493,5 мг/л.

Группа веществ с ЛПВ – токс.

Определим загруженность фона озера по NН₄, NO₂ и Fe.

Фон озера по веществам входящим в группу ЛПВ – токс. загруженный. Поэтому для этих веществ ПДС принимается из условия сохранения фона.

1. Аммоний солевой

С_ПДС =С_фон=7,8 мг/л.

2. Железо

С_ПДС=С_фон=5,5 мг/л.

3. Нитрит ион

С_ПДС= С_фон=0,057 мг/л.

Группа веществ с ЛПВ – сан. токс.

Определяем загруженность фона по NO₃, СПАВ, хлориды и сульфаты

С учетом суммации для определения ПДС для каждого вещества принимаем приведенный ПДК

,

где m – количество веществ, входящих в эту группу,

α_i – коэффициент распределения доли i-го загрязняющего вещества в группе.

Принимается: для нитратов α₁=1,2; для СПАВ, α₂=1; для хлоридов α₃=0,6; для сульфатов α₄=1,2.

Проверка

1. Нитраты

С_ф=10,38 мг/л;

С_ст=74,99 мг/л;

С_ПДК=1,2 ·  = 12,0 мг/л;

С_ПДС= 10,38+13,23(12,0 - 10,38)=31,81 мг/л.

2. СПАВ

С_ф=0,12 мг/л;

С_ст=0,26 мг/л;

С_ПДК=1 ·  = 0,125 мг/л;

С_ПДС=0,12+13,23(0,125 – 0,12)=0,186 мг/л.

Принимаем С_ПДС=0,186 мг/л.

3. Хлориды

С_ф=11,4 мг/л;

С_ст=198 мг/л;

С_ПДК=0,6 ·  = 45 мг/л;

С_ПДС=11,4+13,23(45 – 11,4)=454,92 мг/л > С_ст.

Принимаем С_ПДС=С_ст=198 мгл/л.

4. Сульфаты

С_ф=25 мг/л;

С_ст=408 мг/л;

С_ПДК=1,2 ·  = 30 мг/л;

С_ПДС=25+13,23(30– 25)=91,15 мг/л.

Группа веществ с ЛПВ – рыбхоз.

1. Нефтепродукты

С_ф=0,02 мг/л;

С_ст=0,21 мг/л;

С_ПДК= 0,05 мг/л;

С_ПДС=0,02+13,23(0,05 – 0,02)= 0,416 мг/л.

Так С_ПДС (расчетное) > С_ст принимаем С_ПДС=С_ст=0,21 мг/л.