2020-07-12
202
Задание. Выпуск сточных после очистных сооружений в реку осуществляется через водовыпуск, расположенный у берега. Сброс производится за пределами населенного пункта, водозаборов вблизи нет. Категория водотока – рыбохозяйственный. Выполнить расчет нормативов НДС отдельного выпуска в водоток.
1. Выбрать по последней цифре в номере зачетной книжки исходные данные для выполнения задания 1 (таблицы 1, 2). Изучить вариант задания 1 для выявления случая стеснения струи, и сформировать блок исходных данных для решения задачи.
Таблица 1 – Исходные данные для расчета нормативов НДС отдельного выпуска в водоток
| Наименование показателя | Последняя цифра в номере зачетной книжки | |||
| 1, 5, 9 | 2, 6 | 3, 7 | 4, 8, 0 | |
| Расход сточных вод q, м3/с | 0,0061 | 0,74 | 0,086 | 0,0054 |
| Расстояние от места выпуска до расчетного створа по фарватеру Lф, м по прямой Ln, м | 550 550 | 600 600 | 500 500 | 650 650 |
| Гидрологические данные водотока: Расчетный расход, м3/с | 0,18 | 0,02 | 0,48 | 0,34 |
| Средняя глубина, м | 0,60 | 0,55 | 0,65 | 0,60 |
| Средняя скорость течения, м/с | 0,17 | 0,16 | 0,13 | 0,14 |
| Шероховатость ложа реки, nш | 0,05 | 0,06 | 0,055 | 0,04 |
|
|
|
Таблица 2 – По течению гидрохимические данные водоема выше сброса (фон, река выше сточных вод, г/м3)
| № пп | Показатели свойства вод | Фон | Сточные воды (по последней цифре в номере зачетной книжки) | ПДК | |||
| 1, 5, 9 | 2, 6 | 3, 7 | 4, 8, 0 | ||||
| Общие требования | |||||||
| 1. | Взвешенные вещества | 23,2 | 181,2 | 162,45 | 98,16 | 112,12 | 23,95 |
| 2. | БПК полн. | 5,17 | 7,41 | 6,56 | 3,46 | 5,14 | 3 |
| 3. | Сухой остаток | 273,0 | 425 | 517 | 612 | 388 | 1000 |
| Токсикологический показатель | |||||||
| 1. | Аммоний солевой (NH4+) | 7,0 | 21,8 | 19,2 | 24,6 | 12,7 | 0,5 |
| 2. | Нитрит-ион (NO2-) | 0,038 | 0,61 | 0,53 | 0,72 | 0,84 | 0,08 |
| 3. | Железо общее (Feобщ.) | 3,95 | 5,85 | 4,12 | 3,18 | 2,1 | 0,1 |
| Санитарно-токсикологический показатель | |||||||
| 1. | Нитрат-ион (NO32-) | 16,04 | 84,37 | 62,51 | 55,4 | 49,78 | 40 |
| 2. | Алкилсульфонат (СПАВ) | 0,2 | 0,34 | 0,18 | 0,49 | 0,5 | 0,5 |
| 3. | Хлориды (Cl-) | 18,2 | 32 | 46 | 19 | 26 | 300 |
| 4. | Сульфаты (SО42) | 31,2 | 43,21 | 52,11 | 64,14 | 58,12 | 100 |
| Рыбохозяйственный показатель | |||||||
| 1. | Нефтепродукты | - | 0,15 | 0,089 | 0,2 | 0,26 | 0,05 |
2. Рассчитать кратность начального разбавления (nн) по методу Н.Н. Лапшева по формуле:
- для случая без учета стеснения струи d< H:
; (1)
- для случая с учетом стеснения струи d>H:
, (2)
где 
– определяется по номограмме (рисунок 1); Н – глубина реки в месте расположения выпуска, м; 
– определяется по рисунку 2; d – диаметр нестесненной струи в расчетном сечении, м:
, (3)
где d0 – диаметр выпуска, м; m – параметр, характеризующий отношение скоростей:
, (4)
|
|
|
где Vр – скорость течения воды в реке (в месте выпуска), м/с; V0 – скорость на оси струи, м/с, V0= Vр+ ΔV (ΔV – превышение скорости речного потока над скоростью на оси струи V0, задается в пределах 0,1¸0,15 м/с).
Если скорость истечения струи из выпуска меньше 2 м/с и выпуск осуществляется у берега, кратность начального разбавления не определяется.
Рисунок 1 – Номограмма для определения диаметра струи в расчетном сечении 
.
Рисунок 2 – Номограмма для определения поправочного коэффициента
3. Рассчитать кратность основного разбавления (n0) по методу В.А. Фролова и И.Д. Родзиллера по формуле:
, (5)
 |
где q – расчетный расход сточных вод в выпуске, м3/с; Q – расчетный расход в водотоке в фоновом створе, м3/с; g - коэффициент смешения:
(6)
 |
где a – коэффициент, учитывающий гидравлические условия в реке;
(7)
где j – коэффициент извилистости (отношение расстояния до контрольного створа по фарватеру LФ, м, к расстоянию по прямой Lп, м):
, (8)
где x – коэффициент, зависящий от места выпуска сточных вод (при выпуске у берега x =1, при выпуске в стрежень реки x =1,5); D – коэффициент турбулентной диффузии (для летнего времени), м2/с:
, (9)
где g – ускорение свободного падения, g =9,81 м/c2; nш – коэффициент шероховатости ложа реки; C – коэффициент Шези, м1/2/c, определяемый по формуле Н.Н. Павловского:
, (10)
где R – гидравлический радиус потока, м (R» H); y – величина степени R, определяемая по формуле:
y = 
.(11)
4. Определить кратность разбавления сточных вод в водотоке, равной произведению кратности начального разбавленияnн и кратности основного разбавления no:
(12)
5. Определить концентрации приведенных в исходных данных загрязняющих веществ, допустимых к сбросу, СПДС, г/м3, с учетом требований, представленных в общих сведениях данных методических указаний:
- для консервативных веществ
, (13)
- для неконсервативных веществ
, (14)
где Спдк – предельно допустимая концентрация загрязняющего вещества в воде водоема, г/м3; Сф – фоновая концентрация загрязняющего вещества в водотоке выше выпуска сточных вод, г/м3; n – кратность общего разбавления сточных вод в водотоке; k – коэффициент неконсервативности, 1/сут; t – время течения от места выпуска сточных вод до расчетного створа, сут.
6. Определить норматив НДС, г/с (NНДС) по формуле:
(15)
6.1. В случае, если в исходных данных имеется группа веществ с лимитирующими показателями вредности (ЛПВ), то определить загруженность фона по токсикологическим, санитарно-токсикологическим и рыбохозяйственным показателям по формуле:
< 1, (16)
где m – количество веществ.
Если значение соотношения больше единицы, то опасность загрязнения существует, значит, фон реки – загруженный. Для таких случаев НДС назначается из условия сохранения фона (СНДС = Сф).
6.2. С учетом суммации для определения НДС для каждого вещества принять приведенный ПДК по формуле:
, (17)
где n – количество веществ, входящих в эту группу; αi – коэффициент распределения доли i -го загрязняющего вещества в группе.
Значение αi принимается: для нитратов α1=1,2; для СПАВ, α2=1; для хлоридов α3=0,6; для сульфатов α4=1,2.
7. Результаты расчета величин СНДС и НДС (формулы 13,14,15) занести в таблицу 3.
|
|
|
Таблица 3 – Результаты расчета НДС отдельного выпуска сточных вод в водоток
| Вещество | СНДС, г/м3 | НДС, т/год |
| Взвешенное вещество | ||
| БПК20 | ||
| Сухой остаток | ||
| Аммоний солевой | ||
| Нитриты | ||
| Железо | ||
| Нитраты | ||
| СПАВ | ||
| Хлориды | ||
| Сульфаты | ||
| Нефтепродукты |
Контрольные вопросы
1. Что такое поверхностный водоток?
2. Дайте определение понятию «качество воды».
3. Что подразумевается под контрольными показателями качества воды?
4. Дайте определение понятию «норматив допустимых сбросов».
5. Дайте определение понятию «лимит сброса загрязняющих веществ».
6. Чем отличается сброс веществ на уровне установленных НДС и сброс веществ на уровне установленного лимита?
7. Каким образом устанавливаются НДС?
8. Каким образом устанавливаются лимиты сброса загрязняющих веществ?
9. Какие данные необходимы для проведения расчета НДС?
10. Как определить коэффициент смешения?
11. Как определить коэффициент турбулентной диффузии?
Литература
1. Об охране окружающей среды. Закон РФ от 10 января 2002 № 7-ФЗ.
2. Методические указания по разработке нормативов предельно допустимых сбросов вредных веществ в поверхностные водные объекты (Уточненная редакция). - М.: МПР России, 1999. - 14 с;
3. СанПиН 2.1.5.980-00 «Гигиенические требования к охране поверхностных вод»;
4. Регламент по расчету нормативно допустимых сбросов веществ в поверхностные водные объекты со сточными водами. СТО Газпром 8-2005. http://gostrf.com/norma_data/50/50803;
5. Постановление Правительства РФ от 03.08.1992 № 545 «Об утверждении Порядка разработки и утверждения экологических нормативов выбросов и сбросов загрязняющих веществ в окружающую природную среду, лимитов использования природных ресурсов, размещения отходов» (с изм. от 16.06.2000).
