Розрахунок гранично допустимих скидів речовин, що надходять у водні об’єкти зі стічними водами
Визначення гранично допустимих скидів речовин, що скидаються зі стічними водами підприємства у водний об'єкт, розташований поза межами населеного пункту. Перевірка допустимості скидання забруднюючих речовин, які мають однакові ознаки шкідливості.
Надіслати свою гарну роботу до бази знань просто. Використовуйте форму нижче
Студенти, аспіранти, молоді вчені, які використовують базу знань у своєму навчанні та роботі, будуть вам дуже вдячні.
Розміщено наhttp://www.allbest.ru/
Московський державний університет шляхів сполучення
Кафедра "Інженерна екологія".
Курсовий проект на тему:
«Розрахунок гранично допустимих скидів речовин, що надходять у водні об'єкти зі стічні води»
Виконав студент групи УЗС-411
Сімаков Д.М.
Москва 2013
Розрахунок ПДЗ по кожній забруднюючій речовині
ПДР = 2,4 * 80 = 192 г / год
Хлориди ПДС = 2,4 * 85 = 204 г / год
Сульфати ПДС = 2,4 * 470 = 1128г / год
Хром 3-вал ПДС = 2,4 * 0,3 = 0,72 г / год
Хром 6-ти вал ПДС = 2,4 * 0,15 = 0,36 г / год
Нікель ПДС = 2,4 * 0,05 = 0,12 г / год
Мідь ПДР = 2,4 * 0,05 = 0,12 г / год
Цинк ПДС = 2,4 * 0,8 = 1,92 г / год
Залізо ПДР = 2,4 * 2 = 0,48 г / год
Свинець ПДС = 2,4 * 0,1 = 0,24 г / год
Ртуть ПДС = 2,4 * 0,0005 = 0,0012 г / год
Нітрити ПДС = 2,4 * 2,5 = 6 г / год
Нітрати ПДР = 2,4 * 25 = 60 г / год
Капролактам ПДС = 2,4 * 5,7 = 13,68 г / год
Повне біохімічне споживання кисню (БПК повний).
ПДР = 2,4 * 63 = 1512 г / год
Завдання на курсову роботу
"Розрахунок гранично допустимих скидів речовин, що надходять у водні об'єкти зі стічними водами"
Студенту гр. УЗС -411 СімаковуД.М.
Приймаються відповідно до заданого номера варіанта завдання за методичними вказівками: Дем'яненко О.Ф. "Розрахунок гранично допустимих скидів речовин, які у водні об'єкти зі стічними водами". М: тип. МІІТу, 2006р.
Характеристика стічних вод
Гідрологічні та гідрохімічні характеристики водного об'єкта.
а) Здійснити розрахунок та дати прогноз вмісту забруднюючих речовин у розрахунковому (контрольному створі).
б) Оцінити якість річкової води у розрахунковому створі
в) Розрахувати гранично-допустиме скидання (ПДС) забруднюючих речовин.
г) Визначити необхідність додаткового очищення інгредієнтів.
Технологічні процеси на багатьох підприємствах залізничного транспорту (таких як: локомотивні та вагонні депо, вагоноремонтні та шпалопросочувальні, щебеневі заводи, промиво-пропарювальні станції тощо) пов'язані зі значним споживанням чистої води та скиданням забруднених стічних вод. Останні містять різні забруднюючі речовини, які негативно впливають на екологічний стан водних об'єктів. Тому стічні води підприємств залізничного транспорту перед скиданням їх у водні об'єкти повинні зазнавати такого ступеня очищення, щоб не чинити на них шкідливого впливу.
Визначення якісного складу, кількісних характеристик забруднюючих речовин, що містяться в стічних водах, а також витратної характеристики стічних вод на такому рівні, при якому якість води водного об'єкта, що їх приймає, в місцях водозабору або водокористування відповідає встановленим нормативним вимогам відповідного виду водокористування, є рішенням завдання встановлення гранично допустимого скидання (ПДС).
1. Терміни та визначення
Асимілююча здатністьводного об'єкту
Здатність водного об'єкта приймати певну масу речовини за одиницю часу без порушення норм якості води у контрольному створі (пункті) водокористування.
Норми якості води
Встановлення значень показників складу та властивостей води за видами її водокористування
Сукупність домішок у воді мінеральних і органічних речовин в іонному, - молекулярному, комплексному, колоїдному та зваженому стані, а також ізотопний склад радіонуклідів, що містяться в ній.
Сукупність фізичних, хімічних, фізико-хімічних, органолептичних, біохімічних та інших властивостей води.
Гранично допустима концентрація речовини у воді (ГДК)
Концентрація індивідуальної речовини у воді, вище за яку вода не придатна для встановленого виду водокористування. При концентрації речовини менше або рівної ГДК вода залишається такою ж нешкідливою, як і вода, в якій повністю відсутня ця речовина.
Гранично допустиме скидання речовини у водний об'єкт (ПДС)
Маса речовини у зворотній воді, максимально допустима до відведення з встановленим режимом в даному пункті водного об'єкта в одиницю часу з метою забезпечення норм якості води в контрольному створі або непогіршення якості води, якщо вона нижче нормативного.
Вода, що організовано повертається за допомогою технічних споруд та засобів з господарської ланки кругообігу води в природні ланки (океанічне, озерне, річкове, літогенне). Узагальнена назва відведених у водний об'єкт, стічних, скидних та дренажних вод.
Різновид зворотної води; включає господарсько-побутову стічні води населених місць, дощову (снігову) стічні води, що стікає із забудованих територій, виробничу стічні води.
Лімітуючий ознака шкідливості речовини у воді
Ознака, що характеризується найменшою нешкідливою концентрацією речовини у воді
Концентрація речовини у воді, що розраховується стосовно даного джерела домішок у фоновому створі водного об'єкта за розрахункових гідрологічних умов, що враховує вплив усіх джерел домішок за винятком даного джерела.
Поперечний переріз потоку, у якому визначається фонова концентрація речовини у воді.
Процес зміни складу та властивостей води у водному об'єкті внаслідок надходження до нього забруднюючих речовин
Показники складу та властивостей води, що підлягають контролю під час перевірки дотримання встановлених норм якості води у водному об'єкті та на випуску зворотних (стічних) вод.
Поперечний переріз потоку, у якому контролюється якість води.
скидання забруднює стічна вода
1. Розрахунок ПДС речовин, що скидаються зі стічними водами у водний об'єкт, розташований поза межами населеного пункту
де Сст - гранична концентрація забруднюючої речовини у стічних водах, що не приводить при їх скиданні у водні об'єкти до перевищення фактичної концентрації забруднюючої речовини у воді водного об'єкта в контрольному створі гранично допустимої концентрації цієї забруднюючої речовини;
- Коефіцієнт забезпеченості змішування для проточних (незарегульованих) водотоків (далі просто коефіцієнта змішування);
Q, q - відповідно витрати води у водному об'єкті та стічних вод (при підстановці у формулу числових значень Q, q необхідно, щоб їх розмірності збігалися;
Сф - фонова концентрація забруднюючої речовини у водному об'єкті в зоні розташування скидання стічних вод [мг/л].
Розмір коефіцієнта змішування для проточних(незарегульованих) водойм визначається за методом Фролова-Родзиллера:
L - відстань по фарватеру від місця випуску стічних вод до розрахункового контрольного створу або створу найближчого пункту водокористування за умови розташування в контрольному зграї;
- коефіцієнт, що враховує гідравлічні умови змішування, що у свою чергу визначається за формулою
де - коефіцієнт, що залежить від місця випуску стічних вод у водоймище; - при випуску біля берега він дорівнює 1,
- при випуску у стрижень річки він дорівнює 1,5;
- коефіцієнт звивистості річки, який дорівнює відношенню відстані фарватеру від місця випуску стічних вод до створу найближчого пункту водокористування (Lф) до відстані до цього ж пункту по прямій (Lпрям), тобто.
Е - коефіцієнт турбулентної дифузії, який для рівнинних річок визначається за формулою
де Vср - середня швидкість течії на ділянці між випуском стічних вод та створом пункту водокористування;
Нср – середня глибина водойми на тій самій ділянці.
Забруднення водоймища може несприятливо позначитися:
а) у порушенні загального санітарного режиму водойми,
б) у зміні органолептичних властивостей води водойми,
в) у санітарно-токсікологічному відношенні (небезпеки для здоров'я населення).
Відповідно, залежно від властивостей забруднюючих речовин, визначення ступеня необхідного очищення стічних вод ведеться за кожним показником складу та властивостей води водойм згідно [7].
За загальносанітарним показником шкідливості:
а) по БПКполн - з урахуванням біохімічного процесу самоочищення вод від органічних речовин стічних вод та органічних речовин вже наявних у водоймищі вище місця випуску стічних вод. Розрахунки проводяться за такою формулою:
Ст = 0,089*210*(1/10 -0,0017 )(55-4,5* 10 -0,0017 )+55/10 -0,0017 =1007,34 мг/л
де Сст - концентрація органічних речовин (в БПКпов), яка повинна бути досягнута в процесі очищення стічних вод перед скиданням у водоймище [мг/л];
Сф - фонова концентрація органічних речовин (у БПКпов) у воді водойми до місця випуску стічних вод [мг/л];
або ГДК - гранично-допустима концентрація органічних речовин (у БПКпов) у створі найближчого пункту водокористування [мг/л];
С'1 і C''2 - константи споживання кисню відповідно органічними речовинами стічних вод та води водоймища (при спуску побутових стічних вод ці константи можуть бути прийняті однаковими С'1 = C''2 = 0,1);
t - час просування води водойми разом з розведеними в ній стічними водами від місця випуску стічних вод до пункту водокористування (на добу).
Якщо обчислена величина Сст, тобто. концентрація стічних вод, при яких виконуються санітарні вимоги щодо БПКповн виявиться менше, ніж БПКповн стічних вод, намічених до спуску (або вступають у водойму), то необхідна очищення стічних вод до ст.
б) по розчиненому кисню - перевірка проводиться за наближеною формулою, що враховує найбільш швидке споживання кисню органічними речовинами протягом перших двох діб (з розрахунку на БПКпов)
Ст = 2,5 (0,089 * 210) (7 - 0,4 * 4,5 - 4) - 10 = 46,07
де Ор - концентрація розчиненого кисню у річковій воді до випуску стічних вод;
0,4 - частка БПКповно за дводобовий період (величина приймається постійною);
Ср - концентрація органічних речовин (в БПКпов) води водойми до місця спуску стічних вод;
4,0 - мінімальна концентрація в мг/л розчиненого кисню, яка має бути забезпечена у водоймі.
Отримана величина стоків Сст порівнюється з концентрацією стічних вод об'єкта і робиться відповідний висновок про достатність у них розчиненого кисню.
За органолептичним показником шкідливості:
а) за фарбуванням і запахом - у випадках, коли є аналізи стічних вод із зазначенням ступеня розведення, при якому фарбування та запах стічних вод зникали, достатньо порівняння величини розведення, зазначеної в аналізі, з розрахунковою величиною розведення, яке можливе у створу найближчого пункту водокористування , щоб вирішити питання про необхідність очищення стічних вод щодо запаху та фарбування перед їх спуском у водойму.
б) за виваженими речовинами - санітарні вимоги обмежують лише ступінь збільшення вмісту завислих речовин у воді водойм. Тому розрахункова формула набуває вигляду
Ст = (0,089 * 210 + 1) * 0,75 + 120 = 134,176 мг / л
де Здоб - допустиме за нормативами збільшення вмісту завислих речовин: 0,25 мг/л та 0,75 мг/л залежно від виду водокористування (див. розділ 3.1 цих методичних вказівок).
Ср - фонова концентрація завислих речовин.
Інші позначення та метод оцінки результатів колишні.
в) за температурою води водойми - розрахунок проводиться з урахуванням санітарних вимог, обмеження ступеня підвищення літньої температури води за рахунок стічних вод, що надходять у водойму. Цій умові відповідає розрахунок за такою формулою
tст = (0,089 * 210 + 1) 2 + 3 = 42,38
де tр – максимальна температура води водойми до випуску стічних вод у літній час;
tдоб - допустиме за правилами підвищення не більше ніж на 3 С температури води водойми;
tст - температура стічних вод, при якій буде дотримано санітарну вимогу щодо температури води встворі першого пункту водокористування.
г) за утворенням плаваючих домішок - не піддається визначенню розрахунковим методом. Якщо можливість їх не виключається, необхідно лабораторним шляхом або спостереженням у натурі визначити розведення, при якому вони стають непомітними або вважати обов'язковими заходи щодо ретельної затримки домішок, що плавають.
За санітарно-токсикологічним показником шкідливості (тобто можливої небезпеки для здоров'я населення), а також за загальносанітарним та органолептичним показником шкідливості (забарвлення, запах, присмак), за якими встановлені гранично допустимі концентрації (наприклад, хлориди, сульфати, цинк, мідь) і т.д.) розрахунок ведеться за формулою (6).
При використанні як нормативів, встановлених для забруднюючих речовин, гранично допустимих концентрацій, необхідно враховувати вказівку Правил [7] про порядок застосування гранично допустимих концентрацій при спільному надходженні у водоймище кількох шкідливих речовин, що характеризуються однаковим показником шкідливості.
Результати розрахунків параметра Сст виносяться до табл. 2. (Колонка 3) для зіставлення їх з показниками властивостей стічних вод об'єкта (колонка 2 тієї ж таблиці).
Таблиця 2. Зіставлення фактичних та розрахункових показників стічних вод підприємства.