Читайте также:
|
Величини ГДС визначаються як добуток максимального, добової витрати стічних вод q ст (м 3 / ч) на гранично допустиму концентрацію забруднюючих речовин З ГДС (г / м 2);
ГДС = q ст х C pc (1)
Для встановлення гранично-допустимої концентрації - З ГДС в цьому документі рекомендовано 2 методичних підходу.
2.1. Метод ГНПО ПЕ «Казмеханобр» заснований на нормативах якості води кінцевого водоприймача з урахуванням асиміляційної, испарительной, фільтрує накопичувача при вже сформованому фоновому стані.
З ГДС = С ф + (С гдк - З ф) К а, (2)
де
З ГДС - розрахунково-встановлена концентрація забруднюючої речовини в СВ, що забезпечує нормативну якість води в контрольному створі, мг / л (в даному випадку - в накопичувачі);
З ф - фонова концентрація забруднюючої речовини в накопичувачі, в контрольному створі, мг / л;
З гдк - гранично-допустима концентрація забруднюючої речовини у воді кінцевого водоприймача стічних вод, мг / л;
До а - коефіцієнт, сумарного враховує асимілюючу, випарну, фільтруючу та ін. здатності накопичувача.
Примітка. Якщо кінцевим водоприймачем стічних вод є накопичувач замкнутого типу, тобто коли немає відкритих водозаборів води на зрошення або не здійснюються скиди частини стоків накопичувача в річки або ін. природні об'єкти, то в якості З гдк приймаються значення гігієнічних ГДК з Санпина № 4б30-88 (2-ий клас).
У цих випадках необхідно враховувати ефект сумації згідно СанПіН № 4630-88.
Як З гдк приймаються відповідно гранично-допустимі концентрації рибо-господарського водокористування (ГДК риб ) і норми якості зрошувальної води (ГДК зрошення ).
Останній варіант (№5) в прикладі першому введений в справжню Методику за пропозицією Західно-Казахстанської обласного управління екології і біоресурсів. Вони мають високу практичну цінність, оскільки в республіці функціонує безліч накопичувачів стічних вод, які частково розвантажуються скиданням частини стоків в довколишні річки або використанням на зрошення. Типовим прикладом є накопичувач Сорбулак, що збирає стічні води р Алмати.
Коефіцієнт К а визначається за формулою (3):
До а = (q н + Q U + q ф + q п ) / q ст , (3)
г де
q н - питома обсяг води накопичувача, що бере участь у внутріводоемнимі процесах, м 3 / рік;
Q U - питомий об'єм води, що випаровується з поверхні накопичувача, м 3 / рік
q ф - обсяг стічних вод, що фільтруються з накопичувача, м 3 / рік;
q п - обсяг споживаної води (якщо такі обсяги є), м 3 / рік;
q ст - витрата стічних вод, що відводяться у накопичувач, м 3 / рік.
Підставляючи значення формули (3) в рівняння (2), знаходимо, що
СГДС = Сф + (СПДК - Сф) [q н + Q U + q ф + q п ) / q ст ], (4)
де значення q н і Q U знаходимо за формулами (5-6):
q н = Q / t е ; (5)
qu = Q U / t е , (6)
де
Q - фактичний обсяг накопичувача СВ на момент розрахунку ГДС, м 3 ,
t е - час фактичної експлуатації накопичувача, роки;
Q U - випарна здатність накопичувача, м 3 .
Необхідні для розрахунку З ГДС значення q н ; Q U ; q ф ; q п ; q ст ; Q: t е ; Q U представляються підприємством - водокористувачем з проектних даних або матеріалів фактичної інвентаризації систем водокористування. В якості Сф необхідно використовувати дані Казгідромета. Якщо Казгидромет не має постів спостереження, як Сф необхідно використовувати результати аналізів відповідних регіональних
екологічних служб або аналітичних лабораторій підприємства-водокористувача.
Примітка. При необхідності проведення точних розрахунків величини q ф можна встановити розрахунковим шляхом згідно підходам, викладеним у роботах [10-11] за формулою (7):
q ф = 365 (km H про ) / (0,366 1g R / R K ), (7)
де
k - коефіцієнт фільтрації водоносного горизонту, м / добу;
m - потужність водоносного горизонту, м;
H про - висота стовпа стічних вод у накопичувачі, м;
R - відстань від центру накопичувача до контуру харчування водоносного горизонту, м;
R K - радіус накопичувача, м;
365 - кількість діб у році (переклад доби на рік).
Обсяг фільтруючих з накопичувача стічних вод (q ф ) буде різним в період вільної фільтрації і в період, коли рівень грунтових вод досягає підстави накопичувача.Однак змикання рівня ґрунтових вод з дном накопичувача відбувається порівняно швидко за термін не більше 1-2 років, що значно менше терміну експлуатації накопичувача (15-20 років). Специфіка цих процесів враховується формулою (7). Розрахувавши за формулою (7) обсяг СВ, фільтруються з накопичувача (q ф ), і підставляючи результат у формулі (4), знаходимо величину З ГДС по замикаючому алгоритм рівняння (8);
З ГДС = С ф + (С гдк - З ф ) [(Q / t е + Q U / t е + q ф + q п ) / q ст ] (8)
Наведені у формулі (7) гідрогеологічні характеристики - k, m, H про , R, R K - представляються також підприємством - водокористувачем, що здійснює скид СВ, використовуючи проектні дані або фактичні матеріали інвентаризації.
2.2. Метод, заснований на рівнянні турбулентної дифузії в циліндричних координатах виведений А.В. Караушевим [16]. Для неконсервативної речовини диференціальне рівняння турбулентної дифузії має вигляд.
dC / dt = D (d 2 C / dr 2 ) + B / r (dC / dr) + k н C (9)
де
D - коефіцієнт турбулентної дифузії, м 2 / с;
B - параметр, що залежить від гідродинамічних характеристик
накопичувача і умов скидання стічних вод, м 2 / с;
r - радіус, що виражає відстань від джерела забруднення, м;
k н, - коефіцієнт не консервативності, 1 / с;
С - концентрація забруднюючої речовини в стічній воді, г / м 3 .
При скиданні в накопичувач стічних вод, що містять неконсерватівние речовини, що формує область забруднення поступово стабілізується, досягаючи своїх постійних розмірів в той момент, коли маса розпадається по всій зоні неконсервативної забруднюючої речовини стає рівній масі цієї речовини, що надходить в накопичувач зі стічними водами.
При такому формує стані рівняння (9) переходить в (10):
D (d 2 C / dr 2 ) + B / r (dC / dr) + k н С = 0 (10)
де
перший член рівняння, що містить другу похідну настільки малий, що ним можна знехтувати [17], тоді формула (10) має вигляд:
(D C / D R) = - (k н r / B) C (11)
Інтегруючи вираз (11) при граничному умови З | R = 0 = C ГДС , знаходимо розрахункову формулу, що дозволяє розрахувати допустиму концентрацію забруднюючих речовин у стічних водах, що відводяться в накопичувач.
З ГДС = С нак / [e (- k н r 2 / 2 B)] (12)
де
З нак - задана концентрація забруднюючої речовини в накопичувачі, г / м 3 .
Величина Снак визначається за формулою (13), виведеної авторами [18] на основі методу прогнозу концентрації забруднюючих речовин в підземних водах внаслідок фільтрації стічних вод:
З нак = С гдк [К ф q ст + А L M X (1-1 рік / T)} / K ф q ст } (13)
г де
З гдк - гранично допустима концентрація забруднюючої речовини, г / м 3 з Санпина № 4630-88;
До ф - коефіцієнт фільтрації стічних вод, безрозмірна величина;
q ст - обсяг стічних вод, що відводяться у накопичувач, м 3 / рік;
m - потужність водоносного горизонту, м;
А - безрозмірний коефіцієнт обліку потужності водоносного горизонту
при зміщенні фильтрующихся СВ з підземними водами
А = 1 (при m <20 м);
А = 0,8 (при 20 м <m <40 м);
А = 0,7 (при m> 40 м);
L - довжина накопичувача, дренирующая стічні води, м;
Х - довжина шляху, прохідного підземними водами за 1 рік;
Т - час експлуатації накопичувача, до кінця якого для забруднюючих речовин будуть дійсні З ГДС , роки.
Величина х визначається за формулою (14):
х = 365 k j (14)
де
k - коефіцієнт фільтрації водоносних порід, м / добу;
j - градієнт ухилу природного потоку підземних вод, безрозмірна величина.
Величина Т обчислюється за формулою (15):
Т = t е + 3 (15)
Параметр В визначається за формулою (16):
В = D - q ст / ф H (16)
де
Ф - кут сектора, в який надходять забруднені стоки з витратою q ст . При випуску далеко від берега ф = 2п, при випуску від прямолінійного берега ф = п;
Н - глибина накопичувача, м.
Коефіцієнт турбулентної дифузії при слабкому вітровому виконанні обчислюється по залежності:
D = (G H CP V CP ) / (MS) (17)
де
D - прискорення вільного падіння, м / c;
Н cp - середня глибина потоку на розрахунковій ділянці, м;
V CP - середнє значення швидкості течії на ділянці поширення забруднюючих речовин, м / с;
M - функція коефіцієнта Шезі;
S - коефіцієнт Шезі, м / с.
Величина М для меж 10> S> 60 визначається за формулою (18):
М = 0,7 S + 6 (18)
При S> 60, M = const = 48.
Коефіцієнт Шезі визначається за даними довідкової літератури або за формулою (19):
S = 33 (H ср / d е )> 1/6 (19)
де
Н ср - глибина потоку, м;
D Е - ефективний діаметр частинок донних відкладень, мм.
При наявності процесів посиленого хвилювання, турбулізація водних мас зростає і відповідно формула (17) має більш складну структуру. Приклад розрахунку коефіцієнта дифузії для таких станів наведено в роботі [16].
Для консервативних речовин диференціальне управління турбулентної дифузії має вигляд:
dC / dt = D (d 2 C / dr 2 ) + B / r (dc / dr), (20)
яке після певних перетворенні переходить в стан (21):
В / r (dC / dr) = 0 (21)
Накладаючи граничні умови (C / r = 0) і інтегруючи рівняння (21), знаходимо, що для консервативних речовин, тобто речовин не розпадаються, чи не Мінераліз, що не окислюються і т.д. у водоймі допустима концентрація С ГДС в стічних водах буде дорівнювати заданій концентрації речовин у накопичувачі, тобто З ГДС = С нак .
Необхідні для розрахунку З ГДС значення r, q ст , m, L, J, t е , Н, V ср , d е представляються підприємством - водокористувачем, а k н - визначається з довідкової літератури.
Дата добавления: 2015-02-16; просмотров: 52 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |