Разбавление сточных вод
Расчет разбавления сточных вод в реке или водоеме может быть использован для оценки всего комплекса явлений, определяющих самоочищение, при введении численных характеристик физико-химических и биохимических процессов. В основном применяются методы расчета разбавления, базирующиеся на использовании численных решений уравнений турбулентной диффузии. Они позволяют получить значение максимальной концентрации загрязняющего вещества (SMaKC) на любом расстоянии от места выпуска сточных вод. Оценка качества воды в створе (или точке) водного объекта выполняется путем сопоставления максимальной концентрации загрязняющего вещества, с предельно допустимой концентрацией этого вещества (ПДК).
Максимальная концентрация загрязняющего вещества ниже выпуска сточных вод изменяется в пределах S„ > 5макс > Sn, где S„ концентрация в сбрасываемой воде, Sn — средняя концентрация того же вещества в потоке, определяемая из уравнения баланса вещества:
s Q*sp+Q«s* (82)
Єр+Or .
где Qp — расход воды в реке, м3/с; Q„ — расход сточных вод, м3/с; Sp — концентрация рассматриваемого вещества в воде реки, мг/л или г/м3.
На практике пользуются приведенными значениями концентрации загрязняющих веществ (Snp), определяемую как разность между действительной концентрацией загрязняющего вещества в зоне загрязнения (S„) и Sp, т. е.
*Snp — S — Sp, & S cx. np — Sc?— Sp. (8-3)
Для удобства расчета вычисления ведутся в относительных величинах концентраций, например в процентах от S ст. пр, полагая 5ст. Пр = ЮО %. Истинные значения концентрации загрязняющего вещества в любой точке расчетного поля получают путем перехода от относительных величин к абсолютным и последующего суммирования расчетной и фоновой концентраций.
Наиболее практически значимой характеристикой, особенно с точки зрения охраны водного объекта, является характеристика кратности разбавления сточных вод (и), показывающая, во сколько раз снизилась концентрация загрязняющего вещества на рассматриваемом участке водного объекта. Значение п определяется по зависимостям п = (S„- Sp) / (SMaKC — Sp) или при Sp = 0 п = S„/ SMaKC.
Если сточные воды распространяются в расчетном створе не по всей ширине реки, то рассчитывается коэффициент смешения (у), показывающий, какая часть расхода реки смешивается со сточными водами:
y = {n-l)Qcr/Qp. (8.4)
Тогда кратность разбавления определяется по формуле:
В процессе разбавления сточных вод снижение концентрации загрязняющих веществ происходит и в результате биохимических и физико-химических процессов, протекающих в водных объектах. Одним из способов количественной оценки снижения концентрации за счет этих процессов является использование коэффициентов неконсервативности, суммарно учитывающих скорости превращения веществ. Значения этих коэффициентов определяют по данным лабораторных и натуральных исследований. При распаде загрязняющих веществ их значения будут отрицательными.
9