Нормативы сброса загрязняющих веществ для приема в городскую канализацию и водоемы различного назначения.

Разбавление сточных вод в реках обычно рассчитывается по методу Фролова-Родзиллера, в водохранилищах и озерах - Руффеля или Карушева. Коэффициент разбавления показывает, во сколько раз сточная вода разбавляется речной водой, участвующей в смешении в расчетном створе и определяется по формуле:

где n - коэффициент разбавления;

q - расход сточной жидкости, м³/с;

Q - расход речной воды, м³/с;

 - коэффициент смешения.

Коэффициент смешения показывает, какая часть речной воды в расчетном створе смешивается со сточной.

Коэффициент смешения определяется по формуле:

где е - основание натурального логарифма;

l - расстояние от места выпуска сточных вод до расчетного створа, м (принимается в одном километре до пункта ближайшего водозабора, для рыбохозяйственных водоемов не далее 500 м от места выпуска);

 - коэффициент, учитывающий гидравлические условия в реке, определяется по формуле:

где  - коэффициент извилистости реки, или ее фарватера (отношение длины реки от места выпуска до расчетного створа по фарватеру к длине реки прямой);

Е - коэффициент, зависящий от характера выпуска сточных вод (для берегового выпуска Е = 1, для рассосредоточенного выпуска Е = 1 .5);

D - коэффициент турбулентной диффузии, определяется по формуле:

где g - ускорение свободного падения, м/с²;

V - средняя скорость течения воды в реке, м/с;

Н - средняя глубина реки, м;

n_ш - коэффициент шероховатости ложа реки;

С - коэффициент Шези определяется по формуле Н.Н.Павловского:

где R - гидравлический радиус потока, м;

у - коэффициент, определяемый по формуле:

у = 2.5 – 0.13 – 0.75 ( – 0.1)

или по упрощенным формулам:

при R < 1м у =1.5

при R>1м у = 1.3

Определение необходимой степени очистки сточных вод, величины

предельно допустимых сбросов веществ при сбросе в водоем.

Степень очистки по остаточной концентрации загрязнений в очищенной воде (С_оч) определяется как разность между концентрацией загрязняющих веществ, с которыми сточная вода образуется (С_об) и концентрацией, с которой они могут быть сброшены в водоем (С_ст) при полном соблюдении всех нормативов качества воды водоема (С_нор), т.е.

С_оч = С_об–С_ст мг/л.

В процентном выражении необходимая степень очистки может быть найдена по формуле:

К = (1–С_оч/С_об) 100%

Для всех видов водоемов установлены предельно допустимые концентрации вредных веществ (ПДК), при этом они сгруппированы по лимитирующему показателю вредности (ЛПВ). Лимитирующими показателями вредности являются: общесанитарный (ХПК, ВПК, сухой остаток, взвешенные вещества, сульфиды); рыбохозяйственный (нефтепродукты, нитриты, нитраты); токсикологический (хром, никель,

медь, цинк и др.).

Таким образом, определение необходимой степени очистки сводится к установлению величины допустимой концентрации загрязняющих веществ, с которой сточная жидкость может быть сброшена в водоем (С_ст).

При определении допустимой концентрации «загрязнителя» следует учитывать природу вещества, по которому производится расчет. Все вещества делятся на консервативные и неконсервативные. Консервативные вещества при сбросе в водоем с течением времени (от места выпуска до расчетного створа), за счет процессов самоочищения, не уменьшаются (уменьшение их концентрации может обусловливаться только физическими факторами – разбавлением водой водоема, осаждением). Консервативные же вещества в водоеме за счет химических и биохимических процессов окисляются. В связи с этим допустимая концентрация загрязняющих веществ определяется на два случая:

для консервативных веществ по формуле:

С_ст (доп) = С_нор + (n–1) (С_нор – С_ф), мг/л

для неконсервативных веществ по формуле:

С_ст (доп) = С_нор/(10^-kt) + (n – 1 )(С_нор/(10^-kt) – С_ф), мг/л

где k - коэффициент неконсервативности вещества.

Степень очистки обычно определяется по следующим показателям:

• взвешенным веществам;

• биохимической потребности кислорода;

• кислороду;

• токсическим веществам.

Важным показателем при сбросе сточных вод предприятием в водоем является определение величины предельно допустимого сброса веществ в водоем (ПДС).

Предельно допустимый сброс веществ в водоем (ПДС) – это масса веществ в сточных водах, максимально допустимая к отведению с установленным режимом в данном пункте водного объекта в единицу времени с целью обеспечения норм качества воды в контрольном створе. Расчет норм ПДС выполняется в соответствии с методикой «Методика расчета предельно допустимых сбросов веществ в водные объекты со сточными водами».

Проекты норм ПДС подлежат согласованию с природоохранными органами. Утвержденные величины ПДС (ВСС) являются контрольными показателями, определяющими достаточность существующих или запланированных водоохранных мероприятий.

Если фактические сбросы веществ со сточными водами не превышают установленных ПДС, то следует считать объем существующих мероприятий достаточным и водопользователю необходимо обеспечить эффективную работу очистных сооружений в установленном режиме.

Если же фактический сброс превышает ПДС, то объем водоохранных мероприятий недостаточен. Величины ПДС являются в этом случае плановыми показателями, которые определяют объем водоохранных мероприятий, необходимых для достижения нормативного качества воды в водном объекте – приемнике сточных вод.

Достижение установленных ПДС возможно как путем снижения концентрации вредных веществ в сточных водах, так и путем сокращения объема сточных вод, подлежащих сбросу в водные объекты.

На основании установленных величин ПДС составляются планы водоохранных мероприятий, обеспечивающие их достижение, и график их поэтапного внедрения.

ПДС сточных вод определяется по формуле:

ПДС = С_нор Q г/ч

где С_нор - нормативная концентрация вещества, мг/л.

При наличии в сточных водах веществ, относящихся к одной группе по лимитирующему показателю вредности (ЛПВ), комбинированное действие их должно оцениваться по соотношению

где С¹_доп, С²_доп, …, Сⁿ_доп - допустимые концентрации вредных веществ в выпуске сточных вод в водоем;

ПДК₁, ПДК₂,..., ПДК_n - установленные для этих веществ нормативы ПДК.

Если соотношение (3.18) не выполняется, то С¹_доп, С²_доп, …, Сⁿ_доп определяются как доля от соответствующих значений ПДК, а именно ПДК₁, ПДК₂,..., ПДК_n. При этом для коэффициентов должно выполняться следующее соотношение:

К,+К2+.....+Кn  1.

Данные коэффициенты следует распределять между ингредиентами, относящимися к одному ЛПВ, с учетом технико-экономических показателей работы очистных сооружений и величины необходимых затрат для достижения полученных значений показателей для последующего расчета норм ПДС.

Проверочный расчет с целью определения концентрации нормируемых ингредиентов в контрольном створе выполняется по одной из приведенных формул: