При поступлении сточных вод в реки и водоемы снижение концентрации органических веществ, выраженное в БПК, происходит вследствие не только разбавления, но и самоочищения.
Концентрацию сточных вод, при которой БПК воды реки в ближайшем пункте водопользования ниже спуска сточных вод будет не больше принятых нормативов, находят по формуле:
где Lдоп - предельно допустимое значение БПК смеси сточных вод и речной воды, равное 4 мг/л;
Lв - БПК речной воды до сброса сточных вод, мг/л;
K1 - константа скорости потребления кислорода сточными водами;
Т - время протекания воды от места сброса до расчетного створа, сут.
При решении уравнения значения величины вычислить сложно, поэтому составлены таблицы 1.6 и 1.7, в которых приняты пределы К1 и Т, которые охватывают все случаи, имеющие практическое значение.
Если расчетное значение Lo больше фактического значения БПК сточных вод LСТ, подлежащих спуску в реку, то биологическая очистка сточных вод не требуется.
Если же Lo меньше БПК сточных вод LСТ, то биологическая очистка перед спуском в водоем обязательна до получения расчетного значения, Необходимая степень очистки сточных вод и речной воды по БПК определяется в этом случае по формуле:
где LСТ - полная биохимическая потребность сточной воды в кислороде, мг/л.
Таблица 1.6 – Значение К1 при различных температурах речной воды
°С | К1 | °С | К1 | °С | К1 |
0,04 | 0,08 | 0,12 | |||
0,05 | 0,09 | 0,13 | |||
0,06 | 0,1 | 0,14 | |||
0,07 | 0,11 | 0,15 |
Таблица 1.7 - Значение величины 10 – K1T при переменных К1 и Т
К1 | Т, сут | |||||||||
0,25 | 0,5 | 1,5 | 2,5 | |||||||
0,04 | 0,98 1 | 0,955 | 0,912 | 0,871 | 0,832 | 0,794 | 0,759 | 0,692 | 0,631 | 0,575 |
0,06 | 0,966 | 0,933 | 0,871 | 0,813 | 0,769 | 0,708 | 0,661 | 0,575 | 0,501 | 0,487 |
0,08 | 0,955 | 0,912 | 0,832 | 0,76 9 | 0,692 | 0,631 | 0,557 | 0,489 | 0,408 | 0,331 |
0,11 | 0,944 | 0,891 | 0,794 | 0,708 | 0,631 | 0,572 | 0,501 | 0,398 | 0,316 | 0,251 |
0,12 | 0,933 | 0,871 | 0,759 | 0,661 | 0,575 | 0,501 | 0,436 | 0,331 | 0,251 | 0,191 |
0,14 | 0,912 | 0,851 | 0,724 | 0,617 | 0,525 | 0,447 | 0,332 | 0,275 | 0,200 | 0,145 |
0,16 | 0,912 | 0,832 | 0,692 | 0,575 | 0,479 | 0,398 | 0,331 | 0,199 | 0,159 | 0,110 |
0,18 | 0,903 | 0,813 | 0,661 | 0,537 | 0,437 | 0,355 | 0,288 | 0,191 | 0,126 | 0,083 |
0,20 | 0,891 | 0,794 | 0,631 | 0,501 | 0,393 | 0,316 | 0,251 | 0,168 | 0,100 | 0,063 |
0,22 | 0,881 | 0,770 | 0,603 | 0,478 | 0,363 | 0,283 | 0,219 | 0,132 | 0,079 | 0,049 |
0,24 | 0,871 | 0,759 | 0,575 | 0,437 | 0,351 | 0,251 | 0,191 | 0,110 | 0,063 | 0,036 |
0,26 | 0,861 | 0,741 | 0,550 | 0,407 | 0,302 | 0,224 | 0,166 | 0,091 | 0,050 | 0,025 |
0,28 | 0,851 | 0,724 | 0,525 | 0,380 | 0,275 | 0,199 | 0,145 | 0,076 | 0,036 | 0,021 |
0,30 | 0,841 | 0,70 | 0,501 | 0,335 | 0,251 | 0,178 | 0,126 | 0,063 | 0,032 | 0,010 |
0,40 | 0,794 | 0,631 | 0,398 | 0,251 | 0,158 | 0,100 | 0,063 | 0,049 | 0,010 | 0,004 |
0,50 | 0,750 | 0,565 | 0,316 | 0,178 | 0,100 | 0,056 | 0,032 | 0,032 | 0,003 | 0,001 |
При расчете кислородного режима водоема исходят из поглощения сточными водами растворенного кислорода речной воды в месте их спуска. Если количество содержащегося в речной воде растворенного кислорода не ниже 4 мг/л в течение первых двух суток, то снижения не произойдет и в дальнейшем.
Формула для определения расчетной концентрации растворенного кислорода сточных вод имеет следующий вид:
, | (1.6) |
где СР - расчетная концентрация растворенного кислорода сточных вод, мг/л;
СВ - содержание растворенного кислорода в речной воде до сброса сточных вод, мг л;
СБПК - биологическая потребность речной воды в кислороде, мг л;
СД - предельно-допустимая концентрация растворенного кислорода, которая должна быть в расчетном створе сброса сточных вод, 4 мг л;
0,4 - коэффициент для пересчета полного потребления кислорода в двухсуточное.
Если расчетная концентрация меньше той, которая характерна для проектируемых к спуску сточных вод, т.е. меньше LCT, то они должны быть очищены. Тогда необходимую степень очистки определяют по формуле:
. | (1.7) |
Расчет кислородного режима сточных вод и необходимой степени их очистки по содержанию растворенного кислорода выполняют для определения загрязненности сточных вод органическими веществами.