ст < ~ (Спр д Ср) + Спр д, (4,32а)

где -определяется проектоА на основании замеров или тех-

нических расчетов; а я Q - определяются проектной организацией на основе местных гидрологических изысканий или данных гидрометеорологической службы; Ср и Слр.д-определяются на основе специально организуемых исследований, если отсутствуют установленные нормативы или литературные данные. Створы ближайших (от места выпуска сточных вод) пунктов водопользования в каждом конкретном случае устанавливаются органами Государственного надзора с обязательным учетом данных о перспективах использования водоема для питьевого водопользования и культурно-бытовых нужд населения.

Значение расчетного показателя загрязнения сточных вод Сет, определяемое расчетом для нового или для существующего объекта и положенное в основу проектирования очистных сооружений, приобретает значение контрольной величины на период эксплуатации этих сооружений.

Определение необходимой степени очистки по содержанию взвешенных веществ. Допустимое содержание взвешенных веществ т в спускаемых сточных водах в соответствии с санитарными правилами может быть подсчитано по уравнению

aQb + qm = {aQ + qKb-hp), (4.33)

откуда

m==p{aQ/q+l)-i-b, (4,33а)

где b-содержание взвешенных веществ в воде водоема до спуска сточных вод, г/м р - допустимое по санитарным правилам увеличение содержания взвешенных веществ в водоеме после спуска сточных вод (в зависимости от вида водопользования), г/м. Степень необходимой очистки по взвешенным веществам может быть определена по формуле

D =100 (С -т)/С, (4.34)

где С- количество взвешенных веществ в сточной воде до очистки, г/м.

Во избежание отложения взвешенных веществ в водоеме гидравлическая крупность их не должна превышать при выпуске в реку 0,4 мм/с и в водохранилище 0,2 мм/с. Если в сточной воде содержатся взвешенные частицы, не удовлетворяющие этому требованию, то сточную жидкость перед сбросом в водоем необходимо подвергнуть отстаиванию для задержания частиц, оседающих с указанной скоростью.

В тех случаях, когда примеси к сточной воде представляют собой токсичные вещества или вещества, потребляющие большой объем растворенного в воде водоема кислорода, возможность их сброса в водоем определяется по предельно допустимой концентрации вредных веществ или по потреблению растворенного кислорода.

Определение необходимой степени очистки по БПКполн- При расчете учитывается изменение степени загрязненности за счет разбавления сточных вод водой водоема, а также за счет биохимических процессов самоочищения сточных вод от органических веществ.

Баланс биохимической потребности в кислороде смеси речной и сточной воды в расчетном пункте (без учета реаэрации) выражается уравнением

<7LcT-10 TaQIp-lO -(<7+ае)1пр.д. (4.35)

где -БПКполн сточной жидкости, которая должна быть достиг-

нута в процессе очистки; Lp - БПКполн речной воды до места выпуска сточных вод; пр.д-предельно допустимая БПКполн смеси речной и сточной воды в расчетном створе; yfecT и - константы скорости потребления кислорода сточной и речной водой;

t-продолжительность перемещения воды от места выпуска сточных вод до расчетного пункта в сутках, равная отношению расстояния по фарватеру от места выпуска сточных вод до расчетного пункта /ср к средней скорости течения воды в реке на данном участке Ucp-

Отсюда

= -ипрд-1р.10-)ч-. (4.35а)

Если фактическая БПКполн подлежащей сбросу сточной воды La>LcT- ТО до выпуска в водоем сточная вода должна быть очищена; необходимый эффект очистки определяется выражением

5 = lOO(.a-Lcт)/Ia Oпpeдeлeниe необходимой степени очистки по растворенному в воде водоема кислороду. Допустимую максимальную величину БПК спускаемых в водоем сточных вод определяют исходя из требований санитарных правил о сохранении в водоеме минимального содержания растворенного кислорода, равного 4 мг/л, после спуска сточных вод. Расчеты ведут для величины БПКполн- Аналогичным образом производят расчеты и для кислородного режима рыбохозяйственных водоемов при допустимом минимальном содержании растворенного кислорода б мг/л. Кислородный режим в водоемах определяют для летнего и зимнего периода; в качестве расчетного следует принимать наиболее неблагоприятный период, требующий сохранения необходимого содержания кислорода.

Как уже указывалось, окисление органических веществ в водоеме происходит за счет растворенного кислорода и реаэрации. Кроме того, в окислении участвует кислород от фотосинтеза, который учитывают только в расчетах при проектировании окислительных прудов или лагун, где фотосинтезирующим организмам фитопланктона (водоросли хлорелла и др.) принадлежит ведущая роль.

Наименьшее содержание кислорода в воде водоема после спуска сточных вод будет наблюдаться в критической точке (см. рис. 4.5). Если в этой точке содержание растворенного кислорода будет не меньше 4 мг/л, то во всех остальных пунктах по течению реки водоема оно, очевидно, будет больше, и, следовательно, требование санитарных правил будет удовлетворено.

Существует ряд способов определения допустимой нагрузки сточных вод на водоем по содержанию кислорода, растворенного в воде водоема.

Наиболее простой способ расчета основан на учете поглощения сточными водами только того растворенного кислорода, который подходит с речной водой к месту спуска сточных вод. При этом считают, что если концентрация содержащегося в речной воде растворенного кислорода не станет ниже 4 мг/л в течение первых двух суток, то это снижение не произойдет и в дальнейшем.

Это условие может быть выражено уравнением

aQOp - (aQLp -f Lcx) 0,4 (aQ + 9) 4. (4.36)

где Op-содержание растворенного кислорода в речной воде до

места спуска сточных вод, г/м; aQ- расчетный расход воды, м/с, участвующей в смещении; q- расход сточных вод, мс; Lp и LcT - БПКполн соответственно речной и сточной воды, г/м;

0,4 - коэффициент для пересчета БПКполн, определяемой лабораторным путем, в двухсуточное; 4 -наименьщая концентрация растворенного кислорода, которая должна сохраниться в воде водоема, г/м. Таким образом, приведенное выше уравнение составлено из условия, что весь наличный запас растворенного в водоеме кислорода QOp должен быть в такой мере израсходован на окисление органического загрязнения речной и сточной воды [Q L--q Let) 0,4, чтобы в общей смеси речной и сточной воды (Q-f<?) концентрация растворенного кислорода была равна или больше 4 мг/л, как это требуется по санитарным правилам. Допустимая концентрация сточных вод при этом условии

(Op-0,4Lp-4)-±.

И!" 2,5aQ

LcT = (Ор - 0.4Lp - 4) - 10.

(4.37)

Если полученное значение Lct меньше расчетной концентрации проектируемых к спуску в водоем сточных вод, то последние должны быть очищены до концентрации органических загрязнений по БПКполн, равной концентрации Lct, найденной расчетом.

Второй способ расчета позволяет учитывать процессы поглощения кислорода сточными водами из речной воды и поверхностную реаэра-цию.

При расчете кислородного баланса реки по этому способу кроме указанных выше величин учитывают: а) среднюю скорость движения воды в водоеме v, м/с; б) температуру воды в реке в расчетный период Т, X; в) константы (постоянные величины в соответствующих уравнениях) скорости биохимического поглощения кислорода k\ и скорости поверхностной реаэрации 2-

Расчет кислородного режима будет более точным и полным в том случае, если все указанные величины определены прямым путем в порядке предварительного изучения участка реки, в который предполагается спускать сточные воды. Если такое предварительное изучение неосуществимо, прибегают к косвенным приемам определения этих величин. Например, для установления Г и о используют данные, публикуемые в «Гидрологическом ежегоднике», и других справочниках, а для установления численных значений k\, k,. Op - данные наблюдений, проводившихся на других водоемах, или вычисляют по формулам, приведенным уыше.

Время t перемещения речного потока от места выпуска сточных вод ло того пункта в реке, где наступает максимальный дефицит кислорода, определяется по уравнению (4.30). Расчет основан на следующих предпосылках.

Первая предпосылка заключается в том, что практический интерес представляет определение кр, т. е. того времени от начала процесса, когда дефицит кислорода достигает наибольшей величины Dt.

Вторая предпосылка вытекает из нормативных указаний, по которым при любых условиях (т. е. при любом дефиците) в воде водоема должно оставаться 4 мг/л растворенного кислорода. Это значит, что Z)t = Op-4 (где Ор - количество кислорода в речной воде, которое соответствует его предельной растворимости при заданной температуре; например, Ор=9,17мг/л при 20° С).