Вод в водоемы

В машиностроении источниками загрязнений сточных вод являются производственные, бытовые и поверхностные стоки.

Производственные сточные воды образуются в результате использования воды в технологических процессах. Типовой состав примесей сточных вод представлен в табл. 6.5. Сточные воды сварочных, монтажных, сборочных, испытательных цехов содержат механические примеси, маслопродукты, кислоты и тому подобные вещества в значительно меньших концентрациях, чем в рассмотренных видах цехов и участков. Наибольшую опасность в машиностроении представляют стоки гальванического производства.

Таблица 6.5.

Состав сточных вод [6.10]

Тип цеха, участка	Вид сточных вод	Основные примеси	Концентрация примесей, кг/м3	Температура сточных вод, °С
Металлургические Литейные	От охлаждения печей   От влажной газоочистки   От грануляторов стержневых смесей От гидровыбивки отливок и регенерации смеси	Взвешенные вещества Масла Мелкодисперсная минеральная пыль Песок, частицы шлака   Песок, окалина, глина Органические вещества	0,01...0,05 0,01 2...5   20...40   0,5..15 0,05	40...45       15...30

Продолжение табл. 6.5

Тип цеха, участка	Вид сточных вод	Основные примеси	Концентрация примесей, кг/м3	Температура сточных вод, °С
Кузнечно-прессовые     Механичес-ие     Термические     Травильные   Гальванические	От охлаждения поковок и оборудования     Отработанные сма-зочно-охлаждающие жидкости   Из гидрокамер окрасочных отделений'   Из отделений гидравлических испытаний   Промывные растворы     Из закалочных ванн   Промывные воды   Отработанные растворы   Промывные воды   Отработанные электролиты	Взвешенные вещества минерального происхождения Окалина Масла   Взвешенные вещества Сода Масла   Органические растворители Масла, краски Взвешенные вещества Масла   Окалина Щелочи Масла Взвешенные вещества минерального происхождения Тяжелые металлы Масла Цианиды Механические Маслоэмульсии Щелочи Кислоты Механические Маслоэмульсии Щелочи Кислоты Хром Циан Тяжелые металлы Кислоты Щелочи Масла Хром Циан	0,1...0,2     5...8 10...15   0,2...1 5...10 0.5...2   0,1...0,2   0,1...0,3 0,1...0,2 0,03...0,05   0,02...0,03 0,02...0.03 0,01...0,02 0,05...0,25     0,03...0,15 0,001...0,01 0,002...0,05 0,4 0,05...0,1 0,02...0,2 0,02...0,25 10...20 20...30 30...50 0,005...0,2 0,005...0,15 0...10 0,04...20 0,02...30 0,02...0,05 5...200 10...100	30...40   15...20   15...25     15...20     50...60     30...40   15...25   20...30   20...25

Бытовые сточные воды, образующиеся в раковинах, санитарных узлах, душевых и тому подобном, содержат крупные примеси (остатки пищи, тряпки, песок, фекалии и т. п.); примеси органического и минерального происхождения в нерастворенном, коллоидном и растворенном состояниях; различные, в том числе болезнетворные бактерии. Концентрация указанных примесей в бытовых сточных водах зависит от степени их разбавления водопроводной водой.

Поверхностные сточные воды образуются в результате смывания дождевыми, снеговыми и поливочными водами загрязнений, имеющихся на поверхности грунтов, на крышах и стенах зданий и т. п. Основными примесями поверхностных сточных вод являются механические частицы (земля, песок, камень, древесные и металлические стружки, пыль, сажа) и нефтепродукты (масла, бензин, керосин, используемые в двигателях транспортных средств).

При выборе схемы станции очистки и технологического оборудования необходимо знать расход сточных вод и концентрацию содержащихся в них примесей, а также допустимый состав сточных вод,. сбрасываемых в водоемы. Допустимый состав сточных вод рассчитывают с учетом «Правил охраны поверхностных вод». Эти правила предназначены для предупреждения избыточного загрязнения сточными водами водных объектов. Правила устанавливают нормы на ПДК веществ, состав и свойства воды водоемов.

Расчет допустимой концентрации примесей в сточных водах, сбрасываемых в водоемы, проводят в зависимости от преобладающего вида примесей сточных вод и характеристик водоема.

При преобладающем содержании взвешенных веществ их допустимая концентрация в очищенных сточных водах

,

где с_в —концентрация взвешенных веществ в воде водоема до сброса в него сточных вод, кг/м³; n — кратность разбавления сточных вод в воде водоема, характеризующая часть расхода воды водоема, участвующую в процессе перемешивания и разбавления сточных вод; ПДК — предельно допустимая концентрация взвешенных веществ в воде водоема, кг/м³.

При преобладающем содержании растворенных веществ допустимая концентрация каждого из них в очищенных сточных водах

где С_вi,—концентрация i-го вещества в воде водоема до сброса в него сточных вод, кг/м³; C_mi, — максимально допустимая концентрация того же вещества в воде водоема с учетом максимальных концентраций и ПДК всех веществ, относящихся к одной группе лимитирующих показатеяей вредности, кг/м³:

где с₀ — концентрация загрязняющих веществ в сбрасываемых сточных водах, кг/м³; с_в и с — концентрации тех же веществ в воде водоема до и после сброса в них сточных вод, кг/м³.

Для водоемов с направленным течением кратность разбавления

n=(Q_в+mQ_р)Q_в

где Q_в—объемный расход сточных вод, сбрасываемых в водоем с объемным расходом Q_p, м³/ч; т — коэффициент смешения, показывающий долю расхода воды водоема, участвующей в процессе смешения:

где — коэффициент, характеризующий гидравлические условия смешения, м^-1/3; ψ — коэффициент, характеризующий месторасположение выпуска сточных вод (для берегового выпуска ψ = 1; для выпуска в сечении русла ψ = 1,5); φ = L/Ln — коэффициент извилистости русла; L — длина русла реки от сечения выпуска до расчетного створа, м; Ln — расстояние между этими же параллельными сечениями в нормальном направлении, м; D_τ —коэффициент турбулентной диффузии в водоеме, м²/с; D_τ = gHWMC_ш (g— ускорение свободного падения, м/с²; Н— средняя глубина водоема по длине смешения, м; W— средняя по сечению водоема скорость течения на расстоянии L от места выпуска сточных вод, м/с; С_ш =40...44 м^0,5/с—коэффициент Шези [6.8]; М— функция коэффициента Шези, равная 22,3).

Условия смешения сточных вод с водой озер и водохранилищ существенно отличаются от условий их смешения в реках и каналах. Концентрация примесей сточных вод в начальной зоне смешения уменьшается более существенно, однако, полное их перемешивание происходит на значительно больших расстояниях от места выпуска, чем в реках и каналах. Расчет разбавления сточных вод в озерах и водохранилищах проводят в соответствии с [6.8].