Методика расчета допустимых концентраций загрязняющих веществ в сточных

Методика расчета допустимых концентраций загрязняющих веществ в сточных водах предприятия

• Для расчета допустимых концентраций (Сдоп) в стоках необходимо : • 1. изучить технологический процесс предприятия; • 2. установить категорию водоема (реки) и его гидрологические параметры: ширину, глубину, коэффициент извилистости, максимальный и минимальный расход воды, коэффициент турбулентного обмена; • 3. определить вид загрязняющих веществ и распределить их на группы по лимитирующим показателям вредности (табл. 2, 3)

• 4. Определить фоновые концентрации Сф каждого загрязняющего компонента в речной воде (500 м выше сброса стоков) • 5. Для каждого загрязняющего вещества расчитываем ориентировочную допустимую концентрацию в стоках Сор i, мг/л, по формуле • Сорi=[γ×Q×(ПДКi-Сфi)/q]+ ПДКi • Где γ – коэффициент смешения сточной и речной воды; • Q – расход воды в реке, м 3/с; • q – расход сточных вод предприятия м 3/с;

• ПДКi – предельно допустимая концентрация рассматриваемого компонента в речной воде данной категории ( по справогчным данным) мг/л; • Сфi – фоновая концентрация компонента, мг/л; • Если в одну группу лимитирующих показателей вредности входят два или несколько загрязняющих компонентов, то коэффициент их отрицательного действия усиливается. • 6. Для учета совместного влияния загрязняющих веществ каждой группы на флору и фауну водоема рассчитывается ожидаемая концентрация каждого загрязняющего вещества Сожидi • Сожидi= (q × Сорi+ γ × Сфi)/(q+ γ × Q)

• 7. При расчете Сожидi, учитываем, что эта величина не должна превышать ПДК i. • Сумма отношений ожидаемых концентраций загрязняющих веществ, относящихся к одной группе ЛПВ (лимитирующих показателей вредности), в створе реки к соответствующим нормативным показателям (ПДК)не должна превышать единицы: • Сожид 1/ПДК 1+ +Сожид 2/ПДК 2+…. Сожидn/ПДКn≤ 1

• 8. Если сумма больше единицы, то производится корректировка Сожид каждого компонента в сторону уменьшения: • Сожидi (уточн)= Сожидi /n • Где n число компонентов (веществ) , входящих в одну группу по ЛПВ. • 9. Допустимая концентрация загрязняющего вещества в стоках после очистных сооружений расчитываеттся по формуле: • Сдопi= [Сожидi (уточ) ×(q+ γ × Q)- γ × Q ×Сфi]/q

• 10. По этой величине оценивается эффект очистки Эi, (%) сточных вод предприятия на очистных установках: • Эi=(Сфактi- Сдопi)*100/ Сфактi • Где Сфактi концентрация вещества в сточной воде данного предприятия до очистных сооружений, мг/л • Исходя из вида загрязняющих веществ и эффекта очистки, разрабатывается схема очистки стоков и подбирается очистное оборудование.

Пример пасчета • Задача: определить эффективность работы очистных сооружений локомотивного депо по всем видам указанных загрязняющих веществ, если известно, что сброс сточных вод осуществляется в открытый водоем для рыбохозяйственных целей. ПДК лимитирующих показателей вредности (ЛПВ) в водных объектах санитарно-бытового и рыбохозяйственного водопользования приведены в табл. 2, 3

Таблица 2 Предельно допустимые концентрации некоторых веществ в водоеме санитарно-бытового водопользования Наименование ингредиента Ампициллин Бензол Метанол Мышьяк Окись пропилена Пиридин Тиомочевина Лимитирующий показатель вредности , мг/л санитарно-токсикологический то же — “ — — “ — 0, 02 0, 5 3, 0 0, 03 0, 01 0, 2 0, 03

Лимитирующий показатель вредности Наименование ингредиента Трихлорбутен Формальдегид Cd 2+ Co 2+ Уротропин Нитробензол Hg 2+ P (элемент) Pb 2+ санитарнотоксикологический — “ — — “ — , мг/л 0, 02 0, 01 1, 0 0, 5 0, 2 0, 005 0, 0001

Лимитирующий показатель вредности Наименование ингредиента Бутилацетат Изобутиловый спирт Гидрохинон Cl (активный) Дифенилуксусная к-та Амины (С 7–С 9) ОП-7 Каптакс Нефтепродукты ОП-10 Цианистый бензил Аллилмеркаптан Взвешенные вещества общесанитарный то же — “ — органолептический то же — “ — , мг/л 0, 1 1, 0 0, 2 отсутствие 0, 5 0, 1 0, 000 0, 3 0, 1 0, 03 0, 0002 Сф + 0, 25

Таблица 3 Предельно допустимые концентрации некоторых веществ в водоеме рыбохозяйственного водопользования Наименование ингредиента Ацетон Ni 2+ Солярное масло Жиры Мышьяк (As) Cu 2+ Mg 2+ NO 2 СПАВ-сульфонол НП-3 Малеиновый ангидрид Pb 2+ NO 3 Cr 6+ Лимитирующий показатель вредности Токсикологический то же — “ — — “ — санитарно-токсикологический то же , мг/л 0, 05 0, 01 3, 9 0, 01 0, 001 40, 08 0, 1 0, 01 0, 1 40, 001

Наименование ингредиента Лимитирующий показатель вредности , мг/л NH 4+ — “ — 0, 5 SO 42 - — “ — 100, 0 Fe 3+ — “ — 0, 05 Толуол органолептический 0, 5 Ксилол то же 0, 05 Стирол — “ — 0, 1 рыбохозяйственный 0, 05 Фенолы то же 0, 001 Латекс — “ — 1, 6 Взвешенные вещества — “ — Сф + 0, 75 Нефтепродукты

Исходные данные • Сточные воды локомотивного депо до очистных сооружений содержат (мг/л): Pb 2+ (1, 25); Cu 2+ (0, 15); нефтепродукты (10, 56); фенолы (0, 01); Ni 2+ (5, 44). Расход сточных вод – 200 м 3/ч (0, 056 м 3/с); расход речной воды в период паводка – 1, 4 м 3/с; коэффициент смешения вод g – 0, 42. • Фоновые концентрации загрязняющих веществ , мг/л, равны: Pb 2+ (0, 00); Cu 2+ (0, 0003); нефтепродуктов (0, 01); фенолов (0, 00052); Ni 2+

Решение • Распределяем загрязняющие вещества стоков по группам лимитирующего показателя вредности для водоёма рыбохозяйственной категории (табл. 3): • 1) токсикологическая – Pb 2+, Ni 2+, Cu 2+; • 2) санитарно-токсикологичская – отсутствует; • 3) рыбохозяйственная – нефтепродукты, фенолы; • 4) органолептическая – отсутствует.

• Определить каждого из этих веществ в речной воде (табл. 3). • (мг/л): Pb 2+(0, 1); Ni 2+ (0, 01); Cu 2+ (0, 001); нефтепродукты (0, 05); фенолы (0, 001). • По формуле (1) рассчитаем Сорi , мг/л, загрязняющих веществ в стоках без учета их совместного влияния в водоеме:

• Учитывая, что в токсикологическую и рыбохозяйственную группу веществ входят по несколько ингредиентов, рассчитываем ожидаемую концентрацию, мг/л, каждого из загрязняющих веществ в створе реки по формуле (2). • Токсикологическая группа:

Рыбохозяйственная группа:

• Провести проверку по каждой группе веществ на соответствие нормам по формуле (3). • Токсикологическая группа:

• Так как суммарная величина больше единицы, снижаем каждого компонента примерно в 3 раза: • Рыбохозяйственная группа:

• Снижаем концентрацию каждого компонента в 2 раза: • По формуле (5) определяем допустимую концентрацию, мг/л, загрязняющих веществ в стоках после очистки с учетом совместного влияния веществ в каждой группе лимитирующего показателя вредности.

• Токсикологическая группа:

• Рыбохозяйственная группа: • Определяем эффективность работы очистного оборудования, %, по каждому виду загрязнений по формуле (6):

Контрольное задание • Рассчитать допустимую концентрацию загрязняющих веществ в стоках предприятия при сбросе их в открытый водоем по данным варианта, указанным в табл. 6. • Определить эффективность очистки по каждому загрязняющему веществу. • Варианты заданий, предложенных в табл. 6,