Архів якісних рефератів

Знайти реферат за назвою:         Розширений пошук

Меню сайту

Головна сторінка » Екологія

Розрахунок ГДС забруднюючих речовин у поверхневі води (курсовий проект)

1.Методологічні і організаційні основи розрахунку гранично допустимих скидів забруднюючих речовин

Скид зворотних вод у водні об'єкти є одним із видів спеціального водокористування і здійснюється на основі дозволів, які видаються у встановленому порядку органами Мінекоресурсів України.

Основними катерогіями зворотних вод для яких встановлюються величини ГДС речовин, є:

а) стічні води: господарсько-побутові ,промислові (включаючи виробничі, теплообмінні, шахтні, кар'єрні та ін.), виробничо0побутові (у населених пунктах – міські), з рибогосподарських ставків, тваринницьких ферм;

б) дренажні води;

в)скидні води.

Величини ГДК розробляються і затверджуються для діючих і проектуємих підприємств-водокористувачів. При цьому, незалежно від асимілюючої здатності водного об'єкта, призначувані ГДС повинні задовольняти рівню очищення, що може бути досягнуто при застосуванні типового способу очищення стічних вод для розглянутої категорії стічних вод.

Для діючих підприємств розробка величин ГДС може здійснюватися як самим підприємством-водокористувачем, так і на його прохання проектною чи науково-дослідною організацією, тимчасовим творчим колективом. Якщо фактична якість скидання діючого підприємства менше розрахункового ГДС, то за якість ГДС приймається фактична якість стічних вод.

Величини ГДС проектуємих і споруджуваних (реконструйованих) підприємств визначаються в складі проектів будівництва (реконструкції) цих підприємств. Якщо при перегляді чи уточнені раніше встановленого ГДС виявиться, що проектне скидання споруджуваного (реконструйованого) підприємства менше розрахункового ГДС, то в за ГДС приймається проектне скидання.

Басейновий принцип встановлення ГДС речовин застосується в таких випадках:

а) для водокористувачів ділянки басейну річки або водойми в межах області (основний варіант), де розгляд і затвердження ГДС проводиться єдиними контролюючими органами і при цьому передбачається дотримання норм якості води в створах на кордоні областей;

б) для водокористувачів басейну в цілому при розробці басейнових екологічних програм, а також міждержавних басейнових екологічних програм, де враховується необхідність дотримання заданих норм якості води в прикордонних створах.

Якщо величини ГДС речовин розраховуються без застосування басейнового принципу і відсутня достовірна інформація про фонову якість води або ж остання за даними спостережень гірша за нормативну, то дотримання норм якості води в контрольних створах водних об'єктів може бути гарантовано лише за умови встановлення ГДС речовин, виходячи з перенесенням норм якості природних вод безпосередньо на зворотні води. При цьому істотно зростають сумарні витрати водокористувачів на водоохоронні заходи, оскільки у випадку відсутності інформації не повністю використовується асимілююча спроможність водних об'єктів і в обох випадках включається можливість отриманого розподілу допустимих величин скидів нормованих речовин між водокористувачами басейну.

Величини ГДС речовин встановлюються в грамах на години ( г/год).

Розробка, обґрунтування та встановлення ГДС речовин включає такі етапи.

Етап 1. Підготовка вихідних даних для розрахунку ГДС речовин.

Етап 2. Правове та методичне обґрунтування схеми і моделі розрахунку ГДС речовин.

Етап 3. Визначення розрахункових розмірів та розробка проекту (розрахунок) ГДС речовин.

Етап 4. Визначення величин ТПС речовин, оцінка водоохоронної ефективності досягнення ТПС і ГДС речовин.

Етап 5. Розробка пропозицій до плану заходів щодо досягнення ГДС речовин, підготовка документів-проектів ГДС,ТПС речовин і плану заходів.

Етап 6. Узгодження і затвердження документів.

2.Методика екологічної оцінки якості поверхневих вод суші і естуаріїв України

Розрахунок величин ГДС речовин у водний об'єкт із зворотними водами виконується з урахуванням:

а) норм якості води і ГДК речовин у воді водного об'єкта в лімітую чому контрольному створі;

б) фонової якості води водного об'єкта до місця впливу випуску зворотних вод;

в) витрат, складу і режиму надходження зворотних вод за період дії встановлених ГДС речовин;

г) впливу на водний об'єкт на ділянці від місця випуску зворотних вод до лімітуючого контрольного створу інших випусків зворотних вод, господарських факторів;

д) ступеню змішування зворотних вод з водою водного об'єкту на ділянці від місця їх випуску до лімітуючого контрольного створу;

е) кратності розбавлення зворотних вод водою водного об'єкта в зоні їх початкового змішування у лімітуючому контрольному створі;

є) природного самоочищення вод від речовин, що надходять, на ділянці від місця випуску зворотних вод до лімітуючого контрольного створу. (Процеси самоочищення враховуються, якщо вони достатньо вираженні, а їх закономірності достатньо вивченні ).

Для розрахунку величин ГДС речовин використовується сукупність фактичних або розрахункових вихідних даних, що включає: гідрографічні, морфометричні, розрахункові гідрологічні і гідрохімічні характеристики водних об'єктів у розрахункових ( контрольних, фонових, гирлових і т.д.) створах, коефіцієнти не консервативності у воді водних об'єктів;

- розрахункові кількісні і якісні характеристики основних генетичних складових стоку, що формуються на ділянках басейну між суміжними створами: природної складової (підземного живлення та поверхневого стоку с природних територій водозабору ), поверхневого стоку з промислово-житлових (забудованих) і сільськогосподарських (орних) територій;

- фактичні і задані (проектні) або розрахункові витрати і склад скиданих зворотних вод, спрацьованої води водосховищ і ставків, перекидуваного стоку, витрати водозаборів;

- місця розташування водокористувачів та інших господарських впливів на водні об'єкти по гідрографічній мережі, вимоги водокористувачів до якості води;

- техніко-економічні характеристики реалізованих, тих, що плануються, і можливих водоохоронних заходів.

Величини ГДС визначаються для всіх категорій водокористувачів як добуток максимальної за годину витрати стічних вод qmax (м/год.) на припустиму концентрацію забруднюючої речовини Сгдс (г/м3). При розрахунку умов скидання стічних вод спочатку визначається значення Сгдс, що забезпечує нормативну якість води в контрольних створах. ГДС визначається відповідно по формулі:

 

ГДС=gmax∙Cгдс ,

де gmax- максимальна витрата за годину, (м3/год.);

Сгдс- гранична концентрація забруднюючої речовини,(г/м3).

Розрахунок Сгдс ведуть у тому випадку, якщо виконується умова Сфгдк. У випадку якщо Сфгдк Сгдсгдк.

Основна розрахункова формула для визначення Сгдк без обліку не консервативності речовин має вид:

Сгдк=n(Сгдкф)+Сф ,

де Сф – фонова концентрація забруднюючої речовини у водотоці вище випуску стічних вод,г/м3;

Сгдс – гранично допустима концентрація забруднюючої речовини у воді водотоку,г/м3;

n – кратність загального розведення стічних вод у водотоці, дорівнюється добудку кратності початкового розведення nн на кратність основного розведення nо:

n=nн∙nо ,

З урахуванням не консервативності забруднюючої речовини розрахункова формула має вид:

Сгдк =n(Сгдк∙е-ktф) +Сф ,

де k – коефіцієнт не консервативності, 1/добу,

e – експонента, е=2,71;

t – час добігання скиду до контрольного створу, розташованого на відстані 500м:

t= ,

де Vp – швидкість потоку ,м/с.

 

3.Методика розрахунку кратності розведення

Початкове розведення стічних вод враховується для напірних зосереджених випусків, що розсіюють, у водоток при виконанні умов Vст≥4Vp і абсолютних швидкостях витікання струмення з випуску

Vст = ,

де S – площа живого перетину потоку:

 

S= ,

де dТ - діаметр головки труби:

dT= ,

де - діаметр забруднюючого струменя;

- відносний діаметр струменю:

,

де - швидкість по осі струменя, м/с;

m=Vp/Vcт – співвідношення швидкостей потоку і витікання струменя стічних вод.

Для з'ясування застосовності цієї формули в розглянутому випадку m≤0,25.

Початкове розведення визначається залежністю [3]:

nH= ,

У випадку якщо величина d перевищує глибину ріки, то спостерігається стиснення струменя стічних вод на початку розрахункової ділянки. Для цього випадку, використовуючи номограму мал. 1.1, знаходимо поправочний коєфіцієнт .Тоді:

nнс= ,

 

де Н – середня глибина на розглянутій ділянці водотока, м.

Рис.1.1 – Графік функції f(H/d).

Відстань від створу випуску до замикаючого створу зони початкового розведення (Хн) обчислюється по залежності:

Хн= ,

Подальший розрахунок розведення ведеться, як уже говорилося, за кіцево-різницевою схемою. Перетин забрудненого струменя наприкінці зони початкового розведення схематизується як квадратне, а концентрація забруднюючих інгредієнтів по всьому цьому перетині приймається однакової і дорівнює Ссті= .Відповідно до розміру претину призначається розмір і число розрахункових кліток і виконується розрахунок по викладеній нижче методиці.

Кратність основного розведення визначається по формулі:

no= ,

де Сmax – максимальна концентрація забруднюючої речовини на відстані 500 м від місця скидання, г/м3;

Сф – фонова концентрація забруднюючої речовини у водотоці, г/м3;

- концентрація речовини в замикаючому створі зони початкового розведення, г/м3.

Розрахунок кінцево-різницевої схеми ведеться по формулі:

.

 

4.Розрахунок кратності розведення за плоскою задачею

Обчислюється умовна площа поперечного переріза S у місці впадання в ріку:

S= ,

де r – радіус забрудненого струменя, м.

Потім визначають ширину забрудненого струменя потоку – b у початковому створі:

b= ,

Відповідно до величини b призначається ширина розрахункової клітки :

,

де В – ширина ріки, м.

Визначається кількість кліток по ширині забрудненого струменя потоку – nзаг.:

.

Кількість клітинок по ширині ріки (nобщ.) визначається як:

.

Далі розрахункова ділянка водотоку поділяється поперечними і подовжніми лініями, що відстоять одна від іншої відповідно на і . Розмір визначається по формулі:

.

де D – коефіцієнт турбулентної дифузії, м2/з;

D=0.02

де g – прискорення вільного падіння, м/с2;

С – коефіцієнт Шези (м/с);

М – коефіцієнт, що залежить від С;

При 10<C<60 M=0.7C+6

C>60 M=48=const.

Добуток МС має розмірність м/с2.

Кількість кліток по довжині розглянутої ділянки визначається по формулі:

Nдов=

При розрахунку турбулентної дифузії розглянуту частину потоку поділяють на клітки зі сторонами ∆Х, ∆Z, одержуючи, таким чином, розрахункову сітку. Клітки, що попадають у струмінь припливу стічних вод у початковому поперечнику, заповнюються числами, що виражають концентрацію ССТ, інші клітки – числами, що виражають природну концентрацію забруднюючої речовини в річці (Сф, в окремому випадку це може бути нульова концентрація)

Кратність основного розведення розраховують для однієї речовини.

 

4.1 Вихідні дані варіанту №6

Таблиця 4.1 – Гдрологічна характеристика водяного об'єкта

Максимальна годинна,qmax

75

Глибина ріки, Н, м

2.43

Ширина ріки,b, м

21

Швидкість плину ріки,Vср, м/с

1,38

Діаметр труби, dт, м

0,30

Швидкість по осі струмення ∆V, м/с

0,12

Коефіцієнт Шезі,С, м1/2/з

29,2


Таблиця 4.2 – Значення коефіцієнтів неконсервативності

№п\п

Речовина

Значення k, 1/доба

1

БСК5

0,23

2

Азот амонійний

0,069

3

Нітріти

0,19

4

Нітрати

0,112

5

Нафтопродукти

0,044

 

Таблиця 4.3 – Концентрації забруднюючих речовин

№п/п

Забруднююча речовина

Задана концентрація речовини.мг/л

Фонова

ГДК

фактична

1

Зважені речовини

8.76

11,25

12.46

2

Загальна мініралізація

2790.0

1000,0

2428.0

3

БСК5

2,87

3,0

4.79

4

Нітрити

0,084

0,08

0.51

5

Нітрати

36.72

40,0

8.92

6

Азот амонійний

0,27

0,5

0,019

7

Хлориди

503.0

300,0

168.0

8

Сульфати

153.0

100,0

138,0

9

Нафтопродукти

0,028

0,05

0,19

10

Розчинений кисень

7.04

6,0

3,72

11

Фосфати

0,004

0,10

0,017

4.2 Розрахункова частина

0,03

0,03

0,03

0,03

0,03

0,03

0,03

0,03

0,03

0,03

0,03

0,0299

0,0299

0,03

0,03

0,03

0,03

0,03

0,03

0,03

0,03

0,03

0,03

0,0299

0,0299

0,0294

0,03

0,03

0,03

0,03

0,03

0,03

0,03

0,03

0,03

0,0299

0,0299

0,0289

0,0294

0,03

0,03

0,03

0,03

0,03

0,03

0,03

0,03

0,0299

0,0299

0,028

0,0289

0,0288

0,03

0,03

0,03

0,03

0,03

0,03

0,03

0,0299

0,0299

0,0298

0,028

0,0288

0,0288

0,03

0,03

0,03

0,03

0,03

0,03

0,0299

0,0299

0,0298

0,0298

0,0297

0,0288

0,0292

0,03

0,03

0,03

0,03

0,03

0,0299

0,0299

0,0298

0,0298

0,0297

0,0297

0,0296

0,0292

0,03

0,03

0,03

0,03

0,0298

0,0299

0,0297

0,0298

0,0296

0,0297

0,0295

0,0296

0,0294

0,03

0,03

0,03

0,0297

0,0298

0,0295

0,0297

0,0294

0,0296

0,0293

0,0295

0,0293

0,0294

0,03

0,03

0,0295

0,0297

0,0293

0,0295

0,0292

0,0294

0,0291

0,0293

0,0291

0,0293

0,0291

0,03

0,029

0,0295

0,029

0,0293

0,029

0,0292

0,0289

0,0291

0,0289

0,0291

0,0289

0,0291

0,028

0,029

0,0285

0,029

0,0287

0,029

0,0287

0,0289

0,0287

0,0289

0,0287

0,0289

0,0287

0,028

0,028

0,0285

0,0285

0,0287

0,0284

0,0287

0,0285

0,0287

0,0285

0,0287

0,0285

0,0287

0,028

0,028

0,028

0,0285

0,0282

0,0284

0,0283

0,0285

0,0283

0,0285

0,0283

0,0285

0,0283

0,028

0,028

0,028

0,028

0,0282

0,0281

0,0283

0,0281

0,0283

0,0281

0,0283

0,0281

0,0283

0,028

0,028

0,028

0,028

0,028

0,0281

0,0280

0,0281

0,0280

0,0281

0,028

0,0281

0,028

0,028

0,028

0,028

0,028

0,028

0,028

0,0280

0,028

0,0280

0,028

0,028

0,028

0,028

0,028

0,028

0,028

0,028

0,028

0,028

0,028

0,028

0,028

0,028

0,028

0,028

0,028

0,028

0,028

0,028

0,028

0,028

0,028

0,028

0,028

0,028

0,028

0,028

0,028

0,028

5 ВСТАНОВЛЕННЯ ГРАНИЧНО ДОПУСТИМОГО СКИДУ ЗАБРУДНЮЮЧИХ РЕЧОВИН З УРАХУВАННЯМ ЛІМІТУЮЧОЇ СПРОМОЖНОСТІ ВОДНОГО ОБ′ЄКТУ

Таблиця 5.1 – Результати розрахунку ГДС і С гдс

N

п/п

Сполука стічних вод

Задані концентрації, г/м3

Результати розрахунку

Сфон.

СГДК

Сфак

ГДС, г/год

СГДС, г/м3

1

Зважені речовини

870

11,25

12,46

7561,5

11.25

2

Загальна мініралізація

2790,0

1000,0

2428,0

4500000

1000,0

3

БСК5

2,87

3,0

4,79

14764,5

3,281

4

Нітрити

0,084

0,08

0,51

360,0

0,08

5

Нітрати

36,72

40,0

8,92

212665,5

47,259

6

Азот амонійний

0,27

0,5

0,019

4554

1,012

7

Хлориди

503,0

300,0

168,0

1350000

300

8

Сульфати

153,0

100,0

138,0

450000

100

9

Нафтопродукти

0,028

0,05

0,19

445,5

0,099

10

Розчинений кисень

7,04

6,0

3,72

27000

6,0

11

Фосфати

0,004

0,10

0,017

1413

0,314

N

п/п

Склад стічних вод

Фактична концентрація, г/м3

Фактичний скид,

г/год

Допустима концентрація, г/м3

Затверджений скид,

г/год

1

Зважені речовини

12,46

560,70

12,46

56070

2

Загальна мініралізація

2428,0

10926000

1000,0

4500000

3

БСК5

4,79

21555

3,281

14764,5

4

Нітрити

8,92

40140

8,92

40140

5

Нітрати

0,51

22,95

0,51

2295

6

Азот амонійний

0,019

85,5

0,019

85,5

7

Хлориди

168,0

756000

168

756000

8

Сульфати

138,0

621000

100,0

450000

9

Нафтопродукти

0,19

855

0,099

445,5

10

Розчинений кисень

3,72

16740

3,72

16740

11

Фосфати

0,017

76,5

0,017

76,5

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Таблиця 5.2- Затверджений гранично допустимий скид стічних вод

 

Висновок

Скид зворотніх вод у водні об'єкти є одним із видів спеціального водокористування і здійснюється на основі дозволів, які видаються у встановленому порядку органами Мінекоресурсів України.

Басейновий принцип встановлення ГДС речовин застосується в таких випадках:

а) для водокористувачів ділянки басейну річки або водойми в межах області (основний варіант), де розгляд і затвердження ГДС проводиться єдиними контролюючими органами і при цьому передбачається дотримання норм якості води в створах на кордоні областей;

б) для водокористувачів басейну в цілому при розробці басейнових екологічних програм, а також міждержавних басейнових екологічних програм, де враховується необхідність дотримання заданих норм якості води в прикордонних створах.

Для розрахунку величин ГДС речовин використовується сукупність фактичних або розрахункових вихідних даних, що включає: гідрографічні, морфометричні, розрахункові гідрологічні і гідрохімічні характеристики водних об'єктів у розрахункових ( контрольних, фонових, гирлових і т.д.) створах.

Екологічна оцінка є неодмінною умовою екологічного нормування якості поверхневих вод. Тому при виконанні екологічної оцінки треба передбачати зіставлення одержаних результатів із значеннями екологічних нормативів, встановленими для водного об'єкта. Це необхідно для аналізу відповідності (чи невідповідності) якості вод значенням ycix тих показників, котрі встановлені у результаті екологічного нормування якості вод для конкретного водного об'екта.





Реферат на тему: Розрахунок ГДС забруднюючих речовин у поверхневі води (курсовий проект)


Схожі реферати



5ka.at.ua © 2010 - 2016. Всі права застережені. При використанні матеріалів активне посилання на сайт обов'язкове.    
.