 |
Сточные воды тепловых электростанций
|
|
|
|
Нагретые сточные воды тепловых электростанций и других производств
причиняют «тепловое загрязнение», которое угрожает довольно серьезными
последствиями: в нагретой воде меньше кислорода, резко изменяется термический режим, что отрицательно влияет на флору и фауну водоемов, при этом возникают благотворные условия для массового развития в водохранилищах сине-зеленых водорослей - так называемого «цветения воды».
При использовании в технологических процессах вода загрязняется различными органическими и минеральными веществами, в том числе и ядовитыми. Одним из источников загрязнения окружающей среды вредными веществами, и в первую очередь тяжелыми металлами, являются сточные воды гальванических производств.
- 5-
Расчет характеристик сбросов сточных вод предприятий в водоемы
Технологический цикл одного из промышленных предприятий требует потребления значительных количеств воды. Источником, обычно, является расположенная недалеко от предприятия река. Пройдя технологический цикл, вода, практически полностью возвращается в реку в виде сточных вод промышленного предприятия. В зависимости от профиля предприятия сточные воды могут содержать самые различные вредные по санитарно-токсикологическому признаку химические компоненты. Их концентрация, как правило, во много раз превышает концентрацию этих компонентов в реке. На некотором расстоянии от места сброса сточных вод вода
реки берется для нужд местного водоиспользования самого разного характера
(например, бытового, сельскохозяйственного). В задаче необходимо вычислить
концентрацию наиболее вредного компонента после разбавления водой реки сточной воды предприятия в месте водопользования и проследить изменение этой концентрации по фарватеру реки. А также определить предельно допустимый сток (ПДС) по заданному компоненту в стоке. Характеристика реки: скорость течения - V, средняя глубина на участке - Н, расстояние до места водопользования - L, расход воды в реке – Q1; шаг, с которым необходимо проследить изменение концентрации токсичного компонента по фарватеру реки- LS.
|
|
|
Характеристика стока: вредный компонент, расход воды -Q2, концентрация
вредного компонента - С, фоновая концентрация -Сф, пре дельно допустимая концентрация - ПДК.
Варианты к расчету характеристик сбросов сточных вод предприятий в водоемы:
| Вредный компонент | ПДК, мг/л | Q1, М3/С | Q2, М3/C | V, М/С | Н, м | L, м | С, мг/л | LS, м | Сф, мг/л |
| Сг | 0,01 | 0.7 | 0.9 | 0.5 | 0.1 |
ε=1; LФ/Lпр=1
- 6 -
РЕШЕНИЕ:
Многие факторы: состояние реки, берегов и сточных вод влияют на быстроту
перемещения водных масс и определяют расстояние от места выпуска сточных
вод (СВ)до пункта полного смешивания.
Однако приходится считаться с тем фактором, что на некотором расстоянии
ниже спуска СВ смешивание будет не полным. В связи с этим реальную кратность
разбавления в общем случае следует определять по формуле:
К = γ-Ql+Q2
Q2 '
где у - коэффициент, степень полноты сточных вод в водоеме.
Условия спуска сточных вод в водоем принято оценивать с учетом их влияния у
ближайшего пункта водопользования, где следует определять кратность разбавления.
Расчет ведется по формулам:
1- β
у = (Q1/ Q2)β
β = ехр(-α * 
),
где α -коэффициент, учитывающий гидрологические факторы смешивания.
L- расстояние до места водозабора.
α = ε·(Lф/ Lnp) · 
,
где ε -коэффициент, зависящий от места выпуска стока в реку. ε =1, при выпуске
у берега.
Lф/Lпр - коэффициент извилистости реки, равный отношению расстояния по фарватеру полной длины русла от выпуска СВ до места ближайшего водозабора к расстоянию между этими двумя пунктами по прямой.
|
|
|
- 7 -
Исходя из того, что в данной задаче предполагается, что исследуемые реки являются равнинными, найдем D-коэффициент турбулентной диффузии,
D = V*Н = 1 ·0,9 = 0,0045
200 200
где V-средняя скорость течения, м/с;
Н - средняя глубина, м.
Зная D, найдем:
α = 
β= 
γ= 
Итак, реальная кратность разбавления равна:
К= 0,025*40+0,7 =2428
0,7
,
Реальная концентрация вредного компонента в водоеме в месте ближайшего
водозабора вычисляется по формуле:
Св = (С - Сф) = 0.5 - 0.001 = 0.2
К 2.428
0,2 > 0.01, это значит что эта величина превышает ПДК
Необходимо также определить, какое количество загрязняющих веществ может
быть сброшено предприятием, чтобы не превышать нормативы. Расчеты проводятся только для консервативных веществ по санитарно - токсикологическому показателю вредности. Расчет ведется по формуле:
Сст.пред.= К·(ПДК - Сф) + ПДК=2,428(0,01-0,001)+0.01=0.032 мг/л=0.000032.мг/м3
где Сст.пред.- максимальная (предельная) концентрация, которая может быть
допущена в СВ, или тот уровень очистки СВ, при котором после их смешивания с
водой в водоеме у первого (расчетного) пункта водопользования степень загрязнения
не превышает ПДК.
Предельно допустимый сток ПДС рассчитывается по формуле:
ПДС = Сст.пред ·Q2 = 0,000032 ·0,7 = 2,24·10-5 мг/с
- 8 -
Построим график распределения концентрации вредного компонента
В зависимости от расстояния до места сброса СВ по руслу реки с шагом LS=15 м, Св=f(L):
 |
Выводы: Решив данную задачу, мы получили реальную концентрацию вредного компонента в водоеме в месте ближайшего водозабора, Св=0,2, она получилась больше чем предельно допустимая концентрация вредных веществ в водоеме, а это означает, что водоем очень сильно загрязнен, и требует немедленной очистки, а предприятие, сбрасывающее в него свои сточные воды необходимо проверить на санитарные нормы.
- 9 -
Список использованной литературы:
1) Подобедов Н.с. Природные ресурсы Земли и охрана окружающей среды.
М, Недра, 1985.
2) Сладкопевцев с»: Системы природопользования. М, МНЭПУ, 1998.
З) Арустамов Э. А. и др. Природопользование: Учебник. - 7 -е изд. перераб. И доп. - М.: Издательско-торговая корпорация «Дашков И Ко», 2005.
|
|
|
4) Гурова Т. Ф., Основы экологии и рационального природопользования: Учеб.
пособие / Т. Ф. Гурова, Л. В. Назаренко. - М.: Издательство Оникс, 2005.
5) Зеленов В.А. Основы экономики природопользования и охрана окружающей
среды. Уч. пособие для ВУЗов. - Ярославль, 1987.
- 10 -
|
|
|
