Методические рекомендации по расчету смешения и разбавления сточных вод в поверхностных водных объектах

1. При сбросе сточных вод в реки и водоемы увеличение концентрации взвешенных веществ в максимально загрязненной струе водного объекта на расстоянии L от выпуска в общем виде определяется формулой:

(1)

где С_{ст i} - концентрация взвешенных веществ в сточных водах, поступающих через выпуски, расположенные у берега, примыкающего к максимально загрязненной струе;

С_{ст k} - то же через все выпуски, расположенные на противоположном берегу;

С_е - содержание взвешенных веществ в воде водного объекта выше первого по течению выпуска сточных вод;

i - число выпусков, образующих максимально загрязненную струю;

k - число выпусков, образующих на противоположном берегу минимально загрязненную струю;

n_i - разбавление сточных вод в максимально загрязненой струе на расстоянии L_i от соответствующего выпуска до рассчитываемого створа;

n_k - разбавление сточных вод в минимально загрязненной струе на расстоянии L_k от соответствующего выпуска до того же рассчитываемого створа.

2. Концентрация консервативных* вредных веществ в максимально загрязненной струе расчетного створа определяется по формуле:

(2)

где С_{ст i} и С_{ст k} - концентрация расчетного консервативного вещества в

сточных водах выпусков с индексом i - у берега, с которого производится выпуск стоков, с индексом k - с противоположного берега;

С_е - концентрация того же вещества в воде водного объекта выше первого по течению выпуска сточных вод;

m - номера выпусков сточных вод с берега, примыкающего к максимально загрязненной струе;

Z - то же с противоположного берега.

_______________________

* Вещества, концентрация которых изменяется только путем разбавления, называются консервативными; вещества, концентрация которых в воде водного объекта изменяется в результате физико-химических и биохимических процессов, - неконсервативными.

3. Разбавление сточных вод в максимально загрязненной струе определяется по формуле:

(3)

где а - коэффициент смешения для максимально загрязненной струи;

q - расход сточных вод, м³/с;

Q - расход воды в реке 95% обеспеченности, м³/с.

Разбавление сточных вод в минимально загрязненной струе определяется по формуле:

(4)

где β - коэффициент смешения для минимально загрязненной струи.

4. Концентрация неконсервативных органических веществ, подвергающихся в водном объекте биохимической деструкции, определяется по формуле:

(5)

где k - коэффициент неконсервативности загрязняющего вещества, одинаковый для сточных вод и воды водного объекта (определяется экспериментально);

С_{ст i} и С_{ст k} - концентрация расчетных неконсервативных веществ в сточных водах выпусков с индексом i - у берега, с которого производится выпуск стоков, с индексом k - с противоположного берега;

t₁ - время перемещения воды в водном объекте от первого (верхнего) выпуска до расчетного створа;

t_i и t_k - то же от соответствующего выпуска до расчетного створа.

5. Температура воды водного объекта при сбросе сточных вод (без учета остывания) определяется по формуле:

(6)

где Т_е - температура воды водного объекта выше выпуска сточных вод;

T_i - температура сточных вод, поступающих с берега, примыкающего к максимально загрязненной струе;

T_k - то с противоположного берега.

Разбавление сточных вод в реках рассчитывается по методу Фролова-Родзиллера, в водоемах и водохранилищах - методами, предложенными Руффелем М.А. или Караушевым А.В. При определении коэффициентов смешения учитывают извилистость реки, место расположения выпусков, турбулентность потока, шероховатость русла и другие гидравлические параметры приемника сточных вод.

6. В практике предварительных расчетов широко применяется понятие кратности разбавления сточных вод.

Кратность разбавления «n» является наиболее универсальной характеристикой приемника сточных вод, показывающей, во сколько раз снизится концентрация загрязняющих веществ в воде водного объекта на участке от места сброса до расчетного створа. При известном фоновом загрязнении вод водного объекта кратность разбавления определяется формулой:

(7)

где С_ст - концентрация загрязняющего вещества в сточных водах, мг/л;

С_е - концентрация загрязняющего вещества в воде водного объекта, мг/л;

С_mах - максимальная концентрация загрязняющего вещества в заданном расчетном створе, мг/л.