Расчет НДС для предприятий коммунального хозяйства

a  -  коэффициент,  зависящий от гидравлических условий смешения,

определяется  по формуле:

a  =  ζ ● φ ●  ³√E/q

где: ζ  -  коэффициент,  учитывающий место расположения выпуска,  для руслового выпуска (в стрежень реки) равен 1,5; при выпуске у берега 1; φ  -  коэффициент извилистости русла (отношение расстояния до контрольного створа по фарватеру к расстоянию по прямой);

E   -  коэффициент  турбулентной диффузии (м2/с), определяется  по формуле:

E  = Hср ●  v ср/ 200

где: Hср – ср. глубина реки (м), v ср - средняя скорость течения воды в реке (м/с)

Из формулы (4.1) можно получить значение концентрации вредного вещества в сточных водах, которая должна быть достигнута в результате их очистки:

Сст ≤γ • Q /q • (Спдк – Сф) + Спдк                      (4.2)

Рассмотрим подробнее методы расчета необходимой степени очистки СВ:

• Расчет необходимой  степени очистки сточных вод  по концентрации взвешенных веществ

Допустимое  содержание взвешенных веществ т, г/м3 в спускаемых в водотоки сточных водах определяется из следующего выражения:

γ •Q • b + q m = (γ • Q + q) (p + b)

откуда                                      m = p (γ • Q /q + 1) + b

где р  — допустимое по санитарным правилам увеличение содержания взвешенных веществ в водоеме после спуска сточных вод,  b  — содержание взвешенных веществ в водоеме до спуска сточных вод, мг/л.

Требуемая степень  очистки по взвешенным веществам D (%) определяется из следующего выражения: D= (C-m/C)*100,

где С — количество взвешенных веществ в сточной  воде до очистки, мг/л.

• Расчет максимальной температуры сточных вод

Для водотоков  указанная характеристика рассчитывается следующим образом:

Тст =  (γ • Q /q + 1) ∆Т + Тф

где Тст—максимальная температура спускаемых сточных вод;  Тф — максимальная температура воды водоема до места выпуска сточных вод в летнее время; ∆Т—допустимое повышение температуры воды водоема.

• Расчет допустимого  состава сточных вод по концентрации растворенных вредных веществ

При расчете  сброса сточных вод определяется значение Сст, обеспечивающее нормативное качество в контрольном створе по формуле:

Сст = n ● (СПДК   -  Сф ) + Сф                          

где:  n    -  кратность разбавления сточных вод водой реки; СПДК – предельно допустимая концентрация загрязняющего вещества,  мг/л;  Сф  - фоновая концентрация загр. вещества в водотоке выше выпуска сточных вод, мг/л.

Определение кратности  разбавления сточных вод водой реки производится по формуле:     

n  = γ  ● Q  + q / q

где:  γ -  коэффициент смешения, Q  — расчетный расход воды в реке 95% обеспеченности (м3/с); q — расчетный расход сточных вод (м3/с),

При Сф, примерно равным ПДК, сброс сточных вод с Сст>ПДК недопустим.

Необходимую степень  очистки можно определить по следующей  формуле:

δ = (Свх – Сст)/Свх 100%

где Свх –  концентрация ЗВ в сточных водах до очистки, (мг/л)

Исходные  данные

Вариант 3

Q=73,7

v =0,37

H=1,35

Тф=10,5

φ=1,7

q=2,72

L=500 м

р=0,25

 

 

Фоновая концентрация загрязняющего вещества выше выпуска  СВ, Сф мг/л:

Взв. вещества -  b=253

Этиленгликоль =0,05

Глицерин =0,5

Диметилформамид= 0,1

Толуол=0,1

Щавелевая кислота=0,2

Натрий фосфорнокислый=0,1

Сульфаты=851                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                 

Хлориды=16

Концентрация  примеси на входе, Свх (мг/л) :

Взв. вещества -  С=213

Этиленгликоль =1,3

Глицерин=0,1

Диметилформамид=4,6

Толуол=0,02

Щавелевая кислота=2,8

Натрий фосфорнокислый=0,2

Сульфаты=8,2

Хлориды=41,4

Температура СВ=21,6

ПДК диметилформамид=10 мг/л               ПДК толуол=0,5 мг/л

ПДК сульфаты=500 мг/л                             ПДК щавелевая кислота=0,5 мг/л

ПДК хлориды=350 мг/л                               ПДК натрий фосфорнокислый=3,5 мг/л

ПДК этиленгликоль=1 мг/л                        ПДК взвешенные вещества=0,75 мг/л

ПДК глицерин=0,5 мг/л

Расчёт

γ  = 1 – exp(-a  ³√L) / 1 + (Q/q) ● exp(-a  ³√L)

γ  = 1 – 2.71(-0.153 ³√500) / 1 + 27 ● 2.71(-0.153  ³√500)=0.08

a  =  ζ ● φ ● ³√E/q

a  =  1 ● 1.7 ● ³√0.00074=1.7*0.09=0.153

 

E  = Hср ● v ср/ 200

E  = 1,35● 0,37/ 200=0,002 м²/с

 

Сст ≤γ • Q /q • (Спдк – Сф) + Спдк

1) Сст ≤ 0.08 • 73.7 /2.72 • (0.75-253) + 0.75 (взв. вещ-во)

-554.2 ≤ -546.04 – удовл. неравенству

2) 3,09≥3,06-неудовл. неравенству (этиленг)

3) 0,5=0,5 удовл. неравенству(глицер)

4) 31,78≥31,48 неудовл. неравенству(диметилф)

5)1,38≥1,37 неудовл. неравенству(толуол)

6) 1,16≥1.15 неудовл. неравенству(щав.кис-та)

7) 10,98≥10,88 неудовл. неравенству(натрий)

8)-272,2≤-261,7 удовл. неравенству(сульфаты)

9)1084,8≥1074,8 неудовл. неравенству(хлориды)

Сст • q  + Сф • γ • Q ≤ (γ • Q + q) •  Спдк

1) -1413,48≤ 6,5 удовл. неравенству(взв. вещ-во)

2)  8,7≥ 8,62неудовл. неравенству (этиленг)

3) 4,31=4,31 удовл. неравенству(глицер)

4) 95,8≥ 86,2 неудовл. неравенству(диметилф)

5) 4,35≥ 4,31неудовл. неравенству(толуол)

6)  4,33 ≥ 4,31 неудовл. неравенству(щав.кис-та)

7 ) 30,47 ≥ 30,17неудовл. неравенству(натрий)

8) 4280,5≤ 4310 удовл. неравенству(сульфаты)

9) 3045,06≥ 3017 неудовл. неравенству(хлориды)

 

 m = p (γ • Q /q + 1) + b

 m = 0,25 (0,08• 73,7 /2,72 + 1) + 253=253,39

 

D= (C-m/C)*100

D= (213-253,39/213)*100=21181

 

Тст =  (γ • Q /q + 1) ∆Т + Тф

Тст =  0,39*21,6+10,5=18,92

 

Сст = n ● (СПДК   -  Сф ) + Сф                          

1) Сст = 3,2● (0,75-253) +253=-554,2

2) Сст = 3,2● (1-0,05) +0,05=3,09

3) Сст = 3,2● (0,5-0,5) +0,5=0,5

4) Сст = 3,2● (10-0,1) +0,1=31,78

5) Сст = 3,2● (0,5-0,1) +0,1=1,38

6) Сст = 3,2● (0,5-0,2) +0,2=1,16

7) Сст = 3,2● (3,5-0,1) +0,1=10,98

8) Сст = 3,2● (500-851) +851=-272,2

9) Сст = 3,2● (350-16) +16=1084,8

 

n  = γ  ● Q  + q / q

n  = 0,08  ●73,7  + 2,72 / 2,72=3,2

 

При Сф, примерно равным ПДК, сброс сточных вод с Сст>ПДК недопустим (глицерин) =>рассчитываем степень очистки

δ = (Свх – Сст)/Свх 100%

δ этиленгликоль= (1,3-3,09)/1,3 *100%=-137,7 %

δ щавелевая кислота=(2,8-1,16)/2,8*100%=58,6%

δ взвешенные вещества= (213+554,4)/213*100%=360,3%

δ глицерин= (0,1-0,5)/0,1*100%= -400%

δ диметилформамид=(4,6-31,78)/4,6*100%= -590,9 %

δ толуол = (0,02-1,38)/0,02*100%= -6800%

δ натрий фосфорнокислый = (0,2-10,98)/0,2*100%= - 5390%

δ хлориды= (41,4-1084,8)/4104*100%= -2520,3%

δ сульфаты= (8,2-272,2)/8,2*100%= 3419,5%

=> очистка применяется для сульфатов, щавелевой кислоты и взвешенных веществ, для остальных веществ это не требуется.

Ответы  на контрольные вопросы: 

1. В городскую водосточную сеть разрешается принимать только поверхностные сточные воды, которые не приведут к нарушению работы и сохранности водосточных сетей и сооружений, и не представляют опасности для обслуживающего персонала.

В природные  водные объекты – такие же требования, что и в городскую водосточную  сеть.

2. Необходимая степень очистки производственных сточных вод рассчитывается по следующим формулам: m = p (γ • Q /q + 1) + b; D= (C-m/C)*100; Сст ≤γ • Q /q • (Спдк – Сф) + Спдк.

 

Практическая  работа №5

Расчет  НДС для предприятий коммунального  хозяйства

Цель лабораторной работы: Закрепление и углубление теоретических знаний по разделу «Принципы расчета нормативов допустимых сбросов для водных объектов».

Часть I

Задание к I части работы:

1. Используя  нормативную и учебную литературу изучить методы расчета НДС

2. Рассчитать  НДС загрязняющих веществ со сточными водами после очистных сооружений методом В.А. Фролова – И.Д. Родзиллера

Вид водопользования - рыбохозяйственный I категории, предприятие Томской области.

Основные  положения

Расчетная величина норматива допустимого сброса тесно  связана с числовым значением  норматива качества вод водных объектов.

Нормативы качества воды разрабатываются для условий питьевого, хозяйственно-бытового и рыбохозяйственного водопользования, определяемых в соответствии с действующим законодательством.

Нормативы качества воды водного объекта включают:

• общие требования к составу и свойствам поверхностных вод для различных видов водопользования;

• перечень предельно  допустимых концентраций (ПДК) веществ в воде водных объектов питьевого и хозяйственно-бытового водопользования;

• перечень ПДК  веществ для водных объектов рыбохозяйственного значения.

При сбросе сточных  вод или других видах хозяйственной деятельности, влияющих на состояние водных объектов, используемых для питьевых и хозяйственно-бытовых целей, нормативы качества вод или их природныйсостав и свойства выдерживаются на водотоках начиная со створа, расположенного на 1 км выше ближайшего по течению пункта водопользования (водозабор для питьевого и хозяйственно-бытового водоснабжения, места купания, организованного отдыха, территория населенного пункта и т.п. вплоть до самого места водопользования), а на водоемах - на акватории в радиусе 1 км от пункта водопользования.

В водохранилищах и в нижнем бьефе плотины гидроэлектростанции, работающей в резко переменном режиме, учитывается возможность воздействия на пункты водопользования обратного течения при резкой смене режима работы электростанции или прекращении ее работы.

При сбросе сточных  вод или других видах хозяйственной деятельности, влияющих на состояние водных объектов рыбохозяйственного значения, нормативы качества поверхностных вод или их природные состав и свойства (в случае природного превышения этих нормативов) соблюдаются на протяжении всего участка водопользования начиная с контрольного створа (контрольный створ - поперечное сечение водного потока, в котором контролируется качество воды), но не далее чем 500 м от места сброса сточных вод или расположения других источников загрязнения поверхностных вод (мест добычи полезных ископаемых, производства работ на водном объекте и т.п.).

В случае одновременного использования водного объекта или его участка для различных нужд для состава и свойств его вод принимаются наиболее жесткие нормы качества воды из числа установленных.

Для веществ, относящихся  к 1 и 2 классам опасности при всех видах водопользования, НДС определяются так, чтобы для веществ с одинаковым лимитирующим признаком вредности (ЛПВ), содержащихся в воде водного объекта, сумма отношений концентраций каждого вещества к соответствующим ПДК не превышала 1.

Для сбросов  сточных вод в черте населенного пункта НДС определяются исходя из отнесения нормативных требований к составу и свойствам воды водных объектов к самим сточным водам

Если фоновая  загрязненность водного объекта по каким-либо показателям не позволяет обеспечить нормативное качество воды в контрольном пункте, то НДС по этим показателям разрабатываются исходя из отнесения нормативных требований к составу и свойствам воды водных объектов к самим сточным водам.

Для тех веществ, для которых нормируется приращение к природному естественному фону, НДС определяются с учетом этих допустимых приращений к природному фоновому качеству воды.

 Величины НДС разрабатываются и утверждаются для действующих и проектируемых организаций-водопользователей. Разработка величин НДС осуществляется как организацией-водопользователем, так и по его поручению проектной или научно-исследовательской организацией. Если фактический сброс действующей организации-водопользователя меньше расчетного НДС, то в качестве НДС принимается фактический сброс. За исключением показателей, значения которых возрастают после биологической очистки (например, нитриты и нитраты).

НДС разрабатываются  на пять лет. Пересмотр и уточнение НДС осуществляются до истечения срока их действия в следующих случаях:

• при изменении  более чем на 20% показателей, определяющих водохозяйственную обстановку на водном объекте (появление новых и изменение параметров существующих сбросов сточных вод и водозаборов, изменение расчетных расходов водотока, фоновой концентрации и др.);

• при изменении  технологии производства, методов очистки сточных вод, параметров сброса;

• при утверждении  в установленном порядке нормативов допустимого воздействия на водные объекты.

 

Расчеты

Исходные  материалы

Q=73,7 м3/c

V=0,37м/с

H=1,35 м

φ =1,05

q=2,72 м3/с

                   Сфон, мг/л                               ПДК               концентрация примеси на выходе

Взв.вещества	7,2	-	Взвеш.вещества	213
Сухой остаток	351	1000	Сухой остаток	850
БПК полный	2,1	3,0	БПК полный	243,2
Нефтепродукты	0,21	0,05	Нефтепродукты	0,13
Аммоний	0,28	0,5	Аммоний солевой	25,9
Нитриты	0,035	0,08	Нитриты (ион)	0,21
Нитраты	8,2	40,0	Нитраты (ион)	1,2
Сульфаты	20	100	Сульфаты	8,2
Хлориды	2	300	Хлориды	41,4