Этапы проведения расчетов по методу Фролова-Родзиллера.

1 Определение кратности разбавления по формуле (4.4).

2 Определение коэффициента смещения по формулам (4.7 – 4.9):

 

m=1-e^-k/1 + (Q_в/Q_v) e^-k, (4.7)

 

где k – коэффициент гидравлических условий смешения;

 

k = ψ φ .

 

ψ – коэффициент учета расположения места выпуска сточных вод (для берегового выпуска ψ = 1, для выпуска в сечение русла ψ = 1,5);

 

D_T = g H ω / M C_Ш, (4.8)

 

где g – ускорение свободного падения;

Н – средняя глубина русла;

ω – средняя по сечению русла скорость течения реки на удалении L от места выпуска сточных вод;

М – функция коэффициента Шези для воды;

 

М = 22,3 м^0,5 /с;

С_ш – коэффициент Шези,

 

С_ш = 40 – 44 м^0,5 /с;

 

 

φ = L /L_Н, (4.9)

 

где L – длина русла от сечения выпуска до расчетного створа;

L_Н – расстояние между этими параллельными сечениями в нормальном направлении.

3 Определение концентрации загрязнений при полном перемешивании сточных вод в произвольный момент времени t

 

C = t (C_оQ_v +∑C_вQ_в ) / V , (4.10)

 

где t = V/(Q_v+∑ Q_в – Q_n);

V – объем водоема,

Q_n – потери расхода воды в водоеме без уноса загрязнений (от испарения).

4 Определение допустимой концентрации загрязнений сточных вод производится по формуле (4.5).

5 Определение максимально допустимой концентрации в очищенных сточных водах производится в соответствии с формулой

 

. (4.11)

 

Пример расчета допустимого состава сточных вод

 

Для машиностроительного предприятия, расположенного вблизи реки, требуется оценить возможность сброса производственных сточных вод в реку (водоем I категории).

 

Решение (вариант №1)

 

1 Определение коэффициента смешения m (см. формулу (4.7)):

 

m=1- 2,718^-0,329/1 + (5·10⁴/5·10²))· 2,718^-0,329= 0,11.

Определение коэффициента φ (формула 4.9):

φ = L / L_Н =500/250 = 2.

Определение коэффициента гидравлического смешения k:

 

k = ψ φ =1,5·2=0,3291.

Определение коэффициента турбулентной диффузии по формуле (4.8):

 

D_T = g H ω / M C_Ш = 9,81·15· 4 / 22,3· 40 = 0,659.

 

2 Определение кратности разбавления (см. формулу (4.4)):

 

n = (m Q_в +Q_v)/ Q_v= (0,11·5·10⁴ + 500)/500 = 12.

3 Определение периода полного обмена воды в водоеме (см. формулу 4.10):

 

t = V/(Q_v+∑ Q_в – Q_n) = 5·10⁶ /(500 + 5·10⁴ – 500) = 100 ч.

 

4 Определение концентрации примесей в водоеме при полном перемешивании сточных вод в момент времени t:

- по фенолу ().

Максимальная допустимая концентрация в очищенных сточных водах

 

С¹ _m1 = ПДК₁(1-2)= ПДК₁(1 – С_в2 / ПДК₂) = 0,001·(1 – 0,05/0,1) = = 0,0005 мг/л.

 

Допустимая концентрация фенола в очищенных сточных водах при сбросе

 

С_о¹ ≤ n (С¹ _m1 – C_в1) + C_в1 = 12·(0,0005 – 0) + 0 = 0,006 мг/л.

 

Концентрация фенола при условии полного перемешивания сточных вод в водоеме

 

С₁ = t (С₀₁ Q_V +C_в1Q_в)/V= 100 (0,006 · 500 + 0) / (5·10⁶) = 0,00006 мг/л;

 

- по хрому (С₀⁴).

Максимально допустимая концентрация хрома в очищенных сточных водах

 

С_m4⁴ = ПДК₂() = ПДК₄(l – С_в7/ПДК₇ – С_в4/ПДК₄) =

= 0,1·(l – 0,01/10 – 0,005/0,1) = 0,0949 мг/л.

 

Допустимая концентрация хрома в очищенных сточных водах при сбросе

 

С_о⁴ ≤ n (С_m4⁴ – С_в4) + С_в4 = 12 · (0,0949 – 0,005) + 0,005 = 1,0838 мг/л.

 

Определение концентрации хрома при условии полного перемешивания сточных вод в водоеме:

 

С₄ = t ( С_о⁴ Q_v + ∑ С_в4 Q_в) / V = 100·(1,0838·500 + 0,005·5·10⁴) / (5·10⁶) =

= 0,015838 мг/л;