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 + (Qв/Qv) 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);
DT = g H ω / M CШ, (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 м0,5 /с;
Сш – коэффициент Шези,
Сш = 40 – 44 м0,5 /с;
φ = L /LН, (4.9)
где L – длина русла от сечения выпуска до расчетного створа;
LН – расстояние между этими параллельными сечениями в нормальном направлении.
3 Определение концентрации загрязнений при полном перемешивании сточных вод в произвольный момент времени t
C = t (CоQv +∑CвQв ) / V , (4.10)
где t = V/(Qv+∑ Qв – Qn);
V – объем водоема,
Qn – 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 / LН =500/250 = 2.
Определение коэффициента гидравлического смешения k:
k = ψ φ 
=1,5·2
=0,3291.
Определение коэффициента турбулентной диффузии по формуле (4.8):
DT = g H ω / M CШ = 9,81·15· 4 / 22,3· 40 = 0,659.
2 Определение кратности разбавления (см. формулу (4.4)):
n = (m Qв +Qv)/ Qv= (0,11·5·104 + 500)/500 = 12.
3 Определение периода полного обмена воды в водоеме (см. формулу 4.10):
t = V/(Qv+∑ Qв – Qn) = 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 – Св2 / ПДК2) = 0,001·(1 – 0,05/0,1) = = 0,0005 мг/л.
Допустимая концентрация фенола в очищенных сточных водах при сбросе
Со1 ≤ n (С1 m1 – Cв1) + Cв1 = 12·(0,0005 – 0) + 0 = 0,006 мг/л.
Концентрация фенола при условии полного перемешивания сточных вод в водоеме
С1 = t (С01 QV +
Cв1Qв)/V= 100 (0,006 · 500 + 0) / (5·106) = 0,00006 мг/л;
- по хрому (С04).
Максимально допустимая концентрация хрома в очищенных сточных водах
Сm44 = ПДК2(
) = ПДК4(l – Св7/ПДК7 – Св4/ПДК4) =
= 0,1·(l – 0,01/10 – 0,005/0,1) = 0,0949 мг/л.
Допустимая концентрация хрома в очищенных сточных водах при сбросе
Со4 ≤ n (Сm44 – Св4) + Св4 = 12 · (0,0949 – 0,005) + 0,005 = 1,0838 мг/л.
Определение концентрации хрома при условии полного перемешивания сточных вод в водоеме:
С4 = t ( Со4 Qv + ∑ Св4 Qв) / V = 100·(1,0838·500 + 0,005·5·104) / (5·106) =
= 0,015838 мг/л;