Приложение И. Расчет степени очистки (допустимой мутности) сбросной воды

Приложение И

Расчет степени очистки (допустимой мутности) сбросной воды

И.1 При выпуске осветленной сбросной воды с карты намыва в водоем поступает некоторое количество пылеватых и глинистых частиц грунта. Предельно допустимое увеличение концентрации взвешенных веществ в воде водоема регламентировано СанПиН 2.1.5.980 и ГН 2.1.5.1315.

Предельно допустимое содержание взвешенных веществ в воде водоема , мг/л, при смешивании со сбросной водой определяют по формуле

, (И.1)

где - допустимое по нормам увеличение концентрации взвешенных веществ в воде после спуска в водоем сбросной воды, мг/л для водоемов хозяйственно-питьевого водопользования, мг/л для водоемов, предназначенных для купания, спорта и отдыха;

а - коэффициент смешения;

Q - расход воды водоема у места выпуска сбросной воды, ;

q - средний расход сбросной воды, выпускаемой в водоем, ;

- содержание взвешенных веществ (фоновое) в воде водоема, мг/л.

Коэффициент смешения определяют по формуле

, (И.2)

где - коэффициент, учитывающий гидравлические факторы смешения;

L - расстояние по фарватеру водоема от места выпуска сбросной воды до расчетного створа, м.

Коэффициент, учитывающий гидравлические факторы смешения, определяют по формуле

, (И.3)

где - коэффициент извилистости водоема - отношение длины водоема по фарватеру от места выпуска сбросной воды до расчетного створа к длине водоема по прямой на этом же участке :

; (И.4)

- коэффициент, зависящий от места выпуска сбросной воды: при выпуске у берега ; при выпуске в фарватер ;

Е - коэффициент турбулентной диффузии, определяемый по формуле

, (И.5)

здесь V - средняя скорость течения воды на участке между выпуском сбросных вод и расчетным створом, м/с;

Н - средняя глубина водоема на том же участке, м;

С - коэффициент Шези, для равнинных водоемов С = 40;

m - коэффициент шероховатости Буссинеска .

При указанных значениях m и С получен результат 2mC = 200, таким образом, E = V H / 200.

Кратность разбавления определяют по формуле

. (И.6)

И.2 Пример расчета

И.2.1 Исходные данные: Q - расход воды в водоеме, q = 900 ; L - расстояние по фарватеру от места выпуска сбросной воды до створа пункта водопользования, L = 500,0 м; мг/л - водоем хозяйственно-питьевого водопользования; - фоновое содержание взвешенных веществ в воде водоема, мг/л; V - средняя скорость течения воды в водоеме, V = 0,7 м/с; Н - средняя глубина воды, Н - 1,0 м; - коэффициент извилистости водотока объекта, ; - коэффициент, зависящий от места выпуска, при выпуске у берега .

Земснаряд производительностью (средний расход сбросной воды q = 1,11 ) за 10 мес. должен разработать 0,5 млн грунта, гранулометрический состав которого приведен в таблице И.1.

Таблица И.1 - Гранулометрический состав грунта в карьере

d, мм	Свыше 1,0	1,0-0,5	0,5-0,25	0,25-0,1	0,1-0,05	0,05-0,01	Менее 0,01
Содержание фракций , %	-	0,1	10,1	63,2	18,0	8,5	0,1
Кумулятивный гранулометрический состав , %	-	0,1	10,2	73,4	91,4	99,9	100,0

В проекте принято, что на карте намыва должны осаждаться частицы грунта крупнее 0,01 мм.

И.2.2 Решение

Минимальная длина прудка-отстойника на карте намыва для осаждения частиц грунта крупнее 0,01 мм составляет

м,

где - минимально допустимая длина прудка-отстойника на карте намыва, м;

- коэффициент, учитывающий несовершенство работы прудка-отстойника, ;

В, - ширина и глубина воды в прудке-отстойнике, м;

- средняя скорость движения потока воды в отстойнике,

м/с;

q - средний расход земснаряда по воде, ;

- гидравлическая крупность (скорость осаждения частиц грунта), для частиц грунта 0,01 мм м/с.

По проекту из прудка-отстойника карты намыва со сбросной водой в водоем поступают частицы грунта меньше 0,01 мм, количество которых по данным таблицы И.1 составляет 0,1%, или 0,001 д.е.

Объем отмытых частиц грунта меньше 0,01 мм составляет

,

где - количество пылеватых и глинистых частиц меньше 0,01 мм, ;

- объем разрабатываемого грунта по проекту, ;

- количество пылеватых и глинистых частиц, отмываемых со сбросной водой, д.е., , или 0,001 д.е. по таблице И.1.

Средняя концентрация пылеватых и глинистых частиц меньше 0,01 мм в сбросной воде составляет

т/с,
или 27000 мг/с,

где - средняя концентрация пылеватых и глинистых частиц в сбросной воде, мг/л;

- средняя плотность грунта, ;

- время работы земснаряда по проекту, месяцы;

, , - дни, часы, секунды соответственно.

При работе земснаряда среднее содержание взвешенных веществ (пылеватых и глинистых частиц) , мг/л, в сбросной воде составит

, или 24,3 мг/л,

где - содержание взвешенных веществ в сбросной воде, мг/л.

Предельно допустимое содержание взвешенных веществ в воде водоема при смешивании со сбросной водой составляет

мг/л,

где - допустимое по нормам увеличение концентрации взвешенных веществ в воде после спуска в водоем сбросной воды, мг/л; мг/л для водоема хозяйственно-питьевого водопользования;

а - коэффициент смешения, а = 0,0027;

Q - расход воды водоема у места выпуска сбросной воды, Q = 900,0 ;

- содержание взвешенных веществ в воде водоема, мг/л.

Коэффициент турбулентной диффузии равен

,

где V - средняя скорость течения воды в водоеме, V = 0,7 м/с;

Н - средняя глубина воды в водоеме, Н = 1,0 м.

Коэффициент, учитывающий гидравлические факторы смешения, равен

,

где - коэффициент извилистости водного объекта, ;

- коэффициент, зависящий от места выпуска: при выпуске у берега .

Коэффициент смешения равен

.

Кратность разбавления сбросной воды земснаряда потоком воды водного объекта n = (Q + q) / q= (900,0 + 1,11) / 1,11 = 811,8 раза.

Мутность (средняя концентрация пылеватых и глинистых грунтовых частиц в сбросной воде) после осветления в прудке-отстойнике длиной 36,5 м и прохода через сбросной колодец карты намыва составляет мг/л и меньше допустимой концентрации взвешенных частиц в водоеме мг/л.

И.2.3 Следовательно, в процессе намыва грунта и осаждения частиц крупностью более 0,01 мм на карте намыва в прудке-отстойнике сбросная вода земснаряда удовлетворяет экологическим требованиям в водоеме хозяйственно-питьевого назначения.