Сооднос на разредување. Анализа на биотест - интегрален метод за проценка на квалитетот на еколошките објекти Едукативен и методолошки прирачник

Наредба на Министерството за природни ресурси на Русија од 4 декември 2014 година N 536 „За одобрување на критериумите за класификација на отпадот во класи на опасност I - V според степенот на негативно влијание врз животната средина“ (Регистрирано во Министерството за правда на Русија на 29 декември 2015 година N 40330)

III. Однос на разредување на воден екстракт од отпад, при што нема штетно влијание врз водните организми

III. СТАПКА НА РАЗРЕДУВАЊЕ НА ЕКСТРАКТ НА ВОДА ОД ОТПАДОТ,

КАЈ КОЈ НЕМА ШТЕТНО ДЕЈСТВО ВРЗ ХИДРОБИОНИТЕ

12. Определувањето на факторот на разредување (Cr) на воден екстракт од отпад, во кој нема штетно влијание врз водните организми, се заснова на биотестирање на воден екстракт од отпад - студија за токсичниот ефект врз водните организми на воден екстракт од отпад добиен со употреба на вода, чии својства се утврдени со методот на биотестирање што се користи при маса сооднос на отпадот и водата е 1:10.

13. Одредувањето на факторот на разредување на водениот екстракт од отпадот, кај кој нема штетно дејство врз водните организми, се врши според сертифицирани мерни техники (методи), информации за кои се содржани во Федералниот информативен фонд за обезбедување униформноста на мерењата во согласност со Федералниот закон од 26 јуни 2008 година. N 102-FZ „За обезбедување униформност на мерењата“ (Собрано законодавство на Руската Федерација, 2008 година, N 26, чл. 3021; 2011 година, N 30, чл.4590, N 49, чл.7025, 2012, N 31, чл.4322, 2013, бр.49, член 6339; 2014, бр.26, член 3366).

14. При определување на односот на разредување на воден екстракт од отпад, кај кој нема штетно дејство врз хидробионтите, се користат најмалку два испитни објекти од различни систематски групи (дафнија и цилијати, цериодафнија и бактерии или алги), на пример, стапката на смртност на раковите Ceriodaphnia affinis не е поголема од 10% за 48 часа (BKR10-48), смртноста на раковите Ceriodaphnia dubia не повеќе од 10% за 24 часа (BKR10-24) или смртноста на раковите Stramagnaphnia не повеќе од 10% за 96 часа (BKR10-96) и намалување на нивото на флуоресценција на хлорофилот и намалување на бројот на клетки на алгата Scenedesmus quadricauda за 20% за 72 часа (BKR20-72). Конечниот резултат се зема како класа на опасност идентификувана на предметот за тестирање што покажа поголема чувствителност на анализираниот отпад.

При проучување на екстракти од вода од отпад со висока содржина на сол (содржината на сув остаток во испитуваниот воден екстракт е повеќе од 6 g/dm3), се користат најмалку два испитни објекти кои се отпорни на висока содржина на сол од различни систематски групи, за на пример, смртноста на раковите Artemia salina не е повеќе од 10% за 48 часа (BKR10-48) и со намалување на нивото на флуоресценција на хлорофилот и намалување на бројот на клетките на алгата Phaeodactylum tricomutum за 20% во 72 часа (BKR20-72).

Разредувањето е еден од главните фактори во третманот на отпадните води. Иако разредувањето не ја менува вкупната количина на загадувач што влегува во водното тело (приемник за отпадна вода), ефектот на неутрализирање е многу значаен. Разредувањето го има истиот ефект и на конзервативните и на неконзервативните супстанции. Разредувањето на отпадната вода во протокот на приемник на отпадна вода е предизвикано од мешање на контаминирани струи со соседни, почисти струи под влијание на турбулентно мешање.

Во пресметковната практика се користат следните концепти: фактор на разредување nи фактор на мешање А. Факторот на разредување е квантитативна карактеристика на интензитетот на процесот на намалување на концентрацијата на загадувачи во резервоарите или водотеците предизвикани од мешање и разредување на отпадните води во околната водена средина.

Мноштвото на општото (вкупно) разредување се изразува со производот:

n = n n ·n основни(2.3)

Каде n n– мноштво на почетно разредување, поради поинтензивно разредување во почетната зона на разредување; n основа– мноштво на главното разредување.

При испуштање на отпадни води во водотеци и во зони на стабилни еднонасочни текови на акумулации, почетното разредување се пресметува според Н.Н. Лапшев.

Почетното разредување треба да се земе предвид во следниве случаи:

- за притисок, концентрирани и дисперзивни испуштања на отпадни води во однос на брзините во приемникот за отпадна вода ( Встр) и во излезниот дел од излезот за отпадна вода ( Внадвор): Внадвор > 4 В R;

– кога апсолутната вредност на брзината на протокот во излезниот дел од излезот на отпадната вода е повеќе од 2 m/s (при помали брзини, почетното разредување не се пресметува).

Почетниот фактор на разредување се пресметува на следниов начин:

1) Брзината се наоѓа на оската на млазот

В 0 = В p + Δ В (2.4)

каде Δ V -вишок на брзината на протокот на реката над брзината на оската на млазот (поставена во рамките на 0,1...0,15 m/s).

2) дадено со бројот на излезните отвори на главата за испуштање на отпадните води и брзината на проток во делот за излез. Внадвор (2...5 m/s), определете го дијаметарот на делот за излез:

Каде q– потрошувачка на отпадна вода што се испушта преку испустот на отпадна вода, m 3 /s; дијаметарот е заокружен надолу во множители од 0,05 m.

3) Параметарот се пресметува Т(сооднос на брзина) м = ВР / Визлез и сооднос ( В 0 /Встр) – 1

4) според номограмот (слика 2.1) односот на дијаметарот на контаминираниот млаз (точка) во почетната област на разредување ( г) до дијаметарот на излезниот дел од излезот за отпадна вода ( гнадвор);

5) Се пресметува дијаметарот на неограничениот млаз во делот за дизајнирање

6) Односот на почетното разредување без да се земе предвид ограничувањето на млазот (кога дијаметарот на местото ( г) е помала од просечната длабочина на водата во реката ( Н

(2.7)

7) Односот на почетното разредување земајќи го предвид ограничувањето на млазот (кога дијаметарот на местото ( г) поголема од просечната длабочина на водата во реката ( Н) во почетната зона на разредување) се одредува со формулата:

каде што факторот на редукција на корекција утврден од Сл. 2.2).

Односот на главното разредување на местото на дизајнирање се одредува со формулата:

(2.9)

каде е проценетата стапка на проток на речната вода во m 3 /s вклучена во мешањето; q– проток на отпадна вода, m 3 /s, А– коефициент на мешање – бездимензионален коефициент кој покажува кој дел од протокот на приемникот за отпадна вода е измешан со отпадна вода во максимално контаминираниот тек на локацијата за проектирање.

Фактор на мешање Апронајден со формулата:

(2.10)

Каде e -основа на природни логаритми; L f. -растојание до проектната цел долж талпатот, m (утврдено според планот на водното тело - Сл. 2.3).

Теоретски, растојанието од излезот на отпадната вода до целосната точка на мешање е бесконечно, затоа вредноста на коефициентот А,еднакво на 1, не се јавува во пракса.

Значење α пронајден со формулата:

Каде φ – коефициент на извртување на реката; ξ – коефициент во зависност од местото на ослободување (за испуштање на копно ξ = 1, со талвеј ξ = 1,5); Д -коефициент на турбулентна дифузија, m/s; q -проток на отпадна вода, m 3 /s (според опцијата за доделување).

Коефициент на тортуозност φ определено со формулата:

Каде L -должина до местото на проектирање во права линија, m (одредено според планот на водното тело - Сл. 2.3).

Табела 2.1.

Коефициенти на грубост за отворени канали на водотеци

Категорија на воден тек	Карактеристики на креветот	Коефициент на грубост
Јас	Реки во многу поволни услови (чисто, директно корито со слободен проток, без одрони или длабоки долови)	0,025
II	Реки во поволни услови за проток	0,03
III	Реки во релативно поволни услови, но со некои карпи и алги	0,035
IV	Реки со релативно чисти канали, навивачки, со одредени неправилности во правецот на потоците, или прави, но со неправилности во долната топографија (на места гребени, долови, карпи), благо зголемување на количината на алги	0,04
В	Каналите (на големите и средните реки) се значително затнати, кривулести и делумно обраснати, карпести, со немирна струја. Поплавни рамнини на големи и средни реки, релативно развиени, покриени со нормална количина вегетација (треви, грмушки)	0,05
VI	Рапидс области на низинските реки. Камчесто-каместо речни корита од планински тип со неправилна површина на површината на водата. Релативно обраснати, нерамни, слабо развиени речни поплавини (клисури, грмушки, дрвја, со присуство на потоци)	0,067
VII	Реките и поплавните рамнини се многу обраснати (со слаби струи) со големи, длабоки долови. Речни корита од типот на болдер, планински тип, со турбулентна пенеста струја, со вдлабнатина на површината на водата (со прскање на вода што лета нагоре)	0,08
VIII	Поплавните рамнини се исти како и во претходната категорија, но со многу неправилен проток, потоци и сл. ја изгуби својата транспарентност, има бела боја, бучавата на протокот доминира над сите други звуци. Го отежнува разговорот	0,1
IX	Карактеристиките на планинските реки се приближно исти како и во претходната категорија. Реки од типот на мочуришта (влекачи, габи, речиси застоена вода на многу места итн.). Поплавни рамнини со многу големи мртви простори, со локални вдлабнатини, езера итн.	0,133

Коефициент на турбулентна дифузија (за низинските реки) Днајдени со помош на формулите:

За летно време

Каде: е– забрзување на слободен пад, g = 9,81 m/s 2 ; V – просечна брзина на водотекот, m/s; H – просечна длабочина на водотекот, m; стр w– коефициент на грубост на речното корито (табела 2.1), S w– Chezy коефициент, m 1/2 /s, определен со формулата N.N. Павловски,

каде што R е хидрауличниот радиус на протокот, m (R ≈ N); параметар y,дефинирана како.

Определување на класата на опасност на отпадот со користење на биотестирање

Меѓу животните, на клеточно ниво на организација, дафнијата има најважна индикаторска вредност. Тие имаат предност во однос на другите групи на протозои (саркоди и флагелати), бидејќи нивниот вид состав и број најјасно одговараат на секое ниво на сапрофобност на околината, тие се високо чувствителни на промените во надворешната средина и имаат јасно изразена реакција на овие промени, тие се релативно големи по големина и брзо се размножуваат. Користејќи ги овие карактеристики на дафнија, можно е со одреден степен на точност да се утврди нивото на сапробност во водната средина, без да се вклучат други индикатори организми за оваа намена.

Определување на токсичноста на водата и водените екстракти од отпадот врз основа на смртноста од дафнија

Методолошкиот прирачник вклучува техники за биотестирање со користење на ракови и алги како испитни објекти.

Техниката се заснова на одредување на промените во опстанокот и плодноста на дафнијата кога е изложена на токсични материи содржани во водата за тестирање во споредба со контролната.

Краткорочното биотестирање - до 96 часа - овозможува да се одреди акутниот токсичен ефект на водата врз дафнијата со нивниот опстанок. Стапката на преживување е просечниот број на испитни предмети што преживеале во водата за тестирање или во контролата одредено време. Критериум за акутна токсичност е смртта на 50 проценти или повеќе од дафнија во временски период до 96 часа во водата за тестирање, под услов во контролниот експеримент смртноста да не надминува 10%.

Во експериментите за одредување на акутниот токсичен ефект, утврдена е просечна смртоносна концентрација на поединечни супстанции што предизвикува смрт на 50% или повеќе испитувани организми (LCR) и безопасна концентрација што предизвикува смрт на не повеќе од 10% од испитуваните организми ( ТБР).

Долгорочното биотестирање - 20 дена или повеќе - ни овозможува да го одредиме хроничниот токсичен ефект на водата врз дафнијата со намалување на нивниот опстанок и плодност. Индикаторот за стапка на преживување е просечниот број на почетна женска дафнија што преживеала за време на биотестирањето. Критериумот за токсичност е значајна разлика од контролата во стапката на преживување или плодноста на дафнијата.

Почетниот материјал за одгледување (дафнија) се добива во лаборатории кои се занимаваат со биотестирање, кои имаат култура на потребните видови (Daphnia magna Straus).

Биотестирањето на вода и водени екстракти се врши само на синхронизирана култура на дафнија. Синхронизирана култура е култура на иста возраст добиена од една жена преку ациклична партеногенеза во третата генерација. Таквата култура е генетски хомогена. Раковите кои го сочинуваат имаат слични нивоа на отпорност на токсични материи, истовремено созреваат и во исто време произведуваат генетски хомогени потомци. Синхронизирана култура се добива со избор на една женка со средна големина со комора за потомство исполнета со ембриони и ставање во чаша од 250 ml исполнета со 200 ml вода за одгледување. СРЈ кои се појавуваат се пренесуваат во кристализатор (25 единки на 1 dm вода) и се одгледуваат. Резултирачката трета генерација е синхронизирана култура и може да се користи за биотестирање.

Дафнијата треба да се обезбеди со комбинирана диета со квасец-алги. Како храна се користат зелените алги од родот Chlorella, Scenedesmus, Selenastrum.

Алгите се одгледуваат во стаклени кивети, чаши за батерии или колби со рамно дно под деноноќно осветлување со флуоресцентни светилки 3000 лукс и постојано дување на културата со воздух со помош на микрокомпресори. По 7-10 дена, кога бојата на културата на алгите станува интензивно зелена, тие се одвојуваат од хранливата средина со центрифугирање или таложење во фрижидер 2-3 дена. Талогот се разредува двапати со дестилирана вода. Суспензијата се чува во фрижидер не повеќе од 14 дена.

За да се подготви храна од квасец, 1 g свеж или 0,3 g сушен квасец се истура во 100 ml дестилирана вода. По отекувањето, квасецот темелно се меша. Добиената суспензија се остава да отстои 30 минути. Течноста што недостасува се додава во садовите со дафнија во количина од 3 ml на 1 литар вода. Растворот од квасец може да се чува во фрижидер до два дена.

Дафниите во акутните експерименти се хранат секојдневно, еднаш дневно, со додавање на 1,0 cm концентрирана или двапати разредена суспензија на алги со дестилирана вода на 100 cm вода за одгледување.

Во хроничен експеримент, дополнителни 0,1-0,2 cm суспензија од квасец на 100 cm вода се додава 1-2 пати неделно.

Примероците од отпадни води за биотестирање се земаат во согласност со упатството за земање мостри за анализа на отпадни води NVN 33-5.3.01-85; индустриски стандарди или други прописи. Примероци од природна вода се земаат во согласност со ГОСТ 17.1.5.05-85. Земањето примероци од почвата, транспортот и складирањето се вршат во согласност со ГОСТ 12071-84.

Биотестирањето на примероците на вода се врши најдоцна 6 часа по нивното собирање. Доколку не може да се исполни наведениот период, примероците се чуваат до две недели со отворен капак на дното на фрижидерот (на +4°C). Зачувување на примероци со хемиски конзерванси не е дозволено. Пред биотестирањето, примероците се филтрираат преку филтер-хартија со големина на пора од 3,5-10 микрони.

За да се спроведе биотестирање, се подготвува воден екстракт од избрани примероци од отпадна тиња и отпад; за таа цел, водата што се користи за одгледување се додава во садот за истекување, каде што има суспендирана маса на отпад сува на воздух или отпадна тиња со апсолутна сува маса од 100 ± 1 g . Водата се додава во сооднос од 1000 cm3 вода на 100 g апсолутно сува маса.

Смесата треба нежно да се меша на мешалка 7-8 часа за да се суспендира цврстото. Неприфатливо е да се дробат отпадните честички или седименти за време на мешањето. Се користи магнетна мешалка и брзината на мешање треба да биде што е можно помала за да се задржи материјалот во суспензија.

Откако ќе заврши мешањето, растворот со талогот се остава да се смири 10-12 часа. Течноста над седиментот потоа се исфрла.

Филтрирањето се врши преку филтер со бела лента на Бухнерова инка со помош на слаб вакуум.

Постапката за биотестирање се спроведува не порано од 6 часа по подготовката на екстрактот од тињата или отпадот. Ако тоа не е можно, тогаш екстрактот може да се чува во фрижидер не повеќе од 48 часа.

Водениот екстракт треба да има pH=7,0-8,2. Доколку е потребно, примероците се неутрализираат. По неутрализацијата, примероците се проветруваат 10-20 минути. Пред биотестирањето, температурата на примерокот се доведува до 20 ± 2C.

За да се утврди акутниот токсичен ефект, се врши биотестирање на оригиналната пробна вода или воден екстракт од почвата, отпадна тиња, отпад и неколку нивни разредувања.

Определувањето на токсичноста на секој примерок без разредување и секое разредување се врши во три паралелни серии. Како контрола се користат три паралелни серии со вода за одгледување.

Биотестирањето се врши во хемиски чаши со волумен од 150-200 cm3, кои се полни со 100 cm3 пробна вода, во нив се ставаат десет дафнии на возраст од 6-24 часа.Чувствителноста на дафнијата на токсиканти зависи од возраста на ракови. Возраста се одредува според големината на раковите и се обезбедува со филтрирање на раковите низ сет на сита. Дафниите се фатени од култиватори во кои се одгледува синхронизирана култура. Раковите од иста возраст се ставаат во посебна чаша откако ќе се процедат низ сита, а потоа се ловат едно по едно со пипета од 2 см (со иселен и испеан крај) со гумена сијалица и се ставаат во чаша со водата што се тестира.

Садењето дафнија започнува со контролна серија. Дафниите се ставаат во растворите за испитување, почнувајќи од големи разредувања (пониски концентрации на загадувачи) до помали разредувања. За да работите со контролната серија, мора да има посебна мрежа.

За секоја серија на пробна вода се користат 3 чаши.

Смртноста од дафнија во експериментот и контролата се забележува на секој час до крајот на првиот ден од експериментот, а потоа 2 пати на ден секој ден додека не поминат 96 часа.

Стационарни поединци се сметаат за мртви ако не почнат да се движат во рок од 15 секунди по нежно тресење на стаклото.

Ако смртта на дафнија во контролата надмине 10%, резултатите од експериментот не се земаат предвид и мора да се повтори.

За да се одреди акутната токсичност на испитните води и екстрактот од вода, процентот на мртва дафнија во водата за тестирање се пресметува во споредба со контролната:

каде што X е бројот на преживеани дафнија во контролата; X е бројот на преживеаните дафнија во испитуваната вода; А - процент на мртва дафнија во тестираната вода.

На A? 10%, тестираната вода или воден екстракт немаат акутен токсичен ефект (AT). На A? 50%, тестираната вода, воден екстракт, има акутен токсичен ефект (AT).

Ако експериментално не е можно да се утврди точната вредност на факторот на разредување кој предизвикува 50% смрт на дафнија во рок од 96 часа по изложувањето, тогаш за да се добие точната вредност на LCR без да се извршат дополнителни експерименти, графички или неграфички метод на определување е користени.

Во графичкиот метод за одредување на LCR се користи пробитна анализа за да се добие линеарна зависност од графикот. Резултатите од експериментите за да се утврди акутниот токсичен ефект од работниот дневник се внесуваат во Табела 1. Вредностите на пробит се поставени според Табела 2. Вредностите на пробит за експериментално утврдениот процент на смрт од дафнија и вредностите Децималните логаритми за проучуваните концентрации на отпадни води, водни екстракти од почви и седименти се внесени во Табела 3 канализација, отпад.

Врз основа на вредностите на пробити (Табела 2.8) и децимални логаритми од експериментално добиените податоци (Табела 2.7), се конструира график, вредностите на логаритмите на процентуалните концентрации на проучуваните води се исцртани долж апсцисата. оската, а пробитите од вредностите на процентот на смртност на дафнија се нацртани долж оската на ординатите. Експерименталните податоци се внесуваат во координатниот систем, а низ точките се повлекува права линија.

На графиконот, паралелно со оската на логаритми на концентрации (lgС), се повлекува права линија од точката што одговара на пробитната вредност од 5, што одговара на 50% од смртта на дафнијата (од Табела 2). Од точката на вкрстување на правите линии со графиконот на зависноста на пробитната вредност на инхибиција на тест параметарот од логаритмот на концентрации, вредноста на логаритамот на концентрациите на проучуваните води, водени екстракти што одговараат на LCR се добива.

Добиените податоци од биотестирањето се внесуваат во табела, чијшто образец за евидентирање е претставен во Табела 2.7

Табела-2.7 Образец за евидентирање на резултатите од утврдување на акутна токсичност на отпадните води

Пробитните вредности за експериментално утврдена смртност на Дафнија од 0 до 99% се претставени во Табела 2.8

Табела -2.8 Пробитна вредност

Во неграфскиот метод за одредување на LCR, децималниот логаритам на концентрацијата на отпадната вода што се испитува е означен како x, а нумеричките вредности на смртните случаи на дафнија се означени како y. Како резултат, добиваме линеарна врска:

Нумеричките вредности на коефициентите k и b се пресметуваат со помош на формулите:

Добиениот логаритам на процентуалната концентрација на водата што се испитува (lgC) се претвора во процентуална концентрација. Безопасниот фактор на разредување (BKR10-96) се пресметува со делење 100% со добиената процентуална концентрација.

Класата на опасност се утврдува со факторот на разредување на водениот екстракт, при кој не е откриено влијание врз водните организми во согласност со следните опсези на фактор на разредување во согласност со Табела 2.8

Табела - 2.8 Индикатори на факторот на разредување на водениот екстракт

Резултати од определување на класата на опасност.

По спроведувањето на серија експерименти, беа добиени следните податоци за да се утврди класата на опасност за претпријатијата во градовите Саратов и Енгелс.

Експериментот спроведен на испитни објекти на дафнија со цел да се утврдат промени во нивната плодност за претпријатието АД СЕМЗ „Електродетал“ ги даде следните резултати, претставени во табела 2.9. Врз основа на добиените податоци, пресметаниот IFR50-96 е еднаков на 219,3, што одговара на акутната токсичност на отпадот, а IFR10-96 е еднаков на 1466,2, чија вредност се движи во опсег од 10000 до 1001, што одговара на класата на опасност 2 во согласност со Табела 2.8 од методологијата.

Искуството спроведено на тест објекти Daphnia за претпријатието OJSC Gazprommash Plant ги даде следните резултати, претставени во Табела 2.10. Врз основа на добиените податоци, IKR50-96 беше пресметан еднаков на 312,6, што одговара на акутната токсичност на отпадот и IKR10-96 еднакво на 910,7, чија вредност се наоѓа во опсег од 1000 до 101, што одговара на класата на опасност 3 во согласност со Табела 2.8 од методологијата.

Искуството спроведено на објектите за тестирање Дафнија за претпријатието Рафинерија Саратов OJSC ги даде следните резултати, претставени во Табела 2.11. Врз основа на добиените податоци, ICR50-96 е пресметано дека е еднакво на 3,8, затоа нема акутен токсичен ефект, а BCR10-96 е еднаков на 13,7, чија вредност се наоѓа во опсег од 1 до 100, што одговара на класата на опасност 4 во согласност со Табела 2.8 од методологијата.

Искуството спроведено на тест објекти Daphnia за претпријатието АД Факс-Авто ги даде следните резултати, претставени во Табела 2.12. Врз основа на добиените податоци, ICR50-96 е пресметано дека е еднакво на 0,95, затоа нема акутен токсичен ефект, а BCR10-96 е еднаков на 1,61, чија вредност се наоѓа во опсег од 1 до 100, што одговара на класата на опасност 4 во согласност со Табела 2.8 од методологијата.

Искуството спроведено на тест објекти Daphnia за претпријатието OJSC ATP-2 ги даде следните резултати, претставени во Табела 2.13. Врз основа на добиените податоци, ICR50-96 е пресметано дека е еднакво на 0,49, затоа нема акутен токсичен ефект, а BCR10-96 е еднаков на 1,001, чија вредност лежи во опсегот?1, што одговара на класа на опасност 5 во согласност со Табела 2.8 од методологијата.

Искуството спроведено на тест објекти Daphnia за претпријатието OJSC SGATP-6 ги даде следните резултати, претставени во Табела 2.14. Врз основа на добиените податоци, ICR50-96 е пресметано дека е еднакво на 0,199, затоа нема акутен токсичен ефект, а BCR10-96 е еднаков на 0,409, чија вредност лежи во опсегот?1, што одговара на класа на опасност 5 во согласност со Табела 2.8 од методологијата.

Со оглед на познатиот состав на загадувачи и стапки на проток на отпадни води, потребната стапка на разредување главно зависи од геометриските димензии на резервоарот, брзината и насоката на движење на водата во него.

Кога отпадните води се испуштаат во водните тела, концентрацијата на загадувачи се намалува поради мешањето на отпадните води со водната средина. Овој процес квантитативно се карактеризира со фактор на разредување:

Каде В во– концентрација на загадувачи во отпадните води испуштени од резервоар;

Од 0И СО– концентрација на загадувачи во акумулацијата пред и по испуштањето на отпадните води.

Сепак, формулата е незгодно да се користи во пракса.

За резервоари со насочено движење (реки), се препорачува да се одреди со помош на формулата:

(2.2)

Каде Q V, Q 0– волуметриска стапка на проток на отпадна вода и резервоар, соодветно

γ – коефициент на поместување, кој покажува кој дел од брзината на проток Q е вклучен во поместувањето.

Во почетниот дел, факторот на разредување е 1; бидејќи

γ = 0 ; Тоа = 1.

Концентрација на загадувачи во резервоар во секое време:

(2.3)

Каде τ = V*(Q 0 + ∑Q V – Q V)периодот на целосна размена на вода во резервоар;

В– волумен на резервоарот;

П В– губење на протокот на вода (на пример, поради испарување);

Концентрацијата на загадувачи за најзагадениот тек на речен тек без да се специфицира неговата локација, форма, големина се одредува со методот Флоров-Роџилер:

C max = C + (C 0 - C)* (2.4)

Каде α – коефициент кој ги карактеризира хидрауличните услови на поместување;

x– координата во насока на брзина и проток, чиј почеток е (x=0) местото на испуштање на отпадните води.

Областа на поместување во резервоарот е конвенционално поделена на три зони (сл. 2.1).

Сл.2.1. Шема на дистрибуција на отпадна вода во резервоар:

Зона I – концентрацијата на загадувачи се намалува поради поместување предизвикано од разликата во брзината на протокот на отпадните води и резервоарот;

Зона II - област на турбулентно мешање;

III - зона - област на целосно мешање, кога брзините на млазниците за отпадна вода и резервоарот се целосно изедначени.

За да се процени најмалиот сооднос на разредување за резервоари со мала јачина, се користи друг метод, таканаречен метод N.N. Lapshev. Се користи за пресметување на односот на разредување за дистрибуирани и концентрирани испуштања на отпадни води со брзината на проток од излезните уреди Ш 0≥ 2 m/s:

……………………………………(2.5)

Каде А– коефициент кој ја карактеризира униформноста на излезот; за концентрирано ослободување A = I, и за дистрибуирано ослободување:

(2.6)

Јас– растојание помеѓу уредите за ослободување; г 0– дијаметар на излезот; Р– коефициент кој го карактеризира степенот на проток на резервоар (езеро, резервоар);

С– параметар определен од релативната длабочина на резервоарот.

За резервоар каде што движењето на водата се одредува со протокот на испуштената отпадна вода:

Каде Јас н– растојание од точката за испуштање на отпадните води до брегот во насока на брзината на протокот на отпадните води, m; F 0– вкупна површина на излезните отвори, m3.

За водно тело каде струјата е одредена од ветерот, коефициентот е:

, (2.8)

Каде W n– брзина на проток, m/s;

Ш 0– брзина на отпадна вода на излезот од главата, m/s.

Пресметка на односот на разредување на отпадните води во реките

Разредувањето на отпадните води е процес на намалување на концентрацијата на загадувачи кои произлегуваат од мешањето на отпадните води со водната средина. Интензитетот на процесот квантитативно се карактеризира со факторот на разредување (n), кој за акумулации со насочено движење на водата (речен тек) се одредува со формулата:

, (2.9)

Каде П ВИ П 0– соодветно, волуметриските стапки на проток на дел од водата во резервоарот и отпадните води;

γ – коефициент на мешање, покажувајќи ја пропорцијата на вода во резервоарот што учествува во процесот на мешање:

Каде Л– должина на каналот од точката на испуштање отпадна вода до точката на потрошувачка на вода, m;

α – коефициент во зависност од условите за хидрауличко мешање – коефициент:

Каде ξ – коефициент земајќи ја предвид локацијата на испустот на отпадната вода (за копнен испуст ξ = 1, за излез на канал ξ = 1,5);

δ – коефициент на извртување на каналот;

Д- коефициент на турбулентна дифузија,

, (2.12)

Каде q– забрзување на слободен пад, m/s 2 ;

Х– просечна длабочина на каналот, m;

W a n– просечна брзина на проток на вода во резервоар, m/s;

S w– Chezy коефициент, (1/m*s);

М г- Коефициент Boussinesq, 1/m*s (за вода M g = 22,3 (1/m*s)).

Пресметка на односот на разредување на отпадните води во каналите за намотување

Методот дискутиран погоре не ги зема предвид попречните компоненти на брзината на протокот на вода во каналите за намотување, што може значително да го забрза процесот на мешање на отпадните води. Тоа се објаснува со тоа што ваквите струи се случуваат од подрачја со високи концентрации на загадувачки материи до подрачја со помали концентрации и обратно.

Најниското вкупно разредување за концентрирано испуштање отпадна вода се одредува со формулата:

, (2.13)

Каде β – коефициент земајќи ги предвид релативните параметри на каналот Б/НИ Р/Б(Сл.2.2);

ВО– ширина на река, m;

Н– длабочина, m;

Р– радиус на искривување на одводот, m;

Л– растојание од излезот до дизајнерскиот дел, m;

Факторот на разредување се пресметува по следниот редослед:

1. Закривениот пресек е поделен на m делови со исти вредности на релативните параметри B/H и R/H.

2. Определете ги должините L 1, L2, …, Lmа според графикот (сл. 2.2) ги наоѓаат вредностите β 1, β 2, …, β m. Во овој случај, менувањето на знакот на искривување не го менува методот на пресметка.

3. Сооднос на разредување во првиот дел, а потоа потрошувачката на мешавина од домашна и речна вода на растојание L 1:

Q 1 = n 1 *Q

4. Однос на разредување, потрошувачка на мешавина на отпадна вода во следните делови:

Q i = n 1 *n 2 *…*n i *Q 0 .

5. Општ сооднос на разредување:

n = n 1 *n 2 *…*n m .

Пресметка на односот на разредување на отпадните води во резервоарите и езерата

Условите за мешање на отпадни води со вода од акумулации и езера значително се разликуваат од условите за мешање во реките.

Степенот на загаденост на водните тела интензивно се намалува на кратко растојание од местото на испуштање на отпадните води, но целосно мешање на отпадната вода со волуменот на водата во езерото се случува на многу големи растојанија од местото на испуштање.

Пресметката на факторот на разредување се врши за расејување и концентрирани испуштања на стапката на одлив на отпадна вода Ш 0

При пресметување на ДДВ за локално испуштање на отпадни води, се препорачува да се користи полуемпирискиот метод што се користи во воспоставената практика при пресметување на стандардот MPC („Методологија за пресметување на MPC на супстанции во водни тела со отпадна вода“, 1990 година).

Основната равенка за пресметување на PDS е:

Q,q-пресметана вода тече во водни тела и отпадни води,

Концентрацијата на загадувачи од ист тип во отпадните води и во водното тело до точката на испуштање на отпадните води,

- коефициент на мешање,

– се прифаќа како максимална дозволена концентрација на проектното место за дадено водно тело.

Одредувањето на стандардното испуштање на загадувачите зависи од факторот на мешање или од почесто користениот концепт на фактор на разредување.

Факторот на разредување е поврзан со коефициентот на мешање со следнава приближна врска:

Процесот на разредување на отпадните води се одвива во 2 фази: почетно и главно разредување.

Вкупниот фактор на разредување е претставен како производ:

-повеќекратност на главното разредување.

1.2. Определување на почетниот фактор на разредување.

Почетното намалување на концентрацијата на загадувачите е поврзано со вбризгување (продирање) на отпадна течност во доводниот тек на водотекот.

Се препорачува да се пресмета почетното разредување при испуштање на отпадна вода во водни тела врз основа на односот на брзините во него (брзина на реката и брзина на ослободување). Или при апсолутни брзини на одлив на млаз од излезот. При помали брзини, почетното разредување не се пресметува.

Почетниот фактор на разредување се пресметува во согласност со методот на Н.Н. Лапшева „Пресметки на испуштање на отпадни води“ Москва, Стројиздат, 1978 година.

Почетни податоци за пресметка.

Во реката е инсталиран канал концентриран испуст кој испушта отпадна вода со максимален проток од q=17,4 m 3 /h=0,00483 m 3 /sec.

Проценет минимален просечен месечен проток на река 95% веројатност Q=0,3 m 3 /сек.

Просечна брзина на проток на реката.

Просечна длабочина H av = 0,48 m.

Брзината на одлив на млаз од излезот, додека

Прифаќаме =0,1 m

Корегирана брзина на истекување од излезот на вода

Почетен фактор на разредување

Релативен дијаметар на млазот во делот за дизајн

Дефиниција на параметарот m

Релативниот дијаметар на млазот во делот за дизајн ќе се одреди со помош на номограм.

Почетното разредување завршува на делот каде што млазот не може да додаде проток. Според експерименталните студии, овој напречен пресек треба условно да се прифати каде брзината на оската на млазот е 10-15 см/сек поголема од брзината на речниот тек.

Почетен фактор на разредување

Поради ограничувањето на пристапот до течности во областа, стапката на разредување ќе се намали.

За да се измери оваа појава, неопходно е да се пресмета односот, каде

- длабочината на водотекот,

Неограничен дијаметар на млазот

1.3 Определување на главниот фактор на разредување.

Надвор од почетното разредување, мешањето се врши поради дифузија на нечистотијата. За да го пресметаме главното разредување на отпадните води, ќе ја користиме методологијата на Н.Д. Оваа техника може да се користи за поврзување на протокот на отпадна вода со протокот на вода во водно тело.

Почетни податоци.

Проценета брзина на проток во водотекот во заднинскиот дел Q = 0,3 m 3 /sec

Проценета стапка на проток на отпадна вода во излезот q=0,00483 m 3 /sec

Просечна брзина на водотекот при пресметана брзина на проток V c р =0,11 m/sec

Просечна длабочина на водотекот при проценета стапка на проток N av = 0,48 m

Растојание од излезот до контролната точка во права линија L p =500 m

Растојание од излезот до контролната точка по напредниот канал L f =540 m

1) Одредување на коефициентот на мешање