Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 [ 69 ] 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124

Концентрация вредных продуктов в.водоеме а в мг/л после спуска сточных вод определяется уравнением

Ъ-

где Q-расход воды в водоеме, м/сек;

расчетный расход сточных вод, м/сек; 6-концентрация продукта в сточных водах, мг/л.

Расчет по этой формуле предполагает полное перемешивание сточных и природных вод, которое, однако, возникает-через определенный промежуток времени и на значительном расстоянии от места выпуска производственных вод.

Скорость смешения производственных вод в речных условиях зависит от- расхода воды Q в реке, от соотношения между этим расходом и расчетным расходом q сточных вод, скорости течения в реке, степени турбулентности речного потока, степени извилистости реки в плане и др. факторов, а также конструкции устройства для выпуска сточных .вод в реку.

Определение времени в часах (прн ориентировочных расчетах), необходимого для обеспечения полного смешения сточных и речных вод, производится. [10] по табл. 215.

Таблица 215

При спуске сточных вод на стрежень реки время полного» смешения уменьшается в 1,5 раза.

При рассредоточенном спуске сточных вод в реку (не менее 4 выпусков на половине поперечного сечедия русла реки) время уменьшается в 3 раза.

Для промежуточных пунктов между точкой выпуска сточных вод и точкой полного смешения, кратность разбавления определяется по уравнению

~: Q

q . :

-кратность разбавления сточных вод в речной во-

де при полном смешении; а-коэффициент разбавления<1, равный отношению-времени продвижения речного потока до заданного створа к времени продвижения к пункту полного смешения. Для определения расстояния .между местом выпуска сточных: вод и пунктом полного смешения с водой водоема предложена формула [11].

смеш

где К„-концентрация вещества в сточных водах, мг/л;

Лр-концентрация того же вещества в речной воде до-смешения со сточной (Яр=0); •ш-концентрация вещества в створе, где обеспечено 95% смешения сточных вод и речных вод, т. е. в. точке, где практически имеет место полное смешение;

(X-коэффициент, учитывающий гидравлические условия, смешения, определяемый по формуле

где ?-коэффициент, зависящий от положения выпуска в русле-реки:?=1-при береговом выпуске, S= 1,5-привыпуске на стрежне реки; «-коэффициент извилистости реки (равен длине реки между точками по прямой, деленной на длину по фарватеру);

H-ZJ

-коэффициент турбулентной диффузии, равный ,

где Н-средняя глубина протока, м и «-средняя скорость, протока, м/сек;

расчетный расход сточных вод, м/сек; Лк-концентрация вещества в д. г/л, определяемая урав-

нением Лк = --p i ;

q + Q

По формуле предполагается, что 100%-ное смешение осу-1щест,вляется на очень большом расстоянии от выпуска и-

5о%-ное смешение может рассматриваться как практически -полное.

Для промежуточных створов степень разжижения сточных -вод в речной воде определяется уравнением

tl = а---, Я

а-де Q и -по предыдущим обозначениям;

де К-т предыдущему, а Лиакс определяется по формуле

.где L-расстояние от места выпуска до промежуточного створа, М;

е-основание натуральных логарифмов; -а, и Яст-по -Предыдущему.

И. Д. Родзиллер [12] рекомендует внести в приведенный -выше расчет следующие изменения:

1) расстояние до пункта практически полного смешения определять по формуле

/100

1 J

•принимая /7=75-80% и лишь в очень ответственных случаях .=85%;

2) значение коэффициента разбавления а по выражению

3) коэффициент извилистости <f==

л-де Хф-расстояние по фарватеру; расстояние по прямой.

4) Е по уравнению

4«

где L-полная длина участка смешения, км; L, Li -n-длины отдельных участков с однородными гидрологическими условиями, км.

где Cj-средние скорости, м1сек;

/ij-средние глубины, м, на каждом отдельном участке.

Попытки уточнить расстояние пункта полного смешения, сточных вод в речной воде от места их выпуска привели к следующим формулам [13]:

а), при выпуске с берега на прямом участке реки

/1,2

Lk = В,,- п- и-

, м;

б) прн выпуске у фарватера на прямом участке реки

vtc + Ао /

в) при выпуске с берега на выпуклом изгибе реки

1к = Во

180-3

2 /

180-

г) при выпуске с берега на вогнутом изгибе реки

Z.K = 5„

I Lb

180-3

180-P

д) при выпуске у фарватера на изгибе реки

L=n- Во

180-3 \

xVcH+Af, 2

В этих формулах: п -отношение ширины реки для прямого и выпуклого берегов от берега до фарватера к общей ширине реки; Hi-то же от вогнутого берега на изгибе до фарватера; 11. -средняя продольная скорость течения в реке, м/сек; ©с-скорость поперечной циркуляции на прямом участке рекя, определяемая по формуле:

Z> = и-

2fi-

, м/сек;

v-TO же на изгибе, определяемая по формуле:

5о-значение, определяемое по формуле

Во =

Лд-линейный коэффициент турбулентной диффузии

Ao=K-hVg.k-I ;

г-радиус изгиба реки, м; 3-угол изгиба реки, град.; /-продольный русловый уклон; Л-средняя глубина протока, м\

/с-коэффициент на взаимное сопротивление молекул

воды, равный 0,4; В-ширина протока поверху, м; Q и q-расходы воды в реке и сточных вод, м/сек.

Для обеспечения более благоприятных условий разжижения сточных вод водой водоема выпуск их следует организовать у фарватера реки или на расстоянии от берега [14]

h-O-n

где h-глубина реки, м;

Т)-скорость течения реки, м1сек\ q-расход сточных вод, м/сек;

п-необходимая степень разжижения сточных вод у берега реки ниже выпуска по местным санитарным и хозяйственным соображениям.

При выпуске сточных вод в море и другие непроточные водоемы (озера и пр.) их разжижение определяется, в основном, скоростью ветровых течений. При этом учитываются постоянные течения, ес.та они оказывают практически ощутимое влияние на водообмен.

На фиг. 193 показана эпюра распределения скоростей течений воды, наблюденная в одном из пунктов Каспийского моря при скорости ветра ©=8 м/сек. Поверхностные течения .распространяются на глубину, равную i, общей глубины воды и направлены по ветру, донкые противотечения направлены против ветра. При это.м скорости течений затухают по направлению к плоскости их раздела.

Ветры, трением о водную поверхность и давление.м на тыловую часть волны, вызывают движение верхних слоев воды водоема, совпадающее с их направлением. Отгон поверхност-

ных слоев воды от берега или нагон к берегу вызывает компенсационное течение нижних слоев воды в направлении, обратном направлению ветра. В результате в водоеме возникает циркуляционное движение всей массы воды, обеспечивающее при определенных условиях достаточно сильный водообмен у места выпуска сточных вод и их интенсивное разжижение. Зависимость между сред-

Фиг. 193 Эпюра скоростей течения воды в одном из пунктов Каспийского моря

ней скоростью поверхностного течения -ор и скоростью ветра W выражается формулой

Zcp==ata,

где «ср-принимается в см/сек; W-м/сек.

Коэффициент пропорциональности а для прибрежной полосы может приниматься: для течений, направленных от берега в открытое мире, равным 0,5, для течений, направленных к берегу, равным 0,3. Для открытого моря этот коэффициент повышается до 2.

Для определения степени разжижения сточных вод чистой морской водой необходимо:

а) по местной розе ветров выделить господствующие ветры, направленные преимущественно к берегу и от берега;

б) определить по выбранным направлениям равнодействующую средних скоростей береговых и морских ветров, проектируя на эти направления средние скорости ветра отдельных береговых и морских румбов;

в) по равнодействующим скоростям ветра определить по формуле" « = а-га усредненные скорости направленных к берегу и от берега ветровых течений.

Степень разжижения п сточных вод чистой водой непроточного водоема определяется отдельно при ветрах, направленных к берегу и от берега уравнением

«•0,33.Я-5 п =---,

100-

где «-усредненная скорость течения, см/сек;

-глубина воды у места выпуска сточных вод, м; q„-расчетное количество сточных вод, м/сек; В-ширина потока ветрового течения в м, на границе которой разжижение сточных вод достигает значения п. По направлению ветровых течений линия заданного разжи- • жения может быть принята отстоящей от точки выпуска сточных вод на расстоянии /,=1,5 В.