Комплексное использование водных ресурсов

Водохозяйственный баланс для поверхностных вод:

(2.15)

В - итог водохозяйственного баланса;

С - расход воды в реке, поступающий на данную территорию, м3/год;

?С - расход воды от притоков воды на участке, м3/год;

Qп -потребление воды на участке, м3/год;

(2.16)

Qист - суммарный отбор воды из реки для водопотребления, м3/год;

Qст- сточные воды, которые поступают в реку на участке, м3/год;

Сф-требуемый транзитный сток в замыкающем участке створа по санитарным нормам, нормам судоходства, отдыха, рыбоводства и разбавления сточных вод, м3/год.

При В>0 дефицита воды нет и, соответственно, есть потенциал для развития района.

При В<0 отмечается дефицит ресурсов воды.

2.10 Оценка рациональности использования водных ресурсов

1. Техническое совершенство оборотной системы водоснабжения промышленного предприятия оценивается количеством использованной оборотной воды, и характеризуется величиной Коб,%:

(2.17)

Коб>100%.

2. Потери воды на ПП характеризуются величиной Кпот, %, которая определяется по формуле:

(2.18)

Кпот>0

3. Рациональность использования воды в НП и ПП оценивается коэффициентом использования Ки:

(2.19)

Кисп>?1.

3 ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ

3.1 Исходные данные для выполнения задания

1. Исходные данные по поверхностному источнику водоснабжения; количеству и качеству сточных вод промышленного предприятия: приложение Ж.

2. Предельно допустимые концентрации по загрязняющим веществам, эффект очистки на локальные очистные сооружения (ЛОС), нормативы платежей за сброс: приложение З.

3.2 Цель расчета

Канализационные (или локальные) очистные сооружения, должны обеспечивать очистку сточных вод от химических загрязнений до норм ПДС - предельно допустимого сброса. Уровень ПДС рассчитывается из условия, что в контрольном створе концентрации химических загрязнений не будут превышать ПДК.

Контроль ПДК производится в расчетном створе, который определяется в зависимости от вида и назначения водотока с учетом фоновых концентраций загрязнений (Приложение И).

Фоновые концентрации - это концентрации тех же химических загрязнений, которые есть в очищенных стоках, в воде водоема. При попадании в водоем концентрации химических загрязнений сточных вод накладываются на фоновые концентрации загрязняющих веществ водоема.

Снижение концентрации химических загрязнений возможно только за счет смешения.

Цель расчетного задания:

1. определить по каким видам загрязнений есть запас по сбросу, а для каких требуется доочистка;

2. установить нормативы платежей при превышении норм ПДС и при соответствии нормам ПДК;

3. рассчитать экономический эффект, полученный в результате природоохранного мероприятия.

4 Определение допустимых концентраций химических загрязнений при сбросе стоков в водоем

Расчет ведется при одинаковых лимитирующих показателях вредности и комбинированном действии веществ, в соответствии с расчетной схемой (приложение И).

Результаты расчета заносятся в таблицу 4.1.

Таблица 4.1. Расчет концентраций химических загрязнений.

Концентрация химических загрязнений после очистки на локальных сооружениях:

, мг/л (4.1)

где Сисх- концентрации химических загрязнений поступающих на ЛОС, мг/л (Приложение Ж);

А - эффективность удаления загрязняющих веществ на ЛОС, % (Приложение З).

Предельно допустимая концентрация химического загрязнения для сброса стоков в расчетном створе, мг/л:

(4.2)

СПДК- предельно допустимые концентрации химических загрязнений в расчетном створе, мг/л;

Qр- расход воды в реке в маловодный период, м3/с;

qст- средний расход сточных вод от пром.предприятия, м3/с;

Сфон- фоновые концентрации химических загрязнений в водоеме, мг/л;

г - коэффициент смешения сбрасываемых сточных вод с водой водоема рассчитывается на самый неблагоприятный маловодный период по формуле:

, (4.3)

е - основание натурального логарифма;

L, м - расстояние от места выпуска сточных вод до расчетного створа;

- коэффициент, учитывающий гидравлические факторы смешения, определяемый по формуле:

, (4.4)

- коэффициент, характеризующий тип выпуска, для руслового принимается 1,5;

- коэффициент извилистости русла (Приложение Ж);

Е - коэффициент турбулентной диффузии, для равнинных рек определяется по формуле:

, (4.5)

Vp - средняя скорость течения воды в водоеме, м/с (Приложение Ж);

Нр- средняя глубина водоема в маловодный период, м (Приложение Ж).

Фактическая концентрация в расчетном створе, мг/л:

(4.6)

Превышение по загрязнениям в расчетном створе, , мг/л:

(4.7)

Если ?0, то доочистка по этому загрязнению не требуется и СПДС(1)=Сочищ ;

Если <0, то по этому загрязнению идет превышение сбрасываемых концентраций и требуется доочистка до величины предельно допустимого сброса СПДС(1)=СПДС.

В расчетах ПДС необходимо учитывать одновременность поступления в речную воду со стоками всех химических загрязняющих веществ.

В связи с этим создаются условия комбинированного действия веществ при одинаковых лимитирующих показателях вредности (Приложение З), поэтому сумма отношений концентраций каждого вещества в расчетном створе к соответствующим ПДК не должна превышать единицы.

(4.8)

где i- загрязнение из одной категории.

Расчет провести по всем лимитирующим показателям: органолептическим, токсикологическим, рыбохозяйственным.

Если неравенство не выполняется, необходимо ужесточить требования по концентрациям загрязняющих веществ в стоках, сбрасываемых в водоем.

При этом предпочтительно снижение концентраций тех загрязнений, по которым уже проводятся мероприятия по доочистке. Необходимо снизить фактическую концентрацию сброса загрязняющего вещества до величины СПДС(2), при котором условие комбинированного действия будет выполняться.

5 РАСЧЕТ ПЛАТЫ ЗА СБРОС ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ В ВОДОЕМ

5.1 Случай 1. Предприятие не приняло к сведению рекомендации о необходимости проведения мероприятий по доочистке некоторых загрязнений.

Для расчета взимаемой платы принимаются концентрации загрязняющих веществ после ЛОС.

Масса сброса i-того загрязняющего вещества, т/год, определяется по формуле:

(5.1)

Qст- объем сточных вод предприятия за год, м3/год;

Сочищ - концентрация химических загрязнений после очистки на локальных сооружениях, мг/л;

Приведенная масса базового сброса, усл. т/год:

(5.2)

Мбаз - базовая приведенная масса сброса, усл.т/год;

k - коэффициент приведения, усл.т/т (Приложение З).

Результаты расчета заносятся в таблицу 5.1.

Таблица 5.1 Расчет массы сброса загрязняющих веществ с превышением ПДК

5.2 Случай 2. Предприятие провело мероприятия по доочистке некоторых загрязнений.

Для расчета взимаемой платы принимаются предельно допустимые концентрации сброса загрязняющих веществ или принятая концентрация сброса стоков из условия комбинированного действия загрязнений (Спдс(2)).

Масса сброса i-того загрязняющего вещества, т/ год, определяется по формуле:

(5.3)

Qст , м3/год - объем сточных вод предприятия за год.

Приведенная масса нормативного сброса, усл.т/год :

(5.4)

Мнорм - нормативная приведенная масса сброса, усл.т/год.

Таблица 5.2. Расчет массы сброса загрязняющих веществ при соответствии ПДК

5.3 Установление платежей за сброс

Норматив платы за сброс загрязняющих веществ устанавливается для первого и второго расчетных случаев (п. 5.1, 5.2) по каждому загрязняющему веществу.

Плата за сброс при соответствии нормам ПДК, руб.:

(5.5)

Плата за сброс при превышении норм ПДК, руб.:

(5.6)

Результаты расчета заносятся в таблицу 5.3.

Таблица 5.3 Установление платежей за сброс

По результатам расчетов сравниваются суммы платежей за сброс, и следует вывод: если предприятие будет принимать меры по доочистке стоков, то взимаемая плата за сброс составит ?Пнорм руб., а если доочистки не будет, то ?Пбаз руб.

Экономия за счет снижения массы сброса по загрязняющим веществам составит, руб:

Э=?Пбаз -?Пнорм (5.7)

6 Расчет ПРЕДОТВРАЩЕННОГО экономического ущерба от сброса сточных вод

Предприятие провело ряд мероприятий, в результате чего концентрации сточных вод находятся в пределах ПДК.

Укрупненная величина годового экономического ущерба, предотвра-щаемого в результате прекращения (снижения) выброса вредных веществ в окружающую среду по каждому источнику загрязнения, определяется по формуле:

(6.1)

где г- константа, численное значение которой для водной среды равно 400 р./усл. т;

f - коэффициент, учитывающий характер рассеивания загрязняющих вы-бросов; для водной среды f =1,02;

у- безразмерный показатель относительной опасности загрязнения; для водной среды, принимается по приложению Ж;

М- приведенная масса сброса сверх норм ПДК, определяется по формуле, усл.т/год:

(6.2)

Расчет экономической эффективности затрат на водоохранные мероприятия проводится в табличной форме.

Таблица 6.1. Расчет предотвращенного экономического ущерба от сброса сточных вод

7 Литература

1. СНиП 2.04.02-84* «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения. Нормы проектирования» М. Стройиздат, 1985, 131с.

2. СНиП 2.04.03-85 «Канализация. Наружные сети и сооружения. Нормы проектирования» М. Стройиздат, 1985г., 70с.

3. Укрупненные нормы водопотребления и водоотведения для различных отраслей промышленности, ВНИИ ВОДГЕО, М., Стройиздат, 1978, 590с.

ПРИЛОЖЕНИЕ А. Ситуационный план

М 1:250 000

ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Исходные данные для определения хоз-питьевых расходов воды в НП