Определение концентрации загрязняющих веществ в сточных водах – это важнейший контроля качества воды. Сточные воды содержат множество вредных примесей, включая тяжелые металлы, органические соединения, нефтепродукты и патогенные микроорганизмы.
Качественный мониторинг состава сточных вод и концентраций загрязняющих веществ необходим для корректного расчета и проектирования очистных сооружений. Контроль концентраций, загрязняющих в сточных водах, позволяет корректировать процесс очистки и поддерживать качество воды на необходимом уровне.
Для исследования концентраций загрязняющих веществ в сточных водах произведен сбор информации о концентрациях загрязнений в них в сутки, когда производился контроль. В качестве первичной информации использованы массивы данных лабораторного контроля. В дополнение к этому, для каждых суток контроля загрязнений определялся суточный объем притока. Данные о концентрациях представлены в таблице.
Таблица
Концентрация общего азота в сточной воде
Месяц, год | Дата | Расход суточный, тыс. м3/сут. | Азот общий, мг/л | V азот общий, кг/сут. |
январь | 10.01.2021 | 850 | 39.9 | 33915 |
17.01.2021 | 817 | 47.8 | 39052.6 | |
24.01.2021 | 858 | 39.6 | 33976.8 | |
февраль | 07.02.2021 | 999 | 10 | 9990 |
14.02.2021 | 903 | 37 | 33411 | |
21.02.2021 | 862 | 23.3 | 20084.6 | |
март | 07.03.2021 | 954 | 43.7 | 41689.8 |
14.03.2021 | 924 | 40.7 | 37606.8 | |
21.03.2021 | 946 | 22 | 20812 | |
апрель | 04.04.2021 | 861 | 34.2 | 29446.2 |
11.04.2021 | 760 | 26.8 | 20368 | |
25.04.2021 | 953 | 49.2 | 46887.6 | |
май | 07.05.2021 | 877 | 34.4 | 30168.8 |
16.05.2021 | 817 | 43 | 35131 | |
23.05.2021 | 902 | 47.1 | 42484.2 | |
июнь | 06.06.2021 | 782 | 57.8 | 45199.6 |
19.06.2021 | 872 | 33.1 | 28863.2 | |
25.06.2021 | 779 | 29.5 | 22980.5 | |
июль | 04.07.2021 | 914 | 17.7 | 16177.8 |
11.07.2021 | 984 | 40.7 | 40048.8 | |
25.07.2021 | 832 | 41.6 | 34611.2 | |
август | 08.08.2021 | 1009 | 39.5 | 39855.5 |
15.08.2021 | 1032 | 36.7 | 37874.4 | |
22.08.2021 | 1058 | 31.8 | 33644.4 | |
сентябрь | 05.09.2021 | 1229 | 37.7 | 46333.3 |
12.09.2021 | 1096 | 34.5 | 37812 | |
20.09.2021 | 726 | 27.5 | 19965 | |
октябрь | 08.10.2021 | 792 | 29.4 | 23284.8 |
17.10.2021 | 861 | 36 | 30996 | |
04.10.2021 | 827 | 37.1 | 30681.7 | |
ноябрь | 07.11.2021 | 674 | 37 | 24938 |
14.11.2021 | 930 | 36.6 | 34038 | |
21.11.2021 | 1516 | 38.2 | 57911.2 | |
декабрь | 05.12.2021 | 978 | 32.5 | 31751.97662 |
В соответствии с актуализированной редакцией СП 32.13330.2018 (с изменениями 1, 2, 3) исходные параметры для проектирования очистных канализационных сооружений должны основываться на достоверных данных мониторинга объемов сточных вод и их качественного состава, собранных в течение как минимум трехлетнего периода.
Нормативный документ предписывает, что при выполнении расчетов очистных сооружений необходимо применять актуальные исходные показатели. Перечень требуемых параметров определяется выбранными методами расчетов.
Суточные расходы сточных вод:
- мощность сооружений – среднесуточный расход как среднесуточное значение из рассматриваемого массива данных, м3/сут.;
- среднесуточный расход – среднее значение среднесуточных расходов за каждый год за рассматриваемый период, м3/сут. (для расчета биологических блоков);
- суточный расход 85-го процентиля суточных расходов – среднее из годовых значений 85-х процентилей за рассматриваемый период, м3/сут. (для определения расчетных концентраций загрязнений и для расчета первичных отстойников, как среднечасовое значение расхода 85% процентиля);
- суточный расход 97-го процентиля суточных расходов – среднее из годовых значений 97-х процентилей за рассматриваемый период, м3/сут. (для расчета вторичных отстойников);
- суточный расход 99-го процентиля суточных расходов – среднее из годовых значений 99-х процентилей за рассматриваемый период, м3/сут. (для расчета сооружений доочистки);
- максимальный суточный расход (значение расхода 99,7-го процентиля – среднее из годовых значений 99,7-х процентилей за рассматриваемый период), м3/сут.
Часовые расходы:
- среднечасовой расход в сутки со средним притоком, м3/час;
- среднечасовой расход в сутки 85-го процентиля, м3/час;
- максимально часовой расход в сутки со средним притоком, м3/час;
- максимально часовой расход в сутки 85-го процентиля, м3/час;
- максимально часовой расход в сутки максимального притока (значение суточного расхода 99,7-го процентиля), м3/час.
Массовые нагрузки (в кг/сут.) определялись путем произведения суточного расхода на концентрации. Значения 85% процентиля массовых нагрузок определялось по значению 0.85 функции распределения случайных величин (рис.). Расчетные концентрации загрязняющих веществ, мг/л, определены, как отношение расчетной массовой нагрузки, кг/сут., к притоку на очистные сооружения 85-го процентиля.
Рис. Функция Мазот общай – массовая нагрузка
Проанализировав полученные данные из рисунка видно, что значение 85-го процентиля массовой нагрузки по азоту общему составляет 37 мг/л.