Uniwersytet Rolniczy w Krakowie Rok studiów III(SNS)

Katedra Inżynierii Sanitarnej i Gospodarki Wodnej Grupa 4

Wydział Inżynierii Środowiska i Geodezji

ĆWCZENIE nr 4

Temat: Opracowanie linii tlenowej odbiornika ścieków metodą Faira.

Ćwiczenie zawiera:

1. Zestawienie danych wyjściowych do obliczeń.

   1. Charakterystyka hydro-chemiczna odbiornika ścieków.

   2. Charakterystyka ścieków zrzucanych do odbiornika.

2. Obliczenie współrzędnych punktów linii tlenowej na podstawie monogramu Faira.

3. Wykres przebiegu opracowanej linii tlenowej odbiornika ścieków.

.

Rok akademicki 2011/2012 Mariusz Pietruszka

1. Zestawienie danych wyjściowych do obliczeń.

1.1 Charakterystyka hydro-chemiczna odbiornika ścieków.

rodzaj odbiornika ścieków:

rzeka wolno płynąca

Q_{ściek .}≤ 10% SNQ

Przepływ miarodajny w odbiorniku:

SNQ ϵ<0,55-0,99> m³/s

SNQ = 0,60 m³/s

BZT₅ wody odbiornika powyżej punktu zrzutu ścieków:

BZT₅ ϵ <10-15> mgO₂/dm³

BZT₅ = 14,9mgO₂/dm³

Stężenie tlenu rozpuszczonego w wodzie odbiornika powyżej punktu ścieków:

<3,8-5,6>

5 mgO₂/dm³

Temperatura odbiornika wody:

20°C

2. Charakterystyka ścieków zrzucanych do odbiornika.

Ilość ścieków zrzucanych do odbiornika:

<1,5-2,5> %

3%

Q_ściek. = 3% * SNQ SNQ = 0,60m³/s

Q_ściek. = 0,03 * 0,60 = 0,018 m³/s

Obj._ściek. = 0,018 * 86400 = 1555m³/d

BZT₅ ścieków zrzucanych do odbiornika:

BZT₅ ϵ <35-45> mgO₂/dm³

BZT₅ = 33,3 mgO₂/dm³

Zawartość tlenu rozpuszczonego w wodzie ścieków zrzucanych do odbiornika:

<2,0-3,0> mgO₂/dm³

2,2mgO₂/dm³

1. Obliczenie współrzędnych punktów linii tlenowej na podstawie monogramu Faira.

1. średni sekundowy dopływ ścieków do odbiornika:

q = 1555 : 86400 = 0,018 m³/s

Dla zadanego rodzaju odbiornika ścieków (rzeka wolno płynąca)

przyjęto wartość f = 1,7. Wartość ta nie ulega korekcie ponieważ temperatura wody odbiornika wynosi 20°C.

f ϵ <1,5-2,0 >

f = 1,7

f – stosunek ilości tlenu pobranego z wody do odbiornika w czasie doby do ilości wody zużytej przez mikroorganizmy.

1. nasycenie wody odbiornika tlenu rozpuszczonego (s) w temperaturze 20°C (tab. str. 104 Imhoff K. „Kanalizacje miast i oczyszczanie ścieków”)

s = 9,2 mgO₂/dm³

1. Niedobór tlenu w temperaturze 20°C wyniosą zatem:

9,2 – 5 = 4,2 mgO₂/dm³

9,2 – 2,5 = 7 mgO₂/dm³

1. średni niedobór tlenu rozpuszczonego w wodzie odbiornika w tzw. punkcie wyjściowym krzywej (F₁) wyniesie:

F₁ = $\frac{\mathbf{0,}\mathbf{6}\mathbf{0*4,}\mathbf{2}\mathbf{+ 0,01}\mathbf{8}\mathbf{*7}}{\mathbf{0,}\mathbf{6}\mathbf{0 + 0,01}\mathbf{8}}$ = 4,3 mgO₂/dm³

1. średnie BZT₅ w wodzie odbiornika w tzw. punkcie wyjściowym krzywej (F₁) wyniesie:

BZT₅ = $\frac{\mathbf{0,}\mathbf{6}\mathbf{0*1}\mathbf{4,9}\mathbf{+ 0,01}\mathbf{8}\mathbf{*}\mathbf{33,3}}{\mathbf{0,}\mathbf{6}\mathbf{0 + 0,01}\mathbf{8}}$ = 15,44 mgO₂/dm³

Z uwagi na temperaturę wody odbiornika, w której zachodzi proces samooczyszczania (20°C) obliczona wartość pełnego BZT (B₁) czyli BZT₂₀ wyniesie:

B₁ = 1,46 _* 15,44 = 22,5 mgO₂/dm³

1,46 - współczynnik odczytany z tabeli na str. 108 Inhoff K. „Kanalizacje miast i oczyszczanie ścieków”.

1. Współczynnik samoczyszczący wynosi 1,7

Nasycenie wody odbiornika tlenem rozpuszczonym

całkowita BZT₅ = B₁ = 22,5 mgO₂/dm³

F₁ : B₁ = 4,3 : 22,5 = 0,19

(f+1) : f = (1,7 + 1) : 1,7 = 1,59

B₁ : (f * s) = 22,5 : (1,7 * 9,2) = 22,5 : 15,64 = 1,44

Z wykresu Faira odczytamy:

- dla F₁ : B₁ = 0,19 oraz f = 1,7 → t₂ = 2,4 doby

- dla t₂ = 2,4 doby oraz B₁ : (f * S) = 1,44 → F₂ : S → 0,82

Z tego wynika, że niedobór tlenu rozpuszczonego w wodzie wynosi:

F₂ = 0,82* 9,2 = 7,5 mgO₂/dm³

- dla F₁ : B₁ = 0 oraz f = 1,7 → t₃ – t₂ = 3,25 doby

- dla (f + 1) : f * F₂ : S = 1,59 * 0,82 → 1,30

- oraz t₃ – t₂ = 3,25 doby → F₂ : S = 0,63

Z tego wynika, że niedobór tlenu rozpuszczonego w wodzie w tzw. punkcie przebiegu krzywej (F₃) wyniesie:

F₃ = 0,63 * 9,2 = 5,8 mgO₂/dm³

1. Wykres przebiegu opracowanej linii tlenowej odbiornika ścieków.

Dane niezbędne do wykreślenia przebiegu linii tlenowej odbioru ścieków przedstawia się jak poniżej:

- nasycenie wody odbiornika tlenu rozpuszczonego w wodzie w temperaturze 20°C → 9,2 mgO₂/dm³

- niedobór tlenu rozpuszczonego w wodzie odbiornika w tzw. punkcie wyjściowym krzywej → F₁ = 4,3 mgO₂/dm³

- niedobór tlenu rozpuszczonego w wodzie odbiornika w tzw. punkcie krytycznym krzywej → F₂ = 7,5 mgO₂/dm³

- niedobór tlenu rozpuszczonego w wodzie odbiornika w tzw. punkcie przegięcia krzywej → F₃ = 5,8 mgO₂/dm³

- czas przepływu wody odbiornika pomiędzy punktem wyjściowym a punktem krytycznym krzywej → t₂ = 2,4 doby

- czas przepływu wody odbiornika pomiędzy punktem krytycznym a punktem przegięcia krzywej → t₃-t₂ = 3,25 doby

Z analizy osi czasu opracowanej krzywej tlenowej wynika, że czas trwania procesu samooczyszczania się wody odbiornika ścieków (t₃) w rozpatrywanym przypadku wyniesie:

t₂ + (t₃ – t₂) = 2,4 + 3,25 = 5,65 doby