Выбор метода очистки зависит, в первую очередь, от характера загрязнений и минимально допустимого их уровня. Решение принимается на основе расчётов по фактическим данным по стокам и принимающему выпуск водоёму. ПДК по веществам приводятся в соответствующих нормативных документах. Местоположение выпуска и требования по его устройству должны быть согласованы с органами, в чьей компетенции находятся вопросы экологии.
При проектировании схемы очистки следует ориентироваться на минимально необходимый уровень. Следует в максимальной степени учесть самоочищающую способность водоёма. Это позволит избежать лишних расходов при строительстве такого затратного комплекса, как очистные сооружения.
Базовыми показателями, по которым делается расчёт необходимой степени очистки стоков, являются:
- взвешенные вещества;
- допустимая БПК в речной воде со сточными водами;
- удельная масса растворённого в водоёме кислорода;
- коррекция рН в водоёме после выпуска стоков;
- органолептические параметры воды;
- температура воды;
- ПДК токсических и других опасных веществ.
Расчёт по взвешенным веществам
Эффект очистки по этому параметру определяется по формуле
Э = (c – m) / m·100%,
где с и m – концентрации вещества в сточной жидкости реальная и предельно допустимая, соответственно.
Расчёт по допустимой БПКполн
Расчёт проводится раздельно для речной воды и сточной. Определяется суммарная величина БПКполн при достижении ими пункта водопользования. Приравнивая её необходимой величине БПКполн (3,0 или 6,0 мг/л для водоёмов I и II вида водопользования), решается обратная задача по вычислению допустимой концентрации органики в точке выпуска.
Нужно иметь в виду, что стоки бытовые потребляют кислород со скоростью, зависящей от внешних обстоятельств. Ими являются: время года, виды и концентрация органики. Константа скорости расхода О2 особенно сильно изменяется для стоков промышленного происхождения из-за широкого разнообразия используемых в производстве органических веществ. Большое влияние на константу оказывает и температура воды.
Устанавливаются истинная скорость потребления кислорода и её константа k по результатам серии мониторинга БПК. Минимальная серия состоит из трёх наблюдений. Сроки инкубации двух из них должны быть кратными.
Если кислород потребляется за время t по логарифмическому закону, то k можно вычислить по формуле
k = t-1·lg (Lt / (L2t - Lt),
где L – потребление кислорода за соответствующее время.
Если самоочищение не учитывается, то величина необходимой степени очищения стоков получится менее точной. Такой расчёт можно проводить для тех зон, где из-за продолжительной зимы биохимические процессы окисления и минерализации органики сильно замедлены и заметной роли не играют.
В случае превышения фактической БПК вычисленной величины стоки должны быть очищены со степенью, равной разности между указанными значениями.