Xreferat.com » Рефераты по экологии » Максимальная концентрация вредного вещества. Степень очистки промышленных сточных вод

Максимальная концентрация вредного вещества. Степень очистки промышленных сточных вод

Поможем написать работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту

Федеральное агентство по образованию

Волжский Гуманитарный институт

(филиал)

Волгоградского государственного университета


Задачи


Выполнила:

студентка 3-го курса

заочного отделения

группы ЮЗ-272

Пронекина Яна

Проверил Егоров Г. Г.


Волжский, 2010

Вариант 33. Задачи


1. Исходные данные:

Фоновая концентрация вредного вещества в приземном воздухе Сф, мг/м3 0,01
Масса вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу, М, г/с 0,4
Объем газовоздушной смеси, выбрасываемой из трубы, Q, м3/с 3,1
Разность между температурой выбрасываемой смеси и температурой окружающего воздуха DТ, оС 16
Высота трубы Н, м 25
Диаметр устья трубы D, м 0,8
Выбрасываемые вредные вещества диоксид азота (NO2)
Коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы и определяющий условия вертикального и горизонтального рассеивания вредных веществ в атмосферном воздухе, А 200
Безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе, F 1
Безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности, h 1
Предельно допустимая концентрация (ПДК), среднесуточная, мг/м3 0,04

Необходимо:

1. Рассчитать величину максимальной концентрации вредного вещества у земной поверхности, прилегающей к промышленному предприятию, расположенному на ровной местности, при выбросе из трубы нагретой газовоздушной смеси;

2. Определить фактическую концентрацию вредного вещества у поверхности земли с учетом фонового загрязнения воздуха;

3. Дать оценку рассчитанного уровня загрязнения воздуха в приземном слое промышленными выбросами путем сравнения со среднесуточной предельно допустимой концентрацией (ПДК).

Решение:

1. Максимальное значение приземной концентрации вредного вещества См, мг/м3, при выбросе нагретой газовоздушной смеси из одиночного источника при неблагоприятных метеорологических условиях определяем по формуле:


Максимальная концентрация вредного вещества. Степень очистки промышленных сточных вод (1)


Для определения См необходимо:

1) рассчитать среднюю скорость w0, м/с, выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса:


Максимальная концентрация вредного вещества. Степень очистки промышленных сточных вод ; (2)

Максимальная концентрация вредного вещества. Степень очистки промышленных сточных вод(м/с).


2) значения коэффициентов m и n определить в зависимости от параметров f и vм, м/с:


Максимальная концентрация вредного вещества. Степень очистки промышленных сточных вод; (3)

Максимальная концентрация вредного вещества. Степень очистки промышленных сточных вод (4)

Максимальная концентрация вредного вещества. Степень очистки промышленных сточных вод(м/с);

Максимальная концентрация вредного вещества. Степень очистки промышленных сточных вод(м/с).


3) коэффициент m определить в зависимости от f по формуле:


Максимальная концентрация вредного вещества. Степень очистки промышленных сточных вод; (5)

Максимальная концентрация вредного вещества. Степень очистки промышленных сточных вод.


коэффициент n определить в зависимости от величины vм:

при 0,5 Ј vм < 2 (0,5 < 0,82 < 2) n = 0,532 vм 2 - 2,13 vм + 3,13,

поэтому n = 0,532 · (0,82)2 – 2,13 · 0,82 + 3,13 = 1,74.

Итак,


Максимальная концентрация вредного вещества. Степень очистки промышленных сточных вод (мг/м3).


2. Определим фактическую концентрацию вредного вещества у поверхности земли с учетом фонового загрязнения воздуха:


См = Сф + Сфакт, (6)


См – максимальное значение приземной концентрации вредного вещества,

Сф – фоновая концентрация вредного вещества в приземном воздухе.

Тогда


Сфакт = См – Сф,

Сфакт = 0,05 – 0,01 = 0,04 (мг/м3).


3. В соответствии с ГОСТом для каждого проектируемого и действующего промышленного предприятия устанавливается ПВД вредных веществ в атмосферу при условии, что выбросы вредных веществ от данного источника в совокупности с другими источниками не создадут приземную концентрацию, превышающую ПДК.


См + Сфакт ≤ ПДК, т.е.

См + Сфакт ≤ 0,04.


Итак, 0,05 + 0,04 = 0,09 > 0,04.

Таким образом, выбросы вредных веществ от данного источника в совокупности с другими источниками создают приземную концентрацию, превышающую ПДК.

Необходимо снижать загрязнения атмосферы от промышленных выбросов путем:

совершенствования технологических процессов;

осуществления герметизации технологического оборудования;

применения пневмотранспорта;

строительства различных очистных сооружений.


6. Исходные данные:

Количество обрабатываемых цистерн в сутки N, шт. 150
Расход воды на промывку одной цистерны Рц, м3 17
Скорость движения воды в отстойной зоне нефтеловушки, vв, м/с 0,003
Глубина проточной части отстойной зоны нефтеловушки H, м 2,2
Наименьший размер улавливаемых частиц нефтепродуктов в сточной воде rч, 10-6 м 40
Начальная концентрация нефтепродуктов в очищаемой воде Cн, г/м3 780
Коэффициент часовой неравномерности поступления очищаемой воды kн 1,5
Число секций в нефтеловушке n 3
Допустимая концентрация нефтепродуктов на выходе нефтеловушки Cк, г/м3 150
Температура оборотной воды, подаваемой в нефтеловушку, °С 20
Плотность частиц нефтепродуктов rч, кг/м3 800
Плотность воды rв, кг/м3 1000
Кинематическая вязкость воды, зависящая от температуры (для 20 °С) g, м2/с 10-6

Необходимо:

1. Определить основные размеры нефтеловушки, используемой в качестве первой ступени очистки воды в оборотной системе водоснабжения промывочно-пропарочной станции, и эффективность ее работы;

2. Определить эффективность работы нефтеловушки.

Решение:

1. Рассчитаем основные размеры нефтеловушки:

1) Определим максимальный секундный расход воды, м3/с через одну секцию нефтеловушки по формуле:


Максимальная концентрация вредного вещества. Степень очистки промышленных сточных вод, (7)

Максимальная концентрация вредного вещества. Степень очистки промышленных сточных вод(м3/с)


2) Определим требуемую ширину В, м, каждой секции нефтеловушки из условия пропуска Qmax по формуле:


Максимальная концентрация вредного вещества. Степень очистки промышленных сточных вод , (8)

Максимальная концентрация вредного вещества. Степень очистки промышленных сточных вод(м)


3) для предварительного расчета размеров нефтеловушки допустим ламинарный характер потока воды в отстойной зоне при постоянных скоростях движения воды vв и всплытия частиц нефтепродуктов vч.

Скорость всплытия частиц нефтепродуктов vч, м/с, найдем из условия равенства выталкивающей архимедовой силы и силы вязкого сопротивления воды по формуле:

Максимальная концентрация вредного вещества. Степень очистки промышленных сточных вод, (9)


где g - ускорение свободного падения, g = 9,8 м/с2;

rч, rв - соответственно плотности частиц нефтепродуктов и воды, кг/м3;


Максимальная концентрация вредного вещества. Степень очистки промышленных сточных вод(м/с).


4) длина отстойной зоны нефтеловушки L, м, определяется из условия равенства времени всплытия нефтечастиц на поверхность и времени прохождения потока воды в отстойной зоне:


Максимальная концентрация вредного вещества. Степень очистки промышленных сточных вод, (10)

Максимальная концентрация вредного вещества. Степень очистки промышленных сточных вод(м).


5) с учетом реальных турбулентных процессов, происходящих в нефтеловушке, действительная скорость всплытия нефтечастиц будет равна:


vчў = vч - w , (11)


где w - вертикальная турбулентная составляющая скорости, м/с;

w = 0,04vв,


w = 0,04 · 0,003 = 0,00012 (м/с).

Тогда vчў = 0,0028 - 0,00012 = 0,00268 (м/с).

6) уточним длину отстойной зоны нефтеловушки по формуле:


Максимальная концентрация вредного вещества. Степень очистки промышленных сточных вод (12)

Максимальная концентрация вредного вещества. Степень очистки промышленных сточных вод(м).


2. Эффективность работы нефтеловушки по уменьшению концентрации нефтепродуктов в очищаемой воде определим по формуле


Максимальная концентрация вредного вещества. Степень очистки промышленных сточных вод, (13)


где е - число Эйлера, е = 2,7,


Максимальная концентрация вредного вещества. Степень очистки промышленных сточных вод


3. Вычислим фактическую концентрацию нефтепродуктов на выходе нефтеловушки, г/м3:


Cф = Сн(1-h), (14)

Cф = 780 · (1 - 0,72) = 218,4 (г/м3).


Сравним Cф с допустимой по условиям задачи Ск:

218 > 150 в 1,5 раза,

т.е. нефтеловушка не справляется с очисткой воды в оборотной системе водоснабжения промывочно-пропарочной станции на первой ступени.

Необходимо очищать нефтеловушку и отстойники регулярно не реже одного раза в 5-7 дней. В фильтро-нейтрализаторах систематически должен заменяться фильтрующий материал, периодичность должна устанавливаться на основании анализов проб профильтрованной воды и моечных растворов.


8. Исходные данные:

Расход воды водоема в створе у места выпуска сточных вод Q, м3/с 15
Расход сточных вод, сбрасываемых в водоем, q, м3/с 0,16
Средняя глубина водоема Нср, м 2,5
Средняя скорость течения воды в водоеме vср, м/с 0,27
Концентрация взвешенных веществ в сточных водах, поступающих на очистную станцию, C, г/м3 240
Концентрация взвешенных веществ в водоеме до вы-пуска сточных вод Cв, г/м3 0,24
Допустимое санитарными нормами увеличение содержания взвешенных веществ в водоеме после спуска сточных вод (для данного водоема I категории водопользования) p, г/м3. 0,25
Коэффициент, характеризующий место расположения выпуска сточных вод (береговой выпуск) x 1
Коэффициент извилистости русла, j 1,5
Расстояние от места выпуска сточных вод до расчетного створа L, м 1000

Необходимо:

1. Определить необходимую степень очистки промышленных сточных вод от загрязняющих взвешенных веществ;

Решение:

1. Для определения требуемой степени очистки сточных вод от загрязняющих взвешенных веществ необходимо рассчитать допустимую концентрацию взвешенных веществ в очищенных сточных водах перед выпуском их в водоем Cдоп, г/м3. Эта концентрация должна удовлетворять условию


Cдоп Ј Cв + n · p ,


1) для определения кратности разбавления:

Максимальная концентрация вредного вещества. Степень очистки промышленных сточных вод, (15)


необходимо рассчитать:

а) коэффициент турбулентной диффузии:


Максимальная концентрация вредного вещества. Степень очистки промышленных сточных вод, (16)

Максимальная концентрация вредного вещества. Степень очистки промышленных сточных вод;


б) коэффициент, учитывающий влияние гидравлических факторов смешения сточных вод:


Максимальная концентрация вредного вещества. Степень очистки промышленных сточных вод, (17)

Максимальная концентрация вредного вещества. Степень очистки промышленных сточных вод;


в) коэффициент смешения сточных вод с водой водоема рассчитываем по формуле:


Максимальная концентрация вредного вещества. Степень очистки промышленных сточных вод, (18)

где Максимальная концентрация вредного вещества. Степень очистки промышленных сточных вод , (19)

Максимальная концентрация вредного вещества. Степень очистки промышленных сточных вод,

Максимальная концентрация вредного вещества. Степень очистки промышленных сточных вод

Итак,


Максимальная концентрация вредного вещества. Степень очистки промышленных сточных вод

Cдоп Ј 0,24 + 36,625 · 0,25,

Cдоп Ј 9,4 (г/м3).


2. Сравним Сдоп с концентрацией взвешенных веществ С в сточных водах, поступающих на очистную станцию. 9,4 < 240,

Тогда рассчитаем необходимую степень очистки сточных вод от взвешенных примесей Э, %:


Максимальная концентрация вредного вещества. Степень очистки промышленных сточных вод, (20)

Максимальная концентрация вредного вещества. Степень очистки промышленных сточных вод.


4. Все сточные воды предприятия должны подвергаться очистке от вредных веществ перед сбросом в водоем. Для выполнения этих требований применяют механические, химические, биологические, а также комбинированные методы очистки. Состав очистных сооружений выбирают в зависимости от характеристики и количества поступающих на очистку сточных вод, требуемой степени их очистки, метода использования их осадка и от других местных условий в соответствии со СНиП.

Отстойники выбирают с учетом производительности станций очистки сточных вод: до 20 000 м3/сут вертикальные, свыше 15 000 м3/сут горизонтальные, свыше 2 000 м3/сут радиальные, до 10 000 м3/сут двуярусные.

Для данной степени очистки сточных вод выгодно использовать вертикальный отстойник. Осветлители спроектировать в виде вертикальных отстойников с внутренней камерой флокуляции с естественной аэрацией за счет разницы уровней воды в распределительной чаше и осветлителе.

Можно также применить флотационные установки (импеллерные и напорные), которые рекомендованы для удаления из сточных вод нефтепродуктов, жиров, волокон минеральной ваты, асбеста, шерсти и других нерастворимых в воде веществ.

Возможна также установка высоконагружаемых биофильтров.

Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.), обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.
Бесплатные корректировки и доработки. Бесплатная оценка стоимости работы.

Похожие рефераты: