ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра «Инженерной защиты окружающей среды»
Утверждено УМС
Батугин Андриан Сергеевич
Захарова Александра Анатольевна
СБОРНИК ПРАКТИЧЕСКИХ РАБОТ ПО КУРСУ
"Процессы и аппараты защиты окружающей среды"
Москва 2010
УДК 550.84:628
ББК 38.761.2
К 17
Батугин А.С., Захарова А.А.,
Сборник практических работ по курсу «Процессы и аппараты защиты окружающей среды для студентов высших учебных заведений для выполнения курсовых работ»
Содержание
1. Состав и свойства сточных вод 4
Практическая работа № 1 Оценка уровня загрязненности воды водоемов по значениям ПДК 4
Практическая работа № 2 Расчет необходимой степени очистки сточных вод перед их сбросом в естественные водоемы 6
Практическая работа № 3 Расчет допустимой концентрации и ПДС сточных вод 10
Практическая работа № 4 Определение концентрации загрязняющего вещества в водотоке и построение схемы сечения водотока 12
2. Процессы и аппараты механической очистки сточных вод 20
Практическая работа № 5 Расчет решетки 20
Практическая работа № 6 Расчет горизонтальной песколовки 25
Практическая работа № 7 Расчет горизонтальных песколовок с круговым движением воды 28
Практическая работа № 8 Расчет первичных отстойников с вращающимся сборно-распределительным устройством 31
Практическая работа № 9 Расчет горизонтальных отстойников 35
Практическая работа № 10 Расчет скорых безнапорных фильтров с двухслойной загрузкой 39
Практическая работа № 11 Расчет параметров гидроциклона 46
Практическая работа № 12 Расчет коридорного осветлителя со взвешенным слоем осадком с вертикальным осадкоуплотнителем 48
Практическая работа № 13 Расчет тонкослойного нефтеуловителя 54
3. Процессы и аппараты физико-химической очистки 60
Практическая работа № 14 Расчет вихревого вертикального смесителя 60
Практическая работа № 15 Расчет дырчатого смесителя 62
Практическая работа № 16 Расчет перегородчатого смесителя 64
Практическая работа № 17 Расчет камеры хлопьеобразования встроенной в горизонтальный отстойник 66
Практическая работа № 18 Расчет перегородчатой камеры хлопьеобразования 69
Практическая работа № 19 Расчет водоворотной камеры хлопьеобразования, совмещенная с вертикальным отстойником 72
Практическая работа № 20 Расчет вихревой камеры хлопьеобразования 74
Практическая работа № 21 Расчет ионитовых установок для очистки сточных вод 77
4. Процессы и аппараты электрохимической очистки 81
Практическая работа № 22 Электрокоагуляторы с алюминиевыми электродами 81
Практическая работа № 23 Расчет электродиализной установки циркуляционного типа 83
5. Сооружения для обработки осадков сточных вод 90
Практическая работа № 24 Расчет метантенка 91
6. Примеры расчетов вспомогательных устройств для очистки сточных вод 97
Расчет песковых бункеров 97
Расчет центрифуги 97
Расчет сооружений реагентного хозяйства 98
Расчет отделения коагулянта 99
Расчет производительности воздуходувок 102
Расчет отделения полиакриламида 102
Расчет хлораторной и контактного резервуара 104
Самостоятельная работа. Изучение технологической схемы для очистки сточных вод 105
1. Состав и свойства сточных вод Практическая работа № 1 Оценка уровня загрязненности воды водоемов по значениям пдк
Цель работы – ознакомиться с порядком величин ПДК некоторых веществ и уяснить смысл эффекта суммации загрязнителей.
Общие сведения
«Правилами охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами» установлено разделение водных объектов на два вида водопользования: 1 – хозяйственно-питьевого и культурно-бытового; 2 – рыбохозяйственного назначения.
Качество воды в водоемах регламентируется предельно допустимыми концентрациями (ПДК) вредных веществ, величина которых устанавливается в зависимости от категории и вида водопользования для водного объекта (см. табл.). ПДК – основной гигиенический норматив, положенный в основу современного водно-санитарного законодательства. Вода считается пригодной для конкретного вида водопользования, если ни по одному из лимитирующих показателей ее состава и свойств не превышены значения ПДК.
При поступлении в водные объекты нескольких веществ с одинаковым лимитирующим показателем вредности (ЛПВ) с учетом примесей, попадающих в водоем или водоток от вышерасположенных выпусков, должно соблюдаться условие:
,(1)
где
- концентрация загрязняющих веществ с
одинаковым ЛПВ.
Выражение (1) отражает эффект суммации загрязнений.
Задание:
Дать определение ПДК.
Пояснить смысл понятия "Лимитирующий показатель вредности".
Оценить степень загрязненности воды по суммарным значениям ПДК для каждого ЛПВ отдельно.
Определить пригодность воды для разных видов водопользования.
Показатели качества
воды перечислены в последнем столбце
таблицы 1. Для анализа воды выбрать
данные по 5 веществам по зависимости:
,
,
где
- номер загрязняющего вещества по
таблице,
- номер студента по журналу. Для выполнения
задания воспользоваться формулой (1).
Результаты представить в виде таблицы 1.1:
Таблица 1.1
Вид водопользования |
ЛПВ |
Суммарное значение отношений |
Вывод |
|
|
|
|
Предельно допустимые концентрации вредных веществ в водных объектах, мг/л представлены в таблице 1.2:
Таблица 1.2
№ п/п |
Ингредиент |
Хозяйственно-питьевое и культурно-бытовое водопользование |
ЛПВ |
Рыбохозяйственные цели |
ЛПВ |
Фактическая концентрация веществ |
1 |
Аммиак |
2,0 |
Сан. |
0,05 |
Токс. |
0,7 |
2 |
Анилин |
0,1 |
С.-т. |
0,001 |
Токс. |
0,01 |
3 |
Ацетон |
0,05 |
Орг. |
0,05 |
Токс. |
0,03 |
4 |
Бензол |
0,5 |
С.-т. |
0,5 |
Токс. |
0,3 |
5 |
Железо |
0,3 |
Орг. |
0,05 |
Токс. |
0,2 |
6 |
Кадмий |
0,001 |
С.-т. |
0,005 |
Токс. |
0,003 |
7 |
Кобальт |
0,1 |
С.-т. |
0,01 |
Токс. |
0,01 |
8 |
Метанол |
3,0 |
С.-т. |
1,0 |
С.-т. |
0,5 |
9 |
Марганец |
0,1 |
Орг. |
0,1 |
Орг. |
0,03 |
10 |
Медь |
1,0 |
Орг. |
0,1 |
Токс. |
0,02 |
11 |
Мышьяк |
0,05 |
С.-т. |
0,05 |
Токс. |
0,01 |
12 |
Нитриты |
10 |
С.-т. |
0,08 |
С.-т. |
0,2 |
13 |
Нитраты |
45,0 |
С.т. |
40,0 |
С.-т. |
5,0 |
14 |
Нефть |
0,1 |
Орг. |
0,01 |
С.-т. |
0,005 |
15 |
ПАА |
2,0 |
С.-т. |
2,0 |
С.-т. |
0,7 |
16 |
Ртуть |
0,0005 |
С.-т. |
0,00001 |
Токс. |
0,000002 |
17 |
Свинец |
0,1 |
С.-т |
0,1 |
Токс. |
0,01 |
18 |
Стронций |
7,0 |
С.-т. |
10,0 |
Токс. |
2,0 |
19 |
ОП-7 |
0,4 |
Орг. |
0,3 |
Токс. |
0,01 |
20 |
ОП-10 |
1,5 |
Орг. |
0,5 |
Токс. |
0,01 |
21 |
Фенол |
0,001 |
Орг. |
0,001 |
С.-т. |
0,0001 |
22 |
Никель |
0,1 |
С.-т. |
0,01 |
Токс. |
0,005 |
23 |
Хром 6+ |
0,1 |
Орг. |
0,001 |
С.-т. |
0,0005 |
24 |
Хром 3+ |
0,5 |
Орг. |
0,001 |
С.-т. |
0,0005 |
25 |
Цинк |
1,0 |
С.-т. |
0,01 |
Токс. |
0,1 |
Сокращения:
ЛПВ – лимитирующий показатель вредности.
Орг. – органолептический ЛПВ.
С.-т. – санитарно-токсикологический ЛПВ.
Токс. – токсический ЛПВ.
Сан. – общесанитарный ЛПВ.