Состояние атмосферы
•Инверсия – состояние атмосферы, при котором восходящие потоки воздуха отсутствуют, а температура почвы ниже температуры воздуха (благоприятные метеоусловия для распространения облаков ЗВ);
•Конвекция – состояние атмосферы, при котором сильно развиты восходящие потоки воздуха, а температура поверхности почвы выше температуры воздуха (неблагоприятные метеоусловия для распространения облаков ЗВ);
•Изотермия – состояние атмосферы, при котором восходящие потоки воздуха очень слабы, а температура почвы равна температуре воздуха (благоприятные метеоусловия для распространения облаков ЗВ).
•Инверсия + штиль = НМУ (неблагоприятные метеорологические условия
Высокий ПЗА (потенциал загрязнения атмосферы) - это экологическая опасность!
Тенденции изменения ПЗА :
•приземные инверсии – рост концентрации примесей в среднем на
10-60%;
•штили (0 - 1 м/с) - рост концентрации примеси на 30-80%;
•застои воздуха - повышение концентрации примеси на 50-80%;
•туманы - опасное загрязнение воздуха;
•сочетанное действие НМУ – повышение концентрации в среднем более чем на 50%;
•высокая повторяемость НМУ – рост загрязнений в городах в 2 раза выше, чем в среднем по стране.
Средства защиты атмосферы
•Пылеуловители (сухие, электрические, фильтры, мокрые);
•Туманоуловители (нитзкоскоростные, высокоскоростные);
•Аппараты для улавливания газов и паров
(абсорбционные, хемосорбционные, адсорбционные и нейтрализаторы);
•Аппараты многоступенчатой очистки (уловители пыли и газов, уловители туманов и твердых примесей, многоступенчатые пылеуловители).
Параметры средств защиты атмосферы
Эффективность очистки η = (Cвх – Cвых)/Cвх,
гдеCвх, Cвых – массовые концентрации примеси до и после аппарата.
Фракционная эффективность очистки η = (Cвхi –Cвыхi)/Cвхi,
где Cвхi,Cвых – массовые концентрации i-ой фракции пыли до и после улавливания.
Коэффициент проскока K = Свых/Cвх = 1 – η.
Гидравлическое сопротивление ΔP = Pвх – Pвых = ξρW2/2,
где Pвх , Pвых , ξ, ρ, W – давление потока до и после аппарата, коэффициент гидравлического сопротивления, плотность и скорость воздуха.
Мощность побудителя движения газа N =k pQ/ ηм ηв,
где k – коэффициент запаса (1,1-1,15); Q – объемный расход; ηм, ηв – КПД передачи мощности от электродвигателя (0,92-0,95) к вентилятору (0,65-0,8).
Сухие пылеуловители
1 |
2 |
Газ |
Очищенный газ |
3 |
|
Фильтры: 1- корпус, 2 – фильтроэлемент, 3 - слой частиц примесей.
Циклоны: 1 – корпус, 2 – патрубок, 3 – выходная труба, 4 – бункер.
Аппараты мокрой очистки
|
Очищенный |
|
газ |
|
3 |
1 |
2 |
|
|
Газ |
|
Вода |
|
|
Шлам |
Скруббер Вентури:
1 – центробежные форсунки;
2 – сопло Вентури;
3 – каплеуловитель
Аппараты мокрой очистки работают по принципу осаждения частиц пыли на поверхность либо капель жидкости, либо пленки жидкости.
Барботажно-пенный пылеуловитель: 1 – корпус; 2- слой жидкости и пены, 3 - решетка
1 |
2 |
Очищенный газ |
|
|
|
|
3 |
Туман |
4 |
||
|
|
|
|
|
|
6 |
5 |
|
|
|
|
|
|
|
7 |
Фильтрующий элемент низкоскоростного туманоуловителя: 1- корпус; 2, 5 – фланцы; 3- два цилиндра; 4 - волокнистый фильтроэлемент; 6 – трубка гидрозатвора; 7 - стакан
Абсорбция - очистка газовых выбросов от газов и паров - основан на поглощении последних жидкостью
Хемосорбция - поглощение газов и паров жидкими или твердыми поглотителями с образованием малорастворимых или малолетучих химических соединений
Адсорбция основана на способности некоторых тонкодисперсных твердых тел селективно извлекать и концентрировать на своей поверхности отдельные компоненты газовой смеси
Термическая нейтрализация основана на способности горючих газов и паров, входящих в состав вентиляционных или технологических выбросов, сгорать с образованием менее токсичных веществ
Насадочная башня: 1 - насадка; 2 - |
Схема установки для термического окисления: |
разбрызгиватель |
1- входной патрубок; 2 - теплообменник; 3 - горелка; 4 - |
|
камера; 5 - выходной патрубок |
Защита гидросферы
Основные источники загрязнений:
-производственные (взвешенные вещества, маслопродукты, кислоты, щелочи и т.д.);
-бытовые (крупные примеси: остатки пищи, ветошь, песок; примеси органического и минерального происхождения в нерастворенном, коллоидном и растворенном состояниях; различные, в том числе болезнетворные, бактерии).
-поверхностные сточные воды (механические частицы: земля, песок, камень, древесные и металлические стружки, пыль, сажа; нефтепродукты: масла, бензин, керосин, используемые в двигателях транспортных средств).
При выборе схемы очистки и технологического оборудования необходимо знать:
-расход сточных вод;
-концентрацию примесей, содержащихся в сточной воде;
-допустимый состав сточных вод
Расчет допустимой концентрации примесей в сточных водах
При преобладающем содержании взвешенных веществ их допустимая концентрация
Co
Co ≤ Cв + nПДК,
где Св - концентрация взвешенных веществ в воде водоема до сброса в него сточных вод, кг/м3; n - кратность разбавления сточных вод в воде водоема, характеризующая часть расхода воды водоема, участвующую в процессе перемешивания и разбавления сточных вод; ПДК - предельно допустимая концентрация взвешенных веществ в воде водоема, кг/м3.
При преобладающем содержании растворенных веществ допустимая концентрация каждого из них в очищенных сточных водах
Coi ≤ n(Cmax - Cвi) + Свi,
где Cвi - концентрация i-го вещества в воде водоема до сброса в него сточных вод, кг/м3; Cmax - максимально допустимая концентрация того же вещества в воде водоема, кг/м3.