- •Экология
- •1. Общие вопросы по организации и проведению лабораторных работ.
- •2. Техника безопасности при выполнении лабораторных работ
- •3. Лабораторная работа № 1 «Очистка сточных вод фильтрованием».
- •4. Лабораторная работа № 2 «Флотационная очистка сточных вод».
- •5 Лабораторная работа № 3
- •5 Лабораторная работа № 4
- •6. Практические занятия.
6. Практические занятия.
Задача№1
Определить концентрацию взвешенных веществ в сточной воде, разрешённой к сбросу в водоток после очистных сооружений, и необходимую эффективность очистки сточной воды, если известно, что в водотоке с расходом Q, м3∕с, после очистных сооружений сбрасываются очищенные сточные воды с расходом q, м3∕с. Концентрация взвешенных веществ в сточной воде. Поступающей на очистные сооружения, Сст, мг∕л. Участок водного объекта, куда сбрасываются сточные воды, относится ко второй категории рыбохозяйственного водопользования. Концентрация взвешенных веществ в воде водного объекта до места сброса Сф, мг∕л. Коэффициент смешения
Таблица 1.1–Исходные данные к задаче
№подварианта |
Q, м3∕с |
q,м3∕с |
Сст, мг∕л |
Сф, мг∕л |
Категории водопользования водного объекта | |
1 |
15 |
0,5 |
200 |
3 |
0,67 | |
Рыбохозяйственная первой категории | ||||||
2 |
15 |
0,5 |
200 |
4 |
0,67 | |
3 |
15 |
0,5 |
200 |
2 |
0,67 | |
4 |
30 |
0,8 |
250 |
6 |
0,67 |
Рыбохозяйственная второй категории |
5 |
30 |
0,8 |
250 |
5 |
0,67 | |
6 |
30 |
0,8 |
250 |
7 |
0,67 | |
7 |
40 |
1,2 |
190 |
5 |
0,67 |
Хозяйственно–питьевые нужды населения |
8 |
40 |
1,2 |
170 |
4 |
0,67 | |
9 |
45 |
1,5 |
160 |
3 |
0,67 |
Коммунально–бытовые нужды населения |
0 |
45 |
1,75 |
180 |
4 |
0,67 |
Концетрацию взвешенных веществ в очищенной сточной воде, разрешённой к сбросу в водный объект, определяют из выражения:
где – концентрация взвешенных веществ в воде водного объекта до сброса сточных вод, мг∕л;
–разрешённое санитарными нормами увеличение содержания взвешенных веществ в воде водного объекта в расчетном створе, мг∕л, определяется по таблице 1.2.
Рассчитав необходимую концентрацию взвешенных веществ в очищенной сточной воде Соч и зная концентрацию взвешенных веществ в сточной воде, поступающей на очистку Сст, определяют потребную эффективность очистки сточных вод по взвешенным веществом по формуле:
Таблица 1.2–Допустимое увеличение содержания взвешенных веществ в водном объекте после сброса сточных вод
Цели водопользования |
Содержание взвешенных веществ, мг∕дм3, не более |
Хозяйственно–питьевые нужды населения |
0,25 |
Коммунально–бытовые нужды населения |
0,75 |
Рыбохозяйственная высшей и первой категории |
0,25 |
Рыбохозяйственная второй категории |
0,75 |
Примечание. Для водотоков, содержащих в межени более 30 мг∕дм3 природных взвешенных веществ, допускается увеличение их содержания в воде в пределах 5%. Возвратные(стачные) воды, содержащие взвешенные вещества со скоростью осаждения более 0,2% мм∕с, запрещается сбрасывать в водоёмы, а более 0.4 мм∕с – водотоки. |
Задача№2
Определить экономическую оценку ущерба от загрязнения водоёмов сбросами вредных веществ в регионе за три года, если известно, что на территории рассматриваемого региона находятся следующие водные объекты: Финский залив, реки Нева и Нарва. Выяснить, как изменяется величина экономической оценки ущерба от загрязнения водоёмов. Исходные данные для расчета задачи представлены в таблице 2.1. Во всех вариантах денежную оценку единицы сбросов принять равной 12000 руб.∕усл.т.
Таблица 2.1– Исходные данные к задаче
Вариант |
Наименование загрязняющего вещества |
Объём сбросов по годам, т | ||
|
|
2003 |
2004 |
2005 |
1 |
Нитраты БПК полн. Нефть и нефтепродукты Фосфор |
160 254 380 586 |
130 306 290 308 |
90 300 290 308 |
2 |
Нитраты БПК полн. Нефть и нефтепродукты Фосфор |
130 200 355 570 |
100 250 190 450 |
76 320 295 310 |
3 |
Нитраты БПК полн. Нефть и нефтепродукты Фосфор |
190 304 440 646 |
190 366 300 550 |
130 360 350 368 |
4 |
Нитраты БПК полн. Нефть и нефтепродукты Фосфор |
110 204 330 536 |
80 245 190 435 |
60 255 230 258 |
5 |
Нитраты БПК полн. Нефть и нефтепродукты Фосфор |
185 279 405 611 |
155 331 265 515 |
115 325 315 333 |
6 |
Нитраты БПК полн. Нефть и нефтепродукты Фосфор |
138 232 358 564 |
108 284 218 468 |
68 277 265 284 |
7 |
Нитраты БПК полн. Нефть и нефтепродукты Фосфор |
203 297 423 629 |
173 349 283 533 |
133 343 335 352 |
8 |
Нитраты БПК полн. Нефть и нефтепродукты Фосфор |
134 228 354 560 |
104 280 214 464 |
64 275 265 282 |
9 |
Нитраты БПК полн. Нефть и нефтепродукты Фосфор |
197 291 417 623 |
167 353 277 527 |
127 337 325 339 |
0 |
Нитраты БПК полн. Нефть и нефтепродукты Фосфор |
145 239 365 571 |
115 291 225 475 |
75 285 275 293 |
Экономическая оценка ущерба водоёмам проводится по формуле:
где – денежная оценка единицы сбросов в усл. т, руб. ∕усл. т;
–коэффициент, позволяющий учесть особенности водоёма, подверженного вредному воздействию, определяется по таблице 2.2;
–коэффициент приведения примеси вида I к монозагрязнителю, усл.т ∕т, определяется по таблице 2.3;
–объём сброса i–го вида примеси загрязнителя.
Таблица 2.2 –Значения коэффициента для различных водохозяйственных участков
Наименование бассейнов, рек и створов |
Значение |
Балтийское море |
|
1. Финский залив |
1,8 |
2. Нева |
1,6 |
3. Нарва |
1,4 |
4. Луга |
1,3 |
5. Рижский залив |
1,8 |
6. Западная Двина |
1,4 |
7. Куршский залив |
1,6 |
8. неман |
1,3 |
9. Вислинский залив |
1,7 |
10. Вента |
1,4 |
Таблица 2.3 – Коэффициент приведения к монозагрязнителю
Наименование загрязняющего вещества |
Коэффициент приведения |
Нитраты |
12,50 |
БП полн. |
1,00 |
Нефть и нефтепродукты |
15,00 |
Фосфор |
2,00 |
Для решения данной задачи необходимо из нормативных таблиц найти коэффициенты приведения к монозагрязнителю. Эти коэффициенты следует перемножить на объёмы сбросов и результаты произведения сложить. Таким образом, будет получена величина загрязнения водных объектов с учётом вредности (в идее «монозагрязнителя») в усл. т. Поскольку никаких данных, уточняющих загрязнение отдельных водоёмов и водохозяйственного загрязнения водоёмов в данном регионе следует рассчитать как среднее арифметическое коэффициентов для разных водоёмов, находящихся на территории региона.
Задача№3
Определить коэффициент очистки производственный сточных вод и экономичность очистки при эксплуатации очистных сооружений.
Исходные данные приведены в таблицах 3.1, 3.2.
Таблица 3.1 – Исходные данные к задаче
Величина |
Подварианты | |||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
0 | |
Годовой объём очищаемых сточных вод, V, тыс. м3 |
2500 |
3000 |
2000 |
2200 |
2100 |
3200 |
3500 |
1800 |
2000 |
2500 |
Текущие расходы при очистке воды С, руб. ∕тыс. м3 |
1050 |
1100 |
1120 |
1150 |
1200 |
1500 |
1750 |
950 |
1000 |
1130 |
Таблица 3.2 – Массовые выбросы веществ
Выбрасываемые примеси |
Без очистки |
С очисткой |
Показатель относительной опасности, усл.т∕т |
Взвешенные вещества |
41,0 |
8,0 |
1,33 |
Нитрат аммония |
13,3 |
2,7 |
2,0 |
Циониды |
30,0 |
– |
20,0 |
Нитраты |
7500,0 |
900.0 |
0,11 |
Сульфиты |
6500,0 |
800,0 |
0,01 |
Хлориды |
400,0 |
200,0 |
0,03 |
Коэффициент очистки сточных вод (КОВ) определяется по формуле:
где – приведённая масса выбросов, без очистки и с очисткой, соответственно, усл.т∕год.
Экономичность очистки, усл.т∕руб определяется по следующей зависимости:
где – текущие расходы при очистке воды, руб∕тыс. м3;
–годовой объём очищаемых сточных вод, тыс. м3.
Задача №4
Предприятие производит сброс в поверхностный водоём аммиака, ацетона, красителя хромового чёрного. Норматив платы за сброс 1 т аммиака – 15028 руб.; ацетона – 15028 руб.; красителя хромового чёрного – 25131 руб. Установленные предельно допустимые сбросы (ПДС) составляют 25 т аммиака; 30 т ацетона; 5 т красителя хромового чёрного. Коэффициент экологической значимости водоёма (р.Дон составляет 1,55). Установленные лимиты на загрязнение водного бассейна составляют: 50 т аммиак; 50 т ацетона; 15 т красителя хромового чёрного. Определить общую плату за сбросы загрязняющих веществ в поверхностный водоём. Исходные данные представлены в таблице 4.1.
Таблица 4.1– исходные данные к задаче
Фактический годовой сброс загрязняющих веществ, Мiвод, т |
Подварианты | |||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
0 | |
Аммиак |
60 |
70 |
72 |
75 |
80 |
82 |
85 |
90 |
100 |
110 |
Ацетон |
45 |
32 |
36 |
38 |
40 |
42 |
48 |
50 |
55 |
60 |
Краситель хромовый чёрный |
8 |
7 |
9 |
10 |
12 |
15 |
7,5 |
6 |
16 |
18 |
Плата за сбросы загрязняющих веществ в пределах установленных лимитов определяется по формуле:
при Мнiвод < Мiвод ≤ Млiвод,
где Плвод – плата за выбросы загрязняющих веществ в пределах установленных лимитов, руб.;
Слiвод – ставка платы за выброс 1т i–го загрязнителя в пределах лимита, руб.;
Мiвод – фактический сброс i–го загрязняющего вещества, кг;
Мнiвод – ПДС i–го загрязняющего вещества;
Слiвод = Нблikэ
где Нблi – базовый норматив платы за сброс 1т i–го загрязнителя в пределах лимита, руб.;
kэ – коэффициент экологической значимости.
Плата за сверхлимитный сброс определяется по следующей завистимости:
при
Мiвод > Млiвод.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Коробкин, В.И. Экология [Текст]: учебник для вузов / В.И. Коробкин, Л.В. Передельский.– Изд. 9–е, перераб. и доп. – Ростов н/Д: Феникс, 2005. – 576 с.
2. Экология [Текст] : учебник / Л.В. Передельский, В.И. Коробкин, О.Е. Приходченко. – М. : Проспект, 2009. – 507 с. : ил. – Библиогр. : с. 499–501.
3. Экология [Текст] : учебник для вузов / Н.А. Воронков. – М. : Агар, 1999. – 424 с.
4. Промышленно–транспортная экология [Текст] : учебник для вузов / В.Н. Луканин, Ю.В. Трофименко. – М. : Высшая школа, 2001. – 437 с.
6. Цветкова, Л.И. Экология [Текст]: учебник для технических вузов / Л.И. Цветкова, Л.И. Алексеев, Ф.В. Кармазинов; под ред. Л.И. Цветковой. –СПб.: Химиздат, 2001.–552 с.
7. Занина, И.А. Экология [Текст]: пособие/ И.А. Занина. –Шахты: Изд–во ЮРГУЭС, 2004.–65 с.