Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

ИВАНОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ХИМИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра Промышленной экологии

Индивидуальное задание для самостоятельной работы по курсу «Оценка экологического риска антропогенного воздействия».

Тема: «Основные показатели потенциальной опасности для окружающей среды до и после установки очистного оборудования»

Выполнила: Смирнова А. М.

Группа 5/15

Проверил: Бубнов А. Г.

Иваново 2011

ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ ПО КУРСУ "ОЦЕНКА ЭКОЛОГИЧЕСКОГО РИСКА АНТРОПОГЕННОГО

ВОЗДЕЙСТВИЯ"

для студентки Смирновой А.М.

Для объекта курсового проектирования (система очистки сточных вод для поста мойки легковых машин в районе гипермаркета "Реал" по ул. Куконковых в г. Иваново) и места его расположения необходимо произвести "Расчёт основных показателей потенциальной опасности для окружающей среды до и после установки очистного оборудования» по схеме:

1. Дать краткое описание принятой схемы очистки. Произвести анализ свойств обращающихся продуктов и используемых материалов в проектируемом технологическом процессе очистки (токсикологические и физико-химические свойства, в т.ч. состав сточных вод до и после очистки).

2. Определить величину экологической опасности до введения в строй локальных очистных сооружений (ЛОС).

3. Определить величину экологической опасности после введения в строй очистных сооружений с учётом вероятности и ущерба от возникновения аварийной ситуации:

3.1. Построить дерево неполадок технологического процесса функционирования ЛОС по выбранной технологической схеме.

3.2. Определить вероятность неблагоприятных событий.

3. Оценить вероятности развития тех или иных аварий и выбрать после анализа наиболее вероятную.

4. Произвести количественный экологический анализ аварийной ситуации:

3.4.1. Оценить энергетический потенциал взрывоопасности проектируемых ЛОС.

3.4.2. Определить массу выбрасываемых веществ при авариях, состав возможных выбросов и/или сбросов, их агрегатные состояния.

3.5. Оценить последствия аварий:

3.5.1. На основе оценок возможных мощностей выбросов/сбросов, выявить концентрации и направления дрейфа выделившихся/сброшенных веществ при аварии.

2. Определить масштабы и размеры зоны возможных разрушений.

3. Установить экологический ущерб от аварий.

3.6. Рассчитать интегральный показатель опасности объекта после его введения в строй с учётом опасности регламентной работы.

4. Определить потенциальную опасность (ПО) очистного оборудования..

5. Разработать план мероприятий для снижения вероятности возникновения наиболее опасной аварии и её последствий, а также возможного экологического ущерба.

6. Рассчитать и показать планируемые показатели ПО после выполнения п. 5.

Содержание.

1.Анализ свойств обращающихся продуктов и используемых материалов 4

2. Определение величины экологической опасности без введения в строй локальных очистных сооружений (ЛОС) 11

3. Определение величины экологической опасности после введения в строй ЛОС с учетом вероятности и ущерба от возникновения аварийной ситуации на них 13

1. Построение дерева неполадок технологического процесса 13

2. Определение вероятности неблагоприятных событий 17

4. План мероприятий для снижения вероятности возникновения неблагоприятного события 20

5. . Расчет показателей потенциальной опасности после введения плана

Мероприятий 21

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 23

1. Анализ свойств обращающихся продуктов и используемых материалов

Производительность выбранной установки от 1 м³/час. Схема содержит следующие элементы: ФФУ 1- флотатор.

Установка ффу 1

Флотацией называется способ извлечения дисперсных частиц из жидкости с помощью пузырьков воздуха.

Взаимное закрепление пузырьков и частиц в водной среде основано на физико-химическом взаимодействии трех фаз (вода, вещество частицы, газ) и в большинстве случаев определяется явлениями смачивания. В связи с тем, что газы являются гидрофобными веществами, в жидкой среде они могут активно взаимодействовать лишь с гидрофобными поверхностями других дисперсных примесей, тем больше вероятность их закрепления на пузырьках. Гидрофильные поверхности веществ с пузырьками газа не взаимодействуют.

Флотационная очистка сточных вод технологически и экономически эффективна при извлечении примесей, обладающих природной гидрофобностью (нефть, нефтепродукты, углеводородные жидкости, жиры, мыла, СПАВ и др.)

Устройство установки ФФУ-1

Загрязненная вода, после предварительной очистки в отстойнике и нефтеуловителе через заборное устройство 1 по всасывающему трубопроводу 2 поступает во всасывающую емкость 3, и далее по трубопроводу 4 на насос 5. На байпасной линии насоса установлен эжектор 7 с двумя штуцерами:

• 1-й служит для подсоса воздуха и соединяется с дросселем 6, через который в воду подсасывается воздух;

• 2-й служит для ввода раствора реагента и соединяется с дозатором 24.

Система дозирования реагентов состоит из бачка 23 и капельного дозатора 24. (схема дозатора показана на рис.4). Расход раствора реагента определяется при пуско-наладочных работах и регулируется зажимом.

Водо-воздушная смесь из насоса 5 по напорному шлангу 9 подается в сатуратор 10. Здесь под давлением 0,55.. .0,6 МПа происходит растворение воздуха в сточной воде.

Из сатуратора вода поступает в нижнюю часть камеры флотации 11 через регулирующее сопло 13 в распределительный коллектор 14 . Не растворившийся воздух вместе с избыточной водой сбрасывается из сатуратора в отстойник через кран 15 (патрубок Д ). Во флотационной камере 11 при понижении давления из воды выделяется растворенный воздух в виде мельчайших пузырьков, которые захватывают и выносят на поверхность частицы загрязнений. Шлам в виде пены снимается вращающимся

скребковым механизмом (шламоудалителем) 16 и сбрасывается в лоток 17 и далее через патрубок А в шламовую емкость (не входящую в комплект установки) для отстаивания. Шлам после отстаивания разделяется на фракции: сверху - нефтепродукты, на дне -осадок и в средней части - вода.

Нефтепродукты могут быть сданы на переработку, на нефтебазу, использованы для смазки пресс-форм в производстве стройматериалов, либо направлены на сжигание.

Вода из средней части шламовой емкости возвращается на очистку в отстойник.

Осадок со дна шламовой емкости может быть вывезен на полигон, или, использоваться для добавки в дорожные покрытия.

При значительном содержании в сточной воде моющих веществ флотошлам следует утилизировать целиком, не разделяя на фракции.

Регулирующее расход сопло 13 рассчитано на производительность установки (2= 1 м 3 /час и 2 м 3 /час 6 10% (для установок ФФУ-1 и ФФУ-2М соответственно) при давлении по манометру 21 5,6...6 кг/см 2 .

Вода, очищенная флотационным способом, поступает по переливной воронке 18 через патрубок Б в засыпной фильтр 19 для доочистки перед сбросом в систему канализации, водоприемник, либо на водооборот.

Фильтр с движением воды снизу вверх. Фильтр имеет подающий и сливной карман. Из верхней части подающего кармана выведена воздушка 20 в шламовый карман 17.

Если нет необходимости доочистки воды на фильтре, например в оборотном водоснабжении мойки автомашин, вода проходит только флотационную очистку и из патрубка Б минуя фильтр поступает в бак чистой воды [27].

Основными химическими веществами, обращающимися в технологическом процессе являются химические веществ - загрязнители, от которых происходит очистка сточных вод: ПАВ (содержатся в сточных водах в результате использования синтетических моющих средств), нефтепродукты, тяжёлые металлы, взвешенные вещества, а также хлор, используемый в качестве реагента при электрокаталитической очистке. Рассмотрим свойства основных из данных веществ. Наибольшее содержание в сточных водах имеют ПАВ.

ПАВ (поверхностно-активные вещества) - специфическая группа химических соединений, понижающих поверхностное натяжение на границе "водный раствор -воздух". ПАВ широко используют в народном хозяйстве (например, при производстве некоторых моющих средств—детергентов). Попадая в водоемы, ПАВ сильно изменяют свойства среды и отрицательно влияют на жизненные процессы в них.

В зависимости от состояния ПАВ в растворе условно различают истинно растворимые и коллоидные ПАВ. Условность такого разделения состоит в том, что одно и то же ПАВ может относиться к обеим группам в зависимости от условий и химической природы (полярности) растворителя. Обе группы ПАВ адсорбируются на фазовых границах, т. е. проявляют в растворах поверхностную активность, в то время как объемные свойства, связанные с возникновением коллоидной фазы, проявляют лишь коллоидные ПАВ.

Различают четыре основных класса ПАВ: анионактивные, катионактивные, неионогенные и амфотерные. Иногда выделяют также высокомолекулярные (полимерные).

Анионактивные ПАВ содержат в молекуле одну или несколько полярных групп и диссоциируют в водном растворе с образованием длинноцепочечных анионов, определяющих их поверхностную активность.

Нефтепродукты относятся к числу наиболее распространенных и опасных веществ, загрязняющих поверхностные воды. Нефть и продукты ее переработки представляют собой чрезвычайно сложную, непостоянную и разнообразную смесь веществ (низко- и высокомолекулярные предельные, непредельные алифатические, нафтеновые, ароматические углеводороды, кислородные, азотистые, сернистые соединения, а также ненасыщенные гетероциклические соединения типа смол, асфальтенов, ангидридов, асфальтеновых кислот). Понятие "нефтепродукты" в гидрохимии условно ограничивается только углеводородной фракцией (алифатические, ароматические, алициклические углеводороды). Большие количества нефтепродуктов поступают в поверхностные воды при перевозке нефти водным путем, со сточными водами предприятий нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей, химической, энергетической металлургической и других отраслей промышленности, с хозяйственно-бытовыми водами. Некоторые количества углеводородов поступают в воду в результате прижизненных выделений растительными и животными организмами, а также в результате их посмертного разложения

В результате протекающих в водоеме процессов испарения, сорбции, биохимического и химического окисления концентрация нефтепродуктов может существенно снижаться, при этом значительным изменениям может подвергаться их химический состав. Наиболее устойчивы ароматические углеводороды, наименее н-алканы. Нефтепродукты находятся в различных миграционных формах: растворенной, эмульгированной, сорбированной на твердых частицах взвесей и донных отложений, в виде пленки на поверхности воды. Обычно в момент поступления масса нефтепродуктов

сосредоточена в пленке. По мере удаления от источника загрязнения происходит перераспределение между основными формами миграции, направленное в сторону повышения доли растворенных, эмульгированных, сорбированных нефтепродуктов. Количественное соотношение этих форм определяется комплексом факторов, важнейшими из которых являются условия поступления нефтепродуктов в водный объект, расстояние от места сброса, скорость течения и перемешивания водных масс, характер и степень загрязненности природных вод, а также состав нефтепродуктов, их вязкость, растворимость, плотность, температура кипения компонентов. При санитарно-химическом контроле определяют, как правило, сумму растворенных, эмульгированных и сорбированных Содержание нефтепродуктов в речных, озерных, морских, подземных водах и атмосферных осадках колеблется в довольно широких пределах и обычно составляет сотые и десятые доли мг/дм^. В незагрязненных нефтепродуктами водных объектах концентрация естественных углеводородов может колебаться в морских водах от 0,01 до 0,10 мг/дм'³ и выше, в речных и озерных водах от 0,01 до 0,20 мг/дм , иногда достигая 1-1,5 мг/дм³. Содержание естественных углеводородов определяется трофическим статусом водоема и в значительной мере зависит от биологической ситуации в водоеме. Неблагоприятное воздействие нефтепродуктов сказывается различными способами на организме человека, животном мире, водной растительности, физическом, химическом и биологическом состоянии водоема. Входящие в состав нефтепродуктов низкомолекулярные алифатические, нафтеновые и особенно ароматические углеводороды оказывают токсическое и, в некоторой степени, наркотическое воздействие на организм, поражая сердечно-сосудистую и нервную системы. Наибольшую опасность представляют полициклические конденсированные углеводороды типа 3,4-бензапирена, обладающие канцерогенными свойствами. Нефтепродукты обволакивают оперение птиц, поверхность тела и органы других гидробионтов, вызывая заболевания и гибель.

Отрицательное влияние нефтепродуктов, особенно в концентрациях 0,001-10 мг/дм³, и присутствие их в виде пленки сказывается и на развитии высшей водной растительности и микрофитов. В присутствии нефтепродуктов вода приобретает специфический вкус и запах, изменяется ее цвет, рН, ухудшается газообмен с атмосферой. ПДК_В нефтепродуктов составляет 0,3 мг/дм (лимитирующий показатель вредности -органолептический), ПДК_вр - 0,05 мг/дм (лимитирующий показатель вредности -рыбохозяйственный). Присутствие канцерогенных углеводородов в воде недопустимо.

Количественные и качественные характеристики стоков представлены ниже. Характеристика производственного водопотребления и водоотведения

Водопотребление			Водоотведение
назначение воды	состав рабочей жидкости	потребный напор	Режим отведения сточных вод	расход сточных вод	Характеристика сточных вод
					наименование загрязнений	концентраци; загрязнений, мг/л
	вода 1; >20°С
мойка автомобилей	(в холодное	5,0м	непрерывный	(150 л/авт.)	взв. вещества нефтепродукты	700 42
	время года)

Характеристика воды в системе оборотного водоснабжения

Наименование взвешенные вещества	Концентрация загрязняющих веществ, мг/л
	В сточных водах от мойки машин	После отстойников*	После флотатора**
взв. вещества нефтепродукты СПАВ	700 42 200	140 8.4 200	4 0,528 0,85

* Согласно (Временно^ инструкции^кспроектированию сооружений для очистки поверхностных сточных вод" СН 496-/77с/епень очистки воды от взвешенных веществ и нефтепродуктов при расчетном времени отстоя 2 ч составляет 80 %. ** Согласно санитарно-эпидемиологическому заключению № 76.01.14.485.П.000064.02.02 от 01.02.2002 года Ф^ПУ Центр госсанэпидемнадзора в Ярославской области на флотаторы ФФУ-1 сточная вода после флотации имеет содержание: взвешенные вещества - 4 мг/л; нефтепродукты - 0,.528 мг/л; СПАВ - 0,85 мг/л. Согласно заключению технолога «Акватранс» Свистунова. [ 732915@mail.ru]