2. Расчет выпусков сточных вод.

Определение допустимого состава сточных вод проводят в зависимости от преобладающего вида примесей и с учетом характеристик водоема, в который сбрасывают сточные воды.

Допустимую концентрацию взвешенных веществ в очищенных сточных водах определяют по формуле

C_{o взв}<=C_{в взв} + К*ПДК_взв,

где C_{в взв}– концентрация взвешенных веществ в воде водоема до сброса в него сточных вод;ПДК_взв- предельно допустимая концентрация взвешенных веществ в водоеме; К - кратность разбавления сточных вод в воде водоема, характеризующая долю расхода воды водоема, участвующей в процессе перемещения и разбавления сточных вод.

Концентрацию каждого из растворенных вредных веществ в очищенных сточных водах определяют по формуле

С_{о i} <= n(C_{m i} – C_{в i} )+С_{в i} ,

гдеС_{в i} – концентрацияi-го вещества в воде водоема до сброса сточных вод;C_{m i}- максимально допустимая концентрация того же вещества с учетом максимальных концентраций и ПДК всех веществ, относящихся к одной группе ЛПВ(лимитирующего показателя вредности), вычисленная по формуле

C_{m i}=ПДКi(1-)

Разбавление сточных вод – это процесс уменьшения концентраций примесей в водоемах, вызванный перемешиванием сточных вод с водной средой, в которую они выпускаются.

Интенсивность процесса разбавления количественно характеризуется кратностью разбавления:

n=(Co–Cв )/(С - Св),

где Co- концентрация загрязняющих веществ в выпускаемых сточных водах; Св и С - концентрация загрязняющих веществ в водоеме до и после выпуска соответственно.

Для водоемов с направленным течением кратность разбавления удобно определять по формуле n=(mQв+Qv)/Qv, гдеQv– объемный расход сточных вод, сбрасываемых в водоем с объемным расходом водыQв ;m– коэффициент смешения, показывающий, какая часть расхода воды в водоеме участвует в смешении.

3. Защита окружающей среды от вибраций методом виброизоляции.

Виброизоляция — уменьшение уровня вибрации защищаемого объекта путем уменьшения передачи колебаний этому объекту от источника колебаний. Виброизоляция осуществляется посредством введения в колебательную систему дополнительной упругой связи, препятствующей передаче вибраций от машины - источника колебаний - к основанию или смежным элементам конструкции; эта упругая связь может также использоваться для ослабления передачи вибраций от основания на человека, либо на защищаемый агрегат.

Эффективность виброизоляции оценивается коэффициентом передачи, который имеет физический смысл отношения силы, действующей на основание при наличии упругой связи, к силе, действующей при жесткой связи, и определяется по формуле

КП=Fупр/Fжест

Чем это отношение меньше, тем выше виброизоляция. Хорошая виброизоляция достигается при КП=1/8 - 1/15. Коэффициент передачи может быть рассчитан по формуле

КП =1/( (f/fo)² -1 ) (2)

где f- частота возбуждающей силы;fo— собственная частота системы на виброизоляторах.

Из формулы (2) видно, что чем ниже собственная частота по сравнению с возбуждающей, тем выше эффективность виброизоляции. При этом при f<<fо возмущающая сила действует как статическая и целиком передается основанию. Приf=fo наступает резонанс, сопровождающийся резким возрастанием уровня вибраций. Приf>=(2fo)^1/2режим резонанса не реализуется, величина КП проходит через значение 1 и при дальнейшем уменьшенииfoвеличина коэффициента передачи становится меньше 1, система оказывает возмущающей силе все большее инерционное сопротивление. Вследствие этого передача вибраций через виброизоляцию уменьшается. Например, для ослабления общих вибраций в зоне обслуживания мощных дизель-моторов в 100 раз (КП=0,01) собственная частота компрессора, установленного на виброизоляции, должна быть в 10 раз меньше частоты, действующей в компрессоре возмущающей силы. Если число оборотов дизеляn=300 об/мин, то частота (Гц) его собственных колебаний должна быть

fo = f/10 = n/(60*10) = 0,5.

Обычно эффективность виброизоляции оценивают в децибелах:

ΔL=20lg(1/КП)

Выражение для собственной частоты в герцах можно представить в виде

fо = 1/2 * 3.14*(q/m)^1/2= 1/2 * 3.14 *(qg/P)^1/2= 1/2 * 3.14 *(g/Xст)^1/2, гдеg— ускорение свободного падения;q— жесткость виброизоляторов (сила, требующаяся для их деформации на единицу длины); Р — масса агрегата, покоящегося на виброизоляторах;Xст — статическая осадка системы на виброизоляторах под давлением собственной массы. Чем больше статическая осадка, тем ниже собственная частота и тем эффективнее виброизоляция. Однако это обстоятельство противоречит экономическим и в ряде случаев техническим требованиям, так как приводит к сложным и дорогим конструкциям виброизоляторов с большими габаритами, а система на таких виброизоляторах нередко приобретает слишком большую подвижность по остальным степеням свободы. Поэтому в этом случае, как и в ряде других, необходимо искать разумный компромисс между требованиями гигиеническими, техническими и экономическими. Таким образом, чем выше частота вибрации, тем легче осуществить виброизоляцию. Отсюда же следует, что существует оптимальное соотношение между вынужденной и собственной частотой системы. Оно составляет а =f/fo= 3-4, что соответствует КП = 1/8 - 1/15.

Кроме виброизоляторов, примером виброзащиты является установка гибких вставок в коммуникациях воздуховодов и в местах их прохождения через строительные конструкции, установка упругих прокладок в узлах крепления воздуховодов, разделение гибкой связью перекрытий и несущих конструкций здания, устройство так называемых «плавающих полов» (настил пола отделяется от перекрытия упругими прокладками). Во всех случаях введение дополнительной упругой связи снижает передачу вибраций от источника смежным элементам конструкции (или грунту). Этот же принцип виброзащиты используется при конструировании ручного механизированного инструмента.

Промышленностью выпускается ряд типов ручного механизированного инструмента с виброзащитными рукоятками. Так, выпускаются перфораторы с качающейся виброгасящей рукояткой. Принцип ее действия состоит в том, что она соединена с корпусом инструмента через упругую связь — систему шарнирно сопряженных элементов. Контакт указанной системы с корпусом перфоратора осуществляется посредством эластичных резиновых колец. Такое конструктивное решение виброизоляции (многозвенная связь) обеспечило снижение уровня вибраций на рукоятке до требований действующих санитарных норм.

Известны и другие типы виброзащиты ручного механизированного инструмента с использованием виброизоляции.

Человека и технику можно защитить от воздействия вибраций по той же схеме, поместив их на виброизолирующее устройство, которое ослабляет передачу вибрации от основания к защищаемым объектам. При определении эффективности такой виброзащиты пригодны приведенные выше формулы. Для ослабления передачи вибраций по элементам конструкции практикуется установка виброзадерживающих масс с импедансом, значительно превышающим импеданс основной конструкции.