Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Б Д З / БЖД / Общие проблемы защиты ОС

.doc
Скачиваний:
67
Добавлен:
16.04.2013
Размер:
236.54 Кб
Скачать

гидравлическом сопротивлении 150 Па. Скорость фильтрации 3 - 3,5 м\с.

При достижении сопротивления 500 - 600 Па следует проводить регенера-

цию войлока путем промывки его водой с помощью форсунок или вруч-

ную из шланга.

Встроенные фильтры

Значительная чсть выбросов от ванн осаждается на стенках бортовых отсосов , вытяжных воздуховодов и вентиляторов. Осаждение аэрозолей

приводит к образованию трудноудаляемых наростов и коррозирует эле-

менты вентиляционной системы.

По исследованиям выбросов от сернокислого травления стальных де-

талей , в бортовых отсосах помимо газовых примесей содержатся частицы

раствора серной кислоты и сульфата железа размером более 4 мкм в коли-

честве 0,2 - 1,0 мг\м. Периодически появляется сернистый ангидрид со средней концентрацией 9 мг\м. При осаждении капель травильного рас-

твора по всему тракту образуются наросты железного купороса в воздухо-

водах и вентиляторе. Изготовленные из нержавеющей стали элементы вытяжной системы подвергаются интенсивной коррозии.

Фильтрующий элемент имеет вид прямоугольной кассеты, которая вставляется через люк в корпус и закрепляется в пазах , уплотняемых

иглопробивным войлоком. Уловленные капли раствора стекают в карман ,

находящийся в нижней части кассеты , откуда выводятся наружу.

Исследовались фильтрующие перегородки из слоя иглопробивного вой-

лока массой 400 г\м, толщиной 5 - 6 мм, из полипропиленовых волокон

диаметром 70 -80 мкм и пакет винипластовых сеток и гофрированных лис-

тов общей толщиной 7 - 8 мм ; скорость фильтрации 2 ,2 м\с ; начальное

сопротивление 100 - 120 Па.

Эффективность улавливания сернокислого тумана войлоком бала около

100 % , а винипластовыми сетками 79,0 -99 ,7 % . Сульфат железа , присут-

ствуюший в выбросе , кристаллизуется на фильтрующей перегородке и постепенно увеличивает ее гидравлическое сопротивление. По достижении сопротивления 250 Па в корпус вводилась через штуцер трубка с отверсти-

ями, через которую подавалась вода для промывки фильтра ( при отклюн-

ном вентиляторе).

Абсорбционно- фильтрующий скруббер

Конструкция скруббера разработана применительно к очистке вентиля-

ционных выбросов от паров и тумана азотной кислоты на операции травления деталей. Схема скруббера показана на рис. 3. В нижней сек-

ции 1 расположен горизонтальный слой волокнистой насадки 2 из игло-

пробивного войлока толщиной 4 - 5 мм , массой 300 г\м, с диаметром

волокна 70 - 80 мкм. Над слоем установлен брызгоуловитель 3 , снаряжа-

емый тем же войлоком . Он опирается на боковые сливные карманы 9.

Жидкость выводится из сливных карманов через гидрозатворы 10 . В вер-

хней секции 4 имеется перегородка с цилиндрическим фильтрующим эле-

ментом 5 в виде решетчатого барабана , снаряженного иглопробивным

фильтрующим войлоком из волокон диаметром 70 - 8- или 40 -50 мкм;

толщина слоя войлока 8 - 10 мм при массе 600 г \ м. Над барабаном

расположен брызгоуловитель , как и в нижней секции. На горизонтальный слой нижней секции через трубку 6 насосом 7 подается из бака 8 орошаю-

щий раствор 25% -ной щелочи NaOH.

При прохождении воздуха через смоченный слой проиходит “вскипа-

21

ние” раствора. Пары азотной кислоты поглощаются смоченной поверхнос-

тью волокон и брызгами нейтрализуются с образованием азотнокислого

натрия. Кроме того , происходит конденсация паров кислоты в объеме с

образованием тумана раствора. Частицы образовавшегося тумана и брыз-

ги, вылетающие из реакционного слоя, частично улавливаются в наклон-

ном брызгоуловителе, а наиболее мелкие частицы задерживаются филь-

тром верхней секции. Обе секции работают в режиме самоочищения, т.е. уловленная жидкость самотеком удаляется из слоев. Пропускная способ-

ность скруббера 5000 м\ч.

Концентрация брызг азотной кислоты на входе в скруббер 0 - 100 мг\ м

тумана 0,5 - 50 мг \ м. Суммарное содержание брызг, тумана и паров

30 -300 мг\ м ; в очищенном воздухе азотная кислота отсутствует практи-

чески полностью. Расход щелочного раствора 50 - 8- мл \ м воздуха. Гидравлическое сопротивление скруббера 1800 - 2200 Па.

Оптимальные скорости фильтрации находятся в пределах : на первой

ступени 2,5 - 3,5 м\с , в брызгоуловителе 3,5 - 5 м\с.

Ионитные фильтры

Ионитные фильтры разработаны для очистки ветиляционного воздуха от токсичных веществ ( сернистый ангидрид , фтористый водород, хлорис-

тый водород, аммиак, хлор , аэрозоли кислот и солей ( в том числе никеля) при их суммарном содержании до 200 мг \ м) с применением нетканых

иглопробивных полотен из ионообменных волокон. Рамки с ионитным

полотном помещают в корпус с патрубками для входа и выхода воздуха. Степень очистки воздуха - не менее 95 %.

Пропускная способность фильтра 7 - 10 тыс. м\ч на 1 м рабочего

объема фильтра. Аэродинамическое сопротивление 200 -300 Па.

Регенерацию полотен производят промывкой водой или растворами дешевых реагентов. Межрегенерационный период работы фильтров зави-

сит от концентрации примесей в очищаемом воздухе и составляет от нес-

кольких до нескольких месяцев.

Применение ионитных фильтров имеет большие преимущества, так как позволяет улавливать примеси не только за счет сил физического взаимо-

действия, но и за счет ионного обмена; благодаря этому происходит очистка воздуха как от аэрозолей, так и от паров и газов.

Для улавливания примесей кислот из вентиляционных выбросов мо-

гут быть использованы волокна на основе полиакрилонитрила типа

ВИОН АС - 1 , ВИОН АН -1, ВИОН КН -1 , разработанные НПО “ Хим-

волокно”.

Методы обработки жидких промышленных отходов

Методы обработки промышленных сточных вод и жидких химических

отходов делят на две группы: деструктивные и регенерационные.

К деструктивным методам относят такие , при которых загрязняющие

сточную воду вещества разрушают окислением, восстановлением или другими химическими и физико-химическими методами. Образующиеся

продукты распада удаляются в виде газов и осадков или остаются в раст-

воре.обработанные таким образом отходы подлежат сбросу или захоронению. Для деструктивной обработки применяют различные реа-

гентные методы , термическое уничтожение , биохимическое окисление

и т.д. Деструктивная обработка требует более дешевых методов для

сокращения стоимости очистки.

К регенерационным относятся методы , позволяющие возвратить обработанные жидкие отходы в технологический цикл, использовать их в другом производстве или извлечь из них ценные вещества. Объектами регенерации могут быть вода ( загрязненные сточные воды) , химикаты

(отработанные растворы , загрязненные воды ) и даже многокомпонен-

тные смеси.

Механическая очистка

К механической очистке производственных сточных вод относят :

процеживание , отстаивание , фильтрование и выделение твердой взвеси

при помощи центрифуг или гидроциклонов .

Задача механической очистки заключается в выделении из сточных

вод нерастворенных примесей.

Сточные воды процеживают через решетки или сита в зависимости

от величины гидравлических свойств выделяемых частиц.

Решетки , применяемые для задержания крупных загрязнений , состоят из наклонно установленных параллельных металлических стержней , укре-

пленных на раме.

Сита применяют в основном для извлечения из производственных стоков ценных продуктов , находящихся в виде нерастворимых примесей.

Чтобы облегчитьусловия эксплуатации сооружений , главным образом отстойников , служащих для дальнейшей очистки сточных вод, необходи-

мо предварительно выделять из сточной жидкости минеральные загрязне-

ния. Различают песколовки : горизонтальные, в которых жидкость движет-

ся в горизонтальном направлении , и вертикальные , в которых жидкость

движется вертикально снизу вверх.

Химическая очистка

К химическим методам очистки сточных вод относят : коагулирование,

нейтрализацию , хлорирование , озонирование и электрохимическую об-

работку.

Коагулирование. Если процесс отстаивания протекает медленно , что

может быть связано с присутствием мелкодисперсных примесей, то прибе-

гают к процессу коагулирования , под которым понимают обработку сточ-

ной воды или жидких промышленных отходов реагентом, при которой происходит укрупнение частиц, что ускоряет их осаждение.для коагулиро-

вания применяют соли железа, алюминия, активированную кремневую кислоту и полиакриламид.

Процесс коагулирования можно ускорить добавлением флокулянтов -

веществ , образующих с водой коллоидные дисперсные системы. В качестве флокулянтов применяют : крахмал , полиальгиновый натрий, полиакриламид и др .

Нейтрализация кислот и оснований осуществляют добавкой к обрабатыва-

емой жидкости соответствующих реагентов или фильтрованием ее через нейтрализующие материалы. При нейтрализации кислых вод применяют

известь, известняк , мрамор , доломит идр. Щелочные сточные воды и рас-

творы нейтрализуют технической серной кислотой или кислыми отходами.

При наличии в производстве кислых и щелочных стоков в некоторых слу-

чаях возможна их нейтрализация путем смешения. При расчете процесса

нейтрализации следует учитывать естественную способность водоема , в

случае сброса в него нейтрализованных растворов. Искусственной нейтрализации в этом случае следует подвергать лишь то количество кис-

лоты или щелочи, которое не может быть нейтрализовано за счет самоочи-

шающей способности водоема.

Хлорирование. Хлор предотвращает пенообразование в жиро - и маслоловках, разрушая коллоидные системы ; его способность реагиро-

вать с другими веществами используют для освобождения сточных вод от ядовитых веществ, например, соединения циана. Для хлорирования сточ-

ных вод используют как жидкий хлор , так и хлорную известь с содержани-

ем активного хлора 25 - 35 %.

Физико - химические методы

Основными методами физико-химической очистки сточных вод являют-

ся: сорбция , экстракция , флотация , ионный обмен , эвапорация , кристал-

лизация, дистиляция , вымораживание ,сжигание.

Сорбция - выделение из сточной воды растворенных в ней веществ и газов путем : концентрации их на поверхности твердого тела (адсорбция) ;

поглощения вещества из раствора или смеси газов массой твердого тела

(абсорбция); химического взаимодействия растворенных веществ с твер-

дым телом (хемосорбция).

В практике очистки сточных вод наиболее широкое применение нашел метод адсорбции. При этом методе очистки в качестве адсорбентов применяют активированные угли различных марок, а также золу , шлак , опилки,торф и т.д.

Если адсорбирующее вещество является малоценным и стоимость адсор-

бента невысокая ( опилки , торф ,шлак и т.д.) , то после полного насыщения загрязняющими веществами адсорбент уничтожают. Если заг-

рязняющее вещество и адсорбент представляют собой определенную

ценность, то адсорбент подвергают или регенерации непосредственной отгонкой адсорбированного вещества или экстракцией его каким- либо

растворителем.

Ионный обмен

Гетерогенный ионный обмен или ионообменная сорбция - это процесс обмена между ионами, находящимися в растворе , и ионами ,присутству-

ющими на поверхности твердой фазы - ионита.

Очистка производственных сточных вод методом ионного обмена позво-

ляет извлекать и утилизировать ценные примеси ( соединения мышьяка,

фосфора , а также хром , цинк , свинец , медь, ртуть и другие металлы ),

поверхностно- активные и радиоактивные вещесива , очищать воду до

предельно допустимых концентраций с последующим ее использованием

в технологических процессах или в системах оборотного водоснабжения.

По знаку заряда обменивающихся ионов делят на катиониты и аниониты , проявлющие соответственно кислотные и основные свойства. Иониты подразделяются на природные и искусственные или синтетические. Прак-

тическое значение имеют неорганические природные и искусственные алюмосиликаты, гидроокиси и соли многовалентных металлов ; применя-

ются также иониты , полученные химической обработкой угля , целлюлозы и лигнина.

Однако ведущая роль принадлежит синтетическим органическим иони-

там - ионообменным смолам.

Важнейшим свойством ионитов является их поглотительная способность , так называемая обменная емкость. Полная емкость ионита - это количество находящихся в воде грамм- эквивалентов ионов, которое

может поглотить 1 м ионита до полного насыщения.

При соприкосновении ионитов с водой происходит их набухание за счет осмотических явлений ; объем ионитов обычно увеличивается в 1,2-2

раза . На кинетику ионного обмена влияет также величина температуры , концентрация ионов и др.

Характерной особенностью ионитов является их обратимость , т. е.

возможность проведения реакции в обратном направлении , что лежит

в основе их регенерации.

Процессы ионообменной очистки сточных вод осуществляется в аппа-

ратах периодического (фильтрах) или непрерывного действия.

В аппаратах непрерывного действия ионит движется по замкнутому

контуру , последовательно проходя стадии сорбции , регенерации и про-мывки. На рис.5 приведена схема аппарата непрерывного действия. Аппарат состоит из ионообменной емкости, выполненной в виде усечен- ного конуса. Внутри этого конуса находится второй усеченный конус , где происходят процессы регенерации и отмывки. Необработанная сточная вода подается в колонну через трубу с коническими насадками. Пройдя через псевдоожиженный слой ионита , обработанная вода выходит из

25

верхней части колонны. Отработанный ионит осаждается в нижней части

колонны , откуда через трубчатое устройство с помощью эрфлита или

эжектора подается в верхнюю часть колонны. Во внутреннем полом усеченном конусе скорость движения потока воды уменьшают с помощью регулятора, что способствует вовлечению отработанного ионита в этот конус и последующему осаждению его в нижней части ионообменной

колонны. Регенерационный раствор подается в нижнюю часть внутрен-

него усеченного конуса , а отводится из верхней части. Регенерированный ионит, продолжая опускаться навстречу восходящему потоку воды , про-

мывается и переходит в рабочую зону колонны. Аппарат прост конструк-

тивно и эффективен в работе. Метод ионного обмена применяется для очистки сточных вод предприятий машиностроительной и других отрас-

лей промышленности.

Методы обработки твердых отходов производственных

сточных вод

В процессе очистки производственных сточных вод , как правило ,

образуются твердые отходы, различные по химическому составу и физи-

ческим свойствам. Объем ТО зависит от вида обрабатываемых стоков и принятого метода очистки. При совместной очистке бытовых и производ-

ственных сточных вод объем образующихся ТО обычно не превышает

0,5 - 2 % объема очищаемой воды. При локальной очистке производственных стоков, особенно при обработке воды химическими реагентами для выделения из нее нерастворимых примесей , количество

образующихся ТО может достигать 10 - 40 % расхода сточных вод.

Проблема обезвреживания и утилизации ТО , выделяемых в процессе

очистки сточных вод , является наиболее сложной , а технология обработки - наименее разработанной.

Конечная цель обработки ТО сточных вод состоит в превращении их

путем проведения ряда последовательных технологических операций в

безвредный продукт, не вызывающий загрязнения окружающей среды .

При этом ценные компоненты , содержащие в ТО , должны быть макси-

мально утилизированы.

Технологические схемы обработки ТО могут быть весьма разнообразны:

1) уплотнение и утилизация или ликвидация ; 2) уплотнение , стабилиза-

ция , кондиционирование , обезвоживание , утилизация или ликвидация.

Возможны и другие технологические схемы обработки ТО производствен-

ных сточных вод. Выбор оптимальной технологической схемы обработки

ТО зависит от многих факторов : свойств ТО , их количества , климатичес-

ких условий , наличия земельных площадей и пр. Для окончательного

выбора схемы необходим тщательный технико-экономический анализ.

26

Автоматизация производства в гальванических цехах

Внедрение АСУ позволяет решить две задачи : повысить эффективность

производства ; улучшить условия труда гальваников и повысить культу-

ру производства. Система позволяет оперативно планировать покрытие деталей , управлять механизмами и устройствами гальванических линий

в соответствии с расчитанным графиком, подключать в график детали ,

имеющие приоритет обработки.

В гибких автоматизированных системах осуществляется одновременно

управление обработкой различных деталей в гальванических линиях , транспортирование деталей в барабанах и на подвесках в соответствии

с технологическими параметрами. Система обеспечивает технологические выдержки во всех ваннах линии , включение источника тока в ваннах и др.

Использование АСУ исключило непосредственный контакт рабочего-

гальваника с химическими веществами в гальванических ваннах. Непос-

редственным исполнителем процесса автооператор. На особо опасных

участках цианистых покрытий ( меднение , кадмирование , цинкование )

применена установка закрытого типа по растворению цианистых солей

без непосредственного участия человека. Применение системы повысило эффективность использования оборудования на 50 % , в несколько раз сок-

ратило производственные площади, улучшило качество покрытий и санитарно- технические условия рабочих - гальваников.

Система обеспечена непрерывным конвейром, соединяющим все гальва-

нические линии с контрольным аппаратом , складом подготовки деталей и

складом готовой продукции.

Экологическая паспортизация промышленных объектов

Введение экологического паспорта предполагает , что содержащиеся в нем данные позволят определить степень влияния предприятия на окру-

жающую среду, провести контроль соблюдения им природоохранных норм и правил в процессе хозяйственной деятельности.

Методическое обеспечение эколого- экономической паспортизации

всех элементов производственного процесса включает в себя норматив-

но - техническую документацию и системы стандартов в области охраны

природы и улучшения использования природных ресурсов, безопасности

труда, научной организации труда , которые устанавливают к экологическим и гигиеническим свойствам выпускаемой продукции ,

предельно - допустимые концентрации загрязняющих природу веществ ,

правила определения и соблюдения предельно - допустимых выбросов ,

рациональные нормы расхода природных ресурсов ; совокупность операций и их последовательность по утилизации , уничтожению отходов.

Экологический паспорт требует внесения в него информации по таким

видам физических загрязнений как :

1. Тепловое - возникающее в результате повышения температуры

27

среды главным образом в связи с промышленными выбросами нагретого воздуха , охлаждающей воды , отходящих газов.

2. Световое - нарушение естественной освещенности в результате воздействия искусственных источников света, приводящее к аномалиям растений , животных и человека.

3. Шумовое - образующееся в результате увеличения интенсивности и повторяемости шума сверх природного уровня.

4. Электромагнитное - появляющееся в результате изменения электромагнитных свойств среды , приводящее к глобальным и местным геофизическим аномалиям и изменению в тонких биологических струк-

турах ; на машиностроительных предприятиях это: силовые подстанции СВЧ печи , линии электропередач, промышленные установки неразруша-

ющего контроля.

5. Радиоактивное - связанное с превышением естественного уровня в

среде радиоактивных веществ.

6. Вибрационное - появляющеся в результате работы различного оборудования. Этот вид загрязнения , в определенном смысле , является характерным для крупных машиностроительных преприятий.

7. Инфразвуковое - появляющееся в результате работы крупных пор-

шневых компрессоров , вентиляторов , двигателей внутреннего сгорания,

машин и механизмов с числом рабочих циклов менее 20 в минуту и ряд

других , а эти виды загрязнений для ряда предприятий являются основными и в ряде случаев не менее опасным , чем химическое загрязне-

ние окружающей среды.

Необходимо внести в экологический паспорт нормативы по охране

атмосферного воздуха , в том числе при экспертизе воздухоохранных

мероприятий.

Использование удельных показателей выбросов загрязняющих веществ

позволяет :

сравнить предлагаемые показатели воздухоохранной деятельности с наиболее передовым отечественным и мировым уровнем ;

оценить “ экологичность “ применяемых технологий и систем очистки

выбросов загрязняющих веществ ;

не допустить грубых просчетов при оценке количественных характеристик выбросов загрязняющих веществ в атмосферу ;

приближенно оценить экономический ущерб за счет выбросов заг-

рязняющих веществ в атмосферу и учесть экологические эффекты опреде-

лении цены продукта.

Все вышесказанное приводит к необходимости реализации попытки найти комплексный критерий оценки экологичности предприятия на предмет как загрязнений окружающей среды , так и на рациональное использование природных ресурсов и внесении его в экологический

паспорт.

28

Список использованной литературы

1. Елинский И.И. Вентиляция и отопление гальванических и травильных

цехов машиностроительных заводов.- М.: Машино -

строение , 1982 . 134 с.

2. Родионов А.И. Техника защиты окружающей среды. -М. : Химия ,1989.

1989 . 511 с.

3. Мельников П. С. Справочник по гальванопокрытиям в машинострое-

нии.- М.: Машиностроение , 1991. 368 с.

4. Сборник методик по расчету выбросов в атмосферу загрязняющих

веществ различными производствами.- Л.: Гидрометеоиздат , 1986 .

182 с.

5. Средства защиты в машиностроении : Справочник \ Под ред. С.В. Бе-

лова .- М. : Машиностроение , 1989 . 365 с.

6. Проблемы промышленной экологии и безопасности. Материалы

Всесоюзной конференции 10 - 11 июня.-М.: МГТУ, 1991. 113 с.

7. Охрана окружающей природной среды: Учебник для вузов \ Под ред.

Г.В. Дуганова.- К.: Выща школа, 1988 . 304 с.

8. Яковлев С.В. Очистка производственных сточных вод. - М.: Стройиздат,

1979. 320 с.

31

Расчет эффективности очистки вредных веществ в

отходящих газах с помощью различных аппаратов.

В цехах металлопокрытий для улавливания выделений вредных веществ

с поверхности растворов гальванических , травильных применяют разно-

видность боковых отсосов - бортовые отсосы.

Расход воздуха на сдувающую струю для однобортового активирован-

ного отсоса Lпод = 60 В l сt. Здесь В --расчетная ширина ванны, принимае-

мая для активированных отсосов - между кромкой отсоса и осью возду-

хоподающей трубы, м ; l - длина ванны , м ; сt - коэффициент , учитываю-

щий разность температур раствора и воздуха в помещении , определяемый по графику на рис. 1.17. ( 5 ). Площадь ванны , содержащей серную кис-

лоту при травлении стальных деталей , равна ( Вхl ) 3 м .

Масса вредных веществ выделяемых с поверхности ванны равна:

M = mуд х B х l

где, m - удельные выделения вредных веществ выделяющихся от гальвани-

ческих ванн.( мг \ м х ч ).( 5 ).

M = 25,2 х 3 = 75,6

M 75,6 х10 756

свх= ------ = ----------------- = ------ = 3,75 мг \м

Lпод 60 х 3 х 1,12 201,6

Требуемая эффективность очистки п рециркуляционного воздуха в таких

аппаратах определяется из условия , концентрация каждого вида примесей

на выходе аппарата должна быть не более 0,3 ПДК :

( свх - 0,3 ПДК ) \ свх ,

где сt - концентрация примесей перед входом в аппарат очистки , мг\м;

значение с определяют по величине массового выделения вредного ве-

щества M , мг\ч, и необходимому расходу воздуха Lпод, м \ч, проектируе-

мого отсоса; свх = М \ Lпод .

2х 0,3

р = ( 1 - ----------- ) х 100 = 84 %.

3,75

Требуемую эффективность очистки можно получить использованием

пенного аппарата , коэффициент очистки у которого равен 95%.

Во второй ванне происходит процесс меднения , который сопровождается

выделением цианистого водорода и принимаем площадь поверхности

ваныы равной 4 м.

29

M 5,4 х 4 х10

cвх = --------- = ----------------- = 0,789 мг \ м

Lпод 4 х 60 х 1,14

mуд = 5, 4 мг\ м ч- удельное выделение цианистого водорода ( 5 ).

свх = 1,14 определен по графику ( 5).

ПДК = 0,3 мг\м.

0,3 х 0,3

р=(1 - —-------- ) х 100 = 88,59 %

0,789

р =88,6 % -требуемая эффективность очистки от цианистового водорода.

Пенный аппарат имеет эффективность по очистке от цианистового водо-

рода равную 85% , поэтому необходимо произвести двухступенчатую

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.

Соседние файлы в папке БЖД