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

Методы консультантов / Экологическая часть / Экологическая часть дипломных проектов. Рыбаков, Минухин

.pdf
Скачиваний:
64
Добавлен:
13.05.2015
Размер:
624.01 Кб
Скачать

h – высота эталонного цилиндра (принимается равной 0,5 м); n – коэффициент, зависящий от свойств взвешенных веществ (принимается для коагулирующих взвешенных веществ n = 0,25; мелкодисперсных минеральных n = 0,4; структурных тяжелых n = 0,6); w – вертикальная турбулентная составляющая скорости движения воды, препятствующая выпаданию взвешенных частиц в осадок, определяется по табл. 12.

Таблица 12 – Вертикальная турбулентная составляющая скорости осаждения

v, мм/с

5

10

15

 

 

 

 

w, мм/с

0

0,05

0,1

 

 

 

 

5. Определить основные размеры отстойников.

5.1. Радиус вертикальных отстойников устанавливается по формуле

 

 

 

 

 

 

R

1000q

,

(35)

k 0u

 

 

 

 

где k0 – коэффициент использования объема отстойника (принимается для отстойников с центральной выпускной трубой равным 0,35).

5.2. Ширина и длина горизонтальных отстойников рассчитываются по формулам

B

1000q

, м;

(36)

 

vH

 

 

 

 

L

qH

, м,

(37)

 

 

k 0u

 

 

где k0 – коэффициент использования объема отстойника (принимается рав-

ным 0,5).

6. Определить массу уловленного осадка по формуле

 

Мос = 1,2СнЭQ10-6, т/сут.

(38)

6.5. Расчет размера нефтеловушек

Для расчета размера нефтеловушки необходимы следующие сведения: средний расход сточных вод; концентрация нефтепродуктов, содержащиеся в сточных водах; среднюю скорость течения воды в нефтеловушке; среднюю глубину нефтеловушки.

В случае трудности получения указанных сведений, можно воспользоваться исходными данными, приведенными в табл. 13.

Таблица 13 – Варианты исходных данных

 

 

 

 

 

Варианты

 

 

 

 

Исходные данные

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

 

Концентрация нефте-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

продуктов в очищаемой

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

воде, К1, мг/л

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Средний расход сточных

1800

1900

2000

2100

2200

2300

2400

2500

2300

2400

вод, q, м3/сут

Глубина проточной час-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ти нефтеловушки,

1,80

1,85

1,90

1,95

2,00

2,05

2,10

2,15

2,20

2,25

Н1, м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчетная скорость по-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тока в пределах рабочей

0,005

0,006

0,007

0,008

0,009

0,010

0,011

0,012

0,013

0,014

длины отстойника, v, м/с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Указания к расчету

1. При работе принять следующие значения:

- коэффициент часовой неравномерности сточных вод Кн = 1,3; - допустимая концентрация нефти и нефтепродуктов КД = 25 мг/л;

- коэффициент, учитывающий уменьшение объема осадка за счет различия фракций частиц Ко = 1,1;

- коэффициент использования объема отстойника Коб = 0,5; - условная гидравлическая крупность u0 = 0,0035 м/с.

2. Определить:

максимальный секундный расход (q) на нефтеловушке по формуле (33) ширину отделения отстойника

B

q

, м;

(39)

nv H 1

значение вертикальной турбулентной составляющей по формуле (4) общую длину отстойника

L

vH 1

, м;

(40)

K об (u 0 w )

требуемый эффект очистки воды от нефти по формуле (32) количество улавливаемой нефти

G =

C1ЭK0Q

, т/сут.

(41)

 

106

 

 

Сделать вывод.

6.6. Условия выпуска производственных сточных вод в городскую канализацию

При расположении перерабатывающих предприятий в городах или вблизи их загрязненные производственные сточные воды могут сбрасываться в городскую канализацию. Очистка смеси бытовых и производственных сточных вод в этом случае осуществляется на единых очистных сооружениях. В связи с тем, что в сточных водах промышленных предприятий могут содержаться специфические загрязнения, их спуск в городскую канализацию ограничен комплексом требований. Выпускаемые в канализацию производственные сточные воды не должны [5, 19]:

-нарушать работу сетей и сооружений;

-содержать более 500 мг/л взвешенных и всплывающих веществ;

-содержать вещества, которые способны засорять трубы канализационных сетей или отлагаться на стенках труб;

-оказывать разрушающее действие на материал труб и элементы сооружений канализации;

-содержать горючие примеси и растворенные газообразные вещества, способные образовывать взрывоопасные примеси в канализационных сетях

исооружениях;

-содержать вредные вещества в концентрациях, препятствующих биологической очистке сточных вод или сбросу их в водоемы (с учетом эффективности очистки);

-иметь температуру выше 40оС.

Производственные сточные воды, не удовлетворяющие указанным требованиям, должны подвергаться предварительной очистке. Степень этой очистки должна быть согласована с Водоканалом и Комитетом по охране природы.

Объединение сточных вод, способных вступать в химические реакции с выделением ядовитых или взрывоопасных газов и образовывать эмульсии, а также имеющих большое количество нерастворенных веществ, не допускается. Запрещаются залповые сбросы сильноконцентрированных производственных сточных вод. При значительных колебаниях их состава в течение суток необходимо предусматривать емкости-усреднители, обеспечивающие равномерный выпуск воды.

Для обеспечения нормальной работы очистных сооружений городской канализации при совместной очистке производственных и бытовых сточных вод необходимо соблюдать ряд условий. Очищаемая смесь сточных вод в любое время суток не должна иметь:

-температуру ниже 6 и выше 30оС;

-активную реакцию рН ниже 6,5 и выше 8,5;

-общую концентрацию растворенных солей более 10 г/л;

-БПК более 500 мг/л при поступлении на биологические фильтры и аэротенки и более 1000 мг/л при поступлении в аэротенки с рассредоточенной подачей сточной воды;

-нерастворимых масел, а также смол и мазута;

-биологически жестких синтетических ПАВ практически не окисляющихся на сооружениях биологической очистки;

-концентрацию вредных веществ более, чем указана в таблицах 14 и 15.

Таблица 14 – Величины БПК, ХПК и допустимых концентраций (ДК) вредных веществ в чистых растворах при очистке сточных вод в аэротенкахсмесителях

Вещество

БПК

ХПК

ДК, мг/л

Средняя скорость

 

мг/мг вещества

 

окисления, мг

 

 

 

 

БПК на 1 г сухого

 

 

 

 

вещества актив-

 

 

 

 

ного ила в 1 ч

Анилин

1,9

2,4

100

9

Ацетальдегид

1,07

1,82

750

12

Ацетон

1,68

2,17

600

28

Бензойная кислота

1,61

1,97

150

14

Бутанол

1,8

2,58

600

15

Глицерин

0,86

1,23

1150

30

Капролактам

1,8

2,12

300

22

Кротоновый альдегид

1,6

2,5

400

5,5

Метанол

1,05

1,5

950

23

Пропанол

1,68

2,4

600

18

Резорцин

1,5

1,89

500

12,2

Толуол

1,1

1,87

200

8

Уксусная кислота

0,86

1,06

200

26

Уксусно-этиловый эфир

1,49

1,8

500

20

Фенол

1,18

2,38

1000

14

Этанол

1,45

2,08

700

19

2-этилгексанол

1,55

2,95

400

100

Таблица 15 – Допустимые концентрации (ДК) вредных веществ в сточных водах при биологической очистке

Вещество

ДК,

Эффек-

Вещество

ДК,

Эффек-

 

мг/л

фектив

 

мг/л

фектив

 

 

тив-

 

 

тив-

 

 

ность

 

 

ность

 

 

удале-

 

 

удале-

 

 

ния,%

 

 

ния, %

Кадмий

0,1

60

ПАВ биологически

 

 

Кобальт

1

50

мягкие (окисляю-

 

 

Красители:

 

 

щиеся на сооруже-

 

 

сернистые,

25

90

ниях биологической

 

 

синтетические

25

70

очистки): анионные

20

80

Медь

0,5

80

неионогенные

50

90

Мышьяк

0,1

50

ПАВ промежуточ-

 

 

 

 

 

ные: анионные

20

60

 

 

 

неионогенные

 

 

 

 

 

 

20

75

Нефть и нефтепродукты

25

90

Сульфиды

1

99

Никель

0,5

50

Формальдегид

25

80

Ртуть

0,005

-

Хром (трехвалент-

2,5

80

 

 

 

ный)

 

 

Свинец

0,1

50

Цианиды

1,5

-

 

 

 

Цинк

1

70

Дополнительным условием должно быть следующее. При совместной биологической очистке производственных и бытовых сточных вод ХПК не должно превышать БПК более чем в 1,5 раза. Минимальное содержание биогенных элементов в смеси определяется из соотношения 100:5:1 (БПК : аммонийных азот : фосфор). Если это соотношение не выдерживается, то перед сооружениями биологической очистки в сточные воды необходимо вводить дополнительное количество биогенных элементов в виде растворов аммиачной воды, фосфорнокислого калия и др.

6.7. Размещение отходов

Отходы – не используемые непосредственно в местах их образования продукты производства, быта, транспорта и др., которые могут быть реально или потенциально использованы как сырье или полупродукты в других отраслях народного хозяйства или в ходе регенерации [21].

В настоящее время основная часть твердых отходов перерабатывающих предприятий подвергается тем или иным видам захоронения или размещения. В соответствии с «Правилами охраны окружающей среды от отходов производства и потребления» использование, обезвреживание и захоронение отходов первых трех классов, а при необходимости и IV класса токсичности осуществляют на специализированных предприятиях или на полигонах по

обезвреживанию и захоронению, обустроенных в соответствии со СНиП. При этом следует отметить, что границы территорий, отведенных для размещения опасных отходов, должны находиться на расстоянии не менее 3 км от границ городов и населенных пунктов, лесопарковых, курортных, лечеб- но-оздоровительных, рекреационных зон и зон санитарной охраны источников питьевого водоснабжения, а также от районов развития геотектонических структур, образований и процессов. Кроме того, часть промышленных отходов может быть использована в других производствах.

Обработку отходов четвертого и пятого классов опасности целесообразно проводить в местах образования, что сокращает затраты на погрузочноразгрузочные работы, снижает безвозвратные потери при их перевалке и транспортировке и высвобождает транспортные средства.

7. Оформление экологического раздела дипломного проекта

Экологический раздел дипломного проекта оформляется в виде отдельной главы. Она должна содержать:

1.Экологическую экспертизу проектируемого предприятия, в которую входят:

1.1.Оценка производственной мощности и ассортимент изделий проектируемого производства

1.2.Технологическая схема процесса;

1.3.Перечень и характеристика основных загрязнителей;

1.4.Перечень основных нормативных документов.

2.Расчет нормативов сброса, выброса и степени токсичности отходов

2.1. Расчет нормативов предельно-допустимого сброса

2.2.Расчет нормативов предельно-допустимого выброса

2.3.Определение степени опасности отходов.

3. Разработку природоохранных технологий

3.1.Описание предлагаемых технологий очистки и утилизации загрязнителей с расчетами сооружений и аппаратов, иллюстрированных рисунками предлагаемых процессов и аппаратов;

3.2.Характеристику очищенных и утилизируемых жидких, твердых и газообразных отходов производства.

3.3.Характеристику методов размещения и утилизации отходов.

Выводы по разделу.

ЛИТЕТЕРАТУРА

1.Предельно-допустимые концентрации химических элементов в окружающей среде: Справ. / Сост. Г.П. Беспамятов, Н.А. Кротов. Л.: Химия,

1985. 528 с.

2.Рыбаков Ю.С., Минухин Л.А. Экология: Учебное пособие.- Екатеринбург:

УрГЭУ, 2004.-84с.

3.Мазур И.И., Молдаванов О.И. Курс инженерной экологии: Учебник.- М.: Высшая школа, 1999.- 447 с.

4.Технология пищевых производств: Учебник /Под ред. А.П.Нечаева.- М.:

КолосС, 2008.- 752 с.

5.Рыбаков Ю.С. Процессы и аппараты защиты окружающей среды: Учебное пособие.- Екатеринбург: УрГУПС, 2005.- 194 с.

6.Рыбаков Ю.С. Введение в технологии продуктов питания: Учебное пособие.- Екатеринбург: УрГЭУ, 2006.- 243 с.

7.Нормы технологического проектирования предприятий кондитерской промышленности малой мощности. М.: Гипропищепром-1, 1993.- 133 с.

8.Нормы технологического проектирования предприятий хлебопекарной промышленности. ВНТП 21-92.- Ч.1. Хлебозаводы.- М.: Гипропищепром- 1, 1992.- 97 с.

9.Нормы технологического проектирования предприятий хлебопекарной промышленности. ВНТП 21-92.- Ч.2. Пекарни.- М.: Гипропищепром-1, 1992.- 40 с.

10.Нормы технологического проектирования предприятий макаронной промышленности.- М.: Гипропищепром-1, 1992.- 68 с.

11.Инструкция по технологическому проектированию предприятий макаронной промышленности.- М.: МПП СССР, 1986.- 120 с.

12.Нормы технологического проектирования предприятий кондитерской промышленности. ВНТП 21-92.- М.: Гипропищепром-1, 1992.- 158 с.

13.Нормы технологического проектирования производства маргарина.- М.: Гипропищепром-3, 1993.- 87 с.

14.Ведомственные нормы технологического проектирования предприятий по производству майонеза.- М.: Гипропищепром-3, 1991.- 57 с.

15.Нормы технологического проектирования предприятий пищеконцентратной промышленности.- М.: Гипропищепром-1, 1992.- 47 с.

16.Нормы технологического проектирования предприятий мясной промышленности.- М.: Гипромясомолпром, 1992.- 80 с.

17.Нормы технологического проектирования предприятий молочной промышленности.- М.: Гипромясомолпром, 1992.- 90 с.

18.Егоров В.А. Автоматизация проектирования предприятий.- Л.: 1983.-

327с.

19.Очистка производственных сточных вод /Под ред. С.В.Яковлева.- М.: Стройиздат, 1985.- 580 с.

20.Рыбаков Ю.С. Экология: Учебно-методический комплекс.- Екатеринбург:

УрГЭУ, 2010.- 149 с.

21.Сметанин В.И. Защита окружающей среды от отходов производства и потребления: Учебное пособие.- М.: Колос, 2000.- 232 с.

22.Мохачев И.Г. Летучие вещества пищевых продуктов.- М.: Пищевая промышленность.- 1966.- 240 с.

23.Физико-химические и биохимические основы технологии мяса и мясопродуктов: Справочник.- М.: Пищевая промышленность, 1973.- 340 с.

24.Охрана окружающей среды: Учебное пособие для студентов вузов /Под ред С.В.Белова.- М.: Высшая школа, 1983.- 264 с.

25.Лотош В.Е. Экология природопользования.- Екатеринбург: УрГЭУ, 2000.-

540 с.

26.Скурихин И.М., Нечаев А.П. Все о пище с точки зрения химика.- М.: Высшая школа, 1991.- 288 с.

27.Стабровская О.И. Дипломное проектирование: Учебно-методическое пособие.- Кемерово: КемТИПП, 2004.- 134 с.

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1. Предельно – допустимые концентрации некоторых вредных веществ (мг/л) в водных объектах

Наименование ин-

Водные объекты, хозяйственно –

Водные объекты рыбохозяйствен-

гредиента

питьевого и культурно – бытового

ного назначения

 

 

назначения

 

 

 

 

 

ЛПВ

ПДК

ЛПВ

 

ПДК

Анилин

Санитарно – токсико-

0,1

Токсикологический

 

0,0001

 

логический

 

 

 

 

Аммиак

Общесанитарный

2,0

- “ -

 

0,05

Бензол

Санитарно – токсико-

0,5

- “ -

 

0,5

 

логический

 

 

 

 

Железо

Органолептический

0,5

- “ -

 

0,1

Кадмий

Санитарно – токсико-

0,01

- “ -

 

0,005

 

логический

 

 

 

 

Медь

- “ -

0,1

- “ -

 

0,001

Мышьяк

Санитарно – токсико-

0,05

- “ -

 

0,05

 

логический

 

 

 

 

Нитраты (по азоту)

Общесанитарный

10,0

- “ -

 

0,1

Нефть и нефтепро-

Органолептический

0,1

- “ -

 

0,05

дукты

 

 

 

 

 

Никель

Санитарно – токсико-

0,1

- “ -

 

0,01

 

логический

 

 

 

 

Ртуть

Общесанитарный

0,05

-

 

-

Свинец

- “ -

0,1

Общесанитарный

 

0,1

Стирол

Органолептический

0,1

Органолептический

 

0,1

Фенол

Органолептический

0,001

- “ -

 

0,001

Формальдегид

Общесанитарный

0,05

-

 

-

Фтор

Санитарно – токсико-

1,5

Токсикологический

 

0,05

 

логический

 

 

 

 

Хлор активный

Общесанитарный

Отсут-

-

 

-

 

 

ствие

 

 

 

Хром

Органолептический

0,1

Санитарно – токсико-

 

0,001

 

 

 

логический

 

 

Цианид

Санитарно – токсико-

0,1

Токсикологический

 

0,005

 

логический

 

 

 

 

Цинк

Общесанитарный

1,0

- “ -

 

0,1

Приложение 2. Предельно допустимые концентрации некоторых веществ в воздухе, мг/м3

Вещество

ПДК в рабо-

ПДК средне

ПДК макси-

Класс опас-

 

чей зоне

суточная

мально разо-

ности

 

 

 

вая

 

Азот диоксид

5

0,04

0,085

2

Акролеин

0,2

0,03

0,03

2

Альдегид масляный

5

0,015

0,015

3

Амины алифатические

1

0,003

0,003

2

Аммиак

20

0,04

0,2

4

Ангидрид сернистый

10

0,05

 

3

Анилин

0,1

0,03

0,05

2

 

 

 

 

 

Ацетон

200

0,35

0,35

4

Барий углекислый

0,5

0,004

-

1

Белок пыли белково-

0,1

0,001

-

2

витаминного концентрата

 

 

 

 

(БВК)

 

 

 

 

Бензин

100

1,5

5

4

Бензол

5

0,1

1,5

2

Бериллий

0,001

-

-

1

Бром

0,5

0,04

-

2

Бутан

300

-

200

4

1,3 – Бутадиен (дивинил)

100

1

3

4

Взвешенные вещества

 

0,15

0,5

3

Дихлорэтан

10

1,0

3,0

2

Железа оксид

 

0,04

-

3

Железа сульфат

 

0,007

-

3

Железа хлорид

 

0,004

-

2

Йод

1

0,03

-

2

Кадмия оксид

0,05

0,001

-

2

Кислота азотная

2

0,15

0,4

2

Кислота серная

1

0,1

0,3

2

Кислота уксусная

5

0,06

0,2

3

Ксилол

50

0,2

0,2

3

Оксид кремния

1

0,05

0,15

3

Магния оксид

5

0,05

0,4

3

Марганец и его соединения

0,3

0,001

0,01

2

Масла минеральные

5

-

-

3

Медь

0,5

0,001

-

2

Мышьяк, неорганические

0,04

0,003

-

2

соединения

 

 

 

 

Нафталин

20

0,003

0,003

4

Никель металлический

 

0,001

-

2

Нитробензол

 

0,008

0,008

2

Озон

0,1

0,03

0,16

1

Олова хлорид

 

0,05

0,5

3

Пенициллин

 

0,0025

0,05

3

Пентан

 

25

100

4

Полиэтилен

10

-

-

3

Пропилен

 

3

3

3

Пыль неорганическая, со-

1

0,05

0,15

3

держащая диоксид кремния

 

 

 

 

в %: выше 70 (динас и др.)

 

 

 

 

70-20 (шамот, цемент)

2

0,1

0,3

3

Ниже 20 (доломит и др.)

4

0,15

0,5

3

Ртуть металлическая

0,01

0,0003

-

1