
- •Ю.С. Рыбаков процессы и аппараты защиты окружающей среды
- •280202 – Инженерная защита окружающей среды Екатеринбург
- •Оглавление
- •Глава 1. Научные основы технологических процессов . . . 10
- •1.2.1. Теплопроводность . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
- •1.4. Процессы разделения неоднородных и гетерогенных систем . . . . . . . . . 35
- •Глава 2. Защита атмосферного воздуха от загрязнения . . . 61
- •Глава 3. Защита водного бассейна от загрязнения . . . . . . . . . 102
- •Глава 4. Утилизация и ликвидация бытовых
- •Глава 5. Защита окружающей среды от энергетического
- •Предисловие
- •Введение
- •Глава 1. Научные основы технологических процессов
- •1.1. Основные понятия и законы природоохранных технологий
- •1.1.1. Два вида переноса вещества и энергии
- •Это уравнение будем называть материальным балансом. Из уравнения (1.1) видно, что в процессе производства происходит перенос массы из одних компонентов, входящих в аппарат, в другие.
- •1.1.2. Движущая сила технологического процесса
- •1.1.3. Закономерности переноса массы и энергии
- •1.1.4. Классификация и принципы оптимизации основных
- •Классификация основных процессов природоохранных технологий
- •1.2. Теплообменные процессы
- •1.2.1. Теплопроводность
- •1.2.2. Конвекция
- •1.2.3. Тепловое излучение
- •1.2.4. Теплоносители и их свойства
- •1.2.5. Теплоотдача при конденсации пара
- •1.2.6. Теплопередача при кипении жидкостей
- •1.2.7. Процессы выпаривания
- •1.3. Массообменные процессы
- •1.3.1. Массопередача, массоотдача и массопроводность
- •1.3.2. Абсорбция
- •1.3.3. Ректификация
- •1.3.4. Адсорбция
- •1.3.5. Ионный обмен
- •1.3.6. Экстракция
- •1.3.7. Сушка
- •1.3.8. Кристаллизация
- •1.4. Процессы разделения неоднородных и гетерогенных систем
- •1.4.1. Классификация неоднородных и гетерогенных систем
- •Классификация неоднородных и гетерогенных систем
- •1.4.2. Процессы осаждения под действием силы тяжести
- •1.4.3. Фильтрование
- •1.4.4. Коагуляция и флокуляция
- •1.4.5. Флотация
- •1.5. Химические и биохимические процессы, протекающие при очистке вод
- •1.5.1. Химические процессы
- •1.5.2. Сущность отдельных химических процессов и их роль
- •1.5.3. Биохимические процессы
- •1.6. Воздействие транспорта на окружающую среду
- •1.6.1. Влияние предприятий железнодорожного транспорта
- •1.6.2. Основные процессы, протекающие при воздействии
- •1.6.3. Характеристика топлив, используемых на объектах транспорта
- •1.6.4. Характеристика основных токсичных веществ, содержащихся
- •Глава 2. Защита атмосферного воздуха от загрязнения
- •2.1. Общие вопросы защиты атмосферы от загрязнения
- •2.1.1. Источники загрязнения атмосферы
- •2.1.2. Нормирование качества атмосферного воздуха
- •Предельно допустимые концентрации некоторых веществ в воздухе, мг/м3
- •2.1.3. Классификация источников загрязнения
- •2.2. Пассивные методы защиты атмосферы от загрязнения
- •2.2.1. Стадия проектирования предприятия
- •2.2.2. Инвентаризация и расчет предельно допустимых выбросов
- •2.2.3. Установление санитарно-защитной зоны вокруг предприятия
- •2.2.4. Расчет высоты трубы для рассеивания газовоздушных выбросов
- •2.3. Методы очистки отходящих газов от аэрозолей
- •2.3.1. Сухие пылеуловители
- •2.3.2. Мокрые пылеуловители
- •2.3.3. Электрофильтры
- •2.3.4. Фильтры
- •3.6. Туманоуловители
- •2.4. Очистка промышленных выбросов от токсичных газовых примесей
- •2.4.1. Метод абсорбции
- •2.4.2. Метод хемосорбции
- •2.4.3. Адсорбционные методы
- •2.4.4. Методы каталитической очистки газов
- •2.4.5. Метод термической очистки газов
- •2.5. Методы и устройства для очистки выхлопных газов карбюраторных и дизельных двигателей
- •2.5.1. Нейтрализаторы отработавших газов
- •2.5.2. Фильтры для улавливания дисперсных частиц
- •2.5.3. Использование новых рабочих процессов и видов энергоресурсов
- •2.5.4. Очистка отработавших газов при реостатных
- •Глава 3. Защита водного бассейна от загрязнения
- •3.1. Общие вопросы защиты водных объектов от загрязнения
- •3.1.1. Характеристика водопользования и водопотребления
- •3.1.2. Критерии качества воды
- •Критерии оценки загрязненности воды по пдк вредных веществ
- •3.1.3. Качество вод, используемых в промышленности
- •3.2. Пассивные методы защиты гидросферы от загрязнения
- •3.2.1. Особенности канализования сточных вод
- •3.2.2. Условия выпуска производственных сточных вод
- •3.2.3. Расчет предельно допустимого сброса вредных веществ
- •3.2.4. Установление водоохранных зон и прибрежных защитных полос
- •3.3. Классификация сточных вод
- •3.3.1. Классификация по принципу допустимости
- •3.3.2. Классификация сточных вод по дисперсному составу примесей
- •3.3.3. Классификация сточных вод в зависимости
- •4. Механические (физические) методы очистки сточных вод
- •3.4.1. Процеживание и отстаивание примесей
- •4.2. Осветление сточных вод, улавливание жиров и нефтепродуктов
- •4.3. Фильтрование
- •4.4. Гидроциклонирование
- •3.5. Химические, физико-химические и биологические методы очистки и обезвреживания сточных вод
- •3.5.1. Химическая очистка сточных вод
- •3.5.2. Физико-химические методы очистки
- •3.5.3. Методы биологической очистки сточных вод
- •3.5.4. Методы биологической очистки сточных вод
- •3.5.5. Доочистка сточных вод
- •Глава 4. Утилизация и ликвидация твердых отходов
- •4.1. Опасность отходов для окружающей природной среды
- •4.1.1. Источники возникновения твердых отходов
- •4.1.2. Классификация отходов
- •4.1.3. Нормирование допустимого количества отходов
- •Классификация опасности отходов производства
- •4.2. Основные технологические принципы утилизации, обезвреживания и захоронения отходов
- •2.1. Размещение отходов
- •4.2.2. Переработка отходов на месте складирования
- •4.2.3. Переработка отходов пластических масс
- •4.2.4. Сжигание отходов
- •4.2.5. Обезвреживание и захоронение радиоактивных отходов
- •4.3. Утилизация и ликвидация осадков сточных вод
- •4.3.1. Технологический цикл обработки осадков сточных вод
- •4.3.2. Уплотнение, стабилизация и кондиционирование осадков
- •4.3.3. Обезвоживание и ликвидация осадков сточных вод
- •Глава 5. Защита окружающей среды от энергетического воздействия
- •5.1. Защита окружающей среды от шума и вибраций
- •5.1.1. Шум и его характеристики
- •5.1.2. Нормирование шума
- •5.1.3. Расчет шумовых характеристик
- •5.1.4. Меры борьбы с шумовым загрязнением
- •5.2. Защита от электромагнитного загрязнения
- •5.2.1. Электромагнитное загрязнение среды и его источники
- •5.2.2. Предельно допустимые уровни электромагнитных полей
- •5.2.3. Защита от электромагнитных полей
- •Заключение
- •Библиографический список
- •620034, Екатеринбург, ул. Колмогорова, 66 УрГупс
- •Ю.С. Рыбаков
- •Процессы и аппараты защиты
- •Окружающей среды
- •Екатеринбург
3.2. Пассивные методы защиты гидросферы от загрязнения
3.2.1. Особенности канализования сточных вод
Канализацией сточных вод называется комплекс инженерных сооружений населенных пунктов и промышленных предприятий для сбора, очистки сточных вод и обработки их осадков [11].
При проектировании и эксплуатации систем канализации промышленных предприятий различают внутриплощадную и внеплощадную канализацию. К первой относят размещаемый на территории промышленной площадки комплекс канализационных сетей, сооружений, насосных станций и локальных установок по очистке цеховых сточных вод.
Канализационные сети и коллекторы, сооружения, насосные станции и очистные сооружения, расположенные за территорией промышленной площадки, относят к внеплощадной канализации. Если производственные сточные воды направляются в канализационную сеть или непосредственно на очистные сооружения населенного пункта, то внеплощадная канализация ограничивается системой сетей, коллекторов и сооружений, обеспечивающих присоединение коллекторов промышленного предприятия к канализационной сети населенного пункта или к комплексу объединенных очистных сооружений.
Очистные сооружения канализации промышленных предприятий должны, как правило, размещаться на территории канализируемых предприятий. При выборе системы и схемы канализации промышленных предприятий необходимо учитывать:
- требования, предъявляемые к качеству воды, используемой в различных технологических процессах;
- количество, состав и свойства сточных вод отдельных производственных цехов и предприятия в целом, а также режимы водоотведения;
- возможность сокращения количества загрязненных производственных сточных вод предприятия путем рационализации технологических процессов;
- возможность повторного использования производственных сточных вод в системе оборотного водоснабжения или для технологических нужд другого производства, где допустимо применять воду более низкого качества;
- целесообразность извлечения и использования ценных веществ, содержащихся в сточных водах;
- возможность разделения производственных сточных вод для повторного использования не загрязненных в производстве и обработки загрязненных сточных вод;
- возможность и целесообразность совместного канализования нескольких близко расположенных промышленных предприятий, а также возможность комплексного решения канализования промышленного предприятия и населенного пункта;
- возможность использования в технологическом процессе очищенных бытовых сточных вод;
- возможность и целесообразность использования производственных сточных вод для орошения сельскохозяйственных и технических культур;
- целесообразность локальной очистки сточных вод отдельных производств и цехов;
- самоочищающую способность водоема, условия спуска производственных сточных вод в него и необходимую степень очистки этих вод по лимитирующим показателям;
- целесообразность применения каждого метода очистки.
При учете всех этих показателей, а также на основании технико-экономического расчета принимают оптимальных вариант систем канализации.
Канализирование промышленных предприятий, как правило, осуществляется по полной раздельной системе.
Производственные сточные воды в зависимости от вида загрязняющих веществ и их концентрации, а также количества сточных вод и мест их образования отводятся несколькими самостоятельными потоками:
- слабозагрязненные, содержащие один или несколько видов загрязнений;
- содержащие токсичные и ядовитые вещества;
- кислые;
- щелочные;
- сильноминерализованные;
- содержащие масла и жиры, волокно, ПАВ и т.д.
Незагрязненные сточные воды, как правило, объединяют в отдельный поток.
Бытовые сточные воды, образующиеся на промышленном предприятии, отводят и очищают отдельно, если производственные сточные воды по своему составу не требуют биологической очистки. Совместное отведение бытовых и производственных сточных вод целесообразно, если последние загрязнены органическими веществами, деструкция которых возможна биологическим путем. При этом концентрация токсичных примесей не должна превышать ПДК.
Дождевые воды, стекающие с незагрязненной территории промышленного предприятия, отводят отдельной системой канализации или объединяют с незагрязненными производственными сточными водами и спускаются в водоем без очистки. Дождевые воды, стекающие с площадок для складирования сырья, жидкого и твердого топлива, масел, красителей и т.п., отводят вместе с загрязненными производственными сточными водами, затем они подлежат совместной очистке перед выпуском в водоем.
Целесообразность разделения или объединения отдельных потоков сточных вод при проектировании систем канализации промышленного предприятия является одним из актуальных вопросов, от правильности решения которого зависят сметная стоимость строительства и затраты на эксплуатацию очистных сооружений, надежность охраны водоемов от загрязнения и рентабельность основного производства.
При строительстве новых и реконструкции действующих промышленных предприятий большое значение имеет разработка систем оборотного водоснабжения.
Наиболее широко применяются системы оборотного водоснабжения при наличии сточных вод, имеющих лишь термальное загрязнение. Эти воды проходят через охладительные сооружения (градирни, брызгальные бассейны, пруды) и вновь подаются на производство.
Значительная экономия воды и снижение потерь ценных продуктов достигается в результате замены водяного охлаждения воздушным. Применение аппаратов воздушного охлаждения на нефтеперерабатывающих заводах позволяет уменьшить расход воды на производственные нужды в 3-5 раз.
Одним из путей утилизации производственных сточных вод является использование их в сельском хозяйстве для нужд орошения. Наиболее пригодными для орошения являются сточные воды некоторых производств пищевой, химической и легкой промышленности. На железной дороге целесообразно использовать для орошения сточные воды, содержащие биогенные элементы, после промывки вагонов, перевозивших минеральные удобрения, цистерны азотной кислоты и др.