Надіслати свою гарну роботу до бази знань просто. Використовуйте форму, розташовану нижче
Студенти, аспіранти, молоді вчені, які використовують базу знань у своєму навчанні та роботі, будуть вам дуже вдячні.
Розміщено на http://www.allbest.ru
Контрольна робота
За галузевою екологією
Варіант 3
1. УТВОРЕННЯ ШКІДЛИВИХ ВИКИДІВ І ВІДХОДІВ НА ПІДПРИЄМСТВАХ МЕТАЛООБРОБКИ
1.1 Технологічні процеси та обладнання - джерела утворення викидів
стічний промисловий викид забруднення
Сучасне машинобудування розвивається на основі великих виробничих об'єднань, включаючи заготівельні та ковальські цехи, термічної обробки, механічної обробки, цехи покриттів та велике ливарне виробництво. До складу підприємства входять випробувальні станції, ТЕЦ та допоміжні підрозділи. Використовуються зварювальні роботи, механічна обробка металу, переробка неметалевих матеріалів, лакофарбові операції.
Ливарні цехи.
Найбільшими джерелами пило- і газовиділень в атмосферу в ливарних цехах є: вагранки, електродугові та індукційні печі, ділянки складування та переробки шихти та формувальних матеріалів, ділянки вибивання та очищення лиття.
У сучасних чавуноливарних цехах як плавильні агрегати застосовують водоохолоджувані вагранки закритого типу, індукційні печі тигельні підвищеної і промислової частоти, дугові печі типу ДЧМ, установки електрошлакового переплаву, вакуумні печі різних конструкцій і т.п.
Викиди забруднюючих речовин при плавленні металів залежать від двох складових:
складу шихти та ступеня її забруднення;
від викидів самих плавильних агрегатів залежно від видів енергії (газ, кокс тощо) і технології плавки.
По шкідливому впливу людини і довкілля пил ділять на 2 групи:
мінерального походження;
аерозолі пари металів.
Високу небезпеку є пилу мінерального походження, що містять діоксид кремнію (), а також оксиди хрому (VI) і марганцю, які є канцерогенними речовинами.
Дрібнодисперсний пил є аерозоль. За ступенем дисперсності аерозолі поділяються на 3 категорії:
груба: 0,5 мкм та більше (візуально);
колоїдна: 0,05 – 0,5 мкм (за допомогою приладів);
аналітична: менш як 0,005 мкм.
У ливарному виробництві мають справу з грубою та колоїдною аерозолями.
Діоксид кремнію викликає розвиток силікозу, захворювання є професійним у формувальному відділенні ливарного цеху.
Ряд металів викликає "ливарну лихоманку" (Zn, Ni, Cu, Fe, Co, Pb, Mn, Be, Sn, Sb, Cd та їх оксиди). Деякі метали (Cr, Ni, Be, As та інших.) мають канцерогенним дією, тобто. викликають ракові захворювання органів.
Багато металів (Hg, Co, Ni, Cr, Pt, Be, As, Au, Zn та їх сполуки) викликають алергічні реакції організму (бронхіальну астму, деякі захворювання серця, ураження шкіри, очей, носа та ін.). У табл. 1 представлені ГДК для низки металів.
Таблиця 1 - Гранично допустимі концентрації металів
Модифікації вагранок відрізняються типом дуття, видом палива, конструкцією горна, шахти, колошника. Це визначає склад вихідних і кінцевих продуктів плавки, а отже, кількість і склад газів, що відходять, їх запиленість.
У середньому під час роботи вагранок на кожну тонну чавуну припадає 1000 м3 газів, що викидаються в атмосферу, що містять 3...20 г/м3 пилу: 5...20 % оксиду вуглецю; 5... 17% вуглекислого газу; до 2% кисню; до 1,7% водню; до 0,5% сірчистого ангідриду; 70...80% азоту.
Значно менша кількість викидів із вагранок закритого типу. Так, у димових газах відсутній окис вуглецю, а к.п.д. очищення від зважених частинок досягає 98...99 %. В результаті обстеження вагранок гарячого та холодного дуття було встановлено діапазон значень дисперсного складу пилу у вагранних газах.
Вагранковий пил відрізняється широким спектром дисперсності, але основу викидів становлять високодисперсні частинки. Хімічний склад ваграночного пилу різний і залежить від складу металозавалки, шихти, стану футерування, виду палива, умов роботи вагранки.
Хімічний склад пилу у відсотках від масової частки: SiO2 – 20 –50%; CaO – 2 – 12 %; A2O3 – 0.5 – 6%; (FeO+F2O3) – 10 -36 %; C – 30 – 45%.
При випуску чавуну з вагранки у заливні ковші виділяється 20 г/т графітового пилу та 130 г/т оксиду вуглецю; з інших плавильних агрегатів винос газів та пилу менш значний.
У процесі експлуатації газової вагранки (ГВ) виявлено такі переваги перед коксовими вагранками:
можливість стабільно виплавляти чавуни широкого діапазону з різним вмістом і низьким вмістом S, у тому числі і ЧШГ;
виплавлений чавун має перлітну структуру з великою
дисперсністю металевої матриці, володіє меншим евтектичним зерном та величиною графітних включень;
механічні властивості чавуну, отриманого в ГР, вище; його чутливість до зміни товщини стінки менше; володіє хорошими ливарними властивостями при явній тенденції до зменшення сумарного обсягу усадкових порожнин і переважання концентрованої усадкової раковини;
в умовах тертя зі змащенням чавун має велику зносостійкість;
вище за його герметичність;
в ГВ можна використовувати до 60% сталевого брухту і мати температуру чавуну до 1530°С 3,7...3,9%С;
одна ГВ може працювати без ремонту 2...3 тижні;
екологічна ситуація при переході з коксу на природний газ змінюється: виділення пилу в атмосферу зменшується у 5-20 разів, вміст СО – у 50 разів, SO2 – у 12 разів.
Порівняно великий вихід технологічних газів спостерігається при плавленні сталі в електродугових печах. В даному випадку склад газів залежить від періоду плавки, марки сталі, що виплавляється, герметичності печі, способу газовідсмоктування і наявності кисневого продування. Принциповими перевагами плавки металу в електродугових печах (ЕДП) є невисокі вимоги до якості шихти, розмірів і конфігурації шматків, що знижує вартість шихти, високу якість виплавленого металу. Витрата енергії коливається від 400 до 800 кВт-год/т, залежно від розмірів та конфігурації шихти, необхідної температури рідкого металу, його хімскладу, стійкості вогнетривкої футеровки, методу рафінування, типу установок для пило- та газоочищення.
Джерела виділень при плавці в ЕДП можна поділити на три категорії: шихта; викиди, що утворюються в процесі плавлення та рафінування; викиди під час випуску металу з печі.
Відбір проб пиловиділень з 23 ЕДП у США та їх аналіз активаційним та атомно-адсорбційним методами на 47 елементів показав наявність у них цинку, цирконію, хрому, заліза, кадмію, молібдену та вольфраму. Кількість інших елементів була нижчою за межу чутливості методів. За даними американських та французьких видань кількість виділень з ЕДП коливається від 7 до 8 кг на тонну металевої шихти за нормального ведення плавки. Є відомості, що ця величина може зростати до 32 кг/т у разі забрудненої шихти. Відзначається лінійна залежність між швидкостями виділення та обезуглерожування. При вигорянні 1% в хвилину виділяється 5 кг/хв пилу і газу на кожну тонну оброблюваного металу. При рафінуванні розплаву залізною рудою кількість виділень та час, протягом якого відбувається це виділення, помітно вище, ніж при рафінуванні киснем. Тому з екологічної точки зору при встановленні нових та реконструкції старих ЕДП доцільно передбачати продування киснем для рафінування металу.
Гази, що відходять з ЕДП, в основному складаються з монооксиду вуглецю, що утворюється в результаті окислення електродів і видалення вуглецю з розплаву при продуванні його киснем або додаванні залізної руди. Кожен м3 кисню формує 8-10 м3 газів, і в цьому випадку 12-15 м3 газів має пройти через систему очищення. Найвища швидкість виділення газів відзначається під час продування металу киснем.
Основною складовою пилу при плавці в індукційних печах (60 %) є оксиди заліза, решта - оксиди кремнію, магнію, цинку, алюмінію у різному співвідношенні залежно від хімічного складу металу та шлаку. Частини пилу, що виділяються при плавленні чавуну в індукційних печах, мають дисперсність від 5 до 100 мкм. Кількість газів та пилу в 5...6 разів менша, ніж при плавці в електродугових печах.
Таблиця 2 - Питоме виділення забруднюючих речовин (q, кг/т) при виплавці сталі та чавуну в індукційних печах
При лиття, з формувальних сумішей під дією теплоти рідкого металу, виділяються: бензол, фенол, формальдегід, метанол та інші токсичні речовини, які залежать від складу формувальних, сумішей, маси та способу отримання виливка та інших факторів.
Від ділянок вибивання на 1 м2 площі ґрат виділяється 46 - 60 кг/год пилу, 5 - 6 кг/год, до 3 кг/год аміаку.
Значні виділення пилу спостерігаються на ділянках очищення та обрубування лиття, ділянці приготування та переробки шихти, формувальних матеріалів. На стрижневих ділянках – середні газоподібні виділення.
Ковальсько-пресові та прокатні цехи.
У процесах нагрівання та обробки металу в ковальсько-пресових та прокатних цехах виділяється пил, кислотний та масляний аерозоль (туман), оксид вуглецю, діоксид сірки та ін.
У прокатних цехах викид пилу становить приблизно 200 г/т прокату. Якщо застосовується вогнева зачистка поверхні заготівлі, вихід пилу зростає до 500 - 2000 г/т. При цьому, в процесі згоряння поверхневого шару металу утворюється велика кількість дрібнодисперсного пилу, що на 75 - 90% складається з оксидів заліза. Для видалення окалини з поверхні гарячекатанної смуги застосовують травлення в сірчаній чи соляній кислоті. Середній вміст кислоти у повітрі, що видаляється, становить 2.5 - 2.7 г/м3. Загальнообмінною вентиляцією ковальсько-пресового цеху в атмосферу викидаються оксиди вуглецю та азоту, діоксид сірки.
Термічні цехи.
Повітря, що викидається з термічних цехів, забруднене парами та продуктами горіння олії, аміаком, ціаністим воднем та іншими речовинами, що надходять у систему витяжної вентиляції від ванн та агрегатів для термообробки. Джерелами забруднення є нагрівальні печі, що працюють на рідкому та газоподібному паливі, а також дробоструминна та дробометна камери. Концентрація пилу досягає 2 – 7 г/м3.
При загартуванні і відпуску деталей в масляних ваннах у повітрі, що відводиться від ванн, міститься до 1% парів масла від маси металу.
Цехи механічної обробки.
Механічна обробка металів на верстатах супроводжується виділенням пилу, стружки, туманів (краплі рідини розміром 0.2 – 1.0 мкм, дими – 0.001 – 0.1 мкм, пил – > 0.1 мкм). Пил, що утворюється в процесі абразивної обробки, складається на 30 - 40% матеріалу абразивного кола і на 60 - 70% матеріалу оброблюваного виробу.
Значні виділення пилу спостерігаються під час механічної обробки деревини, склопластиків, графіту та інших неметалевих матеріалів.
При механічній обробці полімерних матеріалів одночасно з пилоутворенням можуть виділятися пари хімічних речовин і сполук (фенол, формальдегід, стирол), які входять до складу матеріалів, що обробляються.
Зварювальні цехи.
Склад і маса шкідливих речовин, що виділяються, залежить від виду і режимів техпроцесу, властивостей застосовуваних матеріалів. Найбільші виділення шкідливих речовин притаманні процесу ручного електродугового зварювання. При витраті 1 кг електродів у процесі ручного дугового зварювання сталі утворюється до 40 г пилу, 2 г фтористого водню, 1.5 г оксидів і N, в процесі зварювання чавунів - до 45 г пилу і 1.9 г фтористого водню. При напівавтоматичному та автоматичному зварюванні маса шкідливих речовин, що виділяються< в 1.5 - 2.0 раза, а при сварке под флюсом - в 4-6 раз.
Аналіз складу забруднень, що викидаються в атмосферу машинобудівним підприємством, показує, що крім основних домішок (СО, SO2, NOx, CnHm, пил) у викидах містяться й інші токсичні сполуки, які майже завжди негативно впливають на навколишнє середовище. Концентрація шкідливих викидів у вентиляційних викидах часто невелика, але через великі обсяги вентиляції повітря валові кількості шкідливих речовин дуже значні.
1.2 Кількісні параметри викидів від основного технологічного устаткування. Розрахунок екологічного податку
Якісними характеристиками викидів забруднюючих речовин є хімічний склад речовин та клас їх небезпеки.
До кількісних характеристик відносяться: валовий викид забруднюючих речовин у тоннах на рік (QB), значення максимального викиду забруднюючих речовин у грамах на секунду (QМ). Розрахунок валового та максимального викидів проводять при:
оцінки впливу на навколишнє середовище;
розроблення проектної документації на будівництво, реконструкцію, розширення, технічне переозброєння, модернізацію, зміну профілю виробництва, ліквідацію об'єктів та комплексів;
Інвентаризації викидів забруднюючих речовин, у атмосферне повітря;
Нормування викидів забруднюючих речовин в атмосферне повітря;
встановлення обсягів дозволених (лімітованих) викидів забруднюючих речовин в атмосферне повітря;
контролю над дотриманням встановлених норм викидів забруднюючих речовин, у атмосферне повітря;
Ведення первинного обліку про вплив на атмосферне повітря;
ведення звітності про викиди забруднюючих речовин;
Обчисленні та сплаті екологічного податку;
За виконання інших заходів щодо охорони атмосферного повітря.
Розрахунок ведеться відповідно до керівного документа "Розрахунок викидів забруднюючих речовин в атмосферне повітря при гарячій обробці металів" - РД 0212.3-2002. РД розроблено лабораторією "НІЛОГАЗ" БДПА, затверджено та введено в дію постановою Міністерства природних ресурсів та охорони навколишнього середовища РБ № 10 від 28 травня 2002 р.
РД призначений до виконання орієнтовних розрахунків очікуваних викидів у повітря забруднюючих речовин від основного технологічного устаткування підприємств галузі. В основу розрахунку покладено питомі викиди забруднюючих речовин від одиниці технологічного обладнання, заплановані чи звітні показники основної діяльності підприємства; норми витрати основних та допоміжних матеріалів, графіки та нормо-години роботи обладнання, ступінь очищення пилогазоочисних установок. РД дозволяє здійснювати річне та перспективне планування обсягів викидів, а також намічати шляхи їх скорочення.
2. УТВОРЕННЯ ПРИМІСЕЙ СТІЧНИХ ВОД
2.1 Загальні відомості
Запаси води на планеті колосальні - близько 1,5 млрд км3, проте обсяг прісних вод становить трохи більше 2%, при цьому 97% їх представлено льодовиками в горах, полярними льодами Арктики та Антарктики, які не доступні для використання. Об'єм придатних для застосування прісних вод становить 0,3% загального запасу гідросфери. Нині населенням світу щодобово споживаємо 7 млрд.т. води, що відповідає кількості корисних копалин, що видобуваються людством протягом року.
З кожним роком споживання води різко зростає. На території промислових підприємств утворюються стічні води 3-х типів: побутові, поверхневі, виробничі.
Господарсько-побутові стічні води - утворюються при експлуатації на території підприємств душових, туалетів, пралень та їдалень. Підприємство не відповідає за кількість даних стічних вод та спрямовує їх на міські станції очищення.
Поверхневі стічні води утворюються в результаті змивання дощової поливальної водою домішок, що накопичують на території, дахах та стінах виробничих будівель. Основними домішками цих вод є тверді частинки (пісок, камінь, стружки та тирса, пил, сажа, залишки рослин, дерев тощо); нафтопродукти (мастила, бензин і гас), що використовується в двигунах транспортних засобів, а також органічних та мінеральних добрив, що використовуються у заводських скверах та квітниках. Кожне підприємство відповідає за забруднення водойм, тому необхідно знати обсяг стічних вод цього типу.
Витрата поверхневих стічних вод розраховується відповідно до СН та П2.04.03-85 «Норми проектування. Каналізація. Зовнішні мережі та споруди» за методом граничної інтенсивності. Для кожного перерізу водостоку розрахункову витрату визначають за формулою:
де - параметр, що характеризує інтенсивність опадів, залежно від кліматичних особливостей місцевості, де розташоване підприємство;
Розрахункова площа стоку.
Площа території підприємства
Коефіцієнт залежить від площі;
Коефіцієнт стоку, що визначає залежний від проникності поверхні;
Коефіцієнт стоку, що враховує особливості процесів збору поверхневих стічних вод та руху їх у лотках та колекторах.
Виробничі стічні води утворюються внаслідок використання води у технологічних процесах. Їх кількість, склад, концентрація домішок визначається типом підприємства, його потужністю, видами використовуваних технологічних процесів. Для покриття потреб водоспоживання підприємствами області проводиться забір води з поверхневих джерел підприємствами промисловості та теплоенергетики, сільськогосподарськими об'єктами водокористування, переважно на цілі зрошення.
У господарстві Республіки Білорусь використовуються водні ресурси рік: Дніпро, Березина, Сож, Прип'ять, Уборть, Случ, Птич, Уть, Немильня, Терюха, Уза, Віша.
З артезіанських свердловин забирається приблизно 210 млн. м3/рік, причому вся ця вода - питна.
Загальний обсяг стічних вод утворює протягом року близько 500 млн. м3. Близько 15% стоків є забрудненими (недостатньо очищеними). У Гомельській області забруднено близько 30 річок та річок.
Особливі види промислового забруднення водойм:
1) теплове забруднення, зумовлене випуском теплових вод різних енергетичних установок. Тепло, що надходить із нагрітими скидними водами в річки, озера та штучні водосховища, істотно впливає на термічний та біологічний режим водойм.
Інтенсивність впливу теплового забруднення залежить від t нагрівання води. Для літа виявлено наступну послідовність впливу температури води на біоценоз озер та штучних водойм:
при t до 26 0С не спостерігається шкідливого впливу
понад 300С – шкідливий вплив на біоценоз;
при 34-36 0С виникає летальні умови для риб та інших організмів.
Створення різних охолоджувальних приладів для скидання вод теплових електростанцій при великій витраті цих вод призводить до значного подорожчання будівництва та експлуатації ТЕС. У зв'язку з цим вивченню впливу теплового забруднення приділяється велика увага. (Володимиров Д.М., Ляхін Ю.І., Охорона довкілля ст. 172-174);
2) нафта і нафтопродукти (плівка) - розкладаються за 100-150 днів за сприятливих умов;
3) синтетичні миючі засоби - важковіддалені зі стоків, збільшують вміст фосфатів, що веде до збільшення рослинності, цвітіння водойм, виснаження кисню у водній масі;
4) скидання Zu та Cu - не видаляються повністю, а змінюються форми з'єднання та швидкість міграції. Тільки з допомогою розведення можна знизити концентрацію.
Шкідливий вплив машинобудування на поверхневі води обумовлено великим водоспоживанням (близько 10% загального водоспоживання у промисловості) та значним забрудненням стоків, які поділяються на п'ять груп:
з механічними домішками, у тому числі гідроксидами металів; з нафтопродуктами та емульсіями, стабілізованими іоногенними емульгаторами; з леткими нафтопродуктами; з миючими розчинами та емульсіями, стабілізованими неіоногенними емульгаторами; з розчиненими токсичними сполуками органічного та мінерального походження.
На першу групу припадає 75% обсягу стічних вод, другу, третю та четверту – ще 20%, п'яту групу – 5% обсягу.
Основним напрямом у раціональному використанні водних ресурсів є оборотне водопостачання.
2.2 Стічні води машинобудівних підприємств
Ливарні цехи. Вода використовується на операціях гідравлічного вибивання стрижнів, транспортування та промивання формувальної землі у відділення регенерації, на транспорт відходів горілої землі, при зрошенні газоочисного обладнання, охолодженні обладнання.
Стічні води забруднюються глиною, піском, зольними залишками від вигорілої частини стрижнів суміші та сполучними добавками формувальної суміші. Концентрація цих речовин може досягати 5 кг/м3.
Ковальсько-пресові та прокатні цехи. Основними домішками стічних вод, що використовуються для охолодження технологічного обладнання, поковок, гідрозбиву металевої окалини та обробки приміщення, є частки пилу, окалини та олії.
Механічні цехи. Вода використовується для приготування мастильно-охолоджуваних рідин, промивання виробів, що фарбуються, для гідравлічних випробувань і обробки приміщення. Основні домішки - пил, металеві та абразивні частинки, сода, олії, розчинники, мила, фарби. Кількість шламу від одного верстата при чорновому шліфуванні 71,4 кг/год, при чистовому - 0,6 кг/год.
Термічні ділянки: Для приготування технологічних розчинів, що використовуються для загартування, відпуску та відпалу деталей, а також для промивання деталей та ванн після скидання відпрацьованих розчинів використовують воду. Домішки стічних вод - мінерального походження, металева окалина, важкі олії та луги.
Ділянки травлення та гальванічні ділянки. Вода використовується для приготування технологічних розчинів, що застосовується при травленні матеріалів та нанесення на них покриттів, для промивання деталей та ванн після скидання відпрацьованих розчинів та обробки приміщення. Основні домішки - пил, металева окалина, емульсії, луги та кислоти, важкі олії.
У зварювальних, монтажних, складальних цехах машинобудівних підприємств стічні води містять металеві домішки, маслопродукти, кислоти тощо. у значно менших кількостях, ніж у розглянутих цехах.
Ступінь забрудненості стічних вод характеризується такими основними фізико-хімічними показниками:
кількістю завислих речовин, мг/л;
біохімічним споживанням кисню, мг/л O2/л; (БПК)
Хімічним споживанням кисню, мг/л (ГПК)
Органолептичними показниками (колір, запах)
Активною реакцією середовища, рН.
ЛІТЕРАТУРА
1. Акімова Т.В. Екологія. Людина-Економіка-Біота-Середовище: Підручник для студентів вузів/ Т.А.Акімова, В.В.Хаскін; 2-ге вид., перероб. і допов. - М.: ЮНІТІ, 2006. - 556 с
2. Акімова Т.В. Екологія. Природа-Людина-Техніка: Підручник для студентів техн. спрям. та спеціаліст. вузів/ Т.А.Акімова, А.П.Кузьмін, В.В.Хаскін - М.: ЮНІТІ-ДАНА, 2006. - 343 с
3. Бродський А.К. Загальна екологія: Підручник для студентів вищих навчальних закладів. М: Вид. Центр «Академія», 2006. – 256 с.
4. Воронков Н.А. Екологія: загальна, соціальна, прикладна. Підручник для студентів вищих навчальних закладів. М.: Агар, 2006. – 424 с.
5. Коробкін В.І. Екологія: Підручник для студентів вузів/В.І. Коробкін, Л.В.Передельський. -6-е вид., Дод. І перероб. - Ростон н / Д: Фенікс, 2007. - 575с.
6. Ніколайкін Н.І., Ніколайкіна Н.Є., Мелехова О.П. Екорлогія. 2-е вид. Підручник для вузів. М.: Дрофа, 2007. – 624 с.
7. Стадницький Г.В., Родіонов А.І. Екологія: Уч. посібник для стут. хіміко-технол. та техн. сп. вузів. / За ред. В.А.Соловйова, Ю.А.Кротова.- 4-те вид., испр. – СПб.: Хімія, 2006. –238с.
8. Одум Ю. Екологія. - М: Наука,2006.
9. Чернова Н.М. Загальна екологія: Підручник для студентів педагогічних вузів/Н.М.Чернова, А.М.Билова. - М: Дрофа, 2008.-416 с.
10. Екологія: Підручник для студентів вищих. та серед. навч. закладів, навч. з техн. спец. та напрямків/Л.І.Цветкова, М.І.Алексєєв, Ф.В.Карамзінов та ін; за заг. ред. Л.І.Цвіткової. М: АСБВ; СПб.: Хіміздат, 2007. - 550 с.
11. Екологія. За ред. проф.В.В.Денісова. Ростов-н/Д.: ІКЦ "Март", 2006. - 768 с.
Розміщено на Allbest.ru
Подібні документи
Джерела забруднення внутрішніх водойм. Методи очищення стічних вод. Вибір технологічної схеми очищення стічних вод. Фізико-хімічні методи очищення стічних вод із застосуванням коагулянтів. Відділення завислих частинок від води.
реферат, доданий 05.12.2003
Санітарно-гігієнічне значення води. Характеристика технологічних процесів очищення стічних вод. Забруднення поверхневих вод. Стічні води та санітарні умови їх спуску. Види їхнього очищення. Органолептичні та гідрохімічні показники річкової води.
дипломна робота , доданий 10.06.2010
Забруднення довкілля підприємствами металургійної галузі. Вплив металургійних підприємств на атмосферне повітря та стічні води. Визначення та види промислових стічних вод та способи їх очищення. Санітарна охорона повітря.
курсова робота , доданий 27.10.2015
Зниження біосферних функцій водойм. Зміна фізичних та органолептичних властивостей води. Забруднення гідросфери та її основні види. Основні джерела забруднення поверхневих та підземних вод. Виснаження підземних та поверхневих вод водойм.
контрольна робота , доданий 09.06.2009
Забруднення, які у побутових стічних водах. Біорозкладається як одна з ключових властивостей стічних вод. Чинники та процеси, що впливають на очищення стічних вод. Основна технологічна схема очищення споруд середньої продуктивності.
реферат, доданий 12.03.2011
Характеристика побутових, виробничих та атмосферних стічних вод. Визначення основних елементів системи водовідведення (загальноплавних, комбінованих) міст та промислових підприємств, проведення їх екологічної та техніко-економічної оцінок.
реферат, доданий 14.03.2010
Склад та класифікація пластичних мас. Стічні води виробництв суспензійних полістиролів та кополімерів стиролу. Стічні води виробництва фенолоформальдегідних смол. Класифікація методів їхнього очищення. Очищення стічних вод після виробництва каучуків.
курсова робота , доданий 27.12.2009
Охорона поверхневих вод від забруднення. Сучасний стан якості води у водних об'єктах. Джерела та можливі шляхи забруднення поверхневих та підземних вод. Вимоги до якості води. Самоочищення природних вод. Захист води від забруднення.
реферат, доданий 18.12.2009
Підприємство АТ "Осколцемент" як джерело забруднення водних об'єктів. Технологічний процес виробництва цементу. Можливі забруднюючі речовини, які можуть потрапляти в стічні води. Розрахунки гранично допустимих концентрацій забруднюючих речовин.
курсова робота , доданий 22.12.2011
Коротка характеристика діяльності ТОВ "Уралхімтранс". Основні джерела забруднення та оцінка екологічного впливу підприємства на довкілля: стічні води, відходи виробництва. Природоохоронні заходи зниження рівня забруднення.
стічна вода механічний очищення
Стічні води, що відводяться з території промислових підприємств, за своїм складом можуть бути поділені на три види:
виробничі - використані в технологічному процесі виробництва або які виходять при видобуванні корисних копалин (вугілля, нафти, руд тощо);
побутові - від санітарних вузлів виробничих та невиробничих корпусів та будівель;
атмосферні - дощові та від танення снігу.
Забруднені виробничі стічні води містять різні домішки та поділяються на три групи:
забруднені переважно мінеральними домішками (підприємства металургійної, машинобудівної, рудо- та вугледобувної промисловості);
забруднені переважно органічними домішками (підприємства м'ясної, рибної, молочної та харчової, хімічної та мікробіологічної промисловості, заводи з виробництва пластмас та каучуку);
забруднені мінеральними та органічними домішками (підприємства нафтовидобувної, нафтопереробної, нафтохімічної, текстильної, легкої, фармацевтичної промисловості).
За концентрацієюзабруднюючих речовин виробничі стічні води поділяються на чотири групи:
- 1 – 500 мг/л;
- 500 – 5000 мг/л;
- 5000 – 30 000 мг/л;
понад 30000 мг/л.
Виробничі стічні води можуть відрізнятися за фізичними властивостями забруднюючихїх органічних продуктів (наприклад, за температури кипіння: менше 120, 120 - 250 і більше 250 °С).
За ступенем агресивностіці води поділяються на слабоагресивні (слабокислі з рН=6ч6,5 і слаболужні рН=8ч9), сильноагресивні (сильнокислі з рН6 і сильнолужні з рН>9) і неагресивні (з рН=6,5ч8).
Незабруднені виробничі стічні води надходять від холодильних, компресорних та теплообмінних апаратів. Крім того, вони утворюються при охолодженні основного виробничого обладнання та продуктів виробництва.
На різних підприємствах, навіть за однакових технологічних процесах, склад виробничих стічних вод дуже різний.
Для розробки раціональної схеми водовідведення та оцінки можливості повторного використання виробничих стічних вод вивчається їх склад та режим водовідведення. При цьому аналізуються фізико-хімічні показники стічних вод та режим надходження в каналізаційну мережу не лише загального стоку промислового підприємства, а й стічних вод окремих цехів, а за необхідності від окремих апаратів.
У аналізованих стічних водах має визначатися вміст компонентів, специфічних для цього виду виробництва.
Експлуатація ТЕС пов'язана з використанням природної води та утворенням рідких відходів, частина з яких після переробки направляється в цикл повторно, але основна кількість води, що споживається, виводиться у вигляді стоків, до яких відносять:
скидання води систем охолодження;
Шламові, регенераційні та промивні води водопідготовчих установок та конденсатоочищення;
Стічні води систем гідрозоловидалення (ГЗП);
Води, забруднені нафтопродуктами;
Відпрацьовані розчини після очищення стаціонарного обладнання та його консервації;
Води від обмивання конвективних поверхонь ТЕС, що спалюють мазут;
Води від гідравлічного прибирання приміщень;
Дощові та талі води з території енергооб'єкта;
Стічні води систем водозниження.
Склади та кількості перерахованих стоків різні. Вони залежать від типу і потужності основного обладнання ТЕС, виду використовуваного палива, якості вихідної води, способів водопідготовки, досконалості прийомів експлуатації та ін. показники води, що ускладнюють процеси самоочищення водойм та впливають на життєздатність водної фауни та флори. Для мінімізації впливу домішок скидних вод на якість поверхневих природних вод встановлено нормативи гранично допустимих скидів шкідливих речовин, виходячи з умов неперевищення гранично допустимих концентрацій шкідливих речовин у контрольному створі водойми.
Усі перелічені типи стічних вод ТЕС поділяються на дві групи. До першої групи належать стоки системи оборотного охолодження (СОО), ВПУ та гідрозоловидалення (ГЗУ) діючих ТЕС, що характеризуються або більшими обсягами, або підвищеною концентрацією шкідливих речовин, які можуть впливати на якість води водних об'єктів. Тому ці стоки обов'язково підлягають контролю. Інші шість типів скидних вод ТЕС необхідно використовувати повторно після очищення в межах ТЕС або за домовленістю на інших підприємствах або допускається закачування їх у підземні пласти тощо.
Значний вплив на кількість і склад виробничих стічних вод має система водозабезпечення: чим більше води оборотного циклу на технологічні потреби в тих же або інших операціях даного або сусіднього підприємства, тим менше абсолютна кількість стічних вод і більша кількість забруднень в них міститься.
Кількість виробничих стічних вод визначається залежно від продуктивності підприємства за укрупненими нормами водоспоживання та водовідведення для різних галузей промисловості.
При експлуатації ВПУ утворюються стічні води у кількості 5 - 20 % витрати оброблюваної води, які зазвичай містять шлам, що складається з карбонатів кальцію та магнію, гідроксиду магнію, заліза та алюмінію, органічних речовин, піску, а також різні солі сірчаної та соляної кислот. З урахуванням відомих ГДК шкідливих речовин у водоймищах стоки ВПУ перед їх скиданням повинні відповідним чином очищатися.
Експлуатація теплових електростанцій пов'язана з використанням великої кількості води. Основна частина води (більше 90%) витрачається в системах охолодження різних апаратів: конденсаторів турбін, масло- та повітроохолоджувачів, рухомих механізмів та ін.
Стічною водою є будь-який потік води, що виводиться із циклу електростанції.
До стічних, або скидних, вод крім вод систем охолодження відносяться: скидні води систем гідрозолоуловлювання (ГЗУ), що відпрацювали розчини після хімічних промивок теплосилового обладнання або його консервації: регенераційні та шламові води від водоочисних (водопідготовчих) установок: нафтозабруднені стоки, розчини та розчини що виникають при обмиваннях зовнішніх поверхонь нагріву, головним чином повітропідігрівачів і водяних економайзерів котлів, що спалюють сірчистий мазут.
Склади перелічених стоків різні і визначаються типом ТЕС та основного обладнання, її потужністю, видом палива, складом вихідної води, способом водопідготовки в основному виробництві та, звичайно, рівнем експлуатації.
Води після охолодження конденсаторів турбін та повітроохолоджувачів несуть, як правило, тільки так зване теплове забруднення, оскільки їх температура на 8...10 С перевищує температуру води у вододжерелі. У деяких випадках охолодні води можуть вносити в природні водойми та сторонні речовини. Це зумовлено тим, що в систему охолодження включені також і охолоджувачі масло, порушення щільності яких може призводити до проникнення нафтопродуктів (масел) в охолодну воду. На мазутних ТЕС утворюються стічні води, що містять мазут.
Масла можуть потрапляти в стічні води також з головного корпусу, гаражів, відкритих розподільних пристроїв, маслогосподарств.
Кількість вод систем охолодження визначається в основному кількістю пари, що відпрацювала, що надходить в конденсатори турбін. Отже, найбільше цих вод на конденсаційних ТЕС (КЕС) та АЕС, де кількість води (т/год), що охолоджує конденсатори турбін, може бути знайдено за формулою Q=KWде W- Потужність станції, МВт; До-Коефіцієнт, для ТЕС До= 100...150: АЕС 150...200.
На електростанціях, що використовують тверде паливо, видалення значних кількостей золи та шлаку виконується зазвичай гідравлічним способом, що потребує великої кількості води. На ТЕС потужністю 4000 МВт, що працює на екібастузькому вугіллі, спалюється до 4000 т/год цього палива, при цьому утворюється близько 1600...1700 т/год золи. Для евакуації цієї кількості зі станції потрібно щонайменше 8000 м 3 /год води. Тому основним напрямом у цій галузі є створення оборотних систем ГЗУ, коли освітлена вода, що звільнилася від золи і шлаку, прямує знову на ТЕС у систему ГЗУ.
Скидні води ДЗП значно забруднені завислими речовинами, мають підвищену мінералізацію та здебільшого підвищену лужність. Крім того, у них можуть утримуватися сполуки фтору, миш'яку, ртуті, ванадію.
Стоки після хімічного промивання або консервації теплосилового обладнання дуже різноманітні за складом внаслідок великої кількості промивних розчинів. Для промивок застосовуються соляна, сірчана, плавикова, сульфамінова мінеральні кислоти, а також органічні кислоти: лимонна, ортофталева, адипінова, щавлева, мурашина, оцтова та ін. Поряд з ними використовуються трилон Б, різні інгібітори корозії, гідразин, нітрити, аміак.
В результаті хімічних реакцій у процесі промивань або консервації обладнання можуть скидатися різні органічні та неорганічні кислоти, луги, нітрати, солі амонію, заліза, міді, трилон Б, інгібітори, гідразин, фтор, уротропін, каптакс тощо. Така різноманітність хімічних речовин вимагає індивідуального вирішення нейтралізації та поховання токсичних відходів хімічних промивок.
Води від обмивання зовнішніх поверхонь нагріву утворюються тільки на ТЕС, що використовують як основне паливо сірчистий мазут. Слід пам'ятати, що знешкодження цих обмивних розчинів супроводжується отриманням шламів, містять цінні речовини - сполуки ванадію і нікелю.
Під час експлуатації водопідготовки знесоленої води на ТЕС та АЕС виникають стоки від складу реагентів, промивок механічних фільтрів, видалення шламових вод освітлювачів, регенерації іонітових фільтрів. Ці води несуть значну кількість солей кальцію, магнію, натрію, алюмінію, заліза. Наприклад, на ТЕЦ, що має продуктивність хімводоочищення 2000 т/год, скидається солей до 2,5 т/год.
З передочистки (механічні фільтри та освітлювачі) скидаються нетоксичні опади – карбонат кальцію, гідрооксид заліза та алюмінію, кремнекислота, органічні речовини, глинисті частинки.
І, нарешті, на електростанціях, що використовують у системах мастила та регулювання парових турбін вогнестійкі рідини типу іввіоль або ОМТІ, утворюється невелика кількість стічної води, забрудненої цією речовиною.
Основним нормативним документом, що встановлює систему охорони поверхневих вод, є «Правила охорони поверхневих вод (типове положення)» (М.: Держкомприроди, 1991р.).
У промисловості воду використовують як сировину та джерело енергії, як хладоагент, розчинник, екстрагент, для транспортування сировини та матеріалів.
У промисловості 65...80% витрати води споживається для охолодження рідких та газоподібних продуктів у теплообмінних апаратах. У цих випадках вода не стикається з матеріальними потоками і не забруднюється, лише нагрівається. Технологічну воду поділяють на средообразующую, промивають і реакційну. Середоутворюючу воду використовують для розчинення та утворення пульп, при збагаченні та переробці руд, гідротранспорті продуктів та відходів виробництва; промивальну - для промивання газоподібних (абсорбція), рідких (екстракція) та твердих продуктів та виробів; реакційну - у складі реагентів, а також при відгоні та інших процесах. Технологічна вода безпосередньо контактує із середовищем. Енергетична вода споживається для отримання пари та нагрівання обладнання, приміщень, продуктів.
Відповідно до призначення води в системах виробничого водозабезпечення можна розділити на чотири категорії:
вода I категорії використовується для охолодження рідких та конденсації газоподібних продуктів у теплообмінних апаратах без зіткнення з продуктом; вода нагрівається та практично не забруднюється; можуть спостерігатися лише аварійні витікання рідких та газоподібних продуктів у воду при несправних теплообмінних апаратах, що забруднюють її;
вода II категорії служить як середовище, що поглинає різні нерозчинні (механічні) та розчинені домішки; вода не нагрівається (збагачення корисних копалин, гідротранспорт), але забруднюється механічними та розчиненими домішками;
Стічна вода - це вода, що була у побутовому, виробничому чи сільськогосподарському вживанні, а також пройшла через забруднену територію. Залежно та умовами освіти стічні води діляться на господарсько-побутові (БСВ), атмосферні (АСВ) і промислові (ПСВ).
Господарсько-побутові води - це стоки від санітарних вузлів виробничих та невиробничих корпусів та будівель, душових, пралень, їдалень, туалетів, від миття підлоги та ін. Вони містять домішки, з яких приблизно 58% органічних речовин та 42% - мінеральних.
Атмосферні води утворюються в результаті випадання атмосферних опадів і стікають з територій підприємств (дощові та від танення снігу). Вони забруднюються органічними та мінеральними речовинами.
Промислові стічні води - це використані в технологічному процесі виробництва або видобуток корисних копалин (вугілля, нафти, руд тощо);
При прямоточному водозабезпеченні підприємств (рис. 3.1, а) вся вода, що забирається з водоймища (Q іст після участі в технологічному процесі (у вигляді відпрацьованої) повертається у водойму, за винятком тієї кількості води, яка безповоротно витрачається у виробництві Q піт. Кількість відведених у водойма стічних вод становить.
Про збр = Q іст - Q піт · (3.1)
Стічні води в залежності від виду забруднень та інших умов перед скиданням у водойму повинні проходити через очисні споруди. У цьому випадку кількість стічних вод, що скидаються у водойму, зменшується, оскільки частина води відводиться зі шламом.
При схемі водозабезпечення з послідовним використанням води (рис. 3.1,6), яке може бути дво- і триразовим, кількість стічних вод, що скидаються, зменшується відповідно до втрат на всіх виробництвах і на очисних спорудах, тобто.
Рис. 3.1. Схеми водозабезпечення промислових підприємств:
1 – вода свіжа чиста, ненагріта; 2 – стічна вода, нагріта; 3 - те ж, нагріта та забруднена; 4- те ж, очищена; ПП, ПП-1, ПП-2 – промислові підприємства; ОС – очисні споруди; Q іст - вода, що подається з джерела на виробничі потреби; Q піт, Q піт1 і Q піт2 - вода, безповоротно споживана на промислових підприємствах; Q шл - вода, що видаляється зі шламом; Q сбр - вода, що скидається у водойму
Повторне використання стічних вод після відповідного їх очищення набуло нині широкого поширення. У ряді галузей промисловості (чорної металургії, нафтопереробної) 90...95% стічних вод використовують у системах оборотного водопостачання і лише 5...10% скидається у водойму.
Для зменшення споживання свіжої води створюють оборотні та замкнуті системи водопостачання. При оборотному водопостачанні передбачають необхідне очищення, охолодження, обробку та повторне використання стічної води. Застосування оборотного водопостачання дозволяє 10...15 разів зменшити споживання природної води.
Якість води, що використовується для технологічних процесів, має бути вищою, ніж води, що знаходиться в оборотних системах.
Якщо в системі оборотного водопостачання промислового підприємства вода є теплоносієм і в процесі використання лише нагрівається, то перед повторним застосуванням попередньо охолоджують у ставку, бризгальному басейні, градирні (рис. 3.2, а); якщо вода служить середовищем, що поглинає та транспортує механічні та розчинені домішки, і в процесі використання забруднюється ними, то перед повторним застосуванням стічна вода проходить обробку на очисних спорудах (рис. 3.2, б); при комплексному використанні стічні води перед повторним застосуванням піддаються очищенню та охолодженню (рис. 3.2, в).
Рис. 3.2. Схеми оборотного водопостачання промислових підприємств:
а - з охолодженням стічних вод; б – з очищенням стічних вод; в - з очищенням та охолодженням стічних вод; 1 – вода свіжа, чиста, ненагріта; 2-стічна вода, нагріта; 3 - теж, ненагріта та забруднена; 4- те ж, очищена; 5 – стічна вода, забруднена; б - оборотна вода; ОУ – охолоджувальні установки; Q - вода, що подається на виробничі потреби; Q про - оборотна вода; Q ун - вода, що втрачається на випаровування та винесення з охолоджувальних установок (інші позначення тс ж, що і на рис. 3.1)
За таких систем оборотного водопостачання для компенсації безповоротних втрат води у виробництві, на охолоджувальних установках (випаровування з поверхні, винесення вітром, розбризкування), на очисних спорудах, а також втрат води, що скидається в каналізацію, здійснюється підживлення з водойм та інших джерел водопостачання. Кількість підживлювальної води визначається за формулою
Q іст = Q піт + Q ун + Q шл + Q збр. (3.3)
Підживлення систем оборотного водопостачання може здійснюватися постійно та періодично. Загальна кількість води, що додається становить 5...10% загальної кількості води, що циркулює в системі.
Норми водовідведення у різних галузях промисловості коливаються у межах. Так, наприклад, при видобутку 1 т нафти утворюється 0,4 м3 стічних вод, при видобутку 1 т вугілля у шахтах - 0,3 м3; при виплавці 1 т сталі або чавуну – 0,1 м; при виробництві 1 т віскозного штапельного волокна - 233 м3; 1 т добрив – 3,9 м 3 ; 1 т синтетичних ПАР – 1 м; 1 т сульфітної целюлози - 218 м3; 1 т паперу - 37 м3; 1 т цементу - 0,1 м 3; 1 т лляних або шовкових тканин – відповідно 317 або 37 м 3 ; 1 т м'яса - 24 м 3; 1 т хліба - 3 м3; 1 т олії - 2,6 м 3; 1 т цукру-рафінаду – 1,2 м 3 ; при виготовленні одного легкового автомобіля – 15,5 м 3 ; одного автобуса – 80 м 3 ; одного магістрального тепловоза – 710 м 3 . При виробленні 1 МВт-год електроенергії на теплових та атомних електростанціях із системами оборотного водопостачання утворюється в середньому 5 м 3 стічних вод.
За відсутності норм водовідведення кількість стічних вод визначається за технологічними розрахунками відповідно до регламенту виробництва. Кількість стічних вод від великих промислових підприємств досягає 200...400 тис. м 3 /сут, що відповідає кількості стічних вод від міст із населенням 1...2 млн. осіб.
Виробничі стічні води поділяються на дві основні категорії: забруднені та незабруднені (умовно чисті).
Незабруднені виробничі стічні води надходять від холодильних, компресорних, теплообмінних апаратів. Крім того, вони утворюються при охолодженні основного виробничого обладнання та продуктів виробництва.
Забруднені виробничі стічні води містять різні домішки та поділяються на три групи:
забруднені переважно мінеральними домішками (підприємства металургійної, машинобудівної, рудо- та вугледобувної промисловості; заводи з виробництва мінеральних добрив, кислот, будівельних виробів та матеріалів та ін.);
забруднені переважно органічними домішками (підприємства м'ясної, рибної, молочної, харчової, целюлозно-паперової, хімічної, мікробіологічної промисловості; заводи з виробництва пластмас, каучуку та ін.);
забруднені мінеральними та органічними домішками (підприємства нафтовидобувної, нафтопереробної, нафтохімічної, текстильної, легкої, фармацевтичної промисловості; заводи з виробництва консервів, цукру, продуктів органічного синтезу, паперу, вітамінів та ін.).
Для об'єктивної оцінки якості води проводиться класифікація показників характеру впливу забруднюючих речовин. На основі запропонованої класифікації виділяються п'ять груп, що включають такі показники:
група якості (запах, кольоровість, температура, кількість завислих частинок);
наявність органічних речовин (біохімічне споживання кисню (ВПК), водневий показник (pH), розчинений у воді кисень, хімічне споживання кисню або біхроматна окисність (ГПК), фосфати, нітрати);
наявність санітарно-токсичних речовин (хлориди, сульфати, Са, Mg, Na, К);
наявність мікробіологічних речовин (колі-індекс та ін.);
наявність токсичних речовин.
Остання група розбивається на чотири підгрупи: слаботоксичні речовини, ГДК яких знаходиться в інтервалі 0,1...0,9 мг/л (амоній, синтетичні ПАР (СПАВ), V, Mo, Cr, Fe, Ti);
середньотоксичні речовини, ГДК яких становлять 0,01...0,09 мг/л (нітрити, Zn, Ni, З);
сильнотоксичні речовини, ГДК яких потрапляють до інтервалу 0,001...0,009 мг/л (Сu, Hg, Cd, феноли);
особливо отруйні речовини з ГДК 0,0001...0,0009 мг/л (пестициди, сульфіди).
По концентрації забруднюючих речовин виробничі стічні води поділяються чотирма групи: 1...500, 500...5000,
5000...30000, більше 30000 мг/л.
Виробничі стічні води можуть відрізнятися за фізичними властивостями органічних продуктів, що їх забруднюють (наприклад, по температурі кипіння: менше 120, 120...250 і більше 250°С).
За ступенем агресивності ці води поділяють на слабоагресивні (слабокислі з pH 6...6,5 і слаболужні з pH 8...9), сильноагресивні (сильнокислі з pH< 6 и сильнощелочные с pH >9) та неагресивні (з pH 6,5...8).
