Ciclul tehnologic al uneia dintre întreprinderi necesită consumul unor cantități importante de apă. Sursa este un râu situat în apropierea întreprinderii. După trecerea ciclului tehnologic, apa este aproape complet returnată râului sub formă de ape uzate de la o întreprindere industrială. În funcție de profilul întreprinderii, apele uzate pot conține o varietate de componente chimice care sunt dăunătoare în ceea ce privește caracteristicile sanitare și toxicologice. Concentrația lor, de regulă, este de multe ori mai mare decât concentrația acestor componente în râu. La o anumită distanță de locul deversării apelor uzate, apa râului este preluată pentru nevoile de utilizare a apei locale de natură foarte diferită (de exemplu, menajeră, agricolă). În sarcină, este necesar să se calculeze concentrația celei mai dăunătoare componentă după diluarea apelor uzate ale întreprinderii cu apa din râu la locul de utilizare a apei și să se urmărească modificarea acestei concentrații de-a lungul căii râului. Și, de asemenea, pentru a determina scurgerea maximă admisă (MPD) pentru o anumită componentă din scurgere.

Caracteristicile râului: viteza curgerii - V, adâncimea medie la amplasament - H, distanța până la locul de utilizare a apei - L, debitul apei la punctul de captare a apei - Q, pas cu care este necesar să se urmărească modificarea în concentrația componentei toxice de-a lungul căii fluviale - LS. Caracteristicile scurgerii: componenta nociva, consumul de apa de catre intreprindere (volumul apei uzate) - q, concentratia componentului nociv - C, concentratia maxima admisa - MPC.

Metoda de calcul

Mulți factori: starea râului, a malurilor și a apelor uzate afectează viteza de mișcare a maselor de apă și determină distanța de la locul de deversare a apelor uzate (SW) până la punctul de amestecare completă. Eliberarea apelor uzate în rezervoare ar trebui, de regulă, să fie efectuată în așa fel încât să fie posibilă amestecarea completă a apelor uzate cu apa rezervorului la locul deversării acestora (emisii speciale, regimuri, proiecte). Totuși, trebuie luat în considerare faptul că amestecarea va fi incompletă la o anumită distanță sub coborârea SW. În acest sens, factorul real de diluție în cazul general ar trebui determinat prin formula:

unde γ este coeficientul, gradul de diluare a apei uzate din rezervor.

Se obișnuiește să se evalueze condițiile de evacuare a apelor uzate într-un rezervor, ținând cont de influența acestora la cel mai apropiat punct de utilizare a apei, unde trebuie determinat raportul de diluție. Calculul se efectuează după formulele:

unde α este un coeficient care ține cont de factorii hidrologici de amestecare. L - distanța până la locul de admisie a apei.

unde ε este un coeficient în funcție de locul curgerii apei în râu: când este eliberată lângă mal ε=1, când este eliberată în miezul râului (locul celor mai mari viteze) ε=1,5; Lf/L pr - coeficientul de șerpuire a râului, egal cu raportul dintre distanța de-a lungul cănalului pe întreaga lungime a canalului de la ieșirea din NE până la locul celei mai apropiate prize de apă și distanța dintre aceste două puncte într-un linie dreapta; D - coeficientul de difuzie turbulente,

unde V este viteza medie a curgerii, m/s; H - adâncimea medie, m; g - accelerația de cădere liberă, m/s 2 ; m este coeficientul Bussinsky, egal cu 24; c este coeficientul Shezi, care este ales din tabele. Cu toate acestea, în această problemă se presupune că râurile studiate sunt plate, deci aproximarea

Concentrația reală a componentei dăunătoare din rezervor la cea mai apropiată priză de apă este calculată prin formula:

Această valoare nu trebuie să depășească MPC (concentrația maximă admisă).

De asemenea, este necesar să se determine câți poluanți pot fi evacuați de întreprindere pentru a nu depăși standardele. Calculele se efectuează numai pentru substanțele conservatoare, a căror concentrație în apă se modifică numai prin diluare, conform indicatorului sanitar-toxicologic de nocivitate. Calculul se efectuează după formula:

unde C st.pred. - concentratia maxima (limitatoare) ce poate fi admisa in apa uzata sau nivelul de tratare a apei uzate la care, dupa amestecarea cu apa la primul punct (calculat) de utilizare a apei, gradul de poluare nu depaseste CPM.

Debitul maxim admis se calculează după formula:

Ca rezultat al calculelor, ar trebui să se obțină următoarele caracteristici ale SW

Factorul de diluție K;

Concentratia la locul de admisie a apei - Sv, mg/l;

Concentrația maximă în scurgere - С st.pred. , mg/l;

Debitul maxim admis - MPD, mg / s;

Graficul funcției F=C(L).

Tabelul 3.1

Opțiuni pentru finalizarea sarcinii

Ciclul tehnologic al unuia dintre întreprinderile industriale Regiunea Moscova necesită consumul unor cantități semnificative de apă. Sursa este un râu situat în apropierea întreprinderii. După trecerea ciclului tehnologic, apa este aproape complet returnată râului sub formă de ape uzate de la o întreprindere industrială. În funcție de profilul întreprinderii, apele uzate pot conține o varietate de componente chimice care sunt dăunătoare în ceea ce privește caracteristicile sanitare și toxicologice. Concentrația lor, de regulă, este de multe ori mai mare decât concentrația acestor componente în râu. La o anumită distanță de locul deversării apelor uzate, apa râului este preluată pentru nevoile de utilizare a apei locale de natură foarte diferită (de exemplu, menajeră, agricolă). În sarcină, este necesar să se calculeze concentrația celei mai dăunătoare componentă după diluarea apelor uzate ale întreprinderii cu apa din râu la locul de utilizare a apei și să se urmărească modificarea acestei concentrații de-a lungul căii râului. Și, de asemenea, pentru a determina scurgerea maximă admisă (MPD) pentru o anumită componentă din scurgere.

Caracteristicile râului: debitul - V, adâncimea medie în zonă - H, distanța până la locul de utilizare a apei - L, debitul apei în râu - Q1; pasul cu care este necesar să se urmărească modificarea concentrației componentei toxice de-a lungul căii râului - LS.

Caracteristici de scurgere: componenta nociva, consumul de apa -Q2, concentratia componentului nociv - C, concentratia de fond -Cf, concentratia maxima admisa - MPC.

Opțiuni pentru calcularea caracteristicilor deversărilor de ape uzate de la întreprinderi în corpurile de apă:

ε=1; Lf/Lpr=1

DECIZIE:

Mulți factori: starea râului, a malurilor și a apelor uzate afectează viteza de mișcare a maselor de apă și determină distanța de la locul de deversare a apelor uzate (SW) până la punctul de amestecare completă.

Unde γ -coeficient, gradul de completitudine al apei uzate din rezervor.

Se obișnuiește să se evalueze condițiile de evacuare a apelor uzate într-un rezervor, ținând cont de influența acestora la cel mai apropiat punct de utilizare a apei, unde trebuie determinat raportul de diluție.

Calculul se efectuează după formulele:

unde este un coeficient care ia în considerare factorii de amestec hidrologic.

L este distanța până la priza de apă.

unde este un coeficient în funcție de locul în care scurgerea este eliberată în râu. =1, când este eliberat lângă mal.

Lf/Lpr este coeficientul de sinuozitate a râului, egal cu raportul dintre distanța de-a lungul cănalului a întregii lungimi a canalului de la ieșirea din NE până la locul celei mai apropiate prize de apă și distanța dintre aceste două puncte într-un linie dreapta.

Pe baza faptului că în această problemă se presupune că râurile studiate sunt plate, găsim coeficientul D de difuzie turbulentă,

unde V este viteza medie a curgerii, m/s;

H-adâncime medie, m

Cunoscând D, aflăm:

0,26 > 0,01, aceasta înseamnă că această valoare depășește MPC

De asemenea, este necesar să se determine câți poluanți
substanțele pot fi aruncate de către întreprindere pentru a nu depăși standardele. Calculele se efectuează numai pentru substanțele conservatoare conform indicatorului sanitar-toxicologic de nocivitate. Calculul se efectuează conform
formulă:

Constatari: După ce am rezolvat această problemă, am obținut concentrația reală a componentei dăunătoare din rezervor la cea mai apropiată priză de apă, Св = 0,26, s-a dovedit a fi mai mare decât concentrația maximă admisă de substanțe dăunătoare în rezervor, ceea ce înseamnă că rezervorul este foarte puternic poluată și necesită curățare imediată, iar o întreprindere care își deversează apele uzate în ea trebuie verificată pentru standardele sanitare.

Răspunsuri la întrebări:

Principala cauză a poluării bazinelor de apă este deversarea apelor uzate neepurate sau insuficient epurate în corpurile de apă de către întreprinderile industriale, utilitățile și agricultură. Reziduurile de îngrășăminte și pesticide spălate din sol intră și ele în corpurile de apă și le poluează. Pentru neutralizare, chiar si dupa un tratament biologic amanuntit, aceste ape trebuie diluate cu apa curata. Ratele de diluție sunt uneori foarte mari. Deci, pentru producția de fibre sintetice, raportul de diluție este de 1:185, pentru polietilenă sau polistiren - 1:29. În întreaga lume, 5.500 km 3 de apă curată sunt cheltuiți anual pentru eliminarea apelor uzate - de trei ori mai mult decât pentru toate celelalte nevoi ale omenirii. Această valoare reprezintă deja 30% din debitul durabil al tuturor râurilor din lume, în consecință, principala amenințare a penuriei de apă este generată nu de consumul industrial iremediabil, ci de poluare. ape naturale efluenţii industriali şi necesitatea diluării acestora. Poluarea care intră în apele uzate poate fi împărțită condiționat în mai multe grupe.Deci, în funcție de starea fizică, se disting impuritățile insolubile, coloidale și dizolvate.În plus, poluarea este împărțită în minerale, organice, bacteriene și biologice.Poluarea minerală este de obicei reprezentată de nisip , particule de argilă , particule de minereu, zgură, săruri minerale, soluții de acizi, alcaline și alte substanțe, acestea sunt excreții fiziologice ale oamenilor și animalelor, resturi de țesuturi animale, substanțe adezive etc. Poluarea bacteriană și biologică este caracteristică în principal pentru casă. apele uzate şi efluenţii unor întreprinderi industriale. producție, biofabrici, întreprinderi din industria microbiologică etc. Apele uzate menajere includ apa din bucătării, toalete, dușuri, băi, spălătorii, cantine, spitale, apa menajeră care se formează în timpul spălării spațiilor etc. Provin din clădiri rezidențiale și publice , din spații casniceîntreprinderi industriale etc. În apele uzate menajere materie organicăîn poluare este de 58%, minerale - 42% (Tabelul 1).

Amenințarea bolilor infecțioase.

Trimiteți-vă munca bună în baza de cunoștințe este simplu. Foloseste formularul de mai jos

Studenții, studenții absolvenți, tinerii oameni de știință care folosesc baza de cunoștințe în studiile și munca lor vă vor fi foarte recunoscători.

CALCULUL CARACTERISTICILOR DEVACUĂRILOR DE APE UZATEÎNTREPRINDERI ÎN APĂ

Ciclul tehnologic al uneia dintre întreprinderile industriale din regiunea Moscovei necesită consumul unor cantități semnificative de apă. Sursa este un râu situat în apropierea întreprinderii. După trecerea ciclului tehnologic, apa este aproape complet returnată râului sub formă de ape uzate de la o întreprindere industrială. În funcție de profilul întreprinderii, apele uzate pot conține o varietate de componente chimice care sunt dăunătoare în ceea ce privește caracteristicile sanitare și toxicologice. Concentrația lor, de regulă, este de multe ori mai mare decât concentrația acestor componente în râu. La o anumită distanță de locul deversării apelor uzate, apa râului este preluată pentru nevoile de utilizare a apei locale de natură foarte diferită (de exemplu, menajeră, agricolă). În sarcină, este necesar să se calculeze concentrația celei mai dăunătoare componentă după diluarea apelor uzate ale întreprinderii cu apa din râu la locul de utilizare a apei și să se urmărească modificarea acestei concentrații de-a lungul căii râului. Și, de asemenea, pentru a determina scurgerea maximă admisă (MPD) pentru o anumită componentă din scurgere.

Caracteristicile râului: debitul - V, adâncimea medie în zonă - H, distanța până la locul de utilizare a apei - L, debitul apei în râu - Q1; pasul cu care este necesar să se urmărească modificarea concentrației componentei toxice de-a lungul căii râului - LS.

Caracteristici de scurgere: componenta nociva, debitul de apa -Q2, concentratia componentului nociv - C, concentratia de fond -Cf, concentratia maxima admisa - MPC.

Opțiuni pentru calcularea caracteristicilor deversărilor de ape uzate de la întreprinderi în corpurile de apă:

unu; Lf/Lpr=1

DECIZIE:

Mulți factori: starea râului, a malurilor și a apelor uzate afectează viteza de mișcare a maselor de apă și determină distanța de la locul de deversare a apelor uzate (SW) până la punctul de amestecare completă.

unde este coeficientul, gradul de completitudine al apei uzate din rezervor.

Se obișnuiește să se evalueze condițiile de evacuare a apelor uzate într-un rezervor, ținând cont de influența acestora la cel mai apropiat punct de utilizare a apei, unde trebuie determinat raportul de diluție.

Calculul se efectuează după formulele:

unde este un coeficient care ia în considerare factorii de amestec hidrologic.

L este distanța până la priza de apă.

unde este un coeficient în funcție de locul în care scurgerea este eliberată în râu. =1, când este eliberat lângă mal.

Lf/Lpr este coeficientul de sinuozitate a râului, egal cu raportul dintre distanța de-a lungul cănalului a întregii lungimi a canalului de la ieșirea din NE până la locul celei mai apropiate prize de apă și distanța dintre aceste două puncte într-un linie dreapta.

Pe baza faptului că în această problemă se presupune că râurile studiate sunt plate, găsim coeficientul D de difuzie turbulentă,

unde V este viteza medie a curgerii, m/s;

H-adâncime medie, m

Cunoscând D, aflăm:

Deci, factorul real de diluție este:

Concentrația reală a componentei dăunătoare din rezervor la cea mai apropiată priză de apă este calculată prin formula:

0,2 > 0,01, aceasta înseamnă că această valoare depășește MPC

De asemenea, este necesar să se determine câți poluanți pot fi evacuați de întreprindere pentru a nu depăși standardele. Calculele se efectuează numai pentru substanțele conservatoare conform indicatorului sanitar-toxicologic de nocivitate. Calculul se face după formula:

De la președinte senior \u003d K (MPC - C f) + MPC \u003d 2,428 (0,01-0,001) + 0,01 \u003d 0,032 mg / l \u003d 0,000032 mg / m 3

unde C st.pred. - concentrația maximă (limitatoare) care poate fi admisă în apa uzată, sau nivelul de epurare a apei uzate la care, după amestecarea cu apa din rezervor la primul punct (calculat) de utilizare a apei, gradul de poluare nu depășește MPC.

Debitul maxim admisibil de MPD este calculat prin formula:

PDS \u003d C st. înainte de Q2 = 0,000032 0,7 = 2,24 10 - 5 mg/s

Să construim un grafic al funcției de distribuție a concentrației unei componente nocive în funcție de distanța până la locul deversarii WW de-a lungul albiei râului cu un pas LS = 15 m, Сv =f(L):

Constatari: După ce am rezolvat această problemă, am obținut concentrația reală a componentei dăunătoare din rezervor la cea mai apropiată priză de apă, Св = 0,2, sa dovedit a fi mai mare decât concentrația maximă admisă de substanțe dăunătoare în rezervor, ceea ce înseamnă că rezervorul este foarte puternic poluată și necesită curățare imediată, iar o întreprindere care își deversează apele uzate în ea trebuie verificată pentru standardele sanitare.

Răspunsuri la întrebări:

1. Colectarea si tratarea apelor uzate

Sursa de poluare a hidrosferei în producția de echipamente de comunicații este în principal apele uzate cu impurități nocive mecanice și chimice. Strecurarea, sedimentarea, separarea particulelor mecanice în câmpul de acțiune al forțelor centrifuge și filtrarea pot fi folosite pentru curățarea apelor uzate de impuritățile mecanice. Strecurarea este utilizată pentru a izola impuritățile mari insolubile și impuritățile fibroase fine din apele uzate, prevenind operatie normala echipamente de tratare pentru tratarea apelor uzate. Decantarea se bazează pe proprietățile depunerii particulelor în lichid și este concepută pentru a separa contaminanții mecanici insolubili și parțial coloidali din apele uzate. Tancurile de decantare radiale au o productivitate ridicată, al cărui principiu de funcționare este destul de simplu. Separarea impurităților mecanice din câmpul de acțiune al forțelor centrifuge se realizează în hidrocicloane și centrifuge. Filtrarea apelor uzate este folosită atunci când este necesară curățarea acesteia de impuritățile mecanice fine.

Atunci când apele uzate sunt contaminate cu impurități care conțin ulei, pe lângă sedimentare, tratare în hidrocicloni și filtrare, se folosește și procesul de flotație. Epurarea apei prin flotație constă în intensificarea procesului de plutire a produselor petroliere atunci când particulele acestora sunt învăluite de bule de aer furnizate apei uzate. În funcție de metoda de formare a bulelor de aer se disting mai multe tipuri de flotație: pneumatică sub presiune, spumă, chimică etc. Apa uzată contaminată prin conducta unității de flotație sub presiune intră în rezervă, de unde este pompată la saturator. Saturatorul amestecă apa cu aerul de intrare. Din saturator, amestecul intră în camera de flotație prin duze. Elementele „impuritate de ulei - particule de aer” care plutesc în cameră sunt îndepărtate de un colector de spumă, iar apa purificată curge prin conducta de evacuare.

Reactiv, schimb ionic, sorbție, metode electrochimice, tratare biochimică sunt utilizate pentru tratarea apelor uzate din metale și sărurile acestora, iar metodele de neutralizare chimică sunt utilizate pentru îndepărtarea incluziunilor acido-bazice.

2. Surse de poluare a apei

Sursa de poluare a hidrosferei în timpul funcționării întreprinderilor de comunicații poate fi apele uzate industriale, menajere și atmosferice evacuate în rețeaua de canalizare. Apa este utilizată pe scară largă pentru răcirea diferitelor elemente ale echipamentelor radio și servicii casnice pentru muncitori. Apele uzate atmosferice se formează ca urmare a spălării de către ploaie, zăpadă și ape de irigare a poluării prezente pe teritoriul instalațiilor de comunicații, acoperișurilor și pereților clădirilor. Prin urmare, este necesar să se prevină poluarea apelor uzate cu impurități dăunătoare. Deci, la întreprinderile de comunicații, bateriile staționare (acide, alcaline) sunt utilizate pe scară largă ca surse de alimentare CC garantată pentru dispozitive și dispozitive, pornirea automată a generatoarelor diesel. În timpul funcționării bateriilor reîncărcabile, înlocuirea periodică a electrolitului este inevitabilă. Conform reglementărilor existente, pentru a preveni poluarea mediu inconjurator electrolitul înlocuit nu trebuie drenat în canalizare, ci în vase speciale pentru eliminarea lui ulterioară.

3. Condiții de evacuare a apelor uzate întreprinderi industriale în rezervoare

Corpurile de apă sunt poluate în principal ca urmare a deversării apelor uzate din întreprinderile industriale și aşezări. Ca urmare a deversarii apelor uzate, proprietatile fizice ale apei se modifica (creste temperatura, scade transparenta, apar culoarea, gusturi, mirosuri); pe suprafata rezervorului apar substante plutitoare, iar in fund se formeaza sedimente; schimbări compoziție chimică apă (crește conținutul de substanțe organice și anorganice, apar substanțe toxice, scade conținutul de oxigen, se modifică reacția activă a mediului etc.); se modifică compoziția bacteriană calitativă și cantitativă, apar bacterii patogene. Rezervoarele poluate devin improprii pentru băut și adesea pentru alimentarea tehnică cu apă; își pierd importanța piscicolă etc.

Condițiile generale de evacuare a apelor uzate de orice categorie în corpurile de apă de suprafață sunt determinate de semnificația lor economică națională și de natura utilizării apei. După eliberarea apei uzate, este permisă o oarecare deteriorare a calității apei din rezervoare, cu toate acestea, acest lucru nu ar trebui să îi afecteze în mod semnificativ viața și posibilitatea utilizării în continuare a rezervorului ca sursă de alimentare cu apă, pentru evenimente culturale și sportive și pescuitul.

Monitorizarea respectării condițiilor de evacuare a apelor uzate industriale în corpurile de apă se realizează de către stațiile sanitare și epidemiologice și direcțiile de bazin.

Standardele de calitate a apei pentru rezervoarele pentru uz menajer și menajer stabilesc calitatea apei pentru rezervoare pentru două tipuri de utilizare a apei: primul tip include tronsoane de rezervoare utilizate ca sursă pentru alimentarea centralizată sau necentralizată cu apă menajeră și potabilă, precum precum şi pentru alimentarea cu apă a întreprinderilor Industria alimentară; la al doilea tip - secțiuni de rezervoare utilizate pentru înot, sport și recreere ale populației, precum și cele situate în limitele așezărilor.

Atribuirea corpurilor de apă unuia sau altui tip de utilizare a apei se realizează de către organele Supravegherii Sanitare de Stat, ținând cont de perspectivele de utilizare a corpurilor de apă.

Standardele de calitate a apei pentru corpurile de apă prevăzute în reguli se aplică siturilor situate pe corpuri de apă curgătoare la 1 km în amonte de cel mai apropiat punct de folosire a apei și pe corpurile de apă stagnante și rezervoarele de 1 km de ambele părți ale punctului de utilizare a apei.

Se acordă multă atenție prevenirii și eliminării poluării zonelor de coastă ale mărilor. Standardele de calitate a apei de mare, care trebuie asigurate la evacuarea apelor uzate, se referă la zona de utilizare a apei din limitele alocate și la amplasamentele aflate la o distanță de 300 m de aceste limite. La utilizarea zonelor costiere ale mării ca receptor de ape uzate industriale, conținutul de substanțe nocive din mare nu trebuie să depășească MPC stabilit pentru indicatorii limitatori de nocivitate sanitar-toxicologici, sanitari generali și organoleptici. În același timp, cerințele pentru evacuarea apelor uzate sunt diferențiate în raport cu natura utilizării apei. Marea nu este considerată o sursă de alimentare cu apă, ci ca un factor medical, de îmbunătățire a sănătății, cultural și gospodăresc.

Poluanții care intră în râuri, lacuri, rezervoare și mări modifică semnificativ regimul stabilit și perturbă starea de echilibru a sistemelor ecologice acvatice. Ca urmare a proceselor de transformare a substanțelor care poluează corpurile de apă, care au loc sub influența factorilor naturali, în sursele de apă are loc o refacere completă sau parțială a proprietăților lor originale. În acest caz, se pot forma produse secundare de descompunere ai poluării care au un impact negativ asupra calității apei.

Autopurificarea apei din rezervoare este un set de procese hidrodinamice, fizico-chimice, microbiologice și hidrobiologice interdependente care conduc la restabilirea stării inițiale a unui corp de apă.

CALCULUL CARACTERISTICILOR EMISIILOR POLUANȚI

SUBSTANȚE PENTRU ATMOSFERĂ

Întreprinderea industrială este situată într-una dintre regiunile Rusiei, care se caracterizează printr-un coeficient de investiții - DAR, care determină condițiile de dispersie orizontală și verticală a impurităților în atmosferă. Terenul este caracterizat de pante care determină adăugarea reliefului - r. Temperatura medie exterioară la ora 13 a celei mai calde luni este televizor. Temperatura emisiilor amestecului gaz-aer - Tg. Diferența dintre aceste temperaturi este ? T. La fiecare secundă emisie de amestec gaz-aer - VG. Cea mai periculoasă componentă (fenol) din amestecul de gaz-aer emis are o concentrație la gura țevii - Sf. Pentru această componentă, se determină concentrația maximă zilnică medie admisă - Spdk. F- caracterizează viteza de decantare a unei componente date a amestecului gaz-aer. În această problemă, ar trebui să ne limităm la o medie zilnică medie. În același timp, indicele de alungire al rozei vânturilor R/Ro= 2, iar coeficientul de mediere ? = 0,5. Diametrul conductei la gura - D.

Sarcina constă din două părți.

Prima parte are nevoie de:

Determinați concentrația maximă a unei componente date în stratul de suprafață Cmși comparați-l cu maximul admis Cu.

Determinați distanța Hm de la sursa eliberării până la punctul în care este cel mai probabil să apară concentrația maximă.

3. Formulați concluzii.

În a doua parte aveți nevoie de:

Construiți un grafic cu cea mai probabilă distribuție a concentrației unui component dăunător în funcție de distanța până la sursă.

Determinați dimensiunea zonei de protecție sanitară din jurul întreprinderii industriale.

Determinați EMISIA MAXIMĂ PERMISIBILĂ (MAL).

Opțiuni pentru calcularea emisiilor de poluanți în atmosferă:

DECIZIE:

Evaluarea preliminară a caracteristicilor emisiilor amestecului gaz-aer în atmosferă

Condițiile de dispersie meteorologică a amestecului gaz-aer emis de întreprindere în atmosferă depind în mare măsură de faptul că emisiile sunt „reci” sau „calde”. Criteriul de „caldura” a emisiilor este un factor auxiliar

Unde? 0 - viteza medie de ieșire a amestecului din gura țevii, m/s,

Să găsim f:

f > 100, înseamnă că emisiile în atmosferă sunt „reci”

Parteeu

1. Factorul de diluție meteorologică:

Coeficientul n se determină în funcție de parametrul auxiliar V m:

V m<0.3, значит n=3

Coeficientul k se calculează cu formula:

Să determinăm concentrația maximă a componentei dăunătoare în stratul de suprafață

3. La calcularea dispersiei componentelor gazoase, distanța Xm la F<2 определяется по формуле:

unde d=11,4, deoarece Vm<2: X m = 11.4 · 60 = 684

1. Reprezentarea grafică a distribuției celei mai probabile a concentrației unui component nociv în funcție de distanța până la sursa de emisie.

Să calculăm preliminar coeficientul adimensional S, care depinde de raportul X/Xm și este determinat de formulele:

a) dacă X/X m =0,2; 0,4; 0,8, atunci

S=3(X/Xm) 4 -8(X/Xm) 3 +6(X/Xm) 2 =3

Atunci Cx este determinată de formula:

Pentru prima parte:

1. Factorul de diluție meteorologică - Cr.

2. Concentrația maximă a unei substanțe nocive în stratul de suprafață - Vezi

3. Distanța la care este cel mai probabil concentrația de Sm - Xm.

Pentru partea a doua:

Emisia maximă admisă - MPE.

Concentrație maximă la gura țevii - Vezi t. " f

Graficul funcției Cx \u003d F (X).

Variante pentru calculul emisiilor de poluanți în atmosferă

ÎNTREBĂRI DE TEST

Purificarea emisiilor în atmosferă de la impurități.

Sursele de poluare și strategia de control al poluării;

Precipitări acide.

Efectul de seră.

6. Încălcarea stratului de ozon.

CALCULUL ŞEDEREA PERMISIBILĂ A UNEI PERSOANESUB INFLUENȚA RADIAȚIELOR SOLARE(GAME UV)ÎN FUNȚIE DE GROSIMEA STRATULUI DE OZON

Conținutul de ozon din atmosferă este un factor important în modelarea intensității și distribuției spectrale a radiației UV - solare în regiunea B (280-320 nm). Chiar și o modificare relativ mică a concentrației de ozon din atmosferă duce la modificări semnificative ale intensității componentei dure a radiației UV lângă suprafața Pământului. În această problemă, este necesar: a) să se stabilească dependența nivelului de radiație UV de grosimea stratului de ozon; b) calculați timpul permis pentru ca o persoană să stea sub influența radiației solare.

Împărțind K(L, T) la aria unei sfere cu raza egală cu distanța de la Soare la Pământ (Ron = 150 * 10 h m), obținem Q(n, T) densitatea fluxului spectral de energia radiantă a Soarelui în regiunea ultravioletă, ajungând în straturile superioare ale atmosferei Terenuri:

Prin urmare,

(in timpul calculelor! = 6000 K).

Radiația cu lungimea de undă de 280-320 nm (în terminologia medicală - regiunea B) - cea mai importantă pentru studierea efectului dăunător al radiației solare, este complet determinată de conținutul de ozon din atmosfera Pământului, fără a ține cont de influența moleculară. și împrăștierea aerosolilor. Luând în considerare acești factori, radiația solară de pe suprafața Pământului (regiunea ultravioletă) va fi determinată din relația:

unde ad este coeficientul de absorbție a ozonului, 1/cm;

P este coeficientul de împrăștiere moleculară;

o - coeficientul de dispersie a aerosolului;

X este grosimea stratului de ozon, cm.< 65°, nsm = z = secy

Pentru a determina iluminarea energetică efectivă creată de o sursă de radiație în bandă largă, în comparație cu acțiunea unei surse de radiație cu o lungime de undă de 270 nm, care are eficiența maximă, folosim formula:

unde: Y eff - densitatea fluxului de energie spectrală a UV - radiație (UVR) (pentru fiecare lungime de undă); bx ~ eficiența spectrală relativă a radiației, valoare adimensională (Tabelul 3.1); OH. - interval de lungime de undă,

Timpul admisibil de expunere la UV poate fi determinat prin împărțirea a 30 J/m (doza maximă admisibilă de energie pentru expunerea UV pentru K = 270 nm) la iradierea efectivă:

Sarcina 1

întrebări de test

1. Surse de poluare a apei.

Poluarea poate fi împărțită în mai multe grupuri. În funcție de starea fizică - insolubil, coloidal și solubil. În compoziție - minerală, organică, bacteriană și biologică.

Mineralele sunt reprezentate de nisip, argilă, săruri minerale, soluții de acizi, alcaline etc.

Organic - poate fi de origine vegetală, animală, și conține, de asemenea, ulei și produse derivate din acesta, agenți tensioactivi sintetici (surfactanți).

Poluarea bacteriană și biologică - efluenți proveniți din întreprinderile alimentare și din industria ușoară, efluenți menajeri (drenaj din toalete, bucătării, dușuri, spălătorii, cantine etc.). La multe întreprinderi industriale, apa este folosită ca lichid de răcire, solvent, face parte din produs, este folosită pentru spălarea, îmbogățirea, curățarea materiilor prime și a produselor.

În plus, agenții tensioactivi sintetici (surfactanții) sunt utilizați în multe procese tehnologice. În prezent, este unul dintre cei mai comuni poluanți chimici care este greu de controlat. Agenții tensioactivi pot avea un impact negativ asupra calității apei, asupra capacității de autocurățare a corpurilor de apă, a corpului uman, precum și a spori efectele adverse ale altor substanțe.

O sursă importantă de poluare sunt pesticidele, care intră în rezervoare odată cu ploaie și topesc apa de la suprafața solului. În timpul tratării aeriene a câmpurilor, preparatele sunt transportate de curenții de aer și depuse pe suprafața rezervorului.

Industria petrolieră este o sursă semnificativă de poluare a corpurilor de apă cu petrol și produse petroliere. Pătrunderea petrolului în corpurile de apă are loc atunci când produsele petroliere vărsate pe suprafața pământului sunt spălate de ploaie și apa de topire, atunci când conductele de petrol se sparg, cu apele uzate de la întreprinderi etc.

Ploaia acidă reprezintă un pericol major pentru corpurile de apă.

1. Pericol de canalizare brută.

2. Condiții de deversare a apelor uzate din întreprinderile industriale în corpurile de apă.

Datorită faptului că apele uzate de la întreprinderile industriale pot conține contaminanți specifici, evacuarea lor în rețeaua de canalizare a orașului este limitată de o serie de cerințe. Apele uzate industriale eliberate în rețeaua de canalizare nu trebuie: să perturbe funcționarea rețelelor și structurilor; au un efect distructiv asupra materialului conductelor și elementelor instalațiilor de tratare; conțin mai mult de 500 mg/l de substanțe în suspensie și plutitoare; conțin substanțe care pot înfunda rețelele sau pot depune pe pereții conductelor; conțin impurități combustibile și substanțe gazoase dizolvate capabile să formeze amestecuri explozive; conțin substanțe nocive care împiedică tratarea biologică a apelor uzate sau deversarea într-un rezervor; au o temperatură peste 40 C. Apele uzate industriale care nu îndeplinesc aceste cerințe trebuie preepurate și abia apoi evacuate în rețeaua de canalizare a orașului.

întrebări de test

Principalele substanțe care poluează atmosfera.

1. Purificarea emisiilor în atmosferă de la impurități.

Tehnologia de curățare a gazelor are o varietate de metode și aparate pentru îndepărtarea prafului și a gazelor nocive. Alegerea unei metode de purificare a impurităților gazoase este determinată în primul rând de proprietățile chimice și fizico-chimice ale acestei impurități. Natura producției are o mare influență asupra alegerii metodei: proprietățile substanțelor disponibile în producție, adecvarea acestora ca absorbanți pentru gaz, posibilitatea de recuperare (captarea și folosirea deșeurilor) sau eliminarea produselor captate.

Pentru purificarea gazelor din dioxid de sulf, hidrogen sulfurat și metil mercaptan, se folosește neutralizarea lor cu o soluție alcalină. Rezultatul este sare și apă.

Pentru purificarea gazelor din concentrații minore de impurități (nu mai mult de 1% în volum), se folosesc aparate de absorbție compacte cu flux direct.

Alături de absorbanții lichizi - absorbanți - pentru curățare, precum și pentru uscarea (deshidratarea) gazelor, se pot folosi absorbanți solizi. Acestea includ diferite mărci de cărbuni activi, silicagel, alumogel, zeoliți.

Recent, schimbătoarele de ioni au fost folosite pentru a îndepărta gazele cu molecule polare dintr-un curent de gaz. Procesele de purificare a gazelor cu adsorbanți se desfășoară în adsorboare discontinue sau continue.

Procesele de oxidare uscată și umedă, precum și procesele de conversie catalitică, pot fi utilizate pentru purificarea fluxului de gaz, în special, oxidarea catalitică este utilizată pentru a neutraliza gazele care conțin sulf din producția de sulfat-celuloză (gaze din magazinele de gătit și evaporare etc. .). Acest proces se efectuează la o temperatură de 500--600 ° C pe un catalizator, care include oxizi de aluminiu, cupru, vanadiu și alte metale. Substanțele organosulfuroase și hidrogenul sulfurat sunt oxidate la un compus mai puțin nociv - dioxid de sulf (MPC pentru dioxid de sulf 0,5 mg / m 3 și pentru hidrogen sulfurat 0,078 mg / m 3).

Uzina din Kiev „Khimvolokno” are un sistem integrat unic pentru curățarea emisiilor de ventilație din producția de viscoză. Acesta este un set complex de mecanisme, unități compresoare, conducte, rezervoare uriașe de absorbție. În fiecare zi, 6 milioane m 3 de aer evacuat trec prin „plămânii” mașinii și se efectuează nu numai curățare, ci și regenerare.

Până în prezent, o parte semnificativă a disulfurei de carbon a fost emisă în atmosferă în producția de viscoză a fabricii. Sistemul de curățare permite nu numai protejarea mediului de poluare, ci și economisirea materialului valoros.

Precipitatoarele electrostatice sunt utilizate pe scară largă pentru a îndepărta praful din emisiile de la centralele termice. Acestea sunt structuri la fel de înalte ca o clădire de 10-15 etaje. Ele captează cenușa zburătoare produsă atunci când combustibilii solizi sunt arși. Specialiștii lucrează la îmbunătățirea designului acestor dispozitive, sporind eficiența și fiabilitatea acestora. Cel mai recent eșantion este proiectat pentru o capacitate de peste un milion de metri cubi de gaz pe oră, care este folosit ca materie primă pentru producția de materiale de construcție.

4. Precipitări acide

Ploaie, ninsoare sau lapoviță cu aciditate ridicată. Precipitațiile acide se datorează în principal emisiilor de sulf și oxizi de azot în atmosferă din arderea combustibililor fosili (cărbune, petrol și gaze naturale). Dizolvându-se în umiditatea atmosferică, acești oxizi formează soluții slabe de acizi sulfuric și azotic și precipită sub formă de ploaie acidă.

Aciditatea relativă a unei soluții este exprimată prin indicele pH (aciditatea este determinată de prezența ionilor de hidrogen liberi H +; pH-ul este un indicator al concentrației de ioni de hidrogen). La pH = 1, soluția este un acid puternic (ca un electrolit dintr-o baterie); pH = 7 înseamnă neutru (apă pură) iar pH = 14 este un alcali puternic (leșie). Deoarece pH-ul este măsurat pe o scară logaritmică, un mediu apos cu pH = 4 este de zece ori mai acid decât un mediu cu pH = 5 și de o sută de ori mai acid decât un mediu cu pH = 6.

Apa de ploaie normală nepoluată are un pH de 5,65. Ploile acide sunt cele cu un pH mai mic de 5,65. Principalele surse de oxizi de sulf (SO2 și SO3), care determină formarea acidului sulfuric, sunt centralele termice care funcționează pe petrol și cărbune, precum și instalațiile metalurgice. Oxidul de azot (NO) și dioxidul de azot (NO2), din care se formează acidul azotic, intră în atmosferă în cantități aproximativ egale de la centralele termice care funcționează pe produse petroliere și cărbune și cu gazele de eșapament ale motoarelor de automobile. O cantitate relativ mică de acid clorhidric în precipitațiile atmosferice se formează ca urmare a acumulării de clor gazos din diverse surse naturale și industriale. Ploile acide pot apărea și atunci când acidul sulfuric și gazele care conțin azot (dioxid de azot NO2 și amoniac NH3) intră în atmosferă din surse naturale (de exemplu, în timpul erupțiilor vulcanice).

Mediile naturale diferite reacţionează diferit la aciditatea crescută. Precipitațiile acide pot modifica proprietățile chimice ale solului și ale apei. Acolo unde apa din râuri și lacuri a devenit destul de acidă (pH mai mic de 5), de exemplu, în Adirondacks (New York, SUA) sau în regiunile sudice ale Norvegiei și Suediei, peștii dispar. Când lanțurile trofice sunt perturbate, numărul speciilor de animale acvatice, algelor și bacteriilor este redus. În orașe, precipitațiile acide accelerează distrugerea structurilor de marmură și beton, a monumentelor și sculpturilor.

Documente similare

Temei juridic pentru elaborarea și aprobarea standardelor pentru impactul admisibil al apelor uzate asupra corpurilor de apă. Condiții pentru evacuarea apelor uzate într-un rezervor. Formula pentru determinarea debitelor maxime admisibile. Determinarea volumului de apă uzată. Ordinea calculelor.

lucrare de termen, adăugată 26.01.2009


Determinarea concentrației de poluare a apelor uzate. Evaluarea gradului de poluare a apelor uzate provenite din aşezare. Dezvoltarea unei scheme de epurare a apelor uzate cu deversarea lor ulterioară într-un rezervor. Calculul instalatiilor necesare pentru tratarea apelor uzate.

lucrare de termen, adăugată 01.09.2012


Determinarea costurilor estimate ale apelor uzate menajere si industriale. Calculul concentrației deversării maxime admisibile de ape uzate în râu. Găsirea factorului de diluție. Fundamentele cadrului legislativ in domeniul protectiei corpurilor de apa impotriva poluarii.

test, adaugat 12.09.2013


Caracteristicile generale ale problemelor de protectie a mediului. Cunoașterea etapelor de elaborare a unei scheme tehnologice de tratare și demineralizare a apelor reziduale de formare la câmpul Dysh. Luarea în considerare a metodelor de tratare a apelor uzate pentru întreprinderile producătoare de petrol.

teză, adăugată 21.04.2016


Implementarea tehnologiei de tratare a apelor uzate generate la producerea materialelor de pereti si placari. Compoziția apei uzate a întreprinderii. Tratarea locală și neutralizarea apelor uzate. Metode de curățare mecanică, fizico-chimică și chimică.

lucrare de termen, adăugată 10.04.2009


Caracteristicile igienice ale apelor uzate industriale și impactul acestora asupra corpurilor de apă. Compoziția apelor uzate industriale de la întreprinderile din industria lactatelor, concentrațiile admisibile de poluanți în acestea. Eterogenitatea compoziției poluării apelor uzate.

lucrare de termen, adăugată 22.10.2015


Compoziția apei reziduale. Caracteristicile apelor uzate de diverse origini. Principalele metode de tratare a apelor uzate. Schema tehnologică și dispunerea echipamentelor. Calcul mecanic al rezervoarelor de decantare primare si secundare. Caracteristicile tehnice ale filtrului.

teză, adăugată 16.09.2015


Informații generale despre tratarea mecanică a apelor uzate. Epurarea mecanică, filtrarea și decantarea apei. Principalii parametri ai filtrelor de umplere a cadrului. Principala poluare a apelor uzate. Separarea suspensiilor si emulsiilor in domeniul fortelor gravitationale.

rezumat, adăugat 24.04.2015


Epurare mecanică a apelor uzate la stații de epurare. Evaluarea compoziției cantitative și calitative, a concentrației de poluare a apelor uzate menajere și industriale. Tratarea lor biologică la stațiile de epurare.

lucrare de termen, adăugată 03.02.2012


Generarea apelor uzate din așezări, impactul acestora asupra corpurilor de apă. Principalele categorii de ape uzate, in functie de provenienta: menajere, industriale, atmosferice. Exemple de instalații de tratament în orașe și sate mici.

Condiții pentru deversarea apelor uzate în corpurile de apă

Munca întreprinderilor industriale este legată de consumul de apă. Apa este utilizată în procese tehnologice și auxiliare sau este parte integrantă a produselor fabricate. În acest caz, se generează ape uzate, care trebuie deversate în corpurile de apă din apropiere.

Evacuarea apelor uzate într-un rezervor nu este permisă dacă Cu f ≥ MPC. Conform documentelor de reglementare (de exemplu, SanPiN 2.1.5.980-00 „Cerințe igienice pentru protecția apelor de suprafață”), este interzisă evacuarea apelor uzate în corpurile de apă care

· pot fi eliminate prin organizarea producției cu deșeuri reduse, tehnologie rațională, utilizare maximă în sistemele de circulație și realimentare cu apă după curățarea și dezinfecția corespunzătoare în industrie, economia urbană și pentru irigații în agricultură;

Este interzisă evacuarea apelor uzate în limitele zonelor de protecție sanitară a surselor de alimentare cu apă potabilă și menajeră, zonelor de protecție a peștilor, zonelor de conservare a pescuitului și în alte cazuri.

Apele uzate pot fi evacuate în corpurile de apă sub rezerva respectării cerințelor de igienă pentru apa din corpul de apă, în funcție de tipul de utilizare a apei.

Tipuri de utilizare a apei

1. Utilizarea gospodărească și potabilă și culturală și menajeră a apei

(SanPiN 2.1.5.980-00 „Cerințe igienice pentru protecția apelor de suprafață”)

2. Utilizarea apei pentru pescuit

Corpurile de apă cu importanță piscicolă includ corpurile de apă care sunt utilizate sau pot fi utilizate pentru extracția (prinderea) resurselor biologice acvatice.

(GOST 17.1.2.04-77 „Protecția naturii. Hidrosferă. Indicatori ai statului și reguli de impozitare a corpurilor de apă piscicole”)

Atunci când apele uzate sunt evacuate în corpurile de apă, standardele de calitate a apei din corpul de apă din secțiunea de proiectare situată sub ieșirea apei uzate trebuie să respecte cerințele sanitare, în funcție de tipul de utilizare a apei.

Standardele de calitate a apei pentru corpurile de apă includ:

Cerințe generale pentru compoziția și proprietățile apei din corpurile de apă, în funcție de tipul de utilizare a apei;

Lista concentrațiilor maxime admisibile (MPC) de substanțe normalizate în apa corpurilor de apă pentru diferite tipuri de utilizare a apei.

În secțiunea de proiectare, apa trebuie să îndeplinească cerințele de reglementare. Concentrația maximă admisibilă (MPC) este utilizată ca standard.

Toate substanțele nocive pentru care au fost determinate MPC sunt subdivizate în funcție de indicatori limitatori de pericol (LHI), care este înțeles ca cel mai mare impact negativ exercitat de aceste substanțe. Substanțe aparținând aceluiași PL implică însumarea efectului acestor substanțe asupra corpului de apă.

Pentru apa obiectelor de uz menajer si potabil si cultural si menajer se folosesc trei tipuri de LPW: sanitar-toxicologic, sanitar general si organoleptic.

Pentru rezervoare piscicole: sanitar-toxicologice, sanitare generale, organoleptice, toxicologice și piscicole.

Se numesc substanțe, a căror concentrație se modifică în apa unui corp de apă numai prin diluare conservator; substanțe a căror concentrație se modifică atât sub acțiunea diluției, cât și ca urmare a diferitelor procese chimice, fizico-chimice și biologice - neconservator.

Calculul valorilor deversărilor standard în rezervor

Condițiile de evacuare a apelor uzate în corpurile de apă de suprafață și procedura de calcul a standardelor de deversare admisă a substanțelor conținute în apele uzate evacuate sunt reglementate de „Metodologia de calcul a standardelor de deversare admisă (TVA) de substanțe și microorganisme în apă. corpuri pentru utilizatorii de apă” (2007). Standardele de deversare permise (TVA) sunt elaborate și aprobate pentru o perioadă de 5 ani pentru organizațiile existente și proiectate ale utilizatorilor de apă. Elaborarea valorilor TVA se realizează atât de către o organizație de utilizatori de apă, cât și în numele unei organizații de proiectare sau cercetare.

Valorile TVA se determină pentru toate categoriile de utilizatori de apă conform formulei

Unde qst– debitul maxim orar al apei uzate, m3/h; TVA INCLUS– concentrația admisibilă a unui poluant, g/m3.

Valoarea concentrației admisibile a unui poluant pentru o substanță conservatoare, conform căreia capacitatea de asimilare a unui rezervor este determinată numai prin diluare, este determinată de formula

Unde SPDC– concentrația maximă admisă a unui poluant în apa unui curs de apă, g/m3; SF– concentrația de fond a poluantului în cursul de apă este mai mare decât deversarea apelor uzate, g/m3; n- multiplicitatea diluției totale a apelor uzate din cursul de apă.

Imaginează-ți o situație în care o întreprindere industrială evacuează ape uzate după un proces tehnologic (Fig. 1)

Orez. 1. Schema situațională de calcul a condițiilor de evacuare a apelor uzate: 0–0 - punct zero; I-I - tinta de decontare; PP - întreprindere industrială; OS - statie de epurare

ţintă - secțiune condiționată a unui rezervor sau curs de apă, în care se efectuează un set de lucrări pentru obținerea de date privind calitatea apei.

Punct de control este secțiunea transversală a debitului în care este controlată calitatea apei.

Alinierea fundalului – punct de control situat în amonte de deversarea poluanților.

În cazul utilizării simultane a unui corp de apă sau a secțiunii acestuia pentru diferite necesități, se adoptă cele mai stricte standarde de calitate a apei dintre cele stabilite pentru compoziția și proprietățile apelor sale.

Astfel, diagrama situațională pentru diferite tipuri de utilizare a apei este prezentată în fig. 2.

Orez. Fig. 2. Schema situaţională a cursului de apă: a - cultural şi casnic (M - aşezare); b - utilizarea apei pentru pescuit

Când apele uzate sunt evacuate în corpurile de apă, starea sanitară a corpului de apă din secțiunea de proiectare este considerată satisfăcătoare dacă este îndeplinită următoarea condiție:

Unde Cu rs z– concentrare i-a-a substanță în secțiunea de decontare cu condiția prezenței simultane a Z substanțe aparținând aceluiași indicator limitator de pericol (LHI); i = 1, 2, …, Z; Z este cantitatea de substanțe cu aceeași LPW; Cuz MPC este concentrația maximă admisă z a unei substanțe.

Principalul mecanism de reducere a concentrației unui poluant la evacuarea apelor uzate în corpurile de apă este diluarea.

Diluarea apei reziduale - Acesta este procesul de reducere a concentrației de poluanți în corpurile de apă, cauzat de amestecarea apelor uzate cu mediul acvatic în care sunt eliberate.

Se cuantifică intensitatea procesului de diluare factor de diluție n , care este egal cu raportul dintre suma costurilor cu apa uzată q st și mediul acvatic înconjurător Q la consumul de apă uzată

sau raportul dintre concentrațiile în exces de poluanți la locul de eliberare și concentrațiile similare din secțiunea considerată a cursului de apă ( dilutie totala Locația pe):

, (5)

Unde Cu st este concentrația de poluanți în apele uzate, g/m3; Cu f este concentrația de poluanți în corpurile de apă înainte de evacuarea apelor uzate, g/m3; Cu este concentrația de poluanți ai apelor uzate în tronsonul considerat al cursului de apă după deversarea apelor uzate, g/m3.

Procesul de diluare a apei uzate are loc în două etape: diluarea inițială și principală. Factorul de diluție total este prezentat ca produs

n= n n n 0, (6)

Unde n n - multiplicitatea diluției inițiale, n 0 - multiplicitatea diluției principale.

Multiplicitatea diluției inițiale este determinată prin metoda pentru ieșirile concentrate și dispersate sub presiune în cursul de apă la viteze absolute ale fluxului de ieșire de la ieșire de mai mult de 2 m/s sau la un raport v st ≥ 4 v Miercuri unde v miercuri și v st - viteze medii ale râului și apelor uzate.

La viteze de ieșire mai mici, nu se efectuează calculul inițial al diluției.

Multiplicitatea diluției principale n 0 în cursul de apă la locul de decontare se determină prin metodă și prin formulă

(7)

Unde γ - coeficientul de amestecare care arată ce parte din apa râului este implicată în diluarea apelor uzate; qst este debitul maxim al apei uzate, m3/s; Q este debitul minim de apă estimat al cursului de apă în secțiunea de control, m3/s.

Răspândirea impurităților are loc în direcția curenților predominanți, iar în aceeași direcție, raportul de diluție tinde să crească. Deci, în secțiunea inițială (în punctul de eliberare), raportul de diluție n n= 1( Q= 0 sau Cu= Cu st, iar apoi, pe măsură ce debitul lichidului crește, concentrația de impurități scade, iar factorul de diluție crește. În limita, atunci când toate costurile posibile pentru apă pentru un anumit corp de apă sunt implicate în procesul de amestecare, are loc amestecarea completă. În condiții de amestecare completă, concentrația de poluanți tinde spre fundal, adică. Cu→Cu f.

Secțiunea unui rezervor sau curs de apă de la locul deversare a apelor uzate până la secțiunea în care sunt complet amestecate este împărțită condiționat în trei zone (Fig. 3):

Zona 1 - diluție inițială. Aici, procesul de diluare are loc datorită antrenării lichidului din rezervor de către fluxul turbulent al jetului de apă uzată care curge din dispozitivele de evacuare. La sfârșitul primei zone, diferența dintre vitezele curentului cu jet și mediu devine nesemnificativă.

Zona a 2-a - diluția principală. Gradul de diluție în această zonă este determinat de intensitatea amestecării turbulente.

Zona a 3-a - în această zonă nu există practic nicio diluare a apei uzate. Scăderea concentraţiilor de poluanţi se produce în principal datorită proceselor de autoepurare a apei.

Orez. 3. Schema de distribuție a apelor uzate în rezervor

Procesele care modifică natura substanțelor care intră în corpurile de apă se numesc procese de auto-purificare. Combinația de diluare și autopurificare formează capacitatea de neutralizare a unui corp de apă.

Astfel, a rezolva problema diluării apelor uzate într-un curs de apă sau rezervor înseamnă a determina concentrația unuia sau mai multor poluanți în orice punct din zona locală a unui corp de apă afectat de apele uzate.

În acest sens, aveți nevoie de:

1) stabilirea unui tablou al răspândirii poluanților în cursul de apă sub influența deversării apelor uzate, ținând cont de factorii hidrodinamici;

2) identificarea influenţei factorilor naturali asupra procesului de diluare pentru a valorifica cât mai bine condiţiile locale pentru reglarea acestuia;

3) să determine posibilitatea utilizării unor măsuri artificiale pentru intensificarea diluării apelor uzate.

Factori care determină procesul de diluare a apelor uzate în cursurile de apă și rezervoare

Diluția apelor uzate în cursurile de apă este determinată de influența complexă a următoarelor trei procese:

- distributia apelor uzate in sectiunea initiala a cursului de apa, care depinde de proiectarea instalatiei de evacuare;

– diluarea inițială a apelor uzate, curgând sub acțiunea jeturilor turbulente;

- diluția principală a apelor uzate, determinată de procesele hidrodinamice ale rezervoarelor și cursurilor de apă.

Toți factorii și condițiile care caracterizează procesul de diluare pot fi împărțiți în două grupuri:

grupa 1- proiectarea și caracteristicile tehnologice ale evacuării apelor uzate (proiectarea instalației de evacuare; numărul, forma și dimensiunea ieșirilor; debitul și viteza apelor uzate evacuate; tehnologia și indicatorii sanitari ai apelor uzate (proprietăți fizice, concentrație de poluanți etc.);

Zincul** nu este necesar înainte de descărcare în rezervor. În caz contrar, gradul necesar de tratare a apelor uzate E, %, poate fi calculat prin formula

(22)

Gradul necesar de tratare a apelor uzate indică cu cât la sută este necesar să se reducă concentrația de poluare în procesul de epurare a apelor uzate pentru a asigura standardele de calitate a apei în rezervorul de apă uzată.

Cunoașterea concentrației admisibile a poluantului ( TVA INCLUS), se poate calcula debitul admis din punct de vedere normativ folosind formula (1).

Calculul gradului necesar de tratare a apelor uzate

La evacuarea apelor uzate în corpurile de apă, este necesar ca apa corpului de apă din secțiunea de proiectare să îndeplinească cerințele sanitare în conformitate cu inegalitatea (1).

Pentru a realiza această condiție, este necesar să se calculeze în prealabil concentrațiile maxime admise de poluanți în apele uzate, cu care această apă poate fi evacuată într-un corp de apă.

Principalele tipuri de calcule:

Calculul gradului necesar de tratare a apelor uzate pe baza conținutului de solide în suspensie. Calculul gradului necesar de tratare a apelor uzate după conținutul de oxigen dizolvat. Calculul gradului necesar de tratare a apelor uzate în funcție de DBO amestec total de apă dintr-un corp de apă și apă uzată. Calculul temperaturii admisibile a apelor uzate înainte de deversarea acesteia în corpurile de apă. Calculul gradului necesar de tratare a apelor uzate pentru substanțele nocive.

Calculul gradului necesar de tratare a apelor uzate pe baza conținutului de solide în suspensie

Concentrația de solide în suspensie din apele uzate tratate care este permisă să fie deversată într-un corp de apă se determină din expresia:

(7)

Unde Cu f este concentrația de solide în suspensie în apa unui corp de apă înainte de evacuarea apei uzate, mg/l; R- o creștere a conținutului de solide în suspensie în apa unui corp de apă în secțiunea de proiectare permisă de standardele sanitare (Reguli).

Calcularea concentrației necesare de solide în suspensie în apele uzate tratate ( Cu och) și cunoașterea concentrației de solide în suspensie în apele uzate furnizate pentru epurare ( Cu st), determinați eficiența necesară a epurării apelor uzate pentru solidele în suspensie conform formulei:

(8)

Calculul temperaturii admisibile a apelor uzate înainte de deversarea acesteia în corpurile de apă

Calculul se efectuează pe baza condițiilor ca temperatura apei din corpul de apă să nu crească mai mult decât valoarea specificată de Reguli, în funcție de tipul de utilizare a apei.

Temperatura apei uzate permisă pentru evacuare trebuie să îndeplinească condiția:

T st ≤ n∙T suplimentar + T la 9)

Unde T adaugă - creșterea admisă a temperaturii; T c - temperatura corpului de apă până la locul de evacuare a apelor uzate.

Exemplul 1 Este planificată evacuarea apelor uzate dintr-o întreprindere industrială cu un debit maxim în cursul de apă q= 1,7 m3/s. În aval de deversarea pe mal planificată a apelor uzate, la o distanță de 3,0 km, se află satul M., care folosește apa pârâului pentru scăldat și recreere. Cursul de apă, conform Comitetului Hidrometeorologic de Stat, se caracterizează în această zonă prin următorii indicatori:

Debitul mediu lunar al cursului de apă 95% probabilitate Q= 37 m3/s;

Adâncime medie 1,3 m;

Viteza medie a curgerii 1,2 m/s;

Coeficientul Chezy pe această secțiune Cu= 29 m½/s;

Tortuozitatea canalului este slab exprimată.

Determinați multiplicitatea diluției apelor uzate în secțiunea de proiectare. Evacuarea apei reziduale - la mal.

Decizie.Întrucât cursul de apă este utilizat ca corp de apă din categoria a II-a, destinat utilizării apelor culturale și menajere, obiectivul de proiectare este stabilit la 1000 m înainte de limita localității, unde apa trebuie să îndeplinească cerințele pentru acest tip de utilizare a apei.

În acest caz, distanța luată pentru a calcula lungimea secțiunii de diluare:

L= 3000 - 1000 = 2000 m.

Să determinăm coeficientul de difuzie turbulentă prin expresia (6):

B. până la. 10< Cu < 60, то

M \u003d 0,7 ∙ C + 6 \u003d 0,7 ∙ 29 + 6 \u003d 26,3.

Deoarece eliberarea este de coastă, iar sinuozitatea canalului este slab exprimată, atunci prin expresia (4.4) determinăm

Pentru a simplifica calculul coeficientului de amestecare prin expresia (4.3), calculăm preliminar:

Multiplicitatea diluției apelor uzate dintr-o întreprindere industrială în secțiunea de proiectare conform expresiei (4.2) va fi

Sarcina 1

Obiectiv: calculați caracteristicile apei uzate și anume raportul de diluție, concentrația la priza de apă, concentrația maximă în canalizare, debitul maxim admisibil. Construiți un grafic al dependenței concentrației unei componente dăunătoare de distanța până la locul de admisie a apei.

Tabelul 1. Parametrii de intrare

Algoritm de rezolvare:

Pentru a rezolva problema, trebuie mai întâi să calculăm coeficientul de difuzie turbulentă:

Se obișnuiește să se evalueze condițiile de evacuare a apelor uzate într-un rezervor, ținând cont de influența acestora la cel mai apropiat punct de utilizare a apei, unde trebuie determinat raportul de diluție. Calculul se efectuează după formula:

Deci, mulți factori, cum ar fi condițiile râului, malurile și canalizarea, afectează viteza de mișcare a maselor de apă și determină distanța de la punctul de evacuare a apelor uzate până la punctul de amestecare completă. Eliberarea apelor uzate în corpurile de apă ar trebui, de regulă, să fie efectuată în așa fel încât să fie posibilă amestecarea apelor uzate cu apa rezervorului la locul deversarii lor.

În continuare, este necesar să se determine câți poluanți pot fi evacuați de întreprindere pentru a nu depăși standardele. Calculele se efectuează numai pentru substanțele conservatoare conform indicatorului sanitar și toxicologic al conținutului de apă. Calculul se efectuează după formula:

Unde C președinte senior - concentrația maximă care poate fi admisă în apele uzate, sau nivelul de epurare a apei uzate la care, după amestecarea cu apa într-un rezervor la punctul de decantare de utilizare a apei, gradul de poluare nu depășește CPM; MPC - concentrație maximă admisă.

Următorul pas este calcularea debitului maxim admisibil (MPD) folosind formula:

Înlocuim formula (10) în formula (15):

Inlocuim formula (16) in functie si obtinem:

Tabelul 4. Valorile finale ale concentrației de fenol

Tabelul 5. Concentrațiile finale ale diferitelor substanțe

Constatari:

Rezultatele obținute arată că la distanță de punctul de admisie a apei L = 200 m, factorul de diluție este 2,0067, iar concentrația de fenol în apă va fi C B = 9,95 mg/l, care este de zece ori mai mare decât MPC = 0,35 mg /l. Concentrația substanței nocive ar trebui redusă, de exemplu, printr-o mai bună epurare a apelor uzate sau prin reducerea consumului acesteia.

Pentru ca concentrația de fenol la locul de admisie a apei să se încadreze în MPC, concentrația acestuia în apele uzate nu trebuie să depășească C st.pred. = 0,9821 mg/l. Debitul maxim admisibil de MPD = 1,1785 mg/s.

Pe baza rezultatelor datelor calculate, a fost trasat un grafic al distribuției concentrației de fenol în funcție de distanța dintre punctul de evacuare a apei uzate și punctul de admisie a apei. Graficul arată că la o distanță de peste 200 km, concentrația de fenol practic nu se modifică - acest lucru se datorează faptului că la distanțe atât de mari fenolul s-a dizolvat la maxim și nu se mai poate dizolva și mai mult. Cel mai bun rezultat în aproximare este arătat de un polinom de gradul 6.

De asemenea, analiza datelor obținute a arătat că concentrația de fenol din rezervor nu va ajunge niciodată la MPC, deoarece concentrația substanței nocive din apele uzate este prea mare, iar debitul de apă din râu este prea mic în comparație cu debitul apelor uzate. Acest lucru se datorează și faptului că fenolul este slab solubil și mai ușor decât apa.

Graficul construit al solubilității diferitelor substanțe nocive arată că sărurile de mercur sunt cele mai solubile, iar kerosenul este cel mai puțin solubil. Acest lucru se datorează probabil densității substanțelor (pentru kerosen este de 800 kg/m³, pentru mercur 13.500 kg/m 3), precum și din constantele de solubilitate (pentru sărurile de mercur este de aproximativ 10 -15, pentru kerosen aproximativ 10). -20).

Pentru rezolvarea problemei și trasarea graficelor au fost folosite următoarele programe: Microsoft Word, Microsoft Excel, MathCAD.

Răspunsuri la întrebările de control:

1. Surse de poluare a apei:

a) Industria - celuloză și hârtie, rafinarea petrolului, metalurgia feroasă etc.

b) Agricultura - irigarea campurilor, ape uzate saturate cu saruri si reziduuri chimice. substanțe, reziduuri organice ale fermelor.

c) Deșeuri menajere – aproape toată apa folosită în așezări ajunge în sistemul de canalizare.

2. Pericol de ape uzate brute:

b) Apele uzate pot conține substanțe chimice care au un efect negativ asupra organismelor vii, care sunt dăunătoare biosferei;

c) Conținutul de oxigen dizolvat în apă este redus în apele uzate, ceea ce reduce activitatea bacteriilor putrefactive și duce la îndesarea zonei.

3. Condiții pentru evacuarea apelor uzate din întreprinderile industriale în corpurile de apă:

După eliberarea apei uzate, este permisă o oarecare deteriorare a calității apei din rezervoare, cu toate acestea, acest lucru nu ar trebui să îi afecteze în mod semnificativ viața și posibilitatea utilizării în continuare a rezervorului ca sursă de alimentare cu apă, pentru evenimente culturale și sportive, pescuit. și alte scopuri.

4. Sedimentarea și controlul nutrienților:

În procesul de epurare a apelor uzate, 9000 m3 de precipitații sunt tratați la stațiile de aerare de la Moscova pe parcursul anului. Toate sedimentele sunt dezinfectate. Din cantitatea totală de precipitații, aproximativ 3500 m3 se îndreaptă către perne de nămol. Până în prezent, principala metodă de dezinfecție a nămolului era uscarea naturală pe paturile de nămol, unde se usuca până la un conținut de umiditate de aproximativ 80%, în timp ce volumul scădea de 7 ori.

5. Colectarea si tratarea apelor uzate:

Sistemul de canalizare sanitară conectează toate canalele de la chiuvete, căzi situate în clădiri etc., la fel cum un trunchi de copac leagă toate ramurile sale. De la baza acestui „trunchi” curge un amestec din tot ceea ce a intrat în sistem - efluenții inițiali sau apa uzată inițială.

6. Poluarea hidrosferei cu pesticide:

S-a stabilit că peste 400 de tipuri de substanțe pot provoca poluarea apei. Există poluanți chimici, biologici și fizici. Dintre poluanții chimici, cei mai des întâlniți includ petrol și produse petroliere, pesticide, metale grele, dioxizi și alți agenți patogeni și substanțe radioactive fizice, căldură etc. Poluanții biologici, cum ar fi virușii și alți agenți patogeni, precum și substanțele radioactive fizice poluează apa foarte mult. periculos.caldura, etc. Poluarea chimica este cea mai frecventa, persistenta si de amploare. Poate fi organic (fenoli, pesticide etc.) și anorganic (săruri, acizi, alcaline), toxic (arsenic, compuși ai mercurului, plumb etc.) și netoxic.