Содержание
ВВЕДЕНИЕ3
1 УСЛОВИЯ ВЫПУСКА ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ СТОЧНЫХ ВОД5
2. РАСЧЕТНЫЕ МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УСЛОВИЙ ВЫПУСКА СТОЧНЫХ ВОД В ВОДОЕМЫ И ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ИХ САНИТАРНОГО СОСТОЯНИЯ6
2.1. Определение условий сброса сточных вод.6
2.2. Прогнозирование санитарного состояния водоема у места сброса СВ8
2.3. Прогнозирование возможных санитарно-гигиенических ситуаций в водных объектах при выборе места сброса сточных вод8
2.4. Выпуск сточных вод, когда в общем стоке производственные загрязнения относятся к одной группе по лимитирующему признаку вредности9
2.5. Определение необходимой степени очистки производственных сточных вод10
3. РАСЧЕТ ДОПУСТИМЫХ КОНЦЕНТРАЦИЙ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ В ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ СТОЧНЫХ ВОДАХ, СБРАСЫВАЕМЫХ В СИСТЕМЫ КАНАЛИЗАЦИИ НАСЕЛЕННЫХ ПУНКТОВ13
4. ОСНОВНЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ ПО ОХРАНЕ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ17
4.1. Общие сведения17
4.2. Выбор места расположения пунктов наблюдения за состоянием водных объектов18
4.3. Характеристики створа20
5. РАСЧЕТ ДОПУСТИМОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ ВЕЩЕСТВ В ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ВОДАХ, СБРАСЫВАЕМЫХ В СИСТЕМЫ КАНАЛИЗАЦИИ НАСЕЛЕННЫХ ПУНКТОВ23
6. РАСЧЕТ НЕОБХОДИМОЙ СТЕПЕНИ ОЧИСТКИ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ СТОЧНЫХ ВОД ПЕРЕД СБРОСОМ В ВОДНЫЙ ОБЪЕКТ26
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ28
Выдержка из текста работы
Задача №3. Расчет допустимого времени пребывания человека под воздействием солнечной радиации (УФ-диапазон) в зависимости от толщины озонового слоя 14
Задача №6 18
Расчет параметров воздушной среды производственного помещения при избытках тепла 18
Задача №9. Расчет интенсивности шума в производственном помещении 27
Задача №13. Расчет ППМ СВЧ-диапазона 30
Задача №14. Расчет защитных параметров при работе с СВЧ-передатчиком 35
Задача №1.
Расчет характеристик сбросов сточных вод предприятий в водоемы
Исходные данные
Вредный компонент: H2PO3
Предельно допустимая концентрация, ПДК = 1 мг/л
Расход воды в реке, Q1 = 30 м3/ с
Расход воды в стоке, Q2 = 0.8 м3/ с
Скорость течения реки, V = 0,7 м/с
Средняя глубина на участке, H =1,5 м
Расстояние до места водопользования, L = 150 м
Шаг, с которым необходимо проследить концентрации токсичного компонента по фарватеру реки, LS = L/10
Концентрация вредного компонента, C = 30 мг/л
Фоновая концентрация, C? = 0,1 ПДК мг/л
Коэффициент извилистости реки, L?/Lпр = 1
Коэффициент, зависящий от места выпуска стока в реку, ? = 1
По исходным данным необходимо определить:
1. Источники загрязнения воды.
2. Опасность разрушения сточных вод.
3. Условия спуска сточных вод промышленных предприятий в водоемы.
Сделать выводы по результатам расчетов.
Решение:
Кратность разбавления определяем по формуле:
где — коэффициент, степень полноты разбавления сточных вод в водоеме.
Условия спуска сточных вод в водоем принято оценивать с учетом их влияния у ближайшего пункта водопользования, где следует определять кратность разбавления.
Расчет ведется по формулам:
где ? — коэффициент, учитывающий гидрологические факторы смешивания, L — расстояние до места водозабора.
= exp(-0,0812*5.3133) = 0,65
= 9.245
= = 0,0812
где ? — коэффициент, зависящий от места выпуска стока в реку: при выпуске у берега ?=1, при выпуске в стержень реки (место наибольших скоростей) ?=1,5. Lф/Lпр коэффициент извилистости реки, равный отношению расстояния по фарвартеру полной длины русла от выпуска СВ до места ближайшего водозабора к расстоянию между этими двумя пунктами по прямой; D — коэффициент турбулентной диффузии, D = D = = 0,0052, где V — средняя скорость течения, м/с; Н — средняя глубина, м;
Реальная концентрация вредного компонента в водоеме в месте ближайшего водозабора вычисляется по формуле:
Cв=(С-Сф)/К
Cв=(30-0,1*1)/347.7 = 0,086 мг/л
Необходимо также определить какое количество загрязняющих веществ может быть сброшено предприятием, чтобы не превышать нормативы:
Cст.пред. = K*(ПДК — Сф) + ПДК = 347.7*(1 — 0,1*1) + 1 = 313.93 мг/л,
где Сст.пред. — максимальная концентрация, которая может быть спущена в СВ, или тот уровень очистки СВ, при котором после их смешивания с водой в водоеме у первого(расчетного) пункта водопользования не превышает ПДК.
Предельно допустимый сток рассчитывается по формуле:
ПДС = Сст.пред. * Q2 = 313.93 * 0.8 = 251.144 мг/с
График функции распределения концентрации вредного компонента в зависимости от расстояния до места сброса СВ по руслу реки с шагом LS, указанным в варианте : F=C(L)
Шаг, с которым необходимо проследить концентрации токсичного компонента по фарватеру реки, LS = L/10
C = 30 мг/л
Расстояние до места водопользования, L = 150 м
Контрольные вопросы:
1. Источники загрязнения воды.
Природные загрязнения
Обусловлены круговоротом воды в природе, который не отделим от круговорота вещества. Это непрерывный процесс, происходящий в атмосфере, гидросфере, верхней части твердой литосферы и в биосфере Земли. Переходя из одного агрегатного состояния в другое, вода постоянно растворяет, накапливает и переносит огромное количество химических соединений, продукты выветривания горных пород, вулканическую пыль, споры, бактерии и т.д.
Техногенные загрязнения
Техногенными источниками загрязнений являются населенные пункты, промышленные и сельскохозяйственные предприятия. Все вместе они «поставляют» в биосферу как вполне обычные виды загрязнений, так и ядовитые, трудно разложимые химические соединения и радионуклиды. Выпадая с осадками, по пути «обогащаясь» всей таблицей Менделеева, часть воды собирается в поверхностных источниках водозабора, другая пополняет подземные запасы.
2. Опасность разрушения сточных вод.
Неочищенные канализационные стоки — один из главных источников угрозы для здоровья человека, так как люди и животные бывают заражены патогенами (болезнетворными бактериями и другими паразитами). Зараженные люди или животные могут выделять с экскрементами огромное количество патогенов или их яиц. Иногда человек служит переносчиком инфекции, даже не ощущая симптомов заболевания. Если зараженные канализационные стоки попадут в питьевую воду, на источники пищи или в места для купания, паразиты могут инфицировать многих людей. В некоторых случаях инфекция передается через пищевые цепи. Например, устрицы, могут заглатывать паразитов, которые передаются человеку, когда он употребляет в пищу устриц. В большинстве случаев патогенные организмы выживают вне хозяина не более нескольких дней, а их число, попавшее в его тело, определяет вероятность развития инфекции. Следовательно, когда плотность населения низка, перенос патогенов происходит относительно редко, так как уровень их распространения невелик и проходит довольно много времени между выделением их во внешнюю среду одним хозяином и встречей с другим. Однако, чем выше плотность населения, тем вероятнее заражение. Живя и работая в густозаселенных городах, люди становятся чрезвычайно уязвимыми для патогенных организмов. Прежде чем в середине XIX в. была установлена связь между заболеваниями и наличием в отбросах патогенов, в городах часто случались опустошительные эпидемии. В настоящее время в большинстве стран приняты санитарно-гигиенические правила, которые предотвращают такой «круговорот» патогенов, в том числе: (1) дезинфекция запасов воды для населения хлорированием или другими методами; (2) личная санитария и гигиена, особенно во время приготовления и раздачи пищи; (3) сбор и очистка канализационных стоков.
3.Условия спуска сточных вод промышленных предприятий в водоемы.
В связи с тем, что в сточных водах промышленных предприятий могут содержаться специфические загрязнения, их спуск в городскую водоотводящую сеть ограничен рядом требований. Выпускаемые в водоотводящую сеть производственные сточные воды не должны: нарушать работу сетей и сооружений; оказывать разрушающего воздействия на материал труб и элементы очистных сооружений; содержать более 500мг/л взвешенных и всплывающих веществ; содержать вещества, способные засорять сети или отлагаться на стенках труб; содержать горючие примеси и растворенные газообразные вещества, способные образовывать взрывоопасные смеси; содержать вредные вещества, препятствующие биологической очистке сточных вод или сбросу в водоем; иметь температуру выше 40 С. Производственные сточные воды не удовлетворяющие этим требованиям, должны предварительно очищаться и лишь после этого сбрасываться в городскую водоотводящую сеть.
4.Контроль за осадконакоплением и уровнем биогенов.
В процессе очистки сточных вод на московских станциях образуется 9 млн кубов в год осадков, из них примерно 3.4 млн кубометров отправляются на механическое обезвоживание и около 5.6 млн кубометров на иловые площадки. До настоящего времени основным способом обезвоживания на иловых площадках где осадки просушиваются до 80% при этом уменьшаясь в объеме на 7-8 раз. В условиях Москвы полезная площадь иловых площадок составляет около 960 га.
5. Сбор и очистка сточных вод.
Источником загрязнения гидросферы при производстве аппаратуры связи в основном являются сточные воды с механическими и химическими вредными примесями. Для очистки сточных вод от механических примесей могут использоваться процеживание, отстаивание, отделение механических частиц в поле действия центробежных сил и фильтрование. Процеживание применяется для выделения из сточных вод крупных нерастворимых примесей и мелких волокнистых загрязнений, препятствующих нормальной работе очистного оборудования при обработке стоков. Отстаивание основано на свойствах осаждения частиц в жидкости и пред назначено для выделения из стоков нерастворимых и частично коллоидных механических загрязнений. Высокой производительностью обладают радиальные отстойники, принцип действия которых достаточно прост. Отделение механических примесей в поле действия центробежных сил осуществляется в гидроциклонах и центрифугах. Фильтрование сточных вод применяется при необходимости их очистки от тонкодиоперсионных механических загрязнений.
При загрязнении сточных вод маслосодержащими примесями, помимо отстаивания, обработки в гидроциклонах и фильтрования, применяется также процесс флотации. Очистка вод флотацией заключается в интенсификации процесса всплывания маслопродуктов при обволакивании их частиц пузырьками воздуха, подаваемого в сточную воду. В зависимости от способа образования пузырьков воздуха различают несколько видов флотации: напорная пневматическая, пенная, химическая и др. Загрязненная сточная вода по трубе установки напорной флотации поступает в резервную, откуда перекачивается насосом в сатуратор. В сатураторе происходит перемешивание воды с поступающим воздухом. Из сатуратора смесь через сопла поступает в флотационную ка меру. Всплывающие в камере элементы «маслопримесь — частицы воздуха» удаляются пеносборником, а очищенная вода вы екает по выходной трубе.
Для очистки сточных вод от металлов и их солей применяют реагентные, ионообменные, сорбционные, электрохимические методы, биохимическую очистку, а для удаления кислото-щелочяых включений — химические методы нейтрализации.
Задача №2.
Расчет характеристик выбросов загрязняющих веществ в атмосферу
По известным параметрам в первой части задачи требуется определить:
1. Максимальную концентрацию заданного компонента в приземном слое См и сравнить её с предельно допустимой С.
2. Расстояние Хм от источника выброса до места, где максимальная концентрация будет наблюдаться с наибольшей вероятностью.
3. Сформулировать выводы.
По известным параметрам во второй части задачи необходимо:
1. Построить график наиболее вероятного распределения концентрации вредного компонента в зависимости от расстояния до источника.
2. Определить размеры санитарно-защитной зоны вокруг промышленного предприятия.
3. Определить ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЫЙ ВЫБРОС (ПДВ).
Исходные данные:
r = 3
Средняя температура наружного воздуха в 13 часов каждого месяца, Tв = 20 °C
Температура выбросов газовоздушой смеси, Tr = 100 °C
Разность температур Tr и Tв, T = 80 °C
Vr = 50 м3/с
H = 100 м
D = 6 м
Регион: Москва
А = 120 ____________________________________________________
Компонент: диоксид азота
Ст = 5,5 мг/м3
С = 0,04 мг/м3
F = 1
Решение:
Предварительная оценка характеристик выбросов газовоздушной смеси в атмосферу
Условия метеорологического рассеивания газовоздушной смеси, выбрасываемой предприятием в атмосферу, в значительной степени зависят от того, являются ли выбросы «холодными» или «нагретыми» выбросов является вспомогательный фактор
f = ,
где ?0 — средняя скорость выхода с……..
