Федеральноеагентство по образованию
ВолжскийГуманитарный институт
(филиал)
Волгоградскогогосударственного университета
ЗАДАЧИ
Выполнила:
студентка 3-го курса
заочного отделения
группы ЮЗ-272
Пронекина Яна
Проверил
Егоров Г.Г.
Волжский,2010
1. Исходные данные
Фоновая концентрация сажи в приземном воздухе Сф, мг/м3 0,006
Масса сажи, выбрасываемой в атмосферу, М, г/с 1,2
Объем газовоздушной смеси, выбрасываемой из трубы, Q, м3/с 5,6
Разность между температурой выбрасываемой смеси и температурой окружающего воздуха DТ, оС 50
Высота трубы Н, м 24
Диаметр устья трубы D, м 0,8
Коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы и определяющий условия вертикального и горизонтального рассеивания вредных веществ в атмосферном воздухе,А 200
Безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе, F 1 Безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности, h 1
Максимальная разовая предельно допустимая концентрация ПДК, мг/м3 0,15
Необходимо:
1. Определить величинупредельно допустимого выброса (ПДВ) несгоревших мелких частиц топлива (сажи),выбрасываемых из трубы котельной;
2. Рассчитать максимальнодопустимую концентрацию сажи около устья трубы.
Решение:
1. Предельно допустимыйвыброс ПДВ, г/с, нагретого вредного вещества из трубы в атмосферу, при которомсодержание его в приземном слое не превышает предельно допустимой концентрации(ПДК), определяется по формуле:
/>, (1)
Для определения ПДВ необходимо:
1) рассчитать среднююскорость w, м/с, выхода сажи из устья источникавыброса:
/> ; (2)
/>(м/с).
2) значения коэффициентовmиn определить в зависимости от параметров f иvм, м/с:
/>; (3)
/> (4)
/>(м/с);
/>(м/с).
3) коэффициент mопределить в зависимости от f по формуле:
/>; (5)
/>.
коэффициент nопределитьв зависимости от величины vм:
при 0,5 £ vм
n = 0,532 vм 2 — 2,13 vм+ 3,13,
поэтому n = 0,532 · (1,47)2 – 2,13· 1,47 + 3,13 = 1,15. (6)
Итак, /> (г/с).
2. Для возможностисравнения с фактической (измеряемой приборами) рассчитать величину максимальнодопустимой концентрации сажи в выбросах около устья трубы, г/м3:
/>, (7)
/> (г/м3).
3. Сравним ПДВ с заданнымвыбросом сажи M:
1,72 > 1,2 (ПДВ >М).
Значения выбросов сажи непревышают установленные нормативы, то есть существенного влияния на загрязнениеокружающей среды выброс сажи не производит.
2. Исходные данные:
Расход сточных вод Q, м3/ч 18
Доза сорбента Сс, кг/м3 1,45
Количество ступеней в сорбционной установке n 4
Начальная концентрация сорбата в сточных водах Сн, кг/м3 0,27 Необходимая степень очистки сточных вод в сорбционной установке, % 98
Адсорбционная константа распределения сорбата между сорбентом и раствором Kадс 8000
Необходимо:
1. Сравнить эффекточистки производственных сточных вод от растворимых примесей на одно- имногоступенчатой сорбционной установке.
Решение:
1. Определим:
1) расход сорбента, кг/ч,при очистке сточных вод в одноступенчатой установке:
m1 = Cc.Q, (8)
m1 = 1,45. 18 = 26,1 (кг/ч);
2) расход сорбента, кг/ч,на каждой ступени при многоступенчатой очистке сточных вод:
/>/>, (9)
/> (кг/ч);
3) концентрацию сорбата(поглощаемого вещества) в сточных водах после двух вариантов очистки:одноступенчатой (i = 1) и многоступенчатой (i = n):
/> (10)
а) после одноступенчатойочистки (i = 1):
/>;
б) после многоступенчатойочистки (i = 4):
/>.
2. Определим эффект очисткисточных вод Эi, %, соответственно на одно- и многоступенчатойсорбционной установке:
/>, (11)
а) на одноступенчатойсорбционной установке:
/>;
б) на многоступенчатойсорбционной установке:
/>.
Итак, эффективностьочистки сточных вод в одноступенчатых сорбционных установках меньше, чем в многоступенчатых практически в 50 раз. Эффект очистки производственных сточных вод отрастворимых примесей на многоступенчатой сорбционной установке очень близок к100%, что очень благоприятно для экологии.
3. Исходные данные:
Объем сточных вод, подлежащих очистке, Q, 103 м3/сутки 20
Начальная концентрация взвешенных частиц в сточной воде Сн, г/м3 400
Средняя скорость потока в рабочей зоне отстойника v, мм/с 8
Глубина проточной части (высота зоны охлаждения) отстойника Н, м 3,0 Тип отстойника вертикальный Характеристика взвешенных частиц структурные тяжелые взвешенные вещества
Температура сточной воды Т, оС 20
Допустимая конечная концентрация взвешенных частиц в осветленной воде Ск, г/м3 100
Коэффициент неравномерности поступления сточных вод в отстойник /> 2,0
Коэффициент, зависящий от типа отстойника (для вертикальных отстойников)k 0,35
Коэффициент, учитывающий влияние температуры сточной воды на ее вязкость a 1,0
Высота эталонного цилиндраh, м 0,5
Коэффициент, зависящий от свойств взвешенных веществ (структурных тяжелых)n 0,6
Необходимо:
1. Рассчитать времяосветления сточных вод от взвешенных частиц, основные размеры отстойника имассу уловленного осадка;
2. Определить основныеразмеры отстойников;
3. Определить массууловленного осадка.
Решение:
1. Рассчитаем времяосветления сточных вод от взвешенных частиц, основные размеры отстойника имассу уловленного осадка:
1) Определим необходимыйэффект осветления сточной воды, Э, %,:
/>, (12)
/>.
2) определим секундныйрасчетный расход сточных вод, м3/с,
/>, (13)
/> (м3/с).
2. Рассчитаем условнуюгидравлическую крупность uo, мм/с, по формуле:
/> (14)
t — продолжительность отстаивания вэталонном цилиндре, c, соответствующая необходимому эффекту осветления Э, %: Э= 75% t ≈ 255 с.
w — вертикальная турбулентная составляющаяскорости движения воды, мм/с, препятствующая выпаданию взвешенных частиц восадок (при исходных значениях v величина w близка к нулю).
/>(мм/с)
2. Определим основныеразмеры отстойников:
1) радиус вертикальныхотстойников R, м, рассчитаем по формуле:
/>, (15)
/>(м).
2) ширину В, м, идлину L, м, горизонтальных отстойников рассчитаем по формулам:
/>; (16)
/>, (17)
ko — коэффициент объемного использования(принимается ko = 0,5).
/>(м),
/>(м).
3. Определим массууловленного осадка, т/сутки, по формуле:
МОС = 1,2 · СН · Э · Q · 10-8, (18)
Мос = 1,2 · 400 · 75 · 20 · 10-8= 72 · 10-4 (т/сутки).
Списоклитературы
1. Вадченко В. .,Васин В К., Бекасов В. И. Основы общей экологии: Уч. пос. – М.: РГОТУПС, 2000.
2. Зубрев Н.И.,Бекасов В. И. Пути снижения загрязнения воздушной среды на железнодорожномтранспорте. Уч. пос. (с примерами решения задач). М., ВЗИИТ, 1993.
3. Маслов Н.Н.,Коробов Ю. И. Охрана окружающей среды на железнодорожном транспорте. – М.:Транспорт, 1996.
4. Охрана окружающейсреды при обезвреживании радиоактивных отходов. М., Энергоатомиздат, 1989.
5. Реймерс Н.Ф.Экология. Теория, законы, правила, принципы и гипотезы. – М.: Россия молодая,1994.
6. Сидоров Ю.П.,Рассказов С. В. Экология (курс лекций): Учеб. пос. — М.: РГОТУПС, 2005, 107 с.
7. Чистякова С.Б.Охрана окружающей среды. М.: Стройиздат, 1988.