экология. Экология наука о взаимоотношениях между живыми организмами и средой их обитания. Что такое синэкология Синэкология
 Скачать 0.92 Mb.
|
|
Системы очистки воздуха от пыли Пылеосадочные камеры. dч >100мкм, Vпотока = 0,5 м/с. Скорость невысокая, чтобы пыль могла осесть в камере.  Циклоны. Циклоны диаметр Дц=2 - 3 м. Очистка от частиц dч > 30 мкм
Применяются для очистки от сухой, неслипающейся пыли. Пылеотделение основано на принципе центробежной сепарации. Попадая в циклон по касательной воздушный поток приобретает вращательное движение по спирали и спустившись вниз выходит наружу через центральную трубу. Под действием центробежных сил частицы отбрасываются к стене циклона опускаются в нижнюю часть - пылесборник. Эффективность очистки увеличивается с уменьшением диаметра циклона, поэтому обычно вместо одного циклона большого диаметра ставят несколько циклонов меньшего размера.
  Fцб – центробежная сила, dчаст – диаметр частиц пыли, Wтанг – тангенциальная составляющая скорости газа, Rцикл – радиус циклона, ρчаст – плотность частиц пыли, ρгаза – плотность газа.  Скруббер. Это аппарат мокрой пылеочистки dч > 2 мкм V = 1 - 4 м/с dкапель = 0,5-1 мм Движение воздуха и воды - противотоком Процесс очистки основан на контакте запыленного газового потока с жидкостью. В результате этого контакта частички увлажняются, утяжеляются и уносятся из аппарата в виде шлака.  4) Электрофильтры. ∅ > 0,01 mkm, = 99,9 % Запыленные газы проходят через систему электродов к которым подводится постоянное напряжение до 35 кВ. При прохождении запыленного воздуха через зазор между электродами проиcходит поляризация частиц пыли, которые заряжаются положительно или отрицательно. Пыль получившая отрицательный знак, стремится осесть на положительном электроде, а с положительным знаком - на отрицательном электроде. Эти электроды периодически встряхи-ваются при помощи специального механизма и собираются в бункер. Недостатки: высокая стоимость, нельзя очищать взрывоопасные газы.  5) Фильтры. dч > 0,02 mkm, η = 0,99 Для средней и тонкой очистки от пыли запыленный воздух пропускается через пористые фильтрующие материалы, способные задержать пыль. В качестве фильтрующих материалов применяют ткани, войлок, бумагу, металлическую стружку, пористую керамику. Общий недостаток ограниченный срок службы из-за быстрого засорения фильтрующего материала. Системы очистки воздуха от паров жидкости Туманоуловители Для очистки воздуха от туманов кислоты, масел и других жидкостей используются волоконные сеточные туманоуловители. Принцип действия основан на осаждении капель жидкости на поверхности с последующим стеканием жидкости под действием силы тяжести. η= 0,999 Волоконные слои выполняются из стекловолокна диаметром 7- З0 мкм или полимерных волокон 12- 40 мкм.  Системы очистки воздуха от паров жидкости Абсорбция При адсорбции происходит поглощение жидкостью газообразных примесей. Жидкость можно использовать один раз или многократно после очистки. Применяют: для СО2, NН3, – воду, NO2 - серную кислоту, для SО2 - щелочь. (NаОН, KОН) Адсорбция - процесс притяжения молекул газа из очищаемого воздуха веществом в твердом состоянии. Вещество является высокопористым. Для очистки от органических веществ. Применяют для очистки больших объемов газов с низкой концентрацией загрязняющих веществ. Вещества - активированный уголь, силикагель и молекулярные сита ( на основе Si|) Каталитическое дожигание. Превращение токсичных газов в нетоксичные или малотоксичные. При эксплуатации ДВС производственных помещениях отработавшие газы дожигают в специальных устройствах, где присутствии катализатора (платина, Ni, Сu) протекают реакции. NО + СО -> 1/2 N2 + СО2 СО + 1/2 О2 -> СО2 NО + Н2 -» Н20 + 1/2 N2 3.Загрязнение гидросферы. Источники и виды загрязнения гидросферы. Показатели качества воды. Предельно-допустимый сброс и условия спуска сточных вод в природные водоемы и способы очистки сточных вод. Водопользование и водопотребление Все отрасли хозяйства по отношению к водным ресурсам подразделяются: 1. водопотребители; водопользователи. Водопотребители забирают воду из источника, используют для выработки продукции или бытовых нужд, а затем возвращают водный объект, но уже в другом месте, в меньшем количестве и в худшем качестве. Основные водопотребители: сельское хозяйство - 60 %; промышленность - 32 %; коммунально - бытовое хозяйство - 8 %. Водопользователи не забирают воду из источника, а используют ее как среду (водный транспорт, рыбоводство, сплав леса, ГЭС и т.д.). Однако и они могут изменять качество воды (водный транспорт). Водоснабжение населения Водоснабжение населения связано с использованием воды для питья, приготовления пищи, санитарных нужд населением и коммунально - бытовых нужд (предприятия бытового обслуживания, полив улиц и зеленых насаждений и т.д.). Значение удельного водопотребления: 200 - 600 л/сутки на 1 человека - в городах; 100 - 200 л/сутки - в сельской местности. После использования, вода возвращается в виде сточных вод, остальное расходуется на испарение (безвозвратные потери), которые составляют до 20 %. Водоснабжение промышленности промышленности вода используется: в металлургии - для охлаждения, ТЭЦ - вода как теплоноситель; нефтехимия - как растворитель и входит в состав продукции; целлюлозно - бумажная - рабочая среда. Водоемкость производства (сколько нужно воды для производства 1т продукции): производство чугуна - 50 м3/т; бумаги - 500 м3/т; химического волокна - 3000 м3/т. Главными водопотребителями являются ТЭС, целлюлозно - бумажная промышленность, нефтехимия. Безвозвратные потери составляют до 20 %. Водоснабжение сельского хозяйства Вода в сельском хозяйстве используется на орошение (75 %) и в животноводстве (25%). Удельное водопотребление (сколько нужно воды для полива 1га): зерновые – 3500м3/га; хлопчатник 8000 м3/га; рис - 15000 м3/га. Безвозвратные потери воды составляют до 60 %. Количественные и качественные изменения водных ресурсов Человек оказывает существенное влияние на водный баланс планеты. Антропогенные преобразования вод континентов достигли глобальных масштабов, нарушая естественный режим даже крупнейших рек и озер земного шара. Этому способствовали строительство гидротехнических сооружений: водохранилища, оросительные и транспортные каналы (Волго - Дон – для орошения и транспорта; им. Москвы - водоснабжение; Волго -Балтийский - транспорт и системы переброски вод), увеличение площади орошаемых земель, осушение болот. Всего в мире 2442 водохранилища. Все гидротехнические сооружения привели к деградации речных экосистем, превратили великие самоочищающиеся реки в гниющие водоемы. По происхождению загрязнения подразделяются: неорганические (песок, глина, растворы солей, кислот, щелочей); органические (вещества животного и растительного происхождения - кора, древесина, бумага, фекалий, микроорганизмы, плесневые грибки, мелкие водоросли); Загрязнение водных систем представляет собой большую опасность, чем загрязнение атмосферы по следующим причинам: процессы самоочищения протекают в водной среде гораздо медленнее; 2. источники загрязнения водоемов более разнообразны; естественные процессы, протекающие в водной среде, более чувствительны к загрязнениям и имеют большее значение для обеспечения жизни на Земле. Самоочищение водоемов идет следующими путями. разбавление - интенсивное течение рек обеспечивает хорошее перемешивание и снижает концентрацию вредных веществ; растворение; нерастворимые осадки оседают на дно; кислород, растворимый в воде, окисляет органику и неорганику; под воздействием УФИ солнца происходит обеззараживание воды; биологическое - амебы адсорбируют кишечные вирусы. Моллюски (Черное и Каспийское моря) пропускают воду, усваивают нужные вещества, минерализуют и осаждают ненужные. Источники загрязнения водного бассейна Промышленность Количество и состав загрязняющих веществ в сточных водах зависят от вида производства, исходного сырья, технологического процесса, применяемого оборудования и т.д. Происходит дальнейшее увеличение количества сточных вод и усложнения их состава. Основные источники: металлургия, нефтехимия, целлюлозно - бумажная. Основные загрязняющие вещества: нефть и нефтепродукты, фенолы, тяжелые металлы и другие соединения. Особым видом загрязнения является тепловое загрязнение, которое обусловлено спуском теплых вод от различных энергоустановок. Огромное количество тепла, поступающее в водоем, оказывает влияние на термический и биологический режим водоемов. В зоне воздействия теплых вод нарушаются условия нереста рыб, гибнет зоопланктон и т.д. Коммунально - бытовое хозяйство Вода загрязнена: 60 % - органические вещества; 40 % - минеральные (в основном моющие средства). Сельское хозяйство Удобрения и пестициды смываются с полей и попадают в водоемы. В животноводстве образуется большое количества навоза, который также попадает в водоемы, что приводит к снижению концентрации кислорода Кроме вредных веществ, орошение и осушение влияют на количество естественных водных ресурсов. Под влиянием орошения уменьшается сток рек, что особенно влияет на малые реки. Осушение болот снижает уровень грунтовых вод, уменьшаются влагозапасы. Загрязнение океана Источники загрязнения океана: сброс промышленных, хозяйственных вод непосредственно в море или с речным стоком; поступление с суши различных веществ, применяемых в сельском хозяйстве; преднамеренное захоронение в море загрязняющих веществ; утечки различных веществ в процессе судовых операций; аварийные выбросы с судов или подводных трубопроводов; разработка полезных ископаемых на морском дне; перенос загрязняющих веществ через атмосферу. Вещества, попадающие в океан в результате человеческой деятельности, распределяются по его объему неравномерно. Отходы появляются в местах, где человек живет и работает и, следовательно, загрязняются преимущественно те области океана, которые расположены вблизи от этих районов. Основное вредное вещество в океанах – нефть. Известно много случаев аварий танкеров, образование трещин нефтепроводов, проходивших по дну океанов. Из танкеров при промывке емкостей поступает в воду до 1 % всей перевозимой нефти или 20 млн.т/год. А 1 т нефти способна покрыть тонким слоем поверхность площадью 12 кв. км. Нефтяная пленка не пропускает солнечные лучи и замедляет процесс образования кислорода. ПДК и ПДС Основное требование к качеству воды - соблюдение установленных ПДК. ПДК - это такая концентрация, при которой вода становится непригодной для использования. ПДК - мг/л. Состав и свойство воды должны соответствовать нормативам в створе - 1 км выше ближайшего по течению пункта водопользования, а при непроточных водоемах - в 1 км по обе стороны от пункта водопользования. ПДК установлены отдельно для: При использовании для нужд населения; для рыбохозяйственных целей.
Состав и свойства воды зависят также от профиля дна, извилистости реки, глубины, водного режима. Разбавление зависит от расхода воды в реке, который периодически меняется. Поэтому, возможно, превышение ПДК при недостаточной разбавлении. Следовательно: одной величины ПДК недостаточно для обеспечения качества воды. Введена величина - предельно допустимый сброс (ПДС) предприятия. ПДС - это шах масса вредного вещества в сточных водах, допустимая к отведению в данном пункте водного объекта в единицу времени с целью обеспечения норм качества воды. ПДС устанавливается с учетом ПДК вредных веществ и ассимилирующей способности водного объекта. ПДС - г/с. Условия спуска сточных вод
   Сппв - концентрация вредного вещества перед расчетным пунктов водопользования (1 км вверх); - расход сточных вод, м3/сек; Сcт - концентрация вредного вещества в сточных водах; Q - расход воды в реке; м3/сек, Сф - фоновая концентрация вредного вещества, мг/л. - коэффициент смещения (от гидрологических свойств реки) Должно соблюдаться неравенство: Сппв < ПДК, то в этом случае очистка не требуется. В противном случае необходимо: уменьшение количества сточных вод, уменьшение концентрации вредного вещества, совершенствование технологического процесса, системы очистки. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||