Практические работы по промышленной экологии
 Скачать 1.03 Mb.
|
ПРАКТИЧЕСКИЕ РАБОТЫПО промышленной ЭКОЛОГИИУчебное пособие содержит задания и методические указания к практическим работам по расчету рассеивания нагретых и холодных выбросов вредных веществ в атмосфере (1, 2), расчету оборудования для очистки отходящих газов (3-7) и сточных вод (11-14) от примесей, расчету оборотных и замкнутых систем водоиспользования (8-10), а также требования к оформлению практических работ. ОГЛАВЛЕНИЕ
Практическая работа № 1 РАСЧЕТ РАССЕИВАНИЯ НАГРЕТЫХ ВЫБРОСОВ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ В АТМОСФЕРЕ Задание: В соответствии с заданным вариантом (табл.1) произвести расчет рассеивания нагретого выброса указанного в таблице вредного вещества из высокого одиночного источника с круглым устьем (труба) в атмосфере. Таблица 1 Исходные данные
Расчет рассеивания нагретых выбросов вредных веществ в атмосфере производится в соответствии с «Методикой расчета концентраций вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий в атмосферу» (ОНД – 86). Степень опасности загрязнения приземного слоя атмосферного воздуха вредными веществами определяют по наибольшему рассчитанному значению приземной концентрации вредных веществ, которая может устанавливаться на некотором расстоянии от источника выброса при наиболее неблагоприятных метеорологических условиях. Значения наибольшей концентрации каждого вредного вещества в приземном слое атмосферы См не должны превышать максимальной разовой предельно допустимой концентрации данного вредного вещества в атмосферном воздухе ПДКм.р.: См  ПДКм.р. (1)При одновременном присутствии в атмосфере нескольких вредных веществ, обладающих однонаправленным характером действия, их безразмерная суммарная концентрация не должна превышать единицы: g =  +  + … +  1, (2)где g – безразмерная суммарная концентрация группы вредных веществ, обладающих однонаправленным действием; С1, С2, ..., Сn – концентрации вредных веществ в атмосферном воздухе в одной и той же точке местности, мг/м3; ПДК1, ПДК2, … ПДКn – соответствующие максимальные разовые предельно допустимые концентрации вредных веществ в атмосферном воздухе, мг/м3. Максимальная концентрация См, мг/м3, вредного вещества в приземном слое при нагретых газопылевых выбросах через трубы с круглым устьем для одиночного источника определяется по формуле:  , (3)
где D - диаметр устья источника выброса (табл. 1), м; ωо - средняя скорость выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса (табл. 1), м/с; Значения коэффициента А зависят от географического района, для Нижнего Поволжья А = 200. Значение безразмерного коэффициента F для газообразных вредных веществ и мелкодисперсных аэрозолей, скорость упорядоченного оседания которых практически равна нулю, принимают равным единице (F = 1), для пыли и золы коэффициент F выбирают из условий: Степень очистки газа F - выше 90 % …………………… 2 - от 75 до 90 % ………………… 2,5 - менее 75 % …………………… 3 Безразмерный коэффициент m определяют по формуле: m =  ,  (5)где f – коэффициент, м/(с2 оС), определяемый по формуле: f=  103 . (6)Коэффициент n определяется в зависимости от опасной скорости ветра Vм , м/с: при Vм < 0,5, n = 4,4 Vм; (7)при 0,5 ≤ Vм  2, n = 0,532 Vм2 - 2,13 Vм+ 3,13; (8)при Vм ≥ 2, n = 1. (9) Для нагретых выбросов Vм определяется по формуле: Vм = 0,65  . (10)Расстояние хм, м, на котором образуется максимальная концентрация вредных веществ по оси факела, определяется по формулам: а) для газообразных и мелкодисперсных примесей (F = 1) хм = d ∙ H ; (11) б) для пыли и золы (F≥ 2) хм =  d ∙H , (12)где d – безразмерный коэффициент, значение которого для нагретых выбросов определяется по формулам: при Vм ≤ 2, d = 4,95Vм (1 + 0,28  ); (13)при Vм> 2, d = 7  (1 + 0,28 ) . (14)Приземные концентрации вредных веществ в атмосфере на различных расстояниях от источников выброса по оси факела определяются по формуле: С = S ∙ Cм , (15) где S – безразмерная величина, определяемая в зависимости от отношения х/хм и коэффициента F: при х/хм ≤ 1, S = 3(х/хм)4 – 8(х/хм)3 + 6(х/хм)2; (16) при 1 < х/хм ≤ 8, S =  ; (17)при х/хм > 8 и F = 1, S =  ; (18)при х/хм > 8 и F ≥ 2, , S =  . (19)Предельно допустимый выброс вредного вещества в атмосферу (ПДВ, г/с), при котором его максимальная концентрация в приземном слое воздуха не превышает ПДКм.р., для нагретых выбросов определяется по формуле: ПДВ =  . (20)Минимальную высоту Нmin источника выброса для рассеивания выбросов через одиночный источник, при которой максимальная концентрация вредного вещества в приземном слое не превышает ПДКм.р., можно определить по формуле: Нmin=  . (21)Содержание отчета Отчет по практической работе должен содержать: 1) титульный лист (приложение А); 2) задание с исходными данными; 3) расчет рассеивания нагретого выброса вредного вещества: а) определение максимальной концентрации вредного вещества См в приземном слое атмосферы; б) сравнение максимальной концентрации См с максимальной разовой предельно допустимой концентрацией ПДКм.р. данного вредного вещества и выводы о соблюдении санитарных норм, т.е. соотношения См ≤ ПДКм.р.; в) определение расстояния хм, на котором образуется максимальная концентрация вредного вещества; г) определение концентраций вредного вещества С на различных расстояниях х от источника выброса для построения графика распределения концентраций (значения х рекомендуется брать кратные хм/2); д) график распределения концентраций; е) расчет предельно допустимого выброса вредного вещества ПДВ; ж) определение минимальной высоты источника выброса Hmin; 5) выводы. Практическая работа № 2 РАСЧЕТ РАССЕИВАНИЯ ХОЛОДНЫХ ВЫБРОСОВ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ В АТМОСФЕРЕ Задание: В соответствии с заданным вариантом (табл.1) произвести расчет рассеивания холодного выброса указанного в таблице вредного вещества из высокого одиночного источника с круглым устьем (труба) в атмосфере. Таблица 1 Исходные данные
Расчет рассеивания холодных выбросов вредных веществ в атмосфере производится в соответствии с «Методикой расчета концентраций вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий в атмосферу» (ОНД – 86). Максимальная концентрация См, мг/м3, вредного вещества в приземном слое при холодных (температура близка к температуре окружающего атмосферного воздуха, т.е. разность температур ΔТ близка к нулю) газопылевых выбросах через трубы с круглым устьем для одиночного источника определяется по формуле: См =  , (1)
К – коэффициент, с/м2, определяемый по формуле К =  =  . (2) где D – диаметр устья источника выброса (табл. 1), м; ωо – средняя скорость выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса (табл. 1), м/с; Q– объемный расход газовоздушной смеси, поступающей от источника в атмосферу (м3/с), определяемый по формуле
Значения коэффициента А зависят от географического района, для Нижнего Поволжья А = 200. Значение безразмерного коэффициента F для газообразных вредных веществ и мелкодисперсных аэрозолей, скорость упорядоченного оседания которых практически равна нулю, принимают равным единице (F = 1), для пыли и золы коэффициент F выбирают из условий: Степень очистки газа F - выше 90 % …………………… 2 - от 75 до 90 % ………………… 2,5 - менее 75 % …………………… 3 Коэффициент n определяется в зависимости от опасной скорости ветра Vм , м/с: при Vм < 0,5, n = 4,4 Vм; (4)при 0,5 ≤ Vм < 2, n = 0,532 Vм2 - 2,13 Vм+ 3,13; (5) при Vм ≥ 2, n = 1. (6) Для холодных выбросов Vм определяется по формуле: Vм= 1,3 ωоD/H (7) Расстояние хм, м, на котором образуется максимальная концентрация вредных веществ по оси факела, определяется по формулам: а) для газообразных и мелкодисперсных примесей (F = 1) хм = d ∙ H ; (8) б) для пыли и золы (F≥ 2) хм = d ∙H , (9)где d – безразмерный коэффициент, значение которого для холодных выбросов определяется по формулам: при Vм ≤ 2, d = 11,4 Vм ; (10) при Vм > 2, d = 16,1 . (11) Приземные концентрации вредных веществ в атмосфере на различных расстояниях от источников выброса по оси факела определяются по формуле: С = S ∙ Cм , (12) где S – безразмерная величина, определяемая в зависимости от отношения х/хм и коэффициента F: при х/хм ≤ 1, S = 3(х/хм)4 – 8(х/хм)3 + 6(х/хм)2; (13) при 1 < х/хм ≤ 8, S = ; (14)при х/хм > 8 и F = 1, S = ; (15)при х/хм > 8 и F ≥ 2, , S = . (16)Предельно допустимый выброс вредного вещества в атмосферу (ПДВ, г/с), при котором его максимальная концентрация в приземном слое воздуха не превышает максимальную разовую предельно допустимую концентрацию данного вредного вещества в атмосферном воздухе ПДКм.р., для холодных выбросов определяется по формуле: ПДВ =  . (17)Минимальную высоту Нmin источника выброса для рассеивания холодных выбросов через одиночный источник, при которой максимальная концентрация вредного вещества в приземном слое не превышает ПДКм.р., можно определить по формуле: Нmin=  . (18)Содержание отчета Отчет по практической работе должен содержать: 1) титульный лист (приложение А); 2) задание с исходными данными; 3) расчет рассеивания холодного выброса вредного вещества: а) определение максимальной концентрации вредного вещества См в приземном слое атмосферы; б) сравнение максимальной концентрации См с максимальной разовой предельно допустимой концентрацией ПДКм.р. данного вредного вещества и выводы о соблюдении санитарных норм, т.е. соотношения См ≤ ПДКм.р.; в) определение расстояния хм, на котором образуется максимальная концентрация вредного вещества; г) определение концентраций вредного вещества С на различных расстояниях х от источника выброса для построения графика распределения концентраций (значения х рекомендуется брать кратные хм/2); д) график распределения концентраций; е) расчет предельно допустимого выброса вредного вещества ПДВ; ж) определение минимальной высоты источника выброса Hmin; 5) выводы. Практическая работа № 3 РАСЧЕТ ПЫЛЕОСАДИТЕЛЬНОЙ КАМЕРЫ |
);
,