Все значения привести к единой системе измерения СИ.

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ

Рассеивание выбросов в атмосфере

Одной из мер защиты воздушного бассейна является рассеивание газообразных веществ и пыли в атмосфере при выбросе через высокие дымовые трубы. В резуль­тате рассеивания происходит снижение максимально возможной концентрации веществ в приземном слое ат­мосферы и удаление зоны максимального загрязнения.

Выбрасываемые в атмосферу вещества смешиваются с атмосферным воздухом и переносятся вместе с ним. Вблизи трубы основная масса выбрасываемых веществ сосредоточена в объеме факела, выходящего из трубы (рис.1). По мере удаления от источника струя выбро­са расширяется и достигает земной поверхности. На­чальная точка соприкосновения струи с поверхностью земли является началом зоны загрязнения. По мере уда­ления от источника выброса концентрация вредных ве­ществ нарастает, достигает наибольшего значения С_м, а затем медленно убывает. На рис. 1 показано расстоя­ние X до точки А, где наблюдается наибольшая загряз­ненность приземного слоя атмосферы. В соответствии с принятыми в нашей стране нормативными документами считается, что выброс вредных веществ не загрязняет атмосферу, если в точке А наибольшая возможная кон­центрация вредного вещества не будет превы­шать значения предельно допустимой концентрации С_м ≤ ПДК м.р.

На процесс рассеивания веществ в атмосфере влияют такие факторы, как высота трубы, скорость ветра, рель­еф местности, температура атмосферного воздуха и тем­пература выброса, количество выбрасываемых в единицу времени веществ и др.

Расчет наибольшей ожидаемой концентрации загряз­нителей С_макс в приземном слое атмосферы проводят для неблагоприятных метеорологических условий, когда ухудшается рассеивание веществ в атмосфере.

Рис. 1. Схема рассеивания выбросов и атмосфере от одиночного стационарного источника: 1 – производственные здания; 2 – газопылеулавливающая установка; 3 – дымовая труба; Ι – очищаемый вентиляционный воздух; ΙΙ – очищенный вентиляционный воздух

 

ФОРМУЛЫ ДЛЯ РАСЧЕТОВ

1. Определение величины максимально приземной концентрации С_м, мг/м³ для нагретых источников (источник считается нагретым, если ∆Т > 0):

∆Т=Т₁-Т_2,

где Т₁ – температура выброса (см. табл.1); Т₂ – средняя максимальная температура наиболее жаркого месяца года (для Ленинградской области Т₂=18 °С);

, (1)

где μ=1 (см. стр.11).

Безразмерный коэффициент m определяется по формуле:

, (2)

где , (3)

Безразмерный коэффициент n определяется в зависимости параметра V_м, м³/с:

, (4)

Для расчета V_м необходимо знать объемную скорость выхода газовоздушной смеси из источника V_1, м³/с:

 

, (5)

После вычисления V_м определяем коэффициент n:

1)n =1, если V_м ≥ 2;

2)n = 0,532 · V²_м – 2,13 · V_м + 3,13, если 0,5 ≤ V_м < 2;

3)n = 4,4 · V_м, если V_м < 0,5.

2. Определение расстояния Х_м от источника горячего выброса до той точки, на которой достигается величина максимально приземной концентрации вредных веществ С_м, м:

, (6)

1) если V_м ≤ 0,5, то

2) если 0,5 < V_м ≤ 2, то

3) если V_м > 2, то

 

3. Расчет предельно-допустимого выброса (ПДВ).

Значение коэффициентов рассчитаны ранее:

, (7)

Сделать выводы о необходимости проведения мероприятий по защите атмосферы.

 

ПРЕДЛАГАЕМОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ОЧИСТКИ

 

Разработка комплекса атмосферных мероприятий (установка пылегазоочистного оборудования, изменение режимов работы технологического оборудования, увеличение высоты источника выбросов) необходима для снижение уровня концентрации до значений ПДК.

Атмосферные мероприятия разрабатываются только для веществ, создающих концентрацию выше ПДК.

Выбор мероприятия зависит от уровня загрязнения, создаваемого источником выброса, и расстояния, на котором фиксируется максимальная концентрация. При уровне загрязнения от 1 до 1,5 ПДК и расстоянии до 400 м достаточно провести увеличение высоты источника выброса, способствующее лучшему рассеиванию примеси в атмосфере.

При уровне загрязнения выше 1,5 ПДК и расстоянии более 400 м необходимо оборудовать источник выброса пылегазоочистными установками.

При выборе пылегазоочистного оборудования необходимо учитывать эффективность очистки, а также исключить возможность образования нерастворимых соединений веществ, приводящих к закупорке выходных отверстий и выводу установки из действия.

Из литературы [1-10] выбрать наиболее подходящее очистное оборудование, предоставить его схему и описать принцип работы с учетом коэффициента очистки, пересчитать значения М и С_м.

4. Расчет М¹ (массы выброса после очистки)

М¹=М – Х (8)

Где М-масса выброса до очистки (см. табл.1)

Х- количество загрязнений улавливаемых очистными сооружениями

(9)

Э – эффективность очистки оборудования;

 

Расчет С_м с учетом эффективности очистки очистного оборудования:

 

. (10)

5. Сравнение С¹_м^гор с ПДК

Если С ¹_м ^гор ≤ ПДК, то очистное оборудование достаточно и больше предлагать систему очистки нет необходимости. Если С ¹_м ^гор > ПДК, то необходима еще дополнительная система очистки.

Приведем эффективность ряда основных пылегазоулавливающих аппаратов:

пылеосадительная камера – 80 %

фильтры – 99 %

циклоны – 95 %

скрубберы с мокрой очисткой – 99,5 %

электрофильтры – 99,99%

В случае недостаточности установки одного аппарата возможна установка несколько последовательно стоящих аппаратов, например: фильтры – циклон; фильтр – скруббер; циклон – пылеосадительная камера; батарейные циклоны. Эффективность таких установок определяется по формуле:

К = 1 – (1 – К₁ ) (1 – К₂)... (1 – К_п), (11)

где К₁; К₂; … К_п – эффективность первого, второго и последующих аппаратов.

В качестве атмосфероохранного мероприятия может быть использовано изменение режима работы технологического оборудования, например, не совместное, а последовательное выполнение ряда операций. Использование данного мероприятия не связано с затратами, но требует знаний техпроцесса, не подходит для непрерывного техпроцесса (например, химического производства).

 

ЗАДАНИЕ №2

Экологическая экспертиза водных объектов

 

Провести экологическую экспертизу промышленного объекта, которая должна содержать:

1) экологические проблемы промышленности;

2) описание оборудование для очистки;

3) химическую, физическую и токсикологическую характеристику выбрасываемого вещества.

1. Условные обозначения

Q – расход воды в водотоке, м³/с.

q – максимальный расход сточной воды, м^3/ч.

С_створа – концентрация в створе, мг/л.

С_ф – фоновая концентрация примеси в водном объекте, г/м³.

φ – коэффициент извилистости реки.

D – коэффициент турбулентной диффузии, м²/с.

L – расстояние по фарватеру от створа выпуска сточных вод до расчетного створа. L=1000 м для хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования; L=500 м для объектов рыбохозяйственного водопользования.

ξ – коэффициент, учитывающий условия выпуска сточных вод. ξ=1 (выпуск у берега) или ξ=1,5 (выпуск в стержень).

n – кратность общего разбавления.

n_н – кратность начального разбавления, n_н = 1.

n_o – кратность основного разбавления.

α – коэффициент, учитывающий гидравлические условия смешивания.

l_пр – расстояние от створа выпуска сточных вод до расчетного створа по прямой.

V_ср – средняя скорость течения реки.

h_ср – средняя глубина реки на участке от створа выпуска сточных вод до расчетного створа.

γ – коэффициент смешения.

 

123	Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: