 |
Практическое занятие № 3. Расчет экологически безопасной высоты трубы. Таблица 1 – расчетные формулы минимальной высоты трубы
|
|
|
|
Практическое занятие № 3
РАСЧЕТ ЭКОЛОГИЧЕСКИ БЕЗОПАСНОЙ ВЫСОТЫ ТРУБЫ
Расстояние Lmax от источника выброса до места с ожидаемой максимальной концентрацией вредных веществ (Сmax) (по направлению среднего ветра за рассматриваемый период времени) определяется по формуле:
,
где kd – безразмерный коэффициент, зависящий от параметра Vm.
.
Коэффициент (kd) находят по номограмме (ОНД-86) или же расчетным способом
а) 
;
б) 
.
Концентрация загрязнений в воздухе i -го компонента (Сi) на расстоянии L от источника выброса определяется по формуле
мг/м3,
где S1– коэффициент, зависящий от параметра (L/Lmax ).
Рассчитывается расстояние (Lmax) от источника газопылевого выброса до места, где ожидается максимальная концентрация (Сmax) вредных веществ по направлению среднего ветра.
Для наиболее напряженного вида выброса определяется минимально допустимая высота трубы, обеспечивающая рассеивание вредных веществ на уровне, не превышающем значений предельно допустимых концентраций (ПДК).
Выполняются расчеты значений концентраций по всем видам загрязнений в атмосфере (Сi) на расстоянии (Li) и строятся кривые снижения концентраций каждого компонента по мере удаления от зоны максимальных концентраций на расстояниях, кратных Lmax в пределах 1–10.
Таблица 1 – Расчетные формулы минимальной высоты трубы
 Для холодных выбросов
| Для нагретых выбросов 
|
 , м
|  , м
|
Наиболее напряжённым является тот выброс, для которого соотношение (М/ПДКм. р – Сф) является максимальным.
|
|
|
Практическое занятие № 4
ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ОСВЕТЛЕНИЯ ВОДЫ
ЕСТЕСТВЕННЫМ МЕТОДОМ И МЕТОДОМ КОАГУЛЯЦИИ
4. 1 Цель и содержание
Опытным путем определить технологические показатели процессов осветления воды естественным отстаиванием и с помощью коагуляции.
4. 2 Теоретическое обоснование
Осветление воды - это процесс удаления из нее грубо- и мелкодисперсных частиц, обуславливающих степень ее мутности и имеющих большую плотность, чем плотность воды.
При осаждении тонущих в воде загрязняющих частиц под действием силы тяжести они оседают на дно резервуара (отстойника), в котором осветляемая вода находится в состоянии покоя или медленного движения.
Скорость их осаждения зависит от их размеров, плотности и коэффициента сопротивления воды движению частицы.
Для средне- и мелкодисперсных частиц эта скорость с некоторым приближением может определиться формулой Стокса:
, мм/с,
где 
и 
– плотность соответственно взвешенных частиц и воды,
кг/м3;
g = 9. 81 м/с2 – ускорение силы тяжести;
dэкв – эквивалентный диаметр частицы, м;
– коэффициент динамической вязкости воды, н с/м2.
В действительности взвешенные примеси в сточных и природных водах находятся в полудисперсном состоянии и обладают разной плотностью. Поэтому скорость их осаждения для конкретных существующих условий определяется опытным путем в лабораторных условиях с использованием мерных тарированных цилиндрических сосудов.
Имеются данные по скоростям осаждения частиц разных веществ и разного их размера в спокойной воде:
песчинки размером 7 ммоседают со скоростью 100 мм/с;
то же, соответственно 0, 01 мм – 0, 15 мм/с;
частицы глины размером 0, 001 мм оседают со скоростью 0, 0015 мм/с;
то же, соответственно 0, 0001 мм – 0, 000015 мм/с.
Естественное отстаивание взвешенных примесей при таких малых скоростях потребует громоздких и дорогостоящих сооружений.
|
|
|
Однако благодаря физико-химическим свойствам мелкодисперсные и коллоидные частицы в воде приобретают отрицательный электрический заряд за счет избирательного адсорбирования на своей поверхности ионов химических соединений, присутствующих в воде. Одноименно заряженные коллоидные частицы взаимно не слипаются. Но если в воду добавить частицы с противоположным зарядом, то будет наблюдаться взаимное слипание коллоидных и введенных в воду частиц, что приведет к укрупнению и утяжелению каждой частицы, а, следовательно, к значительному увеличению скорости их осаждения. Такое явление достигается при одновременном осуществлении процессов осветления и коагуляции. Коагуляция – это физико-химический процесс слипания отрицательно заряженных коллоидных частиц с положительно заряженными частицами – хлопьями, образующихся в результате дозирования в воду реагента – коагулянта. В качестве него используют сульфат или хлорид железа, или сернокислый алюминий. Эти химические соединения в воде гидролизуются с образованием нерастворимых мелкодисперсных хлопьев гидрооксида металла (АL(ОН)з; Fe(OH)2) с положительным электрическим зарядом:
При этом образующийся кислотный показатель (Н+) нейтрализуется собственной щелочностью воды. Образовавшиеся дисперсные агрегаты из коллоидных частиц и хлопьев коагулянта уже способны к взаимному слипанию, образовывая крупные и тяжелые частицы, хорошо осаждаемые в отстойнике.
Для большинства сточных и природных вод доза сернокислого алюминия колеблется в пределах 0, 5-1, 2мг экв/л, а сернокислого железа 0, 1-0, 5 мг экв/л, при температуре подогрева обрабатываемой воды 25-40 оС и ее щелочности 1, 5-2, 0 мг экв/л.
|
|
|
