Экологический контроль за состоянием сточных вод и воздуха рабочей зоны

 

 

 

Методы очистки  воздуха.

 

      Закон  об охране атмосферного воздуха  предусматривается улавливание,  утилизация и обезвреживание  вредных веществ и отходов.  Техника газоочистки располагает разнообразными методами и аппаратами удаления пыли и вредных газов. Выбор метода для очистки газообразных примесей определяется в первую очередь химическими и физическими их свойствами. Большое влияние на выбор метода оказывает характер производства: свойства имеющихся в производстве веществ, их пригодность в качестве поглотителей для газа, возможность рекуперации или утилизации уловленных продуктов. Так, для очистки газов от сернистого ангидрида, сероводорода и металмеркаптана используется нейтрализация их раствором щелочи. В результате получают соль и воду.

    Наряду с  жидкими поглотителями – абсорбентами  для очистки, а также для  обезвоживания газов могут быть  применены твердые поглотители:  различные марки активных углей,  силикагель, алюмогель, цеолиты и др.

   Очистка воздуха  от примесей представляет собой  процесс получения этой примеси  в чистом или хотя бы в  концентрированном виде. При обезвреживании  токсичных выбросов вредные для  человека и природной среды  примеси отделяют от относительно безвредного основного газового потока. Существует также метод обезвреживания выбросов путем перевода токсичных примесей, содержащихся в газовом потоке, в менее вредные или даже в практически безвредные.

    Выделение,  т.е. собирание  разрозненных частиц примеси являются процессом, обратным самопроизвольно протекающему процессу распределения этих примесей в воздух. При выделении примесей в чистом (концентрированном) виде происходит упорядочение молекул или частиц примеси. Следовательно, энтропия системы понижается, причем температура её может не меняться. Как известно, всякий процесс, сопровождающийся такого рода понижением энтропии, требуется затраты энергии. Поэтому все процессы очистки энергоемки. Кроме того, мало затратить энергию, необходимо затратить её целесообразно. Для каждого вида загрязнения существует своя целесообразность, свой метод, специальный аппарат, который позволяет с минимальными затратами энергии получить высокую степень очистки.

    Очистка от  сернистого ангидрида. Наиболее  распространены абсорбционные способы: извлечение сернистого ангидрида с переработкой в продукты окисления и нейтрализации; комбинированные методы удаления сернистого ангидрида с выделением концентрированной двуокиси серы и попутных продуктов; циклическая очистка от сернистого ангидрида  с получением концентрированной двуокиси серы.

    Адсорбционные  методы их рекомендуют в тех  случаях, когда в газах присутствует  не более 0,1 – 0,15% SO2, нет пыли и примесей, загрязняющих или разрушающих адсорбенты. Адсорбентами служат активированный уголь, серебряно – марганцевые композиции, сложные сорбенты на основе окислов алюминия, железа, кобальта и др.

    Каталитические  способы приемлемы только для  газов, не содержащих пыли и  катализаторных ядов. Они мало  пригодны для газов энергетических и металлических предприятий. Окисление осуществимо и в растворе – при наличии катализаторов или перекисью водорода, озоном, азотной кислотой и др.

    Электрофильтры. Для очистки газов и воздуха  от пыли применяются электрофильтры. 

    Электрофильтр представляет собой полую камеру, в которой расположены системы электродов. Электроды делятся на коронирующие и осадительные. Коронирующие выполнены из проволоки или узкой ленты. На них подается отрицательное напряжение до 100 к В. Осадительные электроды, имеющие вид плоских пластин или цилиндров, заряжаются положительно. Для питания электрофильтров используется специально оборудованная подстанция, имеющая трансформаторы, выпрямители, автоматы, выключающие напряжение при коротких замыканиях, схему блокировки, щит управления. При подаче высокого напряжения на электроды возникает коронный разряд, вызывающий направленное движение электродов и отрицательных ионов к осадительным электродам. Пылевые частицы, взвешенные в газах, движущихся со скоростью 1 – 1,5 м/с через камеру электрофильтра, адсорбируют ионы, приобретают заряд и начинают двигаться в электрическом поле по направлению к осадительным электродам. Осажденная пыль удаляется с электродов либо встряхиванием, либо смывом с помощью специальных приспособлений.

    Эффективность  электрофильтра при оптимальных  условиях работы очень высокая  – 96 – 98% ( для пыли диаметром  2 мкм). Оптимальные условия работы  электрофильтра – постоянство  скорости и плотности газов.

   Скрубберы. Скрубберы  Вентури относятся к мокрым пылеуловителям, т.е. пыль улавливается жидкостью, подаваемой на орошение газов. Эффективность аппарата Вентури сопоставима с эффективность электрофильтров и тканевых фильтров.

   Основной принцип  турбулентного аппарата Вентури  – осаждение пылевых частиц на каплях  жидкости. Капли образуются при дроблении жидкости высокоскоростным потоком газа (50 – 100, иногда до 200 м/с или 180 – 360 км/ч). Капли с осажденным пылевыми частицами поступают в каплеотделитель центробежного или жалюзийного типа.

    Циклонно–пенный скруббер широко применяется во многих отраслях промышленности для очистки от пыли газообразных и парообразных примесей, охлаждения, а также для различных видов тепло влажностной обработки воздуха и других газов.

    Абсорберы.  Конусные барботажные абсорберы могут применяться во всех отраслях промышленности для санитарной очистки газов. Они улавливают токсичные примеси, растворимые и химически взаимодействующие с поглотительной жидкостью.

   Применение конусных барботажных  абсорберов для локальной очистки дренажных и технологических газовых выбросов позволяет резко сократить загрязнение воздушного бассейна.

    При очистки воздуха  от фтористого водорода с исходной  концентрацией загрязнения 10-1000 мг/м³ растворами едкого натра  концентрация НF на выходе из аппарата составляет 0,1-0,5 мг/м³, т.е. равна ПДК НF в воздухе рабочей зоны.

Циклоны. Широко используются в промышленности циклоны ЦН-15.

   Отделение частиц пыли  в сухих и мокрых циклонах  основано на использовании силы  инерции частиц, которую они приобретают при движении в центробежном поле. Последнее создается очень просто. Запыленные газы (воздух) вводится в корпус циклона через патрубок, ось которого направлена по касательной к корпусу циклона. В батарейных циклонах вращательное движение создается направляющим аппаратом, выполненным в виде винта или розетки. Аппарат устанавливается в каждый циклонный элемент. Уловленная пыль удаляется через пылевыпускное отверстие в нижней части циклона в сборный бункер, а очищенные от пыли газы (воздух) выводятся патрубок (выхлопную трубу), ось которого совпадает с осью корпуса циклона.

    Сухие циклоны эффективно  улавливают пыль с диаметром  частиц более 6 мкм. В зависимости  от типа циклона, плотности  улавливаемых частиц пыли, температуры  газов степень очистки при размерах частиц пыли 6-10 мкм может достигать 75-88%, а при размерах частиц более 20 мкм – 92-95%.

Фильтры. Для очистки аспирационного воздуха от пыли сухим способом предназначен зернистый фильтр ЗФ-4. Он может быть использован в различных отраслях промышленности. Секция фильтра состоит из трех кассет, расположенных одна над другой и скрепленных стяжными болтами. Площадь каждой фильтрации 1м². Корпус секции расположен на раме, которая  установлена на опорных пружинах. С воздухопроводами и бункером для сбора уловленной пыли секции соединены с помощью гибких вставок. Верхняя кассета переходит в диффузор, к которому крепится вибратор. Каждая кассета представляет собой сварной ящик с сетчатым дном, разделенный вертикальными перегородками на ячейки размером 200×200 мм. Кассеты наполняются зернистым фильтрующим материалом из гравия, клинкера или антиионизирующего материала (гранулами из резины), либо электростатическим материалом (гранулами полиэтилена, полистирола).       

   Соотношение разнородных  диэлектриков в электростатическом слое зависит от полярности пыли. Для периодической очистки фильтра от уловленной пыли предусмотрена система регенерации. Она включает вибраторы ИВ-22, воздушные заслонки с пневмоприводами и вентилятор обратной продувки. При регенерации одной из секции шибер трубопровода очищенного воздуха закрывается, а шибер продувочного воздуха открывается и одновременно включается вибратор. Уловленная пыль поступает в бункер, из которого удаляется с помощью шнекового устройства.  

   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Экологическая  обстановка на территории

Самарской области.

 

    На территории  Самарской области наблюдение  и контроль за уровнем загрязнения  атмосферы проводится Приволжским  межрегиональным территориальным  управлением по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды на 31 стационарном посту в шести городах: Жигулевске, Новокуйбышевске, Тольятти, Самаре, Сызрани и Чапаевске.

    Степень загрязнения  воздуха оценивается посредством  безразмерной величины, которая  называется индексом загрязнения атмосферы (ИЗА). Он характеризуется показателями: ИЗА меньше 5 – уровень загрязнения атмосферы низкий, ИЗА 5 – 6 повышенный, ИЗА равен 7 – 13  высокий, ИЗА больше 13 – очень высокий.

    В 2005 году  уровни загрязнения атмосферы  в городах нашей губернии были следующими: Жигулевск – 4,4; Новокуйбышевск – 7,9; Тольятти – 10,0;

Самара – 10,5; Сызрань  – 11,3; Чапаевск – 12,9. Цифры говорят  сами за себя. Уровень загрязнения  атмосферы в Сызрани высокий, даже близок к очень высокому, и  составлял (по ИЗА): в 2005 году – 11,30, а в 2006-м  - 11,61.

       В  Самарской области в городе  Сызрани на территории города  в 2008 году было исследовано  878 проб атмосферного воздуха.  Из них с превышением предельно  допустимых концентраций – 22 пробы, т.е.2,5%. В 2007 году зафиксированы разовые превышения максимально допустимых концентраций (ПДК) по окиси углерода (1,7 ПДК), фенолу (2,57 ПДК), формальдегиду (1,13 ПДК), сероводороду (1,13 ПДК). В течение первого квартала 2009 году было исследовано 261 проба атмосферного воздуха. В четырех из них отмечено превышение ПДК.

    На загрязнение  воздушного бассейна оказывает  большое влияние интенсивное  движение автомобильного и железнодорожного  транспорта. По визуальной оценке  на путях, которые примыкают  к ст. Сызрань -1, в преобладающем количестве используются тепловозы, выбрасывающие наружу много дыма. Кроме того, при подъезде к станции (на расстоянии 1-2 км до нее) составы останавливаются (например, в районе улицы Акифьева, Смирницкой и др.), стоят они с работающим двигателем локомотива, который выбрасывает в атмосферы отработанные газообразные вещества и сажу. Все это приводит к повышенному загрязнению воздушной среды, а также способствует проникновению сильного шума в жилые дома сызранцев.

    Южный промышленный  район города, отличающийся наличием многоэтажной жилой застройки, находится в зоне влияния промышленных предприятий. Это ОАО «СНПЗ», ОАО «Нефтемаш», ОАО «Нефтехимзапчасть», ОАО «Пластик», Сызранская ТЭЦ. В данном районе ИЗА колеблется от 6,87 до 14,81, то есть уровень загрязнения воздушной среды высокий, даже очень высокий.

    Необходимо  отметить, что среднемесячные концентрации  по формальдегиду в этом районе  превышают норму в 3-6 раз, диоксиду  азота – в 1,5-2 раза. В летние  месяца обстановка ещё более  ухудшается. В атмосфере увеличивается концентрация пыли, оксида углерода, диоксида азота, формальдегида, бензапирена, что, по-видимому, тоже связано с увеличением потока автомобильного транспорта, выбрасывающего различные виды отработанных веществ.

   Водные объекты  в черте города подвержены антропогенному воздействию, качество воды открытых водоемов не отвечает нормативным требованиям. В 2008 году было исследовано 7 проб воды по санитарно-химическим показателям. При этом ни одна не соответствовала гигиеническим нормативам по окисляемости, содержанию нефтепродуктов, биохимическому потреблению кислорода.

   Основными источниками  загрязнения атмосферы являются  предприятия  нефтепереработки, нефтехимии, котельные, железнодорожные  и автомобильный транспорт. Сброс  хозяйственно – бытовых и промышленных стоков в открытые водоемы на территории города осуществляют ОАО «Сызранский нефтеперерабатывающий завод», ОАО «Тяжмаш», ООО

«Сызраньводоканал», ООО  «ЭТС-САЗ», ОАО «Волжская территориальная  генеральная компания», очистные сооружения пос. Новокашпирского.

   Степень загрязнения  атмосферы различных районов  города зависит как от местонахождения  промышленных предприятий, расстояния  от них до жилых домов сызранцев,  от близости и интенсивности  движения железнодорожного и  автомобильного транспорта, а так же и от погодных условий.

   Высокий уровень  загрязненности воздушного бассейна  служит показателем того, что  предприятия города, по видимому, имеют высокую природоёмкость  производства. То есть состоянию  окружающей среды на территории  Сызрани и её окрестностей наносится заметный совокупный ущерб эксплуатацией всех хозяйственных объектов, их отходами и продукцией. В снижении природоёмкости большую роль играет внедрение в производство более совершенных, современных, ресурсосберегающих, малоотходных технологий и других направлений рациональной деятельности предприятий.

   В настоящее  время при оценке качества  поверхностных вод пользуются  такими критериями, как предельно  допустимые концентрации (ПДК) вредных  веществ, а также высокий уровень  загрязнения (ВЗ) и экстремально высокий уровень загрязнения (ЭВЗ).