Реферат: Анализ загрязнений и перспективных направлений методов очистки выбросов и сбросов
Введение
1. Экологические проблемы
2. Анализ загрязнений и перспективных направлений методов очистки выбросов и сбросов в цехах механической обработки
2.1 Загрязнение атмосферы выбросами
2.2 Загрязнение водного бассейна сточными водами
2.3 Загрязнение почвы отходами
2.4 Основные мероприятия по защите окружающей среды
Список использованной литературы
1. Экологические проблемы
Экологические проблемы человечества стали весьма существенными проблемами всей природы на Земле. Важнейшие общие задачи современной экологии: всеобъемлющая диагностика состояния природы планеты и ее ресурсов; отказ от природопокорительской идеологии; формирование такой стратегии поведения человеческого общества, такой экономики и таких технологии, которые приведут характер хозяйственной деятельности в соответствие с экологической выносливостью природы.
? ????????? ????? ??????????? ????????????? ???????????? ?? ?????????? ????? ???????????? ????????????? ???????? ???????? ? ??????????? ??????, ??????????????? ??? ???????????? ????? ? ??????? ??????? ???.? ???????? ???????????? ?????????? ?? ?????????? ????? ????????? ??????????? ????, ????????? ???????, ????????? ?????????, ? ????? ????????????? ???????, ?????? ? ??????, ??????????? ? ?????????? ?????. ??????????????? ?????????????? ???????????? ???????????? ?? ?????????, ?????????? ? ?????????. ??????? ???? ????????? ???????? ? ??????????: ??????????? ??????? ???????; ?????????? ??????? ?????; ????????? ?????????; ??????????? ???? ??? ??????? ?????????. ????????????????????? ?????????????? ???????? ????? ?? ?????????? ????????????????, ??????? ????????? ??? ?????? ???????? ? ????????? ????????????? ??????????? ?? ????????????? ?????????? ???????. ??????? ?????????????? ??? ??????, ???????????, ???????? ? ??????????????? ?????????? ???? ????? ?????????? ????????? ????? ????????? ????????? ??????? ??????? ? ?????????. ? ???????? ?????????????? ? ???????? ????????, ???????? ?? ????????? ?????????? ????????? ?????, ?????????: ??????????? ?????? ???????? ?????? ? ?????????? ???? ? ??????? ???????; ????????? ?????? ????????; ??????????? ????????? ? ????????????? ???; ??????????? ?????????? ???????? ???????? ? ????????????? ???????? ?????????? ??? ??????, ??????????? ? ???????? ???????? ???????. ?????? ??????????? ? ???? ?? ???????? ????? ???????? ?????????????? ?? ??????????? ?????????? ????????? ?????. ? ?????? ????????????? ????, ??????? ????, ????? ????????, ?????? ??????, ????????, ???????, ????????, ???????, ?????, ???????, ??????, ??????, ????? ? ??.; ? ????????, ????????????, ???????????? ? ????????????????? ????????????? ? ????, ????? ????????, ?????? ????? ? ?.?. ? ?????????????????? ?????????????? ????????? ??????????? ??????????? ?????????? ????? ???????? ???????? ????????????, ?????????? ? ?????????????? ????, ???? ???????????? ?????????, ????????? ? ??????????? ???? ? ???????.Загрязненность окружающей среды увеличивается из-за снижения технического уровня производства, износа технологического оборудования, сокращения капитальных вложений на природоохранные мероприятия.
2. Анализ загрязнений и перспективных направлений методов очистки выбросов и сбросов в цехах механической обработки
Машиностроительные предприятия включают в себя заготовительные и кузнечно-прессовые цехи, цехи термической и механической обработки металлов, цехи покрытий и литейные цехи. В процессе производства машин и оборудования широко используют сварочные работы, механическую обработку металлов, переработку неметаллических материалов, лакокрасочные операции и т.п. Рассмотрим характер загрязнений и методы очистки выбросов и сбросов в цехах механической обработки м ашиностроительного предприятия.
2.1 Загрязнение атмосферы выбросами
Механическая обработка металлов на станках в цехах механической обработки сопровождается выделением пыли, туманов масел и эмульсий, которые через вентиляционную систему выбрасываются из помещений. Значительное выделение пыли наблюдается при механической обработке древесины, стеклопластика, графита и других неметаллических материалов. Так, при обработке текстолита выделение пыли (г/ч) составляет: на токарных станках 50...80; на фрезерных–100...120; на зубофрезерных – 20...40. При механической обработке полимерных материалов одновременно с пылью могут выделяться пары различных химических веществ и соединений (фенола, формальдегида, стирола и др.), входящих в состав обрабатываемых материалов. Ниже приведено количество (г) паров воды, туманов масел и эмульсии, выделяющихся в 1 ч при работе станков в расчете на 1 кВт мощности устанавливаемых на станках электродвигателей. Количество (г) паров воды, туманов масел и эмульсии, выделяющихся в 1 ч при работе станков в расчете на 1 кВт мощности устанавливаемых на станках электродвигателей.
Оборудование | Пары воды | Масляный туман | Туман эмульсола |
| Металлорежущие станки при масляном охлаждении | - | 0,02 | - |
| Металлорежущие станки при эмульсионном охлаждении | 150 | - | 0,0063 |
| Шлифовальные станки при охлаждении эмульсией и содовым раствором | 150 | - | 0,165 |
| Шлифовальные станки при охлаждении маслом | - | 30 | - |
В процессах шлифования и полирования выделяется большое количество тонкодисперсной пыли. Пыль, образующаяся в процессе абразивной обработки, на 30-40% состоит из материала абразивного круга, на 60-70% - из материала обрабатываемого изделия. Количество выделяющейся пыли зависит от размеров и твердости обрабатываемого материала, диаметра и окружной скорости круга, а также способа подачи изделия. При зачистке и шлифовке изделий выделяется более 50 г/ч пыли с одного станка. При заточке инструмента пыль имеет следующий фракционный состав:
| Размер частиц, мкм | 0-5 | 5-10 | 10-20 | 20-40 | 40-60 | >60 |
| Фракционный состав, % | 13 | 12,1 | 22,8 | 22,9 | 21,8 | 7,4 |
Основные меры защиты атмосферы от загрязнений промышленными пылями и туманами предусматривают широкое использование пыле- и туманоулавливающих аппаратов и систем. Исходя из современной классификации пылеулавливающих систем, основанной на принципиальных особенностях процесса очистки, пылеочистное оборудование можно разделить на четыре группы: сухие пылеуловители, мокрые пылеуловители, электрофильтры и фильтры. Пылеуловители различных типов, и том числе и электрофильтры, применяют при повышенных концентрациях примесей в воздухе. Фильтры используются для тонкой очистки воздуха с концентрациями примесей менее 100 мг/м3 . Если требуется тонкая очистка воздуха при высоких начальных концентрациях примесей, то очистку ведут в системе последовательно соединенных пылеуловителей и фильтров.
К сухим пылеуловителям относятся все аппараты, в которых отделение частиц примесей от воздушного потока происходит механическим путем за счет сил гравитации, инерции, Кориолиса. Конструктивно сухие пылеуловители разделяют на циклоны, ротационные, вихревые, радиальные, жалюзийные пылеуловители и др.
Аппараты мокрой очистки газов имеют широкое распространение, так как характеризуются высокой эффективностью очистки от мелкодисперсных пылей с dч ≥ (0,3-1,0) мкм, а также возможностью очистки oт пыли горячих и взрывоопасных газов. Аппараты мокрой очистки работают по принципу осаждения частиц пыли либо на поверхность капель жидкости, либо на поверхность пленки жидкости. Осаждение частиц пыли на жидкость происходит под действием сил инерции и броуновского движения.
Электрическая очистка газов. Основана на ионизации электрическим зарядом под действием постоянного электрического тока (напряжением до 90 кВ) взвешенных в газах твердых и жидких частиц с последующим осаждением их на электродах.
Фильтрование широко используются в промышленности для тонкой очистки вентиляционного воздуха от примесей, а также для промышленной и санитарной очистки газовых выбросов. При этом способе газоочистки газовые потоки проходят через пористые фильтровальные перегородки, пропускающие газ, но задерживающие твердые частицы. Фильтры служат для улавливания весьма тонких фракций пыли (менее 1 мкм) и характеризуются высокой эффективностью при очистке газов.
Для очистки воздуха от туманов кислот, щелочей , масел и других жидкостей используются волокнистые фильтры, принцип действия которых основан на осаждении капель на поверхности пор с последующим стеканием жидкости под действием сил тяжести. Осаждение капель жидкости на поверхности пор происходит под действием всех ранее рассмотренных механизмов отделения частиц загрязнителя от газовой фазы на фильтроэлементах.
Процессы очистки технологических и вентиляционных выбросов машиностроительных предприятий от газо- и парообразных примесей характеризуется рядом особенностей: во-первых, газы, выбрасываемые в атмосферу, имеют достаточно высокую температуру и содержат большое количество пыли, что существенно затрудняет процесс газоочистки и требует предварительной подготовки отходящих газов; во-вторых, концентрация газообразных и парообразных примесей чаще в вентиляционных и реже в технологических выбросах обычно переменна и очень низка. Методы очистки промышленных выбросов от газообразных примесей по характеру протекания физико-химических процессов делятся на четыре группы: промывка выбросов растворителями примеси (метод абсорбции); промывка выбросов растворами реагентов, связывающих примеси химически (метод хемосорбции); поглощение газообразных примесей твердыми активными веществами (метод адсорбции); поглощение примесей путем применения каталитического превращения.
2.2 Загрязнение водного бассейна сточными водами
На территории промышленных предприятий образуются сточные воды трех видов: бытовые, поверхностные и производственные. В сточных водах предприятий машиностроения могут содержаться следующие виды примесей: механические примеси органического и минерального происхождения, в том числе гидроксиды металлов; стойкие и летучие нефтепродукты; эмульсии, стабилизированные различного рода добавками; растворенные токсичные соединения органического и неорганического происхождения (ионы металлов, фенолы, цианиды, сульфаты, сульфиды и др.).
В цехах механической обработки, при обработке металлов вода используется для охлаждения инструмента, на промывке деталей и обработке помещений, при этом сточные воды загрязняются минеральными маслами, мылами, металлической и абразивной пылью и эмульгаторами. Основное загрязнение вносят смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ), применяемые при обработке деталей на металлорежущих станках с объемной долей веществ, %: триэтаноламин - 1, мылонавт - 2, олеиновая кислота - 0,5; кальцинированная сода - 1,5; нитрит натрия - 0,3; тринатрийфосфат - 1,5; жидкое стекло - 0,3 и др. В процессе механической обработки деталей смазочно-охлаждающие жидкости загрязняются механическими частицами с концентрацией до 20 г/л. В табл. 1 дана характеристика шлама, полученного отстаиванием сточных вод шлифовального участка.
| Характеристика шлама | Вид шлифования | ||
| черное | получерновое | чистовое | |
| Плотность, кг/м3 | 4075 | 3700 | 3150 |
| Средний диаметр частиц, мм: | |||
| металических | 0,8 | 0,65 | 0,5 |
| абразивных | 0,5 | 0,4 | 0,32 |
| Содержание частиц в шламе, %: | |||
| металлических | 95,5 | 92,5 | 90,5 |
| абразивных | 4,5 | 7,5 | 9,5 |
| Количество шлама от одного станка, кг/ч | 1,4 | 1 | 0,6 |
Защита водного бассейна проводится по направлениям: очистка сточных вод от механических примесей, очистка сточных вод от маслосодержащих примесей, очистка сточных вод от металлов и их солей, нейтрализация сточных вод, контроль состава сточных вод.
В соответствии с современными требованиями промышленные стоки перед сбросом в городскую канализацию, в водоёмы или на рельеф местности должны подвергаться предварительной очистке на локальных очистных сооружениях. Цель применения локальных очистных сооружений состоит в подготовке и очистке промышленных сточных вод к спуску на общезаводские или городские канализационные системы или к повторному использованию на производстве (оборотное водоснабжение).
Очистка промышленных сточных вод заключается в снижении концентраций жиров, нефтепродуктов, масел и взвешенных веществ.
При выборе способов и технологического оборудования для очистки сточных вод от примесей необходимо учитывать, что заданные эффективность и надёжность работы любого очистного устройства обеспечивается в определённом диапазоне значений концентрации примесей и расходов сточной воды. Большинство цехов машиностроительных предприятий характеризуется постоянством расхода и состава сточных вод, однако в некоторых технологических процессах имеют место кратковременные изменения, что может существенно уменьшить эффективность работы очистных устройств или вывести их из строя.
Очистка сточных вод от твёрдых частиц в зависимости от их свойств, концентрации и фракционного состава на машиностроительных предприятиях осуществляется методами процеживания , отстаивания, отделения твёрдых частиц в поле действия центробежных сил и фильтрования. Процеживание – первичная стадия очистки сточных вод – предназначено для выделения из сточных вод крупных нерастворимых частиц размером до 25мм, а также более мелких волокнистых загрязнений, которые в процессе дальнейшей обработки стоков препятствуют нормальной работе очистного оборудования. Процеживание осуществляется пропусканием воды через решётки и волокноуловители.
Отстаивание основано на особенностях процесса осаждения твёрдых частиц в жидкости. При этом может иметь место свободное осаждение неслипающихся частиц, сохранивших свои формы и размеры, и осаждение частиц склонных к коагулированию и изменяющих при этом свою форму и размеры. Закономерности свободного осаждения частиц практически сохраняются при объёмной концентрации осаждающихся частиц до 1%, что соответствует их массовой концентрации не более 2,6 кг/м3 .
--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--