2020-05-21
90
1. Составьте алгоритм подготовки руд к плавке.
| Компонент | Сод., % | Ci(мг/кг) | Фон в почве, % | n | Xi | Zi | lgWi | Коэффициент степени опасности Wi (мг/кг) | Показатель степени опасности Ki |
| Меди сульфат | 38.50 | 385000 | 11 | 2.333333 | 2.777778 | 2.777778 | 599.484 | 642.219 | |
| Цинка оксид | 1.80 | 18000 | 9 | 2.600000 | 3.133333 | 3.133333 | 1359.356 | 13.242 | |
| Хрома окись (VI) | 3.e-04 | 3 | 11 | 2.166667 | 2.555556 | 2.555556 | 359.381 | 0.008 | |
| Свинца хлорид (по валов.сод. свинца) | 0.03 | 300 | 10 | 1.818182 | 2.090909 | 2.090909 | 123.285 | 2.433 |
Железорудные материалы в естественном состоянии этим требованиям не удовлетворяют. Большинство руд имеют невысокую концентрацию железа или содержат большое количество пустой породы. При плавке таких руд образуется большое количество шлака, требующего повышенного расхода кокса. Некоторые руды содержат вредные примеси, снижающие качество металла или требующие дополнительного расхода на их удаление.
При добыче руд образуются очень крупные куски (до 1500 мм), присутствие которых в шихте снижает скорость восстановления и теплопередачи, а также много мелочи (до 10 мм), ухудшающей газопроницаемость шихты и вызывающей снижение хода процесса восстановления и, следовательно, производительности доменной печи.
Большинство месторождений железных руд имеют неодинаковый химический состав, даже в пределах одного забоя.
Все это требует специальной подготовки руд перед загрузкой их в доменную печь. Основными способами подготовки руд являются:
· дробление для уменьшения размеров кусков руды и сортировка по классам крупности;
· обогащение для снижения содержания пустой породы;
· усреднение, в результате которого уменьшаются колебания химического состава руд;
· окускование, благодаря которому становится возможным использование пылевидных и мелкокусковатых материалов.
2. Управление риском решает две основные задачи:
· Анализ величины экологического риска и принятие решений, направленных на ее снижение до пределов, соответствующих приемлемому уровню риска;
· Анализ цены экологического риска и реализация методов ее снижения.
Алгоритм стратегии управления риском основан на логических операциях выбора направления действий в зависимости от выполнения критериев приемлемости величины и цены экологического риска.
1. Если оценка величины экологического риска показывает, что он мал по сравнению с пренебрежимо малым уровнем риска, то экологический риск принимается пренебрежимо малым и дальнейшие шаги не обязательны.
2. Если риск оказывается в диапазоне между пренебрежимо малым и предельно допустимым, то на основе оценки риска проводится расчет цены экологического риска. Если она удовлетворяет заданным требованиям, то дальнейшие мероприятия не планируются.
Если цена экологического риска превышает приемлемый уровень, то необходимо реализовать мероприятия, направленные на снижение риска и предотвращение ущерба. Если реализация планируемых мероприятий приведет к снижению цены экологического риска до приемлемого уровня, то задача по управлению риском решена.
3. Если экологический риск в результате оценки превысил предельно допустимый уровень, то необходимо: а)оценить мероприятия по повышению технической безопасности техногенного объекта, направленные на снижение вероятности реализации неблагоприятных эффектов (основное направление); б)оценить эффект от повышения защищенности объектов окружающей среды (дополнительное направление). В случае достижения приемлемого уровня экологического риска в зависимости от его величины реализуется либо первый либо второй вариант.
3. Протокол расчета класса опасности отхода
Наименование отхода:
медьсодержащийшлам
Код вида отхода по ФККО:
3570000003013
Наименование вида отхода по ФККО:
Металлическиешламы
Перечень веществ, составляющих отход (далее — компонентов отхода) и их количественное содержание установлены по составу исходного сырья и технологическим процессам его переработки (или по результатам количественного химического анализа в аккредитованной лаборатории), прилагаемых к настоящему протоколу.
Результаты расчета по компонентам отхода (n— количество установленных первичных показателей опасности компонента отхода):
| Компонент | Сод., % | Ci(мг/кг) | Фон в почве, % | n | Xi | Zi | lgWi | Коэффициент степени опасности Wi (мг/кг) | Показатель степени опасности Ki |
| Меди сульфат | 38.50 | 385000 | 11 | 2.333333 | 2.777778 | 2.777778 | 599.484 | 642.219 | |
| Цинка оксид | 1.80 | 18000 | 9 | 2.600000 | 3.133333 | 3.133333 | 1359.356 | 13.242 | |
| Хрома окись (VI) | 3.e-04 | 3 | 11 | 2.166667 | 2.555556 | 2.555556 | 359.381 | 0.008 | |
| Свинца хлорид (по валов.сод. свинца) | 0.03 | 300 | 10 | 1.818182 | 2.090909 | 2.090909 | 123.285 | 2.433 |
| Суммарный %: | 100.00 | Показатель К степени опасности отхода: | 657,9 |
Класс опасности отхода: " III "
Отнесение отходов к классу опасности расчетным методом по показателю степени опасности отхода для ОПС осуществляется в соответствии с таблицей:
| Класс опасности отхода | Степень опасности отхода для ОПС (К) |
| I | 106 >= K > 104 |
| II | 104 >= K > 103 |
| III | 103 >= K > 102 |
| IV | 102 >= K > 10 |
| V | K <= 10 |
В соответствии с «Критериями отнесения опасных отходов к классу опасности для окружающей природной среды» показатель К степени опасности отхода для окружающей природной среды (далее — ОПС) рассчитан по следующей формуле:
К = K1 + K2 +..........+ Кm,
где К — показатель степени опасности отхода для ОПС;
K1, K2,…, Кm — показатели степени опасности отдельных компонентов опасного отхода для ОПС.
Показатель Ki степени опасности компонента отхода для ОПС рассчитывается по формуле:
Ki = Ci / Wi,
где Ci — концентрация i-тогo компонента в опасном отходе (мг/кг отхода);
Wi — коэффициент степени опасности i-того компонента опасного отхода — условный показатель, численно равный количеству компонента отхода, ниже значения которого он не оказывает негативных воздействий на ОПС. Размерность коэффициента степени опасности для ОПС условно принимается как мг/кг.
В соответствии с "Критериями..." компонент: Вода /п.13, "Критерии"/ практически не опасен, принимаем относительный параметр опасности компонента X=4, коэффициент степени опасности W=1000000, получим:
Ki = Ci/Wi = 53000/1000000= 0.053
Для определения Wi - коэффициента степени опасности компонента отхода для ОПС по каждому компоненту отхода устанавливаются степени их опасности для ОПС для различных природных сред.
Первичные показатели опасности компонента: Меди сульфат
| № п/п | Наименование первичного показателя опасности компонента отхода | Значение первичного показателя опасности по данному компоненту отхода | Балл | Использованная литература, № по перечню |
| 1. | ПДКп (ОДК*), мг/кг | 3.000000 | 2 | [1] |
| 2. | Класс опасности в почве | 2 | 2 | [2] |
| 3. | ПДКв (ОДУ, ОБУВ), мг/л | 1.000000 | 3 | [58] |
| 4. | Класс опасности в воде хозяйственно-питьевого использования | 3 | 3 | [58] |
| 5. | ПДКр.х. (ОБУВ), мг/л | 0.00400000 | 2 | [12] |
| 6. | Класс опасности в воде рыбохозяйственного использования | 3 | 3 | [12] |
| 7. | ПДКс.с. (ПДКм.р.,ОБУВ), мг/м3 | 0.0010000 | 1 | [60] |
| 8. | Класс опасности в атмосферном воздухе | 2 | 2 | [60] |
| 9. | ПДКпп (МДУ, МДС), мг/кг | 2.000 | 3 | [68] |
| 10. | Lg(S, мг/л/ПДКв,мг.л)** | 5.31 | 1 | - |
| 11. | Lg(Снac, мг/м3/ПДКр.з) | - | - | - |
| 12. | Lg(Снас, мг/м3/ПДКс.с. или ПДКм.р.) | - | - | - |
| 13. | lg Kow(oктaнoл/вoдa) | - | - | - |
| 14. | LD50, мг/кг | 43.00000 | 2 | [3] |
| 15. | LC50, мг/м3 | - | - | - |
| 16. | LC50водн, мг/л/96ч | - | - | - |
| 17. | БД=БПК5/ХПК 100% | - | - | - |
| 18. | Персистентность (трансформация в окружающей природной среде) | - | - | - |
| 19. | Биоаккумуляция (поведение в пищевой цепочке) | - | - | - |
| 20. | Информационное обеспечение | 0.9 | 4 | - |
| Относительный параметр опасности Xi | 2.333 | — | ||
В соответствии с «Критериями...» получим:
Ki = Ci/Wi = 385000/ 599.484= 642.219
Первичные показатели опасности компонента: Цинка оксид
| № п/п | Наименование первичного показателя опасности компонента отхода | Значение первичного показателя опасности по данному компоненту отхода | Балл | Использованная литература, № по перечню |
| 1. | ПДКп (ОДК*), мг/кг | 23.000000 | 3 | [1] |
| 2. | Класс опасности в почве | 1 | 1 | [2] |
| 3. | ПДКв (ОДУ, ОБУВ), мг/л | 1.000000 | 3 | [58] |
| 4. | Класс опасности в воде хозяйственно-питьевого использования | 3 | 3 | [58] |
| 5. | ПДКр.х. (ОБУВ), мг/л | 0.01000000 | 2 | [12] |
| 6. | Класс опасности в воде рыбохозяйственного использования | 3 | 3 | [12] |
| 7. | ПДКс.с. (ПДКм.р.,ОБУВ), мг/м3 | 0.0500000 | 2 | [60] |
| 8. | Класс опасности в атмосферном воздухе | 3 | 3 | [60] |
| 9. | ПДКпп (МДУ, МДС), мг/кг | 3.000 | 3 | [14] |
| 10. | Lg(S, мг/л/ПДКв,мг.л)** | - | - | - |
| 11. | Lg(Снac, мг/м3/ПДКр.з) | - | - | - |
| 12. | Lg(Снас, мг/м3/ПДКс.с. или ПДКм.р.) | - | - | - |
| 13. | lg Kow(oктaнoл/вoдa) | - | - | - |
| 14. | LD50, мг/кг | - | - | - |
| 15. | LC50, мг/м3 | - | - | - |
| 16. | LC50водн, мг/л/96ч | - | - | - |
| 17. | БД=БПК5/ХПК 100% | - | - | - |
| 18. | Персистентность (трансформация в окружающей природной среде) | - | - | - |
| 19. | Биоаккумуляция (поведение в пищевой цепочке) | - | - | - |
| 20. | Информационное обеспечение | 0.8 | 3 | - |
| Относительный параметр опасности Xi | 2.600 | — | ||
В соответствии с «Критериями...» получим:
Ki = Ci/Wi = 18000/ 1359.356= 13.242
Первичные показатели опасности компонента: Хрома окись (VI)
| № п/п | Наименование первичного показателя опасности компонента отхода | Значение первичного показателя опасности по данному компоненту отхода | Балл | Использованная литература, № по перечню |
| 1. | ПДКп (ОДК*), мг/кг | 6.000000 | 2 | [1] |
| 2. | Класс опасности в почве | 2 | 2 | [2] |
| 3. | ПДКв (ОДУ, ОБУВ), мг/л | 0.050000 | 2 | [58] |
| 4. | Класс опасности в воде хозяйственно-питьевого использования | 3 | 3 | [58] |
| 5. | ПДКр.х. (ОБУВ), мг/л | 0.02000000 | 3 | [12] |
| 6. | Класс опасности в воде рыбохозяйственного использования | 3 | 3 | [12] |
| 7. | ПДКс.с. (ПДКм.р.,ОБУВ), мг/м3 | 0.0015000 | 1 | [60] |
| 8. | Класс опасности в атмосферном воздухе | 1 | 1 | [60] |
| 9. | ПДКпп (МДУ, МДС), мг/кг | 0.200 | 2 | [45] |
| 10. | Lg(S, мг/л/ПДКв,мг.л)** | 7.52 | 1 | - |
| 11. | Lg(Снac, мг/м3/ПДКр.з) | - | - | - |
| 12. | Lg(Снас, мг/м3/ПДКс.с. или ПДКм.р.) | - | - | - |
| 13. | lg Kow(oктaнoл/вoдa) | - | - | - |
| 14. | LD50, мг/кг | - | - | - |
| 15. | LC50, мг/м3 | - | - | - |
| 16. | LC50водн, мг/л/96ч | - | - | - |
| 17. | БД=БПК5/ХПК 100% | - | - | - |
| 18. | Персистентность (трансформация в окружающей природной среде) | - | - | - |
| 19. | Биоаккумуляция (поведение в пищевой цепочке) | накопление в нескольких звеньях | 2 | [14] |
| 20. | Информационное обеспечение | 0.9 | 4 | - |
| Относительный параметр опасности Xi | 2.167 | — | ||
В соответствии с «Критериями...» получим:
Ki = Ci/Wi = 3/ 359.381= 0.008
Первичные показатели опасности компонента: Свинца хлорид (по валов.сод. свинца)
| № п/п | Наименование первичного показателя опасности компонента отхода | Значение первичного показателя опасности по данному компоненту отхода | Балл | Использованная литература, № по перечню |
| 1. | ПДКп (ОДК*), мг/кг | 32.000000 | 3 | [1] |
| 2. | Класс опасности в почве | 1 | 1 | [2] |
| 3. | ПДКв (ОДУ, ОБУВ), мг/л | 0.010000 | 2 | [58] |
| 4. | Класс опасности в воде хозяйственно-питьевого использования | 2 | 2 | [58] |
| 5. | ПДКр.х. (ОБУВ), мг/л | 0.00600000 | 2 | [12] |
| 6. | Класс опасности в воде рыбохозяйственного использования | 2 | 2 | [12] |
| 7. | ПДКс.с. (ПДКм.р.,ОБУВ), мг/м3 | 0.0003000 | 1 | [60] |
| 8. | Класс опасности в атмосферном воздухе | 1 | 1 | [60] |
| 9. | ПДКпп (МДУ, МДС), мг/кг | 0.100 | 2 | [69] |
| 10. | Lg(S, мг/л/ПДКв,мг.л)** | 5.99 | 1 | - |
| 11. | Lg(Снac, мг/м3/ПДКр.з) | - | - | - |
| 12. | Lg(Снас, мг/м3/ПДКс.с. или ПДКм.р.) | - | - | - |
| 13. | lg Kow(oктaнoл/вoдa) | - | - | - |
| 14. | LD50, мг/кг | - | - | - |
| 15. | LC50, мг/м3 | - | - | - |
| 16. | LC50водн, мг/л/96ч | - | - | - |
| 17. | БД=БПК5/ХПК 100% | - | - | - |
| 18. | Персистентность (трансформация в окружающей природной среде) | - | - | - |
| 19. | Биоаккумуляция (поведение в пищевой цепочке) | - | - | - |
| 20. | Информационное обеспечение | 0.8 | 3 | - |
| Относительный параметр опасности Xi | 1.818 | — | ||
В соответствии с «Критериями...» получим:
Ki = Ci/Wi = 300/ 123.285= 2.433
4. Охарактеризуйте местные условия проектирования, температурную инверсию, естественную специфику местности.
Общая метеорологическая ситуация — важнейший фактор, определяющий поведение выбросов в атмосфере. Она должна тщательно анализироваться еще при решении вопроса о месте размещения нового промышленного предприятия или развитии (реконструкции) существующего. До сих пор такой анализ производится не в полном объеме и нередко с ошибочными выводами. К анализу очень часто не привлекаются специалисты-метеорологи, не рассматриваются возможные изменения микро-климата в связи с хозяйственной деятельностью. Результат — непрогнозируемое загрязнение атмосферы. Что же касается ранее построенных предприятий, то ошибки приходится исправлять, оснащая их все более крупными и мощными газоочистительными сооружениями. При подготовке заданий на их проектирование анализ метеорологической ситуации тоже совершенно необходим. Он должен учитываться в исходных данных и требованиях, предъявляемых к проекту, в частности в заданной степени очистки (включая отдельные компоненты выбросов) и высоте дымовых труб (если не предполагается направлять' остаточные выбросы в существующие трубы).
Картина общей метеорологической ситуации в данной местности. складывается из следующих элементов:
роза ветров; частота повторяемости и длительность полного штиля;
частота, интенсивность и длительность осадков (дождь, снег); наиболее вероятный вид дождя (моросящий, средней силы, ливень);
типичная температурная стратификация атмосферы в разное время года;
частота повторяемости, длительность и плотность туманов естественного происхождения;
частота повторяемости, глубина, устойчивость и длительность температурных инверсий; характер инверсий (приземные, приподнятые).
Собрать полную информацию по всем перечисленным, элементам почти никогда не удается, поэтому их следует считать желательным набором, использовать же при подготовке задания - те сведения, которые имеются или могут быть собраны в требуемые сроки. Тем не менее лица, готовящие задание, должны представлять себе влияние каждого элемента на состояние атмосферы.
Ветер —один из важнейших факторов, влияющих на рассеивание выбросов.
Если расчетная максимальная концентрация не превышает ПДК, то положение рассматривается как удовлетворительное.
Длительные и плотные туманы свидетельствуют о застойных явлениях в приземном слое. Они являются неблагоприятным метеофактором. Во-первых, они способствуют' образованию температурных инверсий, во-вторых, могут быть причиной образования смога — смеси естественного тумана с летучими промышленными выбросами.
Температурная инверсия
Экстремальным проявлением устойчивого состояния атмосферы является температурная инверсия.
Инверсия — суть ее состоит в том, что, в отличие от нормальной стратификации атмосферы, когда температура воздуха с высотой понижается, в период инверсии наблюдается обратная картина: холодный, плотный и тяжелый воздух задерживается у поверхности земли. Образова-нию инверсий способствуют штили, плотные туманы, густая низкая облачность, холодная (зимой) покрытая снегом почва.. Инверсионные яв-ления, связанные с охлаждением и оседанием воздушных масс, нередко возникают над крупными водоемами. Характерное для инверсий распространение выбросов в приземном слое показано на рис. 1 и 2.
Естественная специфика местности определяется рельефом местности, лесными массивами, водоемами, общим характером земной поверхности.
Инверсии, в том числе сопровождаемые смогом, наблюдаются в ряде городов, насыщенных промышленными предприятиями. В зимнее время возможно сочетание приземной инверсии с оседанием холодного воздуха из верхних слоев атмосферы.. В результате возникает единый инверсионный слой большой мощности, практически исключающий рассеивание выбросов.
5. Охарактеризуйте сущность, назначение и принцип работы зернистых фильтров
В зернистых фильтрах в качестве фильтрующего слоя используют насыпные материалы, в которых отдельные элементы не связаны между собой. К ним относятся: крупнозернистый песок, гравий, шлак, кокс, кусковая резина, пластмасса, керамические кольца и седла, а также другие материалы. Этот насыпной слой в фильтре может быть неподвижным, двигаться или находиться в псевдоожиженном состоянии. При пропускании газа через зернистые материалы содержащиеся в нем во взвешенном состоянии твердые и жидкие частицы задерживаются и остаются в фильтрующем слое.
Зернистые фильтры можно использовать в условиях высоких температур, агрессивной среды и при больших механических нагрузках и перепадах давления. Однако эти фильтры склонны к забиванию пылью и их регенерация большей частью вызывает трудности. Поэтому, если не удается удалить осевшую пыль с фильтрующего слоя промывкой или другими способами, его заменяют. Ввиду того, что скорости фильтрации газа через зернистый материал малы, зернистые фильтры требуют больших площадей для их установки.
В некоторых конструкциях зернистых фильтров регенерация фильтрующего слоя осуществляется в результате его вибрации и обратной слоем и одновременной продувки его воздухом, который поступает в верхнюю часть фильтра. Пыль сбрасывается в бункер и удаляется из него при помощи шнека. Такой фильтр может быть выполнен с 4—12 камерами. Его применяют в цементной промышленности для очистки воздуха, отсасываемого от дробильного помольного и транспортного оборудовании. Газовая нагрузка составляет 17—50 м3/(м2*мин) в зависимости от вида пыли и ее размера. Сопротивление фильтра колеблется от 0,5 до 1,5 кПа. Эффективность работы фильтра достигает 99,8 % при очистке газа от пыли крупных фракций.
Имеются конструкции зернистых фильтров с движущимся фильтрующим слоем и периодическим или непрерывным удалением его из аппарата ни регенерацию. После вывода из фильтра запыленный зернистый материал очищают в отдельном аппарате путем грохочения или промывкой водой черен в псевдоожиженном состоянии.
6. Определить размеры горизонтального отстойника для очистки производственных сточных вод Q = 4900 м3 / сут; коэффициент часовой неравномерности K = 1,4; начальная концентрация взвешенных веществ C1 = 300 мг / л; конечная концентрация сточных вод должна быть C2 = 300 мг / л. Влажность осадка, выпавшего 75%, плотность его = 1, 8 / м3.
Расчет отстойника выполняется по методу А. И. Жукова.
Расчетный расход на отстойник
Принимаем отстойник из двух отделений. Тогда расход на каждое отделение составит:
Требуемый эффект осветления воды
Для получения такого эффекта условная гидравлическая крупность взвешенных частиц должна быть 
Принимаем глубину проточной части отстойника, 
а среднюю скорость течения 
. При распределении воды в начале сооружения и сборе ее в конце сооружения с помощью водослива 
, 
.
Определим длину участка 
, на котором высота активного слоя в отстойнике достигнет расчетной глубины
Средняя глубина потока на этом участке
Средняя скорость потока на участке
При этом 
, a
Продолжительность протекания воды на участке
За это время наименьшая оседающая частица пройдёт путь
При 
Оставшуюся часть глубины отстойника частица пройдет за время:
За это время частица переместится по горизонтали на расстояние
Длина участка сужения потока
Общая длина отстойника должна быть (2):
Ширина отделений отстойника
