Министерство образования Российской Федерации
Владимирский государственный университет
Кафедра безопасности жизнедеятельности
Методические указания к лабораторным работам по дисциплине «БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ»
Составители
В.Т. Кондратьев
И.С. Козлов
Н. А. Морохова
Владимир 2003
УДК 504.75 Рецензент
Печатается по решению редакционно–издательского совета
Владимирского государственного университета
Печатается по решению редакционно–издательского совета Владимирского государственного университета
Методические указания к лабораторным работам по дисциплине «БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ»/ Владим. гос. ун–т.; Сост. В.Т. Кондратьев., И.С.Козлов, Н.А. Морохова, Владимир, 2003 – __ с.
Методические указания к лабораторным работам по дисциплине «БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ» подготовлены в соответствии с рабочей программой дисциплины «БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ» для инженерно–технических, экономических и гуманитарных специальностей Владимирского государственного университета и содержат методические рекомендации по выполнению лабораторных работ «Исследование эффективности очистки промышленных сточных вод от нефтепродуктов», «Исследование пылевых вентиляционных выбросов и способы их очистки», «Исследование шума в жилой зоне и оценка эффективности шумозащиты», «Исследование радиоактивных загрязнений», «Исследование содержания вредных газообразных веществ в атмосфере»
|
|
Табл. 15. ил. 15 Библиогр. 13 назв.
Лабораторная работа №1
ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОЧИСТКИ ПРОМЫШЛЕННЫХ СТОЧНЫХ ВОД ОТ НЕФТЕПРОДУКТОВ
Цель работы:
1. Познакомиться с нормативными требованиями, предъявляемыми к сточным водам промышленных предприятий.
2. Изучить методы очистки сточных вод.
3. Исследовать эффективность и степень очистки сточных вод от нефтепродуктов методом фильтрования.
Общие положения
Интенсивное развитие промышленности, сельского хозяйства, а также рост населения вызывают увеличение водопотребления из естественных и искусственных водоемов. При этом увеличение количества потребляемой воды приведет к возрастанию степени загрязненности водоемов различными примесями, так как 90% изъятой из водоемов воды возвращается в них в виде сточных вод.
Сточными называются воды, использованные промышленными или коммунальными предприятиями и населением и подлежащие очистке от различных примесей. В зависимости от условий образования сточные воды делятся на:
1) промышленные сточные воды (ПСВ),
2) бытовые сточные воды (БСВ),
|
|
3) атмосферные сточные воды (АСВ)
Попадая в реки, озера, водохранилища и т.д., сточные воды становятся основным источником их загрязнения, что проводит к ограничению или полной непригодности этих водоемов для использования в качестве объектов хозяйственно-питьевою и культурно-бытового водоснабжения.
В целях обеспечения безопасности здоровья населения и благоприятных условий санитарно-бытового водопользования состав и свойства воды в водоемах должны соответствовать гигиеническим нормативам вредных веществ, что является важнейшей составной частью российского водно-санитарного законодательства.
Основным показателем санитарных норм является предельно допустимая концентрация (ПДК) вредного вещества в воде водоемов.
ПДК – максимальная концентрация, при которой вещества не оказывают прямого или опосредованного влияния на состояние здоровья населения (при воздействии на организм в течении всей жизни) и не ухудшают гигиенические условия водопользования. Измеряется ПДК в миллиграммах на литр (). В «Правилах охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами» указано, что запрещается сбрасывать в водоемы сточные воды, «содержащие вещества, для которых не установлены предельно допустимые концентрации (ПДК)».
Для обеспечения чистоты водных объектов кроме ПДК используется также другой норматив – лимитирующий показатель вредности.
Лимитирующий показатель вредности – один из признаков вредности (общесанитарный, органолептический или санитарно-токсикологический), определяющий преимущественно неблагоприятное воздействие вещества и характеризующийся наименьшей величиной пороговой или подпо-роговой концентрации.
Допустимая пороговая концентрация вещества по общесанитарному показателю вредности – максимальная концентрация, не приводящая к нарушению процессов естественного самоочищения водоемов.
Допустимая пороговая концентрация по органолептическому показателю вредности – максимальная концентрация в воде, при которой не обнаруживается неприемлемых для населения изменений органолептических свойств воды.
Допустимая подпороговая концентрация по санатарно-токсикологичес-кому показателю вредности – максимальная концентрация, не оказывающая неблагоприятного влияния на состояние здоровья населения.
Значения ПДК вредных веществ с учетом лимитирующего показателя вредности устанавливаются в соответствии с требованиями СНиП 42–121–4130–86 «Санитарные нормы предельно допустимого содержания вредных веществ в воде водных объектов хозяйственно–питьевого и культурно-бытового водопользования» (табл. 1).
Промышленные сточные воды очищают от вредных примесей механическими, химическими, физико–химическими и биологическими методами.
Механическую очистку сточных вод применяют при отделении твердых нерастворимых примесей. Для этой цели используют методы процеживания, отстаивания и фильтрования. Методами процеживания воды через решетки и сетки избавляются от грубодисперсных примесей. Более мелкие твердые частицы удаляют путем отстаивания и фильтрования. Химические методы применяются для удаления из сточных вод растворимых примесей. Методы с вязаны с использованием различных реагентов, которые при введении в воду вступают в химические реакции с вредными примесями, в результате чего примеси окисляются или восстанавливаются с получением малотоксичных веществ или переводятся в малорастворимые соединения и удаляются в виде осадка. Наиболее распространены методы нейтрализации и окисления активным хлором, кислородом воздуха, озоном и др.
Таблица 1
Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования (выписка из СНиП 42–121–4130–86)
|
|
Наименование вещества | Лимитирующие показатели вредности | ПДК, мг/л |
Аммиак Ацетон Бензин Бутиловый спирт Газойль Кобальт (Со2+) Керосин: осветительный технический тракторный Медь Мышьяк Нефть Скипидар Ртуть (Hg) Свинец (Pb) Нитраты (по азоту) | Общесанитарный То же Органолептический То же То же Санитарно-токсикологический Органолептический То же То же Органолептический Санитарно-токсикологический Органолептический То же Общесанитарный То же То же | 0,05 0,1 0,005 0,06 0,05 0,01 0,05 0,3 0,2 0,005 0,1 |
Физико-химические методы очистки применяют для удаления из сточных вод суспензированных и эмульгированных примесей, а также растворенных неорганических и органических веществ. К этим методам относят: коагуляцию; флотацию; ионный обмен; адсорбцию и др.
Биологические методы считаются основными для обезвреживания сточных вод от органических примесей, которые окисляются микроорганизмами. На практике широко распространены аэробные процессы, протекающие в естественных условиях (на полях орошения; полях фильтрации и биологических прудах) и искусственных сооружениях (аэротенки биофильтры). Эффективность различных методов очистки сточных вод составляет (в процентах): механических – 50-70%; химических - 80-90%; физико-химических - 90-95%; биологических - 85-95%.
Особое место среди загрязняющих водоемы веществ занимают нефть и продукты ее перегонки (бензин, керосин, мазут, дизельное топливо и др.). Попадая в воду в значительных концентрациях они образую на поверхности водоемов пленку, которая ухудшает, а иногда и полностью нарушает процессы аэрации в них. В результате гибнет растительный и животный мир, начинается гниение и умирание водоемов.
Состав и концентрация нефтепродуктов, содержащихся в промышленных сточных водах, определяются видом производства. Так, в сточных водах машиностроительных предприятий, поступающих на общезаводские очистные сооружения, содержится от 0,003 до 0,8 кг/м3 различных маслоподобных примесей (маслоэмульсионные стоки механических цехов, отходы прессов, изготовление стержневых и формовочных земель литейных цехов, продукты охлаждения оборудования, гидросбив и гидросмыв металлической окалины прокатных, штамповочных и кузнечно-прессовых цехов и т. д). Нефтепродуктами загрязнены сточные волы ТЭС (стоки мазутохозяйств, главных корпусов, электротехнического оборудования. компрессорных и т. п.), автохозяйств, нефтехранилищ, крупных бензозаправок (АЗС), складов ГСМ и др.
|
|
Нефтепродукты попадают в водоемы в эмульгированном, коллоидном и растворенном состоянии. В зависимости от размера их частиц и концентрации очистка сточных вод осуществляется отстаиванием, флотацией, очисткой в поле действия центробежных сил и фильтрованием.
Фильтрование сточных вод является заключительным процессом очистки их от маслопримесей и осуществляется в различных конструкциях фильтров, где в качестве фильтрующих материалов используются кварцевый песок; керамзит; активированный уголь; отходы асбестового производства, пенополиуретана и т. п. Периодически срабатывающиеся фильтры отключают на регенерацию и после восстановления используют вновь.
Фильтрование обеспечивает высокую степень очистки сточных вод. При исходной концентрации 0,02–0,05 кг/м3 содержание нефтепродуктов на выходе из фильтра составляет всего 0,00008–0,00006 кг/м3, при этом эффективность очистки может достигать 97–99%.
Для количественного определения содержания нефтепродуктов в промышленных сточных водах существуют различные методы весовой, газожидкостной хроматографии; ИК-спектрометрии, прямой и непрямой колориметрии. Общие требования к методам устанавливаются ГОСТ 17.14. 01–80 «Общие требования к методам определения нефтепродуктов в природных и сточных водах».