2242

ближайшего по течению, а в непроточных водоемах - в радиусе одного км от пункта водопользования. В рыбохозяйственных водоемах состав и свойства воды должны соответствовать нормам в месте выпуска сточных вод при рассеивающем выпуске (наличие течения), а при отсутствии рассеивающего выпуска - не далее чем в 500 м от места выпуска.

Вредные и ядовитые вещества нормируют по принципу лимитирующего показателя вредности (ЛПВ), под которым понимают наиболее вероятное неблагоприятное воздействие каждого вещества.

Санитарное состояние водоема отвечает требованиям норм при соотношении

где Смi – концентрация вещества i-го ЛПВ в расчетном створе водоема;

ПДКi – ПДК i-го вещества.

Для питьевых водоемов проверяют выполнение 3, для рыбохозяйственных – 5 неравенств.

Нормами установлены ПДК более 400 вредных веществ в питьевых водоемах и более 100 в рыбохозяйственных.

Расчет допустимого состава сточных вод

Лпределение допустимого состава сточных вод проводят с зависимости от преобладающего вида примесей и с учетом характеристик водоема.

Допустимую концентрацию вредных веществ определяют по формуле

СоВЗВ СвВЗВ+n*ПДКВЗВ,

где СвВЗВ – концентрация взвешенных веществ в воде до сброса сточных

вод;

161

n – кратность разбавления;

ПДКВЗВ – ПДК взвешенных веществ в водоеме.

Концентрацию каждого из растворенных веществ определяют по формуле:

Соi n*(Cmi – Cвi) + Cвi,

где Cmi - максимально допустимая концентрация i-го вещества с учетом максимальных концентраций и ПДК всех веществ;

Cвi – концентрация в воде того же вещества до сброса.

Интенсивность процесса разбавления характеризуется кратностью:

n=(Cо-Cв)/(С-Св),

где Со – концентрация загрязняющих веществ в сточных водах;

Св и С – их концентрация в водоеме до и после сброса соответственно.

Очистка сточных вод

Существует большое количество способов очистки сточных вод и различные виды их классификации. Выбор необходимых способов при про-

ектировании станции очистки, как правило, основывается на виде и концентрации преобладающих примесей сточных вод, а именно механических

(взвешенных), растворенных и органических.

Очистка сточных вод от твердых частиц производится методами процеживания, отстаивания, отделения твердых частиц в поле действия

162

центробежных сил и фильтрования. Процеживание осуществляется пропусканием воды через решетки и волокноуловители. Отстаивание основано на особенностях процесса осаждения твердых частиц в жидкости. Песколовки и отстойники. Отделение твердых примесей в поле действия центробежных сил осуществляется в открытых или наклонных гидроциклонах и центрифугах.

Фильтрование сточных вод предназначено для очистки их от тонкодисперсных твердых примесей с небольшой концентрацией. Используются зернистые фильтры и микрофильтры из связанных пористых материалов.

Очистка сточных вод от маслопродуктов в зависимости от их состава и концентрации осуществляется отстаиванием, обработкой в гидроциклонах,

флотацией и фильтрованием. Для очистки концентрированных маслосодержащих сточных вод, например, смазывающих охлаждающих жидкостей металлорежущих станков , широко применяют обработку сточных вод различными реагентами, способствующими коагуляции примесей в эмульсиях (хлорид натрия, серная кислота и др.). Отделение маслопродуктов в поле действия центробежных сил осуществляют в напорных гидроциклонах.

Очистка флотацией заключается в интенсификации процесса всплывания маслопродуктов при обволакивании их частиц пузырьками подаваемого воздуха. Очистка фильтрованием – заключающий этап очистки. Лучший фильтроматериал – кварцевый песок. Очистка сточных вод от растворных примесей осуществляется экстракцией, сорбцией, нейтрализацией,

электрокоагуляцией, эвапорацией, ионным обменом и др.

Экстракция – процесс перераспределения примесей сточных вод в смеси двух нерастворимых жидкостей (сточной воды и экстрагента) в соответствии с коэффициентом эксракции Кэ=Сэ/Св, где Сэ и Св – концентрации примесей в экстрагенте и сточной воде по окончании процесса экстракции. Экстракцию применяют для очистки вод от фенола. При использовании в качестве экстрагента бензола коэффициент экстракции превышает 2,4.

Сорбция. В качестве сорбентов используются практически любые мелкодисперсные вещества. Наиболее распространен и эффективен

163

активированный уголь.

Нейтрализация сточных вод предназначена для выделения из них кислот,

щелочей, а так же солей металлов на их основе. Нейтрализацию осуществляют смешением кислых сточных вод с бытовыми, имеющими щелочной характер;

добавлением щелочных (кислых) реагентов в кислые (щелочные) воды,

фильтрацией кислых вод через фильтровальную загрузку щелочного характера

гальванических и травильных отделений от хрома и др. тяжелых металлов, а

также от цианов.

Ионообменные методы очистки сточных вод находят применение для

очистки от многих примесей, в том числе и шестивалентного хрома. Для ионнообменной очистки используют синтетические ионообменные смолы.

Анионитовые фильтры, заполненные ионообменной смолой АВ-17 в ОН-

форме. Вспомогательный катионитовый фильтр.

Озонирование - процесс обработка сточной воды озоном. Применяется для очистки от тяжелых металлов. цианидов, сульфидов и др. растворимых примесей. Расход озона. необходимого для окисления цианидов, определяют по формуле q = сQ, где Q - расход сточное воды; с - необходимая концентрация

озона в абсорбере.

Очистка сточных вод от органических примесей осуществляется в

искусственных сооружениях осуществляется в биологических фильтрах,

аэротенках и окситенках. В процессе фильтрования на загрузочном материале

фильтра образуется биологическая пленка, микроорганизмы которой

поглощают органические вещества. Аэротенки па конструкции аналогичны отстойникам, в которые помещают активный ил – микроорганизмы, и подают сжатый воздух, обеспечивающий интенсификацию процесса окисления органических примесей. Окситенки - модификации аэротенков, в которые

164

вместо сжатого воздуха подаею газообразный кислород.

"Санитарные правила и нормы охраны поверхностных вод от загряз-

нения" регламентируют преимущественно использование оборотных систем водоснабжения, в которых сточные воды после очистки вновь используют в технологических процессах. Применяют оборотные системы водоснабжения отдельных цехов и участков, сточные воды которых имеют стабильный состав примесей, или двухступенчатую очистку, при которой сточные воды предварительно очищают в локальных очистных сооружениях от примесей,

наиболее характерных для данных участков и цехов, а затем осуществляют доочистку на общезаводских очистных сооружениях.

2.3.4. Безотходные и малоотходные производственные процессы

Все виды промышленных отходов делят на твердые и жидкие.

Основными направлениями ликвидации и переработки твердых отходов

(кроме металлоотходов) являются вывоз и захоронение на полигонах,

сжигание, складирование и хранение на территории промышленного предприятия до появления новой технологии переработки их в полезные продукты (сырье). Обработка твердых отходов. Обработку целесообразно проводить в местах образования отходов. На предприятиях, где образуется большое количество металлоотходов, организуются специальные цехи для утилизации вторичных металлов.

Переработку промышленных отходов производят на специальных по-

лигонах, создаваемых с требованиями СНиП и предназначенных для цент-

рализованного сбора, обезвреживания и захоронения токсичных отходов промышленных предприятий, НИИ и учреждений. Жидкие токсичные отходы перед вывозом на полигон должны быть обезвожены на предприятиях.

Полигоны должны иметь санитарно-защитные зоны от 500 м до 8000 м.

Нормирование химического загрязнения почв устанавливается предельно допустимыми концентрациями (ПДКп). По своей величине ПДКп

165

2.3.5 Безотходная и малоотходная технологии

Радикальное решение проблем охраны окружающей среды от негативного воздействия промышленных объектов возможно при широком применении безотходных и малоотходных технологий. Стопроцентная очистка теоретически возможна, но практически неосуществима из-за колоссальных

размеров и стоимости очистных сооружений.

Малоотходная технология является промежуточной степенью при создании безотходного производства. При малоотходном производстве вредное воздействие на окружающую среду не превышает уровня, допустимого санитарными нормами, но по техническим, экономическим, организационным или другим причинам часть сырья и материалов переходит в отходы и

направляется на длительное хранение или захоронение.

Основой безотходных производств являются: комплексная переработка сырья с использованием всех его компонентов, поскольку отхода производства

– это по тем или иным причинам не использованная или недоиспользованная часть сырья. Большое значение при этом приобретает разработка

ресурсооберегающих технологий.

повторного ее использования;

-переработку отходов производства и потребления с получением товарной продукции или любое полезное их использовании без нарушения экологического равновесия;

-использование замкнутых систем промышленного водоснабжения;

-создание безотходных территориально-производственных комплексов

иэкономических регионов.

167

В машиностроении увеличение коэффициента использование металла

(КИМ) дает не только технико-экономические выгоды, но и позволяет уменьшить отходы и вредные выбросы в окружающую среду.

2.3.6.Защитные экраны

Воснову функционирования защитных экранов положены физические принципы отражения, поглощения и рассеивания энергии различных волн.

В основу построения виброзащитных экранов положен метод

вибродемпфирования. Это не что иное, как вибродемпфированные покрытия.

Их применяют для снижения колебаний, распространяющихся по трубопроводам компрессорных станций, воздуховодов систем вентиляции административных зданий и др.

Для защиты рук от воздействия вибраций применяют СИЗ в виде прокладок или пластин из вибродемпфирующих материалов. Снижение уровня вибрации определяется по формуле L=20lg(n2/n1), где n2 и n1 – коэффициента потерь после вибродемпфирования. Для изготовления виброэкранов применяются различные материалы: пластики, мастики, пеноплас-ты,

волосяной войлок, поролон, губчатая резина, металлы и сплавы и т.д. Наиболее эффективно использование многослойных покрытий из различных материалов.

Акустические экраны представляют собой звукоизолирующие конструкции. Применение экранов оправдано только в том случае, когда шум экранируемого источника не менее, чем на 10 дБ выше уровней, создаваемых другими источниками. Акустическая эффективность экрана – это снижение уровней звукового давления в расчетной точке, расположенной за экраном.

Экраны могут быть плоскими или П-образной формы, гладкими или со звукопоглощающей облицовкой толщиной не менее 50 мм со стороны источника шума. Экраны могут быть стационарными и передвижными.

Поскольку эффективность экранирования увеличивается с уменьшением длины волны, экрана следует применять для снижения средне – и высокочастотного

168

шума.При создании экранов для инфразвука целесообразно использование звукопоглощения. Этот метод может быть реализован при использовании резонирующих панелей типа конструкций Бекеши. Они представляют собой прямоугольные рамы, на которые крепится тонкостенная мембрана из металла,

фанеры или воздухонепроницаемой пленки. Конструкция может быть настроена на определенную частоту в спектре инфразвука. Для повышения эффективности конструкции в области более высоких частот внутренняя полость резонатора заполняется звукопоглощающим материалом.

Для ограничения уровней ЭМП, воздействующих на окружающую среду применяют экраны, основанные на методах отражения, поглощения и интерференции электромагнитных волн. Параметром, характеризующим эффективность экранирования, является коэффициент отражения, равный отношению напряженностей отраженного и падающего полей.

В основу создания тепловых (ИК) экранов положены в основном методы отражения и поглощения волн. Экраны обычно размещают возле источников излучений (печи и др.). Для отражающих экранов используются светлые материалы, для поглощающих, наоборот, темные. В качестве изоляции вредных воздействий УФ и лазерных излучений также положен метод экранирования, основанный на принципах отражения, рассеяния и поглощения энергии излучения. Создание таких экранов облегчается узостью спектра излучений, особенно лазерного.

Выбор способов экранирования ИИ определяется видом источников излучений. Для экранирования источников гаммаизлучения применяют экраны на основе тяжелых элементов (свинец и др.). При экранировании нейтронного излучения применяют, наоборот, легкие материалы, содержащие водород (полистирол, пенопласт и др.). Эффективность экранирования определяется коэффициентом ослабления. Так. например, коэффициент ослабления гамма излучения Косл = 2h/d, где h - толщина экрана, d - слой половинного ослабления, d = 23/ р, (р - удельный вес материала экрана).

169

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.Месарович М., Такахара И. Теория иерархических многоуровневых систем. М.: Мир, 1973, 352 с.

2.Алексеев С. В., Усенко Б. Р. Гигиена труда. М.: Медицина, 1988, 361 с.

3.Майоров А. В., Москатов Г. И., Шабанов Г. П. Безопасность функционирования автоматизированных объектов. М.: Машиностроение, 1988,

341с.

4.Юдин Е. А., Белов С. В. Охрана труда в машиностроении. М.:

Машиностроение, 1983, 402 с.

5.Белов С. В. Охрана окружающей среды. М.: Высшая школа, 1991, 254 с.

6.Ломов Б. С. Человек и техника. Очерки инженерной психологии. М.:

Советское радио, 1966, 462 с.

7.Хефлинг Г. Тревога в 2000 году. Бомба замедленного действия на нашей планете. М.: Мысль, 1990, 271 с.

8.Юдин Е. А. Борьба с шумом на производстве. Справочник. М.:

Машиностроение, 1985, 292 с.

9.Хенли Э. Дж., Кумасото Х. Надѐжность технических систем и оценка риска. М.: Машиностроение, 1984, 341 с.

10.Измалков В. И., Измалков Л. В. Безопасность и риск при технических вохдействиях. М.: С. Петербург, РАН, 1994, 302 с.

11.Гладышев Г. П., Аминов Р. З., Гуревич В. З. И др. Надѐжность

теплоэнергетического оборудования ТЭС и АЭС. М.: Высшая школа, 1991, 300

с.

12.Мартино Дж. Техническое прогнозирование. М.: Прогресс, 1977, 362 с.

13.Болотин В. В. Прогнозирование ресурса машин и механизмов. М.:

Машиностроение, 198, 305 с.

14. Чулафич М. Молния и защита от неѐ. М.: Стройиздат, 1979, 306 с.

170