Классификация методов защиты окружающей среды.

Классификация методов защиты окружающей среды.

Под методом защиты понимают комплекс технологических, технических мероприятий, направленных на снижение или полное исключение загрязнения биосферы.

Все методы делятся на:

Активные (непосредственно воздействуют на источники загрязнения).

Пассивные (носят защитный характер, эти методы не связаны с источником загрязнения, это методы борьбы с образовавшимся загрязнением). Технические методы делятся на:

Прямые методы позволяют оценить массу, объем, концентрацию и уровень загрязнений непосредственно в источниках их образования.

Косвенные методы позволяют свести к минимуму или исключить образование вредных веществ в последующих экологических ситуациях.

' КЛАССИФИКАЦИЯ ПРОЦЕССОВ ЗАЩИТЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ По закономерностям протекания процессов! Вопрос: Предмет курса. Общие положения:

- гидро-механические (осаждение, движение загрязненных сред в аппаратах и трубопроводах, фильтрация);

- тепловые (нагревание, выпаривание);

- холодильные (охлаждение, конденсация);

- массообменные (абсорбция, адсорбция, экстракция, ректификация);

- химические (окисление, восстановление, химическое осаждение, нейтрализация);

- физико-химические (коагуляция, флокуляция, флотация, диспергирование);

- механические (измельчение, транспортирование, сортировка, смешение);

- электрические (электроосаждение, электрофлотация, электрокоагуляция);

- магнитные (магнитное осаждение, магнитная флотация);

- биологические (биосорбция, биокоагуляция, биофильтрация);

- акустические (ультразвуковое разрушение примесей);

- радиационные (обработка загрязнений радиационным излучением);

- смешанные (хемо-адсорбция, хемоабсорбция, биохимическая очистка и т.д.). По виду очищаемых веществ:

- очистка газовых выбросов;

- очистка сточных вод;

- утилизации твердых отходов;

- ликвидация энергетических загрязнений. По виду загрязнений

- очистка от нерастворенных примесей;

- очистка от растворенных примесей;

- очистка от неорганических примесей;

- очистка от органических примесей. По методам очистки:

- процессы разделения;

- деструктивные;

- регенеративные;

- биологические. Комбинированные.

Направления этих методов: Активные методы:

- замена токсических отходов нетоксическими.

- замена неутилизируемых отходов утилизируемыми.

- создание малоотходных технологий.

Пассивные методы, направленны на уменьшение концентрации и уровней загрязнения на пути их распространения в биосферу.

К пассивным методам относятся организационно-технологические мероприятия:

- Рациональное размещение источников загрязнения.

- Локализация источников загрязнения.

- Очистка выбросов в биосферу.

Технические методы:

- выбор экологически чистого материала для изготовления оборудования, приборов и т. д.;

- использование оборудования, работающего на экологически чистых видах энергии;

- очистка выбросов и сбросов.

 

Показатели качества окружающей среды. Общие положения.

Загрязнением окружающей среды называется изменение качества среды, способное вызвать отрицательные последствия.

Считается, что одинаковые агенты оказывают одинаковые отрицатегьные воздействия независимо от их происхождения, поэтому пыль, источником которой является природное явление (например, пыльные бури), должна считаться таким же загрязняющим веществом, как и пыль, выбрасываемая промышленным предприятием, хотя последняя может быть более токсичной в силу своего сложного состава.

Загрязнения классифицированы следующим образом: 1. Механическое - Засорение среды агентами, оказывающими лишь механическое воздействие без химико-физических последствий (например, мусором); 2. Химическое - Изменение химических свойств среды, оказываю­щих отрицательное воздействие на экосистемы и технологические устройства; 3. Физическое - Изменение физических параметров среды: темпе- ратурно-энергетических (тепловое или термаль­ное), волновых (световое, шумовое, электромаг­нитное). радиационных (радиационное или радио­активное) и т.п.; 3.1. Тепловое (тер­мальное) - Повышение температуры среды, главным образом в связи с промышленными выбросами нагретого воздуха, отходящих газов и воды: может возникать и как вторичный результат изменения химическо­го состава среды; 3.2. Световое - Нарушение естественной освещенности местности в результате действия искусственных источников света: может приводить к аномалиям б жизни рас­тений и животных; 3.3. Шумовое - Увеличение интенсивности шума сверх природно­го уровня: у человека приводит к повышению утомляемости, снижению умственной активности и при достижении 90-100 дБ к постепенной потере слуха; 3.4. Электромагнитное - Изменение электромагнитных свойств среды (от линий электропередачи, радио и телевидения, ра­боты некоторых промышленных установок н др.) приводит к глобальным и местным географиче­ским аномалиям и изменениям в тонких биологи­ческих структурах; 4 Радиационное - Превышение естественного уровня содержания в среде радиоактивных веществ; 5. Биологическое - Проникание в экосистемы и технологические уст­ройства видов животных и растений, чуждых дан­ным сообществам и устройствам; 5.1. Биотическое - Распространение определенных, как правило, не­желательных с точки зрения людей биогенных ве­ществ (выделений, мертвых тел н др.) на террито­рии. где они ранее не наблюдались; 5.2. Микробиологиче­ское - а) Появление необычайно большого количества микроорганизмов. связанное с их массовым раз­множением на антропогенных субстратах или в средах, измененных в ходе хозяйственной дея­тельности человека;

б) Приобретение ранее безвредной формой микро­организмов патогенных свойств или способности подавлять другие организмы в сообществах.

Все перечислзнные виды загрязнений взаимосвязаны, и каж дый из них мож ет явиться толчком для возникновения других видов загрязнения. В частности, химическое загрязнение атмосферы может способствовать повышению вирусной активности, а, следоватегьно, биологическому загрязнению.

Существуют верхняя и нижняя критические границы параметров окружающей среды, достижение которых угрожает наступлением необратимых сдвигов в биологической системе и в ее отдегъных звеньях Некоторые вещества (например, большинство тяжелых металлов) в значительных количествах являются сильными адами, а в малых дозах они необходимы, так как уменьшение их содержания в организме человека ниже критической величины вызывает тяжелые функциональные расстройства.

В соответствии с законом Российской Федерации об охране окружающей среды (2001 г.) под

нормированием качества окружающей среды подразумевается деятельность по установлению

нормативов предельно допустимых воздействий на нее.

Нормативы в области охраны окружающей среды - установленные нормативы качества окруж аюшрй среды и нормативы допустимого воздействия на нее, при соблодении которых обеспечивается устойчивое функционирование естественных экологических систем и сохраняется биологическое разнообразие.

Нормативы качества окруж ающей среды- нормативы, которые установлены в соответствии с физическими, химическими, биологическими и иными показателями для оценки состояния окружающей среды и при соблодении которых обеспечивается благоприятная окруж аюшря среда.

В научно-технической литературе для показателей качества окружающей среды испо/ъзуют термин "индекс качества средь/¹ (лучшему качеству соответствует больший индекс) и термин "индекс загрязнения средь/¹ (большему загрязнению соответствует больший индекс). Мож но считать, что индекс качества = 1/индекс загрязнения.

Для оценки загрязнения окружающей среды используются следующие нормативы:

- нормативы предегьно допустимых концентраций (ПДК) химических веществ, в том числе радиоактивных, иных веществ и микроорганизмов, нормативы, которые установлены в соответствии с показателями предегьно допустимого содерж ания химических вешрств, в том числе радиоактивных, иных веществ и микроорганизмов в окруж аюшрй среде и несоблодение которых мож ет привести к загрязнению окруж аюшрй среды, деградации естественных экологических систем;

- нормативы допустимых физических воздействий - нормативы, которые установлены в соответствии с уровнями допустимого воздействия физических факторов на окруж аюшую среду и при соблодении которых обеспечиваются нормативы качества окруж аюшрй среды.

 

Пылегазовые загрязнители воздуха. Основные понятия.

Качество воздуха, его воздействие на организм, а также оборудование и технологические процессы во многом обусловлены содержанием в нем взвешенных частиц, аэрозолей.

Аэрозоль (Золь на английском sol - коллоидный [коллоиды (др.-греч. ко/./.и — клей + stooc — вид; «клеевидные»)] раствор) - дисперсная система, состоящая из взвешенных в газовой среде (дисперсной среде), обычно в воздухе, мелких частиц (дисперсной фазы). Дисперсная среда - газ, в частности, воздух, а дисперсной фазой — твердые или жидкие частицы. Наиболее мелкие (тонкие) аэрозольные частицы по размерам близки к крупным молекулам, а для наиболее крупных, наибольший размер определяется их способностью более или менее длительное время находиться во взвешенном состоянии. Обычно речь идет о частицах размером до 100... 200 мкм, а по некоторым представлениям до 500 мкм.

Различают дисперсионные и конденсационные аэрозоли.

Дисперсионные аэрозоли образуются при измельчении (диспергировании) твердых и жидких веществ.

Конденсационные аэрозоли образуются при конденсации насыщенных паров, а также в результате газовых реакций.

Дисперсионные частицы обычно значительно грубее, чем конденсационные, обладают большей полидисперсностью, имеют неправильную форму.

Конденсационные аэрозоли имеют часто правильную шарообразную или кристаллическую форму и при коагуляции, сливаясь, снова получают шарообразную форму.

К аэрозолям относятся пыли, туманы и дымы.

Пылями называют дисперсионные аэрозоли с твердыми частицами, независимо от дисперсности. Пылью обычно также называют совокупность осевших частиц (гель или аэрогель).

Под туманами понимают газообразную среду с жидкими частицами как конденсационными, так и дисперсионными, независимо от их дисперсности. [Дисперсность (от лат. dispersus — рассеянный, рассыпанный). Дисперсность - физическая величина, характеризующая размер взвешенных частиц в дисперсных системах].

Дымами называют конденсационные аэрозоли с твердой дисперсной фазой или включающие частицы и твердые, и жидкие.

На практике часто приходится встречаться с аэрозолями, включающими частицы как дисперсионного, так и конденсационного происхождения, обычно ультрамикроскопического размера.

Часто бывает затруднительно провести четкую границу между различными видами аэрозолей. Объясняется это тем, что аэрозольные системы состоят из частиц различного происхождения. Происходит, к тому же, непрерывное взаимодействие этих частиц, осаждение малых частиц на более крупные и т. д. Аэрозольная система не находится в неизменном состоянии. В результате взаимодействия частиц происходит их укрупнение, разрушение конгломератов, осаждение частиц и т. д.

Аэрозоли обычно полидисперсны, т. е. содержат частицы различных размеров. Монодисперсные частицы встречаются как исключение. Их в некоторых количествах в виде порошков изготовляют для калибровки пылеизмерительных приборов.

Наибольшее негативное влияние на окружающую среду оказывает пыль. Пыль бывает естественного и технологического происхождения.

Пыль технологического происхождения характеризуется большим разнообразием по химическому составу, размеру частиц, их форме, плотности, характеру краев частиц и т. д. Соответственно разнообразно воздействие пыли на организм человека и окружающую среду. Она причиняет вред организму в результате механического воздействия (повреждение органов дыхания острыми кромками пыли), химического (отравление ядовитой пылью), бактериологического (вместе с пылью в организм проникают болезнетворные микроорганизмы).

Пыль в производственных помещениях оказывает неблагоприятное воздействие на оборудование, вызывая, например, его интенсивный износ. Осаждение пыли на поверхность нагрева и охлаждения ухудшает условия теплообмена и т. д. Осаждение пыли на электрическом оборудовании может привести к нарушению его работы, к авариям.

Органические пыли, например, мучная пыль и другие, могут быть питательной средой для развития микроорганизмов.

Пылевые частицы могут быть ядром конденсации для паров жидкостей. Вместе с пылью в помещение могут проникать вещества, вызывающие интенсивную коррозию металлов и т. д.

С воздухом многие пыли образуют взрывоопасные смеси.

Рассмотрим подробнее свойства аэрозолей.

Дисперсность - степень измельчения вещества. Под дисперсным (зерновым, гранулометрическим) составом понимают распределение частиц аэрозолей по размерам. Он показывает, из частиц какого размера состоит данный аэрозоль, и массу или количество частиц соответствующего размера.

Дисперсность в значительной мере определяет свойства аэрозолей. В результате измельчения изменяются некоторые свойства вещества и приобретаются новые. Это вызвано, в основном, тем, что при диспергировании вещества многократно увеличивается его суммарная поверхность.

Во взвешивающей газообразной среде присутствует влага, пары кислот, щелочей. В результате их поглощения свойства частиц отличаются от свойств исходного материала.

Дисперсный состав характеризует аэрозоль с различных сторон. Кроме физических и химических свойств, дисперсный состав определяет в значительной мере характер и условия распространения аэрозолей в воздушной среде. Мелкодисперсная пыль осаждается значительно медленнее, а особо мелкодисперсная пыль практически вовсе не осаждается. Таким образом, рассеивание пылевых частиц в воздухе в значительной мере определяется дисперсным составом пыли. Важнейший вопрос пылеулавливания - выбор пылеулавливающего оборудования - решается главным образом на основании дисперсного состава пыли.

Дисперсный состав пыли имеет первостепенное значение для разработки и совершенствования пылеулавливающих аппаратов и систем, а также для осуществления мероприятий по предотвращению выделения пыли и ее распространению.

Дисперсный состав аэрозолей определяют лабораторными исследованиями с использованием различных методов.

Имеется несколько способов выражения размеров пылевых частиц: по диаметру частицы; по размеру в свету наименьших размеров ячеек сита, через которые проходят данные частицы; по диаметру шарообразных частиц, имеющих такую же массу. Также, по наибольшему линейному размеру частиц не правильной формы; по диаметру условных шарообразных частиц, обладающих при одинаковой плотности скоростью витания, равной скорости витания данной пылевой частицы. Точно размер частицы может быть выражен диаметром шарообразной частицы. Однако частицы такой формы практически не встречаются. Поэтому для выражения размера частицы пользуются понятиями эквивалентный диаметр, седиментационный диаметр и др.

Эквивалентный диаметр частицы неправильной формы - диаметр шара, объем которого равен объему частицы, или диаметр круга, площадь которого одинакова с площадью проекции частицы.

Седиментационный диаметр частицы - диаметр шара, скорость оседания и плотность которого соответственно равны скорости оседания и плотности частицы неправильной формы.

Интервал дисперсности аэрозольных частиц весьма велик: от 10~⁷ до 1 см. Нижний предел определяется возможностью длительного самостоятельного существования весьма малых частиц; верхний предел ограничен тем, что крупные частицы весьма быстро осаждаются под действием сил тяжести и во взвешенном состоянии практически не наблюдаются.

Весь диапазон размеров частиц разбивают на фракции. Фракция объединяет частицы, находящиеся в пределах одного интервала размеров рекомендуемой шкалы.

Теоретически обосновано, что дисперсность пыли, образующейся при измельчении материала в течение достаточно длительного времени, подчиняется логарифмически нормальному закону распределения.

Дисперсность аэрозолей характеризует также медианный диаметр.

Медианным (средним) диаметром d50 называют такой размер частиц, по которому массу аэрозоля можно разделить на две равные части: масса частиц мельче с150 составляет 50 % всей массы пыли, так же как и масса частиц крупнее с150.

Плотность —масса единицы объема, кг/мЗ.

Различают истинную, кажущуюся и насыпную плотность частиц пыли.

Истинная плотность представляет собой массу единицы объема вещества, из которого образована пыль.

Кажущаяся плотность — это масса единицы объема частиц, включая объем закрытых пор. Кажущаяся плотность монолитной частицы равна истинной плотности данной частицы.

Насыпная плотность — масса единицы объема уловленной пыли, свободно насыпанной в емкость. В объем, занимаемый пылью, входят внутренние поры частиц и промежуточное пространство между ними.

Удельная поверхность аэрозоля - отношение поверхности всех частиц к их массе или объему.

Значение удельной поверхности позволяет судить о дисперсности пыли.

Слипаемость пыли. Склонность частиц к сцеплению друг с другом определяется аутогезионными (когезионными) свойствами и в технике пылеочистки получила название "слипаемость".

Взаимодействие пылевых частиц между собой называется аутогезией. Аутогенным воздействием вызывается образование конгломератов пыли. Взаимодействие пылевых частиц с поверхностями называется адгезией.

Обычно, когда речь идет о взаимодействии пылевых частиц между собой, явления аутогезии именуют слипаемостью. Она обусловлена силами электрического, молекулярного и капиллярного происхождения. Устойчивая работа пылеулавливающего оборудования во многом зависит от слипаемости пыли. В качестве показателя слипаемости принимают прочность пылевого слоя на разрыв, Па.

По степени слипаемости пыли могут быть разделены на четыре группы: неслипающиеся (Р<60 Па); слабослипающиеся (Р=60-300); среднеслипающиеся (Р=300-600); сильное делающиеся (Р>>600).

Наличие схватывающихся пылей в составе загрязнителей указывает на возможность химических реакций между компонентами выбросов.

Считают, что для влажной пыли степень ее слипаемости должна быть увеличена на один уровень. Слипаемость возрастает с уменьшением размера частиц.

Сыпучесть пыли. Сыпучесть характеризует подвижность частиц пыли относительно друг друга и их способность перемещаться под действием внешней силы. Сыпучесть зависит от размера частиц, их влажности и степени уплотнения.

Характеристики сыпучести используются при определении угла наклона стенок бункеров, течек и др. устройств, связанных с накоплением и перемещением пыли и пылевидных материалов.

Гигроскопичностью пыли называется ее способность поглощать влагу из воздуха. Поглощение влаги оказывает влияние на такие свойства пыли, как электрическая проводимость, слипаемость, сыпучесть и др.

Равновесие между относительной влажностью воздуха и влажностью материала выражает изотерма сорбции. Пользуясь изотермой сорбции, можно судить о поведении пыли в аппаратах, емкостях для пыли, пылепроводах.

Содержание влаги в пыли выражает влагосодержание или влажность.

Влагосодержание — отношение количества влаги в пыли к количеству абсолютно сухой пыли. Влажность — отношение количества влаги в пыли ко всему количеству пыли.

Гигроскопическая влага пыли, т. е. влага, которая удерживается на ее поверхности, в порах и капиллярах, может быть определена при высушивании пробы пыли до постоянной массы в сушильном шкафу.

Равновесную влажность пыли (изотерму сорбции) определяют, выдерживая ее до постоянной массы в воздушной среде с известной относительной влажностью.

Смачиваемость пыли. На смачивании пыли распыленной водой основано мокрое пылеулавливание. Смачиваемость пыли определяет возможность ее гидроудаления, применение мокрой пылеуборки производственных помещений.

Электрические свойства пыли. Электрические свойства оказывают значительное влияние на поведение пылевых частиц. Электрические силы во многом определяют процесс коагуляции, устойчивость пылевых агрегатов, взрывоопасность пыли, ее воздействие на живые организмы.

Удельное электрическое сопротивление (УЭС) характеризует электрическую проводимость слоя пыли. УЭС равно сопротивлению прохождения электрического тока через куб пыли со стороной, равной 1 м (Ом*м).

Электрический заряд пыли. Пылевая, как и другая аэрозольная частица, может иметь один или несколько электрических зарядов или быть нейтральной. Аэрозольная система может иметь в своем составе частицы, заряженные положительно, отрицательно, нейтральные. Соотношение этих частиц определяет суммарный заряд системы.

Горючесть и взрываемость пыли. Способность образовывать с воздухом взрывоопасную смесь и способность к воспламенению являются важнейшими отрицательными свойствами многих видов пыли.

Коагуляция аэрозолей. Частицы аэрозолей со средней и хорошей смачиваемостью, не реагирующие со смачивающими жидкостями, могут образовывать с ними при перемешивании механические смеси, коллоидные растворы и истинные растворы.

Истинные растворы отличаются от взвесей - коллоидов и механических смесей размерами частиц, на которые распадается вещество при перемешивании. Истинные растворы содержат вещества в виде молекул, атомов, ионов и других частиц с характерными размерами 10~⁹ ми менее.

К жидким коллоидным растворам относят высокодисперсные и грубодисперсные смеси с размерами частиц соответственно от 10'⁹ до 10~⁷ м и от 10'⁷ до 10~⁵ м.

Грубодисперсные жидкие коллоиды с твердой дисперсной частью называют суспензиями, с жидкой - эмульсиями.

Диспергированные вещества могут образовывать взвеси и истинные растворы не только в жидкой, но и в газообразной среде. Взвеси твердых и жидких частиц в газах называют золями, в воздухе - аэрозолями. Тонкодисперсные взвеси твердых и жидких частиц называют соответственно дымами и туманами. Как правило, такие названия относятся к конденсационным аэрозолям, которые можно рассматривать как коллоидные растворы в газовой среде. При определенных условиях агрегированные частицы дымов и туманов могут распадаться до молекул и растворяться в газе-носителе. Примером истинного газового раствора может служить очищенный от твердых и жидких примесей воздух.

Общей чертой истинных растворов является их устойчивость. Коллоидные растворы, как жидкие, так и газообразные, неустойчивы, т.е. не могут сохраняться длительное время в первоначальном состоянии. Взвешенные частицы со временем коагулируются (сцепляются друг с другом) и оседают.

Аэрозоль — неустойчивая система. Он подвержен постоянным изменениям. С течением времени в аэрозоле происходит укрупнение взвешенных частиц. Этот процесс носит название коагуляции (агрегирования, агломерации); он происходит в результате взаимодействия частиц под влиянием различного рода физических факторов. Наибольшая роль в коагуляции принадлежит молекулярным силам и силам электрического притяжения.

Имеет место естественная коагуляция, когда этот процесс происходит под действием естественных сил, т. е. в основном за счет броуновского движения и гравитационных сил, и искусственная коагуляция, когда этот процесс интенсифицируют, применяя дополнительные факторы, например, турбулизацию запыленного потока, его искусственную ионизацию и акустическую обработку. Процесс коагуляции в результате ускоряется во много раз, т.к. вероятность столкновения и взаимодействия частиц во много раз увеличивается.

Тепловая (броуновская) коагуляция. В основе броуновской коагуляции лежит броуновское (.хаотическое, беспорядочное) движение весьма малых частиц - до 0,1 мкм.

Градиентная коагуляция. Градиентная коагуляция обусловлена наличием градиента скорости в потоке запыленных газов. Наиболее характерным примером является течение газов около твердой стенки канала. В соответствии с законами гидравлики, частица вблизи стенки движется с меньшей скоростью, чем частица, находящаяся ближе к продольной оси канала.

Турбулентная коагуляция. Скорость коагуляции частиц в дисперсной среде может быть искусственно повышена путем турбулизации аэрозоля.

Вихревое движение среды, возникающее вследствие турбулизации, увеличивает вероятность столкновения частиц и, следовательно, повышает скорость коагуляции.

Кинематическая коагуляция. Процесс кинематической коагуляции происходит при относительном движении частиц различного размера под действием внешних сил — силы гравитации, центробежных сил и др. Частицы различного размера движутся с различными скоростями. Вследствие этого происходит их столкновение и укрупнение. Примером кинематической коагуляции является осаждение частиц на каплях, находящихся под действием силы тяжести (этот процесс называется также гравитационной коагуляцией).

Кинематическая коагуляция происходит также при встречном движении распыленной воды и аэрозоля в мокрых пылеуловителях.

Электрическая коагуляция. Между заряженными частицами, а также между заряженными и незаряженными частицами возникают силы взаимодействия. Это в значительной мере определяет поведение частиц. Частицы сталкиваются, слипаются, образуя агрегаты.

Между частицами действуют следующие электрические силы взаимодействия: кулоновская сила притяжения или отталкивания, возникающая между двумя заряженными частицами, находящимися на определенном расстоянии друг от друга; сила индукции между заряженной частицей и соседней незаряженной; сила взаимодействия между заряженной частицей и другими частицами с тем же знаком; сила внешнего электрического поля (если оно имеется).

Акустическая коагуляция. Пылегазовый поток проходит через акустическое поле, создаваемое источником звука и ультразвука.

При определенных параметрах поля и характеристиках пылегазового потока вследствие колебания среды значительно возрастает число столкновений между пылевыми частицами, что приводит к их слипанию, т. е. к укрупнению пыли.

 

Энергетические загрязнения окружающей среды. Основные понятия.

Промышленные предприятия, объекты энергетики, связи и транспорт являются основными источниками энергетического загрязнения промышленных регионов, городской среды, жилищ и природных

К энергетическим загрязнениям относят вибрационные и акустические воздействия, электромагнитные поля и излучения, воздействия радионуклидов и ионизирующих излучений.

Вибрации, источником которых является технологическое оборудование, рельсовый транспорт, строительные машины и тяжелый автотранспорт, распространяются по грунту. Протяженность зоны воздействия вибрации определяется величиной их затухания в грунте, которая составляет 1 дБ/м.

Шум создается транспортными средствами, промышленным оборудованием, санитарно- техническими установками. На городских магистралях и в прилегающих к ним зонах уровни звука могут достигать 70...80 дБА.

Основными источниками электромагнитных полей (ЭМП) радиочастот являются радиотехнические объекты, телевизионные радиолокационные станции, термические цехи и участки. Воздействие ЭМП промышленной частоты связано с высоковольтными линиями электропередач, источниками постоянных магнитных полей, применяемыми на промышленных предприятиях. Зоны с повышенными уровнями ЭМП радиочастот имеют радиус доЮО..150 м.

В быту источниками ЭМП и излучений являются телевизоры, дисплеи, печи СВЧ и другие устройства.

Воздействие ионизирующего излучения на человека может происходить в результате внешнего и внутреннего облучения.

Внешнее облучение вызывают источники рентгеновского и у-излучения, потоки протонов и нейтронов. Внутреннее облучение вызывают а- и (3- частицы, которые попадают в организм человека через органы дыхания и пищеварительный тракт.

Доза облучения, создаваемая антропогенными источниками, невелика по сравнению с естественным фоном ионизирующего облучения, что достигается применением средств коллективной защиты промышленных источников излучения. В тех случаях, когда на объектах экономики нормативные требования и правила радиационной безопасности не соблюдаются, уровни ионизирующего воздействия резко возрастают.

 

Методы защиты литосферы.

Защита литосферы включает не только утилизацию отходов путем их размещения на полигонах и свалках, но и переработку жидких и твердых отходов с использованием различных методов.

Механическое обезвоживание осадков промышленных стоков может производиться экстенсивными и интенсивными методами. Экстенсивные методы осуществляются в различного рода уплотнителях, интенсивное обезвоживание и сгущение производится при помощи фильтрования, центрифугирования, гидроциклонирования и т.п.

В практике обработки осадков промышленных сточных вод чаще всего применяются химические (реагентные) методы обработки.

При использовании термоокислительного метода все органические вещества, загрязняющие сточные воды, полностью окисляются кислородом воздуха при высоких температурах до нетоксичных соединений. К этим методам относят метод жидкофазного окисления, метод парофазного каталитического окисления и пламенный или «огневой» метод.

Относительно широкое распространение в области обработки осадков городских сточных вод получила сушка (барабанные сушилки, сушка во встречных струях).

Многие процессы утилизации твердых отходов основаны на использовании методов выщелачивания (экстрагирования), растворения и кристаллизации перерабатываемых материалов.

В практике рекуперации твердых отходов промышленности используют методы обогащения перерабатываемых материалов: гравитационные, магнитные, электрические, флотационные, и специальные.

При утилизации и переработке твердых отходов используют различные методы термической обработки исходных твердых материалов и полученных продуктов: это различные приемы пиролиза, переплава, обжига и огневого обезвреживания (сжигания) многих видов твердых отходов на органической основе.

 

Процесс флотации

Флотатором называют устройство, которое разделяет смесь воды и загрязнителей за счет использования воздушного потока. Флотационные установки включают систему смешивания с реагентами (такими как флокулянт и коагулянт), и pH-контроллер. Система смешивания с реагентами работает автоматически, в зависимости от поступаемого в устройство потока, происходит регулирование подачи реагентов. Также флотаторы имеют скребки, с помощью которых удаляют пену с поверхности стоков.
Процесс флотации – сложный физико-химический процесс, который заключается в создании комплекса «пузырек-частица». Когда этот комплекс всплывает на поверхность, он образует пенный слой, в котором содержание загрязнителей намного выше, чем в исходных стоках.

Флотационные очистки можно разделить на три вида, в зависимости от способа получения пузырьков:

- флотация с помощью пузырьков, образованных путем механического разделения воздуха. Делают это каскадным методом или с помощью механических турбин-импеллер, пористых пластин, форсунок;

- флотация с помощью пузырьков, которые образовываются от пересыщенных растворов воздуха в стоках, может быть напорной и вакуумной;

- электрофлотация.

Процесс флотации, а именно непосредственного образования комплекса из загрязнителя и пузырька, происходит в три этапа:

1. Приближение пузырька к загрязняющей частице;

2. Соприкосновения пузырька и частицы;

3. Прилипание загрязняющей частицы к поверхности пузырька.

На прочность и длительность соединения этих элементов влияют:

- размер частицы загрязнителя и пузырька;

- веса загрязнителя;

- физико-химических особенностей частицы, воздуха и сточной воды;

- гидродинамических условий и т.д.

Непосредственно процесс флотации происходит следующим образом. Зачастую и поток жидкости, и воздушный поток движутся в одном направлении. Взвешенные загрязняющие частицы распределены по всему объему стоков, и во время совместного движения с пузырьками они сталкиваются и соединяются. В том случае, если размер воздушного пузырька слишком велик, по сравнению с размерами частицы, то и скорость движения у него будет намного ниже, что делает процесс соединения этих элементов практически невозможным. А еще крупные пузырьки нередко становятся виновниками разрыва уже существующих связей между пузырьком и частицей. Поэтому во флотаторах должны находиться пузырьки не больше определенного размера.

Вакуумная флотации.

Процесс вакуумной флотации основывается на понижении давления во флотаторной камере. Этот процесс сопровождается выделением воздуха, который содержится в стоках. Вакуумная флотация происходит в спокойной среде, а значит связь между комплексом «пузырек-частица» будет прочнее и долговечнее. Иными словами эта связь разрушается уже тогда, когда частица достигла поверхности.

Напорная флотация

Напорная флотация протекает в две стадии. Первая – насыщение стоков воздухом под давлением, вторая – отделение пузырьков воздуха подходящего размера и подъем на поверхность взвешенных и эмульгированных веществ. В том случае, когда этот процесс не сопровождается добавлением реагентов, напорную флотацию считают механическим способом очистки стоков.

Импеллерная флотация

Импеллерные флотаторы зачастую используются для очистки нефтесодержащих стоков, но могут применяться и для очистки других промышленных сточных вод. Но следует сказать, что такой способ флотации является не очень распространенным.

Флотация с подачей воздуха через пористые материалы

Чтобы пузырьки воздуха имели небольшие размеры, часто используют специальные пористые материалы, которые имеют определенное расстояние между отверстиями, и не пропускают пузырьки большего размера в систему. Также на размер пузырьков влияет скорость подачи воздуха, чем выше скорость, тем больший размер будут иметь пузырьки, что является нежелательным
Электрофлотация

Стоки насыщаются воздухом за счет пузырьков, которые образовываются на катоде. Электрический ток при этом влияет на химический состав жидкости, состояние и особенности нерастворимых в воде примесей. Эти изменения могут носить как положительный, так и отрицательный характер.

 

Схема установки напорной флотации

1 –труба подачи СВ, 2 – приемный резервуар; 3 – всасывающая труба; 4 – труба подачи сжатого воздуха; 5 – насос; 6 – сатуратор; 7 – флотационная камера; 8 – сопла; 9 – пеносборник; 10 – труба отвода ОВ.

 

Резервуар-флотатор

1 – подача газонасыщеннойСВ; 2 – патрубок отвода нефти; 3 – корпус резервуара; 4 – желоб для сбора нефти; 5 – флотационная зона; 6 – отстойная зона; 7 – патрубок отвода газа; 8 – отвод ОВ; 9 – перфорированные трубы отвода осадка; 10 – патрубки отвода осадка

 

Сорбция

Сорбцию применяют для очистки жидкостей и газов от растворимых примесей. Процессы сорбции могут протекать:

 на поверхности (адсорбция);

 в объеме (абсорбция).