Реферат: Разработка и обоснование применения очистных сооружений для очистки цианистых сточных вод гальванического цеха предприятия

ОГЛАВЛЕНИЕ

TOCo «1-3» 1. ВВЕДЕНИЕ… GOTOBUTTON _Toc377485235 PAGEREF_Toc377485235 2

1.1. Химическоезагрязнение природных вод… GOTOBUTTON _Toc377485237 PAGEREF _Toc377485237 3

1.2. Неорганическоезагрязнение… GOTOBUTTON _Toc377485239 PAGEREF _Toc377485239 4

1.3. Органическоезагрязнение… GOTOBUTTON _Toc377485240 PAGEREF _Toc377485240 5

1.4. Вывод… GOTOBUTTON _Toc377485241 PAGEREF _Toc377485241 7

2. ХАРАКТЕРИСТИКАПРОИЗВОДСТВЕННОГО ПРОЦЕССА В ЦЕХЕ… GOTOBUTTON _Toc377485243 PAGEREF_Toc377485243 8

3. ИСТОЧНИКИ И ВИДЫЗАГРЯЗНИТЕЛЕЙ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ, ХАРАКТЕРНЫЕ ДЛЯ ДАННОГО ПРОИЗВОДСТВА… GOTOBUTTON _Toc377485244 PAGEREF_Toc377485244 10

4. ХАРАКТЕРИСТИКАВОЗМОЖНЫХ ВАРИАНТОВ СИСТЕМ ВОДОПОТРЕБЛЕНИЯ И ВОДООТВЕДЕНИЯ В ПРОИЗВОДСТВЕ… GOTOBUTTON _Toc377485246 PAGEREF_Toc377485246 12

5. СРАВНИТЕЛЬНАЯХАРАКТЕРИСТИКА И ВЫБОР МЕТОДОВ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД И СИСТЕМЫВОДООБЕСПЕЧЕНИЯ.ОПИСАНИЕ ВЫБРАННОГОКОМПЛЕКСА МЕРОПРИЯТИЙ GOTOBUTTON _Toc377485247 PAGEREF_Toc377485247 15

5.1. Химическиеметоды очистки сточных вод… GOTOBUTTON _Toc377485248 PAGEREF _Toc377485248 15

5.2.Электрохимические методы… GOTOBUTTON _Toc377485249 PAGEREF _Toc377485249 18

5.3. Ионообменныйметод… GOTOBUTTON _Toc377485250 PAGEREF _Toc377485250 20

5.4. Другие методыочистки… GOTOBUTTON _Toc377485251 PAGEREF _Toc377485251 21

5.5. Выбор вариантовочистки и системы водоснабжения… GOTOBUTTON _Toc377485252 PAGEREF _Toc377485252 22

6. РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ… GOTOBUTTON _Toc377485254 PAGEREF_Toc377485254 23

6.1. РЕЖИМ РАБОТЫУЧАСТКА СТОЧНЫХ ВОД… GOTOBUTTON _Toc377485255 PAGEREF _Toc377485255 23

6.2. ФОНДЫ ВРЕМЕНИРАБОТЫ ОБОРУДОВАНИЯ… GOTOBUTTON _Toc377485256 PAGEREF _Toc377485256 23

6.2.1. Календарный фонд времени (Фк)…

GOTOBUTTON _Toc377485257 PAGEREF _Toc377485257 23

6.2.2. Номинальный фонд времени (Фн)…

GOTOBUTTON _Toc377485258 PAGEREF _Toc377485258 24

6.2.3. Эффективный фонд времени (Фэф)…

GOTOBUTTON _Toc377485259 PAGEREF _Toc377485259 24

6.3.Производственная мощность (ПМ) участка и ее использование… GOTOBUTTON _Toc377485260 PAGEREF _Toc377485260 24

6.4. Капитальныевложения в ОФ природоохранного объекта… GOTOBUTTON _Toc377485261 PAGEREF _Toc377485261 25

6.5. СОСТАВОБСУЖИВАЮЩЕГО ПЕРСОНАЛА И ФОНД ОПЛАТЫ ТРУДАGOTOBUTTON _Toc377485262 PAGEREF _Toc377485262 27

6.5.1. Основныерабочие… GOTOBUTTON _Toc377485263 PAGEREF _Toc377485263 27

6.5.2.Вспомогательные рабочие… GOTOBUTTON _Toc377485264 PAGEREF _Toc377485264 28

6.5.3. РСС… GOTOBUTTON _Toc377485265 PAGEREF _Toc377485265 28

6.5.4. Фонд оплаты труда…

GOTOBUTTON _Toc377485266 PAGEREF _Toc377485266 29

6.6.ЗАТРАТЫ НАХИМИКАТЫ И МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ОЧИСТКИ… GOTOBUTTON _Toc377485267 PAGEREF _Toc377485267 31

6.7. ЗАТРАТЫ НАСОДЕРЖАНИЕ И ЭКСПЛУАТАЦИЮ ОБОРУДОВАНИЯ… GOTOBUTTON _Toc377485268 PAGEREF _Toc377485268 32

6.8. ЦЕХОВЫЕ РАСХОДЫ… GOTOBUTTON _Toc377485269 PAGEREF _Toc377485269 33

6.9 СЕБЕСТОИМОСТЬОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД… GOTOBUTTON _Toc377485270 PAGEREF _Toc377485270 33

6.10. ОЦЕНКАСНИЖЕНИЯ ЭКОНОМИЧЕСКОГО УЩЕРБА ОТ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОДОЕМА GOTOBUTTON _Toc377485271 PAGEREF _Toc377485271 35

6.11. РАСЧЕТЭКОНОМИИ ПЛАТЕЖЕЙ ЗА СБРОС СТОЧНЫХ ВОД… GOTOBUTTON _Toc377485272 PAGEREF _Toc377485272 36

6.12. ЭКОНОМИЧЕСКАЯЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРЕДЛОЖЕННОЙ СИСТЕМЫ ПОМ GOTOBUTTON _Toc377485273 PAGEREF _Toc377485273 39

7. ЗАКЛЮЧЕНИЕ… GOTOBUTTON _Toc377485274 PAGEREF_Toc377485274 40

8. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ… GOTOBUTTON _Toc377485276 PAGEREF _Toc377485276 41

1.ВВЕДЕНИЕ

Навсех стадиях своего развития человек был тесно связан с окружающим миром. Но с тех пор как появилосьвысокоиндустриальное общество, опасное вмешательство человека в природу резкоусилилось, расширился объём этого вмешательства,оно стало многообразнее и сейчас грозит стать глобальной опасностью для человечества. Расход невозобновимых видов сырьяповышается, все больше пахотных земель выбывает из экономики, так на них строятся города и заводы. Человеку приходится все больше вмешиваться в хозяйство биосферы — тойчасти нашей планеты, в которой существует жизнь. Биосфера Земли в настоящее времяподвергается нарастающему антропогенному воздействию. При этом можно выделить несколько наиболеесущественных процессов, любой из которыхне улучшает экологическую ситуацию на планете.

Рисунок SEQ Рисунок * ALPHABETIC A. Загрязнение поверхности океана нефтью

Наиболеемасштабным и значительным является химическое загрязнение среды несвойственными ей веществами химической природы. Среди них — газообразные и аэрозольные загрязнителипромышленно-бытового происхождения. Прогрессирует и накопление углекислого газа в атмосфере. Дальнейшее развитие этого процесса будетусиливать нежелательную тенденцию в сторону повышения среднегодовой температуры на планете. Вызывает тревогу уэкологов и продолжающееся загрязнение Мирового океана нефтью и нефтепродуктами,достигшее уже 1/5 его общей поверхности. Нефтяное загрязнение такихразмеров может вызвать существенные нарушения газо- и водообмена между гидросферой и атмосферой.Не вызывает сомнений и значение химического загрязнения почвы пестицидами и ее повышенная кислотность, ведущая к распаду экосистемы. В целом все рассмотренные факторы, которым можно приписать загрязняющий эффект, оказывают заметное влияние на процессы,происходящие в биосфере.

1.1. Химическоезагрязнение природных вод

Средизагрязнения различных видов окружающей среды, химическое загрязнение природных вод имеет особоезначение. Достаточно сказать, что безводы человек живет считанные часы. Поэтому рассмотрим подробнее химическое загрязнение природных вод. Всякий водоем или водный источник связан сокружающей его внешней средой. На негооказывают влияние условия формирования поверхностного или подземного водного стока, разнообразные природные явления, индустрия, промышленное и коммунальное строительство, транспорт, хозяйственная и бытоваядеятельность человека. Последствием этих влияний является привнесение вводную среду новых, несвойственных ей веществ — загрязнителей, ухудшающих качество воды. Загрязнения, поступающие в водную среду, классифицируютпо разному, в зависимости от подходов,критериев и задач. Так, обычно выделяют химическое, физическое и биологическиезагрязнения. Химическое загрязнениепредставляет собой изменение естественных химических свойствводы за счет увеличения содержания в ней вредных примесей как неорганической (минеральные соли, кислоты, щелочи, глинистые частицы), так и органической природы (нефть инефтепродукты, органические остатки, поверхностноактивные вещества, пестициды).

1.2

Основныминеорганическими (минеральными) загрязнителями пресных и морских вод являютсяразнообразные химические соединения, токсичные для обитателей водной среды. Это соединения мышьяка, свинца,кадмия, ртути, хрома, меди, фтора. Большинство из них попадает в воду в результате человеческой деятельности. Тяжелыеметаллы поглощаются фитопланктоном, а затем передаются по пищевой цепи более высокоорганизованным организмам. Токсический эффект некоторых наиболее распространенных загрязнителей гидросферы представлен на рисунке 2:

Рисунок SEQ Рисунок * ALPHABETIC B. Степень токсичности некоторых веществ

Степеньтоксичности (примечание):

0 — отсутствует;

1 — очень слабая;

2 — слабая;

3 — сильная;

4 — очень сильная.

Кромеперечисленных в таблице веществ, к опаснымзаразителям водной среды можно отнести неорганические кислоты и основания, обуславливающие широкий диапазонрН промышленных стоков (1,0 — 11,0) и способных изменять рН водной средыдо значений 5,0 или выше 8,0, тогда какрыба в пресной и морской воде может существовать только в интервале рН 5,0 — 8,5. Среди основных источников загрязнения гидросферы минеральными веществами и биогенными элементами следуетупомянуть предприятия пищевой промышленности и сельское хозяйство. С орошаемых земель ежегодно вымывается около 16 млн.т. солей. К 2000 году возможно увеличение их массы до12 млн.т./год. Отходы, содержащие ртуть, свинец, медь локализованы вотдельных районах у берегов, однако некоторая их часть выносится далеко запределы территориальных вод. Загрязнениертутью значительно снижает первичную продукцию морских экосистем, подавляя развитие фитопланктона. Отходы, содержащие ртуть, обычно скапливаются в донных отложениях заливов или эстуариях рек. Дальнейшая ее миграция сопровождаетсянакоплением метиловой ртути и ее включением в трофические цепи водных организмов. Так, печальную известность приобрелаболезнь Минамата, впервые обнаруженную японскими учеными у людей, употреблявших в пищу рыбу, выловленную в заливе Минамата, в который бесконтрольно сбрасывали промышленные стоки с техногеннойртутью.

1.3

Средивносимых в океан с суши растворимых веществ, большое значение для обитателей водной среды имеют не толькоминеральные, биогенные элементы, но иорганические остатки.Вынос в океан органического вещества оценивается в 300 - 380 млн.т./год.Сточные воды, содержащие суспензии органического происхожденияили растворенное органическое вещество, пагубно влияют на состояние водоемов.Осаждаясь, суспензии заливают дно изадерживают развитие или полностью прекращают жизнедеятельность данных микроорганизмов, участвующих в процессесамоочищения вод. При гниении данных осадков могут образовываться вредныесоединения и отравляющие вещества, такиекак сероводород, которые приводят к загрязнению всей воды в реке. Наличие суспензий затрудняют такжепроникновение света в глубь воды и замедляет процессы фотосинтеза. Одним из основных санитарных требований, предъявляемых ккачеству воды, является содержание в ней необходимого количества кислорода.Вредное действие оказывают все загрязнения, которые так или иначе содействуютснижению содержания кислорода в воде.Поверхностноактивные вещества — жиры, масла, смазочные материалы- образуют на поверхностиводы пленку, которая препятствуетгазообмену между водой и атмосферой, чтоснижает степень насыщенности воды кислородом. Значительный объем органических веществ, большинство из которых несвойственно природным водам, сбрасывается в реки вместе с промышленными ибытовыми стоками. Нарастающее загрязнение водоемов и водостоков наблюдаетсяво всех промышленных странах. Информацияо содержании некоторых органических веществ в промышленных сточных водахпредоставлена на рисунке

3.

Рисунок SEQ Рисунок * ALPHABETIC C. Органические загрязнители

Всвязи с быстрыми темпами урбанизации и несколько замедленным строительствомочистных сооружений или их неудовлетворительной эксплуатацией водные бассейны и почва загрязняются бытовыми отходами. Особенно ощутимо загрязнение в водоемах с замедленным течением или непроточных (водохранилища, озера). Разлагаясь в водной среде, органические отходы могут стать средой для патогенных организмов. Вода, загрязненная органическимиотходами, становится практически непригодной для питья и других надобностей.Бытовые отходы опасны не только тем, что являются источником некоторых болезнейчеловека (брюшной тиф, дизентерия,холера), но и тем, что требуют для своего разложения много кислорода. Еслибытовые сточные воды поступают в водоем в очень больших количествах, тосодержание растворимого кислорода может понизится ниже уровня, необходимого для жизни морских и пресноводныхорганизмов.

1.4

Охрана природы, и водных ресурсов вчастности, — задача нашего века,проблема, ставшая социальной. Снова и снова мы слышим об опасности, грозящей водной среде, но до сих пор многиеиз нас считают ее неприятным, но неизбежнымпорождением цивилизации и полагают, чтомы ещё успеем справится со всеми выявившимися затруднениями. Однако воздействиечеловека на водную среду приняло угрожающие масштабы. Чтобы в корне улучшить положение, понадобятся целенаправленные и продуманныедействия. Ответственная и действенная политика по отношению к водной среде будет возможна лишь в том случае, если мы накопим надёжныеданные о современном состоянии среды, обоснованные знания о взаимодействии важных экологических факторов, если разработает новые методы уменьшения ипредотвращения вреда, наносимого Природе Человеком. Именно разработке, расчету и внедрению современных, надежных и высокоэффективных методов очистки сточных вод и посвещана данная курсовая работа.

2.ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ПРОЦЕССА В ЦЕХЕ

Заоснову для расчета и внедрения различных природоохранных мероприятий взят гальванический цех, в котором наносят гальванические покрытияна металлы с применением цианистыхэлектролитов.В этом цехе прежде всегонаносят следующие гальванические покрытия: медные и цинковые.

Цинковыепокрытия широко применяются для защиты изделий из черныхметаллов от коррозии в различных климатических зонах и в атмосфере, загрязненной промышленными газами, для защиты от непосредственного влиянияпресной воды и от коррозионного воздействия керосина, бензина и других нефтяных продуктови масел. В среде, насыщенной морскимииспарениями, покрытия цинком не стойки.

Медныепокрытия чаще всего применяют дляэкономии никеля как подслой при никелировании и хромировании. Вследствиепромежуточного покрытия стали и чугуна медью достигается лучшеесцепление между основным металлом и металлом покрытия и уменьшаетсявредное влияние водорода. Медныепокрытия широко применяются также для местной защиты при цементации и в гальванопластике. Медные покрытия хорошополируются, что имеет значение придекоративно-защитных покрытиях. Хорошо оснащенные гальванические цехи имеются почти на всех машиностроительных и металлообрабатывающих заводахРоссии.

Каждыйтехнологический процесс гальваническогонанесения металлических покрытий состоит из ряда отдельных операций, которыеможно разделить на 3 группы:

1.Подготовительные работы. Их цель - подготовка металла

(его поверхности) для нанесения покрытия гальваническим

путем. На этой стадии технологическогопроцесса проводится

шлифование, обезжиривание и травление.

2.Основной процесс, цель которого заключается в образова-

нии соответствующего металлического покрытия с помощью

гальванического метода.

3.Отделочные операции.Они применяются дляоблагораживания

и защиты гальванических покрытий. Наиболее часто для этих

целей применяют пассивирование, окраску,лакирование и по-

лирование.

Вобычных условиях для меднения применяется электролит такого состава (в Г/л):

Медноцианистая комплексная соль 40-50

Цианистый натрий 10-20

Приработе с повышенной плотностью тока применяется электролит такого состава (в Г/л):

Медноцианистая комплексная соль 45-50

Цианистый натрий (свободный) 15-20

Сегнетова соль 40-60

Едкий натр 15-20

Дляцинкования же в стационарных и колокольных ваннах широко применяют электролитследующего состава (в Г/л):

Окись цинка 40-45

Цианистый натрий 80-85

Едкий натр 40-60

Составэлектролита для блестящего цинкования (в Г/л):

Окись цинка 40-45

Цианистый натрий 78-85

Едкий натр 70-85

Глицерин 3-5

Сернистый натрий 0,5-5,0

3.ИСТОЧНИКИ И ВИДЫЗАГРЯЗНИТЕЛЕЙ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ, ХАРАКТЕРНЫЕ ДЛЯ ДАННОГО ПРОИЗВОДСТВА

Согласноусловию в цехе образуются 250 м

3 сточных вод, при следующей концентрации загрязняющих веществ (в мг/л):

1.рН 9,5

2.Взвешенные вещества 100

3.Хлориды 40

4.Сульфаты 80

5.Цианиды 10

6.Медь 40

7.Цинк 7,5

8.Железо 30

Длянужд технологии очистки сточных вод гальвано-технологические операции чащевсего классифицируют, исходя из реакций и химического состава электролитов, служащих источником образования сточных вод.Гальванические операции делятся на 3 группы в соответствии с 3 видами сточныхвод:

1.Операции,при которых образуются растворы или промывные воды, содержащие цианистые соединения: к ним относятся основные процессы электрохимическоговыделения металла из их цианистых солей (цинкование, кадмирование,меднение, серебрение), а также операции промывки после этих растворов.

2.Операции,при которых растворы или промывные воды содержат хромистыесоединения: к ним относятся процессы хромирования, хромистой пассивации и операции промывки после этих растворов.

3.Операции,при которых растворы и промывные воды несодержат упомянутых соединений: к ним относятсянекоторые вспомогательные работы (обезжиривание, травление), основные процессы и отделочные работы.

Исходяиз приведенной классификации наши сточные воды, анализируя их состав, можно отнести к цианистымсточным водам.

Чтобыопределить источники загрязнения сточных вод разделим все сточные воды наконцентрированные и разбавленные.Под концентрированными сточнымиводами будем понимать отработанные технологические растворы ванн или промывные воды отдельной технологической операции с высокой концентрацией загрязнителей.Эти воды образуютсяпериодически, при смене отработанных технологических растворов насвежие.Под разбавленными сточными водами будем понимать воды, которыеобразуются при межоперационной промывке, проводимой с целью сохраненияхимического состава и чистоты электролитических растворов, применяемых в отдельных операциях.

Т.о.существует 2 источника загрязнителей: отработанныеэлектролиты и промывные воды.

Можновыделить 2 основных системы водообеспечения промышленных предприятий : прямоточная и последовательная система. При прямоточной системе(рис. 4) вся забираемая из водоема вода Q

ист после участия в технологическом процессе ( в виде отработавшей — Qсбр) возвращается в водоем, за исключением того

Q

ист

Q

пот

Q

сбр

<table cellpadding=«0» cellspac

еще рефераты

Еще работы по охране природы, экологии, природопользованию

Реферат по охране природы, экологии, природопользованию

Проблемы защиты окружающей среды Свердловской области