Тема 5. Управление качеством атмосферного воздуха

С целью управления качеством воздуха в населенных пунктах для источников загрязнения устанавливают ограничения на выброс вредных веществ в атмосферный воздух в виде ПДВ.

ПДВ устанавливаются для каждого конкретного источника загрязнения атмосферы при условии, что выбросы вредных веществ от него при всей совокупности источников загрязнения в городе и другом населенном пункте с учетом их рассеивания и превращения в атмосфере в другие вещества не создадут предельной концентрации, превышающей установленные нормативы качества воздуха.

ПДВ устанавливают расчетным путем в соответствии с [10].

Решение типовой задачи 5.1

Условие. Установить предельно допустимые выбросы (ПДВ) для компонентов, образующихся при очистке нефтесодержащих сточных вод. Технологическая схема включает: отстаивание, реагентную обработку, двухступенчатую фильтрацию.

Очистная установка расположена в здании высотой 6 м, размерами 12×12, оборудованном вентиляцией. Вентиляционный выброс осуществляется через стояк с диаметром устья 0,2 м. Температура выходящих газов 32^○С. Установка работает непрерывно. Предприятие располагается на территории Красноярского края.

Определить требуемую степень очистки газоулавливающих устройств, если максимально разовые выбросы компонентов составляют, г/с: предельные углеводороды – 3,78; непредельные углеводороды – 0,264; бензол – 0,054; толуол – 0,232; ксилолы – 0,035; фенол – 0,033; сероводород – 0,213.

Предложить технологическую схему очистки выбросов.

Ход решения

1. Предельно допустимые выбросы для заданного источника устанавливаются по формуле:

(5.1)

где Сф_i – фоновая концентрация i-го компонента в атмосферном воздухе, мг/м³.

Н – высота источника выбросов, принимается из условия, что вентиляционная труба выше конька крыши здания на 1-2 м, Н = 7 + 2 = 8 м; Т – разность между температурой выбрасываемой газовоздушной смеси (Т_г) и температурой окружающего воздуха (Т_в), ⁰С: Т = Т_г – Т_в; (температура окружающего атмосферного воздуха Т_в принимается равной средней максимальной температуре воздуха наиболее жаркого месяца года, для г. Красноярска Т_в = 24,6 ^○С).

2. Объем вентиляционного выброса определить (V) из расчета 6-ти кратного воздухообмена в помещении очистной установки:

V =6 · 12 · 12 · 7 = 7056 м³/ч = 1,96 м³/с

3. Скорость выхода газовоздушной смеси определяется по формуле:

4. Значения коэффициентов m и n определяются в зависимости от параметров k, V_м.

44,54, 0,78

Коэффициент m при k  100 определяется по формуле:

0,39

Коэффициент n при k  100 определяется в зависимости от V_m по формуле:

5. Расчеты ПДВ представить в виде табл. 1.19.

6. После установления ПДВ^расч провести согласование.

Условия согласования:

если , то

если , то

5. Требуемая степень очистки определяется по формуле:

Таблица 5.1

Расчет предельно допустимых выбросов

Компоненты в выбросах	ПДК, мг/м3	Количество выбросов, г/с			Требуемая степень очистки, %
		фактическое М	расчетное ПДВрасч	согласованное ПДВсогл.
Предельные углеводороды	1	3,78	1,440	1,44	61,9
Непредельные углеводороды	1,5	0,264	2,160	0,264	0
Бензол	0,3	0,054	0,432	0,054	0
Толуол	0,6	0,232	0,864	0,232	0
Ксилолы	0,25	0,035	0,360	0,035	0
Фенол	0,01	0,033	0,014	0,0144	56,4
Сероводород	0,008	0,213	0,012	0,0115	94,6

Вывод. Атмосферные выбросы при работе установки превышают допустимые выбросы (ПДВ) по следующим компонентам: предельным углеводородам, фенолу и сероводороду. Необходимо извлечение этих компонентов из вентиляционных выбросов. Требуемая степень очистки составляет по предельным углеводородам 61,9%, по фенолу 56,4 и сероводороду 94,6%.

Для обезвреживания вентиляционных выбросов предлагаются следующие методы [12, 13]:

– термический, сжигание в котельной;

– сорбционный метод, улавливание на активированном угле, после десорбции утилизировать вместе с ловушечными нефтепродуктами.