Очистка условно-чистых стоков на моделях по разработанной технологии

II. ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ЧАСТЬ

2.1. Объекты исследования.

Объектами исследования явились сточные воды ОАО «Уфаоргсинтез».

На заводе имеются два потока сточных вод: условно-чистые стоки и химически загрязненные стоки.

В систему промливневых стоков поступают стоки:

- от продувки водооборотных систем;

- стоки от технологических установок (от охлаждения технологического оборудования, насосов, от мытья производственных помещений и оборудования, технологические утечки и пропуски и т.д.);

- дождевые стоки с площадок, технологических установок, с крыш производственных и административных зданий, с проезжей части и территории предприятия.

- стоки, образовавшиеся от таяния снега;

- хозяйственно-бытовые стоки от бытовых, административных и производственных зданий.

Количество промливневых сточных вод:

- средний расход стоков: 300 м3/ч; 7200 м3/сут; 262800 м3/год.

- максимальный расчетный часовой расход стоков 500 м3/час.

2.2. Методы исследований.

2.2.1. Определение взвешенных веществ в сточных водах гравиметрическим методом

Сухой остаток характеризует общее содержание растворенных в воде минеральных и частично органических веществ, температура кипения которых превышает 110 оС , нелетучих с водяным паром и не разлагающихся при указанной температуре /42/

Гравиметрический метод определения взвешенных веществ основан на выделении из пробы фильтрованием воды через мембранный фильтр с диаметром пор 0,45 мкм или бумажный фильтр «синяя лента» и взвешивании осадка на фильтре после высушивания его до постоянной массы.

Определение общего содержания примесей (суммы растворенных и взвешенных веществ) осуществляют выпариванием известного объема нефильтрованной анализируемой воды на водяной бане, высушиванием остатка при 105 оС до постоянной массы и взвешиванием.

Ход определения.

Взвешенный бумажный фильтр помещают в воронку, смачивают небольшим количеством дистиллированной воды для хорошего прилипания и фильтруют отмеренный объем тщательно перемешанной анализируемой воды.

По окончании фильтровании дают воде полностью стечь, затем фильтр с осадком трижды промывают дистиллированной водой порциями по 10 см3, осторожно вынимают пинцетом и помещают в тот же бюкс, в котором его взвешивали до фильтрования. Фильтр высушивают 2 часа при 105 оС, охлаждают в эксикаторе и закрыв бюкс крышкой взвешивают. Повторяют процедуру сушки, пока разница между взвешиваниями будет не более 0,5 мг при массе осадка 50 мг и менее 1 мг при массе более 50 мг.

Содержание взвешенных веществ в анализируемой пробе воды

(мг/дм3 )рассчитывают по формуле:

С = М1 - М2 100%

V

где М1 и М2 - масса тигля с фильтром с высушиванием осадком после фильтрования и с чистым фильтром, мг;

V - объем пробы, взятой для анализа, мл.

2.2.2.Определение общей жесткости в сточных водах комплексонометрическим методом

Общая жесткость воды обусловлена главным образом присутствием растворенных соединений кальция и магния и варьирует в широких пределах в зависимости от типа пород и почв, слагающих бассейн водосбора, а также от сезона года.

При жесткости до 4 мг-экв/л вода считается жесткой; 4-8 мг-экв/л- средней жесткости; 8-12 мг-экв/л- жесткой; более 12 мг-экв/л- очень жесткой./42/

Метод основан на образовании прочного комплексного соединения при РН 10 ионов кальция и магния с этилендиаминтетраацетатом натрия ( трилон Б). Определение проводят титрованием пробы в присутствии индикатора. Минимально определяемая концентрация ).05 мг-экв/л (при тировании 100 мл пробы) /4

Ход определения.

Объем исследуемой воды берут с таким расчетом, чтобы содержание в нем ионов кальция и магния не превыщало 0,5 мг-экв/л в 100 мл профильтрованной пробы. В коническую колбу вносят 100 мл или меньший объем, разведенный до 100 мл дистиллированной водой, прибавляют 5 мл буферного раствора, 5-7 капель индикатора )или 0,1 г сухого индикатора) и сразу же титруют при сильном перемешивании 0,05 н. трилоном Б до изменения окраски в эквивалентной точке.

Нечеткое изменение окраски в эквивалентной точке указывает на присутствие меди и цинка. Для устранения влияния этих веществ к пробе воды до внесения буферного раствора добавляют 1-2 мл 5% сульфида натрия, после чего проводят анализ, как указано выше.

Общую жесткость воды (мг-экв/л) вычисляют по формуле:

С = А н К 1000

V

где А- объем раствора трилона Б, израсходованного на титрование пробы, мл - ;

н - нормальность ратвора трилона Б;

К - поправочный коэффициент к титру раствора трилона Б;

V - объем пробы воды, взятой для титрования, мл.

2.2.3. Определение ХПК в сточных водах.

Окисляемость- общее количество содержащихся в воде восстановителей (неорганических и органических), реагирующих с сильными окислителями, например, бихроматом, перманганатом и др. Наиболее полное окисление достигается бихроматом калия, поэтому бихроматную окисляемость нередко называют «химическим потреблением кислорода(ХПК). Это основной метод определения окисляемости. Большинство соединений окисляется при этом на 95-100%. Однако есть небольшое число соединений (бензол, толуол, пиридин и др), которые совсем не окисляются бихроматом калия даже в присутствии катализатора. Окисление органических веществ бихроматом происходит до образования диоксида углерода и воды, азот выделяется в виде газа./42/

В 50% по объму серной кислоте бихромат калия при кипячении действует как сильный окислитель, особенно при использовании в качестве катализатора сульфата серебра. После окисления избыток бихромата находят титорованием раствором соли Мора.

Метод позволяет определить окисляемость от 15 мгО/л и выше при применении 0,1 н. раствора бихромата калия и от 5 до 50 мгО/л при использовании 0,05 н.раствора.

Ход определения.

В отсутствии хлоридов. Отбират порцию воды, чтобы на ее окисление расходовалось около 50% раствора бихромата калия, разбавляют ее дистиллированной водой, переносят в круглодонную колбу вместимость 300 мл, прибавляют 10 мл 0,1 н. бихромата калия и осторожно , малыми порциями, тщательно перемешивая смесь после дбавления каждой порции, 30 мл серной кислоты. Затем добавляют 0,3-).4 г. Сульфата серебра, вводят в колбу несколько стеклянных капилляров, присоединяют к обратному холодильнику, нагревают до слабого кипения и кипятят 2 часа. Затем охлаждают, обмывают стенки холодильника 25 мл дистиллированной воды и переносят содержимое колбы в коническую колбу вместимостью 500 мл, доводя объем до 350 мл. Вводят 4-5 капель феррона или 10-15 капель N- фенилантраниловой кислоты и оттитровывают избыток бихромаьа калия солью Мора.

Если в анализируемой воде содержатся хлориды, то можно проводить определение, не добавляя катализатор сульфат серебра. Хлориды-ионы окисляются до свободного хлора.

Для холостого опыта берут 20 мл дистиллированной воды и проводят ее через все ступени анализа.

Величину ХПК (мг О/л) вычисляют по формуле:

ХПК = (А - В) н К 8 1000

V

где А и В - объем растворов соли Мора, израсходованных на титрование холостого опыта и пробы, мл;

Н - нормальность раствора соли Мора;

К - поправоный коэффициент к титру раствора соли Мора;

V - объем анализируемой воды, мл;

8 - эквивалент кислорода.

2.2.4. Определение нефтепродуктов в сточных водах методом ИКС.

Нефтепродукты относятся к числу наиболее распространенных загрязняющих веществ. В воде находятся в различных миграционных формах- растворенный, эмульгированный, сорбированный на взвешенных частицах, в виде пленки. Нефтепродукты при анализе воды условно принято считать только неполярные и малополярные углеводороды, растворимые в гексане, т.е сумму алифатических, нафтеновых, ароматических углеводородв, составляющих основную часть нефти./42,43/

Метод определения нефтепродуктов заключается в экстракции эмульгированных и растворенных нефтепродуктов из воды четыреххлористым углеродом: отделение нефтепродуктов от сопутствующих органических соединений других классов на колонке, заполненной оксидом алюминия и измерением массовой концентрации нефтепродуктов методом ИК-спектрометрии.

Ход определения.

В сосуд с пробой воды приливают серную кислоту из расчета 2 см3 кислоты на 100 см3 пробы и переносят пробу в экстратор. Сосуд, в котором была проба ополаскивают 10 см3 четыреххлористого углерода и добавляют этот растворитель в экстратор. Прибавляют еще 20 см3 СCL4 и включают экстрактор на 4 мин, отстаивают эмульсию в течение 10 мин. После расслоения эмульсии нижний слой сливают в цилиндр вместимостью 100 см3. Экстракт сушат безводным сульфатом натрия в течение 30 мин. После чего экстракт осторожно сливают в цилиндр вместимостью 50 мл.

В подготовленную хроматографическую колонку наливают 8 см3 СCL4 для смачивания, а затем промывают 5 мл этого растворителя. Как только раствор достигнет верхнего уровня оксида алюминия, в колонку вливают небольшими порциями подготовленный экстракт, собирают элюат в мерную колбу вместимостью 50 см3, пропуская в конце хроматографирования чистый растворитель. Измеряют объем элюата. Элюат заливают в кювету и устанавливают в прибор АН-1 или КН-1. Фиксируют показания прибора, соответствующие количеству нефтепродуктов в 1 см3 элюата. Концентрацию нефтепродуктов (мг/дм3) воде вычисляют по формуле:

С = С изм. В К

V

где С изм - содержание нефтепродуктов в элюате, измеренное на приборе;

В - объем экстракта, пошедшего на анализ, см3;

V - объем пробы воды, взятой для определения, см3;

К - коэффициент разбавления элюанта.

2.2.5. Определение хлоридов в сточных водах меркуриметрическим методом.

Много хлоридов попадает в водоемы со сбросами хозяйственно-бытовых и промышленных сточных вод.

Метод основан на титровании хлоридов раствором нитрата ртути со смешанным индикатором (дифенилкарбазоном и бромфеноловый синий). При этом ионы ртути связываются с ионами хлора в молодиссоциирующее соединение хлорида ртути, а избыток их образует с индикатором комплекс фиолетового цвета./42,43/.

Определению не мешают цветность воды. Мешают иодиды и бромиды в концентрациях эквивалентных хлоридам, сульфиды и железо в концентрациях выше 10 мг/л.

Ход определения.

Отбирают 100 мл исследуемой воды, прибавляют 10 капель смешанного индикатора, затем по каплям 0,2 н. азотной кислоты до появления желтой окраски (рН 3,6), после чего еще 5 капель той же кислоты. Титруют раствором нитрата ртути, к концу титрования окраска приобретает оранжевый оттенок. Для более четкого определения конца титрования используют контрольную пробу, к 10 мл которой прибавляют индикатор, 2 мл 0,2 н. азотной кислоты и одну каплю нитрата ртути.

Концентрацию хлоридов (мг/л) рассчитывают по формуле:

С = А К н 1000

V

где А- объем раствора нитрата серебра, израсходованного на титрование, мл;

К- поправочный коэффициент к титру раствора нитрата серебра, мг;

V - объем пробы, взятой для определения, мл.

2.3. Требования, предъявляемые к качеству сточных вод для повторного использования

Процессы, применяемые для очистки сточных вод делятся на физико-химические и биологические. Обычно первая стадия очистки это физико-химические процессы, вторая стадия -биологические. Уровень требований, предъявляемых к качеству воды для повторного использования, позволяет решить эти задачи с помощью физико- химических процессов.

Требования по качеству к воде, направляемой на повторное использование:

Взвешенные вещества- не более 25 мг/л

Сульфаты не более 130 мг/л

Хлориды не более 50 мг/л

Общее солесодержание не более 500 мг/л

Временная жесткость не более 2,5 мг-экв/л

Постоянная жесткость не более 3,3 мг-экв/л

Для исследования возможности использования очищенных стоков для повторного использования были смоделированы следующие процессы:

- процесс перевода бикарбонатов кальция и магния в малорастворимые карбонаты;

- процесс отстаивания;

- процесс фильтрации;

- процесс сгущения;

- процесс центрифугирования.

Для эксперимента были отобраны исходные реальные стоки: условно чистые стоки ( УЧС) с отделения механической очистки до песколовок, речная вода (РВ), щелочные стоки (ЩС) с отделения приемной камеры перед насосной станцией.

Анализы потоков проводились по следующим качественным показателям: рН, взвешенные вещества, жесткость общая, жесткость кальциевая, ХПК, эфироизвлекаемые, нефтепродукты, щелочность, сульфаты, общее солесодержание, хлориды.

2.4. Данные о результатах анализов условно-чистых стоков.

Данные о результатах анализов условно-чистых стоков по приведенным качественным показателям представлены в таблице 1.

Как видно, по представленным результатам условно-чистые воды характеризуются незначительными загрязнениями ХПК ( в 1,02 раза) и значительной общей жесткостью, превышение в 1,4 раза. Кальциевая жесткость составляет 74,33% от общей жесткости. Содержание сульфатов, хлоридов общее солесодержание превышает требования к очищенным стокам, направляемым на повторное использование в 2; 1,6 и 1,5 раза соответственно. Зарегистрировано превышение содержания взвешенных веществ в 1,52 раза.

Таблица 1

Качество условно- чистых стоков

Наимнование показате- лей качества УЧС	Номер пробы
	1	2	3	4	5	6	?ср
рН	7,31	7,86	7,60	7,90	7,76	8,20	7,77
Взвешенные вещества, мг/л	50,0	42,0	30,0	36,0	40,0	30,0	38,0
Жесткость общая, мг-экв/л	7,02	8,13	8,70	7,20	7,70	7,90	7,79
Жесткость кальцивая, мг-экв/л	5,76	6,12	7,04	5,00	5,00	5,04	5,79
ХПК, мг/л	43,0	25,6	24,3	16,0	17,0	18,0	25,4
Эфироизвлекаемые, мг/л	4,3	3,1	3,4	3,8	3,3	3,7	3,6
Щелочность, мг-экв/л	9,2	8,8	9,4	9,0	9,1	8,5	9,0
Сульфаты, мг/л	264,0	271,0	288,0	260,0	282,0	255,0	270,0
Нефтепродукты, мг/л	0,18	0,23	0,22	0,20	0,20	0,29	0,22
Хлориды, мг/л	69,8	80,2	81,4	81,2	76,9	77,9	77,9
Общее солесодержание, мг/л	684,6	715,9	760,6	726,8	772,1	730,0	730,0

2.5. Данные о результатах анализов щелочных стоков.

Данные о результатах анализов щелочных стоков приведены в табл. 2. Щелочные стоки характеризуются высоким водородным показателем рН=11,66 и значительными органическими загрязнениями, при чем необходимо отметить, что большое количество органических загрязнений находится в растворенном виде. Содержание взвешенных веществ составляет 62,5 мг/л, что в 2,5 раза выше требований по качеству к воде, направляемое на повторное использование. Также зарегистрировано превышение по хлоридам, нефтепродуктам, общему солесодержанию в 2,9; 34,0; 8,3 раза соответственно.

Таблица 2

Качество щелочных стоков

Наимнование показате- лей качества ЩС	Номер пробы
	1	2	3	4	5	6	?ср
рН	11,60	11,89	11.59	11,52	11,4	11,70	11,66
Взвешенные вещества, мг/л	40,0	90,0	50,0	65,0	60,0	70,0	62,5
Жесткость общая, мг-экв/л	-	-	-	-	-	-	-
Жесткость кальцивая, мг-экв/л	-	-	-	-	-	-	-
ХПК, мг/л	522,0	618,8	522,0	620,0	-	660,0	588,6
Эфироизвлекаемые, мг/л	40,0	44,0	40,7	42,5	40,8	41,6	41,6
Щелочность, мг-экв/л	51,4	54,0	56,0	57,2	58,3	59,1	56,0
Сульфаты, мг/л	-	-	-	-	-	-	-
Нефтепродукты, мг/л	8,4	11,2	10,3	7,8	12,6	11,5	10,3
Хлориды, мг/л	140,8	150,2	145,7	151,0	143,4	141,9	145,5
Общее солесодержание, мг/л	4087,4	4267.7	4145,0	4120,8	4078,5	4176,6	4146,0

2.6. Данные о результатах анализов речной воды.

Речная вода имеет нейтральную среду рН=7,43 и имеет общую жесткость 6,73 мг-экв/л. При этом кальциевая жесткость 4,5 мг-экв/л (66,87% от общей жесткости). Такой уровень жесткости является граничным для использования речной воды для подпитки водооборотных систем. Незначительное содержание взвешенных веществ. По другим загрязняющим веществам не зарегистрировано превышение. Качество речной воды соответствует требованиям, которые предъявляются к воде, направляемой на повторное использование.

Данные о результатах анализов речной воды приведены в табл.3

Таблица 3

Качество речной воды

Наимнование показате- лей качества РВ	Номер пробы
	1	2	3	4	5	6	?ср
рН	7,56	7,34	7,51	7,31	7,56	7,30	7,43
Взвешенные вещества, мг/л	10,0	30,0	12,0	16,2	17,6	15,0	16,8
Жесткость общая, мг-экв/л	5,19	5,84	5,52	6,34	5,44	6,05	5,73
Жесткость кальцивая, мг-экв/л	2,53	4,40	3,76	3,3	4,2	2,81	3,5
ХПК, мг/л	1,8	3,6	2,9	10,0	6,0	3,3	4,6
Эфироизвлекаемые, мг/л	1,0	1,16	1,1	1,2	1,0	1,08	1,09
Щелочность, мг-экв/л	-	-	-	-	-	-	-
Сульфаты, мг/л	80,0	84,9	92,2	80,6	82,6	84,9	84,2
Нефтепродукты, мг/л	0,091	0,068	0,1	0,076	0,064	0,027	0,071
Хлориды, мг/л	39,5	48,2	40,0	36,8	45,9	52,4	43,8
Общее солесодержание, мг/л	576.4	610,1	610,7	593,3	567,9	603,6	606,0

III. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

В целях возможности использования очищенных стоков для повторного использования были смоделированы процессы перевода бикарбонатов кальция и магния в малорастворимые карбонаты, отстаивания сточных вод, фильтрации, процессов сгущения осадка повторным отстаиванием, процесс центрифугирования сгущенного осадка,

3.1. процесс перевода бикарбоната кальция и магния в малорастворимые карбонаты.

Для достижения требований по качеству к воде, направляемой на повторное использование, в целях снижения жесткости условно-чистых стоков были опыты по смешению условно-чистых стоков со щелочными.

Известно, что общая жесткость воды обусловлена главным образом присутствием в воде растворенных соединений кальция и магния, и варьирует в широких пределах. В сильнощелочной среде комплекс ионов магния разрушается. Путем смешения двух стоков переводим бикарбонат-ионы в карбонат- ионы. Последние образуют с ионами кальция и магния нерастворимые основные соли. При этом происходит снижение жесткости.

Процесс исследовали при различных рН смеси стоков: рН 8,4 и 10,0 Контролировали параметры: жесткость общая, жесткость временная и рН.

Как видно по результатам исследований (табл.4 ) при доведении рН смеси до 8,4 происходит снижение общей жесткости в среднем на 5,65%, кальциевой жесткости на 13,98%. При этом возрастает загрязненность органикой по эфироизвлекаемым в среднем на 15,28%, ХПК на 77,95%.

При доведении рН смеси до 10,0 происходит снижение общей жесткости в среднем на 52,25%, кальциевой жесткости на 75,13%. Увеличение ХПК в среднем в три раза, нефтепродуктов в четыре раза. Увеличение общего солесодержания на 50,69%. Уменьшение сульфатов на 14,44%, Для поддержания водородного показателя РН= 10,0 доза щелочных стоков составляет 150-160 мл на 1000 мл условно-чистых стоков.

Таблица 4

Результаты лабораторных данных смеси условно-чистых стоков и щелочных стоков.

Номер пробы	Наименование показателей качества смеси УЧС и ЩС
	рН	Взвешенные вещества мг/л	Жесткость общая мг-экв/л	Жесткость кальциевая мг-экв/л	ХПК мг/л	Эфиро-извлекаем мг/л	Нефте- продукты мг/л	Сульфа-ты мг/л	Хлори- ды мг/л	Общее солесод. мг/л
1	8,40	40,00	6,84	4,32	57,60	4,50	-	-	-	-
2	8,40	32,00	7,56	5,14	36,80	3,80	-	-	-	-
3	8,40	33,00	7,65	5,48	41,2	4,15
Средн. знач.	8,40	35,0	7,35	4,98	45,20	4,15	-	-	-	-
4	10,0	55.00	3,74	1,44	83,0	-	0,89	231,0	71,75	-
5	10,0	53,00	3,70	1,45	70,00	-	0,80	252,0	60,97	-
6	10,0	57,00	3,72	1,43	79,00	-	0,95	231,0	82,50	1100,00
Средн. знач.	10,0	55,0	3,72	1,44	77,50	-	0,88	231,0	71,74	1100,00

Примечание: 1 Доза щелочных стоков составляет 150-160 мл условно-чистых стоков для поддержания водородного показателя рН=10

3.2. Процесс отстаивания

Отстаивание применяют для осаждения из сточных вод грубодисперсных примесей. Осаждение происходит под действием силы тяжести. Как правило, сточные воды, содержащие взвешенные примеси, имеют частицы различной формы и размера. Такие воды представляют собой полидисперсные гетерогенные агрегативно-неустойчивые системы. В процессе осаждения размер, плотность и форма частиц, а также физические свойства системы изменяются. Кроме того, при слиянии различных по химическому составу сточных вод, могут образоваться твердые вещества, в том числе и коагулянты, что также оказывает влияние на форму и размеры частиц.

Свойства сточных вод отличаются от свойств чистой воды, в частности, более высокими значениями вязкости и плотности.

При отстаивании сточных вод наблюдается стесненное осаждение, которое сопровождается столкновением частиц, трением между ними и изменением скоростей как больших, так и малых частиц. Скорость стесненного осаждения меньше скорости свободного осаждения вследствие возникновения восходящего потока жидкости и большей вязкости среды. Скорость осаждения полидисперсной системы непрерывно изменяется во времени.

Динамика процесса отстаивания изучалась на условно чистых стоках и на смеси условно-чистых и щелочных стоков при разных рН (8,4 и 10,0). Отстаивание проводили в стандартном мерном цилиндре, высота слоя стока 50 см.

Программа испытаний:

- отстаивание УЧС- 30 мин; 60 мин; 90 мин.

- отстаивание УЧС + ЩС - 30 мин; 60 мин; 90 мин.

Проанализировали исходные и осветленные условно-чистые стоки на : РН, механические примеси, эфироизвлекаемые соединения. Динамику процесса отстаивания смеси условно-чистых стоков и щелочных стоков определяли по изменению показателей: взвешенные вещества, жесткость общая, жесткость кальциевая, эфироизвлекаемые, щелочность, нефтепродукты, сульфаты, ХПК и хлориды

Как видно по результатам лабораторных исследований, отстаивание условно-чистых стоков (табл.5) приводит к осветлению в соответствии с данными, приведенными в нормативно-технической литературе. Эффективность очистки от взвешенных веществ при 30 мин. отстаивании составляет 40%, при 60 мин. отстаивании 80%, при 90 мин. отстаивании 90%. Зарегистрировано уменьшение по ХПК при 90 мин. отстаивании на 28 %.

При изучении процесса отстаивании смеси условно-чистых стоков и щелочных при рН= 8,4 выявлены несколько худшие результаты. Но при смещении водородного показателя рН=10,0 эффективность очистки при 60 мин. отстаивании смеси условно-чистых стоков и щелочных стоков составляет 64% (табл.6). Жесткость общая при 60 мин. отстаивании в среднем снижается незначительно (9,95%), жесткость кальциевая в целом не меняется. ХПК снижается на 42%, хлориды на 8,15%.

Таблица 5

Результаты лабораторных данных процесса отстаивания условно-чистых стоков

Номер пробы	Наименование показателей качества УЧС
	рН	Взвешенные Вещества мг/л	Жесткость Общая мг-экв/л	Жесткость Кальциевая мг/л	ХПК мг/л	Эфиро- Извлекаемые мг/л
1	2	3	4	5	6	7
Исходная УЧС
1	7,31	50,0	7,02	5,76	43,0	4,3
2	7,86	42,0	8,13	6,12	35,6	3,1
3	7,60	30,0	8,7	7,04	24,3	3,4
Среднее значение	7,59	40,6	7,95	6,30	34,3	3,6
Отстаивание 30 мин.
1	7,00	32,0	8,11	8,31	30,6	-
2	7,21	26,00	8,90	8,14	28,9	-
3	7,15	32,00	7,83	8,39	32,4	-
Среднее значение	7,12	30,00	8,28	8,28	30,6	-
Отстаивание 60 мин.
1	7,04	9,0	8,6	6,60	31,7	2,2
2	7,11	11,0	7,9	6,54	32,2	2,3
3	7,30	10,0	9,0	7,02	29,7	2,7
Среднее значение	7,15	10,0	8,5	6,72	31,6	2,4
Отстаивание 90 мин.
1	7,20	7,2	6,11	5,90	31,0	1,6
2	7,00	4,6	5,98	6,21	22,0	1,2
3	7,25	3,2	6,27	5,17	22,0	1,6
Среднее значение	7,15	5,0	6,12	5,76	25,0	1,0

Таблица 6

Динамика процесса отстаивания смеси условно-чистых стоков и щелочных стоков

Номер пробы	Наименование показателей качества смеси УЧС и ЩС
	рН	Взвешенные вещества мг/л	Жесткость общая мг-экв/л	Жесткость кальциевая мг-экв/л	ХПК Мг/л	Эфиро-извлекаем мг/л	Нефте- продукты мг/л	Сульфа-ты мг/л	Хлори- ды мг/л	Общее солесод. мг/л
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
Исходная УЧС + ЩС
1	8,40	35,0	6,02	4,6	58,0	5,1	0,72	265,0	82,0	-
2	8,40	52,0	7,16	5,0	54,6	3,6	0,84	237,0	-	-
3	8,40	33,0	7,34	3,3	60,2	4,8	0,84	254,0	83,0	-
Среднее значение	8,40	40,0	6,84	4,3	57,6	4,5	0,80	252,0	82,5	-
Отстаивание 30 мин.-
1	8,11	24,0	6,80	5,1	49,2	-	0,58	185,0	74,8	-
2	8,20	20,0	7,1	3,8	54,9	-	0,68		80,0	-
3	8,14	16,0	6,5	4,6	50,7	-	0,66	215,0	72,0	-
Среднее значение	8,15	20,0	6,80	4,5	51,6	-	0,64	202,0	75,6	-
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
Отстаивание 60 мин
1	8,00	16,0	6,84	4,5	38,5	3,5	0,44	170,2	72,5
2	8,4	13,5	6,50	4,4	42,5	3,3	0,50	164,8	71,6
3	8,2	15,5	6,70	4,0	39,0	3,4	0,44	170,2	68,3
Среднее значение	8,20	15,0	6,68	4,3	40,0	3,4	0,46	168,4	70,8
Отстаивание 90 мин
1	8,24	14,0	6,4	4,4	40,0	3,2	0,40	158,4	70,2
2	7,94	16,0	6,54	3,8	38,2	3,2	0,39	162,4	69,2
3	8,42	14,0	7,04	3,8	38,2	2,6	0,35	159,2	71,5
Среднее значение	8,20	14,0	6,66	4,0	38,8	3,0	0,38	160,0	70,3

3.3. Процесс фильтрации.

Фильтрование применяют для выделения из сточных вод в основном грубо- и мелкодисперсных примесей удаление которых отстаиванием затруднено. Разделение фаз ведут при помощт пористых перегородок, пропускающих жидкость и задерживающих диспергированную фазу, под действием гидростатического давления столба жидкости, повышенного давления до перегородки и вакуума после перегородки. Выбор перегородок зависит от свойств сточной воды, температуры, давления фильтрования и конструкции фильтра.

По характеру механизма задерживания взвешенных частиц различают два вида фильтрования: фильтрование через пленку (осадок) загрязнений, образующегося на поверхности фильтрующего зернистого слоя, называемого загрузкой; фильтрование без образования пленки загрязнений. В первом случае задерживаются частицы размер которых больше пор материала, а затем образуется слой загрязнений, который является также фильтрующим материалом. Такой процесс характерен для так называемых медленных фильтров, которые работают на малых скоростях фильтрования. Во втором случае фильтрование происходит в толще фильтрующего материала силами прилипания. Такой процесс характерен для скоростных фильтров.

Процесс фильтрации проводили на модели кварцевого фильтра. В качестве загрузочного материала использовали кварцевый песок. Высоту рабочего слоя определили 100 см. Фильтрации подвергли осветленные стоки и смесь фильтрата и речной воды.

Программа испытаний.

1. Фильтрат УЧС + ЩС. Скорость фильтрации 3 мм/с; 6 мм/с; 9 мм/с.

2. Смесь фильтрата УЧС + ЩС с РВ. Пропорции 1:1. Скорость фильтрации 3 мм/с; 6 мм/с; 9 мм/с.

Результаты лабораторных данных по исследованию процесса фильтрации смеси условно-чистые стоки и щелочные стоки при рН =10 представлены в таблице 7.

Фильтрации подвергалась смесь после 60 мин. отстаивания со скоростью фильтрации 3 мм/сек; 6 мм/сек; 9 мм/сек. Как видно по результатам анализов фильтрация дает на выходе высокое качество очистки. При фильтрации происходит незначительное снижение рН. Зарегистрировано снижение общей жесткости в среднем на 21,4%, кальциевой жесткости на 23,9%, снижение ХПК в среднем на 67%, щелочности на 10%. Показатели по сульфатам, хлоридам, общей жесткости, кальциевой жесткости меняются незначительно. Концентрация взвешенных веществ менее 3 мг/л. Оптимальная скорость фильтрации смеси условно-очищенных и щелочных стоков - 6 мм/сек.

Результаты лабораторных данных процесса фильтрации смеси фильтрата и речной воды приведены в таблице 8. Испытания были выполнены в пропорциях 1:1, рН смеси 8,9. По отношению к речной воде наблюдается увеличение сульфатов на 18%, жесткость общая снижается на 23,5%, жесткость кальциевая снижается на 26,4%, хлориды уменьшаются на 6,0%, общее солесодержание увеличивается на 14,6%. При фильтровании смеси фильтрата и речной воды скорости фильтрации 6 мм/сек. Качественные показатели: рН, сульфаты, жесткость общая, жесткость кальциевая, хлориды, общее солесодержание меняются не значительно. Взвешенные вещества отсутствуют.

Процесс восстановления параметра рН очищенной смеси условно-очищенных стоков и щелочных стоков после процесса фильтрации приведен в таблице 9. Восстановление рН путем добавления серной кислоты 0,2 н. раствора приводит к некоторому увеличению сульфатов примерно на 10,7% и снижению общей жесткости на 25,74%, кальциевой жесткости на 25,7%.

Таблица 7

Результаты лабораторных данных процесса фильтрации смеси условно-чистых и щелочных стоков

Скорость Фильтрации Смеси УЧС + ЩС	Наименование показателей качества
	ХПК мг/л	рН	Щелоч ность мг-экв/л	Суль- фаты мг/л	Жест- кость мг-экв/л	Жесткость кальциевая мг-экв/л	Нефте- прод. мг/л	Взвешен. в-ва мг/л	Хлори- ды мг/л	Общее соле- содер. мг/л
Исходная Смесь УЧС + ЩС (отстаивание 60 миню)	100	10,0	8,0	168,4	4,30	2,30	0,1	< 3	60,97	926
3 мм/сек.	54,0	9,45	7,4	160,5	3,60	2,30	0,0095	< 3	60,97	926
6 мм/сек.	43,0	9,20	7,0	156.6	3,38	1,75	0,008	< 3	60,84	920
9 мм/сек.	43,7	9,10	7,2	156,0	3,45	1,70	0,0083	< 3	60,94	920

Таблица 8

Результаты лабораторных данных процесса фильтрации смеси фильтратов и речной воды

Наименование процесса	Наименование показателей качества
	ХПК мг/л	рН	Щелоч ность мг-экв/л	Суль- фаты мг/л	Жест- кость мг-экв/л	Жесткость кальциевая мг-экв/л	Нефте- прод. мг/л	Взвешен. в-ва мг/л	Хлори- ды мг/л	Общее соле- содер. мг/л
Фильтрат (УЧС + ЩС ) при V= 6 мм/сек.	20,00	9,70	-	168,4	3,09	1,44	0,315	< 3	60,97	920,0
Фильтрат + РВ Пропорция 1:1	22,0	8,87	-	126,3	5,40	3,74	0,155	< 3	55,3	710,0
Скорость фильтрации 6 мм/сек.	18,0	8,86	-	126,0	5,00	3,70	0,18	< 3	55,3	710,0

Таблица 9

Восстановление рН очищенных условно-чистых и щелочных стоков после процесса фильтрации.

№ пробы	Доза кислоты	Наименование показателей качества
		ХПК мг/л	рН	Щелоч ность мг-экв/л	Суль- фаты мг/л	Жест- кость мг-экв/л	Жесткость кальциевая мг-экв/л	Нефте- прод. мг/л
1	1,8	44,0	8,20	7,2	212,0	2,77	1,44	-
2	1,9	48,0	7,90	6,8	236,0	1,62	1,08	-
3	0,5	38,5	7,90	6,8	278,0	2,88	1,38	-
4	0,5	41,5	8,20	6,4	236,8	2,75	1,30	-
Среднее значение		43,0	8,05	6,8	240,9	2,51	1,30	-

3.4. Процесс сгущения и центрифугирования.

Сгущению подвергается осадок после отстаивания сточных вод. Сгущение происходит путем дополнительного отстаивания в стандартном мерном цилиндре, высота слоя- 50 см. Для определения полноты осаждения определяли влажность исходного осадка и сгущенного осадка.

Программа испытаний.

- осадок после 30 мин. отстаивания. Сгущение осадка в течение 4 час.; с.

- осадок после 60 мин. Отстаивания, Сгущение осадка в течение 4 час.

- осадок после 90 мин. Отстаивания, Сгущение осадка в течение 4 час.

Результаты экспериментальных данных по исследованию осадка условно-чистых стоков и смеси условно-чистых и щелочных стоков показали (табл.10) , что содержание взвешенных веществ в осадке отстоя смеси условно-чистых и щелочных стоков в течение 60 мин. Составляет 243,0 мг/л., эфироизвлекаемых- 22,1 мг/л.

Далее осадок подвергался сгущению в течение 4 часов. Осадок мелкодисперсный с небольшим содержанием углеводородов. Влажность осадка условно-чистых вод составляет 96,1%; влажность осадка смеси условно-чистых и щелочных составляет 95,5%.

Осаждение взвешенных частиц под действием центробежной силы проводится в гидроциклонах и центрифугах. Для очистки сточных вод, как правило, используют напорные и открытые гидроциклоны.

При вращении жидкости в гидроциклонах на частицы действуют центробежные силы, отбрасывающие тяжелые частицы к периферии потока; силы сопротивления движущегося потока, гравитационные силы и силы инерции.

Процесс центрифугирования проводился в течение 3 мин. Со скоростью вращения 300 об/мин. на лабораторной центрифуге. Осадок достаточно хорошо уплотняется и отдает воду при центрифугировании. Так влажность кека после сгущения осадка условно-чистых стоков в течение 4 часов составила 88,0%, смеси условно-чистых и щелочных стоков- 85,6%. При этом влажность осадка Условно-чистых стоков уменьшается на 7,76%, смеси условно-чистых и щелочных стоков- 9,90%.

Объем осадка, в результате сгущения и центрифугирования уменьшился в 600 раз ( в 187,5 раза -сгущение, центрифугирование по отношению к сгущению еще в 3,2 раза).

Таблица 10

Результаты экспериментальных данных по исследованию осадка.

Наименование потока	Наименование показателей осадка
	Взвешенные вещества мг/л	Эфироизвле каемые мг/л	Влажность %
Осадок после отстоя УЧС (60 мин)	233,0	19,8
Осадок после отстоя УЧС + ЩС (60 мин)	223,0	22,1
Осадок после отстоя УЧС + ЩС (90 мин)	200,0	200,0
Осадок после отстоя УЧС (60 мин) повторное отстаивание в течение 4 час.			96,1
Осадок после отстоя УЧС + ЩС ( 60 мин.) повторное отстаивание в течение 4 час.			95,5
УЧС (60 мин) повторное отстаивание в течение 4 час. Центрифугирование 3 мин. со скоростью 3000 об/мин.			88,0
Осадок после отстоя УЧС и ЩС (60 мин) Повторное отстаивание в течение 4 час. Центрифугирование 3 мин. со скоростью 3000 об/мин.			85,6

3.5 Обобщение результатов исследований.

Обобщенные результаты изменения содержания взвешенных веществ, жесткости общей, жесткости кальциевой, ХПК в потоках: условно-чистых стоков; щелочных стоков, речной воды; смеси Условно-чистых щелочных стоков при рН=8,4 и 10,0; отстаивание условно-чистых стоков; отстаивание смеси условно-чистых и щелочных стоков при рН=8,4 и 10,0; фильтрование смеси условно-чистых и щелочных стоков при рН=10, скорости фильтрации 6 мм/сек.; повторное фильтрование фильтрата и речной воды в соотношении 1:1 приведены в таблице 11.

Таблица11

Обобщенные результаты изменения содержания взвешенных веществ, жесткости общей, жесткости кальциевой, ХПК в исследуемых потоках

Наименование потока	Взвешенные вещества мг/л	Жесткость Общая мг-экв/л	Жесткость кальциевая мг-экв/л	ХПК, мг/л
1	2	3	4	5
Условно-чистые стоки	30,0	8,7	7,04	24,3
Щелочные стоки	62,50	-	-	588,60
Речная вода	16,80	6,73	4,50	4,60
УЧС + ЩС рн=8,4	35,0	7,86	5,60	57,60
УЧС + ЩС рн=10	55,00	3,72	1,44	77,50
Отстаивание УЧС 60 мин.	20,0	8,50	6,72	20,00
Отстаивание УЧС + ЩС 60 мин. рН =10,0	20,0	3,35	1,44	45,00
Фильтрование УЧС + ЩС рН=10 Vф = 6 мм/сек.	Менее 3	3,35	1,44	23,0
Восстановление рН Смеси УЧС + ЩС После фильтрации	-	2,50	1,30	43,0
Фильтрат + РВ 1:1	5,0	5,45	3,56	20,0
Повторное фильтрование	Менее 3	5,20	3,45	19,0

IV. ЭКОЛОГО - ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

4.1. Платежи за использование водными объектами.

В России действует весьма разветвленная система платежей за пользование природными ресурсами. Для субъектов хозяйственной деятельности платным является пользование всеми основными природными ресурсами: земельными, лесными, объектами животного мира и водными биологическими ресурсами, месторождениями полезных ископаемых./45/

В настоящее время в Российской федерации, согласно Федерального закона «О плате за пользование водными объектами» плата взимается за:

- забор воды из водных объектов;

- удовлетворение потребностей в воде гидроэнергетики;

- использование акватории водных объектов для лесосплава, добычи полезных ископаемых, организованной рекреации, размещения плавательных средств, коммуникаций, зданий, сооружений, установок и оборудования для проведения буровых, строительных и иных работ;

- осуществление сброса сточных вод в водные объекты.

При этом минимальные и максимальные ставки платы за пользование водными объектами по бассейнам рек, озер, морям, экономическим районам России устанавливаются централизованно Правительством РФ. Так, в настоящее время за забор из поверхностных водных источников 1 тыс.м3 воды минимальная и максимальная ставки соответственно равны 30,0-176,0 руб. На этой основе законодательными (представительными) органами субъектов Российской Федерации определяются конкретные ставки платы по категориям плательщиков в зависимости от вида пользования водными объектами, их состояния и т.п. Суммы платы включается в себестоимость продукции (работ, услуг). /46,47/

Платежи за сбор воды из водных объектов, а также за сброс сточных вод доводятся до плательщиков в совокупности с лимитами водопользования (месячными и годовыми). При превышении этих лимитов ставки платы в соответствии с Законом « О плате за пользование водными объектами» увеличиваются в 5 раз в сравнении с базовым уровнем. Одновременное применение платежей и экологических нормативов является примером совместного использования экономических и административных подходов к управлению природопользованием. И такой порядок призван стимулировать охрану и рациональное использование водных ресурсов. Пользование водными объектами, как и недрами, осуществляется на основе лицензионного договора. При его отсутствии ставки платежей также увеличиваются в 5 раз.

Платежи за пользование водными объектами зачисляются федеральный и бюджет субъекта РФ в пропорции 40 и 60% соответственно. Централизуемые в результате этого средства не менее чем на половину должны направляться на мероприятия по восстановлению и охране водных объектов.

5.2. Расчетная экономия от внедрения предлагаемой схемы:

Эксплутационные расходы приняты условно-постоянными, так как не предполагается увеличение численности обслуживающего персонала и изменения объема потребления воды и энергоносителей. Увеличение потребления электроэнергии предполагается компенсировать за счет установки на существующем насосном оборудовании частотных регуляторов.

1. Сокращение платы за потребленную речную воду от ОАО «НУНПЗ» на:

П= Nгод х С х 1,2 ,

где Nгод - - годовой объем сточных вод, м3/год; отходов, м3;

С- ставка за сброс загрязняющих веществ, руб/м3;

1,2- коэффициент, учитывающий НДС.

П1= 2628000 х 2,1 х 1,2 = 6622560,00 руб.

2. Сокращение платы за очистку сбрасываемых на ОАО «Уфанефтехим» стоков на:

П2 = 2628000 х 6,1 х 1,2 = 19236960,00 руб.

3. Сокращение платы в бюджет за сброс загрязнений со стоками в р.Белая на:

П3 = 2628000 х 0,02 = 52560,00 руб.

4. Сокращение платы в бюджет за пользование водными объектами (речная вода) на:

П4 = 2628000 х 0,2 = 525600,00 руб.

5. Сокращение платы в бюджет за пользование водными объектами (стоки) на:

П5 = 2628000 х 0,035 = 91980,00 руб.

6. Сокращение платы за хранение и размещение отходов. Песок с песколовок на:

П6 = 283 х 16,23 = 4593,09 руб.

Осадок грязевых площадок на:

П7 = 1700 х 433,48 = 736916,00 руб.

7. Расчетная годовая экономия составляет:

Э = П1 + П2 + П3 + П4 + П5 + П6 + П7

Э = 6622560 + 19236960 + 52560 + 525600 + 91980 + 4593,09 + 736916 = 27271169,09 руб.

Расчетная окупаемость предложенной схемы- 1,66 года

V. Безопасность жизнедеятельности

Техника безопасности труда изучает вопросы безопасности и безвредности труда на производстве и является системой организационных и технических мероприятий и средств, с помощью которых предотвращается воздействие на работающих опасных производственных факторов. Она непрерывно связана с техникой производства и организацией труда и занимается изучением не только производственного оборудования и производственных условий, но и трудовых процессов, поведения людей на работе.

5.1. Производственная безопасность

Производственный шум

Шум - это беспорядочное сочетание звуков различной частоты и интенсивности (силы), возникающих при механических колебаниях в твердых, жидких или газообразных средах, воспринимаемых органами слуха человека и вызывающих неприятное субъективное ощущение.

Характер производственного шума зависит от вида его источников: механический - в результате работы различных механизмов; ударный - ковка, клепка; аэродинамический - при движении воздуха по трубопроводам, вентиляционным системам; взрывной - при работе двигателей внутреннего сгорания, дизелей.

Неблагоприятное действие шума на организм зависит от нескольких факторов: длительности, интенсивности, спектрального состава, сопутствующих вредных производственных факторов.

Различают 4 степени шума:

1 степень - шум с интенсивностью до 40-50 дБ, при котором возникают психические реакции;

2 степень - шум с интенсивностью до 60-80 дБ, при котором наблюдаются расстройства вегетативной нервной системы;

3 степень - 90-100 дБ - отмечается понижение слуха;

4 степень - уровень шума выше 120 дБ - повреждение органов слуха.

Человеческое ухо воспринимает звуковые колебания с частотой f = 16…20000 Гц. Колебания с частотой ниже 16 Гц (инфразвук) и выше 20000 Гц (ультразвук) не воспринимаются органами слуха, хотя они в определенной степени оказывают вредное влияние на организм человека.

Воздействие интенсивного шума приводит к головной боли, несистематическому головокружению, снижению памяти, понижению слуховых функций и глухоте, нарушениям сна, снижению производительности труда, значительному нарушению умственной работоспособности.

Нормирование допустимых уровней шума производится в соответствии с ГОСТ 12.1.003 - 88 “Шум. Общие требования безопасности” и СН 3223- 85 “Санитарные нормы допустимых уровней шума на рабочих местах”.

В результате измерений шума получены следующие значения звука:

L1 = 54 дБ, L2 = 52 дБ, L3 = 50 дБ.

Нам необходимо определить средний уровень звука, средние октавные уровни звукового давления постоянного шума, эквивалентные уровни звука. Среднее значение уровней звукового давления определяется по формуле:

Lср = Lсумм - 10 lgn

Суммирование измеренных уровней L1, L2, L3 … Ln производится попарно и последовательно.

по разности двух уровней L1 и L2 по табл. 12 определяем величину добавки DL;

величину добавки DL прибавляем к большему уровню, в результате чего получаем уровень L1,2 = L + DL;

уровень L1,2 таким же образом суммируют с уровнем L3 и получают уровень L1,2,3 и т.д.

результат Lсумм. Округляют до целого числа;

по табл. 13 находим величину 10 lgn для трех уровней и вычисляем окончательный результат.

Таблица 12

Величина добавки

Разность слагаемых уровней L1 и L2, дБ	0	1	2	3	4	5	6	7	8	10
Добавка прибавляе-мая к большему из уровней. ДБ	3	2,5	2,2	1,8	1,5	1,2	1	0,8	0,6	0,4

Таблица 13

Значение 10 lgn в зависимости от n

Число уровней или источников, n	1	2	3	4	5	6	8	10	20	30	50	100
10 lgn, АЕ	0	3	5	6	7	8	9	10	13	15	17	20

Результаты расчетов: 54 - 52 = 2 дБ, т.е. DL = 2,2;

L1,2 = 54 + 2,2 = 56,2 дБ;

56,2 - 50 = 6,2 дБ, т.е. DL = 1

Lсумм. = 56,2 + 1 = 57 дБ;

Значение 10 lgn для трех уровней равно 5.

Окончательный результат 57- 5 = 52 дБ.

Вывод: уровень звука в пределах нормы.

Производственное освещение.

Освещение - использование световой энергии солнца и искусственных источников света для обеспечения зрительного восприятия окружающего мира. В производственных помещениях используется три вида освещения: естественное (источником является солнце), искусственное (когда используются только искусственные источники света), совмещенное или смешанное (одновременное сочетание естественного и искусственного освещения).

Совместное освещение применяется в том случае, когда только естественное освещение не может обеспечить необходимые условия для выполнения производственных операций.

Основным количественным показателем освещения являются: световой поток, сила света, освещенность и яркость.

Для того, чтобы обеспечить требования, предъявляемые действующими нормами (СниП 23-05-95) к освещению производственных помещений (как естественного, так и искусственного), требуется проводить расчет выбранной системы освещения. Целью таких расчетов является обеспечение на рабочих местах достаточного уровня освещения соответствующего нормативному значению качественных показателей систем освещения.

Естественное освещение

Расчет естественного освещения сводится к определению необходимой площади световых проемов (окон, световых фонарей), обеспечивающих нормированные значения К.Е.О (коэффициент естественного освещения), т.е. достаточный уровень освещения.

К.Е.О. - это отношение освещенности в данной точке помещения к одновременной наружной освещенности в условиях рассеянного света, выраженное в процентах.

Необоснованное увеличение остекленных поверхностей, например, сплошное остекление наружных стен может привести к дискомфорту, ухудшению видимости.

“Строительными нормами и правилами” (СниП 23-05-95) рекомендуется определять требуемую площадь светопроемов следующим образом:

Sп = Sn Ен з Кзд / 100 фп r1, где

Sп - площадь световых проемов окон, м2;

Sn - площадь пола, м2;

Ен - нормированное значение К.Е.О., лк;

з - световая характеристика окна, равная площади светового проема в % от площади пола при К.Е.О. = 1% (определяемая в зависимости от соотношения длины помещения к его глубине, а также расстояния от уровня рабочей поверхности до верхнего края окна);

фп - общий коэффициент светопропускания , определяемый как произведе-ние частных коэффициентов светопропускания;

фп = ф1 · ф2 · ф3, где

ф1, ф2, ф3 - соответственно коэффициенты, учитывающие потери света в светопропускающем материале вследствие затенения переплетами, от слоя загрязнения стекла, вследствие затенения несущими конструкциями;

r1 - коэффициент, учитывающий повышение К.Е.О. при боковом освеще-нии за счет света, отраженного от внутренних поверхностей помещения (стен, потолка, рабочих поверхностей).

Кзд - коэффициент, учитывающий затенение окон противостоящими зда-ниями;

Произведем расчёт:

фп = 0,8 · 0,6 · 0,7 = 0,336

Sп = 40 ·1,5 ·11 ·1 / 100 · 0,336 · 1,73 = 11,55 м2.

Это и есть необходимая площадь световых проемов.

Искусственное освещение

Источниками света при искусственном освещении являются газоразрядные лампы и лампы накаливания.

Газоразрядные лампы предпочтительнее для применения в системах искусственного освещения. Световой поток от газоразрядных ламп по спектральному составу близок к естественному освещению и потому более благоприятен для зрения. Однако эти дампы имеют существенные недостатки к числу которых относится пульсация светового потока, благодаря которой возникает стробоскопический эффект, который проявляется в искажении зрительного восприятия объектов. Это явление ведет к увеличению опасности производственного травматизма и делает невозможным выполнение некоторых производственных операций.

Лампы накаливания, в которых свечение возникает путем нагревания нити накала до высоких температур. Недостатком этих ламп является низкая световая отдача и преобладание излучения в желто-красной части спектра, что искажает цветовое восприятие. Все большее распространение получают лампы накаливания с йодным циклом - галоидные лампы, которые имеют лучший спектральный состав света.

Расчет искусственного освещения сводится к определению светового потока одной лампы, исходя из условий создания нормируемой освещенности. Определение светового потока производятся по следующей формуле:

Ф = Ен S K Z / n з, где

Ф - световой поток, лм;

Ен - нормированное значение К.Е.О., лк;

S - площадь освещаемого помещения, м2;

К - коэффициент запаса, учитывающий снижение освещенности, вслед-ствии старения ламп, светильников;

Z - коэффициент минимальной освещенности;

з - коэффициент использования светового потока. Это отношение потока, падающего на расчетную поверхность, к суммарному потоку всех ламп.

Произведем расчёт:

Ф = 1,1 40 1,5 1,1 / 9 60 = 0,135

Освещение помещения соответствует СниП 23-05-95

5.2 Защита населения и территорий от чрезвычайных ситуаций

21.12.1994 г. Был принят закон “О защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера”.

В соответствии с ним Министром РФ по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий была утверждена “Программа подготовки рабочих, служащих, работников сельского хозяйства и неработающего населения к действиям в чрезвычайных ситуациях”./53/

27.07.1995 г. Постановлением Правительства РФ № 738 определен порядок подготовки населения в области защиты от чрезвычайных ситуаций, который устанавливает, что подготовка населения от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера должна осуществляться на предприятиях, в учреждениях, организациях, независимо от их организационно-правовой формы, а также по месту жительства, по соответствующим возрастным или социальным группам.

В результате крупных аварий, катастроф на химических и радиационно-опасных объектах, при перевозке сильнодействующих ядовитых веществ люди, окружающая среда, здания, сооружения, транспортные средства и техника, вода, продовольствие и пищевое сырье могут быть поражены СДЯВ и РВ. Необходимость обеззараживания возникает также при массовых инфекционных заболеваниях людей и животных.

Для того чтобы исключить вредное воздействие на человека и животных радиоактивных, отравляющих, сильнодействующих веществ и болезнетворных микробов, обеспечить нормальную жизнедеятельность, необходимо выполнить комплекс работ по обеззараживанию территорий, помещений, техники, приборов, оборудования, мебели, одежды, обуви, открытых частей тела. Причем делать это надо только в средствах индивидуальной защиты (противогазах, респираторах, перчатках, переднике, сапогах), при строгом соблюдении мер безопасности./54/

Обеззараживание предусматривает, прежде всего, механическое удаление, а также нейтрализацию химическим, физическим способами вредного вещества и уничтожение болезнетворных микробов, угрожающих здоровью и жизни людей. Оно включает выполнение таких работ как: дезактивация, дегазация, дезинфекция зараженных поверхностей, а также проведение санитарной обработки людей.

Дегазация

Дегазация - это уничтожение (нейтрализация) сильнодействующих ядовитых и отравляющих веществ или их удаление с поверхности таким образом, чтобы зараженность снизилась до допустимой нормы или полностью исчезла.

Известно немало способов дегазации, но чаще всего прибегают к механическому, физическому или химическому.

Механический - удаление отравляющего или сильнодействующего вещества с какой-либо поверхности, территории, техники, транспорта и других отдельных предметов. Обычно зараженный слой грунта срезают и вывозят в специально отведенные места для захоронения или засыпают песком, гравием, щебнем.

При физическом способе верхний слой прожигают паяльной лампой или специальными огнеобразующими приспособлениями. Из растворителей используют дихлорэтан, бензин, спирт, керосин, четыреххлористый углерод.

Наибольшее распространение нашел химический способ дегазации, основанный на применении веществ окисляющего и хлорирующего действия-хлорной извести, двухосновной соли гипохлорита кальция (ДС-ГК), дветретиосновной соли гипохлорита кальция (ДТС-ГК), хлористого сульфурила (ХС), монохлорамина Б (ДТ-1), дихлорамина Б (ДТ-2), а из веществ основного характера - едкого натра, аммиака, гашенной извести, сернистого натрия, углекислого натрия, двууглекислого аммония.

Отравляющие вещества

Отравляющие вещества - это химические соединения, которые при применении способны поражать людей и животных на больших площадях, проникать в различные сооружения, заражать местность и водоемы.

По действию на организм человека отравляющие вещества (ОВ) делятся на нервно-паралитические (VX, зарин), кожно-нарывные (иприт), удушающие (фосген), общеядовитые (синильная кислота, хлористый циан), раздражающие (CS, адамсит) и психохимические (BZ).

Отравляющие вещества нервно-паралитического действия

К этой группе относятся в основном фосфорорганические вещества (ФОВ), обладающие высокой токсичностью. Такие вещества способны вызвать поражения при действии через органы дыхания и кожные покровы. Основной причиной поражения является расстройство центральной нервной системы. Наиболее важными представителями являются фосфорил-тиохолины, V-газы и зарин.

V-газы способны проникать через кожу и обладают высокой резорбтивной токсичностью. Для нанесения смертельного поражения человеку достаточно попадания капли вещества весом в несколько миллиграмм на кожу. Их токсичность превышает в несколько раз токсичность других фосфорорганических отравляющих веществ.

Зарин - фторангидрид изопропилового эфира метилфосфиновой кислоты. Поражающее действие зарина проявляется при вдыхании его паров, проникании через кожные покровы, а также употреблении зараженной пищи. При взаимодействии с водой, зарин медленно гидролизуется. Водными растворами едких щелочей зарин гидролизуется с большей скоростью. В результате образуются нетоксичные продукты. Для дегазации используется реакция зарина с водными растворами едких щелочей, аммиака и аминов.