Очистка воздуха от загрязнений
Источники загрязнения атмосферы. Как отмечалось в п. 2.2, в развитых странах основное загрязнение атмосферы, помимо природного, создают тепловые электростанции, металлургические заводы и автотранспорт. Промышленные загрязнения преимущественно связаны с переработкой или сжиганием каменного и бурого угля, а также нефтяных продуктов. Главным загрязнителем городской атмосферы является автотранспорт.
Виды загрязнителей атмосферы. Они указаны в п. 2.2. Согласно ГОСТ 17.2.1.01-76 — это газообразные выбросы в атмосферу (SО2, СО, NOx, углеводороды), жидкие аэрозоли (кислоты, щелочи, растворы солей, жидкие металлы, органические соединения), твердые аэрозоли (канцерогены, свинец и его соединения, пыль, сажа и др.), радиоактивные нуклиды.
Нормирование загрязнений атмосферы. Для оценки степени загрязнения воздушной среды используются следующие виды предельно допустимых концентраций (см. п. 3.4): ПДКрз рабочей зоны, среднесуточная ПДКсс, максимально разовая ПДКмр.
В таблице 4.1 приведены нормируемые значения максимальной разовой ПДКмр и среднесуточной ПДКсс основных видов атмосферных загрязнений. Всего их нормируется около 2000.
Таблица 4.1. ПДК основных видов атмосферных загрязнений (СН 245-71)
|
Вещество |
ПДКмр, мг/м3 |
ПДКсс, мг/м3 |
Вещество |
ПДКмр, мг/м3 |
ПДКсс, мг/м3 |
|
Аммиак |
0,2 |
0,2 |
Свинец |
- |
0,0003 |
|
Оксид углерода |
3 |
1 |
Фенол |
0,01 |
0,003 |
|
Диоксид серы |
0,5 |
0,05 |
Формальдегид |
0,035 |
0,003 |
|
Диоксид азота |
0,085 |
0,04 |
Триоксид фосфора |
0,15 |
0,05 |
|
Сероводород |
0,008 |
- |
Хлор CI2 |
0,01 |
0,003 |
|
Серная кислота |
0,3 |
0,1 |
Сажа (копоть) |
0,15 |
0,05 |
|
Ртуть (металл) |
- |
0,0003 |
Пыль нетоксичная |
0,5 |
0,15 |
Предельно допустимые выбросы. Для каждого проектируемого и действующего предприятия в соответствии с ГОСТ 17.2.3.02-78 устанавливается предельно допустимый выброс (ПД1 вредных веществ в атмосферу с учетом того, что этот выброс вм сте с другими местными источниками загрязнений не создадут пр земную концентрацию примеси См, превышающую ПДК.
Расчет ПДВ горячей смеси (AT >> 0) из труб для максимал ной приземной концентрации См проводится по формулам:
где вспомогательный коэффициент f рассчитывается как:
Здесь Сф — фоновая концентрация примеси, мг/м ; ПДКСС среднесуточная ПДК; ПДВ — предельно допустимая масса вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу в единицу времени; A климатический коэффициент, зависящий от температурной структуры слоев атмосферы и их перемещения, для Сибири он равен 200; F, m, n и r — коэффициенты, которые учитывают скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе (F), условия выхода горячей газовоздушной смеси из устья источника (m, n) и рельеф местности (r); Н — высота источника выброса (трубы) над уровнем земли, м; AT — разность между температурами выбрасываемой газовоздушной смеси и наружного воздуха, оС; V — объем выбрасываемой газовоздушной смеси, м /с, V1 = 0,25nD wo; D — диаметр устья трубы, м; wo — средняя скорость выхода газовой смеси из трубы, м/с.
Для газов и практически не осаждающихся аэрозолей безразмерный коэффициент A равен 1, для аэрозолей при коэффициенте очистки не менее 90% — 2, при очистке 75-90% — 2,5 и при очистке менее 75% — 3. Для равнинного ландшафта коэффициент r = 1. Во многих случаях коэффициент n также равен 1.
Коэффициент m определяется по формуле:
где Мт — масса вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу при сжигании топлива, г/кг; Vr — объем газов, выделяющихся при сжигании топлива, м3/кг. Остальные обозначения приведены выше.
Эффективность очистки воздуха от загрязнений оценивают коэффициентом очистки п, который часто выражают в процентах:
где Свх и Свых — массовые концентрации примесей на входе и выходе аппарата-очистителя; к — коэффициент проскока частиц через аппарат очистки.