Расчеты выбросов загрязняющих атмосферу веществ от объектов очистных сооружений

Назва: 
Расчеты выбросов загрязняющих атмосферу веществ от объектов очистных сооружений

Download

4. Расчеты выбросов загрязняющих атмосферу веществ от  объектов очистных сооружений

4.1. Расчеты выбросов выполняют по уравнениям:

Мi max = 2,905∙FKУCi maxKM∙10-7;                                         (4.1.1.)

Gi max = 6,916∙FKУCi cpKMτ∙ 10-10;                                       (4.1.2.)

где       Мi maxGi max – максимальный и валовый выбросы загрязняющего атмосферу вещества, г/с, т/год;

            F – площадь поверхности объекта очистного сооружения, м2;

            KУ – коэффициент перекрывания объекта очистного сооружения; значения величин коэффициентов KУ приведены в таблицах П.3.1., П.3.2. Приложения 3;

            Ci maxCi cp – максимальное и среднее значение равновесных к составу концентраций загрязняющего вещества, мг/нм3;

            mi – молекулярная масса загрязняющего вещества, уг. ед.;

            tB max, tB cp – максимальная и средняя по году температуры поверхности воды объекта очистного сооружения, оС;

τ – время эксплуатации объекта очистного сооружения, час/год.

Числовые коэффициенты в уравнениях (4.1.1), (4.1.2.) рассчитаны для скорости ветра 4 м/с – для уравнения (4.1.1) и 2,2 м/с – для уравнения (4.1.2.); на высоте 1,5 м от поверхности воды или крыши перекрытия объекта очистного сооружения.

 Числовые коэффициенты уравнений (4.1.1), (4.1.2.) можно пересчитать следующим образом:

для уравнения (4.1.1) – 0,547 ∙ (1,312 + vmax);                                           (4.1.3.)

для уравнения (4.1.2) – 1,969 ∙ (1,312 + vср);                                             (4.1.4.)

где       vmax,  vср – максимальные и средние скорости ветра, измеренные на высоте 1,5 м от поверхности воды или крыши перекрытия.

4.2. Определение равновесных к составу сточной воды на входе очистных сооружений, концентраций загрязняющих веществ над поверхностью стоков.

            Значение концентраций Ci для растворенных в сточной воде веществ рассчитывают по уравнению:

                                   Ci = 1,0566 ∙ PiCBi,                                                             (4.2.1.)

            Для веществ, находящихся в виде пленки на поверхности сточной воды (нефтепродуктов, растворителей), значение Ci рассчитывают по уравнению:

                                   Ci = 58,74 ∙ Pimi,                                                                (4.2.2.)

где       Pi – давление насыщенного пара чистого вещества при tВ, мм рт. ст.;

CBi – массовая концентрация загрязняющего вещества в водах, поступающих на очистку, г/л.

Ci max рассчитывают для максимального значения CBi.

Для растворенных в сточной воде газов вместо параметра Pi используют константу Генри – КГ, мм рт. ст..

Для некоторых веществ значения Pi, КГ приведены в таблице П.2.3., П.2.4. Приложения 2.

Примечание 1. Для нефтепродуктов значения Pi рассчитывают следующим образом:

Pi  = Pi(38)КПСimax ∙ 10-2;                                     (4.2.3.)           

где       Pi(38)  – давление насыщенных паров нефтепродукта при tВ = 38оС, мм рт. ст.;

            КП – коэффициент пересчета давлений с 38оС к 0оС.

КП для бензинов, нефтей и растворителей равен 0,18, для прочих нефтепродуктов – 0,126.

            Давление насыщенных паров определяется согласно ГОСТ 1756-52.

            Сimax  - содержание компонента i в парах нефтепродукта или растворителя, % масс. Значение Сimax определяют натуральными методами.

Примечание 2. Если значения с рассчитанные по уравнениям (4.2.1.), (4.2.2.), (4.2.3.) меньше значений ПДК этих веществ для жилой зоны, расчет максимального массового выброса Мi max  проводить не целесообразно.

Для некоторых разновидностей очистных сооружений величины приведены в таблице П.2.1., П.2.2. Приложения 2.

4.3. Расчет выбросов за период времени, меньший чем год, выполняют по уравнению:

GiПГ = 6,916∙F∙KУ∙ Cicp∙KMτПГ ∙ 10-10;                                                (4.3.1.)

где       GiПГ – выброс за период года, т/период;

            tВ ПГ – средняя за период года температура поверхности воды объекта очистного сооружения, ос;

            τПГ – продолжительность периода, ч.

5. Примеры расчета выбросов загрязняющих атмосферу веществ от  объектов очистных сооружений

5.1. Мазутоловушка мазутного хозяйства котельной

5.1.1. Исходные данные для расчета:

Площадь поверхности объекта F = 80 м2.

Площадь открытой поверхности объекта F0 = 5,5 м2.

Мазутоловушка обогреваемая, температура поверхности воды :

tB max, = + 30оС,

tB cp = +27оС.

Сбор мазута с поверхности воды производится периодически, устройства для постоянного сбора нефтепродукта и декантатор отсутствуют.

Время эксплуатации объекта τ = 5016 ч.

Значение коэффициента KУ определяем по таблице П.1.1 Приложения 1 для соотношения

F0/F = 5,5/80 = 0,06875 KУ = 0,050.

Значения концентраций Ci maxCi cp и mi находим в таблице П.2.1 Приложения 2.

Ci max  = 4500 мг/нм3, Ci cp = 3150 мг/нм3, для углеводородов С12-С19 mi  = 150 уг. ед.

Значение коэффициента KМ проведены в  таблице П.3.1 Приложения 3.  KМ = 0,53.

5.1.2. Расчеты выбросов.

МС12-С19max = 2,905 ∙ 80 ∙ 0,050 ∙ 4500 ∙ 0,53 ∙∙10-7 = 0,0686 г/с;

GС12-С19 = 6,916 ∙ 80 ∙ 0,050 ∙ 3150 ∙ 0,53 ∙∙ 5016 ∙ 10-10  = 0,5675 т/год.                                 

5.2. Вторичный отстойник очистки хозбытовых стоков.

5.2.1. Исходные данные для расчета:

Площадь поверхности объекта F = 50,24 м2.

Площадь открытой поверхности объекта F0 =  13,7 м2.

Температура поверхности воды :

tB max, = + 25оС,

tB cp = +16оС.

Время эксплуатации объекта τ = 8040 ч/год.

Определить выбросы сероводорода.

Значение коэффициента KУ определяем по таблице П.1.1 Приложения 1 для соотношения

F0/F = 13,7/50,24 = 0,273 KУ = 0,2.

Значения концентраций сероводорода  = 70 мг/нм3,  = 41 мг/нм3 и mi = 34 уг. ед.

Значение коэффициента KМ для вторичного источника составляет 0,05.

5.2.2. Расчеты выбросов.

 = 2,905 ∙ 50,24 ∙ 0,2 ∙ 70 ∙ 0,05 ∙∙10-7 = 0,00052 г/с;    

 = 6,916 ∙ 50,24 ∙ 41 ∙ 0,05 ∙ 0,2 ∙∙ 8040 ∙ 10-10  = 0,0057 т/год.     

5.3. Усреднитель химстоков

5.3.1. Исходные данные для расчета:

Площадь поверхности объекта F = 78,5 м2.

Площадь открытой поверхности объекта F0 = 78,5 м2.

Температура поверхности воды :

tB max, = + 29оС,

tB cp = +18оС.

Время эксплуатации объекта τ = 8760 ч/год.

Значения концентраций акрилдонитрила (АКН)  в стоках на входе очистных сооружений  CВmax = 0,005 г/л, CВcp = 0,001 г/л.

По литературным данным:

·        давление насыщенных паров АКН при 0оС Pi = 38 мм. рт. ст.;

·        молекулярная масса 53 уг. ед.

Расчет Ci maxCi cp и ведем по уравнению (4.2.1.)..

Ci max  = 1,0566 ∙ 38 ∙ 0,005 = 0,2 мг/нм3,

Ci cp = 1,0566 ∙ 38 ∙ 0,001 = 0,04 мг/нм3.

5.1.2. Расчеты выбросов.

МАКН max = 2,905 ∙ 78,5 ∙ 0,2 ∙∙10-7 = 0,00019 г/с;

GАКН = 6,916 ∙ 80 ∙ 0,050 ∙ 3150 ∙ 0,53 ∙∙ 8760 ∙ 10-10  = 000076 т/год.  


Приложение 1.

Таблица П.1.1.

Значения величин коэффициентов КУ

F0/F

КУ

F0/F

КУ

F0/F

КУ

0,0001

0,001

0,2000

0,200

0,6000

0,378

0,0005

0,005

0,3000

0,207

0,6500

0,426

0,0010

0,010

0,3500

0,223

0,7000

0,479

0,0050

0,050

0,4000

0,243

0,7500

0,537

0,0100

0,100

0,4500

0,267

0,8000

0,600

0,0500

0,144

0,5000

0,300

> 0,8000

1,000

0,1000

0,200

0,5500

0,336

   

F0 – площадь открытой поверхности объекта очистного сооружения, м2.

Приложение 2.

Таблица П.2.1.

Значения равновесных концентраций загрязняющих атмосферу веществ для некоторых объектов очистки прмышленных стоков

Объекты очистки  стоков

Загрязняющее вещество или группа веществ

Ci max,  мг/нм3

Ci cp, мг/нм3

mi , уг. ед.

От

Углеводороды предельные С110

46580,0

32605,0

65

транспортных

Бензол

1049,8

734,9

78

предприятий

Толуол

855,4

598,8

92

 

Ксилолы

111,8

78,3

106

 

Углеводороды предельные С1219

6100

4270

150

         

От предприятий

Углеводороды предельные С110

43283,2

30298,2

65

по хранению и

Бензол

1253,6

884,5

78

распространению

Толуол

2707,0

1894,9

92

нефтепродуктов

Ксилолы

1346,2

942,3

106

 

Керосин

6100

4270

122

 

Углеводороды предельные С1219

4500

3150

150

         

Мазутное

Углеводороды предельные С1219

4500

3150

150

хозяйство

       
         

От машиностро-

Углеводороды предельные С110

48600,0

34020,0

65

ительных

Масла нефтяные

160

112

290

предприятий

       
         


Приложение 2.

Таблица П.2.2.

Значения равновесных концентраций загрязняющих веществ для объектов очистки хозяйственно-бытовых стоков и объектов биологической очистки промышленных стоков.

Загрязняющее  вещество

Ci max,  мг/нм3

Ci cp, мг/нм3

mi , уг. ед.

Сероводород

70,0

41,0

34

Аммиак

310,0

215,0

17

Метан

2000,0

1500,0

16

Хлор

220,0

150,0

71

Этилмеркаптан

0,0295

0,0205

62

Метилмеркаптан

0,0520

0,0361

48

Примечание 1.
Концентрации  хлора  приведены  для  предвыпускного (последнего в цепи) биопруда. Значение КМ для этих объектов по хлору принимать равным 1.

Примечание 2.

Значение Ci  по аммиаку приведены для хозбытовых сточных вод.

Таблица П.2.3.

Значения константы Генри – КГ для температуры равной 0оС.

Газ, растворенный в воде

КГ, мм рт. ст.

mi , уг. ед.

Окись углерода

26700000

28

Метан

17000000

16

Этан

9550000

30

Этилен

4190000

28

Ацетилен

550000

26

Хлор

204000

71

Сероводород

203000

34

Бром

162000

160

Двуокись серы

12500

64

Хлористый водород

1850

36

Аммиак

1560

17


Таблица П.2.4.

Значения Рi для некоторых веществ при температуры равной 0оС.

Вещество

Рi, мм рт. ст.

mi , уг. ед.

Ацетальдегид

330

44

Ацетон

69

58

Ацетонитрил

25

41

Бензол

21

78

Бутилацетат

7

116

Бутадиен

780

54

Бутан

760

58

Бутанол

11

74

Бутилен

800

56

Гексан

49

86

Гептан

9

100

Диизопропиловый эфир

50

102

Диэтиловый эфир

210

74

Изооктан

15

114

Изопентан

215

72

Изопрен

180

68

Изопропанол

8

60

Ксилол

1

106

Метанол

28

32

Метилакрилат

11

86

Муравьиная кислота

14

46

Октан

3

114

Стирол

1

104

Толуол

8

92

Уксусная кислота

4

60

Фенол

1

84

Фурфурол

1

96

Этанол

15

46

Этилацетат

22

88


Приложение 3.

Таблица П.3.1.

Значения коэффициентов КМ для некоторых объектов очистки промышленных стоков.

(в редакции дополнения от 21 января 1999 г. № 9)

Объекты очистных сооружений

КМ

На входе очистных сооружений установлены устройства для сбора нефтепродуктов с поверхности сточной воды

Устройства не установлены

Песколовки, ливнесброс, приемнораспределительная камера.

Усреднитель стоков

1

1,5

Нефтеловушка, мазутоловушка, первичный отстойник

0,05

0,53

Пруды дополнительного отстоя, вторичный отстойник, фильтры

0,01

0,09

Флоратор

0,01

0,08

Шламонакопитель

-

0,02

Аварийный амбар

-

0,05

Объекты биологической очистки.

-

0,03

Примечание.
               К устройствам для сбора нефтепродуктов с поверхности воды  относятся:  резервуары статического отстоя, декантаторы, локальные ловушки.


Таблица П.3.2.

Значения коэффициентов КМ для некоторых объектов очистки хоз-бытовых стоков.

Объекты очистных сооружений

КМ

Песколовки, распределительные камеры

1,00

Первичные отстойники, преаэраторы

0,55

Аэротенки

0,7

Вторичные отстойники

0,05

Илоуплотнители

1,00

Резервуары осадка и ила

1,00

Песковые площадки

0,4

Иловые площадки

0,5

Биопруды

0,015

Литература

  1. Временная методика расчета количества загрязняющих веществ, выделяющихся от неорганизованных источников станций аэрации бытовых сточных вод. М., "Радар", 1994.
  2. Методические указания по расчету валовых выбросов в атмосферу для предприятий нефтепереработки и нефтехимии. (РД-17-89). М., Миннефтехимпром, 1990.
  3. Методика расчета вредных выбросов в атмосферу из нефтехимического оборудования. (РМ 62-91-90). Воронеж, "Гипрокаучук", 1991.
  4. Руководство по контролю источников загрязнения атмосферы – ОНД-90. С.-П., 1992.
  5. Методические указания по определению и расчету выбросов из основных источников предприятий нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. М., Миннефтехимпром, 1984.


ДОПОЛНЕНИЕ

к "Временным методическим указаниям по определению выбросов загрязняющих атмосферу веществ от объектов очистных сооружений" 0212.13-97
 
1. Раздел 4.1. дополнить:
 
Расчет максимальных  выбросов - Мi max - для песковых и иловых площадок выполняют по уравнению:
 

Мi max = 2,905∙ [F1KM1  + (FF1) ∙ KM2]KУCi max∙10-7;                 (4.1.5.)

где:
F1 - площадь поверхности свежезаполненных площадок, кв.м;
KM1 - значение коэффициента KM для стадии заполнения карт;
KM2 - значение коэффициента KM для стадии хранения осадка.
Величину F1 вычисляют следующим образом:
 
                               F1 = 

,                                                                                (4.1.6)

где:
V ОСАДОК max. - наибольший из объемов выгрузки осадка из какого-либо отстойника, м3.
Расчет валовых выбросов - Gi max -  для  песковых  и  иловых площадок выполняют по уравнению:

Gi max = 6,916KУCi cp[ KM1 (48 ∙ F2+ 24 ∙ F3) +  KM2 (F t - 48 ∙ F2- 24 ∙ F3)]

τ∙ 10-10;                                                                                                (4.1.7.)

где:
F2 - суммарная площадь заполнения за теплый период года, м2;
F3 - то же, за холодный период года, м2.
 
Величины F2; F3 вычисляют следующим образом:
                               F2 = 

,                                                                           (4.1.8)

                               F3 = 

,                                                                           (4.1.9)

где:

,   - объемы поступившего на площадки осадка за теплый и холодный периоды года, м3.

 
               Для  тех  объектов  очистных  сооружений, у которых поверхность покрыта  льдом  в  холодное  время  года,  время  эксплуатации - t - уменьшают  на  величину, равную продолжительности нахождения льда на их поверхности, часов/в год.
 
Для  объектов  совместной  биологической очистки промышленных и хозбытовых стоков берут величины Ci maxCi cp. из таблицы П.2.2.
 
2. Раздел 4.2 дополнить:
               Текст  методики,  расположенный  между  уравнениями 4.2.1-4.2.2 изложить в следующей редакции:
               "Для очистных сооружений, имеющих в своем составе устройство для сбора с поверхности сточной воды пленки нефтепродуктов, растворителей и т.п. (нефтеловушки, мазутоловушки, флотаторы и т.д.) значения Сi рассчитывают по уравнению:" 
               Дополнения и изменения к Примечанию 1 пункта 4.2.: 
               Фразу "Кt  для бензинов, нефтей  ..."  изложить  в  следующей редакции: "Кt для жидкостей с PS(38) > 0 мм.рт.ст.  равно - 0,18,  для жидкостей с PS(38) < 0 мм.рт.ст. равно - 0,126.
               Последний абзац дополнить - после слов "определяют натуральными методами"  -  "Для  определения  PS(38)  пробы жидкостей берут из устройств, служащих для накопления и хранения уловленных нефтепродуктов, растворителей и т.п.".
 
3. Таблицу П.2.2 изложить в следующей редакции:
 
Значения равновесных концентраций загрязняющих веществ для объектов очистки хозяйственно-бытовых стоков и объектов биологической очистки промышленных стоков.
 

Загрязняющее  вещество

Значения рН (водородного показателя сточных вод)

mi , уг. ед.

менее 6,8

6,8-7,2

более 7,2

Ci max,  мг/нм3

Ci cp, мг/нм3

Ci max,  мг/нм3

Ci cp, мг/нм3

Ci max,  мг/нм3

Ci cp, мг/нм3

Сероводород

70,0

41,0

2,1

1,2

0,4

0,3

34

Аммиак

3,1

2,2

9,3

6,5

310,0

215,0

17

Метан

2000,0

1500,0

2000,0

1500,0

2000,0

1500,0

16

Хлор

220,0

150,0

220,0

150,0

110,0

75,0

71

Этилмеркаптан

0,0295

0,0205

0,0020

0,0014

0,0007

0,0005

62

Метилмеркаптан

0,0520

0,0361

0,0035

0,0024

0,0012

0,0008

48

Примечание 1 к таблице П.2.2 изложить в следующей редакции:
Концентрации  хлора  приведены  для  контактного резервуара или подобного  объекта. Значение КМ для этих объектов по хлору принимать равным 1.
 
 
4. Таблицу П.2.4 дополнить:

Вещество

Рi, мм рт. ст.

mi , уг. ед.

Неиндифицированные нефтепродукты, растворенные в воде, нормируют как углеводороды предельные С1-С10   

165

65

 


 
5.  Таблицу П.3.1 изложить в следующей редакции:
Значения коэффициентов КМ для некоторых объектов очистки промышленных стоков.

Объекты очистных сооружений

С поверхности сточных вод, поступающих на очистку; удалены пленкообразующие вещества (нефтепродукты, растворители и т.п.)

С поверхности сточных вод, поступающих на очистку; не удалены пленкообразующие вещества

КМ

КМ1

КМ2

КМ

КМ1

КМ2

1

2

3

4

5

6

7

Песколовки, ливнесброс, приемнораспределительная камера.

Усреднитель стоков

1

-

-

1,5

-

-

Нефтеловушка, мазутоловушка, первичный отстойник

0,05

-

-

0,53

-

-

Пруды дополнительного отстоя, вторичный отстойник, фильтры

0,01

-

-

0.01

-

-

Флораторы

0,009

-

-

0,009

-

-

Шламонакопитель

0,01

-

-

0,01

-

-

Аварийный амбар. Сброс неочищенных вод

0,05

-

-

0,05

-

-

Аварийный амбар. Сброс сточных вод после нефтеловушек

0,01

-

-

0.01

-

-

Объекты биологической очистки. Без подачи хоз.-бытовых стоков

0,03

-

-

0,03

-

-

Объекты совместной биологической очистки хоз.-бытовых и промышленных стоков. Камеры смешения

0,3

-

-

0,3

-

-

Аэротенки, первичные отстойники

0,25

-

-

0,25

-

-

Вторичные отстойники

0,02

-

-

0,02

-

-

Биопруды

0,0007

-

-

0,0007

-

-

Песковые и иловые площадки

-

0,0075

0,0010

-

0,0075

0,0010

Примечание.
               К устройствам для удаления (сбора) пленкообразующих веществ относятся  локальные очистные сооружения, резервуары статического отстоя, декантаторы.
               Для веществ, не образующих пленки на поверхности сточных вод (большей  плотности, чем вода, хорошо растворимых в воде), следует использовать величины коэффициентов КМ для сточных вод, с поверхности которых удалены пленкообразующие вещества.
 
6.      Таблицу П.3.2 изложить в следующей редакции:
 

Объекты очистных сооружений

КМ

КМ1

КМ2

Песколовки, распределительные камеры

1,00

-

-

Первичные отстойники, преаэраторы

0,03

-

-

Аэротенки

0,07

-

-

Вторичные отстойники

0,005

-

-

Илоуплотнители

0,06

-

-

Резервуары осадка и ила

0,05

-

-

Песковые площадки

-

0,04

0,001

Иловые площадки

-

0,05

0,001

Биопруды

0,0003

-

-

 

Download