Задача 1. Расчет требуемой степени очистки производственных стоков

Стр 1 из 3Следующая ⇒

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ДОНСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра «Безопасность технологических процессов и производств»

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

для выполнения контрольной работы

по дисциплине «Экология»

для направлений подготовки (специальностей)

030301, 100301, 110301, 110302, 160303, 180301, 230302,

230303, 240304, 430301, 430302, 430303

заочной формы обучения

Ростов-на-Дону

ДГТУ

2018

УДК 577.4:629.113

Составители: кандидат технических наук, доцент А.В. Рамзаев

кандидат химических наук, доцент Т.Н. Савускан

Метод. указания для выполнения контрольной работы по дисциплине «Экология» / Под общ. ред. А.В. Рамзаева. – Ростов н/Д: Издательский центр ДГТУ, 2018. – 16 с.

Изложены цели, задачи, требования к содержанию контрольной работы по дисциплине «Экология».

Предназначены для бакалавров и специалистов для направлений подготовки 030301, 100301, 110301, 110302, 160303, 180301, 230302, 230303, 240304, 430301, 430302, 430303 заочной формы обучения.

УДК 577.4:629.113

Печатается по решению редакционно-издательского совета

Донского государственного технического университета

Научный редактор д-р. тех. наук, профессор Д.М. Кузнецов

Ответственный за выпуск зав. кафедрой «Безопасность технологических

процессов и производств» д-р техн. наук, профессор С.Л. Пушенко

_____________________________________________________

В печать ___.___.20___ г.

Формат 60×84/16. Объем ___ усл. п. л.

Тираж ___ экз. Заказ №. ___.

_____________________________________________________

Издательский центр ДГТУ

Адрес университета и полиграфического предприятия:

344000, г. Ростов-на-Дону, пл. Гагарина, 1

технический университет, 2018

СОДЕРЖАНИЕ
1. Цель и задачи контрольной работы……………………………..	4
2. Выбор варианта контрольной работы…………………………..	4
3. Содержание и оформление контрольной работы………………	4
4. Задание на выполнение контрольной работы………………….	4
5 Литература………………………………………………………….	14
6. Приложения………………………………………………………	15

1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ

Целью и задачей контрольной работы по дисциплинам «Экология» и «Промышленная экология» является изучение общего и целостного представления об экологии как главной научной основе природопользования при решении проблем оптимизации технологических и проектно-конструкторских задач, исходя из минимума ущерба природе и здоровью человека.

2. Алгоритм выбора ВАРИАНТА КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ

Номер варианта для выполнения контрольной работы определяется порядковым номером студента в списке группы.

3. СОДЕРЖАНИЕ И ОФОРМЛЕНИЕ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ

Контрольная работа должна содержать:

Титульный лист установленного образца (Приложение 1) с подписью студента.

Содержание – где отражается перечень вопросов, содержащихся в контрольной работе (Приложение 2).

Введение – где отражаются цели и задачи контрольной работы.

Индивидуальное задание – где излагаются ответы на вопросы контрольной работы в соответствии с вариантом.

Список литературы - при написании контрольной работы необходимо использовать научно-теоретические источники (учебники, учебные пособия, Интернет - сайты и т.п.), которые рекомендуют преподаватели по изучаемым дисциплинам.

Текст должен быть оформлен в текстовом редакторе Word for Windows версии не ниже 6.0. Тип шрифта: Times New Roman Cyr. Шрифт основного текста: обычный, размер 14 пт. Шрифт заголовков разделов: полужирный, размер 16 пт. Шрифт заголовков подразделов: полужирный, размер 14 пт. Межсимвольный интервал: обычный. Межстрочный интервал: одинарный.

Иллюстрации должны быть вставлены в текст. Текст отчета выполняется на листах формата А4 (210x297 мм) без рамки, соблюдая следующие размеры полей: левое - не менее 20 мм, правое - не менее 10 мм, верхнее - не менее 20 мм, нижнее - не менее 20 мм. Страницы следует нумеровать арабскими цифрами, соблюдая сквозную нумерацию по всему тексту. Номер страницы проставляют внизу страницы от центра без точки в конце. Контрольная работа должна содержать 10-20 страниц машинописного текста. Текст работы должен содержать ссылки на литературные источники […], используемые при написании работы и приведенные в списке литературы.

4. ЗАДАНИЕ НА ВЫПОЛНЕНИЕ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ

Общее задание состоит из двух заданий:

1 – студенты пишут реферативную работу, состоящую из 2-х тем (задание на таблицах 4.1–4.2);

2 – проводятся расчет требуемой степени очистки производственных стоков; расчет рассеивания загрязняющих веществ в атмосфере от одиночных стационарных источников загрязнения (варианты для расчета см. табл. 4.4, 4.5).

Таблица 4.1 – Перечень тем для выбора

№ те-мы	Наименование тем
1	2
1	Предмет экологии. Классификация экологии. Задачи экологии (общетеоретические, прикладные, стратегическая).
2	Дать общие понятия об экологических факторах (абиотических, биотических, антропогенных). Сформулировать законы лимитирующих факторов (Либиха, Митчерлиха, Вильмса, Шелфорда).
3	Дать два определения экосистемы. Описать состав экосистемы (биогеоценоз, биоценоз, биотоп, продуценты, консументы, редуценты).
4	Экологическая ниша. Модель экологической ниши Хатчинсона. Экологическое дублирование.
5	Энергетика экосистемы. Описать процесс передачи энергии в биосфере. Закономерности перехода энергии вместе с пищей. Как проявляются первое и второе начала термодинамики применительно к живому организму. Дайте определение термодинамического равновесия. Дайте определение энтропия и негэнтропия.
6	Дайте два определения биологической продуктивности экосистемы, первичной и вторичной продукции, чистой продукции, общей биомассе, единицам ее выражения. Как расходуется биомасса в стабильных экосистемах?
7	Опишите основные типы экологических пирамид и соответствующие правила.
8	Экологическое равновесие. Его виды и признаки. Антропогенное на него влияние.
9	Круговорот (большой, малый) вещества в природе.
10	Описать биохимические циклы углерода, кислорода, азота, фосфора, серы и антропогенное влияние на эти циклы. Функции живого вещества в биосфере. Резервный и обменный фонды круговорота.
11	Учение В. И. Вернадского о биосфере. Опишите три биогеохимических принципа Вернадского и шесть выводов из них. Какие эмпирические обобщения Вернадского Вам известны. Концепция ноосферы.
12	Загрязнение атмосферы. Структура атмосферы. Влияние загрязнения атмосферы на экосистемы.
13	Общие понятия о загрязнении гидросферы. Биологическое загрязнение вод. Химическое загрязнение вод.
14	Особенности загрязнения почв. Эрозия почвы и методы борьбы с ней. Нормирование и контроль загрязнения почв.

Продолжение таблицы 4.1

1	2
15	Тепловое и радиоактивное загрязнение окружающей среды. Экологические последствия радиоактивного загрязнения.
16	Принципиальные направления инженерной защиты окружающей природной среды.
17	Понятия и виды природопользования. Рациональное природопользование. Общие представления о безотходных и малоотходных технологиях.
18	Понятие, предметы и источник экологического права. Экологические правонарушения.
19	Понятие об экологических кризисах и экологических катастрофах.
20	Экологический мониторинг и его задачи. Международное сотрудничество в области экологии.

Таблица 4.2–Исходные данные для первого задания

Варианты	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
Номера тем
1	+														+
2		+												+
3			+										+
4				+								+
5					+						+
6						+
7							+
8								+
9									+
10										+
11	+										+
12		+										+
13			+										+
14				+										+
15					+										+
16						+
17							+
18								+
1 9									+
20										+

Продолжение таблицы 4.2

Варианты	16	17	18	19	20	21	22	23	24	25	26	27	28	29	30
Номера тем
1							+								+
2	+									+
3		+											+
4			+								+
5				+		+
6					+				+
7						+								+
8							+					+
9								+
10									+
11										+
12											+
13												+
14		+											+
15														+
16				+											+
17								+
18			+
1 9					+
20	+

Задача 1. Расчет требуемой степени очистки производственных стоков

1.1 Методика расчета

Оценка требуемой очистки сточных вод (CB) позволяет сделать обоснованный выбор типа и мощности очистных сооружений, вариантов размещения оголовков выпуска (у берега или в стрежень) и их конструктивных особенностей. Участок водоема от места выпуска стоков условно делят на зоны: 1) начального разбавления, в которой скорости истечения стоков ( V _с ) существенно выше скорости потока воды ( V _п ); 2) основного разбавления, в которой V _с = V _п и перемешивание стоков идет за счет турбулентной диффузии; 3) зона самоочищения, которую в расчетах не учитывают. Общее разбавление СВ определяют как произведение краткости начального и основного разбавлении ( п_н и п_o), являющихся результатом перемешивания стоков в 1 и 2 зонах.

Значение п_н определяют по формуле

(1.1)

где d – отношение расчетного диаметра струи к диаметру выпускных отверстий; m - безразмерный коэффициент, величину которого находят по формуле

(1.2)

Р_п и Р_с – плотности соответственно потоков воды водоема и СВ, принимаемые обычно равными единице.

Значение п_o находят как обратную величину коэффициента смешения g (п_o= 1/g) определяемого по формуле

(1.3)

где l_ф– расстояние от выпуска СВ до створа водопользования по фарватеру, км; a - безразмерный коэффициент, учитывающий гидрологические особенности водоема. Значение a находят по формуле

(1.4)

где t – коэффициент, учитывавший место выпуска (при выпуске в стрежень t = 1,5, у берега – 1,0); b – коэффициент извилистости, равный отношению расстояния от места выпуска до створа водопользования по прямой l_п к расстоянию между местом выпуска и створом водопользования по фарватеру – l_ф, Д – коэффициент турбулентной диффузии.

Для условий задания Д вычисляют по формуле

(1.5)

где h .– глубина водоема, м.

Расчетную концентрацию 3В (С_р, мг/л) после полного перемешивания находят по формуле

С_р = С_исх / (п_н × п _o) (1.6)

где С_исх – концентрация 3В в неочищенных стоках, мг/л. Требуемая степень очистки Э₀ определяется по формуле

Э₀ = (С_р– С_пдк) / С_р (1.7)

Значения ПДК для 3В берут из таблицы 4.3.

Таблица 4.3 - Предельно допустимые концентрации некоторых химических веществ воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования.

Вещество	ПДК, мг/л	Вещество	ПДК, мг/л
1	2	3	4
Cu	1,0	Бензол	0,001
Fe	0,3	Толуол	0,024

Продолжение таблицы 4.3

1	2	3	4
Zn	1,0	Аммиак	2,0
Mn	0,1	Ацетон	2,2
Cr	0,05	Хлорпикрин	0,007

Если С_р £ ПДК, то Э₀ не определяют по формуле (1.7) из-за нецелесообразности очистки.

1.2. Задание на расчет

По исходным данным табл. 4.4 определить требуемую степень очистки производственных стоков с максимальным расходом Q _макс содержащих загрязняющие вещества (3В) с концентрацией С_исх, при двух вариантах выпуска – у берега и в стрежень реки. Глубина реки h , минимальный расход воды Q _мин, скорость потока V _п , скорость истечения стоков V _с . Створ водопользования находится от места выпуска на расстоянии l_п по прямой и l_ф по фарватеру. Отношение расчетного диаметра струи к диаметру оголовков равно d , плотности стоков и воды в потоке равны единице. Створ водопользования совпадает со створом полного разбавления. Дать оценку каждому варианту выпуска и определить требуемую степень очистки от загрязнения, превышающего ПДК.

Таблица 4.4 – Исходные данные к задаче 1

Вари- ант	Загрязняющее вещество	Q _мин, м³/с	Q _макс, м³/с	V _с, м/с	V _п, м/с	h, м	l _п, км	l _ф, км	С _исх, мг/л	d
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
1	Медь	1	100	2,5	0,35	3	2	3	150	2
2	Железо	2	90	2,6	0,40	3,1	2	4	120	2,5
3	Хром	4	160	2,8	0,50	3,3	2,2	4	100	3,5
4	Ацетон	2	140	3,0	0,60	3,5	2,4	4	200	4,5
5	Бензол	3	130	3,1	0,55	3,6	2,6	3	100	5
6	Аммиак	4	120	3,2	0,50	3,7	2,6	4	350	5,5
7	Железо	2	100	3,4	0,40	3,9	2,8	4	100	6
8	Толуол	3	90	2,5	0,35	4,0	3,0	6	100	2
9	Хлорпикрин	4	100	2,6	0,40	4,1	3,0	4	140	2,5
10	Ацетон	3	130	3,2	0,50	3,8	3,1	6	300	5,5
11	Железо	1	150	4,5	0,35	4,0	3,2	5	100	6
12	Хром	2	120	2,8	0,50	4,3	3,2	7	300	3,5
13	Медь	3	130	2,9	0,55	4.4	3,4	6	80	4
14	Бензол	4	140	4,0	0.40	4,5	3,6	7	500	3,5
15	Аммиак	2	160	4,2	0,50	4,3	3,4	8	120	4,5
16	Хром	2	160	3,0	0,40	3,6	2,4	6	350	2
17	Ацетон	3	140	3,1	0,35	3,7	2,6	4	100	2,5
18	Бензол	4	130	3,2	0,40	3,9	2,6	6	100	3,5
19	Аммиак	3	120	3,4	0,50	4,0	2,8	5	140	4,5

Продолжение таблицы 4.4

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
20	Железо	1	100	2,5	0,35	4,1	3,0	7	300	5
21	Толуол	2	90	2,6	0,50	3,8	3,0	6	100	5,5
22	Хром	2	100	3,2	0,55	4,0	3,1	7	300	6
23	Ацетон	3	160	4,5	0.40	4,3	3,2	8	80	2

1.3 Методические указания по выполнению задания и анализу результатов расчета

По формулам (1.1...1.7) студент находит кратности начального и основного разбавлений, расчетную концентрацию загрязняющего вещества (после его полного перемешивания) в водоеме по двум вариантам сброса ЗВ (у берега и в стрежень) и требуемую степень очистки по обоим вариантам сброса. Далее студент выбирает из двух вариантов наиболее предпочтительный метод сброса ЗВ, при котором требуется меньшая степень очистки либо не требуется совсем.

Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 1834; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

12 3 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!