4. Расчеты нормативов образования загрязняющих веществ

Число деталей: n = 10 шт.;

Размер детали: a = 1 м, b = 5 м, c = 2 м;

Объем детали: V = 10 м³;

Толщина пленки нефтепродукта: l = 1 мм = 0,001 м;

Плотность нефтепродуктов: ρ_НП = 0,85 т/м³;

Скорость воды: υ_в. = 10 л/с;

Объем ванны: V_ванны = 200 м³ (периодичность смены 1 раз в месяц).

Обезжиривание

1. NaOH – 15 г/л

С_NaOH = 15 г/л M(NaOH) = 23+16+1 = 40 г/моль

С_м(NaOH) = m/M = 15/40 = 0,375 моль/л

C_Na⁺ = 23×0,375 = 8,625 г/л

С_OH^- = 17×0,375 = 6,375 г/л

2. Na₃PO₄ – 70 г/л

С_Na3PO4 = 70 г/л

М(Na₃PO₄) = 3×23+31+4×16 = 164 г/моль

С_м(Na₃PO₄) = m/M = 70/164 = 0,426 моль/л

C_Na⁺ = 23×0,426×3 = 29,39 г/л

С_PO4^-3 = 95×0,426 = 40,55 г/л

3. Na₂SiO₃ – 20 г/л

С_Na2SiO3 = 20 г/л

М(Na₂SiO₃) = 2×23+28+3×16 = 122 г/моль

С_м(Na₂SiO₃) = m/M = 20/122 = 0,164 моль/л

C_Na⁺ = 23×0,164×2 = 7,54 г/л

С_SiO3^-2 = 76×0,164 = 12,46 г/л

4. Na₂CO₃ – 25 г/л

С_Na2CO3 = 25 г/л

М(NaHCO₃) = 23+1+12+3×16 = 84 г/моль

С_м(Na₂CO₃) = m/M = 25/84 = 0,298 моль/л

C_Na⁺ = 23×0,298 = 6,84 г/л

С_HCO3^- = 61×0,298 = 18,18 г/л

Ион	С, г/л	С, т/м3
Na+	8,625+29,39+7,54+10,85 = 56,45	0,05645
OH-	6,375	0,006375
PO4-3	40,55	0,04055
SiO3-2	12,46	0,01246
HCO3-	18,18	0,01818

Химическая активация

HCl – 100 г/л

С_HCl = 100 г/л

М(HCl) = 1+35,5 = 36,5 г/моль

С_м(HCl) = m/M = 100/36,5 = 2,73 моль/л

С_Cl^- = 35,5×2,73 = 97,26 г/л

С_H⁺ = 1×2,73 = 2,73 г/л

Ион	С, г/л	С, т/м3
Cl-	97,26	0,09726
H+	2,73	0,00273

Никелирование

1. NiSO₄ – 220 г/л

С_NiSO4 = 220 г/л

М(NiSO₄) = 59+32+4×16 = 155 г/моль

С_м(NiSO₄) = m/M = 220/155 = 1,419 моль/л

С_Ni⁺² = 59×1,419 = 83,74 г/л

С_SO4^-2 = 96×1,419 = 136,224 г/л

2. NaCl – 15 г/л

С_NaCl = 15 г/л

М(NaCl) = 23+35,5 = 58,5 г/моль

С_м(NaCl) = m/M = 15/58,5 = 0,256 моль/л

C_Na⁺ = 23×0,256 = 5,89 г/л

С_Cl^- = 35,5×0,256 = 9,088 г/л

3. H₃BO₃ – 30г/л

С_H3BO3 = 30 г/л

М(H₃BO₃) = 3×1+10,8+3×16 = 61,8 г/моль

С_м(H₃BO₃) = m/M = 30/61,8 = 0,485 моль/л

С_H^- = 1×0,485×3 = 1,455 г/л

С_BO3^-3 = 58,8×0,485 = 28,518 г/л

Ион	С, г/л	С, т/м3
Ni+2	83,74	0,08374
SO4-2	136,224	0,136224
Na+	5,89	0,00589
BO3-3	28,518	0,028518

Расчет расхода воды

Q₁ = 200×12(месяцев) = 2400 м³/год

Q₂ = 2×(250 дней ×1,875 час×360 л/час ×10^-3) = 337,5 м³/год

Q₃ = 2400 м³/год

Q₄ = 337,5 м³/год

Q₅ = 2×2400 = 4800 м³/год

Q₆ = 337,5/2 = 168,75 м³/год

Q₇ = 2400 м³/год

Q₈ =337,5 м³/год

Q_общ. = Σ Q_n = 13181,25 м³/год

Содержание сбросов в сточные воды

В т/м³×Q м³/год

Обезжиривание

Na⁺: 0,05645×2400 =135,48 т/год

OH^-: 0,006375×2400 =15,3 т/год

PO₄^-3: 0,04055×2400 = 97,32 т/год

SiO₃^-2: 0,01246×2400 = 29,904 т/год

HCO₃^-: 0,01818×2400 = 43,632 т/год

Нефтепродукты

S_детали = 2(а×b+a×c+c×b) = 2(1×5+1×2+2×5) = 34 м²

S_общ. = S_детали×n = 34×10 = 340 м²

С_НП = S_общ.× l × ρ_НП = 340×0,001×0,85 = 0,298 т = 0,298×250(рабочих дней в годк) = 72,25 т/год

Fe⁺³

ПДК = 0,3 мг/л = 0,3×10^-6 т/м³

С_Fe⁺³ = 0,3×10^-6×5×250 = 375×10^-6т/год

Химическая активация

Cl^-: 0,09726×4800 = 466,848 т/год

H⁺: 0,00273×4800 = 13,104 т/год

Никелирование

Ni⁺²: 0,08374×2400 = 200,976 т/год

SO₄^-2: 0,136224×2400 = 326,937 т/год

Na⁺: 0,00589×2400 = 14,136 т/год

BO₃^-3: 0,028518×2400 = 68,052 т/год

Фактическая масса сброса вредного вещества

C_Na⁺ = 2×135,48+14,136 = 285,096 т/год

С_OH^- =2×15,3 = 30,6 т/год

С_PO4^-3 =2×97,32 = 194,64 т/год

С_SiO3^-2 =2×29,904 = 59,808 т/год

С_HCO3^- =2×43,632 = 87,264 т/год

С_Cl^- = 466,848 т/год

С_H⁺ = 13,104 т/год

С_Ni⁺² = 200,976 т/год

С_SO4^-2 = 326,937 т/год

С_BO3^-3 = 68,052 т/год

С_Fe⁺³ = 375×10^-6 = 0,000375 т/год

С_НП = 72,25 т/год