Разработка автоматизированной системы управления аварийными выбросами в сточных водах промышленных предприятий

• Автор: Козаченко, Елена Михайловна
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Ижевск
• Количество страниц: 189 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1 ПРОБЛЕМЫ ВОДОПОДГОТОВКИ И ПУТИ ИХ РЕШЕНИЯ
1.1 Водные ресурсы. Использование и загрязнение
1.1.1 Питьевое водоснабжение
1.1.2 Источники питьевого водоснабжения
1.2 Проблемы питьевого водоснабжения
1.2.1 Основные загрязнители и источники загрязнения водоёмов
1.2.2 Барьерная роль водопроводных станций в условиях повышенного загрязнения водоисточников
1.3 Система водоснабжения, её основные элементы
1.3.1 Основные задачи водопроводных очистных сооружений и основные процессы обработки воды
1.3.2 Принципиальная схема комплекса водопроводных очистных сооружений
1.4 Проблемы влияния залпового выброса вредных веществ на процесс водоподготовки
1.5 Выводы по 1 главе
ГЛАВА 2 МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ВОДЫ ПРИ ЕЁ ВНЕЗАПНОМ ЗАГРЯЗНЕНИИ
2.1 Контроль качества воды в системах водоподготовки
2.1.1 Показатели качества воды
2.1.2 График контроля
2.1.3 Мониторинг
2.1.4 Требования к программе надзора
2.1.5 Разработка программы отбора проб
2.2 Методы контроля качества природных вод
2.2.1 Лабораторные методы
2.3 Существующие системы контроля качества воды
2.4 Метод контроля воды при её внезапном загрязнении
2.5 Устройство устранения аварийного выброса
2.6 Выводы по 2 главе
ГЛАВА 3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ УСТАНОВКИ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ
АВАРИЙНЫХ ВЫБРОСОВ
3.1 Схема лабораторной установки предупреждения аварийных выбросов
3.2 Алгоритм работы системы автоматизации стенда
3.3 Фиксация и диагностика аварийного выброса
3.4 Выводы по главе
ГЛАВА 4 МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ ВЫБРОСА ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ В СИСТЕМЫ ВОДОСНАБЖЕНИЯ НА ИЗМЕРИТЕЛЬНОМ СТЕНДЕ
4.1 Начальная подготовка работы измерительного стенда
4.2 Проверка работы стенда по исследованию выброса загрязняющих веществ в систему водоснабжения
4.3 Методика предварительных экспериментов для исследования работы программы, регистрирующей изменение концентрации воды при выбросе в воду известкового раствора
4.4 Функциональная схема установки для промышленного применения
4.5 Выводы по 4 главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ А

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. Одна из важнейших проблем современности - снабжение человека чистой питьевой водой. Проблема порождена повсеместным ухудшением качества воды в природных водоемах.
На территории России практически все водоемы подвержены антропогенному влиянию. Качество воды в них не отвечает нормативным требованиям. Многолетние наблюдения за динамикой качества поверхностных источников выявили тенденцию к росту их загрязнения. Ежегодно увеличивается число створов с высоким уровнем загрязнения воды (более 10 ПДК) и количество случаев экстремально высокого загрязнения водных объектов (свыше 100 ПДК).
Проблема качества воды связана в основном с массированным техногенным загрязнением поверхностных и отчасти подземных вод. Главными его источниками служат:
- сточные воды промышленных предприятий;
- сточные воды коммунального хозяйства городов и других населенных пунктов;
- стоки систем орошения, поверхностные стоки с полей и других сельскохозяйственных объектов;
- атмосферные выпадения загрязнителей на поверхность водоемов и водосборных бассейнов. Кроме этого, неорганизованный сток воды осадков («ливневые стоки», талые воды) загрязняет водоемы существенной частью техногенных терраполютантов.
Особую опасность для экологии представляют многочисленные аварии «залповые загрязнения», которые вызывают локальные, но очень сильные загрязнения. При проектировании современных потенциально опасных объектов, например объекты уничтожения химического оружия, систем обеспечивающих обеззараживание воды в комплексах нефтедобычи существует риск залпового выброса вредных веществ. В ряде работ известных ученых (Холстов В. И., Котля-ревский В. А., Капашин В. П., Толстых А. В. и др.) подчеркивается необходи-

Рисунок 1.8- Схема ликвидации аварийного выброса
6 разработка алгоритма автоматизации управления процессом уменьшения
влияния зафиксированного выброса на водоподготовку;
7 экономическая оценка мероприятий;
8 оценка экологического эффекта от предложенных мероприятий.
В данной работе решается 3; 4; 5 и 6 задачи из перечисленных выше. Все остальные задачи требуют специального изучения и рассмотрения и в данной работе не рассматриваются.
Для решения поставленных задач необходимо выполнить следующие теоретические и экспериментальные исследования:
1 разработать метод управления аварийным выбросом с целью снижения его влияния на процесс водоочистки;
2 определить основные технические параметры и принципы контроля для реализации этого метода на практике;
3 разработать экспериментальную лабораторную установку и провести на ней исследования с целью выяснения возможности её реализации на практике;
4 разработать критерии экологической оценки использования данного метода на примере конкретных задач;