CC BY
32
операций удаления (то есть фракция, удаленная раз в день), сливается в сточные воды. Используемые жидкости, после замены объема станков, должны были пройти обработку согласно законодательству.
Сценарий 2. UBA IC8(Umwelt Bunder Amt): эмиссия в течение промежуточной обработки. Как описано в UBA-сценарии, сброс сточных вод содержит химикаты СОЖ. Различие сделано между эмульсиями и синтетическими жидкостями для обработки металлов. Для оценки выбросов рассматривают характерный источник эмиссии. Из-за высокого числа промышленных пользователей СОЖ и так как большинство из них -средние компании, и не сделало так, чтобы компания потратила впустую и средства обслуживания обработки сточных вод, предполагается, что от всех израсходованных смазочно-охлаждающих жидкостей так же как чистящей воды смешивающихся сосудов или заготовок избавляются как от отходов на внешний завод обработки.
Сценарий 3. TGD IC-8(Technical Guidance Document): эмиссия в течение обработки отходов. Сценарий оценивает концентрацию консервантов в поверхностно-активных водах, полученных из рассмотренной водной фазы от крупных фракций металлов завода с его собственной биологической станцией обработки сточных вод (WWTP). Этот ESD(Emission Scenarios Document) связан со сценарием, описанным в UBA-документе: сценарий в UBA-документе происходит из этого ESD. Так в UBA-документе эмиссия вызвана разгрузкой потраченных жидкостей обработки металлов в сточные воды. Этот сценарий также различает способные к эмульсии и растворимые в воде жидкости обработки металлов. Внутренняя очистка от используемых эмульсий через сточные воды не допускается, поэтому от всех используемых СОЖ, так же как от чистящей воды, избавляются как от отходов. Для этого ESD это подразумевает, что разгрузка в отделение воды только имеет место в течение (физической/химической) обработки отходов циклической жизни. Сточные воды от физической или химической обработки, наконец, рассматривают в компании WWTP.
На основе приведенных сценариев составлена схема выбора оптимального сценария минимизации сбросов отработанных смазочно-охлаждающих жидкостей (рис1.).
Список литературы
1. Harmonisation of Environmental Emission Scenarios for biocides used as metalwork-ing fluid preservatives.// Final report. May 2003
2. http://ecb.jrc.it/biocides
УДК 519.711.2:628.4,04-404.1:504:574 А.И.Чулок, Н.А.Семёнов
Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия
СИТУАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ЗАГРЯЗНЕНИЙ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ СМАЗОЧНО-ОХЛАЖДАЮЩИМИ ЖИДКОСТЯМИ
Models for calculation of environmental contaminations fulfilled metalworking fluids are submitted. Представлены модели для расчета загрязнений окружающей среды отработанными смазочно-охлаждающими жидкостями.
Для ситуационного моделирования и расчета загрязнений смазочно-охлаждающими жидкостями (СОЖ) предложена модель, основанная на трех вариантах сценариев, описанных в работах [1, 2]:
• сценарий 1: USES 3.0 - uniform system evaluation substances (система оценки веществ);
• сценарий 2: UBA - umwelt bunder amt (управление, связанное с окружающей средой);
• сценарий 3: TGD - technical guidance document (документ технического руководства).
В эмульсионных СОЖ доля загрязнений достигает 60000 мг/л, поэтому является актуальным выбор этих СОЖ для анализа и моделирования [3]. Эмульсионные (СОЖ) для обработки металлов Сценарии эмиссии для вычисления выпуска консервантов используемых в эмульсионных СОЖ в течение жизненного цикла.
Использовалась следующая модель для расчета, включающая следующие переменные, описанные в таблице 1 :
PECinfluent _ (Qsyst * Fsuppl * Fproc) / CAPSTP
PECeffluen t = PECinfluent * FSTP,water
Таблица 1. Сценарий USES 3.0
Переменная/параметр Ед. измерения Символ Значение Обозначение
Вход:
Способность системы [kg] Qsyst 100 D
Доля жидкости, добавляемая в день [d-1] Fsuppl 0,035 D
Доля химического компонента в СОЖ: [ - ] Fproc D
-эмульсия 0,0005 P
-дисперсия 0,00025 P
-синтетические материалы 0,0002 P
-полусинтетические материалы 0,00035 P
-неизвестный 0,0005 P
Способность получения STP [m3. d-1] CAPstp 2000 D
Доля химикатов, направляемая к поверхности разделения воды, воздуха и грязи [ - ] FSTP,water FSTP,air FstP,sludge O
Выход:
Концентрация консерванта в выходном-потоке [kg.m3] PECeffluent
Таблица 2. Сценарий UBA
Переменная/параметр Ед. измерения Символ Значение Обозначение
Вход:
А) Концентрация химикатов в СОЖ (kg.m^) Cproc,emul S
Б) Доля химикатов в концентрате [ - ] Fconc P
Отношение объема концентрации к водной фазе [ - ] Fconc,water S/P
Плотность СОЖ [kg.m-3] RHOmwf 1000 D
Обработанный объем СОЖ [m3.d-1] Vproc,emul 200 D
Доля СОЖ в обработанном химикатами объеме [ - ] Fform 1 S/D
Коэффициент разделения н-октанол/вода [ - ] Kow S
Степень очистки во время физической или химической обработки [ - ] Felim 0 D
Объем водной фазы [m3.d-1] Vwater
Концентрация химикатов [mg.l-1] Cwater
в необработанной водной фазе СОЖ
Способность получения БТР [m3.d-1l CAPstp 2000
Доля поверхностных загрязнений [ - ] FSTP,water O
Выход:
Предельная концентрация в выходном-потоке [kg.m-3] PECeffluent
Таблица 3. Сценарий TGD
Переменная/параметр Ед. измерения Символ Значение Обозначение
Вход:
Концентрация химикатов в СОЖ [kg.m-3] Cproc,emul S
Концентрация химикатов в необработанной водной фазе СОЖ [kg.m-3] Cwater S
Доля СОЖ в обработанном химикатами объеме Fform 1 S/D
Отношение объема концентрации к водной фазе [ - ] Fconc,water 0,05 S/D
Коэффициент разделения н-октанол/вода [ - ] Kow S
Внутренний фактор растворения [ - ] Sol 10 D
Доля поверхностных загрязнений [ - ] FSTP,water o
Выход:
Концентрация эмиссии в выходном потоке [kg.m-3] PECeffluent
Использовалась следующая модель для расчета, включающая следующие переменные, описанные в таблице 2:
Промежуточные вычисления:
Cproc,emul " = (Fconc * KHOmwf) / (1 - Fcone)
Концентрация веществ в необработанной фазе воды сточных вод:
Cwater _ (Cproc.emul * Fform * (Fconc/water + 1))/(Fconc/water * Kow + 1) * (1 - Felim) и Vwater _ Vproc,emut / (Fconc/water + 1)
Концентрация эмиссии рассчитана следующим образом: PECinfluent = (Cwater * Vwater) / CAPstp
PECinfluent _ (Cproc,emul * Vproc,emil * Fform / (Fconc/water * Kow + 1) * (1 - Felim)) / CAPstp PECeffluent = PECinfluent * FsTP ,water
Использовалась следующая модель для расчета, включающая следующие переменные, описанные в таблице 3:
PECinfluent _ (Cwater * Fform) / Sol
Cwater _ Cproc.emul * (Fconc/water + 1) / (KOW * Fconc/water + 1)
PECinfluent _ ((Cproc,emul * (Fconc/water + 1) * Fform) / (Kow * Fconc/water + 1)) / Sol PECeffluent _ PECinfiuent * FSTP,water
Разложение эмульсионных СОЖ и вторичная обработка.
Использование растворов СОЖ, которые страдают от серьезного микробного разложения и повышенного загрязнения и которые не могут быть устойчивыми, подчинены эмульсионному распаду. В общем виде применяются четыре стадии обработки:
• разделение эмульсии масла и воды;
• разделение фазы масла;
• вторичная обработка фазы воды;
• вторичная обработка фазы масла.
Разложение эмульсий может быть выполнен с помощью химических процессов (например, вызванный солями, кислотами или катионоактивными полимерами) или физическими процессами (например, ультрафильтрация или адсорбционные процессы). Химическое разложение разрушает эмульсии, путем добавления кислоты и металлических солей. Фазы масла и воды разделены. Растворы, проходящие через ультра- фильтрацию показывают содержание масла менее чем 20 мг/л и могут быть разделены, если никакие другие составляющие (например, тяжелые металлы) не требуют дополнительной адсорбционной обработки.
Часто стадия вторичной обработки водной фазы необходимы для разбавления. Если использовать процессы химического разделения для разложения эмульсии, на следующей стадии водная фаза, должна быть нейтрализована. Тяжелые металлы нуждаются в удалении. Это можно достигнуть с помощью осаждения после нейтрализации раствора.
Дополнительная обработка разделения фазы масла также необходима. В ней может все еще иметься остаточное содержание 50 - 60 % воды. Незначительное количество масляного концентрата от отдельных заводов перерабатываются или утилизируются.
Представленные сценарии и соответствующие модели для расчета загрязнений являются основой для создания базы знаний в информационной экспертной системе для моделирования и оптимизации расчетов загрязнений СОЖ.
Список литературы
1. Harmonisation of Environmental Emission Scenarios for biocides used as metalworking fluid preservatives.// Final report. May 2003
2. http://ecb.jrc.it/biocides
3. Чулок А.И. Компьютерно - информационные методы в экологической экспертизе/ А.И.Чулок, Л.С.Гордеев. Москва: РХТУ, 2000.- 40с.
УДК 519.25
С.И. Сидельников, С.В. Голиков, Ю.А. Конюшок
Новомосковский институт Российского химико - технолонического университета им. Д.И. Менделеева, Новомосковск, Тульская область, Россия
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ СТОКОВ ПРОЦЕССА РЕКТИФИКАЦИИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ГИБРИДНЫХ НЕЙРОННЫХ СЕТЕЙ
The fuzzy mathematical model of drains in rectification process was created and may be adjusted using a hybrid network. The research of the received model was done and it was shown that the average relative error of the model does not exceed 22 %.
Построена нечеткая математическая модель стоков процесса ректификации, настройка которой, осуществляется с использованием гибридной сети. Выполнено исследование полученной модели. Показано, что средняя относительная погрешность модели не превышает 22%.
В последнее время, много внимания уделяется проблеме охраны окружающей среды. Публикуется большое количество работ по этой теме. Не секрет, что наиболее напряженная экологическая обстановка складывается в крупных городах и регионах, с большим сосредоточением промышленных предприятий. Одним из вариантов улучшения экологической обстановки, является оснащение предприятий системами управления, работающими с учетом экологических факторов и позволяющими прогнозировать развитие ситуации.
