Реферат: Очистка хромсодержащих сточных вод гальванопроизводства
где Vраб – рабочий объем усреднителя, м3;
Vзалп – объем усреднителя для погашения залпового сброса, м3;
Vцикл – объем усреднителя для погашения циклического сброса, м3.
Рабочий объем усреднителя рассчитываем по формуле:
Vраб = Q*τ раб (3.12)
Q – среднесуточная пропускная способность станции нейтрализации, Q= 53.571 м3/ч;
τ – время работы станции нейтрализации, τ =14 ч;
Q = 53.571*14 = 750 м3
Объем усреднителя для погашения залпового сброса рассчитывается по формуле:
Vз
= Q*Tз
, (3.13)
Ln kп
kп - 1
где Vз – объем усреднителя для погашения залпового сброса, м3;
Q – объем сточных вод, м3/ч;
Тз – продолжительность залпового сброса, Тз = 0.25 ч;
kп – коэффициент подавления,
kп = (С max – С ср)/(С доп – С ср), (3.14)
где С max – максимальные концентрации загрязнения в поступающей
воде, С max = 160 г/м3
C ср – средняя фактическая концентрация загрязнения, С ср = 94 г/м3;
С доп – допустимые концентрации загрязнения в усредняемой воде,
С ср = 141 г/м3.
kп = (160 –94)/(141 –94) = 1.4
Vз = 53.571*0.25/ln [1.4/(1.4- 1)] = 10.7 м3
Объем усреднителя определяется в соответствии с графиками притока
сточных вод и колебаний концентраций загрязнений в них. Залповое изменение концентраций в поступающих сточных водах показано на рис.3.2.
С
max
С доп
С ср
Т з
Рис. 3.2. Изменение концентраций загрязнений при залповом сбросе сточных вод
При kп< 5 объем усреднителя для погашения циклических колебаний вычисляется по формуле:
Vц = 0.16*Q*kп*Тц, (3.15)
где Vц – объем усреднителя для погашения циклического сброса, м3;
Q – объем сточных вод, м3/ч;
kп – коффициент подавления, kп = 1.4;
Тц – период циклических колебаний, Тц = 1 ч
Vц = 0.16*1.4*53.571*1 = 12 м3
Циклическое изменение концентраций загрязнений в поступающих сточных водах показано на рис.3.3
С max
C доп
С ср
 |
 |
Тц
Рис.3.3 Изменение состава сточных вод притока при циклических колебаниях
Получаем общий объем усреднителя:
Vобщ = 750 + 10.7 + 12 =772.7 м3
В соответствии с расчетным объемому усреднителя определяем число секций и по принятому числу уточняем объем усреднителя. Число секций принимаем равным n = 4 шт. Проверочный расчет выполняем по формуле:
w
= q*1000
Fс*3600 , (3.16)
w – скорость продольного движения воды в секции, мм/с;
q – пропускная способность секции, q = Q/n = 53.571/4 = 13.4 м3/ч;
F – площадь живого сечения секции, м3.
Из уравнения 3.16 найдем Fс подбором w, при условии, что w <= 2.5 мм/с. Высоту Н задаем равной 3 м.
w = 2.0 мм/с, Fс = 1.85 м;
w = 1.5 мм/с, Fс = 2.5 м;
w = 1.0 мм/с, Fс = 3.7 м.
w = 0.5 мм/с, Fс = 7.5 м принимаем Fс = 7.5 м
Таким образом при Н = 3 м, В = 2.5 м, L = 26 м, получаем объем усреднителя Vобщ = 780 м3.
Предполагается использовать существующий усреднитель станции нейтрализации площадки «А», который состоит из 4-х секциий объемом 323 м3 каждая.
3.2.4. Расчет сорбционного фильтра [80]
Для очистки сточных вод от нефтепродуктов и органических веществ предусматривается установка сорбционного фильтра. В качестве сорбента используется «Пороласт-F». Десорбция насыщенного пороласта осуществляется острым паром.
1) Рассчитываем поток загрязнителя по формуле:
G = C*Q, (3.17)
где G – количество загрязнителя, кг/ч;
С – концентрация нефтепродуктов и органических веществ в сточной
воде, С = 1 г/м3;
Q – количество сточной воды, Q = 53.57 м3/ч.
G = 1*53.57 = 0.054 кг/ч
2) Рассчитываем поток ионита по формуле:
Пи = G/T, (3.18)
где Пи – поток ионита, м3/ч;
G – поток загрязнителя, кг/ч;
Е – сорбционная емкость «Пороласта-F», ЕП = 80 кг/м3 ионита (Еп берется из [ ]),
Пи = 0.054/80 = 0.000675 м3/ч
3) Задаем время сорбции τ = 7 ч.
4) Найдем объем сорбционного фильтра.
V = Пи * τ, (3.19)
где Vр – рабочий объем сорбента, м3;
Пи – поток ионита, м3/ч;
τ – время сорбции, ч
Vр = 7*0.000675 = 0.00472 м3
Принимаем, что загрузка сорбента производится раз в месяц. Тогда рабочий объем сорбента на одну загрузку составляет:
Vраб = Vр*20*2 = 0.189 м3
5) Найдем объем колонны сорбционного фильтра:
Vк = Vраб + Vзап , (3.20)
где Vзап – рабочий запас колонны (включая конструктивные особенности),
Vзап = 1.0 м3
Vк = 0.189 + 1.0 = 1.189 м3
Принимаем диаметр колонны сорбционного фильтра D = 0.85 м, высоту Н =1.45 м.
3.2.5. Расчет электродиализатора [79]
Электрохимические методы очистки включают анодное окисление, катодное восстановление растворенных веществ, электрокоагуляцию и электродиализ. Токсичные вещества превращаются в нетоксичные (или малотоксичные) соединения. Некоторые вещества могут переходить в газообразное состояние, выпадать в нерастворимый осадок, флотироваться в виде пены, осаждаться на катодах (металлические осадки).
Электролиз проводят в проточных или контактных условиях. Проточные электролизеры могут быть непрерывного или периодического действия (с многократной циркуляцией сточных вод или без нее).
Электролизеры могут быть разделены перегородками (диафрагмами) на отдельные камеры. Для диафрагм используются электрохимически активные селективные ионитовые мембраны.
Предлагаемая схема очистки сточных вод предусматривает установку электродиализатора с ионитовой мембраной для перевода ионов хрома (III) в ионы хрома (VI), а также для разложения содержащихся в воде цианидов. Скорость окисления: 4 г-экв Cr 3+/ч*м3. Степень окисления 100%. Расход энергии: 50 Вт*ч/м3.
Материал анода – диоксид свинца. Потенциал анода равен 1.26 В. На аноде идет окисление ионов хрома (III) до хрома (VI), а также цианидов с превращением в малотоксичные и нетоксичные продукты (цианаты, карбонаты, углекислый газ, азот). Материал катода – легированная сталь. Для предотвращения выпадения в осадок металлов площадь поверхности катода меньше площади поверхности анода в 10 раз.
Рассчитаем объем камеры электродиализатора:
Vэ.д. = Q*τэ, (3.21)
где V - рабочий объем камеры электрдиализатора, м3;
Q – объем сточных вод, м3/ч;
τо – время электролиза, задаем τо = 0.25 ч.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18
