СОДЕРЖАНИЕ

1. Введение	3
2. Исходные данные	6
I схема
3. Расчет усреднителя с перемешивающим устройством	8
4. Расчет нефтеловушки	10
5. Вертикальный (вихревой) смеситель	12
6. Реагентное хозяйство	13
7. Вертикальный отстойник со встроенной водоворотной камерой хлопьеобразования	19
8. Скорый фильтр с загрузкой	22
9. Сорбционный фильтр	26
10. Шламонакопитель	28
11. Расчет вакуум-фильтра	29
12. Резервуар чистой воды	30
II схема 13. Расчет электрокоагулятора	31
14. Библиографический список	62

Введение Методы очистки промышленных сточных вод

Физико –химическая очистка производственных сточных вод

Физико – химические методы играют значительную роль при очистке производственных сточных вод. В последние годы область применения физико – химических методов очистки расширяется, а доля их среди других методов возрастает. Они применяются как самостоятельно, ток и в сочетании с механическими, химическими и биологическими методами.

К физико – химическим методам очистки относятся: коагуляция, флокуляция, сорбция, флотация, ионный обмен, гиперфильтрация, диализ, выпаривание, испарение, кристаллизация, магнитная обработка, электрокоагуляция, электрофлотация.

Коагуляция – это слипание частиц коллоидной системы при их столкновении в процессе теплового движения, перемешивание или направленного перемещения во внешнем силовом поле. В результате коагуляции образуются агрегаты более крупных частиц, которые удаляются из сточных вод механическим методом.

Одним из видов коагуляции является флокуляция, при которой мелкие частицы, находящиеся во взвешенном состоянии,под влиянием специально добавляемых веществ (флокулянтов) образуют интенсивно оседающие рыхлые хлопьевидные скопления. Образовавшиеся хлопья быстро сорбируют вещества, загрязняющие сточную воду, и осаждаются вместе с ними.

Для очистки сточных вод применяют различные коагулянты: сульфат алюминия, алюминат натрия, оксихлорид алюминия, железный купорос, хлорид железа, сульфат железа и другие.

Раствор коагулянта перекачивают из растворных баков в расходные, а оттуда дозируют в обрабатываемую воду с помощью дозаторов различных конструкций.

Электрохимическое коагулирование- пропускание через электролизер с анодом, изготовленным из алюминия или железа. Металл анода под действием постоянного тока ионизируется и переходит в обрабатываемую воду, частицы загрязнений которой коагулируются образовавшимся трудно растворимыми гидроокисями алюминия и железа. Однако, значительные расходы электроэнергии и металла, являющиеся следствием образования окислой пленки на поверхности электродов, их механического загрязнения примесями сточных вод, а так же нагревание обрабатываемой воды, ограничивают применение этого метода.

Сорбция – это процесс поглощения вещества из окружающей среды твердым веществом (адсобрция) или жидкости (абсорбция). Сорбция представляет собой один из наиболее эффективных методов глубокой очистки от растворенных органических примесей сточных вод предприятий. Преимуществами этого метода являются: возможность адсорбции веществ многокомпонентных взвесей и, кроме того, высокая эффективность очистки, особенно слабо концентрированных сточных вод.

В качестве сорбентов применяют различные искусственные и природные материалы: золу, коксовую мелочь, торф, активные глины и активированные угли различных марок.

Процесс сорбции может осуществляться в статических условиях при которых частицы жидкости не перемещается относительно частиц сорбента, и динамических.

Сорбция – процесс обратимый, т.е. сорбированное вещество может переходить из сорбента обратно в раствор. Сорбционная очистка может быть регенеративной, когда извлеченные вещества утилизируются, или деструктивной, когда извлеченные вещества уничтожаються.

Флотация – процесс молекулярного прилипания частиц флотируемого материала к поверхности раздела двух фаз, обычно газа (чаще воздуха) и воды, обусловленный избытком свободной энергии поверхностных пограничных слоев. Процесс очистки производ. сточ. вод, содержащих ПАВ (нефтепродукты, масла, волокнистые материалы) методом флотации, заключается в образовании комплексов «частицы – пузырьки», всплывание этих комплексов и удаление образовавшегося пенного слоя с поверхности обрабатываемой воды.

Большое значение при флотации имеют: смачивающая способность жидкости, зависящая от ее полярности, величина поверхностного натяжения, а так же размер, количество и равномерность распределения воздушных пузырьков в обрабатываемой сточной воде.

Наиболее существенные, принципиальные отличия способов флотации связаны с насыщением жидкости пузырьками воздуха определенной крупности. По этому принципу можно выделить следующие способы флотационной обработки ПСВ: 1. Флотация с выделением воздуха из раствора (вакуумные, напорные, эрлифтные); 2. Флотация с механическим диспергированием воздуха (безнапорные, пневматические); 3. Флотация с подачей воздуха через пористые материалы; 4. Электрофлотация; 5. Биологическая и химическая флотация.

При относительно высоком содержании в ПСВ растворенных органических веществ, представляющих техническую ценность (фенолы, жирные кислоты), является экстракцией органическими растворителями – экстрактами. Этот метод основан на распределении загрязняющего вещества в смеси двух взаимно нерастворимых жидкостей соответственно его растворимости в них.

Метод экстракционной очистки экономически целесообразен при значительной концентрации органических примесей или при высокой стоимости извлекаемого вещества. Для успешного протекания процесса экстракции экстракт должен иметь следующие свойства: хорошую экстрагирующую способность по отношению к экстрагируемому веществу; селективность, т.е. способность экстрагировать из воды одно вещество или определенную их группу; малую растворимость в воде; плотность, отличающуюся от плотности воды; температуру кипения, значительно отличающуюся от температуры кипения экстрагируемого вещества; небольшую удельную теплоту испарения и малую теплоемкость, и низкую стоимость.

Наиболее экономичным способом является непрерывная экстракция в экстракционных колоннах.

Ионообменная сорбция – процесс обмена между ионами, находящимися в растворе ионами, присутствующими на поверхности твердой фазы – ионита. Очистка ПСВ методом ионного обмена позволяет извлекать и утилизировать ценные примеси (соединения мышьяка, фосфора, а так же хром, цинк, свинец, медь, ртуть и др. металлы), ПАВ и радиоактивные вещества, очищать СВ до ПДК с последующей ее использованием в технических процессах или в системах оборотного водоснабжения.

По знаку зарядов обменивающихся ионов, делятся на катиониты и аниониты, проявляющие соответственно кислотные и основные свойства. Иониты подразделяются на природные и искусственные, или синтетические материалы. Практическое значение имеют неорганические природные и искусственные и соли много валентных металлов; иониты , полученные химической обработкой угля, целлюлозы. Однако ведущая роль принадлежит синтетическим органическим ионитам – ионообменным смолам. Важнейшим свойством ионитов является их поглотительная способность, так называемая обменная емкость. Полная емкость ионита – количество находящихся в СВ г-экв. Ионов, которое может поглотить 1 м³ ионита до начала проскока в фильтрат поглощаемых ионов.

Процессы ионообменной очистки СВ осуществляется в аппаратах периодического (фильтратах) или непрерывного действия. Характерной способностью ионитов является их обратимость, т.е. возможность проведения реакции в обратном направлении, что и лежит в основе их регенерации. Процесс регенерации ионитов состоит их трех стадий: взрыхления ионита, собственно регенерации и избытка регенерирующего вещества. Метод ионного обмена применяется для очистки СВ предприятий машиностроительной, металлургической, химической и других отраслей промышленности.

Химическая очистка производственных сточных вод

Основными методами химической очистки ПСВ являются нейтрализация и окисление. К окислительным методам относится так же электрохимическая обработка химическая очистка может применяться как самостоятельный метод перед подачей сточных вод в систему оборотного водоснабжения, а так же перед спуском их в водоем или городскую канализацию. Применение хим. очистки в ряде случаев целесообразно(в качестве предварительной) перед биологической или физико-химической.

Механическая очистка производственных сточных вод

Механическая очистка производится для удаления из сточной воды грубо дисперсных нерастворимых примесей. К механической очистке относятся следующие методы: отстаивание, процеживание, фильтрация, центрифугирование. Применение того или иного процесса механической очистки зависит от свойств примеси и требуемой степени их удаления. Назначение механической очистки заключается в подготовке ПСВ к использованию их в промышленном водоснабжении или при необходимости к долее глубокому методу очистки (физикохимичскому, биологическому, химическому)