2.3Предварительная схема очистки сточных вод объекта, согласно классификации по ак. Кульскому л.А.

Предварительная схема очистки сточных вод заданного в варианте 1 объекта представлена на рис. 1.

Отстойник

Электрофлотационная установка

выпуск

Рис. 1. Схема очистки сточных вод, образующихся от котельной в локомотивном депо Ярославль-Главный.

2.4 Подбор оборудования для технологической схемы очистки сточных вод объекта

Электрофлотатор - технологический комплекс для очистки сточных вод от тяжелых металлов, нефтепродуктов и поверхностно-активных веществ методом электрофлотации с дальнейшим сбросом очищенной воды в дренаж, либо подачей на блок фильтров (сорбционные и ионообменные фильтры) при создании замкнутого цикла оборотного водоснабжения на предприятии.

Принцип действия электрофлотатора базируется на электрохимических процессах выделения электролитических газов - водорода и кислорода в процессе электролиза воды и флотационного эффекта всплытия загрязнений на поверхность сточной воды. [4]

2.4.2 Расчет электрофлотатора

7520 т/г (расход сточной воды) : 270 (кол-во рабочих дней в году): 8 (часы работы установки в сут) =3,5 м3/ч.

Расчетный расход сточных вод равен 3,5 м3/ч

Число пластин электродов nэ, размещаемых в установке:

nэ = (B-2a1+a2)/(δ+a2)

а1 — величина зазора между крайними пластинами и стенками камеры, равная 100 мм;

a2 — величина зазора между пластинами, равная 15...20 мм;

δ — толщина пластин, равная 6…10 мм.

nэ = (2 – 2*0.1 + 0,02)/(0,006 + 0,02)=70 м

Тогда необходимая площадь пластин электродов fэ м2 будет:

fэ=fа.э/(nэ-1)

fа.э — активная поверхность электродов, м2 определяемая по формуле:

fа.э=E*Q/i

Е — удельное количество электричества, А*ч/м3;

Q — расчетный расход сточных вод. м3/ч;

i — плотность тока на электродах, А/м2.

fa.э= 600*3,5/200=10,5 м2

fэ = 10,5/(70 -1) =0,15 м2

Определив fэ и назначив высоту пластин hэ = 1...1,5 м, найдем их длину:

lэ=fэ/hэ

lэ = 0,15/1,5=0,1 м

а затем подсчитаем длину электродной камеры:

Lэ = lэ+2a1

Lэ = 0,1+ 2*0,1=0,3 м

Тогда объем электродной камеры, м3, составит:

Vэ = B*Hэ *Lэ

Нэ — рабочая высота электродной камеры, м, равная:

Hэ = h1 + h2 + h3

h1— высота осветленного слоя, равная 1...1,5 м;

h2 — высота защитного слоя, равная 0,3...0,5 м;

h3 — высота слоя шлама, равная 0,4...0,5 м.

Нэ = 1,5 + 0,5 + 0,5=2,5 м

Vэ = 2*2,5*0,3=1,5 м3

Объем флотационной камеры:

Vф=Q*tф

tф — продолжительность флотации, определяемая экспериментально и принимаемая обычно равной 0,3...0,75 ч.

Vф = 3,5 * 0,75=2,625 м3

Длину Lф и высоту Hф флотационной камеры подсчитывают исходя из ее объема Vф и ширины В:

Lф* Hф = Vф/В=2,625/2=1,3125 м2

Пусть Lф =0,5 м,

тогда Vф= Lф* Hф/ Lф=1,3125/0,5=2,625м

Определение общего объема Vу установки:

Vу = Vф + Vэ

Vу = 2,625+1,5=4,125

При осуществлении процесса электрофлотокоагуляции необходимо определить количество металла электродов, переходящее в раствор, а также срок службы электродной системы:

mэ = kт*Э* Е

mэ — количество металла, переходящего в 1 м3 раствора, г;

kт — коэффициент выхода по току, равный 0,5...0,95 (определяется экспериментально);

Э — электрохимический эквивалент, г/(А*ч), равный 0,336.

mэ = 0,95*0,336*600=191,52 г

Срок службы электродной системы Т, сут:

Т = М*1000/(mэ/Qсут)

Qсут — суточный расход сточных вод, м3/сут;

М — количество металла электродов, которое растворяется при электролизе, кг:

М = ρ*kэ*fэ *δ*nэ

ρ — плотность металла электродов, кг/м3;

kэ — коэффициент использования материала электродов, равный 0,8...0,9.

М=2698,72*0,85*0,14*0,006*70=134,8 кг

Т = 134,8*1000/(0,192/3,4)=2407142,8 сут.

Вывод

Электрофлотация — это достаточно эффективный метод удаления взвешенных дисперсных частиц, эмульсий, коллоидов, масел и ПАВ из сточной воды. Преимуществами метода электрофлотации является высокая степень извлечения обрабатываемой сточной воды от нерастворимых примесей. Недостатками электрофлотации являются недостаточно высокая производительность установок электрофлотации, выброс пузырьков, затраты на электроды и обслуживание, объемное образование шлама.

Особо отметим, что в ходе эксплуатации электрофлотатора также необходимо в соответствии с технологическим режимом периодически проводить депассивацию электродов и очистку установки от известковых отложений, удаление осадков, техническое обслуживание скребковых механизмов, регулярный сбор, разрушение пены, ее удаление и др. Также необходимо контролировать состав воздуха при установке электрофлотатора во избежание образования взрывоопасной газовой смеси.

В данной курсовой работе, мы подбираем и рассчитываем систему технологической очистки сточных вод от сточных вод котельной локомотивного депо Ярославль-Главный. На данном объекте в сточных водах содержатся такие примеси, как: кальций, натрий, магний, хлориды, взвешенные вещества. Для очистки сточных вод от соответствующих загрязняющих веществ подходит использовать схему отстойник-электрофлотатор.[6]

Рассчитанный электрофлотатор необходимым характеристикам соответствует. Сточные воды будут очищены на 96-98%.