Реферати українською » Экология » Очищення стічних вод


Реферат Очищення стічних вод

Страница 1 из 5 | Следующая страница

Зміст

Запровадження

I. Методи очищення виробничих стічні води

1.1 Механічна очищення

1.2Физико-химическая очищення

1.3 Хімічна очищення

1.4Биохимическая очищення

1.5 Термічна очищення

1.6Электрохимическая очищення від іонів важких металів

1.7 Мембранні методи очищення

2 Опис принципової технологічної схеми

3 Розрахунок основного і допоміжного устаткування

3.1 Розрахунок грати

3.2 Розрахунокпесколовки

3.3 Розрахунокнефтеловушки

3.4 Розрахунокусреднителя

3.4.1Расчетбарботера

3.5 Розрахунок вертикального відстійника

3.6 Розрахунокадсорбера

4 Укладання

5 Список використовуваної літератури


Запровадження

Природні водойми служать природним акумулятором більшості забруднюючих речовин, вступників у атмосферу чи літосферу. Це з глобальним круговоротом води, здатністю води розчиняти різні гази і мінеральні речовини, ні з тим, що кожен водойму служить свого роду ямою, до якого з потоками води змиваються з суші різноманітні тверді частки. З іншого боку, вода з використання у побуті, сільське господарство, промисловості схильна до постійному безпосередньому антропогенному забруднення. Ця використана людиною стічна вода знову вступає у природні водойми без очищення чи ж після неповної очищення.

В мені весь водні системи, забруднюючі речовини вступають у розчиненому чисуспензированном стані. Потрапляючи у водне систему, вони розчиняються у ній і переносяться з допомогою руху водних мас, інші адсорбуються на зважених частинках і осідають на дно, треті можуть утягуватися в біологічні цикли і переноситися різними організмами. Розподіл речовин, у воді залежить багатьох локальнихусловий: швидкості й правничого характеру руху води, опадів, наносів, фізико-хімічних властивостей забруднюючих речовин, їх стійкості у воді й т.п.

У забрудненій воді є дві зони концентрування - придонний осад й поверхова плівка.

На дно осідають нерозчинні у питній воді сполуки, а сам осад є сорбентом багатьох речовин. Наприклад, нерозчинні у питній воді хлорорганічні сполуки осідають дно якої і там тривалий час. Тому хімічний склад донних відкладень дозволяє їм отримати загальне полотно забруднення водойми за період.

>Поверхностная плівка - особлива область, її товщина 50 - 500мкм. У поверхневою плівці протікаютьравновесние процеси масообміну між повітрям і води. Встановлено, що у поверхневою плівці завтовшки 100 - 150мкм концентрується безліч забруднюючих речовин: синтетичні поверхнево-активні речовини (>СПАВ), нафтопродукти, важкі метали та інших.

Що стосується освіти поверхневих плівок, містять нафтові вуглеводні іСПАВ, порушується газообмін за українсько-словацьким кордоном повітря - вода, що згубно віддзеркалюється в станігидробиоцинозов.

Усі відомі технології переробкинефтешламов методами переробки можна розділити ми такі групи:

> Механічний іадсорбционний збірнефтепродуктов(механический спосіб очищення застосовується при сильної ступеня забруднення ізамазученности).

> Фізико-хімічні (екстракція розчинниками, хімічне капсулювання, сорбція, термічна нього десорбція (тріщання)).

> Хімічні -екстрагирование з допомогою розчинників, отвердіння із застосуванням (цемент, рідке скло, глина) і органічних (>епоксидние і полістирольні смоли,полиуретани та інших.) добавок.

> Біохімічні.

>Термические.

>Электрохимические (>електрофлотационние установки, електролізери, установки дляелектрокоагуляции тощо.).

>Мембранная (зворотний осмос, ультра фільтрація, випаровування через мембрану).


I. Методи очищення виробничих стічні води

 

1.1 Механічна очищення

>Процеживание. Перед тоншу очищенням стічні води проціджують через грати та сита, які перед відстійниками з метою добування їх великих домішок, які можуть опинитися засмітити труби і канали. Зняті з решіток забруднення направляють на переробку. Для подрібнення відходів використовують дробарки.Решетки-дробилки є агрегат, який поєднує функції грати та дробарки.Дробилки подрібнюють відходи, не отримуючи їх із води.

Для видалення дрібніших зважених речовин, і навіть цінних продуктів, застосовують сита, які можна двох типів: барабанні чи дискові.Сита застосовують у текстильної, целюлозно-паперової і шкіряної промисловості.

Для поділу зважених частинок на фракції можна використовуватифракционатори, основною частиною якого є вертикальна сітка, поділяє ємність на частини. Діаметр отворів сітки 60—100мкм.Сточная вода через сопло надходить всерединуфракционатора і ділиться на брутальну й тонку фракції. При поділі 50—80% зважених частинок залишається в грубої фракції.

>Отстаивание.Отстаивание застосовують для осадження з стічних вод мовбигрубодисперсних домішок.Осаждение відбувається під впливом сили тяжкості. Для проведення процесу використовуютьпесколовки, відстійники іосветлители. Уосветлителях разом з відстоюванням відбувається фільтрація стічних вод мовби через шар зважених частинок.

Зазвичай, стічні води містять зважені частки різної форми та розміру. Такі води єполидисперсние гетерогенніагрегативно-неустойчивие системи. У процесі осадження розмір, щільність і форма частинок, а так - ж фізичні властивості системи змінюються. З іншого боку, при злитті різних за хімічним складом стічні води можуть утворюватися тверді речовини, зокрема ікоагулянти. Ці явища також впливають на форму й розміри частинок. Усе це ускладнює встановлення дійсних закономірностей процесу осадження.

>Отстойники.Отстойник є основним спорудою механічного очищення стічних вод мовби, використовується видалення які осідають чи що спливаютьгрубодисперсних речовин. Розрізняють первинні відстійники, які перед спорудами біологічної чи фізико-хімічної очищення, і вторинні відстійники — длявиделения активного мулу чибиопленки. Залежно від напрямку руху потоку води відстійники поділяють на горизонтальні, вертикальні і радіальні. Доотстойникам відносять іосветлители, у яких разом з відстоюванням стічна вода фільтрується через шар зваженого осаду, і навітьосветлители -перегниватели і двох'ярусні відстійники, де разом зосветлением води відбувається ущільнення який випав осаду.

Процес відстоювання використовують й у очищення виробничих стічні води від нафти, масел, смол, жирів та інших.

>Фильтрование.Фильтрование застосовують виділення з стічних вод мовбитонкодиспергированних твердих чи рідких речовин, видалення яких відстоюванням утруднено. Поділ проводять при Допомоги пористих перегородок, пропускають рідина й затримуючихдиспергированную фазу. Процес іде під дією гідростатичного тиску стовпа рідини, підвищеного тиску над перегородкою чи вакууму після перегородки.Фильтрование через фільтруючі перегородки. Вибір перегородок залежить від властивостей стічної води, температури, тиску фільтрування і конструкції фільтра.

Як перегородки використовують металеві перфоровані листи і сітки із нержавіючої сталі, алюмінію, нікелю, міді, латуні та інших., і навіть різноманітні тканинні перегородки (азбестові, скляні, бавовняні, вовняні, зі штучного і синтетичного волокна).

Процес фільтрування проводять із освітою осаду лежить на поверхні фільтруючій перегородки чи з закупоркою пір фільтруючій перегородки.

Опади, утворювані у процесі фільтрування, може бутисжимаемими інесжимаемими.

Для фільтрування використовують різні за конструкцією фільтри. Найвища вимога до них: високою ефективністю виділення домішок та максимальна швидкість фільтрування. Фільтри поділяють різноманітні ознаками: характером перебігупроцесса—периодические і безперервні; з вигляду процесу — потреби ділити, згущення і освітління; щодо тиску при фільтруванні — під вакуумом (до 0,085МПа), під тиском (від 0,3 до 0,5МПа) або загидростатическом тиску стовпа рідини (до 0,05МПа); в напрямі фільтрування — вниз, вгору чи убік; по конструктивним ознаками; за способом знімання осаду, наявності промивання і зневоднення осаду, за формою і становищу поверхні фільтрування.

Механізми вилучення частинок із води зводяться до наступним: 1) проціджування, у якому вилучення частинок є суто механічним; 2) гравітаційне осадження; 3) інерційний захоплювання; 4) хімічна адсорбція; 5) фізична адсорбція; 6) адгезія; 7)коагуляционное осадження; 8) біологічне вирощування. У випадку ці механізми можуть діяти спільно, та інформаційний процес фільтрування складається з трьох стадій: 1) перенесення частинок на поверхню речовини, утворить шар; 2) прикріплення до і трьох) відрив поверхні.

За характером механізму затримування зважених частинок; розрізняють два виду фільтрування: 1) фільтрування через плівку (осад) забруднень,образующуюся лежить на поверхні зерен завантаження; 2) фільтрування без освіти плівки забруднень. У першому випадку затримуються частки, розмір яких набагато більше пір матеріалу, та був утворюється шар забруднень, що є такожфильтрующим матеріалом. Такий процес уражає повільних фільтрів, які працюють при малих швидкостях фільтрування. У другий випадок фільтрування відбувається у товщі шару завантаження, де частки забруднень утримуються на зернах фільтруючого матеріалуадгезионними силами. Такий процес уражає швидкісних фільтрів.

Ступінь очищення фільтруванням залежить від напруженості магнітного поля, швидкості течії рідини, її в'язкості, розташування силових полів щодо напрями потоку рідини.

>Фильтрованиеемульгированних речовин. При фільтруванні емульсій через зернистий шар має значення початковий характер поверхні. Пригидрофобной поверхні прилипання частинок сильніше, аніж загидрофильной, бо в поверхні зеренгидрофильних матеріалів єгидратная оболонка.Прилипание відбувається там, де цей оболонка порушена.

1.2Физико-химическая очищення

До фізико-хімічним методам очищення стічних вод мовби відносятькоагуляцию,флотацию, адсорбцію, іонний обмін, екстракцію, ректифікацію, випарювання, дистиляцію, зворотний осмос і ультрафільтрацію, кристалізацію,десорбцию та інших. Ці методи використовують із видалення з стічні водитонкодисперсних зважених частинок (твердих і рідких), розчинних газів, мінеральних і органічних речовин.

Використання фізико-хімічних методів очищення стічні води проти біохімічними має низку переваг: 1) можливість видалення з стічні води токсичних,биохимическинеокисляемих органічних забруднень; 2) досягнення глибшої й стабільного рівня очищення; 3) менші розміри споруд; 4) менша чутливість до змін навантажень; 5) можливість повної автоматизації; 6) глибша вивченість кінетики деяких процесів, і навіть питань моделювання, математичного описи й оптимізації, це важливо для правильного вибору і розрахунку апаратури; 7) методи пов'язані з контролювати діяльністю живих організмів; 8) можливість рекуперації різних речовин.

Вибір тієї чи іншої методу очищення (чи навіть кількох методів) виробляють із урахуванням санітарних і технологічних вимог, що висуваються до очищеним виробничим стічних водам з метою подальшого їх використання, ні з урахуванням кількості стічних вод мовби і концентрації забруднень у яких, наявності необхідних потребує матеріальних та енергетичних ресурсів немає і економічності процесу.

>Коагуляция - це процес укрупнення дисперсних частинок внаслідок їх взаємодії й об'єднання в агрегати. У очищенні стічні води її застосовують з метою прискорення процесу осадженнятонкодисперсних домішок іемульгированних речовин.Коагуляция найефективніша видалення із водиколлоидно-дисперсних частинок, т. е. частинок розміром 1-100мкм.Коагуляция може статися спонтанно або під впливом хімічних і фізичних процесів. У процесах очищення стічні води коагуляція відбувається під впливом

>добавляемих до них спеціальних речовин — коагулянтів.Коагулянти у питній воді утворюють пластівцігидроксидов металів, які швидко осідають під впливом сили тяжкості.Хлопья у змозі вловлювати колоїдні і зважені частинки й сукупність їх. Так .як колоїдні частки мають слабкий негативний заряд, а пластівці коагулянтів слабкий позитивного заряду, то з-поміж них виникає взаємне тяжіння.

Для колоїдних частинок характерно освіту лежить на поверхні частинок подвійного електричного шару. Одна частина подвійного шару фіксована лежить на поверхні розділу фаз, іншу створює хмару іонів, т. е. друга подвійного шару є нерухомій, іншу рухомий (дифузійний шар). Різниця потенціалів, що виникає між нерухомій і рухомий частинами шару (обсягом рідини) називаєтьсядзета-потенциалом (>) чиелектрокинетическим потенціалом, відмінними від термодинамічної потенціалу (Є), що є різницю потенціалів між поверхнею частинок і рідиною.Дзета-потенциал залежить як від (Є), і від товщини подвійного шару. Значення одеського форуму визначає величину електростатичних сил відштовхування частинок, що уберігають частки від злипання друг з одним. Малий розмір колоїдних частинок забруднень і негативний заряд, розподілений лежить на поверхні цих частинок, зумовлює високий стабільність колоїдної системи.

Щоб викликатикоагуляцию колоїдних частинок, необхідно знизити розмір їхдзета-потенциала до критичної позначки додаванням іонів, мають позитивного заряду. Отже, при коагуляції відбувається дестабілізація колоїдних частинок внаслідок нейтралізації їх електричного заряду. Ефект коагуляції залежить від валентності іонакоагулянта, несе заряд, протилежний знаку заряду частки. Що валентність, тим паче ефективнокоагулирующее дію.

Спочатку коагуляції частки повинні наблизитися друг до друга на відстань, у якому з-поміж них діють сили притягування й хімічного спорідненості. Зближення частинок відбувається внаслідок броунівського руху, і навіть приламинарном читурбулентном русі потоку води.Коагулирующее дію солей є результатом гідролізу, що відбувається за розчиненням.

Солі заліза яккоагулянти, випливає низка переваг перед солями алюмінію: краще дію при низьких температурах води; ширша область оптимальних значень рН середовища; велика міцність і гідравлічнакрупность пластівців; можливість вільно використовувати для вод з ширшим діапазоном сольового складу; здатність усувати шкідливі запахи і присмаки, зумовлені присутністю сірководню. Проте є й недоліки: освіту при реакції катионів заліза з декотрими органічними сполуками сильноокрашивающих розчинних комплексів; сильні кислотні властивості, які посилюють корозію апаратури; менш розвинена поверхню пластівців.

З використанням сумішейAl2(>SO4)3 іFeCl3 в співвідношеннях від 1:1 до 1:2 досягається найкращий результаткоагулирования, аніж за окремому використанні реагентів. Відбувається прискорення осадження пластівців. Крім названих коагулянтів в обробці стічних вод мовби можна використовувати різні глини, алюміній містять відходи виробництва,травильние розчини, пасти, суміші, шлаки, містять діоксид кремнію.

>Оптимальную дозу реагенту встановлюють виходячи з пробногокоагулирования. Швидкість коагуляції залежить від концентрації електроліту.

При малих концентраціях електроліту ефективність зіткнень частинок, т. е. ставлення числа сутичок,окончившихсяслипанием, до, загальної кількості сутичок, близька нанівець. В міру зростання концентрації швидкість коагуляції збільшується, але не зіткнення ефективні — такукоагуляцию називають повільної. Оскільки загальний числі сутичок, рівномуеднице настає швидка коагуляція, коли всі зіткнення частинок закінчуються освітою агрегатів.

Уполидисперсних системах коагуляція відбувається швидше, ніж умонодисперсних, оскільки великі частки при осіданні заманюють менші. Форма частинок також впливає швидкість коагуляції. Наприклад, подовжені частки коагулюють швидше, ніж кулясті.

>Флокуляция - це процес агрегації зважених частинок при додаванні в стічну воду високомолекулярних сполук, званихфлокулянтами. На відміну від коагуляції прифлокуляции агрегація відбувається за безпосередньої контакті частинок, а й у результаті взаємодії молекул адсорбованого на частинкахфлокулянта.

>Флокуляцию проводять для інтенсифікації процесу освіти пластівцівгидроксидов алюмінію і заліза з метою підвищення швидкості їх осадження. Використання флокулянтів дозволяє знизити дози коагулянтів, зменшити тривалість процесукоагуляций й тимчасово підвищити швидкість осадження які виникають пластівців.

Задля чистоти стічні води використовують природні і синтетичніфлокулянти. До природнимфлокулянтам ставляться крохмаль, декстрин, ефіри, целюлози та інших.

Процес очищення стічні водикоагуляцией іфлокуляцией складається з таких стадій: дозування і змішання реагентів зі стічної водою;хлопьеобразование і осадження пластівців. Для змішання коагулянтів із жовтою водою застосовують гідравлічні і механічні змішувачі. У гідравлічнихсмесителях змішання відбувається через зміну напрями руху, і швидкості потоку води. У механічнихсмесителях-аппаратах із мішалкою процес перемішування може бути рівномірним і повільним, щоб частки при зближення утворювали пластівці, які руйнувалися б із обертанні

Страница 1 из 5 | Следующая страница

Схожі реферати:

Навігація