Тимонин А.С. - Инж-эко справочник т 2 (Тимонин А.С. - Инженерно-экологический справочник), страница 165

Основное оборудование для очистки сточных вод 861 Для организации эффективного процесса водно-реагентной нейтрализации используют различные смесители. Для смешения сточных вод с реагентами применяют смесители трех типов: ершовые — при расходе сточных вод до 400 л1с, типа «лоток Паршаля» и с пневматическим или механическим перемешиванием — для больших расходов.

Для смешения сточных вод различных видов, как правило, используют смесители с пневматическим или механическим перемешиванием. Е шовый смеси ль представляет собой канал, внутри которого в шахматном порядке установлены вертикальные перегородки, сужающие сечение и изменяющие направление сточной воды с образованием вихреобразного ее движения. Наиболее распространенный вид ершового смесителя представлен на рис. 5.20. Основные характеристики гиповых ершовых смесителей приведены в табл. 5.7, Рис.

5.20 Ершовый смеситель С ль и «ток Па шаля» состоит из подводящего раструба, горловины и отводящего раструба. В результате сужения сечения и резкого изменения уклона дна в отводящем раструбе образуется гидравлический прыжок, в котором происходит интенсивное перемешивание потока. Основные характеристики смесителя типа «лоток Паршаля» (рис. 5.21) приведены в табл. 5.8. Смесите и с пневматическ~ м пе е ешив ием представляют собой емкость, рассчитанную на вместимость максимального расхода сточных вод в течение 1Π— 15 мин.

КонФигурация смесителей в плане и глубина слоя жидкости в них зависят от местных условий и характеристики воздуходувного оборудования, В качестве смесителей могут быть использованы распределительные лотки и каналы очистных сооружений. Расход воздуха на перемешивание в зависимости от наличия и характера взвешенных веществ в сточных водах составляет (1,5 — 3) — (4 — б) м'/м' воды. 2 34 56 2 78 Рис 5.21. Смеситель типа «лоток Паршаля»: 1 — подводящий лоток; 2 — переход; 3 — трубопровод хлорной воды; 4 — подводящий раструб; 5 — горловина; 6 — отводящий раструб; 7 — отводящий лоток; 8 — створ полного смешения Таблица 5.7 Размеры ершовых смесителей (типовой проект), м Таблица 5.8 Размеры смесителей тина «лоток Паршаля» (типовой проект), м Пропускная способность, м ус 5,85 5,85 6,! 4,7 7 1! 11 12,5 14,97 1,73 1.68 08 1,2 1,3 1,7 6,6 160 000— 280 ООО 2,28 10,2 1,5 0,85 1,15 1,995 !.5 П имечание.Разме ыН, Н; Н, 1, 1'оп еделеныдлямаксимального асходаа казанныхднапааонахп оп кнойспособностн.

1400 $200 4200 — 7000 7ООΠ— 32ООО 32 000 — 80 000 80 000— 160 000 1.35 1,35 1,475 1,73 о,з 0,45 О,б 0,9 0.55 0,55 О,8 1.3 0,78 0,78 1.08 1.68 1,32 1,З2 1,45 1,7 0,29 04 0,65 0,61 0,26 О.З8 0,6 0,59 О,З2 0.42 О,бб 0.63 1,7 4 7,4 7,17 9,47 13,63 13,97 023 023 0,5 1 Часть ~7А Основное оборудование для очистки сточньи вод о о ~ч о о ~е о эо ао оо ~ %0 эо Рис.

5.22. Схема установки нейтрализации сточных вод с механическим перемешиванием: 1 — усреднитель; 2 — мешалка с механическим приводом; 3 — камера нейтрализации; 4— регулятор расхода; 5 — расходный резервуар раствора щелочного агента; б — регулирующий рН-метр; 7 — клапан 8бЗ Для перемешивания можно применять механичсскис или пневмомеханическис аэраторы. Для смешения могут быть использованы также перепады на лотках и каналах, в распределительных камерах и т.п.

Схема установки с применением механических мешалок 2, установленных в усреднителе 1 и камере нейтрализации 3 (контактном резервуаре) приведена на рис. 5.22. Нейтрализация осуществляется в две ступени с автоматическим регулированием дозы щелочного агента с помощью рН-метра, Это обеспечивает более точное регулирование конечного значения рН сточной воды. Регулятор расхода 4 обеспечивает регулирование уровня воды в усредпителе с одновременным регулированием дозы щелочного агента на выхода из первой камеры. Это позволяет сглаживать пиковые нагрузки не только по концентрации кислоты в сточной воде, но и при изменении расхода сточных вод.

Продолжительность процесса нейтрализации сточных вод зависит от их состава, вида применяемого нейтрализующсго агента, температуры и т.д. При использовании едкого натра нейтрализация протекает практически мгновенно при любых температурах. Время пребывания воды в камере нейтрализации при использовании известкового молока составляет 5 — 30 мин в зависимости от наличия в водс солей тяжелых металлов и друтих примесей. При нейтрализации сильных кислот (НС1, НИОз) время нейтрализации не превышает 5 мин. С увеличением интенсивности перемешивания или при использовании аэрации, а также с повышением тсмпсратуры продолжительность контакта уменьшается. Если нейтрализующими агентами служат, например, известняк, доломит, карбидный шлам ацетиленовых станций, время контакта их с водой следует увеличивать до 1 — 3 ч. Продолжительность пребы- Гатова 5.

Оборудование для химических методов очистки вания воды в камере нейтрализации определяется экспериментально в каждом конкретном случае. При использовании сухих реагентов значительно упрощается реагентное хозяйство: отпадает необходимость строительства и эксплуатации растворных устройств и хранения запасов растворов реагентов. Вместе с тем к реагентам для сухого дозирования предъявляют специальные требования: они должны быть мелкого помола, неслеживающимися и быстрорастворимыми. К таким реагентам относят соду, известь-пушонку и др. Дозу рсагента при этом увеличивают на 30 — 50 %, так как реакция между твердой и жидкой фазами протекает не до конца и идет более медленно.

Для нейтрализации сточных вод дозирование сухих реагентов имеет ограниченное применение из-за их дефицита и высокой стоимости. .Пример расчета нейтрализационной установки Гпо Ю.М..йаскову) Требуется рассчитать установку для нейтрализации сточных вод металлургического завода при следующих исходных данных. "расход сточных вод, включающих отработавшие травильные растворы, регенерация которых экономически нецелесообразна, промывные воды и смывы с полов Д = 315 м'/сут; поступление стоков на нейтрализационную установку носит периодический характер; содержание серной кислоты в сточных водах А = 12 кг/м', а сульфата железа С, = 10 кг/м', объем осадка 25 % от расхода сточных вод; влажность осадка 8б %.

Решение, Ввиду неравномерного поступления производственных сточных вод металлургического завода предусматривают приемныи* регулирующий резервуар вместимостью, равной количеству сточных вод за одну смену, т.е. 105 м' Из приемного резервуара (рис. 5.23) сточные воды выпускаются равномерно, д = 3,65 л/с.

Предусматривают нейтрализацию отработавших травильных растворов негашеной известью в виде известкового молока, при этом происходят следующие реакции: — с ссрной кислотои: Н,БО, + СаО + Н,О = СаБО,+ 2Н,О 98 56 18 136 36 — с сульфатом железа: Геж, + Сао + Н,О = СаБО, + Ре(ОН), 152 56 18 136 90 На основании вышеприведенных реакций и исходных данных по содержанию свободной кислоты и связанного железа в сточных водах определяем расход извести на нейтрализацию кислых сточных вод и осаждение железа по формуле в=к,— ( А+ь,с,)о. 100 По табл. 5.9 определяем удельный расход негашеной извести на нейтрализацию серной кислоты а = 0,5б, а по табл. 5.10 — количество негашеной извести, требуемое для перевода железа из растворенного состояния в осадок, Ь, = 1,0 (в пересчете на сульфат железа ЕеБО4 Ь, = 0,37), Для известкового молока К = 1,1; В= 50%; О=1,1 — (0,56.12+0,37 10)315= 100 50 = 7221 кгlсуг.

Часть РП. Основное оборудование для очистки сточных вод Таблица 5.9 Количество реагентов для нейтрализации 100%-х кислот и 1целочей Кислоты Щелочи Азотная Серная Соляная Уксусная 0,46 2,2 0,77 1,30 0,47 2,15 0,56 1,79 Негашеная известь 0,62 1,62 1,01 0,99 0,59 1,7 0,76 1,32 Гашеная известь 0,88 1,14 1,08 0,93 0,84 1,19 1,45 0,69 Кальциннрованнаясода 0,64 1,57 0,82 1,22 0,67 1,5 1,1 0,91 Каустическая сода 0,47 2,12 0,27 3,71 0,35 2,88 Аммиак 11 р и м е ч а н и е. В числителе показан расход щелочи на 1 г кислоты, в знаменателе— всход кислоты на 1 г щелочи.

Рис, 5,23. Схема установки по нейтрализации отработавших травильных растворов: 1 — отработавшие травильные растворы; 2 — приемный резервуар; 3 — склад извести; 4— помещение для гашения извести; 5 — растворные баки; б — дозатор; 7 — смеситель; 8 — камера нейтрализации; 9 — отстойники," 10 — нейтрализованный сток; 11 — осадок; 12 — шламовые площадки .Глава 5. Оборудование для химических методов очистки Таблица 5.10 Количество реагентов„требуемое для удаления металлов Реагенты ХаОН ХазСО3 СаО Са(ОН)з Цинк Никель Мель Железо Свинец 0,85 0,95 0,88 1,0 0,27 1,13 1,26 1,16 1,32 0,36 1,22 1,36 1,26 1,43 0,38 1,6 1,8 1,66 1,9 0,51 д = 1л1' .1000)/86 400 = = (6.16)/86,4 = 1,11 л/с. 1' = — 100= — '100=16 м', б 7,221 пг 675 Р'„=д „601„/1000 = =4,76.60 30/1000=8,6 м' Определим площадь закрытого склада для извести Р, исходя из необходимости хранения месячного запаса (г„„= 30 сут), высоты слоя извести при сухом способе хранения Ь„, = 1,5 м и ее насыпной плотности р = 1 т/м'.

(7~„„ 7,221-30 Ьр 151 Принимаем склад размером 6 х24 м. Для гашения извести применяем механическую лопастную известегасилку марки С-322 производительностью 1 т/ч и устанавливаем ее в помещении рядом со складом извести. Известь приготовляют в вице известкового молока в растворных баках общей емкостью где п — число заготовок известкового молока в сутки; ~ — концентрация известкового молока по гашеной извести, %. Принимаем два железобетонных бака прямоугольной формы, размерами 3 х 3 и глубиной наполнения 1,8 м; в баках устанавливают лопастные мешалки с вертикальной осью и частотой вращения 40 мин-'. Известковое молоко из растворных баков подаем в дозатор. Расход известкового молока Общий расход нейтрализуемого отработавшего травильного раствора и известкового молока д, = а„+ а = 3,65+1,11 =4,76 л/с.