Очистка хозяйственно-бытовых сточных вод 2 (1092855), страница 4
Текст из файла (страница 4)
5. Расчёт сорбционного фильтра
Техническое задание. Рассчитать сорбционный фильтр, производительностью 160 м3/ч. Расчетное время работы установки 20 час/сутки. Сорбционный фильтр загружен сорбентом на высоту 3,2 м, скорость фильтрования воды – 2,5 м/ч. Крупность зерен загрузки 1,5 мм. Интенсивность промывки сорбционных фильтров 8 л/см2. Продолжительность промывки принимается 10 мин. Сорбционный фильтр, загружается активированным углем АГ-5.
Расчёт. [4]
Данные о производительности и времени работы установки взяты с сайта http://www.mtu-net.ru для станции комплексной очистки воды СКО-8®.
Расчет сорбционных фильтров выполняется в соответствии с рекомендациями. В том случае, когда величина ХПК больше 100 мг/л, изотерма адсорбции соответствует уравнению Фрейдлиха. Максимальная и минимальная адсорбционная емкость, мг/л определяется по формуле:
где Сеn - начальная величина ХПК, г/л; Сех - конечная величина ХПК, мг/л; f - постоянная Фрейндлиха; n - коэффициент, зависящий от вида сорбента.
При начальной величине ХПК < 100 мг/л максимальная адсорбционная емкость находится по уравнению Генри, и т.к. Сеn = 96,8 мг/л, а Сех =9,3 мг/л, то считаем по уравнению Генри:
где Г = 4,8 см3/м2 - константа Генри.
Площадь сорбционных фильтров, м2,
где qw - часовой расход сточных вод, м3/ч; V - скорость фильтрования, м/ч. Количество фильтров, шт.:
где Fads - площадь сорбционных фильтров, м2; fads - площадь одного фильтра, м2.
Максимальная доза активного угля, г/л:
где tads - продолжительность работу установки до проскока, ч; γsbнас -плотность насыпная, г/л.
Продолжительность работы адсорбционных установок до проскока определяется по формуле, ч:
где ε - порозность загрузки;
Объем загрузки адсорберов, м3:
Количество сухой массы угля в одном адсорбере, м3:
Объем резервуара промывной воды из расчета на две промывки фильтра, м3:
где Wnp - количество воды, расходуемое на промывку одного фильтра, м3.
Подбираем параметры промывных насосов подача, л/с. Qн = i·F: напор Нн = 10-12 м.
Период работы загрузки адсорбционных фильтров до ее замены определяется продолжительностью рабочего периода фильтров. Рабочий период эксплуатации фильтров зависит от количественных и качественных показателей исходной воды и адсорбционной емкости активированного угля. Продолжительность эксплуатации фильтров до замены загрузки составляет 1.5-2 года. Фактическая продолжительность работы фильтров уточняется в процессе эксплуатации станции очистки. [4]
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Хорошо известный способ удалять вредные вещества из воды - поглощение. Самый распространенный сорбент (поглотитель) - это активированный уголь. Этот метод позволяет частично очистить воду от растворенной органики, солей тяжелых металлов, микроорганизмов свободного хлора, в то же время сохранив в воде полезные вещества. Но у систем такого типа есть свои недостатки. Пока поглотительный элемент новый, система работает прекрасно. Но со временем микроорганизмы накапливаются на поверхности сорбента (поглотителя) и начинают там размножаться. В таком случае вода на выходе может стать даже более загрязненной, чем на входе. Иногда, чтобы избежать такой ситуации, сорбент покрывают серебром, но серебро не убивает микроорганизмы, а лишь препятствует их размножению на поверхности сорбента. Кроме того, со временем сорбент насыщается, и его необходимо заменять.
Таблица 4. Показатели качества сточных вод после доочистки на фильтрах
Показатель | Концентрация загрязнений до применения, мг/л | Концентрация загрязнений после доочистки, мг/л | |||
На песчаных фильтрах | Сорбционный фильтр, загружаемый углем АГ-5 | Сорбционный фильтр, загружаемый углем КАД йодным | Сорбционный фильтр, загружаемый ТАУ углем | ||
Взвешенные вещества | 17-60 | 1.1-2,3 | отсутствуют | отсутствуют | отсутствуют |
ХПК | 156-192 | 127-132 | 8.5-12 | 8.3-14.1 | 8-13.8 |
БПКполн | 18,1-26,7 | 4-9.8 | 1.8-3.7 | 1.83-3.4 | 1.5-3.1 |
N02 | следы | 0.15-0,35 | 0.15-0.31 | 0 23-0.39 | 0,28-0,35 |
NО3 | 0,03-3.9 | 0.95-5.1 | 1.1-6.8 | 1,2-6.3 | 1.СМ5.5 |
NH4 | 2,6-9.6 | 1.47-6.75 | 0,8-6,0 | 0,65-5.75 | 1.1-6,35 |
РО43 | 1.38-7.4 | 0.85-6.25 3.2-5 | 0.5-5,7 | 0,55-5.85 | 0.6-5.6 |
Растворимый кислород | 6-8,5 | 3,2-5 | 2.65-2.91 | 2.7-2.85 | 2.6-2.9 |
Эффект сорбции существенно повышается при сочетании его с озонированием. Эффект сорбционной глубокой очистки при предварительном озонировании воды повышается на 30-60% в зависимости от дозы озона в интервале от 3 до 14 мг/л. При совместном проведении сорбции и озонирования эффективность сорбции на угле в 1,5-3 раза выше, чем без предварительного окисления.
Компания ООО "Иммертехник" предлагает примененять адсорбент KC-Трокенперлен, способствующий экономичной и экологической эксплуатации адсорбционных установок. Особые преимущества обусловлены типичными свойствами КС-Трокенперлена. Применение адсорбента KC-Трокенперлен дает следующее:
-
Повышение эксплуатационной безопасности трубопроводов и установок за счет предотвращения:
- образования конденсата
- обледенения -
Удлинение срока службы установок за счет предотвращения коррозии
-
Улучшение качества продукции и экологичности за счет:
- защиты от снижения качества (например, при изготовлении полиэфирных волокон)
- защиты от воздействия вредных побочных продуктов (например, при сжигании серы)
- защиты влагочувствительных продуктов
Таблица 5. Преимущества применения адсорбента - силикагель KC-Трокенперлен
Свойства | Преимущества |
Низкие температуры регенерации от 90 °С | Снижение затрат на эксплуатацию за счёт низких энергетических затрат и меньшего гидротермического старения |
Форма гранул | Высокая износостойкость и небольшое снижение давления уменьшают затраты на энергию и эксплуатацию |
Продолжительное время эксплуатации, порядка 10 лет | Низкие затраты на обслуживание и утилизацию, а также снижение эксплуатационных расходов |
Большая площадь поверхности | Высокая адсорбционная способность и мощность сушки, а также низкая точка росы до -70°С |
Высокий насыпной вес и высокая величина проскока | Снижение затрат при строительстве установки или покупке адсорбента, т.к. размеры адсорбера уменьшаются. |
Однородное распределение величины зерна | Оптимальное прохождение газа без образования каналов |
[http://www. immertechnik.ru]
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
[1] – Афанасьева А.Ф., Сирота М.Н., Савельева Л.С., Эпов А.Н. /Очистка хозяйственно- бытовых сточных вод и обработка осадков/, Москва, изд. «Изограф», 1997г, 96с.
[2] – Булатов М.А. /Комплексная переработка многокомпонентных жидких систем. Ресурсосберегающие и малоотходные технологии, экологически чистая продукция. Учебное пособие/ Москва, изд. МГАХМ, 1997г, 136с.
[3] – Булатов М.А., Бондарева Т.И., Кутепов А.М. /Химические производства с замкнутым водооборотным циклом. Учебное пособие/ Москва, изд. МИХМ, 1991г., 80с.
[4] – Коробко М.И., Фомин С.Н. /Очистка бытовых сточных вод двухступенчатым фильтрованием. Учебное пособие/ Хабаровск, изд. ДГУПС, 2000г., 64с.
[5] – http://www.trade-house.ru/
18