Безопасность жизнедеятельнос_под ред. Белова С.В_Учебник_2007 -618с (966432), страница 63
Текст из файла (страница 63)
По мере осаждения твердых частиц в фильтровальном материале перепад давлений на фильтре увеличивается и при достижении предельного значения перекрывается входной трубопровод 4 и по трубопроводу 9 подается сжатый воздух. Он вытесняет из фильтровального слоя 3 воду и твердые частицы в желоб б, которые затем по трубопроводу 7выводятся из фильтра.
Достоинством конструкции фильтра является развитая поверхность фильтрования, а также простота конструкции и высокая эффективность. В настоящее время для очистки сточных вод от маслопродуктов широко используют фильтры с фильтровальным материалом из частиц пенополиуретана. Пенополиуретановые частицы, обладая большой маслопоглощающей способностью, обеспечивают эффективность очистки до 0,97...0,99 при скорости фильтрования до 0,01 м/с.
При этом насадка из пенополиуретана легко регенерируется при механическом выжимании маслопродуктов. На рис. 10.20 представлена схема фильтра-сепаратора с фильтравальной загрузкой из частиц пенополиуретана, предназначенного для очистки сточных вод от маслопродуктов и твердых частиц. Сточную воду по трубопроводу 5 подают на нижнюю опорную решетку 4. Затем вода проходит через фильтровальную загрузку в роторе 2, верхнюю решетку 4 и очищенная от примесей переливается в приемный кольцевой карман б и выводится из корпуса 1.
При концентрации маслопродуктов и твердых частиц до 0,1 кг/м' эффективность очистки составляет соответственно 0,92 и 0,9; а время непрерывной эксплуатации фильтра — 16...24 ч. Достоинствами данной конструкции являются простота и большая эффективность регенерации фильтра.
302 Рис. !ОДО. Схема фильтра-сепаратора При включении электродвигателя 7 вращается ротор 2 с фильтровальной загрузкой. В результате частицы пенополиуретана под действием центробежных сил отбрасываются к внутренним стенкам ротора, выжимая из него маслопродукты, которые поступают в карманы 3 и направляются на регенерацию. Время полной регенерации фильтра 0,1 ч.
Физико-химические методы очистки. Данные методы используют для очистки от растворенных примесей, а в некоторых случаях и от взвешенных веществ. Многие методы физико-химической очистки требуют предварительного глубокого выделения из сточной воды взвешенных веществ, для чего широко используют процесс коагуляции.
В настоящее время в связи с использованием оборотных систем водоснабжения существенно увеличивается применение физико-химических методов очистки сточных вод, основными из которых являются флотация, экстракция, нейтрализация, сорбция, ионообменная и электрохимическая очистка, гиперфильтрация, эвапорацня, выпаривание, испарение и кристаллизация. Флотпация предназначена для интенсификации процесса всплывання маслопродуктов при обволакивании их частиц пузырьками газа, подаваемого в сточную воду.
В основе этого процесса имеет место молекулярное слипание частиц масла и пузырьков тонкоднспергированного в воде газа. Образование агрегатов «частица — пузырьки газа» зависит от интенсивности их столкновения друг с другом, химического взаимодействия содержащихся в воде веществ, избыточного давления газа в сточной воде и т. п. В зависимости от способа образования пузырьков газа различают следующие виды флотацни: напорную, пневматическую, пенную, химическую, вибрационную, биологическую, электрофлотацию и др. З0З В настоящее время на станциях очистки широко используют электрофлотацию, так как протекающие при этом электрохимические процессы обеспечивают дополнительное обеззараживание сточных вод. Кроме того, применение для электрофлотации алюминиевых или стальных электродов обусловливает переход ионов алюминия или железа в раствор, что способствует коагулированию мельчайших частиц механических примесей сточной воды.
Образование дисперсной газовой фазы в процессе электрофлотации происходит вследствие электролиза воды. Основной составляющей электролизных газов является водород; при этом выделяется незначительное количество кислорода, хлора, оксидов углерода и азота. При расчете электрофлотатора определяют расход газа, необходимого для обеспечения заданной эффективности очистки, д,= = 1000(с, — с„)6М, где с, и с„— концентрации маслопродуктов в исходной очищенной сточной воде, кг/м; М вЂ” удельная адсорбция маслопродуктов газовой фазой, л/кг. Затем находят силу тока для получения требуемого количества электролизного газа 1= д,/а„, где а, — выход газа по току; а„= 0,0076 дм'/(л мин).
Расход водорода (дм /мин) в смеси электролизного газа Чн, = 22,4Ч,ан/(иМн,), где ан — электрохимический эквивалент водорода, ан = 0,627 мг/(А мин); Мн — молекулярная масса водорода. Задают расход воздуха, подаваемого под границу раздела «сточная вода — воздух рабочей зоныь в камере флотации, исходя из соотношения д„) 504„,, и определяют суммарный расход газовоздушной смеси, выходящей через открытую поверхность флотатора д,„= = 4, + д.. Выбирают удельный расход газовоздушной смеси через поверхность ценообразования ез = 300...600 дм'/(м' мин) и определяют площадь поверхности пенообразования /= д„/со.
Определяют объемную плотность тока (А/м'), обеспечивающую необходимую величину газонаполнения / = (ср + 0,261 К~ + 0,1)/(0,022— — 0,011КФ), где <р — степены азонаполнения сточной воды в процессе флотации; д = 1...5 дм'/м', Кф = 0,3...1,2 — коэффициент формы флотационной камеры. Находят объем и площадь поперечного сечения флотационной камеры г'= 1//; Р= (Кф (Т)' и затем ее основные размеры. Экстракция сточных вод основана на перераспределении примесей сточных вод в смеси двух взаимно нерастворимых жидкостей (сточной воды и экстрагента). Количественно интенсивность перераспределения оценивается коэффициентом экстракции К, = с,/с„, 304 где с, и с, — концентрации примеси в экстрагенте и сточной воде по окончании процесса экстракции. В частности, при очистке сточных вод от фенола с использованием в качестве экстрагента бензола или бутилацетата К, составляет соответственно 2,4 и 8...12.
Для интенсификации процесса экстракции перемешивание смеси сточных вод с экстрагентом осуществляют в экстракционных колоннах, заполненных насадками из колец Рашига. Нейтрализация сточных вод предназначена для выделения из них кислот, щелочей, а также солей металлов на основе кислот и щелочей. Процесс нейтрализации основан на объединении ионов водорода и гидроксильной группы в молекулу воды, в результате чего сточная вода приобретает значение рН = 6,7 (нейтральная среда).
Нейтрализацию кислот и их солей осуществляют щелочами или солями сильных щелочей: едким натром, едким кали, известью, известняком, доломитом, мрамором, мелом, магнезитом, содой, отходами щелочей и т. п. Наиболее дешевым и доступным реагентом для нейтрализации кислых сточных вод является гидроокись кальция (гашеная известь). Для нейтрализации сточных вод с содержанием щелочей и их солей (сточные воды целлюлозно-бумажных и текстильных заводов) можно использовать серную, соляную, азотную, фосфорную и другие кислоты.Теоретический расход щелочей (кислот) для нейтрализации содержащихся в сточных водах кислот (щелочей) определяют в соответствии с уравнениями реакций нейтрализации по формуле д = сМ,/М„ где с — концентрация кислоты (щелочи) или их солей в сточной воде; М, и ̄— молекулярные массы щелочи (кислоты) и кислоты (щелочи) или их солей. На практике используют три способа нейтрализации сточных вод: — фильтрационный — путем фильтрования сточной воды через насадки кусковых или зернистых материалов; — водно-реагентный — добавлением в сточную воду реагента в виде раствора или сухого вещества (извести, соды или шлака); нейтрализующим раствором может быть и щелочная сточная вода; — полусухой — перемешивание высококонцентрированных сточных вод (например, отработанного гальванического раствора) с сухим реагентом (известью, шлаком) с последующим образованием нейтральной тестообразной массы.
Сорбцию применяют для очистки сточных вод от растворимых примесей. В качестве сорбентов используют любые мелкодисперсные материалы (золу, торф, опилки, шлаки, глину); наиболее эффективный сорбент — активированный уголь. Расход сорбента и = = Ц(с, — с,)/а, где Ц вЂ” расход сточной воды, м /с; с, и с, — концентрации примесей в исходной и очищенной сточной воде, кг/м; 305 а — удельная сорбция, характеризующая количество примесей, поглощаемых единицей массы сорбента, кг/с.
Ионообменную очистку применяют для обессоливания и очистки сточных вод от ионов металлов и других примесей. Очистку осуществляют ионитами — синтетическими ионообменными смолами, изготовленными в виде гранул размером 0,2...2 мм. Иониты изготовляют из нерастворимых в воде полимерных веществ, имеющих на своей поверхности подвижный ион (катион или анион), который при определенных условиях вступает в реакцию обмена с ионами того же знака, содержащимися в сточной воде.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
