Очистка сточных вод предприятия морского флота, цех травления

                        (61)                                                            

Линейные размеры емкости: высота 2 м, ширина 5 м, длина 10,3 м.

.

Объем емкости сбора  воды для взрыхления катионитовых фильтров:

                        (62)                                                                               

Линейные размеры емкости: высота 2 м, ширина 5 м, длина 5,2 м.

.

Верхняя и нижняя распределительные  системы подбираются по стандарту  согласно диаметру фильтра [13].

Объем анионита, м³, в анионитовых фильтрах:

                    (63)                                                                             

где q_w = 417 м³/ч – расход обрабатываемой воды;

ΣС^an_en = 2,4 г-экв./м³ – суммарная концентрация анионов в обрабатываемой воде;

ΣС^an_ex  = 0,048 г-экв./м³ – допустимая суммарная концентрация анионов в очищенной воде;

n_reg = 1 – число регенераций каждого фильтра в сутки (выбирается в зависимости от конкретных условий, но не больше 2);

E^an_wc – рабочая обменная емкость анионита, г-экв./м³:

,                                   (63)                                                              

где α_an = 0,9 – коэффициент эффективности регенерации анионита для слабоосновных анионитов;

E^an_gen = 1000 г-экв./м³ – полная обменная емкость анионита, определяемая по заводским паспортным данным, по каталогу на иониты или по экспериментальным данным, в данном расчете для слабоосновного анионита АН – 18 (приложение 1, таблица 3);

q_an = 3 м³ на 1 м³ катионита – удельный расход воды на отмывку анионита после регенерации, принимаемый равным 3 – 4 м³ на 1 м³ анионита;

k_ion – коэффициент, учитывающий тип ионита, для анионита принимается

равным 0,8;

ΣC^an_n = 0,048 г-экв./м³ – суммарная концентрация анионита в отмывочной воде.

Площадь фильтрации, м², анионитовых фильтров:

,                                             (65)                                                                       

где q_w = 417 м³/ч – расход обрабатываемой воды;

n_reg = 1 – число регенераций каждого фильтра в сутки (выбирается в зависимости от конкретных условий, но не больше 2);

t_f – продолжительность работы каждого фильтра, ч, между регенерациями:

,                        (66)                            

где t₁ – продолжительность   взрыхления   анионита, принимается равной 0,25 ч;

t₂ = 1,5 ч – продолжительность пропускания регенерирующего раствора, определяемая исходя из количества регенерирующего раствора и скорости его пропускания (1,5 – 2 м/ч);

t₃ = 3 ч – продолжительность отмывки анионита после регенерации, определяемая исходя из количества промывочной воды и скорости отмывки (5 – 6 м/ч);

V_f  = 10 м/ч – скорость фильтрования воды, м/ч, принимаем в пределах 8 – 20 м/ч.

.

Число рабочих анионитовых  фильтров:

,                              (67)                                                                                                    

где F_anф = 9,1 м² – площадь фильтрования одного анионитового фильтра

Диаметр анионитового фильтра: 3,4 м;   высота фильтрующего слоя: 2,5 м.

Таким образом, принимаем 6 рабочих и 3 резервных анионитовых  фильтра.

Регенерацию анионитовых  фильтров надлежит производить 4 – 6 % растворами едкого натра, кальцинированной соды или аммиака; удельный расход реагента на регенерацию равен 2,5 – 3 м³ на 1 м³ рабочей обменной емкости анионита [4].

Объем емкости сбора  воды для отмывания анионитовых  фильтров составляет:

                     (68)                                                               

Линейные размеры емкости: высота 2 м, ширина 5 м, длина 6,8 м.

    .

Объем емкости сбора  воды для взрыхления анионитовых  фильтров:

                                           (69)                                                            

Линейные размеры емкости: высота 2 м, ширина 3,4 м, длина 5 м.

.

Верхняя и нижняя распределительные  системы подбираются по стандарту  согласно диаметру фильтра [13].

 

 

4.11 Расчет емкости сбора очищенной воды

 

 

Емкость сбора очищенной  воды представляет собой железобетонное сооружение прямоугольной формы, рассчитанное на 1 ч пребывания воды.     Объем резервуара:

Высота резервуара 4 м. Площадь резервуара составляет 112 м² с четырьмя рабочими отделениями длиной 7 м и шириной 4 м. Очищенная вода идет в оборот на предприятие морского флота в цех гальванопокрытий.

 

 

Заключение

 

В результате данного  курсового проекта были разработаны:

1. схема канализования цеха травления предприятия морского флота;
2. схема очистки СВ цеха травления предприятия морского флота от ионов тяжелых металлов (алюминия, никеля, свинца, меди, хрома) и серной кислоты;
3. технологическая схема.

Полученные результаты концентраций загрязняющих веществ в очищенной воде соответствуют ПДК для вод, используемых в цехе гальванопокрытий.

На основании этого  можно сделать выводы о недостатках  и достоинствах разработанной схемы.

К недостаткам данного  проекта относятся:

1. присутствие таких дорогих, сложных и энергоемких процессов, как электрокоагуляция и ионный обмен;
2. сложность данной схемы очистки СВ и большое количество сооружений в связи с сильным загрязнением СВ цеха травления.

Преимуществами данного  проекта являются:

1. оборотная система водоснабжения (вся вода после очистки идет в производство в цех гальванопокрытий того же предприятия);
2. такие сооружения, как вакуум-фильтр и электрокоагулятор, являются небольшими по своей конструкции, за счет чего сокращается площадь, занимаемая очистной станцией;
3. часть осадка может быть использована на нужды предприятия морского флота или какого-либо другого промышленного предприятия.

 

 

 

 

 

Список используемой литературы

 

1. Вайнер Р. Сточные воды в металлургической промышленности. – М.: Металлургиздат, 1962, 273 с.
2. Бучило Э. Очистка сточных вод травильных и гальванических отделений. – М.: Металлургия, 1974, 200 с.
3. Жуков А.И., Демидов Л.Г., Монгайт И.А., Родзимер И.Д. Канализация промышленных предприятий. – М.: Стройиздат, 1970, 374 с.
4. СНиП 2.04.03 – 85. Канализация. Наружные сети и сооружения.
5. Гальванотехника: Справ. изд. / Ажогин Ф.Ф., Беленький М.А., Галь И.Е. и др. – М.: Металлургия, 1987, 736 с.
6. Канализация населенных мест и промышленных предприятий / Лихачев Н.И., Ларин И.И., Хаскин С.А. и др. 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Стройиздат, 1981, 640 с.
7. Охрана окружающей среды: Учеб. для техн. спец. вузов / Белов С.В., Барбинов Ф.А., Козьяков А.Ф. и др. Под ред. Белова С.В. 2-е изд., испр. и доп. – М.: Высшая школа, 1991, 319 с.
8. Яковлев С.В., Карелин Я.А., Ласков Ю.М., Воронов Ю.В. Очистка производственных сточных вод. – М.: Стройиздат, 1985, 335 с.
9. Удаление металлов из сточных вод / Под ред. Кушни Дж. К. – М.: Металлургия, 1987, 260 с.
10. Родионов А.И., Клушин В.Н., Систер В.Г. Технологические процессы экологической безопасности. – Калуга: Издательство Н. Бочкаревой, 2000, 800 с.
11. Жуков А.И., Монгайт И.Л., Родзиллер И.Д. Методы очистки производственных сточных вод. – М.: Стройиздат, 1977, 363 с.
12. Туровский И.С. Обезвоживание осадков сточных вод на барабанных вакуум-фильтрах. – М.: Издательство литературы и строительства, 1966, 256 с.
13. Кастальский А.А., Минц Д.М. Подготовка воды для питьевого и промышленного водоснабжения. – М.: Стройиздат, 1975, 675 с.
14. Тимонин А.С. Инженерно-экологический справочник. Т.2. – Калуга: Издательство Н. Бочкаревой, 2003, 917с
15. Аксенов В.И., Балакирев В.Ф., Филиппенков А.А. Проблемы                водного хозяйства металлургических, машиностроительных и металлообрабатывающих предприятий. – Екатеринбург, 2002, 264 с.
16. Губина И.А. Очистка сточных вод на проимышленных предприятиях: Учеб. Пособие. – Норильск: Норильск НИИ, 2003, 121 с.
17. Яковлев С.В., Воронов Ю.В. Водоотведение и очистка сточных вод: Учебник для вузов / Под общ. ред. Воронова Ю.В. 2-е изд., доп. и прераб. – М.: АСВ, 2002, 703 с.
18. СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200 – 03. Санитарно – защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложение 1

 

Таблица 1 – Характеристика отечественных катионов (ГОСТ 20298 – 74)

 

Марка катонита	Фракционный состав набухшего ионита, мм	Содержание рабочей  фракции, %, не менее	Содержание влаги, %	Насыпная плотность  товарного ионита, т/м3	Удельный объем  набухшего  ионита, м3/т	Средняя рабочая обменная емкость, г∙экв./м3		Полная объемная емкость, г∙экв./м3	Допускаемая температура воды при очистке (обессоливании), 0С
						при H-катио-нировании	при Na-катио-нировании
Сульфоуголь СМ-1	0,3 - 0,8	–	–	0,65	–	250	400	–	60
Сульфоуголь СК-1	0,5 - 1,1	–	–	0,65	–	200	350	–	60
КУ-1	0,4 - 2	92,2	40 - 50	0,63 - 0,75	2,9 - 3,2	300	300	550	80
КУ-2-8	0,315 - 1,25	93	40 - 60	0,72 - 0,8	2,9	800	800	1850	120
КУ-2-20	0,315 - 1,25	92	30 - 40	0,8	2	–	–	1300	–
КУ-23	0,315 - 1,25	95	50 - 70	0,72	4,3	400	–	1100	120
КБ-4П-2	0,355 - 1,5	90	35 - 65	0,55 - 0,72	3	–	–	2000	120
КБ-4-10П	0,355 - 1,5	95	60 - 75	0,7 - 0,8	2,8	–	–	2500	150
	0,355 - 1,5	96	55 - 70	–	3,3	–	–	1800	–

 

Таблица 2 – Техническая характеристика вертикальных H-катионитовых фильтров

 

Показатели	Шифр
	ХВ-042-1	ХВ-042-2	В-2	В-2,6	В-3	В-3,4
Площадь фильтрования, м2	0,8	1,78	3,14	5,3	7,1	9,1
Диаметр фильтра, м	1	1,5	2	2,6	3	3,4
Высота фильтрующего слоя, м	2	2	2,5	2,5	2,5	2,5
Количество загружаемого фильтрующего материала: объем, м3	1,1	3,56	7,85	13,25	17,75	22,75
масса сульфоугля, КУ-2, т	1,1	2,5	5,9	9,3	12,4	16
Число щелевых колпачков: рабочих	32	80	–	–	–	–
запасных	7	16	–	–	–	–
Масса, кг:                     конструкции	1025	1655	2595	4310	5260	7500
арматуры	80	165	223	358	442	449
Нагрузочная масса, т	5	10	15	27	36	47