Конспект лекцій З дисципліни ВОДОВІДВЕДЕННЯ ПРОМИСЛОВИХ ПІДПРИЄМСТВ
Міністерство освіти і науки України
Донбаська національна академія будівництва й архітектури
Кафедра “Водопостачання, водовідведення і охорона водних ресурсів”
Конспект лекцій
З дисципліни
«ВОДОВІДВЕДЕННЯ ПРОМИСЛОВИХ ПІДПРИЄМСТВ»
(для студентів спеціальності «Водопостачання і водовідведення»)
Коду 2408
Склав: ЧЕРНИШЕВ В.М.
Затверджено на засіданні кафедри
Водопостачання, водовідведення й
охорона водних ресурсів”
ПРОТОКОЛ №4 від 28.10.2009 р.
Зав. кафедрою Нездоймінов В. І.
Макіївка 2009 р
1. Основні напрямки в скороченні скидання забруднень з промисловими стічними водами. Питання охорони навколишнього середовища і раціонального використання природних ресурсів, у тому числі санітарний стан…Усереднення.
Нерівномірність витрати стічних вод: · викликає необхідність пристрою водовідводніх мереж із труб і каналів… · вимагає прийомних резервуарів насосних станцій завищених розмірів, а насосних агрегатів більш могутніх;Проціджування.
Проціджування здійснюється на ґратах і ситах. Ґрати, як правило, виконують роль захисних споруджень і лише в окремих випадках (наприклад, при очищенні стічних вод шкіряних заводів) вони служать для затримки великих механічних покидьків. Улучення таких покидьків у каналізаційну мережу може викликати засмічення труб і каналів, а також порушення нормальної чи роботи поломку частин устаткування, що рухаються. Ґрати, застосовувані для очищення виробничих стічних вод, по конструкції такі ж, як і ґрати для господарсько-фекальних стічних вод, тому в даному курсі не розглядаються. Для видалення грубодисперсних домішок шляхом проціджування і не затримуваних ґратами застосовуються сита різних конструкцій.
Сита.
По конструкції сита поділяються на барабанні і плоскі (стрічкові і дискові). Конструкція барабанного сита (барабанної сітки) приведена на мал.8.
Основна частина установки - барабан звареної конструкції, на поверхні якого змонтовані фільтруючі елементи. Барабан приводиться в обертання електродвигуном з редуктором. Віссю обертання є труба, що служить одночасно колектором для збору промивної води. Вода, що очищається, надходить усередину барабана по вхідній трубі і проходить через сітчасті елементи барабана. Сітчасті елементи складаються з двох сіток: підтримуючої і робочої. Робоча сітка може бути виготовлена з нержавіючої сталі, чи латуні капрону з розмірами осередків 0,3
0,3 - 0,50,5мм. Підтримуюча сітка виготовляється з нержавіючої чи сталі латуні з розмірами осередків не більш 88 чи не менш 2 2 мм. Очищена вода, що пройшла сітчасті елементи переливаючи через водозлив, приділяється на наступні спорудження. Домішки, що залишаються на сітчастих елементах відмиваються промивним пристроєм і по трубопроводу приділяються за межі установки. Витрата промивної води складає 1-2% витрати очищеної стічної рідини. Окружна швидкість обертання барабана 0,5 м/с. Барабанні сита розраховуються по навантаженню, що звичайно складає 40-50 м3/м2година. Спочатку по розрахунковій витраті знаходять необхідну площу проціджування, а потім по ній визначають типорозмір і кількість установок (по довідковим даним).
Барабанні сита (сітки) застосовуються для витягу зі стічних вод зважених речовин, при цьому в стічних водах не повинні міститися грузлі речовини (смоли, олії, жири й ін.), що утрудняють відмивання сіток.
До плоских стрічкових сит відносяться механізовані сітчасті установки, застосовувані для очищення стічних вод деяких галузей промисловості (мал.9). Робочим елементом цього сита є рамка з чи сіткою перфорованим листом. Рамка шарнірно закріплена однією стороною до ланцюга, що приводиться в рух за допомогою зірочок електродвигуном з редуктором. При проціджуванні рамки, що знаходяться у воді, поступово забруднюються, при цьому зростають утрати напору в установці і рівень стічних вод у каналі, що підводить. Як тільки рівень досягне розрахункової величини включається електродвигун, і на місце забруднених рамок установлюються чисті, рівень стічних вод у каналі падає і двигун зупиняється. Забруднені рамки пересуваючи нагору, перевертаючи і вдаряючись об демпфер, струшуються й у такий спосіб регенеруються. Ефект очищення на цій установці залежить від гранулометричного складу зважених речовин і розміру отворів сітки. Так, наприклад, для шкіряних заводів така установка дозволяє затримувати 25-45% осідаючих речовин. Вологість покидьків, що витягаються, складає 80%. Гідравлічне навантаження складає 0,5 м3/м2сек.
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
Рис.8. Барабанне сито (барабанна сітка).
1.Барабан; 2.Труби спорожнювання; 3.Канал вихідної води; 4.Вхідна труба; 5.Електродвигун; 6.Редуктор; 7.Бункер для збору промивної води; 8.Промивний пристрій; 9.Бактерицидні лампи; 10.Камера барабанного фільтра; 11.Водозлив; 12.Канал фільтрату.
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| |
Рис.9. Сітчаста установка.
1.Рамки сіток; 2.Шарнірні опори; 3.Осі обертання рамок; 4.Демпфер; 5.Натяжний пристрій; 6.Електродвигун; 7.Тягові ланцюги.
| |
| |
| |
| |
| |
| |
Рис.10. Волокноуловитель ШУ -3.
1. Канал, що підводить воду; 2.Розподільний барабан; 3.Вигнутий конічний диск; 4.Волокнознімний пристрій; 5.Транспортер; 6.Канал, що відводить.
До плоских дискових сит можна віднести волокноуловлювачі, застосовувані для очищення стічних вод текстильної промисловості (мал.10).
Волокноутримуюча стічна рідина по каналі надходить у розподільний барабан і рівномірно виливається через кільцеву щілину між барабаном і конічним дірчастої диском. Стічна рідина розтікається по диску в усі сторони і при досягненні перфорованого пояса стікає через отвори у канал, що відводить воду, а волокно затримується на поверхні диска. Диск під час роботи волокноуловлювача повільно обертається. Затримане на поверхні диска волокно збирається волокнознімним пристроєм і скидається на транспортер. Продуктивність волокноуловлювача складає 120-140 м3/годину, діаметр перфорованого диска 2,5м, діаметр отворів 3,5мм. Диск робить 2 про/хв. Ефективність уловлювання волокна 85%.
ЛЕКЦІЯ 6
Відстоювання.
Одним з розповсюджених методів видалення зі стічних вод механічних домішок є відстоювання. Відстоювання застосовується для видалення як осідаючих домішок, так і для спливаючих. Конструкції споруджень для видалення осідаючих домішок (піскоуловлювачів, відстійників) і методи їхнього розрахунку розглянуті в попередньому курсі. До споруджень для видалення спливаючих домішок відносяться нафтавловлювачі, смоломаслоуловлювачі, маслоуловлювачі, жироуловлювач. Видалення спливаючих домішок власне кажучи аналогічно осадженню твердих зважених часток. Відмінність полягає лише в тім, що щільність часток у цьому випадку менше щільності води і частки замість осадження спливають.
Нафтовловлювачі.
По конструкції нафтовловлювачі бувають горизонтального і радіального типів. Конструкція горизонтального нафтовловлювача приведена на мал.11. При протіканні стічної рідини по нафтавловлювачу нафта і нафтопродукти… …Смоломаслоуловлювачі.
Рис.14. Радіальний смоломаслоуловлювач.Жироуловлювачі.
Жирами забруднені стічні води м'ясокомбінатів, маслозаводів, фабрик-кухонь, їдалень, шкіряних заводів і інших підприємств. Для уловлювання основної…Осадження зважених речовин у гідроциклонах.
слив песок слив питание …Фільтрування.
Фільтрування застосовують для виділення зі стічних вод дрібнодиспергованих часток олій, смол, волокон, пилу і т.д., видалити які відстоюванням не… Найбільше поширення одержали фільтри з зернистим завантаженням, що… По швидкості фільтрування - швидкі (7-16м/година) і надшвидкісні (25-100м/година);Мікрофільтрування.
Барабан мікрофільтра занурений у камеру-резервуар приблизно на 0,7 свого діаметра. Обертаеться він на підшипниках, закріплених на пустотілому валу.… Умовно режими мікрофільтрування можна підрозділити на гравітаційне і… Гравітаційне мікрофільтрування здійснюється з утворенням на мікросітці плівки з затримуваних часток, яка фільтрує, при…Адсорбція.
Як адсорбенти застосовуються матеріали, що мають високу питому поверхню. Найбільше поширення в технології адсорбційного очищення одержали активні… Адсорбційне очищення може здійснюватися в статичних і динамічних умовах.…Розрахунок адсорберів
Розрахунок адсорберів виробляється з використанням наступних формул. Площа адсорберів: ;Екстракція.
Екстракція як метод очищення стічної води полягає в тім, що у воду додається нерозчинна в ній рідина (екстрагент) і ретельно змішується з нею. При… Відношення концентрацій,яки взаємне врівноважуються, у двох взаємно… , деЕвапорація.
, де Сn -концентрація летучих речовин у паровій фазі; СВ - концентрація летучих речовин у стічній рідині.Аерація.
Аерацію в схемах очищення виробничих стічних вод застосовують для дегазації води чи віддаління летучих речовин. Часто аерація носить допоміжний… Аерацію здійснюють декількома способами: * продувкою стічної рідини повітрям (барботаж);Флотація.
Способи диспергування повітря у флотаційних процесах
Флотація призначена для очищення стічних вод від зважених речовин і деяких розчинених речовин. Витяг відбувається в результаті прилипання часток до… Основою флотаційного процесу є утворення агрегату “частка-пухирець”. По… Протікання того чи іншого механізму флотації залежить від способу одержання пухирців.Пневматична, імпелерна і струминна флотація
Флотація з диспергуванням повітря через пористі матеріали може бути здійснена при одержанні дуже дрібних пухирців повітря, що здатні флотувати… Конструкція флотаційної установки з диспергуванням повітря через пористі…Напірна і вакуумна флотація
Рис.32. Схема установки напірної флотації. 1.Прийомний резервуар; 2.Відцентровий насос; 3.усмоктувальний трубопровід; 4.Напірний резервуар; 5.Флотоційна…Коагуляція.
Солі алюмінію можуть застосовуватися для коагуляції стічних вод, що мають рН 4-8. Посколь-ку дози коагулянту можуть бути високими (іноді до 1г/л і… Al2(SO4)3 + 6H2O = 2Al(OH)3 + 3H2SO4. Якщо лужного резерву недостатньо, у стічну воду необхідно додавати лужні реагенти для нейтралізації цієї кислоти -…Нейтралізація.
При спуску стічних вод у чи водойму в міську каналізаційну мережу практично нейтральними варто вважати стічні води з рН = 6,5-8,5. Отже, піддавати… Найбільше часто стічні води забруднені мінеральними кислотами: H2SO4, HNO3 ,… Для нейтралізації застосовують реагентний і фільтраційний способи.Окислювання.
Окислювання застосовують для знешкодження стічних вод, що містять токсичної домішки (ціаніди, комплексні ціаніди міді і цинку) чи з'єднання, що… Найбільше широко використовується хлор і його з'єднання. Це один з… Стічні води, що містять отрутні ціаніди, утворяться в гальванічних цехах. Окислювання отрутних CN- - іонів…Відновлення.
Відновлення застосовується для видалення зі стічних вод речовин, що у невідновленої формі витягти важко. Прикладом є видалення зі стічних вод… Реакція відновлення йде в кислому середовищі при рН=2-3. У якості… 6FeSO4 + 6H2SO4 + 2H2CrO4 Cr2(SO4)3 + 2Fe2(SO4)3 + 8H2OЕлектрокоагуляція.
Fe - 2e Fe2+ ; Al - 3e Al3+; У результаті іони металу надходять у стічну рідину, взаємодіючи з гідроксил… Оскільки при електрокоагуляції на катоді виділяються пухирці водню, яки флотують забруднення, сполучення…Електрофлотація.
Сутність методу електрофлотації полягає в насиченні стічної рідини пухирцями газу (водню), що виділяється на катоді при пропущенні через рідину… , л/кг твердої фази, З0 - вихідна концентрація зважених речовин г/л;Особливості біологічного очищення виробничих