рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Нейтралізація

Нейтралізація - Конспект, раздел Философия, Конспект лекцій з дисципліни водовідведення промислових підприємств Виробничі Стічні Води Багатьох Галузей Промисловості Можуть Містити Кислоти І...

Виробничі стічні води багатьох галузей промисловості можуть містити кислоти і луги. У більшості кислих стічних вод, крім того, міститися солі важких металів. З метою попередження корозії матеріалів каналізаційних споруджень, порушення біологічних процесів при очищенні стічних вод і у водоймах, а також для осадження зі стічних вод важких металів стічні води піддають нейтралізації.

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 нейтралізації випливають стічні води з рН менш 6,5 і більш 8,5 , при цьому враховуються лужний резерв міських стічних чи вод води водойми, куди виробляється скидання стічних вод. Велику небезпеку представляють кислі стічні води, що до того ж зустрічаються значно частіше, ніж лужні. Якщо виробничі стічні води використовуються в оборотних циклах водопостачання, то вимоги до активної реакції можуть бути значно вище.

Найбільше часто стічні води забруднені мінеральними кислотами: H2SO4, HNO3 , HCl, а також їхніми сумішами. Значно рідше в стічних водах зустрічаються HNO2 , H3PO4 , H2SO3 і ін., а також органічні кислоти: оцтова СН3СООН, пікринова НІС6Н2(NO2)3, саліцилова З6Н4(ВІН)2 і інші.

Для нейтралізації застосовують реагентний і фільтраційний способи.

Реагентный спосіб полягає в додаванні в стічні води нейтралізуючого реагенту. Для нейтралізації кислих стоків використовуються негашене вапно СаО, гашене вапно Са(ВІН)2, кальцинована сода Na2CO3, каустична сода NaOH, аміак NH3OH.

Для нейтралізації мінеральних кислот застосовують будь-як лужний реагент, але найчастіше вапно у виді пушонки чи вапняного молока, а також карбонати кальцію і магнію у виді суспензії. Ці реагенти значно дешеві і загальнодоступні, але мають ряд недоліків: обов'язковий пристрій усереджувач, труднисть регулювання дози реагенту по рН і складність реагентного господарства. Швидкість реакції між розчинами кислоти і твердих часток реагенту відносно невелика і залежить від розмірів часток і розчинності продуктів реакції, що утворяться. Тому активна реакція встановлюється не відразу, а після деякого часу після додавання реагенту (10-15хв). При нейтралізації стічних вод, що містять сірчану кислоту, у залежності від застосовуваного реагенту реакції протікають по рівняннях:

H2SO4 + Ca(OH)2 = CaSO4 + 2H2O.

H2SO4 + CaCO3 = CaSO4 + H2O + CO2.

Сульфат кальцію, що утвориться в результаті нейтралізації, кристалізується у виді СаSо4.2H2O, якщо його концентрація перевищує межу розчинності. Однак варто пам'ятати при цьому можливо утворення пересиченого розчину, особливо в присутності органічних речовин. З цього розчину гіпс кристалізується в плині тривалого часу (іноді до декількох доби), що приводить до заростання трубопроводів і апаратури. Для зменшення коефіцієнта пересичення і збільшення швидкості кристалізації використовується метод рециркуляції осаду сульфату, що утвориться при нейтралізації, кальцію, при цьому тривалість перемішування повинна бути не менш 20-30хв. Для зменшення заростання трубопроводів застосовують методи промивання, збільшують швидкість транспортування стічних вод, а також заміняють металеві трубопроводи на пластмасові.

Витрата реагенту на нейтралізацію розраховується виходячи з дози реагенту і витрати стічних вод:

G = , кг/доба, де

k - коефіцієнт запасу витрати реагенту, для вапняного молока 1,1; для вапняного тесту і сухого вапна 1,5.

В - кількість активної частини в товарному продукті.

Q - витрата стічних вод, м3/доба.

- доза реагенту по активному продукті, кг/м3.

Доза реагенту розраховується по стехиометричному рівнянню по концентрації нейтрализуючей кислоти. Якщо в кислих стічних водах міститися солі важких металів, то дозу реагенту варто збільшити на реакцію утворення нерозчинних з'єднань цих металів, тобто

G = , де

- доза реагенту для перекладу металів у нерозчинні з'єднання.

Наприклад, при нейтралізації гашеним вапном стічних вод, що містять 1,5 кг/м3 сарною кислоти і 0,5 кг/м3 сульфату заліза відбуваються наступні реакції:

H2SO4 + Са(ВІН)2 = СаSO4 + 2H2O.

98 74

1,5

FeSO4 + Ca(OH)2 = Fe(OH)2 + CaSO4.

152 74

0,5

Тоді доза реагенту для нейтралізації кислоти:

= кг/м3.

Доза реагенту на реакцію із сульфатом заліза:

= кг/м3.

Процеси реагентної нейтралізації стічних вод здійснюються в нейтрализаційных установках, основними елементами яких є: піскоуловлювачі, усереджувачі, змішувач стічних вод з реагентом, камери реакції, чи відстійники осветлители, реагентне господарство, пристрої для хімічного контролю за ступенем нейтралізації, спорудження для обезвожи-вания і складування опадів. Реагентне господарство включає склад нейтралізуючого реагенту, розчинні і видаткові баки, дозатори робочих розчинів реагентів.

При наявності на підприємствах кислих і лужних стічних вод може вироблятися їхня взаємна нейтралізація. При цьому необхідно звертати увага на те, щоб при змішуванні цих стічних вод не утворювалися речовини, здатні давати з повітрям пальні чи вибухонебезпечні суміші.

Нейтралізація солянокислих і азотнокислих стічних вод, а також сірчанокислих стічних вод при концентрації сірчаної кислоти не більш 1,5 г/л може здійснюватися фільтраційним способом. Для завантаження фільтрів застосовують такі нейтралізуючі реагенти, як доломить, вапняк, магнезит, крейда, мармур. Крупність фракцій завантаження повинна складати 3-8див, розрахункова швидкість фільтрування 5м/година, тривалість контакту не менш 10хвилин. Застосування таких фільтрів можливо, якщо в результаті нейтралізації не утворяться нерозчинні речовини, здатні забивати пори чи фільтрів покривати поверхня нейтралізуючої завантаження, утрудняючи доступ до неї кислоти. Таким чином, нейтралізація фільтраційним способом може здійснюватися за умови відсутності в кислих стоках розчинених солей металів і якщо концентрація сірчаної кислоти не перевищує 1,5г/л, тому що більш високі концентрації приводять до утворення сульфату кальцію, кількість якого більше його розчинності і він починає випадати в осад. Якщо завантаження виконується з карбонату магнію останні обмеження знімаються, тому що розчинність сульфату магнію досить висока (355г/л по MgSO4.7H2O).

Конструкція вертикального фільтра для нейтралізації стічних вод приведена на мал.36.

Рис.36. Вертикальний фільтр для нейтралізації стічних вод.

 

1.Подача кислих стічних вод; 2.Прийомна камера; 3.Завантаження нейтралізуючого реагенту; 4.Підтримуючий шар гравію; 5.Дренаж;6.Випуск нейтралізованих стічних вод.

Висоту шаруючи завантаження визначають по формулі С.А.Вознесенська:

Н = kdn(3+lgb), де

k і n - емпіричні константи;

d - діаметр зерен завантажувального матеріалу, мм;

b - концентрація кислоти; г-экв/л;

- швидкість фільтрування, м/година.

Приведене рівняння справедливе для сірчаної кислоти, для інших кислот потрібно експериментальна його перевірка.

Площа фільтрування в мг:

, де

Q - витрата стічних вод, м3година;

Добова витрата завантажувального матеріалу, т/сут:

M = , де

з - концентрація кислоти в стічних водах, кг/м3;

m – стехиометричний коефіцієнт, обумовлений по рівнянню реакції;

Q - витрата стічних вод, м3/доба.

Тому що повне використання активної частини завантажувального матеріалу фільтра неможливо, те фактична витрата матеріалу дорівнює:

МФ = 1,5. М.

Тривалість роботи фільтра без перевантаження нейтралізуючого матеріалу визначається по формулі:

, де

Р - маса матеріалу, що завантажується у фільтр.

Для нейтралізації можуть бути використані також і горизонтальні фільтри.

При проектуванні установок по нейтралізації кислих стічних вод усі резервуари, трубопроводи й устаткування, що стикаються зі стічними водами, варто приймати з кислототривкого чи матеріалу передбачати надійну ізоляцію.

 

 

ЛЕКЦІЯ 19

 

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Конспект лекцій з дисципліни водовідведення промислових підприємств

Донбаська національна академія будівництва й архітектури.. кафедра водопостачання водовідведення і охорона водних.. конспект лекцій..

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Нейтралізація

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Макіївка 2009 р
ЛЕКЦІЯ 1 1. Основні напрямки в скороченні скидання забруднень з промисловими стічними водами.   Питання охорони навколишнього середовища і раціонального використання

Усереднення
Виробничі стічні води надходять у водовідводню мережу нерівномірно: мають місце добові, змінні і годинні коливання припливу, а також періодичні залпові викиди, не вважаючи аварійних при технологічн

Нафтовловлювачі
Нафтовловлювачі застосовують для очищення стічних вод, що містять грубодисперговані частки нафти і нафтопродуктів при їхній концентрації більш 100мг/л. По конструкції нафтовловлювачі буваю

Смоломаслоуловлювачі
Смолами й оліями забруднені фенольні стічні води коксохімічних заводів. Для їхнього уловлювання застосовують радіальні і прямокутні відстійники. Конструкція смоломаслоуловлювача приведена на мал.14

Жироуловлювачі
  Жирами забруднені стічні води м'ясокомбінатів, маслозаводів, фабрик-кухонь, їдалень, шкіряних заводів і інших підприємств. Для уловлювання основної кількості жиру, що знаходиться в

Осадження зважених речовин у гідроциклонах
Гідроциклони застосовуються для очищення виробничих стічних вод від механічних домішок і ущільненого осаду. Виділення домішок у гідроциклонах відбувається під дією відцентрових сил. По гідравлічних

Фільтрування
  Фільтрування застосовують для виділення зі стічних вод дрібнодиспергованих часток олій, смол, волокон, пилу і т.д., видалити які відстоюванням не вдається, а також при доочищенні ст

Мікрофільтрування
Мікрофільтрування виробляється на мікрофільтрах через сітки з мікроскопічними отвірами (20-40мкм). Конструкція мікрофільтра аналогічна конструкції барабанного сита (мал.8) на циліндричній поверхні

Адсорбція
Адсорбція є одним з найбільш ефективних методів очищення виробничих стічних вод, що містять розчинені органічні домішки, вона дозволяє домогтися глибокого очищення до норм ПДК шкідливих речовин. Це

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 цьому забруднююче речовина, розчин

Евапорація
Евапорація - це спосіб відгону летучих речовин з водяною парою. Летучі речовини при нагріванні розчинів, де вони міститися, переходять у парову фазу. Процес переходу протікає особливо інтенсивно, я

Аерація
  Аерацію в схемах очищення виробничих стічних вод застосовують для дегазації води чи віддаління летучих речовин. Часто аерація носить допоміжний характер, як наприклад, перемішування

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 пухирців газу (повітря), що утвор

Пневматична, імпелерна і струминна флотація
  Флотація з диспергуванням повітря через пористі матеріали може бути здійснена при одержанні дуже дрібних пухирців повітря, що здатні флотувати забруднення яки містяться в стічній рі

Напірна і вакуумна флотація
Флотація з виділенням повітря з пересиченого розчину знайшла досить широке застосування в практиці очищення стічних вод, тому що дозволяє одержати пухирці повітря з найменшої крупностю. Сутність ць

Коагуляція
Виробничі стічні води дуже часто містять високодисперсні нерозчинні домішки, видалення яких механічними методами дуже проблематично. У таких випадках може бути ефективна коагуляція. Коагуляцію стіч

Окислювання
  Окислювання застосовують для знешкодження стічних вод, що містять токсичної домішки (ціаніди, комплексні ціаніди міді і цинку) чи з'єднання, що недоцільно витягати зі стічних вод, а

Відновлення
  Відновлення застосовується для видалення зі стічних вод речовин, що у невідновленої формі витягти важко. Прикладом є видалення зі стічних вод хроматів і біхроматів, валентність хром

Електрокоагуляція
При установці в резервуарі електролізера анодів з чи заліза алюмінію відбувається анодне розчинення метала. Fe - 2e

Електрофлотація
  Сутність методу електрофлотації полягає в насиченні стічної рідини пухирцями газу (водню), що виділяється на катоді при пропущенні через рідину постійного електричного струму. При е

Стічних вод
Біологічне очищення виробничих стічних вод використовують для видалення з них розчинених органічних речовин. Органічні речовини, що зустрічаються у виробничих стічних водах, дуже різноманітні. Вони

Очищення виробничих стічних вод в аеротенках
Технологічні схеми очищення виробничих стічних вод в аеротенках і конструкції аеротенков дуже різноманітні, що обумовлюється специфічністю складу стічних вод. Для очищення виробничих стічних вод мо

Очищення виробничих стічних вод у біофільтрах
Біофільтри застосовуються для очищення стічних вод різних виробництв. Застосування знаходять краплинні і високонавантажені біофільтри. Дослідження показали, що швидкості окислювання окисляемых орга

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги