Устройства по очистке воздуха от среднедисперсной и мелкодисперсной глиненной и стекольной пыли

1. Среднесуточный расход сточных вод, определяется с учётом количества цистерн N обрабатываемых на предприятии в течении суток,

2. Длина проточной части нефтеловушки, м

3. Ширина отделения нефтеловушки, м

4. Требуемый эффект очистки сточных вод от нефтепродуктов, %

5. Количество улавливаемых нефтепродуктов,

6. Коэффициент очистки сточных вод от взвешенных веществ, %

7. Объём задерживаемых в воде осадка взвешенных веществ,

8. Площадь песочной площадки,

2.3 Расчёт радиальной флотационной установки

Наиболее эффективным методом для удаления из сточных вод нерастворимых диспергированных примесей, а также нефтепродуктов, является флотация. Достоинством флотации является непрерывность процесса, широкий диапазон применения, небольшие капитальные и эксплуатационные затраты, простота аппаратуры, селективность выделения примесей по сравнению с отстаиванием, большая скорость процесса, высокая степень очистки (95 - 98%), возможность рекуперации удаляемых веществ.

Флотация сопровождается аэрацией сточных вод, снижением концентрации поверхностно-активных веществ (ПАВ), легкоокисляемых веществ, бактерий и микроорганизмов. Все это способствует успешному проведению последующих стадий очистки сточных вод. Процесс, на котором основана флотация, состоит в том, что при сближении поднимающегося в воде пузырька воздуха с твердой гидрофобной частицей разделяющая их прослойка воды при некоторой критической толщине прорывается и происходит слипание пузырька с частицей. Затем комплекс «пузырек-частица» поднимается на поверхность воды, где пузырьки собираются, и возникает пенный слой с более высокой концентрацией частиц, чем в исходной сточной воде. Эффект разделения флотацией зависит от размера и количества пузырьков. На величину смачиваемости поверхности взвешенных частиц влияют адсорбционные явления и присутствие в воде примесей ПАВ, электролитов и др. Наиболее распространены напорные установки. Они просты и надежны в эксплуатации. Напорная флотация позволяет очищать сточные воды с концентрацией взвеси до 4 - 5 г/л. Для увеличения степени очистки в воду добавляют коагулянты. Процесс напорной флотации осуществляется в две стадии: насыщение воды воздухом под давлением и выделение растворенного газа под атмосферным давлением. Напорные флотационные установки имеют производительность от 5 до 2000 м3/ч. Схема установки напорной флотации показана на рис. 2.3.

1 - емкость;

2 - насос;

3 - напорный бак;

4 - флотатор

Рисунок 2.4 - Схема установки флотации

Для повышения эффективности флотационной очистки применяют коагулянты в виде растворов сернокислого алюминия, сернокислого и хлорного железа, образующих в щелочной среде нерастворимые гели гидроксидов металлов. Остаточное содержание нефтепродуктов в сточных водах после механической или физико-химической очистки составляет 10 - 20 мг/л, поэтому дальнейшую очистку проводят химическими или биохимическими методами.

Различают более тонкие виды флотационных установок, выбор которых обусловлен спецификой примесей - импеллерная и пневматическая флотации.

Импеллеры - турбинки насосного типа. При вращении импеллера в жидкости возникает большое число мелких вихревых потоков, которые разбиваются на пузырьки, выносящие на водную поверхность флотационной камеры загрязнителя. Для такой флотации требуется высокая степень насыщения воды воздухом. Диаметр импеллера составляет 600 - 700 мм (рис. 2.5).

Широко используется для процессов обогащения сырья и очистки сточных вод от веществ, легко переходящих в пену. Недостатком этого вида флотации является невозможность использования коагулянтов, так как при турбулентном перемешивании воды происходит разрушение хлопьев коагулянта. Продолжительность флотации зависит от свойств воды и примесей и определяется экспериментально (примерно 15 - 20 мин).

Установки по пневматической флотации применяются для очистки сточных вод, содержащих растворенные примеси, агрессивные по отношению к механизмам, имеющим движущиеся части (насосы). При флотации с помощью пористых пластин воздух пропускается через пористые керамические пластины или колпачки. В результате такой операции образуются мелкие пузырьки, поднимающие вверх загрязнители, которые вместе с пеной переливаются в кольцевой желоб и удаляются из него. Этот способ флотации по сравнению с другими имеет следующие преимущества: простота конструкции флотационной камеры и меньшие затраты энергии (отсутствуют насосы, импеллеры). Производительность такого флотатора зависит от величины отверстий, пористого материала, давления воздуха, расхода воздуха, продолжительности флотации, уровня во флотаторе.

1 - камера;

2 - труба;

3 - вал;

4 - импеллер

Рисунок 2.5 - Фильтр с импеллером

1. Диаметр флотационной камеры, м:

2. Высота флотатора,

3. Диаметр флотатора,

4. Расход сточных вод поступающих на один флотатор,

5. Количество выпавшего осадка по сухому веществу,

6. Количество нефтесодержащей пены,

7. Концентрация СПАВ, поступающих на станцию аэрации,

8. Концентрация СПАВ в воде, после биологической доочистки,

Вывод:

Был проведен расчет флотационной установки, в воде которой была определена концентрация СПАВ в сточных водах после очистки. Рассчитаны размеры флотационной установки.

2.4 Расчёт биологических прудов

Аэробные процессы биохимической очистки могут протекать в природных условиях и в искусственных сооружениях. В естественных условиях очистка происходит на полях орошения, полях фильтрации и биологических прудах. Искусственными сооружениями являются аэротенки и биофильтры разной конструкции. Тип сооружений выбирают с учётом местоположения предприятия, климатических условий, источников водоснабжения, объёма промышленных и бытовых сточных вод, состава и концентраций загрязнения. В искусственных сооружениях процессы очистки протекают с большей скоростью, чем в естественных условиях.

Биологические пруды представляют собой каскад прудов состоящий из 3 - 5 ступеней, через которые с небольшой скоростью протекает осветлённая или биологически очищенная сточная вода. Пруды предназначены для биологической очистки и для доочистки сточных вод в комплексе с другими очистными сооружениями. Различают пруды с естественной и искусственной аэрацией. Пруды с естественной аэрацией имеют небольшую глубину (0,5 - 1м), хорошо прогреваются солнцем и заселены водными организмами.

Бактерии используют для окисления загрязнений кислородом, выделяемым водорослями в процессе фотосинтеза, а так же кислородом из воздуха. Водоросли, в свою очередь, потребляют углекислый газ, фосфаты и аммонийный азот, выделяемые при биологическом разложении органических веществ. Для нормальной работы биологических прудов, необходимо соблюдать оптимальные значения pH и температуры сточных вод. Температура должна быть не менее 6 С. В зимнее время пруды не работают.

При расчёте прудов определяют их размеры, обеспечивающие необходимую продолжительность пребывания в них сточных вод. Целесообразность устройства биологических прудов определяется климатическими условиями, расходом сточных вод и концентрацией загрязнений в них, а так же наличием земельных участков для их размещения.

1. Константа скорости реакции,

2. Продолжительность очистки в биологических прудах, сут:

Вывод:

Вода в биологических прудах соответствует всем санитарно - биологическим нормам.

Заключение

В данном курсовом проекте представлена схема очистки газовоздушных потоков и схема очистки сточных вод. По условиям задания был проведен расчет эффективности каждого очистного сооружения.

Для очистки воздушных потоков от среднедисперсной и мелкодисперсной глиненной и стекольной пыли, а также от взвеси химических компонентов были выбраны следующие очистные оборудования: циклон, рукавный фильтр и электрофильтр.

Циклоны просты в устройстве, надежны в эксплуатации и сравнительно дешевы по капитальным и эксплутационным затратам. Они изготавливаются на большую и малую производительность по воздуху. В первом случае они обладают эффективностью очистки до 80 %, а во втором до 97 %. В нашем варианте расчет показал, что эффективность циклона высокая и составляет 56 %.

Из проведенного расчета очистки электрофильтра видно, что эффективность очистки высокая и составляет более 90%.

Для очистки сточных вод от нефтепродуктов и взвешенных частиц были предложены следующие очистные сооружения: усреднитель, нефтеловушка, флотатор, биологический пруд.

Для обеспечения нормальной работы очистных оборудований необходимо усреднение поступающих сточных вод по концентрации загрязняющих веществ или по расходу воды, а иногда по обоим показателям одновременно. Усреднитель - это блок, позволяющий провести усреднение. Из расчета видно, что при увеличении притока сточных вод увеличивается приращение концентрации загрязняющих веществ на выходе из усреднителя и в каждый отрезок времени.

Для очистки сточных вод от основной массы нефтепродуктов применяются нефтеловушки преимущественно горизонтального типа. Принцип их действия основан на разной плотности нефтепродуктов и механических примесей. Полнота очистки сточных вод от нефтепродуктов составило 87,5 %.

Наиболее эффективным методом для удаления из сточных вод нефтепродуктов и взвешенных веществ, которые самопроизвольно плохо отстаиваются, является флотация. Достоинством флотации является неисправность процесса, широкий диапазон применения, небольшие капитальные и эксплутационные затраты, простота аппаратуры, высокая степень очистки (95 - 98 %), возможность рекуперации удаляемых веществ. Флотация сопровождается аэрацией сточных вод, снижением концентрации ПАВ, легкоокисляемых веществ, бактерий и микроорганизмов. По расчетам концентрация ПАВ снизилась до 1,14 мг/л.

Список используемых источников.

1 Байгулова Т.М. Зубрева Н.П Теория и практика защиты окружающей среды. Зубрев Н.И. Желдориздат, М. 2004

2 Тищенко Н.Ф.Охрана атмосферного воздуха. Расчет содержания вредных веществ и их распределение в воздухе. Справочник.

3 Кузнецов Ю.П. Соловьев Г.С. Защита биосферы от промышленных выбросов. Родионов А.И.2005

4 Проектирование сооружений для очистки сточных вод. Справочное пособие к СНиП

5. Методика расчета выделений (выбросов) загрязняющих веществ в атмосферу при механической обработке металлов (на основе удельных показателей). Фирма «Интеграл». 1997

6. Методика проведения инвентаризации выбросов загрязняющих веществ в атмосферу на предприятиях железнодорожного транспорта (расчетным методом). Минтранс РФ НИИАТ. М. 1992

7. Методика проведения инвентаризации выбросов загрязняющих веществ в атмосферу для авторемонтных предприятий (расчетным методом). М.1998

8. Методика проведения инвентаризации выбросов загрязняющих веществ в атмосферу для автотранспортных предприятий (расчетным методом). НИИАТ. М.1998

9.Методика расчета выделений (выбросов) загрязняющих веществ в атмосферу при нанесении лакокрасочных материалов (по величинам удельных выделений). Фирма «Интеграл». С.-Пб. 1997

10. Методика расчета выделений (выбросов) загрязняющих веществ в атмосферу при сварочных работах (на основе удельных показателей). Фирма «Интеграл». С.-Пб. 1997.

Размещено на Allbest.ru