Расчет кратности разбавления сточных вод в водоемах
Кратность разбавления сточных вод в воде водоем
N = (Co – Cв)/(C – Cв),
где Co - концентрация загрязняющих веществ в сбрасываемых сточных водах, кг/м3; Cв и C - концентрации тех же веществ в воде водоема до и после сброса в них сточных вод, кг/м3.
Для водоемов с направленным течением кратность разбавления
n = (mQв + QV) / QV,
где QV - объемный расход сточных вод, сбрасываемых в водоем с объемным расходом Qв , м3/ч; m - коэффициент смешения, показывающий долю расхода воды водоема, участвующей в процессе смещения.
Способы очистки сточных вод
Для очистки любого вида воды (питьевой, технической, а также производственных, бытовых, поверхностных вод), как правило, первой стадией очистки является механическая, второй - физико- химическая и третьей - биологическая.
Механические виды очистки сточных вод от взвешенных веществ:
-процеживание ;
-отстаивание;
-обработка в поле действия центробежных сил;
-фильтрование .
Средства защиты гидросферы
Процеживание реализуют в:
-решетках (вертикальных, наклонных – ширина прозоров 15- 20 мм (до 4 мм), под углом к горизонту 60о - для улавливания наиболее крупных загрязнений);
-решетках – дробилках (улавливают крупные взвешенные вещества и измельчают их до 10 мм и менее);
-волокноуловителях (для выделения волокнистых веществ).
Отстаивание
Схема горизонтальной песколовки:
1 - входной патрубок; 2 - корпус
песколовки; 3 - шламосборник; 4 - выходной патрубок
Отстаивание основано на свободном оседании (всплывании) примесей с плотностью больше (меньше) плотности воды, реализуется в песколовках
(горизонтальные, вертикальные, с вращательным движением - от частиц металла и песка более 0,25 мм), отстойниках (вертикальные, горизонтальные, радиальные - от механических частиц менее 0,1 мм и частиц нефтепродуктов) и
жироуловителях.
Очистка в поле действия центробежных сил
Осуществляют в открытых или
напорных гидроциклонах и центрифугах (для выделения крупных твердых примесей со скоростью осаждения более 0,02 м/с).
Схема напорного гидроциклона:
1 – входной патрубок; 2 – приемная камера для очищенной сточной воды; 3 - приемная камера для маслопродуктов; 4 – трубопровод для выпуска воздуха; 5 – трубопровод для вывода маслопродуктов для их последующей утилизации; 6 – трубопровод для удаления воды на дальнейшую очистку; 7 - шламосборник
Фильтрование
Схема зернистого фильтра: |
Применяют для очистки сточных вод от тонкодисперсных примесей с малой их концентрацией. Используют как на начальной стадии очистки, так и после некоторых видов физико-химической или биологической очистки.
Два типа фильтров:
-зернистые (несвязанные пористые материалы: мраморная крошка, мелкий гравий, песок, шунгизит и т.п.);
-микрофильтры (связанные пористые материалы: сетки, натуральные и синтетические ткани, спеченные металлические порошки и т.п.)
1 - корпус; 2,5 – пористые перегородки; 3 – фильтровальная загрузка; 4,8 – трубопроводы для поступления грязной и вывода чистой сточной воды; 7 – трубопровод для удаления воды и твердых частиц после продувки фильтра; 6 – желоб; 9 – трубопровод для подачи сжатого воздуха
Физико-химические методы очистки
Используются для очистки от растворенных примесей, а в некоторых случаях и от взвешенных частиц.
Флотация предназначена для интенсификации процесса всплывания маслопродуктов при обволакивании их частиц пузырьками газа, подаваемого в сточную воду (часто используется для очистки от ПАВ).
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
K э= cэ /cв,
где cэ и cв - концентрации примеси в экстрагенте и сточной воде по окончании процесса экстракции.
Нейтрализация (щелочами или солями сильных щелочей: едким натром, едким кали, известью, известняком, доломитом, мрамором, мелом, магнезитом, содой, отходами щелочей и т. П.) сточных вод предназначена для выделения из них кислот, щелочей, а также солей металлов на основе кислот и щелочей.
Физико-химические методы очистки
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.
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.
Физико-химические методы очистки
Электрохимическая очистка осуществляется электролизом и реализуется двумя путями: окислением веществ путем передачи электронов непосредственно на поверхности анода или через вещество – переносчика, а также в результате взаимодействия с сильными окислителями, образовавшимися в процессе электролиза (применяется для очистки вод гальванических процессов от простых цианидов KCN, NaCN).
Гиперфильтрация (обратный осмос) - разделение растворов путем фильтрования их через мембраны, поры которых размером около 1 нм пропускают молекулы воды, задерживая гидратированные ионы солей или молекулы недиссоциированных соединений.
Эвапорация – обработка паром сточной воды с содержанием летучих органических веществ, которые переходят в паровую фазу и вместе с паром удаляются из сточной воды.
Средства физико-химической очистки воды
|
|
|
|
|
Технологическая схема |
|
Технологическая схема |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
установки электрохимического |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
эвапорационной установки: |
|
|||||||
Технологическая схема |
|
окисления циансодержащих |
|
|
||||||||||
|
|
1 - трубопровод подачи исходной |
||||||||||||
ионообменной очистки |
|
сточных вод: |
|
|||||||||||
|
|
сточной воды; 2 - теплообменник; 3 - |
||||||||||||
сточных вод: |
|
|
1- сборный резервуар, 2 – бак |
эвапорационная |
колонна; |
4 |
- |
|||||||
а - одноступенчатая очистка; б - |
для |
приготовления |
трубопровод загрязненного пара; 5 - |
|||||||||||
очистка с двухступенчатым |
концентрированного раствора NaCl, |
трубопровод подачи растворителя; 6 - |
||||||||||||
анионированием; в - очистка с |
3 – электролизер, 4 – очищенная |
колонна с насадками из колец Рашига |
||||||||||||
промежуточной |
|
дегазацией |
и |
вода, 5 – трубопровод на повторную |
для очистки отработанного пара; 7 - |
|||||||||
двухступенчатым |
|
|
|
доочистку, 6 – подача сжатого |
вентилятор; 8 - трубопровод повторно |
|||||||||
анионированием; |
К |
|
- |
воздуха, 7 – источник постоянного |
используемого очищенного пара; 9 - |
|||||||||
катионитовый |
фильтр; |
А |
- |
напряжения (на |
аноде |
происходит |
трубопровод отвода |
загрязненного |
||||||
анионитовый |
фильтр; |
Д |
- |
окисление |
цианидов |
в |
летучими примесями растворителя; 10 |
|||||||
- трубопровод |
отвода |
очищенной |
||||||||||||
декарбонизатор; |
|
ПБ |
|
- |
малотоксичные |
и |
нетоксичные |
|||||||
|
|
сточной воды; 11 - трубопровод подачи |
||||||||||||
промежуточный бак |
|
|
продукты – цианаты, |
карбонаты, |
||||||||||
|
|
свежего пара |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
диоксид углерода, азот) |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||