Литература: 1

Вид материала

Содержание

Очистка сточных вод
Гетерогенные системы(многофазные)
Схема горизонтальной песколовки

Подобный материал:

1 2 3 4 5 6 7 8

Очистка сточных вод

В зависимости от условий образования сточные воды делятся на атмосферные , бытовые и промышленные.

Классификация примесей в сточных водах в зависимости от фазово-дисперсного состава

Группа	Размер частиц (см)	Краткая характеристика
Гетерогенные системы(многофазные)
1. Взвеси	10 степень-5	Суспензии и эмульсии , а также твердые нерастворимые примеси соответствующих размеров, обуславливающие мутность воды. Кроме того, к этой группе относятся микроорганизмы и планктон
2.Коллоид-ные растворы	10 степень-6, 10 степень-5	Коллоиды и высокомолекулярные соединения , обуславливающие окисляемость и цветность воды.
Гомогенные системы(однофазные)
3. Молекулярные растворы	10 степень-6, 10 степень-7	Газы и растворимые в воде органические соединения, обуславливающие запахи и привкусы
4. Ионные растворы	Меньше 10 в степени-7	Соли, основания и кислоты, обуславливающие жесткость , минерализованность, щелочность и кислотность воды

Промышленные сточные воды очищаются от примесей механическими, химическими, физико-химическими, биохимическими и термическими методами.

Все методы разделяются на рекуперационные и деструктивные.

При рекуперации из сточных вод извлекаются и перерабатываются ценные примеси. При деструктивных методах загрязняющие вещества подвергаются разрушению за счет окисления или восстановления , а продукты разрушения удаляются из раствора в виде газа или осадка.

Механические методы

Используются для удаления из раствора твердых не растворимых примесей и делятся на три группы:

процеживание
отстаивание
фильтрование

Выбор метода зависит от

размера частиц
физико-химических свойств частиц
концентрации загрязненных частиц
необходимость степени очистки.

Процеживание

Используется для удаления из раствора грубо дисперсных или крупных нерастворимых примесей. Осуществляется через решетки и сетки. Решетки могут быть неподвижные, подвижные и совмещенные с дробилками. Чаще используются неподвижные , размещенные на пути следования раствора 60-75%. Решетку изготавливают из стержней прямоугольного или круглого сечения. Размеры поперечного сечения стержня выбираются из условия минимальных потерь давления на решетки. Решетки очищаются специальными механическими устройствами.

Отстаивание

Может быть гравитационным и центробежным.

1. Гравитационное отстаивание под действием силы тяжести. Для этого используются песколовки и отстойники больше крупные частицы меньше критической частоты.

Схема горизонтальной песколовки

H1 ________

L

1

н2

2

1 корпус

слой песка

L - длина песколовки

Н1 – толщина слоя воды над песком

Н2 – толщина слоя песка

Г

лубина аппарата выбирается из условия:

Скорость оседания частиц

, время пребывания движения воды в песколовке

Длина песколовки:

- скорость движения воды в песколовке

K – безразмерный коэффициент, учитывающий неравномерность движения воды в аппарате.

Вертикальный отстойник.

Вода поступает на очистку через трубку 5, затем движется по кольцевому каналу, который оборудован корпусом 6 и цилиндрической перегородкой 2. В процессе вертикального движения сточная вода встречает на своем пути отражательное кольцо 7

1 3 4 Вода на очистку

7

8

которое направляет воду во внутреннюю полость перегородки 2, а твердые частицы оседают в пеламосборнике –8 (масса твердых частиц с водой).

Очищенная вода через кольцевой водосбор –3 и трубку –1 удаляется из аппарата. Осадок, накопившийся в пеламосборнике периодически удаляется через трубку 4.

Отделение твердых нерастворимых примесей под действием центробежной силы происходит в гидроциклонах, схема которого совпадает с схемой циклона для очистки газа от пыли.

Фильтрация

Используется для отделения от воды дисперсионных примесей малых размеров или коллоидных соединений.

Разделение происходит с помощью перегородок пропускающих жидкость и задерживающих дисперсионную фазу.

Выбор перегородки зависит от :

Свойств сточных вод
От температуры раствора
от давления фильтрования
от конструкции аппарата.

В качестве фильтрующей перегородки используются металлические ленты и сетки, волокнистые тканевые и зернистые фильтры.

Фильтры подразделяются на :

по характеру протекания процесса

а) периодический

б)непериодический

по виду процесса

а) д\разделения

б) д\ сгущения

в\ для очистки

по давлению при фильтровании

а) под действием гидростатического давления столба жидкости

б) под повышенным давлением перед перегородкой

в) под вакуумным за перегородкой

По направлению фильтрования
По конструктивным особенностям

Химические методы очистки сточных вод

нейтрализация
окисление
восстановление

Все методы связаны с расходом реагентов и поэтому достаточно дороги.

Нейтрализация

Сточные воды, содержащие кислоты и щелочи перед сбросом нейтрализуют. Нейтральной считается вода с pH = 6,5 – 8,5

Существуют следующие пути нейтрализации:

Смешивание кислотных и щелочных сточных вод
Добавление реагентов
Фильтрование сточных вод через нейтрализирующие материалы
Абсорбция кислых газов щелочными сточными водами
Абсорбция аммиака кислыми сточными водами.

Выбор метода зависит от:

объема сточных вод
С сточных вод
Режима поступления сточных вод
Наличия и стоимости реагентов.

Нейтрализацию смещением применяют, когда на одном или близких предприятиях образуются и кислые и щелочные сточные воды. При нейтрализации за счет добавления реагентов в случае кислых вод используются щелочи

или карбонаты

или водные растворы аммиака

Для нейтрализации щелочных вод используют растворы минеральных кислот или кислые газы.

Окисление

За счет реакции окисления загрязняющие вещества разрушаются и переходят в менее токсичное состояние. В качестве окисления используются газообразные или сжиженный хлор, кислород воздуха, озон, перманганат калия и другие окислители. Очистка окислением связана с большим расходом реагентов поэтому применяется тогда, когда сточные воды не возможно или не целесообразно очистить другими методами.

Пример : для очистки цианосоединений.

Восстановление

Используется когда в растворе содержатся легко восстанавливающие вещества. В основном – это ионы тяжелых металлов, такие как хром, ртуть и т.д. Так , например, соединение ртути восстанавливают до металла ртути, который затем удаляется отстаиванием или фильтрованием.

Физико-химические очистки сточных вод

Электрохимическая очистка:

2 1- положительно заряженный анод
– отрицательно заряженный катод
– корпус аппарата

На аноде электроны отдают электроны, т.е. происходит реакция анодного окисления. На катоде ионы получают электроны, т.е. происходит реакция катодного восстановления.

Существует еще несколько электрохимических методов, которые являются вариантами других физико-химических методов и будут рассматриваться в дальнейшем.

Коагуляция – слияние частиц коллоидной системы при их столкновении в процессе теплового движения, перемешивания или направленного перемещения во внешнем силовом поле. В результате коагуляции образуются агрегаты, т.е. более крупные вторичные частицы, состоящие из боле мелких первичных частиц. Первичные частицы соединяются в такие скопления силами межмолекулярного взаимодействия непосредственно или через прослойку растворителя. Коагуляция сопровождается прогрессирующим укрупнением частиц и уменьшением их общего количества в объеме раствора

. Существует несколько вариантов коагуляции

термокоагуляция – за счет повышения температуры. При повышении температуры растет скорость движения частиц и количество их столкновений и частицы быстрее слипаются. (варка куриного яйца).
Электрокоагуляция под воздействием электрического поля
Реагентная коагуляция – за счет добавления реагентов.

Blog