Расчет сорбционного фильтра [80]

3.2.4. Расчет сорбционного фильтра [80]

Для очистки сточных вод от нефтепродуктов и органических веществ предусматривается установка сорбционного фильтра. В качестве сорбента используется «Пороласт-F». Десорбция насыщенного пороласта осуществляется острым паром.

1) Рассчитываем поток загрязнителя по формуле:

G = C*Q,  (3.17)

где G – количество загрязнителя, кг/ч;

С – концентрация нефтепродуктов и органических веществ в сточной

воде, С = 1 г/м³;

Q – количество сточной воды, Q = 53.57 м³/ч.

G = 1*53.57 = 0.054 кг/ч

2) Рассчитываем поток ионита по формуле:

Пи = G/T, (3.18)

где Пи – поток ионита, м³/ч;

G – поток загрязнителя, кг/ч;

Е – сорбционная емкость «Пороласта-F», Е_П = 80 кг/м³ ионита (Еп берется из [ ]),

Пи = 0.054/80 = 0.000675 м³/ч

3) Задаем время сорбции τ = 7 ч.

4) Найдем объем сорбционного фильтра.

V = Пи * τ, (3.19)

где Vр – рабочий объем сорбента, м³;

Пи – поток ионита, м³/ч;

τ – время сорбции, ч

Vр = 7*0.000675 = 0.00472 м³

Принимаем, что загрузка сорбента производится раз в месяц. Тогда рабочий объем сорбента на одну загрузку составляет:

Vраб = Vр*20*2 = 0.189 м³

5) Найдем объем колонны сорбционного фильтра:

Vк = Vраб + Vзап ,  (3.20)

где Vзап – рабочий запас колонны (включая конструктивные особенности),

Vзап = 1.0 м³

Vк = 0.189 + 1.0 = 1.189 м³  

Принимаем диаметр колонны сорбционного фильтра D = 0.85 м, высоту Н =1.45 м.

3.2.5. Расчет электродиализатора [79]

Электрохимические методы очистки включают анодное окисление, катодное восстановление растворенных веществ, электрокоагуляцию и электродиализ. Токсичные вещества превращаются в нетоксичные (или малотоксичные) соединения. Некоторые вещества могут переходить в газообразное состояние, выпадать в нерастворимый осадок, флотироваться в виде пены, осаждаться на катодах (металлические осадки).

Электролиз проводят в проточных или контактных условиях. Проточные электролизеры могут быть непрерывного или периодического действия (с многократной циркуляцией сточных вод или без нее).

Электролизеры могут быть разделены перегородками (диафрагмами) на отдельные камеры. Для диафрагм используются электрохимически активные селективные ионитовые мембраны.

Предлагаемая схема очистки сточных вод предусматривает установку электродиализатора с ионитовой мембраной для перевода ионов хрома (III) в ионы хрома (VI), а также для разложения содержащихся в воде цианидов. Скорость окисления: 4 г-экв Cr ³⁺/ч*м³. Степень окисления 100%. Расход энергии: 50 Вт*ч/м³.

Материал анода – диоксид свинца. Потенциал анода равен 1.26 В. На  аноде идет окисление ионов хрома (III) до хрома (VI), а также цианидов с превращением в малотоксичные и нетоксичные продукты (цианаты, карбонаты, углекислый газ, азот). Материал катода – легированная сталь. Для предотвращения выпадения в осадок металлов площадь поверхности катода меньше площади поверхности анода в 10 раз.

Рассчитаем объем камеры электродиализатора:

Vэ.д. = Q*τ_э, (3.21)

где V - рабочий объем камеры электрдиализатора, м³;

Q – объем сточных вод, м³/ч;

τ_о – время электролиза, задаем τ_о = 0.25 ч.

Vэ.д. = 53.57*0.25 = 13.4 ≈ 15 м³

3.2.6. Расчет анионообменных колонн для сорбции хрома (VI) [80]

Ионообменные установки предназначены для очистки сточных вод от ионов металлов и обессоливания сточных вод.

Очистку производят с применением ионитов – синтетических ионообменных смол. Иониты представляют собой практически нерастворимые в воде полимерные вещества, имеющие подвижный ион (катион или анион).

Различают сильно- и слабоосновные аниониты (в ОН- или солевой форме). При фильтровании воды через ОН-анионит происходит обмен анионов кислот на ОН-ионы анионита по уравнению:

m[An]OH + A^m [An]_mA + mOH ^-, (3.22)

где [An] – каркас анионита;

А –извлекаемый ион;

m – валентность аниона.

Обменная емкость сильноосновных анионитов по отношению к различным ионам остается постоянной в широком интервале значения рН.

В данной схеме для сорбции хрома предлагается использовать анионит АМ-п, селективность которого по хрому (VI) = 99.996%. Десорбция анионита осуществляется смесью растворов 8%-ного NaOH и 6%-ного NaCl.

1) Рассчитываем поток загрязнителя по формуле (3.17):

G = 5.813 кг/ч

2) Рассчитываем поток ионита по формуле (3.18):

Сорбционная емкость ионита марки АМ –п - Е= 90 кг/ м³ ионита

Пи = 5.813/90 = 0.065 м³/ч

3) Задаем время сорбции τ_с = 20 ч, время десорбции τ_дес = 10 ч.

4) Найдем рабочий объем анионита по формуле (3.19):

Принимаем, что загрузка анионита рассчитана на 2 цикла, тогда

V ан = 2*Vц

V ц = 0.065*20 = 1.3 м³

V ан = 1.3*2 = 2.6 м³

5) Найдем объем анионообменной колонны по формуле (3.20):

V а.к.= 2.6 + 1.0 = 3.6 м³

Принимаем диаметр колонны D = 1.2 м, высоту колонны Н = 3 м.

Похожие работы

Гальваническое покрытие хромом

Скачать

58633

7

6

... или большим 30 г/л и уменьшаться менее чем до 8 г/л. Тетрахроматный электролит. Электролит предназначен исключительно для получения защитно-декоративных покрытий. Он обладает высокой рассеивающей способностью. Выход хрома по току составляет >30 %. Основное преимущество электролита — возможность ведения хромирования при комнатной температуре (18—25 °С). Осадки получаются серыми, однако, будучи ...

Промышленная очистка сточной воды машиностроительного предприятия

Скачать

80340

17

4

... с 8,3 до 0,03 мг/л, что ниже ПДК, степень очистки 99,6 % поэтому возможно использовать реагентную очистку в этом случае. Глава 4. Экономическая часть В данной работе проводилась очистка сточной воды машиностроительного предприятия , в процессе которой было использовано оборудование, химическая посуда, химические реактивы. В данной главе просчитаны общие затраты за год на очистку сточных вод ...

Экологическая безопасность при обработке конструкций кондиционеров

Скачать

84631

10

4

... в нашей стране с 70-х годов, ее использование для решения экологических проблем гальванотехники ранее не приводилось. В тоже время этот метод является достаточно универсальным, высокоэффективным, экологически безопасным и достаточно экономичным. [8, 20] Проблема с осаждения ионов тяжелых и цветных металлов заключается в том, что оптимальное значение рН для различных ионов не одинаково. Так, ...

Оценка эффективности технологий очистки гальванических стоков на Санкт-Петербургском заводе гальванических покрытий

Скачать

49299

1

4

... технологиям очистки или даже с помощью неудовлетворительной очистки добиться выполнения жёстких требований к очищенной воде [8, c. 151]. 3.Совершенствование технологий эффективности очистки гальванических стоков на Санкт-петербургском заводе гальванических покрытий   3.1 Направления совершенствования Загрязнение тяжелыми металлами активных илов очистных сооружений связано с тем, что на ...