Курсовая работа Проект очистки масло шламовых сточных вод электрохимическим методом студент 5 курса бэпэ 51з

• Название: Курсовая работа Проект очистки масло шламовых сточных вод электрохимическим методом студент 5 курса бэпэ 51з
• Дата: 04.04.2023
• Размер: 392 Kb.
• Имя файла: 9463.doc
• Тип: Курсовая; #1036126
• страница: 2 из 4

Очистка стоков коагуляцией

В основном рассматривается эффективность таких коагулянтов, как сернокислый алюминий, сернокислое железо. Исследователи приводят различные данные по применимости данного метода и эффекту очистки в случае различных концентраций ПАВ.

Для удаления из воды сульфонатов при их начальном содержании 1 - 1000 мг/л и рН = 6,5 - 8,5 концентрация коагулянта должна быть равной концентрации ПАВ, причем для доочистки предлагается использовать активированный уголь.

Разработан метод удаления ПАВ анионных моющих средств, включающий обработку вод раствором, содержащим 0,5% Са(ОН)₂ и 0,6% FeCl₃. При этом детергент в концентрации 3 г/л почти полностью выпадает в виде хлопьев. На данной установке образуется значительное количество осадка, который необходимо удалять на полигон захоронения.

Удаление ПАВ в малых концентрациях требует значительных затрат. Так, при содержании анионных ПАВ 1 - 20 мг/л для достижения эффекта очистки 98,3% вводился коагулянт в концентрации 30 - 1000 мг/л, добавлением каустической соды значение рН поддерживалось в пределах 5 - 10, после чего подмешивался сульфат натрия 200 - 5000 мг/л и после коагуляции 1 - 50 мг/л полиэлектролита. Путем пенной сепарации происходило разделение фаз, и перешедшие в пену ПАВ выводились из системы.

2. Очистка воды озонированием

Озонирование является одним из перспективных методов очистки стоков от ПАВ. В результате его использования образуются продукты, которые не являются токсичными и не воздействуют отрицательно на естественные био и гидрохимические процессы в открытых водоемах, куда их сбрасывают. Считается целесообразным использовать озонирование для удаления низких концентраций ПАВ (4,5 мг/л), хотя имеются предложения по использованию этого метода и в случае значительно более высоких концентраций (до 200 мг/л). Снижение содержания натриевых солей нефтяных сульфокислот на 90% достигалось за 30 мин озонирования. Расход озона составил 5 мг на 1 мг ПАВ.

Для эффективного проведения озонирования необходимо подбирать определенные условия: рН среды, время контакта, концентрацию окисляемых ПАВ. Так, при озонировании стоков с концентрацией ПАВ 26 мг/л в щелочной среде (рН = 9 - 10) полное разложение достигалось уже в первые 3 - 5 мин, В слабокислой среде (рН = 5,0) скорость озонирования в 5 - 6 раз меньше. При концентрации ПАВ 14 мг/л полное разложение происходит за 1 - 3 мин при концентрации озона - воздушной смеси в стоках 9,5 - 15,0 мг/л и рН > 8,0.

1.3 Очистка воды адсорбцией на углях

В большинстве случаев адсорбционной очистки сточных вод используется неизбирательный обратимый процесс физической адсорбции, обусловленной силами межмолекулярного взаимодействия Ван - дер - Ваальса, протекающий с высокой скоростью. Соединения адсорбируются в недиссоциированном состоянии, физическая адсорбция осложнена физико -химическим взаимодействием адсорбата (адсорбируемого вещества), адсорбтива (растворителя) и адсорбента.

Адсорбенты, применяемые для очистки воды, должны удовлетворять ряду требований: иметь большую сорбционную емкость; обладать высокой механической прочностью; легко регенерироваться; иметь низкую стоимость. Большая поверхность адсорбции свойственна веществам и материалам, обладающим сильно развитой пористой структурой или находящимся в тонкодисперсном состоянии.

В процессе очистки сточных вод от ПАВ могут применяться следующие адсорбенты: активированные угли, ионообменные смолы, неорганические осадки, различные сорта ископаемых углей, полимерные сорбенты.

Активированные угли давно известны как эффективные сорбенты органических веществ из водных растворов. Адсорбенты имеют макро - переходные и микропоры. Макропоры имеют средний радиус более 10^-7 м и удельную поверхность 0,5 - 2,0 м²/г и не играют заметной роли в сорбционной емкости, являясь транспортными каналами, по которым адсорбируемые молекулы проникают вглубь частиц адсорбента. Переходные поры имеют эффективные радиусы в интервале от (1,5 - 1,6) × 10^-9 до 10^-7 м и удельную поверхность 20 - 100 м²/г и в них адсорбируются вещества с крупными молекулами. Средние радиусы микропор менее (1,5 - 1,6) × 100 – 9 м и удельная поверхность 200 - 850 м²/г.

По соотношению объемов различных пор активированные угли делятся на следующие типы: первый структурный тип, содержащий преимущественно тонкие микропоры (менее 2 × 10^-9м);

второй структурный тип с размерами пор (2 - З) × 10^-9 м;

смешанный структурный тип, содержащий в равной степени как микропоры, так и макропоры. Для адсорбции газов предпочтительнее угли первого и второго типов, а для очистки сточных вод третьего типа. Такими углями являются угли марок КАД, БАУ, АР - 3, АГ и ряд других.

Если ПАВ не диссоциированы или слабо диссоциированы, то они могут успешно извлекаться углями из сточных вод. Поскольку поверхность углерода электронейтральна, адсорбция на углях определяется в основном дисперсионными силами взаимодействия. ПАВ, находящиеся в сточных водах в виде мицелл, сорбируются наиболее полно.

Из многих марок активных углей для очистки сточных вод от ПАВ лучшим считается уголь КАД. Наиболее распространенным методом регенерации углей является термический при температурах 250 - 400°С с последующей активацией адсорбента при температурах 800 - 900°С в среде азота, углекислого газа или паров воды.

В установках очистки сточных вод адсорбцией на активированном угле применяется гранулированный уголь. Известны попытки заменить его порошкообразным, так как последний в 3 - 4 раза дешевле гранулированного. Кроме того, у порошкообразного активированного угля более быстрая кинетика адсорбции вследствие сокращения пути внутренней диффузии молекул ор­ганических веществ и увеличения внешней поверхности. Регенерация этого угля осуществляется в специальной печи во взвешенном слое при 650 - 870°С в течение нескольких секунд при недостатке кислорода. Однако потери порошкообразного угля при регенерации составляет 15%, что в 3 раза выше, чем гранулированого. Стоимость регенерации порошкообразного угля примерно в 2 раза больше, чем гранулированного. Помимо этого возникает много технологических затруднений при работе с порошкообразным углем, и в настоящее время предпочтительнее применять гранулированные активированные угли.

При разработке способов очистки воды с помощью активированных углей следует учитывать, что эти адсорбенты целесообразно применять на стадиях доочистки вод, содержащих небольшие концентрации ПАВ (не более 100 - 200 мг/л).