Вариант 3 алексей. Практическая работа Химическая очистка сточных вод по дисциплине Теоретические основы защиты окружающей

• Название: Практическая работа Химическая очистка сточных вод по дисциплине Теоретические основы защиты окружающей
• Дата: 04.04.2022
• Размер: 24.42 Kb.
• Имя файла: Вариант 3 алексей.docx
• Тип: Практическая работа; #441911

Министерство науки и высшего образования РФ

ФГБОУ ВО «Уральский государственный лесотехнический университет»

Химико-технологический институт

Кафедра Физико-химической технологии защиты биосферы

Практическая работа №

Химическая очистка сточных вод

по дисциплине: Теоретические основы защиты окружающей

(раздел: Теоретические основы защиты водных ресурсов)

Вариант 3


Выполнил: студент гр. ИЗС-41з
Проверил: доц. кафедры ФХТЗБ

.

Екатеринбург 2022

Задача

Сточные воды в объеме 22 м³/ч, содержащие NiCl₂ в количестве 300 мг/л, обрабатываются реагентом-осадителем NaOH (10%-ный раствор). Для интенсификации выделения нерастворимых примесей из воды используется коагулянт FeCl₃ (10%-ный раствор). Образующиеся хлопья отделяют от сточной жидкости методом отстаивания.

Задание:

- рассчитать количество необходимого реагента-осадителя, коагулянта и образующегося нерастворимого продукта;

- рассчитать материальный баланс стадии отстаивания (эффективность осветления 45%, влажность осадка 98%);

- предложить направления утилизации осадка сточных вод данного состава.

Решение

1. Рассчитываем массу загрязняющего компонента (по варианту) по формуле:



где – концентрация загрязняющего компонента, кг/м³;

– объем сточных вод; м³/ч.

300 мг/л = 0,3 кг/м³



2. Рассчитываем по уравнению реакции количество нейтрализующего реагента и продуктов реакции.



Mr( ) = 130 г/моль;

Mr( ) = 40 г/моль;

Mr( ) = 93 г/моль;

Mr( ) = 58,5 г/моль.





3. Рассчитываем массу раствора реагента-осадителя по формуле:



где – масса вещества в растворе реагента-осадителя, кг/ч;

С_р-ра – концентрация раствора реагента-осадителя, %.

4. Посредством интерполяции определяем дозу коагулянта, необходимую для интенсификации процесса осаждения нерастворимых примесей, используя таблицу 1. Предварительно необходимо рассчитать концентрацию нерастворимых примесей.


Доза FeCl₃ равна 42,69 мг/л
Таблица 1 - Дозы коагулянта для обработки воды

Содержание в воде нерастворимых веществ в мг/л	Дозы безводного сернокислого алюминия или хлорного железа в мг/л	Содержание в воде нерастворимых веществ в мг/л	Дозы безводного сернокислого алюминия или хлорного железа в мг/л
до 100	25-35	801-1000	60-90
101-200	30-45	1001-1400	65-105
201-400	40-60	1401-1800	75-115
401-600	45-70	1801-2200	80-125
601-800	55-80	2201-2500	190-130

5. Рассчитываем массу раствора коагулянта по формуле:


где - масса вещества в растворе коагулянта, кг/ч;

- концентрация раствора коагулянта, %:



6. Рассчитываем материальный баланс стадии отстаивания сточных вод.

6.1. Рассчитываем массу сточных вод по формуле:



где - плотность сточных вод, поступающих на очистку, принимаем .

6.2. Записываем массу нерастворимых веществ, содержащихся в сточной воде.



6.3. Рассчитываем массу нерастворимых веществ, задержанных при отстаивании, по формуле:



где – эффективность осветления, %.

6.4. Рассчитываем массу осадка по формуле:



где – влажность осадка, %.

6.5. Рассчитываем массу осветленной воды по формуле:





6.6. Рассчитываем концентрацию нерастворимых веществ в осветленной воде по формуле:



где – объем осветленной воды, м³ /ч;

- масса нерастворимых веществ в осветленной воде, кг/ч, рассчитывается по формуле:



6.7. Расчет материального баланса процесса очистки сточных вод сводится в таблицу 2.

Таблица 2 – Материальный баланс очистки сточных вод

Приход	кг/ч	мг/л	Расход	кг/ч	мг/л
1. Сточная вода, в т.ч.:	22000		1.Осветленная вода, в т.ч.:	21943,792
-нерастворимые вещества	4,72	300	- нерастворимые вещества	2,596	118,32
- вода	21995,28		- вода	21941,196
2. Раствор реагента-осадителя	40,6		2. Осадок, в т.ч.:	106,2
- активный компонент	4,6		- нерастворимые вещества	2,124
- вода	36		- вода	104,076
3. Раствор коагулянта	9,392
-активный компонент	0,9392
- вода	8,4592
Итого:	22049,992		Итого:	22049,992

7. Предложить направления утилизации осадка сточных вод данного состава.

1) Обезвожить и вывести на полигон.

2)Обезвожить и использовать как утяжелитель для буровых растворов против проникновения в ствол скважины газа, нефти, воды, для сохранения целостности стенок скважин.

3) Путем кислотнощелочной обработки можно получать компоненты, которые могут найти широкое применение для изготовления товаров народного потребления. Проведено изготовление пигментовнаполнителей и красок на основе Zn(OH)₂.