- •1. Теоретическая часть
- •1.1 Характеристика сточных вод локомотивного депо
- •1.2. Краткое описание загрязняющих веществ
- •2. Практическая часть
- •2.1 Задание к курсовой работе. Вариант № 3
- •2.2.Определение типа сточных вод, образующихся от сточных вод котельной в локомотивном депо, в соответствии с классификацией их по ак. Кульскому л.А.
- •2.3Предварительная схема очистки сточных вод объекта, согласно классификации по ак. Кульскому л.А.
- •2.4 Подбор оборудования для технологической схемы очистки сточных вод объекта
- •2.4.2 Расчет электрофлотатора
- •Список использованных источников и литературы
2.3Предварительная схема очистки сточных вод объекта, согласно классификации по ак. Кульскому л.А.
Предварительная схема очистки сточных вод заданного в варианте 1 объекта представлена на рис. 1.
Отстойник Электрофлотационная
установка
выпуск
Рис. 1. Схема очистки сточных вод, образующихся от котельной в локомотивном депо Ярославль-Главный.
2.4 Подбор оборудования для технологической схемы очистки сточных вод объекта
Электрофлотатор - технологический комплекс для очистки сточных вод от тяжелых металлов, нефтепродуктов и поверхностно-активных веществ методом электрофлотации с дальнейшим сбросом очищенной воды в дренаж, либо подачей на блок фильтров (сорбционные и ионообменные фильтры) при создании замкнутого цикла оборотного водоснабжения на предприятии.
Принцип действия электрофлотатора базируется на электрохимических процессах выделения электролитических газов - водорода и кислорода в процессе электролиза воды и флотационного эффекта всплытия загрязнений на поверхность сточной воды. [4]
2.4.2 Расчет электрофлотатора
7520 т/г (расход сточной воды) : 270 (кол-во рабочих дней в году): 8 (часы работы установки в сут) =3,5 м3/ч.
Расчетный расход сточных вод равен 3,5 м3/ч
Число пластин электродов nэ, размещаемых в установке:
nэ = (B-2a1+a2)/(δ+a2)
а1 — величина зазора между крайними пластинами и стенками камеры, равная 100 мм;
a2 — величина зазора между пластинами, равная 15...20 мм;
δ — толщина пластин, равная 6…10 мм.
nэ = (2 – 2*0.1 + 0,02)/(0,006 + 0,02)=70 м
Тогда необходимая площадь пластин электродов fэ м2 будет:
fэ=fа.э/(nэ-1)
fа.э — активная поверхность электродов, м2 определяемая по формуле:
fа.э=E*Q/i
Е — удельное количество электричества, А*ч/м3;
Q — расчетный расход сточных вод. м3/ч;
i — плотность тока на электродах, А/м2.
fa.э= 600*3,5/200=10,5 м2
fэ = 10,5/(70 -1) =0,15 м2
Определив fэ и назначив высоту пластин hэ = 1...1,5 м, найдем их длину:
lэ=fэ/hэ
lэ = 0,15/1,5=0,1 м
а затем подсчитаем длину электродной камеры:
Lэ = lэ+2a1
Lэ = 0,1+ 2*0,1=0,3 м
Тогда объем электродной камеры, м3, составит:
Vэ = B*Hэ *Lэ
Нэ — рабочая высота электродной камеры, м, равная:
Hэ = h1 + h2 + h3
h1— высота осветленного слоя, равная 1...1,5 м;
h2 — высота защитного слоя, равная 0,3...0,5 м;
h3 — высота слоя шлама, равная 0,4...0,5 м.
Нэ = 1,5 + 0,5 + 0,5=2,5 м
Vэ = 2*2,5*0,3=1,5 м3
Объем флотационной камеры:
Vф=Q*tф
tф — продолжительность флотации, определяемая экспериментально и принимаемая обычно равной 0,3...0,75 ч.
Vф = 3,5 * 0,75=2,625 м3
Длину Lф и высоту Hф флотационной камеры подсчитывают исходя из ее объема Vф и ширины В:
Lф* Hф = Vф/В=2,625/2=1,3125 м2
Пусть Lф =0,5 м,
тогда Vф= Lф* Hф/ Lф=1,3125/0,5=2,625м
Определение общего объема Vу установки:
Vу = Vф + Vэ
Vу = 2,625+1,5=4,125
При осуществлении процесса электрофлотокоагуляции необходимо определить количество металла электродов, переходящее в раствор, а также срок службы электродной системы:
mэ = kт*Э* Е
mэ — количество металла, переходящего в 1 м3 раствора, г;
kт — коэффициент выхода по току, равный 0,5...0,95 (определяется экспериментально);
Э — электрохимический эквивалент, г/(А*ч), равный 0,336.
mэ = 0,95*0,336*600=191,52 г
Срок службы электродной системы Т, сут:
Т = М*1000/(mэ/Qсут)
Qсут — суточный расход сточных вод, м3/сут;
М — количество металла электродов, которое растворяется при электролизе, кг:
М = ρ*kэ*fэ *δ*nэ
ρ — плотность металла электродов, кг/м3;
kэ — коэффициент использования материала электродов, равный 0,8...0,9.
М=2698,72*0,85*0,14*0,006*70=134,8 кг
Т = 134,8*1000/(0,192/3,4)=2407142,8 сут.
Вывод
Электрофлотация — это достаточно эффективный метод удаления взвешенных дисперсных частиц, эмульсий, коллоидов, масел и ПАВ из сточной воды. Преимуществами метода электрофлотации является высокая степень извлечения обрабатываемой сточной воды от нерастворимых примесей. Недостатками электрофлотации являются недостаточно высокая производительность установок электрофлотации, выброс пузырьков, затраты на электроды и обслуживание, объемное образование шлама.
Особо отметим, что в ходе эксплуатации электрофлотатора также необходимо в соответствии с технологическим режимом периодически проводить депассивацию электродов и очистку установки от известковых отложений, удаление осадков, техническое обслуживание скребковых механизмов, регулярный сбор, разрушение пены, ее удаление и др. Также необходимо контролировать состав воздуха при установке электрофлотатора во избежание образования взрывоопасной газовой смеси.
В данной курсовой работе, мы подбираем и рассчитываем систему технологической очистки сточных вод от сточных вод котельной локомотивного депо Ярославль-Главный. На данном объекте в сточных водах содержатся такие примеси, как: кальций, натрий, магний, хлориды, взвешенные вещества. Для очистки сточных вод от соответствующих загрязняющих веществ подходит использовать схему отстойник-электрофлотатор.[6]
Рассчитанный электрофлотатор необходимым характеристикам соответствует. Сточные воды будут очищены на 96-98%.