Вывоз мусора при строительстве в Подмосковье: www.musorshik.ru
Архитектура ->  Канализация. Охрана окружающей среды 

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 [ 181 ] 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209

поступает в кольцевой лоток и отводится по трубе 8. Количество этой воды регулируется задвижкой на трубе 6.

Осветленная вода через отверстия 20 сливается в желоб и отводится по трубе 8.

Система окон, расположенных по высоте осветлителя, автоматически регулирует баланс взвешенных веществ, поступающих в осветлитель и отводимых в шламоуплотнитель. При изменении содержания взвешенных веществ в исходной воде и пропускной способности осветлителя верх контактной среды перемещается в пределах высоты расположения окон, следовательно, меняется площадь окон, через которые удаляется избыток взвешенных веществ.

В нижней части корпуса шламоуплотнителя имеются круглые окна для удаления из контактной среды тяжелых фракций. Кроме того, эти окна служат для разгрузки стенок шламоуплотнителя от одностороннего давления, которое создается при наполнении и опорожнении осветлителя. Для опорожнения осветлителя служит труба 18,

Конструкция нового осветлителя позволяет: облегчить операцию выгрузки шлама; сократить объем шлама путем снижения его влажности; сократить расход реагентов благодаря улучшению их перемешивания с водой; повысить степень осветления воды за счет уменьшения выноса шлама; сократить количество операций промывки осветлителей.

Экстракционные способы очистки. Для выделения из производственных сточных вод растворенных в них органических веществ, например фенолов и жирных кислот, можно использовать способность этих веществ растворяться в какой-либо иной жидкости, не растворимой в очищаемой воде. Если такую жидкость прибавлять к очищаемой сточной воде и перемешивать, то эти вещества будут растворяться в прибавленной жидкости, а концентрация их в сточной воде будет уменьшаться. Этот физико-химический процесс основан на том, что при тщательном перемешивании двух взаимно нерастворимых жидкостей всякое вещество, находящееся в растворе, распределяется между ними в соответствии со своей растворимостью согласно закону распределения. Если же после этого прибавленную жидкость выделить из сточных вод, то последние оказываются частично очищенными от растворенных веществ.

Этот способ удаления растворенных веществ из сточных вод называют жидкостной экстракцией; удаляемые при этом растворенные вещества - экстрагируемыми веществами, а добавляемую, не смешивающуюся со сточными водами жидкость - экстрагентом. В качестве экстрагентов применяются бутилацетат, изо-бутилацетат, диизопропиловый эфир, бензол и др.

Отношение взаимоуравновешивающихся концентраций в двух не-смешивающихся (или слабо смешивающихся) растворителях при достижении равновесия является постоянным и называется коэффициентом распределения:

/С=const, (5.34)

где Сэ - концентрация данного вещества в экстрагенте при установившемся равновесии, кг/м; Cq - то же, в сточной воде при тех же условиях, кг/м.

Величина коэффициента распределения К зависит от температуры, при которой производится экстракция, и от концентрации экстрагируемого вещества. Данные о величине К для некоторых веществ (при температуре 25° С) приведены в табл. 5.11.



Таблица 511

Значение коэффициента распределения Л

Извлекаемое из воды вещество

Экстрагент

Муравьиный альдегид

Амиловый спирт

3,09

Хлоруксусная кислота

То же

Изоамиловый спирт

3,59 7,28-1,59

Бензойная кислота

Диэтиловый эфир

Бутилацетат

Хлороформ

70,9-90,9 30

9.44-13,5

Салициловая кислота

Бензол

Хлороформ

Ацетат

1,69-4,5 2,85-4,26 126

Фенол

Бутилацетат Амиловый спирт Бензол Хлороформ

16-14,1 2,3-12,5 3,35-12,5

Хинон

Диэтиловый спирт

3,06-3,22

Анилин

Бутилацетат

27,2

Хлоральгидрат

Диэтиловый спирт

4,25

Так как степень ассоциации молекул и активность ионов меняются с изменением концентрации, то величину коэффициента распределения К определяют экспериментально для того интервала концентраций, с которым придется иметь дело в практических условиях.

К экстрагенту предъявляется еще ряд требований. Он не должен образовывать эмульсии с водой, так как это ведет к снижению производительности установки и к увеличению потерь растворителя, должен легко регенерироваться, быть нетоксичным.

Техника экстракционной очистки состоит в следующем. К сточной воде добавляют экстрагент и перемешивают их до установления равновесного распределения примеси между обоими растворителями. При последующем отстаивании смесь из-за разности плотностей разделяется на два слоя, которые могут быть отделены друг от друга механическим путем.

При однократной экстракции нельзя полностью удалить из сточных вод экстрагируемое вещество; это может быть достигнуто лишь в результате повторной экстракции одной и той же порции воды новыми порциями экстрагента, что и применяют на практике. Этот способ недостаточно экономичен, так как требует большого количества экстрагента. Так, например, чтобы уменьшить концентрацию фенолов в очищенных сточных водах с 6 до 0,1 г/л, нужно произвести несколько экстракций и для очистки 1 л сточной воды затратить такого экстрагента, как бензол, 2,2 л.

Более экономично проводить экстракцию, направляя поток экстрагента навстречу потоку сточных вод (противоточная экстракция). В этом случае для снижения концентрации фенолов с 6 до 0,1 г/л необходимо всего 0,5 л того же экстрагента (бензола) на 1 л сточной воды. Уменьшение расхода экстрагента при противоточной экстракции обусловливается большим насыщением бензола фенолом, достигаю-




щим 10-15 г/л. Экстракция по такому принципу проводится в экстракционных колоннах или в каскаде экстракторов (рис. 5.38).

Для лучшего смешивания очищаемых вод с экстрагентами внутри экстракторов устраивают перегородки или устанавливают мешалки. Если экстрагент имеет меньшую плотность, чем сточная вода, то ее подают сверху, а экстрагент - снизу. В противном случае подачу сточных вод осуществляют снизу, а экстрагента - сверху.

В трехступенчатом каскаде противоточной экстракции очищаемые сточные воды проходят последовательно три экстрактора, оборудованных механическими мешалками. Чистый экстрагент вводят в третий экстрактор, в котором очищаемые воды содержат сравнительно немного загрязнений. После выделения в отстойнике третьей ступени этот эстрагент перекачивается во второй экстрактор, где находится более концентрированная сточная вода, чем в третьем экстракторе. После отделения в отстойнике второй ступени экстрагент подается в первый экстрактор, где концентрация загрязнений в нем достигает предельной величины. Экстрагент, выделенный в отстойнике первой ступени, направляется на регенерацию и повторное использование.

Экстрагенты по их растворяющей способности могут быть разделены на две группы. Одни из них могут извлекать преимущественно только одну какую-нибудь примесь или примеси только одного класса, другие же - большую часть примесей данных сточных вод (в предельном случае - все). Экстрагенты первого типа называют селективными (избирательными).

Экстрагирующие свойства растворителя можно усилить путем использования синергического эффекта, обнаруженного при экстракции смешанными растворителями. Например, при извлечении фенола из сточных вод отмечается улучшение экстракции бутилацетатом в смеси с бутиловым спиртом.

Для определения конечной концентрации С растворенных веществ в сточной жидкости при непрерывной экстракции пользуются формулой

Рис. 5.38. Схема непрерывной экстракции

/ - чистый экстрагент; 2 - сгогная вода; 3 - экстрагент, насыщенный загрязнениями; 4 - очищенная вода

(1 -Ь /С6)"

(5.35)

где Cq - начальная концентрация экстрагируемого вещества в воде, кг/м;

К- коэффициент распределения;

-удельный расход экстрагента, м/м, определяется из соотношения

nQ *

(5.36)

здесь W-общий объем экстрагента, затрачиваемого на экстракцию.

п - число экстракции;

Q - объем воды, подвергающейся экстракции, м. Материальный баланс процесса непрерывной экстракции может быть выражен уравнением

(5.37)

кце - концентрация вещества в экстрагенте, кг на 1 м экстрагента.




0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 [ 181 ] 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209