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

Операции адсорбции и сепарации воды и угля совмещаются. Уголь при этом значительно меньще подвержен истиранию.

Расчет многоступенчатой адсорбционной установки производится р>еи¥ением системы уравнений материального баланса, выражающим простое соотношение: поступление =выход+накопление. Для намывных аппаратов, где сорбент располагается тонким слоем на развитой фильтруюидей поверхности, движение сточной воды может быть принято подобным идеальному смешению. Периодом 9 работы очистной установки является продолжительность времени между переключениями аппаратов навстречу движению сточной воды. Сточная вода в адсорбционные аппараты поступает с постоянной скоростью V, м/с. Если по прохождении последнего аппарата организовать перемешивание воды за период 9, то материальный баланс можно представить системой нелинейных алгебраических уравнений, каждое из которых выражает баланс поглощаемого загрязнения для каждого аппарата со средними значениями параметров за этот период 9:

Ci.v =Ci+W[]-i) (5.52)

поступление=выход -f- накопление

где Ci~x, Ci-средние концентрации загрязнений в сточной воде соответственно на входе и выходе для i-ro аппарата, кг/м; р- средний коэффициент массопередачи, с~ (определяется для данного

вида сорбента и сточной воды в предварительных опытах); V- количество угля в i-м аппарате, кг/м, фильтрующей поверхности аппарата;

-соответственно равновесная и текущая концентрация загрязнения на угле (сорбенте), кг/кг; i- порядковый номер аппарата по ходу воды, т. е. 1=1, 2, 3,iV. Выразим уравнение (5.52) относительно концентрации загрязнения в воде на выходе из i-TO аппарата

СГ = -- . (5.53)

Величины а* и а, вычисляются по следующим эмпирическим формулам:

Ci-1+С,

(C, i-C.)*» vtin+l) =-- ; (5.54)

здесь п ~ -у ; t = 1ч. Период насыщения сорбента т определяется по формуле

где т] - насыщение активированного угля в долях единицы.

Расчет многоступенчатой адсорбции с переключением аппаратов с недонасыщен-ным сорбентом навстречу движению сточной воды осуществляется «от ступени к ступени» с помощью ЭВМ.

Рассмотрим последовательность расчета t-й ступени. Задаются начальной концентрацией загрязнения в воде, выходящей из t-й ступени очистки С,-.

По формулам (5.53) и (5.54) вычисляют значение С?"*. Если найденное значение С" не совпадает с принятым С,, расчет ступени повторяют исходя из новых значений Ci (итерационный метод) до тех пор, пока не будет достигнуто удовлетворительное совпадение принятого значения с вычисленным.

Если расчет начинают с первой (по ходу воды) ступени, то должны быть известны скорость движения воды, концентрация загрязнения в поступающей воде и количество сорбента на ступени, т. е. соответственно v. Со, V, а также исходные данные для вычисления по формулам (5.53) и (5.54), Омакс, Ки р, ц.

Полученная в результате расчета концентрация загрязнения в воде Сг является входной для (i+1) ступени. Расчет продолжают до тех пор, пока не будет достигнуто значение концентрации загрязнения в воде на выходе из установки C.v при величине насыщения сорбента ц. Значение Cn устанавливается из условия пшема очищенной



воды в систему оборотного водоснабжешй*. Величина ц зависит в основном от размера частиц активированного угля. Для TOHKOflncnepcHoro активированного угля ц принимается 0,8-0,9 от величины статической активности а* по изотерме адсорбции при

- 2

В результате расчета находят необходимое число ступеней очистки, концентрации загрязнения в воде между ступенями. Затем определяют период 6 по формуле

•па* (Со, Ci) F v (Со - Cn)

(5.56)

В США на берегу оз. Тахо в течение нескольких лет удовлетворительно работают сооружения доочистки сточных вод, включающие адсорбционную доочистку (табл. 5.14).

Таблица 5.14

Показатели эффективности работы фильтров из активированного угля на станции оз. Тахо (за двухлетний период)

Показатель

Среднее значение

Доза угля, кг/1000 воды.............

Йодное число угля:

использованного ................

регенерированного ...............

Плотность угля, т/м:

использованного : : : :.....,......

регенерированного : : :.......".....

Зольность угля, %.................

Величина ХПК сточной воды, мг/л:

поступающей..................

выходящей...................

Цветность сточной воды:

поступающей..................

выходящей...................

Показатель метиленовой сини сточной воды:

поступающей..................

выходящей...................

Нагрузка органических загрязнений по ХПК на 1 кг регенерированного- угля, кг................

583 802

0,57 0,49 6,6

19,5 9,7

15 4

0,85 0,13

0,39

Для восстановления сорбционной емкости отработанный в процессе адсорбции активированный уголь обычно подвергается регенерации химическими растворителями, паром или термообработке.

Термическая регенерация активированного угля осуществляется в многотопочных печах. Общее время пребывания угля в печах колеблется от 30 до 60 мин при температуре от 600 до 900° С. Потери угля при этом составляют от 5 до 10%.

После адсорбционной очистки становится возможным повторное использование сточных вод в системе оборотного водоснабжения. Применение технологических сточных вод в системе оборотного водоснабжения рещает не только задачу экономии свежей воды, но и радикального оздоровления водоемов.

Недостатком сорбционной очистки сточной воды является ее относительно высокая стоимость.

Эвапорационные способы очистки. Очистка производственных сточных вод эвапорационным способом состоит в том, что через сточную воду, нагретую приблизительно до 100° С, пропускается насыи;енный водяной пар, который увлекает летучие примеси. Далее пар проходит через какой-либо нагретый также примерно до 100° С поглотитель, в котором из пара удаляются захваченные им примеси (регенерация пара);



освобожденный от них водяной пар снова направляется на очистку сточных вод.

Очистка сточных вод эвапорационным методом может производиться только в условиях прохождения пара навстречу протекающей воде. Аппарат, применяемый при эвапорационном методе, представляет собой колонну, состоящую из двух частей: .эвапорационной, где происходит очистка сточных вод, и поглотительной, где происходит регенерация пара.

Преимущество эвапорационной очистки сточных вод по сравнению с другими методами регенеративной очистки заключается в том, что при этом способе в сточные воды не вводятся добавочные загрязнения в виде остающихся в воде реагентов.

Для многих увлекаемых с водяным паром летучих веществ при малых их концентрациях в растворе (что характерно для большинства сточных вод) между концентрацией вещества в жидкой фазе С и паровой фазе Ci устанавливается равновесие:

CiKC, (5.57)

где К-коэффициент распределения вещества между паровой и жидкой фазами.

Значения коэффициента К для растворов некоторых веществ с 0,01 - 0,1 н. концентрацией приведены в табл. 5.15.

Таблица 5.15

Значения коэффициентов распределения К

Вещество

Вещестю

Аммиак.........

Анилин .........

Метиламин........

Метиланилин.......

Этиламин ........

Бензоланилин .......

Пропиламин .......

Фенол..........

Бутиламин ........

Парахлорфенол ......

Основные параметры, определяющие процесс эвапорации, связаны уравнением

,5.58)

где CqhC-начальная и конечная (после выхода из колонны) центрации вещества в воде, г/л; Р - удельный расход пара, кг на 1 кг воды;

кон-

здесь р - эмпирическая константа, м/ч;

Ь -плотность орошения колонны водой, м(м2-ч); о - удельная поверхность насадки, м/м; Н - высота слоя насадки в колонне, м. Диаметр эвапорационных колонн от 0,8 до 3 м, высота слоя насадки Н колеблется от 6 до 12 м. Плотность орошения обычно не превышает 3 мЗ/(м2-ч), расход пара Р = 0,5...1,5 кг/кг.

Значения удельной поверхности наиболее часто применяемых видов насадок приведены в табл. 5.16.

Для некоторых встречающихся на практике условий уравнение (5.58) может быть упиощено:

(5.59)




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