на чем основан метод обезвреживания стоков жидкофазным окислением
Термические методы очистки сточных вод
Термическая очистка — сточная вода
Термическая очистка сточных вод заключается в полном окислении при высокой температуре ( при сгорании) загрязняющих веществ с получением нетоксичных продуктов сгорания и твердого остатка. Возможны различные варианты применения термического способа, начиная от полного уничтожения стоков с небольшим количеством твердого остатка и до значительного уменьшения; ( упаривания) стока, после чего концентрированные растворы можно захоронять в отвалах, либо использовать для получения ценных продуктов. [1]
Термическая очистка сточных вод заключается в полном окислении при высокой температуре ( сжигании) органических примесей с получением газообразных продуктов сгорания и твердого остатка. При этом необходимо испарение громадного количества воды, что связано с большим расходом топлива, пара, электроэнергии. Термические процессы очистки сточных вод могут осуществляться в выпарных аппаратах различных видов. Они описаны в курсе процессы и аппараты химической технологии и в специальной литературе. В результате термической обработки пары воды могут быть возвращены в оборотную систему, органические соединения сгорают и остается твердый остаток — сухие соли. [2]
Термическая очистка сточных вод заключается в полном экислении при высокой температуре ( сжигании) органических примесей с получением газообразных продуктов сгорания и твердого остатка. При этом необходимо испарение громадного количества воды, что связано с большим расходом топлива, пара, электроэнергии. Термические процессы очистки сточных вод могут осуществляться в выпарных аппаратах различных видов. Они описаны в курсе процессы и аппараты химической технологии и в специальной литературе. В результате термической обработки пары воды могут быть возвращены в оборотную систему, органические соединения сгорают и остается твердый остаток — сухие соли. [3]
Термическая очистка сточных вод заключается в полном окислении при высокой температуре ( сжигании) органических примесей с получением газообразных продуктов сгорания и твердого остатка. При этом необходимо испарение громадного количества воды, что связано с большим расходом топлива, пара, электроэнергии. Термические процессы очистки сточных вод могут осуществляться в выпарных аппаратах различных видов. Они описаны в курсе процессы и аппараты химической технологии и в специальной литературе. В результате термической обработки пары воды могут быть возвращены в оборотную систему, органические соединения сгорают и остается твердый остаток — сухие соли. [4]
Термическая очистка сточных вод заключается в полном окислении при высокой температуре ( при сгорании) загрязняющих веществ с получением нетоксичных продуктов сгорания и твердого остатка. [5]
Термическую очистку сточных вод применяют для обезвреживания органических веществ. [6]
Термическую очистку сточных вод применяют для обезвреживания органических веществ. Сущность метода заключается в полном окислении ( сжигании) органических веществ до безвредных — Н20, СО2, N2 и зольного остатка. Недостатком метода является существенный расход топлива и большой объем печей. Термические методы неэкономичны, особенно при больших объемах стоков. Они целесообразны при содержании более 6 % токсичных органических веществ, удаление которых невозможно другими методами. [7]
Метод термической очистки сточных вод начинает широко применяться при очистке сильно минерал-зованных стоков нефтепврера-батываощих заводов и нефтехимических производств. [8]
Способы термической очистки сточных вод заключаются в полном окислении при высокой температуре ( при сгорании) загрязняющих веществ с получением нетоксичных продуктов сгорания и твердого остатка. [9]
Метод термической очистки сточных вод начинает широко применяться при очистке сильно минерализованных стоков нефтеперерабатывающих заводов. [10]
Коротко рассмотрим способы термической очистки сточных вод. содержащих токсичные органические вещества или такие органические загрязнители, удаление которых из стоков другими способами затруднительно. [11]
Уже отмечалось, что термическая очистка сточных вод требует больших затрат тепла. [12]
Коротко остановимся на способах термической очистки сточных вод. содержащих токсичные органические вещества или такие органические загрязните — ли, удаление которых из стоков другими способами Затруднительно. [13]
Экспериментальные исследования подтверждают высокую эффективность процесса термической очистки сточных вод производства текстильного стекловолокна. [14]
Это явление дало возможность создания установок для термической очистки сточных вод путем устройства последовательно двух паросепараторов — высокого и низкого давления ( гл. [15]
Поделиться ссылкой:
Термические методы очистки сточных вод
Выпаривание проводят в том случае, если другие методы очистки малоэффективны. При этом конденсат используют в производстве, а концентрированный раствор сжигают.
Сжигание концентрированных сточных вод проводят, как правило, в печах с кипящим слоем или в циклонных печах. Автор принимал участие в разработке циклонной печи конструкции МЭИ для сжигания отходов полистирола для Щекинского завода пластмасс. Извлечение полистирола из сточных вод — чрезвычайно сложная задача, а закачка в скважины связана с загрязнением подземных вод. Поэтому было решено стоки сначала выпарить, а затем сжечь. Это достаточно дорогой энерготехнологический процесс, который необходимо было вести при высокой температуре во избежание образования супер-экотоксикантов.
Общая оценка степени очистки сточных вод по процессам следующая: гидромеханические методы — 50— 70%, физико-химические — 90—95, химические — 80—90, биохимические — 85—95%.
Из всего многообразия методов очистки сточных вод выбирать оптимальный необходимо с учетом:
— санитарных и технических требований к качеству
очищенных вод в зависимости от целей их дальнейшего
использования;
«— количества сточных вод;
— наличия у предприятия энергетических и матери
альных ресурсов и производственных площадей, необхо
димых для очистки воды;
— эффективности процесса обезвреживания.
Замкнутые водооборотные циклы
Создание замкнутых водооборотных систем — важнейшее направление охраны гидросферы от загрязнения. Для рационального использования воды на предприятиях наиболее перспективными являются следующие мероприятия:
— внедрение безводных (или маловодных) технологи
ческих процессов. Например, применение на МНПЗ ап
паратов воздушного захолаживания позволяет снизить
расход охлаждающей воды;
— устранение протечек и потерь воды вследствие брызг
в системе водоснабжения за счет совершенствования
технологических- процессов и оборудования, а также за счет правильной организации производства;
— использование тепла химических реакций;
— использование вторичных материальных и энерге
тических ресурсов — регенерация кислот, щелочей, солей
и т. п.;
— использование воды для очистки уходящих газов в
тех случаях, когда из газов извлекают ценные вещества;
— внедрение местных систем обезвреживания стоков.
Так, кроме общезаводского в каждом цехе МНПЗ имеет
ся собственный водооборотный цикл с местной системой
очистки воды, что позволяет утилизировать ценные ком
поненты отходов и создает вторую степень защиты на
ружной водной системы (Москвы-реки) от вредных сто
ков;
— создание замкнутых водооборотных циклов предпо
лагает сбор и использование не только очищенных сто
ков, но и ливневых вод.
Подпитка Рис. 1.14. Схема оборотного водоснабжения
Что же такое водооборотный цикл? Это многократное использование одной и той же воды при минимальном восполнении потерь (подпитке). На рис. 1.14 приведена простейшая схема оборотного водоснабжения. Из схемы видно, что насосная станция подает техническую воду на производство, затем она очищается и через насосную станцию вновь возвращается на производство. Перед насосной станцией происходит восполнение потерь воды, которые, к сожалению, неизбежны, а из очистных сооружений ил (твердый осадок) удаляется либо на очистку, либо на захоронение. Расход свежей воды из источника на подпитку составляет 1,4 м 3 /г нефти; расход оборотной воды — 51 м 3 /т нефти.
Эффективность использования воды в производстве оценивается следующими коэффициентами: процент оборота воды:
коэффициент использования воды:
коэффициент кратности использования воды:
коэффициент безвозвратного потребления воды и ее потерь в производстве (в %):
где Qo6 — количество оборотной воды, м 3 /ч; QK — количество воды, забираемое из источника водоснабжения, м 3 /ч; (?сб — количество воды, сбрасываемое предприятием, м 3 /ч; Qc — поступление воды из сырья, м 3 /ч.
Таким образом, оборотное водоснабжение позволяет снижать расход воды в десятки раз и создает возможность организации бессточного производства. Например, МНПЗ практически не сбрасывает вредные стоки в Москву-реку: величина Кп равна примерно 0,98. Особенно это важно для мегаполисов при близком расположении предприятий к жилым массивам.
Преимущество замкнутых водооборотных циклов перед разомкнутыми очевидно, так как очистка большого количества воды до необходимой кондиции перед сбросом в водоем — дорогостоящее мероприятие.
Создание водооборотных систем связано с большими трудностями: для каждого типа воды необходима своя система очистки; требования к качеству технической воды,
включенной в водооборот, не такие жесткие, как к питьевой, но тоже достаточно высокие. Кроме того, внутри труб образуются отложения карбоната кальция, которые необходимо удалять; трубы корродируют, для снижения темпа коррозии в воду добавляют ингибиторы коррозии; часто воду из цикла приходится охлаждать в градирнях, что ведет к потерям воды с брызгами; в трубах и резервуарах системы часто происходит так называемое биологическое обрастание (образование водорослей), для борьбы с этим явлением приходится выводить часть воды из цикла и взамен добавлять свежую или очищенную воду.
Однако расходы на преодоление всех этих трудностей несоизмеримы с тем вредом, который принесло бы использование воды по разомкнутому циклу с обязательным загрязнением гидросферы. Схемы и методы расчета отстойника, барабанного фильтра и выпарного аппарата приведены в гл. 2.
5.164.90.35 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам.
11. Термические методы очистки сточных вод (методы концентрирования и термоокислительные методы).
На химиче ских предприятиях образуются СВ, содержащие различные минеральные соли (кальция, магния, натрия и др.), а также органические вещества. Такие воды могут быть обезврежены термическими методами: 1) концентрированней сточных вод с последующим выделением растворенных веществ; 2) окислением органических веществ в присутствии катализатора при атмосферном и повышенном давлении; 3) жидкофазным окислением органических веществ; 4) огневым обезвреживанием. Концентрирование сточные вод. Этот метод используют для обезвреживания минеральных СВ. Он позволяет выделять из стоков соли с получением условно чистой воды, пригодной для оборотного водоснабжения. Процесс разделения мин. веществ и воды может быть проведен в две стадии стадия концентрирования и стадия выделения сухих веществ. Рисунок 1 (1 – концентрирование, 2 – выделение сухих веществ) Испарительные установки. Наиболее распространены выпарные установки концентрирования растворов. Используют одноступенчатые и многоступенчатые выпарные установки с выпарными аппаратами различной конструкции. Выпарные установки состоят из основных элементов — выпарных аппаратов (испарителей) и вспомогательного оборудования – конденсаторов, самоиспарителей, теплообменников, насосов и др. Выпарные установки с гидрофобным теплоносителем. В этих многоступенчатых установках нагревание и испарение СВ происходит вследствие контакта их с жидким гидрофобным теплоносителем. В них возможно упаривать сточные воды до высоких концентраций, избежать отложения солей на теплообменных поверхностях, уменьшить коррозию оборудовании. Установки вымораживания. Процесс вымораживания заключается в том, что при температуре ниже температуры замерзания чистая вода образует кристаллы пресного льда, а рассол с растворенными в нем солями размещается в ячейках между этими кристаллами. Температура замерзания рассола всегда ниже температуры замерзания чистой воды и зависит от концентрации растворенных солей. Холодильные агенты должны обладать следующими качествами. не смешиваться с опресняемой водой и не быть токсичными веществами (важно при контактном вымораживании); иметь довольно большую теплоту парообразования, отличаться малой коррозионной активностью по отношению к конструкционным материалам, а также хим. стойкостью; быть доступным и иметь невысокую стоимость и тд. Кристаллогидратные установки. Кристаллогидратный процесс состоит в концентрировании СВ с применением гидратообразующего агента М (пропан, хлор, хладоны, диоксид углерода и др.) и образовании кристаллогидратов, имеющих формулу М·nН2 О. При переходе молекул воды в кристаллогидраты концентрация растворенных веществ в воде повышается. При плавлении кристаллов образуется вода, из которой выделяются пары гидратообразующего агента. Термоокислительые методы обезвреживания. По теплотворной способности химические промышленные стоки делят на сточные воды, способные гореть самостоятельно, и на воды, для термоокислительного обезвреживания которых необходимо добавлять топливо. При использовании термоокислительных методов все орган. вещества, загрязняющие СВ, полностью окисляются кислородом воздуха при высоких температурах до нетоксичных соединений. К этим методам относят метод жидкофазного окисления, метод парофазного каталитического окисления и пламенный, или «огневой», метод. Метод жидкофазного окисления. Этот метод очистки основан на окислении орган. веществ, растворенных в воде О2 при температурах 100-350 °С и давлениях 2-28 МПа. При высоких давлениях растворимость в воде О2 значительно возрастает, что способствует ускорению процесса окисления орган. веществ. Рисунок 2 (1– емкость,2–теплообменник,3–печь,4–реактор,5–сепаратор,6–насос)Метод парофазного каталитического окисления. В основе метода находится гетерогенное каталитическое окисление О2 воздуха при высокой температуре летучих орган. веществ, находящихся в промышленных СВ. Процесс протекает весьма интенсивно в паровой фазе в присутствии медно-хромового катализатора. Огневой метод. Этот метод обезвреживания СВ является наиболее эффективным. Сущность его заключается в распылении СВ непосредственно в топочные газы, нагретые до 900-1000 °С. При этом вода полностью испаряется, а органические примеси сгорают. Содержащиеся в воде минеральные вещества образуют твердые или оплавленные частицы, которые улавливают в циклонах или фильтрах. Огневой метод нецелесообразно применять для обезвреживания СВ, содержащих только минеральные вещества. Метод может, быть использован также для обезвреживания небольшого объема СВ, содержащих высокотоксичные органические вещества, очистка от которых другими методами невозможна или неэффективна. Кроме того, огневой метод целесообразен, если имеются горючие отходы, которые можно использовать как топливо.
В зависимости от концентрации и состава СВ используют печи различной конструкции: камерные, шахтные» циклонные и с псевдоожиженным слоем. Камерные и шахтные печи громоздки, характеризуются низкой удельной производительностью, Эффективными являются циклонные печи. Благодаря вихревому характеру газового потока создается интенсивный тепло- и массообмен между каплями сточной воды и, газообразными продуктами. Такие печи работают при больших удельных нагрузках. Применяют разнообразные горизонтальные и вертикальные циклонные камеры. Воздух, тангенциально вводимый в печь, совершает вращательное движение» перемещаясь вдоль оси цилиндра по спирали. Сточную воду распыливают форсункой и сжигают. Для сжигания сточных вод могут быть использованы установки, 1) без рекуперации тепла и очистки газов, 2) без рекуперации тепла с очисткой газов;3) с рекуперацией тепла без очистки газов, 4) с рекуперацией тепла и очисткой газов. Общая схема Рисунок 3
Предложены различные схемы установок с рекуперацией тепла, но без очистки газов Тепло отходящих газов используют для подогрева дутьевого воздуха. В этом случае происходит снижение расхода тепла на 20-30% по сравнению со схемой без рекуперации тепла. Имеются различные схемы с рекуперацией тепла и очисткой отходящих, газов в циклонах, электрофильтрах, скрубберах различной конструкции.
Для продолжения скачивания необходимо собрать картинку:
На чем основан метод обезвреживания стоков жидкофазным окислением
Электрохимическое окисление. Конструкции сооружений, принцип работы. (0,056; 2 ч).
Химическое окисление применяют тогда, когда нельзя или нецелесообразно извлечь или разрушить загрязнения сточных вод другими способами. Например, для обезвреживания производственных сточных вод, содержащих токсичные примеси (цианиды, комплексные цианиды меди и цинка), а также такие соединения, как сероводород, сульфиды.
В качестве окислителей используют: хлор, гипохлорит кальция и натрия, хлорную известь, диоксид хлора, озон, кислород, а также пероксид водорода, оксиды марганца, перманганат и бихромат калия.
Окисление СNдо CNOпроисходит в водной среде, в которой СNOразлагается по вышеприведенной реакции. Концентрация раствора реагентов
–5 % по активному хлору.
Реакция восстановления ядовитого шестивалентного хрома до трехвалентного
Шестивалентный хром восстанавливается до трехвалентного, а затем в щелочной среде выпадает в осадок
Рис. 64 Схема очистки сточных вод цехов гальванопокрытий: КС – камера смешения; КР – камера реакции; РОСВ – резервуар обезвреживания сточных вод
Кислые и щелочные стоки нейтрализуются методом смешения. Для осаждения образующихся гидроокисей предусматривается отстаивание.
Электрохимическое окисление основано на электролизе производственных сточных вод; основу электролиза составляют два процесса: анодное окисление и катодное восстановление. На нерастворимых анодах (платина, графит, рутений и др.) выделяется кислород и галогены, а также окисляются некоторые органические вещества СВ. На катоде выделяется газообразный водород и восстанавливаются некоторые органические вещества.
Метод применяется при небольших расходах производственных сточных вод и их высокой концентрации. Недостатки метода: большой расход электроэнергии и расход металла, необходимость очистки электродов и меж-
электродного пространства от механических примесей, возможность образования взрывоопасной смеси водород-кислород.
Реакция идет в жидкой фазе при повышенных температуре и давлении. Конечными продуктами процесса могут быть элементарные сера и се-
роводород, который может служить сырьем для получения серной кислоты.
Рис. 65. Принципиальная схема установки по окислению сульфидов, содержащихся в сточных водах, кислородом воздуха: 1– подача сточной воды; 2 – приемный резервуар; 3, 4, 6 – выпуск соответственно конденсата, отработанного воздуха и увлажненного отработанного воздуха; 5 – сепаратор; 7 – окислительная колонна; 8 – холодильник; 9 – выпуск обработанных сточных вод; 10 – воздухораспределительное устройство; 11 – подача воздуха; 12 – теплообменник; 13 – рнасос.
мг/л.Основной способ получения озона – синтез его из воздуха или технического кислорода под воздействием «тихого» электрического разряда при напряжении 10 20 кВ в специальных генераторах озона.
Рис. 66. Схема озонаторной установки: 1–воздушный фильтр; 2–воздуходувка; 3 –теплообменник; 4 – адсорберы; 5 –пылевой фильтр; 6 –генератор озона; 7 –барботажная колонна; 8
озоно–воздушная смесь; 9 – распыливающие элементы; I –воздух; II –охлаждающая вода; III – выход очищенной воды; IV – вода на очистку; V – выход отработанного газа.
Принципиальная схема озонирования включает (рис.66):
блок получения озона;
блок насыщения сточных вод озоном.
Основная часть установки – генератор озона, который состоит из корпуса, в нем расположены трубчатые озонирующие элементы из стеклянных электродов со специальным токопроводящим покрытием – электродом высокого напряжения. Под действием электрических разрядов в кольцевом пространстве между концентрически расположенными электродами образуется озон. Концентрация озона в озоно–оздушной смеси 12 17%. В России имеется ряд производителей озонаторного оборудования, технические характеристики которых приведены в табл. 7 9.
Рис. 67 Принципиальная схема озонатора трубчатого типа большой производительности: а–схема озонатора; б–схема трубчатого разрядного элемента 1–корпус; 2–крышка;
3–смотровые окна; 4–выход озоно–воздушной смеси; 5–трубчатый элемент; 6–отвод охлаждающей воды; 7–подвод осушенного воздуха; 8–электрические контакты; 9–разделительная стенка корпуса; 10–подвод электроэнергии; 11–подвод охлаждающей воды; 12–центрирующая устройство; 13–электрический контакт; 14–высоковольтный электрод – металлизированный слой на внутренней стенке стеклянной трубки; 15–диэлектрик–стеклянная трубка; 16–низковольтный электрод металлическая трубка.
Введение озоно–воздушной смеси в обрабатываемую воду осуществляется:
барботированием ее через слой воды с применением распыливающих элементов: фильтросов, металлокерамических труб, располагаемых у дна резервуара;
противоточной абсорбцией в абсорберах с различными насадками (кольцами Рашига, хордовой насадкой и др.);
с помощью эжекторов и специальных механических смесителей.
Производительность по озону, г/ч
Концентрация озона, г/м 3
Расход воздуха, м 3 /ч
Потребляемая мощность, кВт
Габариты (длина ширина высота), мм
Количество электродов, шт
Количество компрессоров, шт
При использовании для растворения озона эжекторов от серийных хлораторов давление рабочей воды должно составлять 0,3–0,7 МПа, при этом объемное соотношение газ: вода составляет 1,4 : 1–1 : 2.
Рис.68 Технологическая схема введения озона в воду с применением эмульсатора: 1–выброс непрориагировавшего озона; 2–подвод озоновоздушной смеси; 3–эмульсатор; 4–насос для подачи воды на эмульсатор; 5–вода, подлежащая озонированию; 6–распорки; 7– трубасмеситель; 8– контактная колонна.
Производительность по обрабатываемой воде, м 3 /ч (м 3 /сут), не более
Производительность по озону, г/ч
Установленная мощность, кВт
Габаритные установки (длина ширина высота), м, не более
Масса транспортная, кг, не более
Режим работы Автоматический
Основные характеристики озонаторов производительностью по озону более 1 кг/ч
Производительность по озону, кг/ч
Концентрация озона, г/м 3
Рабочее давление, кгс/см 2
Расход воздуха, м 3 /ч
При работе водоструйных насосов, применяемых для растворения озона, в них подают либо всю массу обрабатываемой воды, либо часть ее с последующим смешением полученного озонного раствора с остальной массой воды. Воду с компонентами первой группы с применением эмульсатора (низконапорный струйный насос) следует обрабатывать по технологической схеме (рис. 68), при которой озонный раствор из эмульсатора по вертикальной трубе поступает на дно контактной колонны со слоем воды около 5 м. Продолжительность контакта озона с водой в контактной колонне принимают 4 – 6 мин. Напор рабочей воды перед эмульсатором должен быть не менее 392 – 490 ГПа. Объемное соотношение газ: вода составляет не более 1:3.
В табл. 10 приведены данные по работе эжектора-смесителя конструкции Л. И. Смирнова при его расположении над поверхностью воды в контактной камере на высоте 3,25м.
Давление воды перед эжектором, МПа
Расход воды через эжектор, м 3 /ч
Количество засасываемого газа, м 3 на 1м 3 воды
Максимальное количество озона, г/ч, подаваемое эжектором при концентрации озона
в газе С оз =10 г/м 3
При обработке сточных вод с компонентами первой группы озоностойкости на установках малой производительности можно применять технологическую схему, разработанную ЦНИИ МПС (рис. 69). Обрабатываемая вода нагнетается насосом в трубчатый змеевик через эжектор, в котором происходит засасывание озоновоздушной смеси из озонатора.
Рис. 69. Технологическая схема введения озона в воду с применением эжектора и змеевика: 1–насос; 2–эжектор; 3–змеевик; 4–воздухоотделитель; 5– контактная камера; 6–выход непрореагировавшего озона; 7–выход озонированной воды; 8–циркуляционный трубопровод.
Диаметр труб змеевика подбирают из расчета, чтобы создать скорость движения воды в нем порядка 1,2–1,5 м/с при длине трубопровода 15–25м. Напор насоса должен быть 0,3–0,4МПа. При этом необходимо, чтобы объемное соотношение газ: вода составляло 1 : 2–1 : 1,5. Объем воздухоотделителя принимают равным получасовому расходу воды. Скорость нисходящего потока воды в воздухоотделителе должна быть 0,01–0,02 м/с. Коэффициент использования озона при растворении его струйными насосами колеблется в пределах 0,75–0,95. Механические смесители (табл. 11) представляют собой контактные камеры, внутри которых размещены перемешивающие устройства (дисковые турбины, импеллеры, роторы и др.). Озоновоздушную смесь подают под лопасти перемешивающих устройств или внутрь полых роторов.
Озоностойкость компонентов, содержащихся в воде
Высота смесителя рабочая Н
2,8 1,4 1,7 1:1,2 0,3 1:4,7
Наиболее перспективными для станций малой и средней производительности (до 50 тыс.м 3 /сут) являются механические смесители с дисковыми турбинами открытого типа и автономным подводом озоно–воздушной смеси под лопасти турбины (рис. 70).
В плане смесители можно принимать квадратной или круглой формы с отражательными перегородками. Отношение стороны основания к высоте слоя воды в смесителе следует принимать 1 : 1—1 : 1.5, а отношение диаметра диска турбины к стороне основания – 1 : 3 – 1 : 5.
Для озонирования сточных вод с большой концентрацией загрязнений применяют несколько последовательно работающих механических смесителей.
Общий объем механических смесителей определяют исходя из расхода озонируемой воды и требуемой продолжительности озонирования.
Ориентировочно время контакта для легко взаимодействующих с озоном веществ 0,25–1 мин, умеренно взаимодействующих 0,5–2 мин, трудно взаимодействующих –3 мин.
В смесителях данного типа коэффициент использования озона составляет 0,9– 0,95.
Рис. 70 Механический смеситель турбинного типа: 1–аварийный перелив воды; 2–выход непрориагировавшего озона; 3–трехслойный электродвигатель; 4–корпус смесителя; 5–
турбина; 6–подвод воды; 7–подвод озоновоздушной смеси; 8–отвод озонированной воды; 9–переливная стенка.
В табл. 12 представлены ориентировочные значения мощностей электродвигателей механических перемешивающих устройств.
Частота вращения мешалки, об/с
С целью более полного использования озона применяют многоступенчатое (многократное) озонирование (рис. 71 и 72).
Рис. 72 Схема озонирования при двух последовательно работающих реакторах.
Для станций большой производительности при обработке веществ второй и третьей групп озоностойкости целесообразно применять барботажное перемешивание, для станций малой и средней производительности и веществ любой озоностойкости могут быть рекомендованы механические турбинные смесители; для станций малой производительности при обработке веществ первой группы озоностойкости – водоструйные насосы и эжекторы.
Барботажные камеры в зависимости от расхода обрабатываемой воды и требуемой продолжительности озонирования выполняют в виде колонн или прямоугольных закрытых резервуаров (одного или нескольких). Объем резервуаров определяют из расчета обеспечения требуемой продолжительности контакта воды с озоном. Оптимальная высота слоя воды при барботаже составляет 4–5 м.
Резервуары большого объема делят на несколько секций (обычно не более четырех) вертикальными перегородками, чтобы рассредоточить подачу дозы озона во времени, создать на отдельных участках противоточное движение воды и озоно–воздушной смеси, увеличить протяженность движения воды, ликвидировать застойные зоны. В каждой секции предусматривают устройства для измерения и регулирования расхода воды и озоно – воздушной смеси, стабилизации уровня воды и аварийного сброса.
Распределение озоновоздушной смеси в секциях в зависимости от озоностойкости окисляемых компонентов и озонопоглощаемости воды составляет 50–70% в первой по ходу воды и по 15–25% – в последующих секциях. Озоновоздушную смесь в массе воды распределяют с помощью фильтросных труб, располагаемых у дна резервуара. Расчет фильтрующих элементов для озоновоздушной смеси выполняют по формулам расчета аэрационной системы аэротенков. Коэффициент использования озона при барботаже в современных конструкциях равен 0,85–0,9.
Для односекционных контактных резервуаров коэффициент принимают 0,82, для четырех секционных – 0,9. Не прореагировавший озон, скапливающийся между поверхностью воды и п 1 е 1 р 0 екрытием резервуаров, отсасывают
вентилятором для подачи в специальные рекуперационные турбины на повторное использование, затем сбрасывают в атмосферу через вытяжную трубу, разбавив атмосферным воздухом, или через устройства для каталитического разложения озона. Затраты электроэнергии на растворение 1 кг озона данным способом составляют 35–38 кВт-ч.
Основные методы химической очистки промышленных сточных вод.
Химическое окисление, его сущность, область применения.
Что используют в качестве окислителей?
Написать химические уравнения процесса окисления для обезвреживания циансодержащих сточных вод.
Составить уравнение химической реакции восстановления шестивалентного хрома до трехвалентного и его осаждения.
На чем основано электрохимическое окисление и когда применяется данный метод?
Озонирование. Схема установки.
Какие способы известны для введения озоно – воздушной смеси в обрабатываемую воду?
С какой целью применяется многоступенчатое озонирование?
Составить схему озонирования при двух последовательно работающих реакторах.