ВВЕДЕНИЕ 4
1 Теоретический анализ эффективности работы технологической схемы по
обессоливанию стоков в процессе водоподготовки цеха 01-а на предприятии ПАО «Тольяттиазот» 6
1.1 Характеристика готовой продукцией установки водоподготовки цеха 01-
А на предприятии ПАО «Тольяттиазот» 6
1.2 Установка обессоливания воды на ПАО «Тольяттиазот» 6
1.2.1 Установка деминерализации воды 8
1.2.2 Обработка загрузки фильтров воздухом 10
1.2.3 Обработка воды на OH - анионитовых фильтрах I степени 11
1.2.4 Декарбонизация 12
1.2.5 Обработка воды на ОН-анинитовых фильтрах II ступени 12
1.3 Анализ современных технологий по обессоливанию промышленных
стоков 14
1.4 Выбор электродиализной установки 18
2 Оптимизация технологической схемы обессоливания процесса
водоподготовки цеха 01-А ПАО «Тольяттиазот» 32
2.1 Расчет материального баланса электродиализной установки 32
2.2 Расчет материального ионообменного процесса 38
2.3 Расчет электродиализатора 42
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 46
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 47
С недавних пор водоочистка и водоподготовка стала выделяться как самостоятельная отрасль химической промышленности. Но пробоподготовка воды для нужд потребителя сильно отличается от классической химической технологии. Так как в химической технологии в основном закономерно большое количество химических веществ и малое количество воды, а в очистке воды совершенно противоположная картина.
Соответственно если используются большие объемы воды, то необходимы и крупногабаритные установки, и оборудование. Извлекаемые из воды, растворенные и нерастворенные соединения влекут прогресс к использованию избирательных методов обработки [26].
При процессах водоподготовки на очистных сооружениях мы сталкиваемся с тем, что необходимо очищать воду до определенных концентраций в зависимости от дальнейшего использования воды.
На современном этапе развития технологий ежегодно разрабатываются совершенно новые методики обработки воды. Но к идеальному состоянию воды еще очень далеко, так как при очистке воды, все равно образуются некие отходы, которые влекут за собой затраты экономического характера и экологическое воздействие на окружающую среду.
Способы опреснения и обессоливания воды можно разделить на группы с изменением агрегатного состояния воды и без изменения. Первая группа включает в себя дистилляцию или замораживание, а вторая - процесс обратного осмоса, ионообмен, электродиализ, фильтрации и другое. В зависимости от исходного состава и получаемых требований выбирается и метод очистки. Соответственно данный метод должен быть рациональным с точки зрения производительности и экономических затрат [6].
На химических предприятиях водоподготовка в основном состоит из двух этапов: первый - осветление и умягчение воды, второй - обессоливание воды.
Осветление - это удаление загрязняющих веществ из воды методом коагуляции, отстаиванием или фильтрованием. Умягчением (уменьшение жесткости) воды путем осаждения солей магния и кальция. Для того, чтобы вывести данные соли из водного раствора необходимо перевести их из растворенного состояния в нерастворимое, затем соединения выпадут в осадок и их можно будет удалить процессом отстаивания и фильтрования.
При обессоливании воды происходит снижение концентраций растворенных солей в воде. На предприятиях воду подразделяют на слабообессоленую и глубокообессоленную. Обессолить воду возможно следующими методами: термическим способом, ионообменным способом, мембранным способом, методом обратного осмоса, электродиализом [8].
Цель работы - снижение повышение качества подготовки вод на этапе водоподготовки цеха 01-А на предприятии ПАО «Тольяттиазот».
Для решения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
1) Провести анализ существующей схемы водоподготовки цеха 01-А на предприятии ПАО «Тольяттиазот» и эффективность использования технологии для процесса обессоливания стоков.
2) Провести анализ современных технологий по обессоливанию промышленных стоков.
3) Провести оптимизацию технологической схемы обессоливания процесса водоподготовки цеха 01-А ПАО «Тольяттиазот».
В представленной работе отмечена возможность усовершенствования процесса водоподготовки на ПАО «Тольяттиазот» путем замены установки ионного обмена на установку электродиализа. В бакалаврской работе исследован процесс водоподготовки в цехе № 01-А предприятия ПАО «Тольяттиазот» и определены проблемы при обессоливании стоков, а так же рассмотрены механизм и кинетика процесса обессоливания воды Н- катионированием и ОН-анионированием в ионообменных фильтрах. Проведен анализ существующих технологий по обессоливанию воды, определены достоинства и недостатки каждой из них, отмечена возможность процесса глубокого обессоливания воды путем установки электродиализной очистки.
Предложено использовать для процесса обессоливания воды установку электродиализной очистки взамен существующей. Проведены расчеты материальных балансов существующей и предлагаемой установки очистки стоков. Представлен расчет установки электродиализатора, предложена технологическая схема оформления процесса.
