Введение 7
Глава 1. Анализ источников и патентной документации по очистке
сточных вод от ионов хрома 8
1.1 Методы очистки сточной воды, содержащей ионы хрома и ионы
цветных металлов 8
1.1.1 Реагентные (химические) методы очистки сточных вод 9
1.1.2 Электрохимические методы очистки сточных вод 13
1.1.2.1 Электрокоагуляционный метод очистки сточных вод 13
1.1.2.2 Метод электрофлотации для очистки сточных вод 18
1.1.2.3 Гальванокоагуляционный метод очистки сточных вод 21
1.1.3 Сорбционные методы очистки сточных вод 25
1.1.3.1 Адсорбционный метод очистки сточных вод 26
1.1.3.2 Очистка сточных вод методом ионного обмена 28
1.1.3.3 Комбинированный сорбционный метод очистки сточных вод 30
1.1.4 Мембранные методы очистки сточных вод 31
1.1.4.1 Применение метода обратного осмоса для очистки сточных вод.... 32
1.1.4.2 Применение метода электродиализа для очистки сточных вод 34
1.1.5 Биохимический метод очистки сточных вод 36
1.1.6 Выводы 37
Глава 2. Разработка технологии очистки сточных вод гальванического производства предприятий металлообработки 40
2.1 Обезвреживание хромсодержащих сточных вод при использовании
железной стружки 40
2.2 Расчет экспериментальных данных методом Бокса-Хантера 43
2.3 Исследование свойств осадка при обезвреживании хромсодержащих
сточных вод фильтрованием через железную стружку 52
2.4 Обсуждение результатов 5 4
Глава 3. Технологический расчет сооружений очистки хромсодержащих 55 сточных вод
3.1 Технологическая схема №1. Электрокоагуляционный метод
обезвреживания хромсодержащих стоков 55
3.1.1 Расчет резервуара-усреднителя с перемешивающим устройством 55
3.1.2 Расчет фильтра-грязевика 55
3.1.3 Расчет электрокоагулятора со стальными электродами 56
3.1.4 Расчет расхода кислоты и щелочи и объёма расходных баков 56
3.1.5 Расчет вихревой камеры реакции 58
3.1.6 Расчет вертикального отстойника со встроенной водоворотной
камерой хлопьеобразования 58
3.1.7 Расчет тонкослойного отстойника 58
3.1.8 Расчет дренажной системы отстойника 59
3.1.9 Расчет блока фильтров 59
3.1.10 Расчет дренажной системы для отвода промывной воды 60
3.1.11 Расчет шламоуплотнителя 60
3.1.12 Расчет центрифуги 60
3.1.13 Расчет резервуара чистой воды 61
3.2 Технологическая схема №2. Обезвреживание хромстоков путем
фильтрования через железную стружку 62
3.3 Технологическая схема №3. Реагентный метод обезвреживания
хромсодержащих стоков 62
3.3.1 Реагентное хозяйство 62
3.3.2 Бак для растворения коагулянта с подводом сжатого воздуха 62
3.3.3 Воздуходувки и воздухопроводы 63
3.3.4 Суженый участок для ввода реагентов 63
3.3.5 Приготовление известкового молока 63
3.3.6 Склады реагентов 64
3.3.7 Дозирование растворов реагентов 64
3.3.8 Вертикальный (вихревой) смеситель 65
3.3.9 Сбор воды периферийным лотком 65
Заключение 66
Список использованных источников 67
Приложение А Расчет резервуара-усреднителя с перемешивающим устройством 73
Приложение Б Расчет фильтра-грязевика 77
Приложение В Расчет электрокоагулятора со стальными электродами 78
Приложение Г Расчет вихревой камеры реакции 82
Приложение Д Расчет вертикального отстойника со встроенной водоворотной камерой хлопьеобразования 86
Приложение Е Расчет тонкослойного отстойника 92
Приложение Ж Расчет дренажной системы отстойника 94
Приложение И Расчет блока фильтров 97
Приложение К Расчет дренажной системы для отвода промывной воды 99
Приложение Л Расчет шламоуплотнителя 101
Приложение М Расчет центрифуги 102
Приложение Н Технологический расчет сооружений очистки хромсодержащих сточных вод 104
Приложение П Расчет реагентного хозяйства 107
Приложение Р Бак для растворения коагулянта с подводом сжатого
воздуха 108
Приложение С Воздуходувки и воздухопроводы 110
оборудованием очистной станции
Тема выпускной квалификационной работы - "Разработка технологии очистки сточных вод гальванического производства предприятий металлообработки".
Целью ВКР являлось исследование процесса обезвреживания хромсодержащих сточных вод для выбора оптимальных режимов обработки по величине рН, скорости фильтрации и исходной концентрации ионов шестивалентного хрома.
Объектом исследования служили сточные воды гальванического 6+ производства, содержащие ионы Cr6+.
Данная тема является актуальной так как, во-первых, соединения Cr+6, образующиеся в технологических процессах гальванического производства, являются высокотоксичными, негативно влияющими на жизнедеятельность живых организмов; во-вторых, необходимо совершенствовать технологии очистки сточных вод, в связи с дефицитом водных ресурсов и повышении требований к степени очистки, что ставит предприятия перед необходимостью решения задач по созданию бессточных и безотходных производств.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
- проведение планового эксперимента по методу Бокса - Хантера для изучения процесса обезвреживания хромсодержащих сточных вод фильтрованием через Fe - стружку;
- обработка экспериментальных данных для получения математической модели процесса очистки;
- анализ результатов эксперимента.
Методы исследования: рентгенофазовый, а также методы математической статистики с использованием пакетов прикладных программ полиномиальной регрессии.
Научная новизна данной работы состоит в том, что была обоснована возможность обезвреживания хромсодержащих сточных вод фильтрованием через Fe - стружку; определено влияние на эффект очистки скорости фильтрации, величины рН сточной воды и исходной концентрации Cr+6.
Практическая значимость работы: результаты исследований могут быть использованы при проектировании и реконструкции локальных очистных сооружений для очистки сточных вод гальванического производства
В результате выполнения ВКР по разработке технологии очистки сточных вод гальванического производства предприятий металлообработки была изучена и проанализированы научно-техническая и патентная информация по данной теме, получена математическая модель, описывающая процесс очистки хромсодержащих сточных вод, для определения оптимальных режимов по величине рН (1,32-2) и скорости фильтрации (не более 3 м/ч).
Выполнен технологический расчет очистных сооружений по следующим методам очистки хромсодержащих сточных вод:
- с использованием электрокоагуляционного метода;
- с применением фильтрации через железную стружку;
- с использованием реагентной очистки.
Применение данных технологических схем очистки хромсодержащих сточных вод позволяет предотвратить годовой ущерб, наносимый сбросом в размере 2595,84 тыс. руб.
Представлен раздел по автоматизации производственного процесса: автоматизация работы двигателей насосов, частотное регулирование, корректировка рН, автоматизация удаления осадка из отстойников и фильтрации воды на фильтрах.
В разделе "Безопасность жизнедеятельности" описаны правила безопасности работы с реагентным хозяйством, дозировкой кислот и щелочей, а также правила обеспечения электробезопасности рабочих.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
