Введение 5
1 Литературный обзор методов очистки хромсодержащих сточных вод.. 6
1.2 Химический метод 6
1.3 Биологический метод 9
1.4 Электрохимические методы 10
1.4.1 Метод электрокоагуляции 11
1.4.2 Метод гальванокоагуляции 12
1.4.3 Метод электрофлотации 14
1.5 Мембранные методы 15
1.5.1 Обратный осмос 15
1.5.2 Электродиализ 16
1.6 Методы сорбции 18
1.6.1 Адсорбционный метод 18
1.6.2 Метод ионного обмена 20
2. Изучение процесса очистки сточных вод реагентным методом 22
2.1 Исследование процесса реагентной очистки хромсодержащих
сточных вод по методу Бокса-Хантера 22
2.2 Исследование процесса реагентной очистки хромсодержащих
сточных вод методом Брандона 26
2.3 Определение свойств и состава осадка хромсодержащих сточных вод 28
3 Технологический расчет сооружений очистки хромсодержащих сточных вод 30
3.1 Технологическая схема №1. Гальванокоагуляционный метод обезвреживания сточных вод, содержащих ионы CT6'... 30
3.1.1 Расчет усреднителя сточных вод 31
3.1.2 Расчет фильтра-грязевика 31
3.1.3 Расчет гальванокоагулятора 32
3.1.4 Расчет ферритизатора 32
3.1.5 Приготовление растворов реагентов 32
3.1.6 Приготовление раствора NaOH 35
3.1.7 Расчет вертикального отстойника со встроенной
водоворотной камерой хлопьеобразования 36
3.1.8 Расчет тонкослойных элементов 41
3.1.9 Скорый фильтр с зернистой загрузкой 43
3.1.10 Распределительная система фильтра 45
3.1.11 Отвод промывной воды 48
3.1.12 Потери напора при промывке фильтра 50
3.1.13 Резервуар чистой воды 52
3.1.14 Расчет шламоуплотнителя 53
3.1.15 Подбор фильтр-пресса 54
3.1.16 Тонкослойный отстойник для промывных вод ФЗ 55
3.1.17 Подбор установки ультрафильтрации 56
3.1.18 Резервуар сбора глубокоочищенной воды 57
3.2. Технологическая схема №2. Электрокоагуляционный метод обезвреживания хромсодержащих стоков 58
3.2.1. Расчет электролизёра с железными анодами 58
3.3 Технологическая схема №3. Реагентный метод обезвреживания хромсодержащих сточных вод 59
3.3.1 Расчет дозы реагента-восстановителя 59
3.3.2 Воздуходувки и воздухопроводы 59
3.3.3 Приготовление раствора каустической соды 59
3.3.4 Определение площади складов реагентов 60
3.3.5 Дозирование растворов реагентов 61
3.3.6. Вертикальный вихревой смеситель 61
3.3.7 Резервуар чистой воды 62
Заключение 64
Список использованных источников 65
Приложение А Изучение процесса очистки сточных вод реагентным методом 71
Приложение Б Гальванокоагуляционный метод обезвреживания сточных вод, содержащих ионы Cr6+ 84
Приложение В Расчет электролизёра с железными анодами 91
Приложение Г Реагентный метод обезвреживания хромсодержащих сточных вод 95
Приложение Д Автоматизация и управление процессами очистки сточных вод 103
Приложение Е Технико-экономический расчет 112
Приложение Ж Мероприятия по обеспечению безопасности
жизнедеятельности
Тема моей выпускной квалификационной работы: «Разработка технологии физико-химической очистки хромсодержащих сточных вод».
В качестве объекта исследования были приняты модельные сточные воды 6+ гальванического производства, содержащие в своем составе ионы Cr.
Следует отметить, что одним из главных источников образования хромсодержащих сточных вод является гальваническое производство. Высокотоксичные соединения шестивалентного хрома (хромовая кислота и ее соли) образуются в ходе многих технологических процессов: при химическом травлении, хромировании, фосфатировании, пассивировании и электрохимическом анодировании алюминиевых деталей, а также при электрополировке стальных изделий.
Так как ионы Cr6+относятся к группе высокотоксичных компонентов, обладающих широким спектром токсического действия с многообразными проявлениями, а также способностью аккумулироваться в почве и живых организмах, не подвергаясь биологическому разрушению, работа по разработке технологии обезвреживания хромсодержащих сточных вод является актуальной.
Целью моего научного исследования являлось изучение процесса реагентного обезвреживания хромсодержащих сточных вод для выбора оптимальных режимов обработки.
Для достижения поставленной цели были определены следующие задачи:
- проведение планового эксперимента по методам Бокса-Хантера и Брандона;
- обработка и анализ экспериментальных данных для получения математической модели, описывающей процесс реагентной очистки хромсодержащих сточных вод.
Научная новизна работы заключена в получении математической модели для определения оптимальных доз реагента-восстановителя FеS04, а также в изучении состава и свойств образующегося осадка сточных вод, содержащих ионы шестивалентного хрома.
Практическая значимость работы заключена в возможности использования результатов исследования при разработке и реконструкции локальных очистных сооружений для очистки сточных вод, содержащих ионы шестивалентного хрома.
Работа выполнена в лаборатории кафедры инженерных систем зданий и сооружений.
В результате выполнения выпускной квалификационной работы по разработке технологии физико-химической очистки хромсодержащих сточных вод была изучена и проанализирована научно-техническая и патентная информация по данной теме, получена математическая модель для определения оптимальных режимов обработки: доза реагента-восстановителя FеS04, рН.
Был выполнен технологический расчет очистных сооружений по следующим методам очистки хромсодержащих сточных вод:
- с применением гальванокоагуляционной очистки;
- с использованием электрокоагуляции;
- с применением реагентной очистки.
Применение данных технологических схем очистки хромсодержащих сточных вод позволяет предотвратить годовой ущерб, наносимый сбросом в размере 16602,56 тыс. руб.
В работе также представлен раздел по автоматизации производственного процесса очистки хромсодержащих сточных вод гальванического производства.
Для выявления экономически выгодного варианта очистки сточных вод гальванического производства был выполнен технико-экономический расчет, который показал, что наиболее экономичным и выгодным по технико-экономическим показателям является вариант, использования гальванокоагуляционной обработки сточных вод.
В разделе «Безопасность жизнедеятельности» отражены меры предосторожности, обеспечивающие надежную и безопасную для здоровья персонала работу станции очистки.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
