Введение 4
1 Анализ литературных источников и патентной документации по
методам обработки осадков промышленных сточных вод 5
2 Исследование процесса криогенной обработки 13
2.1 Существующее положение очистных сооружений
маслоэмульсионных сточных вод ООО «КраМЗ» 13
2.2 Исследование состава и структуры осадка 16
2.3 Исследование обработки осадка методом криогенеза 17
2.3.1 Механизм действия замораживания осадка 18
2.3.2 Результаты экспериментальных исследований процесса
криогенной обработки 20
2.3.3 Исследование свойств осадка в зависимости от условий
замораживания 24
2.3.4 Исследования по интенсификации процесса криогенной 27
обработки
3 Технологический расчёт сооружений по обработке осадков 32
3.1 Расчёт установки электрокоагуляционной обработки осадка с
последующей утилизацией путём рециркуляции 32
3.1.1 Расчёт шламонакопителя 32
3.1.2 Расчет усреднителя 34
3.1.3 Расчет напорного электрокоагулятора 35
3.1.4 Расчёт контактной камеры 41
3.1.5 Расчёт вертикального отстойника 42
3.1.6 Расчёт резервуара для сбора осадка 45
3.1.7 Расчет резервуара для сбора надиловой воды 45
3.1.8. Расчет вакуум-фильтра 46
3.2 Расчет технологической схемы криогенной обработки осадка 48
3.2.1 Расчет установки для замораживания 48
3.2.2 Расчет вертикального отстойника 49
3.2.3 Расчет резервуара для сбора обезвоженного осадка 51
3.2.4 Расчет резервуара для сбора надиловой воды 51
3.2.5 Расчёт вакуум-фильтра 52
3.2.6 Аварийные иловые площадки 53
4 Технико-экономическое обоснование выбора рациональной схемы
обезвоживания маслосодержащего осадка 54
4.1 Расчёт капитальных вложений 54
4.2 Расчет годовых эксплуатационных затрат 56
4.3 Расчёт приведённых затрат 61
4.4 Определение себестоимости обработки осадка 62
4.5 Расчет показателей экономической эффективности 62
5 Основы автоматизации и управления технологическими процессами 66
5.1 Основные понятия управления 67
5.2 Иерархия управления системами водообработки 69
5.3 Автоматизация установки для обезвоживания осадка 72
5.4 Схема управления электродвигателем 73
5.5 Энергосбережение в насосных установках 74
5.6 Автоматизация удаления осадка из отстойника 75
Заключение 77
Список использованных источников 78
Приложение А Методика проведения анализа, характеризующего состав и свойства маслосодержащего осадка 84
Задачей выпускной квалификационной работы является разработка эффективного способа обезвоживания осадка маслосодержащих сточных вод, образующихся на металлообрабатывающих предприятиях.
В данной работе разработана технологическая схема кондиционирования осадков сточных вод, содержащих эмульгированные нефтепродукты, с учётом региональных условий.
Металлообрабатывающее производство характеризуется токсикологической опасностью образующихся сточных вод и осадков, что ведёт к увеличению техногенного воздействия на окружающую среду. Основным требованием, предъявляемым к системам обезвоживания осадков маслосодержащих сточных вод, является не только улучшение водоотдающих свойств осадка, но и возможность создания схем для обработки с учётом региональных условий, исключающих загрязнение окружающей среды. К другим требованиям, которым должны отвечать современные цеха по обезвоживанию осадка относятся: компактность, устойчивость в работе, высокий уровень автоматизации, минимальная материалоёмкость, энергоёмкость, потребление реагентов и электроэнергии, простота в обслуживании и эксплуатации, что даёт возможность их применения на действующих предприятиях с дефицитом свободной площади.
Недостаточная изученность закономерностей криогенной обработки в естественных условиях для увеличения водоотдающей способности осадков определяет актуальность данной работы.
Научная новизна работы заключается в том, что обоснована и экспериментально подтверждена возможность регулирования процесса криогенной обработки для улучшения процесса водоотдачи.
Исследование криогенной обработки в естественных условиях показало, что регулирование процесса позволяет интенсифицировать водоотдачу осадка: удельное сопротивление фильтрации снижается в 10 - 17 раз, объём осадка - в 6 - 8 раз.
Улучшение водоотдачи осадка позволяет снизить энергозатраты и увеличить производительность обезвоживающих аппаратов, а уменьшение объёма осадка приводит к снижению техногенного воздействия на окружающую среду.
Технико-экономическое сравнение вариантов технических решений позволило сделать вывод о том, что технологическая схема кондиционирования осадка при криогенной обработке является экономически выгодной.
Учитывая климатические условия Сибири, использовать только криогенную обработку невозможно, поэтому была рассчитана технологическая схема электрокоагуляционной обработки маслосодержащего осадка. Она отличается простотой устройств, ограниченным расходом реагентов, автоматическим управлением процессами.
