Xreferat.com » Рефераты по промышленности и производству » Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод

Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод

Министерство транспорта Российской Федерации

Государственная служба речного флота

Волжская Государственная Академия Водного транспорта

Кафедра теории корабля и экологии судоходства


КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ПРОЦЕССОВ И АППАРАТОВ ЗАЩИТЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ:

«ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ОЧИСТКИ НЕФТЕСОДЕРЖАЩИХ ВОД»

15.05-1368– 040 – 01 ПЗ


Выполнил Лощилова Г. Н.

Шифр: Эк-05-1368

Проверил Васькин С. В.


Нижний Новгород

2010

СОДЕРЖАНИЕ


Введение

1 Разработка функциональной схемы для очистки сточных вод

2 Расчет основных характеристик аппаратов для очистки сточных вод

2.1 Расчет аппаратов для очистки сточных вод гальванического производства

2.1.1 Расчет усреднителей

2.1.2 Расчет отстойников

2.2 Расчет аппаратов для очистки сточных вод травильного

производства

2.2.1 Расчет станции нейтрализации

2.2.2 Расчет смесителя

2.2.3 Расчет нейтрализатора

2.2.4 Расчет отстойников

2.3 Расчет аппаратов для очистки объединенных потоков сточных вод гальванического и травильного производств

2.3.1 Объединение потоков сточных вод гальванического и травильного производств

2.3.2 Расчет механических фильтров

2.3.3 Расчет ионообменных фильтров

2.3.3.1 Расчет катионитовых фильтров

2.3.3.2 Расчет анионитовых фильтров

3 Разработка технологии обработки осадка

4 Разработка принципиальной схемы для очистки сточных вод

Заключение

Список используемой литературы


ВВЕДЕНИЕ


Проблемы предотвращения негативного антропогенного воздействия на окружающую среду, в том числе проблемы защиты водоемов от загрязнения сточными водами, с каждым годом становятся все актуальнее. В решении этих проблем наряду с созданием природоохранной нормативно-правовой базы, совершенствованием технологических процессов и производственного оборудования важная роль отводится разработке и внедрению систем очистки сточных вод.

Выбор и разработка высокоэффективных методов очистки стоков являются сложной инженерной задачей.

Под очисткой сточных вод подразумевается их обработка различными методами с целью разрушения или извлечения содержащихся в них минеральных и органических веществ до степени, позволяющей сбрасывать эти воды в водоёмы или повторно их использовать. К очистке воды относится также ее обезвреживание и обеззараживание, удаление вредных для человека, животных или растений веществ и устранение из воды болезнетворных микробов и вирусов.

В данной курсовой работе разработана технология очистки сточных вод от гальванического и травильного производств, рассчитано технологическое оборудование (расчет основных характеристик аппаратов водоочистки) и разработана схема очистки сточных вод. Также будет разработано оборудование для обработки осадка и приведен чертёж одного из аппаратов водоочистки.


1 Разработка функциональной схемы для очистки сточных вод


Сначала сточные воды проходят очистку по отдельности.

Сточные воды гальванического производства поступают в усреднитель, где происходит их усреднение. После усреднения они направляются в отстойники, где улавливаются минеральные нерастворимые загрязнения. После очистки воды в отстойниках образуется осадок, который выгружается с определенной периодичностью и направляется на уплотнение в гравитационный илоуплотнитель, а затем на захоронение.

Сточные воды травильного производства сначала поступают в песколовки для выделения из них минеральных частиц с гидравлической крупностью не менее Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод, а затем в усреднитель, так как эти воды характеризуются неравномерностью состава. Далее сточные воды поступают в вертикальный смеситель, где происходит их смешение с реагентами. После смесителя воды направляются в нейтрализатор, а уже затем в отстойники, где происходит удаление из них осадка. Осадки, образующиеся после очистки сточных вод в песколовках, нейтрализаторах и отстойниках объединяются в один трубопровод и направляются на шламовые площадки.

После того, как сточные воды прошли очистку по отдельности, они объединяются. Для этого устанавливается промежуточная емкость для смешения сточных вод гальванического и травильного производств.

Объединенный поток поступает на механические фильтры с зернистой загрузкой для глубокой очистки после отстаивания. Пройдя через механические фильтры, вода поступает на ионообменную очистку в ионообменные фильтры. Здесь происходит извлечение из сточных вод катионов сильных оснований и анионов сильных кислот.

Очищенная вода собирается в сборной емкости, а затем либо используется в качестве оборотной для промывки фильтров, либо направляется в производство.

Функциональная схема очистки сточных вод представлена на рис. 1.


Рисунок 1 − Функциональная схема очистки сточных вод


2. РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК АППАРАТОВ ДЛЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД


2.1 Расчет аппаратов для очистки сточных вод гальванического производства


2.1.1 Расчет усреднителей

В составе очистных сооружений для очистки сточных вод гальванического производства предусматриваем усреднитель концентраций проточного типа, который выполняется в виде многокоридорного резервуара.

Принцип действия такого усреднителя основан на дифференцировании потока, который, поступая в аппарат, делится на ряд струй, протекающих по коридору разной длины. В результате в сборном лотке смешиваются струи воды с различной концентрацией примесей, поступившие в аппарат в различное время.

Расчёт усреднителей представлен в соответствии со СНиП 2.04.03-85.

1. Рассчитываем коэффициент усреднения:


Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод,


где Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод − максимальная концентрация загрязнений в сбросе;

Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод − средняя концентрация загрязнений в сбросе;

Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод − допустимая концентрация загрязнений в сбросе из условия нормальной работы последующих очистных сооружений.

Определим суммарный объем аппаратов при залповом сбросе:

Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод,


где Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод − средний часовой расход сточных вод гальванического производства;

Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод − период залпового сброса.

3. Установим 2 усреднителя. Объем каждого из них:


Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод,


где Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод − число усреднителей.

4. Примем высоту аппарата Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод. Тогда площадь сечения аппарата:


Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод.


5. Примем ширину усреднителя Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод. Тогда длина аппарата:


Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод.


6. Скорость движения воды в аппарате:


Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод.


2.1.2 Расчет отстойников

После усреднителя вода поступает в отстойники. Предусматриваем вертикальные отстойники, предназначенные для улавливания из сточных вод мелкодисперсных нерастворенных примесей и имеющие круглую форму в плане.

Расчёт отстойников также ведется в соответствии со СНиП 2.04.03-85.

1. Рассчитаем средний секундный расход сточных вод гальванического производства:


Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод,


где Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод − перевод часов в секунды.


2. Рассчитаем максимальный расчетный расход сточных вод гальванического производства:


Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод,


где Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод − максимальный коэффициент неравномерности притока сточных вод, принимаемый по СНиП 2.04.03-85.

3. Примем высоту зоны осаждения Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод, а эффективность очистки Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод. По СНиП 2.04.03-85 находим для концентрации взвешенных веществ Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод:

Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод − показатель, зависящий от исходной концентрации взвешенных веществ Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод, от требуемой степени очистки Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод и от вида взвешенных веществ;

Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод − продолжительность отстаивания воды в цилиндре с высотой столба Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод для достижения требуемой степени очистки Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод.

4. Найдем гидравлическую крупность улавливаемых частиц при температуре сточных вод Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод:

Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод,


где Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод − коэффициент использования объема отстойника.

5. Устанавливаем 6 отстойников. Диаметр каждого:


Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод,


где Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод − число отстойников;

Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод − величина турбулентной составляющей потока.

Принимаем отстойники диаметром Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод.

6. Диаметр центральной трубы найдем при скорости движения воды в ней Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод (скорость принимаем по СНиП 2.04.03-85):


Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод.


7. Найдем диаметр раструба:


Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод.


8. Величину зазора между нижней кромкой центральной трубы и поверхностью отражательного щита найдем из условия обеспечения скорости в зазоре Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод (скорость принимаем по СНиП 2.04.03-85):


Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод.

9. Расстояние между нижней кромкой отражательного щита и поверхностью слоя осадка в соответствии со СНиП 2.04.03-85 примем равным Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод (высота нейтрального слоя).

10. Возвышение борта отстойника над кромкой водосборного лотка примем равной Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод.

11. Высота цилиндрической части аппарата:


Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод.


12. Высота конической части при угле наклона стенок к горизонту Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод:


Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод


13. Рассчитаем суточную массу осадка, приходящуюся на 6 отстойников:


Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод,


где Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод − исходная концентрация взвешенных веществ в сточной воде;

Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод − требуемая степень очистки;

Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод=1920− суточный расход сточных вод гальванического производства:


Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод,

где Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод − продолжительность работы производства в сутки.

14. Объем осадка при влажности его Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод и плотности Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод, приходящийся на 6 отстойников рассчитаем по формуле:


Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод.


15. Определим объем цилиндрической части аппарата:


Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод,


где Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод − радиус цилиндрической части аппарата.

16. Вычислим количество выгрузок осадка из 1 отстойника в сутки:


Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод.


17. Периодичность выгрузки:


Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод.


Таким образом получаем, что осадок из отстойника необходимо выгружать 1 раз в 35 суток.

Осадок после отстойников направляем в гравитационный илоуплотнитель, а затем отправляем на захоронение.


2.2 Расчет аппаратов для очистки сточных вод травильного производства


2.2.1 Расчет станции нейтрализации

Так как сточные воды травильного производства характеризуются неравномерностью количества и состава, то перед нейтрализацией необходимо соответствующее усреднение. Установим 2 усреднителя проточного типа, которые выполняются в виде многокоридорных резервуаров.

Для очистки воды от взвешенных веществ перед усреднителями необходимо установить песколовки. Установим 2 горизонтальные песколовки, которые представляют собой прямоугольные в плане железобетонные резервуары. Они являются аппаратами с прямолинейным движением воды.

Расчёт станции нейтрализации ведется в соответствии со СНиП 2.04.03-85.

1. Рассчитаем суточное количество сточных вод травильного производства:


Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод,


где Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод − средний часовой расход сточных вод травильного производства;

Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод − продолжительность работы производства в сутки.

2. В соответствии со СНиП 2.04.03-85 для нейтрализации используют Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод в виде Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод по активной части Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод известкового молока. Для получения Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод применяют негашеную известь Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод с содержанием Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод активного Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод.

3. Найдем суточный расход товарной извести по формуле:

Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод,


где Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод − коэффициент запаса при жидкостном дозировании реагента;

Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод − расход Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод на нейтрализацию серной кислоты;

Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод − расход Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод на нейтрализацию сульфата железа:


Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод,


где Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод − расход Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод на нейтрализацию растворенного железа;

Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод − молекулярная масса железа;

Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод − молекулярная масса сульфата железа;

Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод − расход Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод на нейтрализацию сульфата никеля:


Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод,


где Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод − расход Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод на нейтрализацию растворенного никеля;

Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод − молекулярная масса никеля;

Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод − молекулярная масса сульфата никеля;

Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод − концентрация серной кислоты в сточных водах;

Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод − концентрация сульфата железа в сточных водах;

Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод − концентрация сульфата никеля в сточных водах;

Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод − содержание Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод в Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод.

Подставив все в исходное выражение, получим:

Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод.


4. Для гашения извести предусмотрим растворные баки, оборудованные механическими перемешивающими устройствами. Объем каждого бака определим по формуле:


Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод,


где Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод − количество растворных баков;

Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод − количество заготовок известкового молока в сутки;

Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод − концентрация известкового молока по активной части.

Примем количество растворных баков Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод и количество заготовок известкового молока в сутки Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод. Подставив значения в формулу, получим объем каждого растворного бака:


Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод.


5. Примем глубину воды в баке Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод. Тогда площадь сечения бака будет равна:


Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод.


6. Определим диаметр расходного бака:


Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод.

7. Известковое молоко подается в растворные баки, а оттуда при помощи насосов-дозаторов в смеситель. Расход известкового молока составит:


Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод.


8. Суммарный расход воды через станцию нейтрализации:


Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод.


2.2.2 Расчет смесителя

Данные аппараты предназначены для быстрого и равномерного смешения реагентов с обрабатываемой водой, что необходимо для более быстрого и полного протекания соответствующих реакций.

Предусмотрим вихревой смеситель, который представляет собой круглый в плане резервуар с конической передней частью.

Расчет ведется в соответствии со СНиПом 2.04.03-85.

1. Рассчитаем секундный суммарный расход сточных вод:


Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод,


где Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод − перевод часов в секунды.

2. Рассчитаем диаметр цилиндрической части аппарата исходя из условия обеспечения скорости исходящего потока, равной Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод:


Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод.

3. Определим диаметр на входе в аппарат, диаметр на выходе из аппарата, а также диаметры патрубков для подвода реагентов. Рассчитаем исходя из условий обеспечения скоростей Проектирование технологии очистки нефтесодержащих вод

Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.), обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.
Бесплатные корректировки и доработки. Бесплатная оценка стоимости работы.
Подробнее

Поможем написать работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту
Нужна помощь в написании работы?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Пишем статьи РИНЦ, ВАК, Scopus. Помогаем в публикации. Правки вносим бесплатно.

Похожие рефераты: