CC BY
23ISSN 2223-4047
Вестник магистратуры. 2012. №911(14).
УДК 628.3
К.И. Дунаева
МЕХАНИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД ОТ ВЗВЕШЕННЫХ ВЕЩЕСТВ НА ХИМИЧЕСКОМ ПРЕДПРИЯТИИ, СРАВНИТЕЛЬНЫЙ
АНАЛИЗ ОБОРУДОВАНИЯ
В статье рассмотрена проблема рационального использования водных ресурсов. Важной проблемой является очистка сточных вод от взвешенных веществ на химическом предприятии. Эффективной обработкой сточных вод от взвешенных веществ является механический метод. Для инерционного разделения приемлемым оборудованием служит гидроциклон открытого типа.
Ключевые слова: сточные воды, взвешенные вещества, механический метод, фильтрование, инерционное разделение, мешочный фильтр, гидроциклон, отстойник.
Проблема охраны окружающей среды требует ускоренного внедрения высокоэффективных систем защиты водоемов от загрязнений. Основным источником загрязнения водоемов, приводящим к ухудшению качества воды и нарушению нормальных условий жизнедеятельности гидробионтов, являются сбросы промышленных сточных вод. В настоящее время многие водоемы мира из-за загрязнения утратили свое значение как источники рыбохозяйственного и санитарно-бытового водопользования.
Проблема очистки промышленных стоков и подготовки воды для технических и хозяйственно-питьевых целей с каждым годом приобретает все большее значение. Сложности очистки связаны с чрезвычайным разнообразием примеси в стоках, количество и состав которых постоянно изменяется в следствие появления новых производств и изменение технологии существующих.
Каждый город и промышленное предприятие имеют комплекс подземных трубопроводов, очистных сооружений, с помощью которых осуществляется отвод использованных и отработавших вод, очистка и обеззараживание их, а также обработка и обезвреживание образующихся при этом осадков с одновременной утилизацией ценных веществ.
Сточные воды образуются при использовании природной или водопроводной воды для бытовых целей и технологических процессов промышленных предприятий. Также относятся атмосферные осадки, подземные воды.
Сточные воды являются источником различных заболеваний и распространения эпидемий. Они являются источником загрязнения окружающей природной среды. Поэтому очень важно все сточные воды целенаправленно отводить, а главное очищать, чтобы устранить все негативные последствия от воздействия сточных вод. Современные станции очистки сточных вод в значительной мере освобождают воду не только от механических и химических загрязнений, но и от патогенной микрофлоры. Совершенствование систем очистки позволяет в большей степени снизить бактериальную загрязненность и повысить качество воды.
Химическое производство является одним из основных потребителей воды. Вода используется для промывки оборудования, охлаждения агрегатов, разбавления сточных промышленных вод и т.п. В процессах эксплуатации промышленного оборудования образуются сточные воды, которые требуют специальной обработки перед сбросом в канализационные системы. Наиболее распространенными загрязняющими веществами в сточных водах являются взвешен-
© Дунаева К.И., 2012.
Вестник магистратуры. 2012. № 11(14).
ISSN 2223-4047
ные вещества. Недостаточная степень удаления взвешенных веществ из стоков - является одной из проблем очистки промышленных сточных вод.
Очистка сточных вод - процесс их обработки на очистных сооружениях с целью удаления вредных примесей. Эффективной обработкой сточных вод от взвешенных веществ является механический метод. Механическая очистка на современных очистных станциях основана на процедуре процеживания через решетки, пескоулавливания, отстаивания, фильтрования и инерционного разделения [1].
Для метода отстаивания приемлемым оборудованием является отстойник непрерывного действия. Отстойник непрерывного действия используется для удаления оседающих или всплывающих грубодисперсных веществ [4].
Для метода фильтрования наиболее подходящим оборудованием является мешочный фильтр. Мешочные фильтры применяются для фильтрации воды и слабо загрязненных растворов, подаваемых на фильтрацию под небольшим напором. Для инерционного разделения наиболее подходящим оборудованием является гидроциклон. Гидроциклоны очищают сточные воды от взвешенных частиц под действием центробежной силы. Гидроциклоны широко применяют в различных отраслях промышленности для процессов сгущения, осветления, промывки твердой фазы, классификации суспензий и обогащения природных ископаемых. В настоящей работе произведено сравнение отстойника непрерывного действия, мешочного фильтра МГ-40 и гидроциклона открытого типа ГЦ-150П.
Отстойник непрерывного действия с техническими параметрами: производительность 20 м3/ч; габаритные размеры: диаметр 600мм, высота 300 мм, поверхность осаждения 28,2 м2; экономические параметры: стоимость 39800 тыс. руб., срок окупаемости 2,6 лет. Преимуществами отстойника непрерывного действия являются: большая поверхность осаждения, отсутствие движущихся частей и простота обслуживания, непрерывность функционирования, равномерная плотность осадка; работа отстойника может быть полностью автоматизирована. При наличии нескольких последовательно соединенных отстойников можно удалить из осадка до 98% жидкости. К недостаткам отстойника данного типа следует отнести их громоздкость [5].
Мешочный фильтр МГ-40 с техническими параметрами: производительность 20 м3/ч; небольшие габаритные размеры: длина 400мм, ширина 540мм, высота 400 мм.; расход стоков 200 тыс. м3/г.; экономические параметры: стоимость оборудования 144151 тыс.руб.; срок окупаемости 10 лет. [3] Преимуществами мешочного фильтра являются простота в эксплуатации. Свойства фильтромешков: низкое сопротивление (хорошо работают под гидростатическим давлением); простота регенерации (легко стираются); возможность отжима осадка. Недостатки: низкая эффективность, необходима дополнительная доочистка жидкости еще одним фильтром; высокие затраты на фильтрующий материал на литр очищаемой жидкости; ограниченные возможности по выбору фильтровального материала. Также недостатком мешочного фильтра является частая замена фильтроткани [2].
Для инерционного разделения приемлемым оборудованием служит гидроциклон открытого типа марки ГЦ-150П, с техническими параметрами: 25 м3/ч; небольшие габаритные размеры: длина 475мм, ширина 450мм, высота 860 мм.; размеры частиц от 1,5 до 6 мкм.; расход стоков 220 тыс. м3/г.; экономические параметры: стоимость оборудования 50 000 тыс.руб.; срок окупаемости 3,4 года. [3] Преимуществами являются: быстрота разделения суспензии, несложная конструкция, отсутствие расходных материалов, отсутствие вращающихся частей. При их работе не производится замена или регенерация фильтрационной среды. Недостатками гидроциклона являются износ поверхности оборудования; не всегда возможно полное выделение частиц заданного размера, так как гидроциклон действует как пропорциональный разделитель.
В ходе сравнения выявлено, что гидроциклон марки ГЦ-150П по техническим и экономическим параметрам является наиболее подходящим для малых химических производств. Гидроциклон ГЦ-150П прост в эксплуатации, дает возможность существенно сократить стоимость очистных сооружений, достаточно производителен и является компактным аппаратом. [2]
ISSN 2223-4047
Вестник магистратуры. 2012. №11(14).
Библиографический список
1. Ветошкин А.Г. Процессы и аппараты защиты гидросферы. Учебное пособие. Пенза: Изд-во Пенз. Гос. Ун-та, 2004. 188 с.
2. Материалы Интернет-сайтов предприятий, занимающихся очисткой сточных вод и строительством очистных сооружений.
3. Павлова Н.Н., Иванов В.Г. Расчет сооружений для очистки сточных вод: Методические указания для курсового и дипломного проектирования. М., 2004.
4. Романков Г.П., Фролов В.Ф., Флисюк О.М. Методы расчета процессов и аппаратов химической технологии (примеры и задачи). СПб.: Химиздат, 2009. 544 с.
5. Дытнерский Ю.И., Борисов Г.С., Брыков В. Основные процессы и аппараты химической технологии. Пособие по проектированию. М.: ИД «АЛЬЯНС», 2010. 496 с.
ДУНАЕВА Ксения Ивановна - магистрант, Казанский государственный энергетический университет.
