Разработка проекта по очистке сточных вод кожевенного производства

Примечание: мытье полов  и оборудования производится вручную 1 раз в сутки 

9.Обезвоживание  осадка
Вход		Выход
Наименование  потока	Кол-во, кг/час	Наименование  потока	Кол-во, кг/час
Обводненный осадкок(2,18 м3/ч)(W=95%) в т.ч.: В/в	120	Шлам (1487,78 м3/месяц)(W=85%) в т.ч.: В/в Фильтрат	120 228(1) (0,228 м3/ч)
Итого:	120	Итого:	120

Примечание:

В фильтр-пресс поступает  обводненный осадок с W=95%,а выходит уплотненный осадок с W=85% [8]

1)Фильтрат=2280*0,1=228 кг/ч

 

10. Обезвоживание  флотошлама
Вход		Выход
Наименование  потока	Кол-во, кг/час	Наименование  потока	Кол-во, кг/час
Флотошлам (0,67 м3/ч) в т.ч.: В/в Жиры	28,5 8,4	Шлам на приготовление  дрожжей(437,16 м3/мес) в т.ч.: В/в Жиры Фильтрат	28,5 8,4 70(0,064 м3/ч)
Итого:	36,9	Итого:	36,9

 

Приготовление 10%-ного р-ра H2SO4
Вход		Выход
Наименование  потока	Кол-во, кг/час	Наименование  потока	Кол-во, кг/час
Вода питьевая H2SO4 техническая	0,018 (1,577 т/год) 0,002 (0,175 т/год)	Р-р 10%-ный H2SO4(0,2кг/ч) в т.ч.: Н2SO4	0,02
Итого:	0,02	Итого:	0,02

 

 

Приготовление 10%-ного р-ра NaOH
Вход		Выход
Наименование  потока	Кол-во, кг/час	Наименование  потока	Кол-во, кг/час
Вода питьевая NaOH конц	0,335(2,935 т/год) 0,0372(0,326 т/г)	Р-р 10%-ный ,NaOH (0,372кг/ч) в т.ч.: NaOH	0,372
Итого:	0,372	Итого:	0,372

 

13.Обезвоживание  осадка
Вход		Выход
Наименование  потока	Кол-во, кг/час	Наименование  потока	Кол-во, кг/час
Обводненный осадкок(0,228 м3/ч)(W=95%) в т.ч.: В/в Хром и железо после  гальванокоагуляции	0,6   11,94	Шлам (148,32 м3/месяц)(W=85%) в т.ч.: В/в Хром +железо после гальванокоагуляции Фильтрат	0,6   11,94   23,83(0,024 м3/ч)
Итого:	12,54	Итого:	12,54

Примечание:

В фильтр-пресс поступает  обводненный осадок с W=95%,а выходит уплотненный осадок с W=85% [8]

1)Фильтрат=238,26*0,1=23,83 кг/ч

 

 

 

 

14.Фильтрование
Вход		Выход
Наименование  потока	Кол-во, кг/час	Наименование  потока	Кол-во, кг/час
Обводненный осадкок(0,013 м3/ч)(W=95%) в т.ч.: В/в	0,18	Шлам (2,16 м3/месяц)(W=85%) в т.ч.: В/в   Фильтрат	0,6   1,368(0,0014 м3/ч)
Итого:	0,18	Итого:	0,18

Примечание:

В фильтр-пресс поступает  обводненный осадок с W=95%,а выходит уплотненный осадок с W=85% [8]

1)Фильтрат=13,68*0,1=1,368 кг/ч

 

 

 

 

 

 

2.6 Расчет и подбор основного оборудования процесса очистки сточных вод гальванического производства

При расчете и подборе необходимого технологического оборудования для всех основных и вспомогательных процессов, вошедших в состав технологической схемы (в том числе габаритные размеры, производительность, время пребывания, материал исполнения) опираемся на данные разработки схемы технологической и расчета материального баланса. Результаты расчета и/или подбора основного оборудования проектируемого процесса сводятся в таблицу 6.

 

 

 

 

 

 

 

Основное оборудование процесса очистки сточных вод  гальванического производства

Таблица 6

№ п/п	Технологическая операция	Исходные данные для расчета и/или подбора оборудования	Результаты  расчета и/или подбора оборудования
1	Отстаивание	Расход очищаемой среды – 12,5 м3/час. Время пребывания воды– 2 часа	Пластинчатый отстойник,F=20,5 м2 [7]
2	Удаление всплывающих  примесей	Расход среды – 12,5 м3/час, время пребывания 30 мин.	Импеллерная флотационная машина, квадратного сечения со стороной 3м
3	Обезвреживание сульфидов, удаление жиров	Расход среды – 12,5 м3/час, время пребывания 20 мин.	Камера озонирования. V=60 м3
4	Подкисление	Расход среды – 12,5 м3/час, рН=2,5	Бак V=50 м3 Сталь 12Х18Н10Т
5	Гальванокоагуляция	Расход среды - 12,5 м3/час	Гальванокоагулятор типа КБ-8 Сталь 12Х18Н10Т
6	Отстаивание+нейтрализация	Расход среды – 12,5 м3/час	Горизонтальный отстойник F=20,5 м2 [7]
7	Отстаивание	Расход среды – 12,5 м3/час	Тонкослойный отстойник,L=7м, Н=5 м.
8	Мытье полов и оборудования	Расход среды – 5 м3/сут	Бак V=20 м3, Ст3
9	Обезвоживание осадка	Расход среды – 12,5 м3/час	Ленточный фильтр-пресс ФЛП 600[8]
10	Обезвоживание флотошлама	Расход среды – 0,61 м3/час	Ленточный фильтр-пресс  ФЛП 600[8]
11	Приготовление 10%-ного р-ра H2SO4	Расход среды – 0,2 кг/час	Бак V=50 м3 Сталь 12Х18Н10Т
12	Приготовление 10%-ного р-ра NaOH	Расход среды–0,372 кг/час	Бак V=50 м3 Сталь 12Х18Н10Т
13	Обезвоживание осадка	Расход среды – 0,206 м3/час	Ленточный фильтр-пресс  ФЛП 600[8]
14	Обезвоживание осадка	Расход среды – 0,003 м3/час	Ленточный фильтр-пресс  ФЛП 600[8]

 

 

Расчет основных характеристик  тонкослойного отстойника

Общая длина  отстойника определяется по формуле

L ⁼ L_b + ,

где - длина зоны определяется из условия формирования потока перед распределением между ярусами. В этом же объеме происходит выделение крупных механических примесей при этом принимается в интервале 1-1,5 м(примем 1,5м);

= L_bl sin (90- );

= 0,3 м;  = 0,05-0,1 м(примем 0,1м); = 0,4-0,5 м(примем 0,5м).

За расчетные параметры  тонкослойного отстойника следует  принимать длину пластин в  блоке L_bi и длину расположения тонкослойных блоков (модули) L_b. Величина L_bi по формуле:

L_bl = u_Wh_ti/U_0;

 a L_b - по формуле

L_b = q_set /(3,6K_etu_WB_bi),

где q_set - расход сточных вод на секцию, м³/ч.

q_set = 7,2K_set H_bl L_bl B_bl U_o/K_dis h_li, 

где K_set - коэффициент использования зоны(принимаем равным 0,6);

H_bl =1,5м -высота тонкослойного блока, м;

 B_bl =1,5м ширина тонкослойного блока, м;

 h_ti =0,1 м высота яруса тонкослойного блока (модуля), м;

 K_dis -коэффициент сноса выделенных частиц, принимаемый при плоских пластинах равным 1,2, при рифленых пластинах -1(принимаем 1,2)

L_bl = u_Wh_ti/U₀,

По графику определяем t_set =7200c, n=0,3;h1=500,H_set=0,1

U₀ =0,125 мм/ч

u_м =5 мм/с, h_ti =0,1 м

L_bl = 5*0,1/0,125=4 м

q_set = 7,2*0,6*1,5*4*0,125*3/1,2*0,1=81 м3/ч

L_b =81/3,6*0,6*5*3=2,5 м

L^{о стр} =2,5+1,5+2+0,3+0,1+0,5+=6,9 м   (7 м)

Общая глубина воды в  отстойнике Н_стр, м, определяется как сумма высот различных зон

Н_стр = h_м + h₂ + h₃ +h₄+ h₅, (23)

где

h₂ = L_bl sin ; угол наклона пластин от 45 до 60°(примем 60^о)

h₂ = 4*sin 60=3,46 м

h_м 0,1 м(примем 0,2 м); h₃ = 0,2-0,5 м(примем 0,5м); h₄ = 0,1-0,2 м; h₅ = 0,3 м.

Н_стр=0,2+3,46+0,5+0,2+0,3=4,66 м (5 м) [14]

 

2.7 Разработка принципиальной аппаратурной схемы процесса очистки сточных вод гальванического производства

Оборудование для  очистки сточной воды от кожевенного производства размещается в производственном здании на трех уровнях. Аппаратурная схема представлена на схеме в Приложении 3.

Сточная вода от гальванического  производства самотеком по трубам подается в тонкослойный отстойник , который расположен на втором уровне. Туда же с помощью погружных насосов из емкостей V=20м³ подается вода после мытья пола и оборудования. Суспензия из нижней части отстойника под действием сил тяжести самотеком стекает в ленточный фильтр-пресс ФЛП 600. Фильтрат при помощи центробежного насоса перекачивается обратно в отстойник. Образовавшийся шлам удаляется из фильтра  с периодичностью 1 раз в месяц. После отстойника вода перетекает в импеллерную флотационную установку. Пузырьки воздуха флотируют взвешенные вещества и частички жиров на поверхность воды. Флотошлам самотеком поступает на ленточный фильтр-пресс ФЛП 600, где происходит его обезвоживание. Обезвоженный шлам удаляется 1 раз в месяц и может быть использован как один из видов сырья для приготовления дрожжей. Фильтрат с помощью центробежного насоса перекачивают обратно во флотационную камеру. После флотации воду перекачивают насосом в камеру озонирования,которая расположена на третьем уровне. Туда же с помощью эжектора заасывается озон из озонатора марки OZ_100/150-V[15]. Поданный одновременно с водой под избыточным давлением озон растворяется и реагирует с жирами и сульфидами. Далее вода самотеком поступает в емкость V=50 м3,расположенную на первом ярусе, туда же подается 10% р-р H2SO4 для подкисления сточных вод до значения рН=2,5. После подкисления вода центробежным насосом подается в гальванокоагулятор КБ-8. В гальванокоагуляторе идет очистка сточной воды от хрома. Раствор пропускают через зону загрузки скрапа(смесь железа, меди и кокса в весовом соотношении 8:1:1), который представляет собой гальваническую пару, где железо является анодом. Остаточная концентрация ионов хрома 0,5 мг/л. Затем вода перетекает в горизонтальный отстойник, туда же подается 10% р-р NaOH для процесса нейтрализации. Вода нейтрализуется до рН-7,5, одновременно происходит осаждение гидроксидов железа и хрома. Приготвление 10% р-ра NaOH осуществляется на втором уровне 1раз в неделю в емкости V=50 м3, куда поступает NaOH_конц и питьевая вода. Из отстойника обводненная суспензия самотеком поступает на ленточный фильтр-пресс ФЛП 600, из которого 1 раз в месяц происходи выгрузка шлама на захоронение, а фильтрат с помощью центробежного насоса перекачивается в отстойник. После отстаивания сточная вода центробежным насосом перекачивается в фильтр с загрузкой из пенополиуретана F=30 м². После очистки вода сбрасывается в водный объект рыбохозяйственного назначения.

2.8 Экспликация основного и вспомогательного оборудования

Таблица 7

№ поз.	Наименование аппарата и его характеристика		Количество
1,2,4	Ленточный фильтр-пресс  ФЛП 600		3
3	Емкость, V= 50 м3		1
5	Тонкослойный отстойник, F= 20,5 м2		1
6	Импеллерная флотационная машина		1
7	Емкость, V=50 м3		1
8	Емкость, V=50 м3		1
9	Горизонтальный отстойник		1
10	Озонатор OZ_100/150-V		1
11	Камера озонирования		1
12	Гальванокоагулятор, КБ-8	1
13	Фильтр с пенополиуретановой загрузкой	1
14-19	Насосы	6
20	Емкость, V=20 м3	1

 

 

 

 

 

 

 

 

Библиографический список

1. Машкина, Е.А. Кожевенная промышленность за рубежом: производство, наука, технология/ Е.А. Машкина//Рынок легкой промышленности. – 2001.- №9.-С.49-52.
2. Линвич, С.Н. Комплексная переработка и рациональное использование  сероводородосодержащих природных и сточных вод/С.Н. Линвич.- Москва: М,1987.-8с.
3. Производство изделий из кожи: проблемы экологии.- http://www.textileclub.ru.- Проверено 11.05.11
4. Шалбуев, Д.М. Практикум по оценке качества сточных вод на кожевенно-меховых предприятиях: учебное пособие/ Д.М. Шалбуев; Улан –Удэ:ВСГТУ, 2006
5. Душин, Б.М. Методы очистки сточных вод кожевенных заводов/ Б.М. Душин, В.И. Григорьева, Л.А. Фридман.-Москва: Легкая индустрия,1978.- 96с.
6. http://www/mosecom.ru . -Проверено 13.05.11
7. Пат.RU2116973 Российская Федерация, МПК7 6 C02F1/24, C02F1/52, Способ очистки минерализованных жиросодержащих сточных вод от взвешенных частиц/ Матов Б.М.; заявитель и патентообладатель Научно-исследовательский институт кожи.- № 93057280/25 ;заявл.24.12.93;опубл. 10.08.94.-2с.
8. Ветошкин, А.Г. Процессы инженерной защиты окружающей среды:учебное пособие/А.Г. Ветошкин.- Пенза:изд-во гос.Пенз.ун-та,2004
9. Родионов, А.И. Технологические процессы экологической безопасности. Основы энвайронменталистики/ А.И. Родионов, В.Н. Клушин, В.Г. Систер.-Калуга:изд-во Н.Ф. Бочкаревой, 2007.-800с.
10. Пат. RU 2013379 российская Федерация,МПК7 C02F1/58, Способ очистки сточных вод от сульфидов/ Ханин А.Б.; заявитель Курское научно-производственное кожевенно-обувное объединение; патентообладатель Научно-исследовательский институт кожи.-№  2013379;заявл. 19.11.91;опубл. 30.05.94.-2с.
11. Водоотводящие системы промышленных предприятий/ В. Яковлев (и др.).- Москва:Стройиздат,1990
12. http://www/rae.ru .- Проверено 28.05.11
13. Пат. RU 2042632 Российская федерация,МПК6 С02F1/24,Способ очистки сточных вод и установка для его осуществления/Наумов М.Е;заявитель и патентообладатель Малое научно-производственное предприятние «Экотехмаш».-№5065996/26;заявл. 08.09.92;опубл. 27.08.95.-8с.
14. СНиП 2.04.03-85. Строительные нормы и правила. Канализация.Наружные сети и сооружения.-Введ. 1985.04.26.-Москва,1986.
15. http://www.kaufmanntec.ru .- Проверено 27.04.11