Очистка сточных вод от соединений мышьяка. Очистка кислотно-щелочных сточных вод, страница 2

С учетом поправочного коэффициента К=1,1 –1,15 доза извести (Дизвести1):

Дизвести1=53,3·1,1=58,7 мг/л

Определение дозы фосфорной кислоты и дозы извести (Дизвести2)

Одним из высокоэффективных методов очистки сточных вод от пятивалентного мышьяка AsO42- является метод соосаждения с фосфатом кальция. При добавлении в сточную воду фосфорной кислоты  Н3РО4  и известкового молока Са(ОН)2 образуется осадок фосфата кальция Са2(РО4)3, который захватывает анионы AsO42-. В процессе осаждения получаются осадки, из которых мышьяк практически не вымывается. После осаждения в сточной воде остается 0,03-0,04 мг/л As5+ при исходной концентрации до 100 мг/л.

AsO42- + 4Ca(OH)2 + 2H3PO4 à CaAsO4·Ca3(PO4)2 + 4OH-

По таблице Д.И. Менделеева определим молекулярные массы (ММ) соединений:

ММ(Аs)=75

ММ(4Са(ОН)2) = 4·(40+2·(16+1)) = 4·74 = 296

ММ(2Н3РО4) = 2·(3·1+31+4·16) = 2·98 = 196

В воде находится 140 мг/л Аs+5.

Определим сколько необходимо извести:

AsO42- + Ca(OH)2 à CaAsO4 + 2OH-

75               296

140             х

х=(296·140)/75=552,5 мг/л

С учетом поправочного коэффициента К=1,1 –1,15 доза извести (Дизвести2):

Дизвести2 = 552,5·1,1=607,8 мг/л

Определим сколько необходимо фосфорной кислоты:

AsO42- + Ca(OH)2 à CaAsO4 + 2OH-

75               196

140             х

х=(196·140)/75=365,9 мг/л

С учетом поправочного коэффициента К=1,1 –1,15 доза фосфорной кислоты:

Дфосф.к-ты=365,9·1,1=402,5 мг/л

Технологическая схема очистки мышьяксодержащих сточных вод состоит из камеры реакции окисления трехвалентного мышьяка, смесителя, куда подаются реагенты для осаждения пятивалентного мышьяка, камеры реакции, отстойника.

Параметры очистки сточных вод

Наименование показателей

Значение

Продолжительность окисления, мин

15

Продолжительность смешения, мин

5

Продолжительность реакции, мин

20

Продолжительность отстаивания, мин

120

Расчёт усреднителя

Определение объёма усреднителя:

где  - расход мышьяксодержащих сточных вод, определяется по заданию =0,5 м3/час.

 - коэффициент неравномерности притока сточных вод на очистные сооружения, определяется по заданию, =2.

 - время пребывания сточных вод в усреднителе, примем =5 часов.

 - время, примем =1 час.

Таким образом,

К установке принимаем усреднитель размерами: высота - 1 м, длина – 2м, ширина -1,5 м

Расход воздуха, подаваемый в бак-усреднитель:

Wвозд = t = 0,5·5 = 2,5 м3

Расчёт усредненного расхода

Расчёт реактора 1-ой ступени

1) Определение объёма:

где t – продолжительность пребывания сточных вод в реакторе, t= 15 мин

Камер реакции должно быть не менее 2 шт.

Принимаем два реактора.

2) Определение объёма одного реактора:

3) Определение размеров одного реактора:

Примем высоту реактора Н=1 м.

Площадь:

Диаметр:

К установке принимаем 2 реактора высотой Н=1 м, диаметром 0,3 м.

Расчёт смесителя-реактора 2-ой ступени

1) Определение объёма:

где t – продолжительность пребывания сточных вод в смесителе-реакторе, t= 20 мин.

Камер реакции должно быть не менее 2 шт.

Принимаем два реактора.

2) Определение объёма одного реактора:

3) Определение размеров одного реактора:

Примем высоту реактора Н=1 м.

Площадь:

Диаметр:

К установке принимаем 2 реактора высотой Н=1 м, диаметром 0,4 м.

Расчёт отстойника

Для разработки принимаем вертикальный отстойник с 1 тонкослойным модулем, с перекрестной схемой.

1) Определение производительности отстойника:

Где Kset – коэффициент использования объема, Kset =0,8;

Hbl – высота блока пластин, Hbl=0,2м

Вbl – ширина блока пластин, Вbl =0,5м

Lbl – длина  блока пластин,

u0 – гидравлическая крупность, u0=1,2 мм/с

Ksn – коэффициент выноса частиц загрязнений с пластинки. Ksn = 1,15 – для гладких пластин;

hti - расстояние между пластинками. Принимаем hti = 3 см = 30 мм

v – скорость движения воды между  ярусами, v=10 мм/с

Принимаем Lbl =0,3 м

Принимаем 1 отстойник

2) Строительная ширина

Вобщ= Вbl+2b2 = 0,5+0,05·2=0,6 м

Где b2 – расстояние от блока до края стенки.

Ширина пластины: Вpl= Вbl/cosα = 0,5/cos45 = 0,7 м

3) Общая длина отстойника

L= Lbl+l1+ l2+2· l3+ l4