Обеспечение защиты среды обитания при функционировании предприятия по производству алюминия
Автор: ksusha528 • Март 30, 2018 • Контрольная работа • 1,410 Слов (6 Страниц) • 626 Просмотры
Тема проекта «Обеспечение защиты среды обитания при функционировании предприятия по производству алюминия»
Рассчитать ионообменную установку для обезвреживания сточных вод металлургического цеха после их предварительной механической очистки. Расход сточных вод составляет 1000 м3/сут; марка катионита КУ-1; марка анионита АВ-17. Удельный расход Н2SО4 принять равным 100. Ионный состав сточных вод приведен в следующей таблице:
Наименование катиона | Содержание катионов, г/м3 | Наименование аниона | Содержание анионов, г/м3 |
Cr6+ | 120 | CN– | 90 |
Zn2+ | 15 | Cl– | 160 |
Cu2+ | 12 | SO42– | 470 |
Ni2+ | 90 | ||
Σ[K] | 237 | Σ[A] | 720 |
Решение
В качестве первой ступени ионообменной установки принимаем Н-катионитовые фильтры, загруженные сильнокислотным катионитом КУ-1.
Объем катионита определяется по формуле [4, c. 76-78]
[pic 1]
где [pic 2] = 1,1÷1,35 – коэффициент для учета расхода воды на собственные нужды установки;
[pic 3] – полезный расход обезвреженной сточной воды, м3/сут.;
[pic 4] – число фильтроциклов в 1 сут.;
[pic 5] – рабочая обменная способность катионита, г-экв/м3.
[pic 6]
здесь [pic 7] – коэффициент эффективности регенерации при удельных расходах Н2SО4, г/г-экв поглощенных катионов, 50; 100, 150; 200 (равен соответственно 0,68; 0,85; 0,91; 0,93);
[pic 8] = 0,8÷0,9 – коэффициент для учета снижения обменной способности катионита;
[pic 9] − полная обменная способность катионита, равная для КУ-1 − 650 г-экв/м3 [3, с. 282];
q − удельный расход осветленной воды на отмывку 1 м3 Н-катионита, равен 4-6 м3/м3.
Наименование катиона | Содержание вещества, г/м на 1 г-экв/м3 | Наименование аниона | Содержание вещества, г/м на 1 г-экв/м3 |
Cr6+ | 13,80 | CN– | 3,46 |
Zn2+ | 0,46 | Cl– | 4,51 |
Cu2+ | 0,38 | SO42– | 9,48 |
Ni2+ | 3,07 | ||
Σ[K] | 17,75 | Σ[A] | 17,75 |
[pic 10] г-экв/м3
[pic 11] м3
Определим общую площадь катионитовых фильтров Fк, принимая высоту загрузки НК = 2,5 м:
[pic 12] м2
К установке принимаем 3 рабочих и 1 резервный фильтр марки ФИПа-II-2-0,6 ТКЗ. Тогда общая площадь фильтров составит 9,4 м2.
Технические характеристики: диаметр, D = 2000 мм; площадь одного фильтра, Fф = 3,14 м2; общая высота. Нобщ = 6505 мм; высота загрузки, hз = 3,7 м; фактический объем, Wф = 19 м3; объем катионита, Wкат = 18,03 м3.
Скорость фильтрования воды через катионитовые фильтры
[pic 13] м/ч
В качестве второй ступени ионообменной установки принимаем анионитовые фильтры со слабоосновным анионитом АВ-17. Расчетную скорость фильтрования определяем по формуле
[pic 14]
где [pic 15] – высота загрузки анионитового фильтра, принимаемая равной 2,5 м;
[А] – содержание анионов сильных кислот в сточной воде, в нашем случае 4,51 + 9,78 = 14,29 г-экв/м3;
[pic 16] – рабочая обменная способность анионитов, г-экв/м3;
Т – продолжительность работы каждого фильтра между регенерациями.
...