Характеристика фазово-дисперсного стану домішок, що видаляються. Іонообмінний метод знесолення води. Теоретичні основи та оптимальні параметри методів очистки природної води. Особливісті установок з аніонітовими фільтрами. Розрахунок основної споруди.
Аннотация к работе
ВСТУП Вода є універсальним ресурсом, застосування для якого людина знайшла практично у всіх сферах свого життя. Загальні запаси води на земній кулі за складають 1455 млн. км3, з них тільки 28 млн. км3, або близько 1,9%, складають прісні води, дебіт яких катастрофічно знижується через наростаюче забруднення гідросфери стічними водами промислових підприємств, комунальних господарств міст та інших населених пунктів, стоками систем зрошення, поверхневими стоками з полів та інших сільськогосподарських обєктів, атмосферними випадами забруднювачів на поверхню водойм і водозбірних басейнів. Аналіз водної ситуації в Україні показав, що малі річки забруднені більше, ніж великі. В таких умовах рішення проблеми підвищення якості і безпеки природної води можливе тільки за умови вдосконалення і активного використання світові тенденції збереження чистої води, а саме: зменшення забору води з джерел водопостачання, перехід на нову технологію виробництва із заміною водомістких процесів на безводну або маловодну; впровадження на водопровідних станціях нових високоактивних технологій і реконструкцї діючих водопровідних мереж, яка виключить вторинне забруднення води. перехід на замкнені системи водопостачання і водовідведення; впровадження нових методів очищення природних вод на локальних установках, загальнозаводських і районних очисних спорудах, які передбачають вилучення та утилізацію цінних продуктів і відходів виробництва й використання очищеної води; підвищення коефіцієнта оборотного водопостачання і повторне використання води у виробництві; раціональне розміщення нових та реконструкції діючих промислових підприємств і споруд для очищення природних вод [3]. Метою курсової роботи є розробка технологічної схеми очищення природної води для живлення котлів. Ця курсова робота є актуальною, так як для утворення коагуляції і часткового відстоювання використовується прояснювач із завислим осадом, замість двох споруд, що значно здешевлює процес очищення води. Використовується триступеневе очищення води, що дозволяє, здійснити найбільш глибоке знесолення води з остаточним вмістом солей 0,1 мг/дм3 і знизити вміст іонів сіліцієвої кислоти SiO32- до 0,05 мг/дм3, а також повністю видаляється загальна твердість, що є оптимальним варіантом для подальшого використання води з заданою метою. 1. Запропонований принцип дозволяє обєднати в кілька груп різноманітні за хімічними та фізичними характеристиками домішки природних, технічних та стічних вод і науково обґрунтувати технологічні прийоми водообробки. Домішки I групи (a> 10-5 см; D а> 10-7 см, 107> D> 105 см-1) представляють собою колоїдні (мінеральні та органомінеральні) частинки грунту; гумінові та фульвокислоти, які вимиваються з лісових, торфяних і болотистих грунтів і надають воді бурого забарвлення; високомолекулярні сполуки природного походження, а також потрапляють у водойми зі стічними водами; віруси, колібактерії та інші мікроорганізми колоїдної ступеня дисперсності. Домішки II групи утворюють з водою кінетично і агрегативно стійкі системи. До домішок III групи (молекулярна ступінь дисперсності) відносяться розчинені у воді гази, органічні сполуки біологічного походження, які вносяться виробничими і побутовими стічними водами. Домішки IV групи (іонна ступінь дисперсності) утворюються в результаті дисоціації у воді солей, кислот і основ. В процесі очищення з води видаляються завислі речовини: грубодисперсні домішки I групи та колоїдні домішки II групи; сухий залишок, а також загальна твердість, що належать до IV групи. ВИБІР ТА ОБГРУНТУВАННЯ МЕТОДІВ ОЧИСТКИ ВОДИ Продуктивність технологічної схеми становить 500 м3/год або 12000 м3/добу. Я вибираю триступеневе іоннообмінне очищення води, яке дозволить здійснити найбільш глибоке знесолення води із залишковим вмістом солей 0,1 мг/дм3 і знизить вміст йонів сіліцієвої кислоти SO32- до 0,05 мг/дм3, повністю видаляється загальна твердість, тому очищену воду можна використовувати для живлення котлів [6]. В якості коагулянтів використовують сульфати і хлориди Al (ІІІ) та Fе (ІІ), Fе (ІІІ) (Al2(SO4)3, FeCl3 та інші). В наслідок цього утворюються малорозчинні основи алюмінію або заліза за реакціями: І стадія: Аl2(SO4)3 2НОН 2Аl 3ОН-1SO4-2 Н2SO4 2Аl3 3SO42- 2НОН 2АlОН2 2SO42- 2Н SO42- 2Аl3 2НОН 2АlОН2 2Н ІІ стадія : 2АlОНSO4 2НОН [Аl(ОН)2]2SO4 Н2SO4 2АlОН2 2SO42- 2НОН 2Аl(ОН)22 SO42- 2Н SO42- 2АlОН2 2НОН 2Аl(ОН)2 2Н ІІІ стадія: [Аl(ОН)2]2SO4 2НОН 2Аl(ОН)3 Н2SO4 2Аl(ОН)2 SO42- 2НОН 2Аl(ОН)3 2Н SO42- 2Аl(ОН)2 2НОН 2Аl(ОН)3 2Н Аl2(SO4)3 6НОН 2Аl(ОН)3 3Н2SO4 або FеСl3 НОН FеОНСl2 Н Сl FеОНСl2 НОН Fе(ОН)2Сl Н Сl- Fе(ОН)2Сl НОН Fе(ОН)3 Н Сl- FеСl3 3НОН Fе(ОН)3 3НСl Колоїдні домішки, що знаходяться у воді, дозволяють розглядати її як гетерофазну систему, у якій вода є дисперсіонним середовищем, а маса розподілених у воді колоїдних часток - дисперсною фазою.