ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.01.2024
Просмотров: 53
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
В основу принципа действия наиболее распространенных парокомпрессионных тепловых насосов положены два физических явления:
· поглощение и выделение тепла веществом при изменении агрегатного состояния - испарении и конденсации соответственно;
· изменение температуры испарения (и конденсации) при изменении давления.
Тепловой насос может забирать тепло из нескольких источников, например, воздуха, воды или земли. И таким же образом он может сбрасывать тепло в воздух, воду или землю. Более теплая среда, воспринимающая тепло, называется теплоприёмником. В зависимости от типа источника и приёмника тепла испаритель и конденсатор могут выполняться как теплообменники типа «воздух-жидкость», так и «жидкость-жидкость».
15. Задачи утилизации нефти и нефтепродуктов при очистке нефтесодержащих сточных вод
Задачи утилизации: 1) создать систему очистки сточных вод для наиболее полного выделения нефтяных частиц 2) собрать выделенную Н и НП 3) утилизовать (использовать) уловленную Н и НП 4) сбросить очищенную воду с наилучшим эффектом в природные водоемы и водотоки.
16. Варианты отведения и определение степени очистки.
- сброс в водотоки и водоемы
- в систему водоснабжения соседнего предприятия
Задача выбора варианта сброса является комплексной, технологической и экологической. При выбранном варианте сброса возникает задача необходимой степени выделения нефтяных частиц или очистки нефтесодержащих сточных вод. В первом варианте основной является значение ПДС (предельный допустимый сброс). Выбор варианта сброса определяется необходимой степенью очистки сточных вод. Для предприятий ТХНГ одним самых распространенных вариантов является первый (сброс в водотоки и водоемы).
17. Закономерности разбавления сточных вод.
Под разбавлением сточных вод понимают уменьшение концентрации загрязнителя в воде водотока. Интенсивность разбавления характеризуется кратностью разбавления:
Qв – расход воды в реке Qc- расход сбрасываемых сточных вод. Т.к. не вся природная вода участвует в снижении (разбавлении), то вводят коэффициент снижения ϒ<1 
основная задача сводится к определению ϒ.рис
В 1 зоне основной фактор разбавления – струйное увлечение потоком выходящей загрязненной воды частиц свежей воды. Во 2 зоне – турбулентное перемешивание. В 3 зоне – процесс обусловлен естественными факторами, а именно жизнедеятельностью бактерий, воздействием солнечного тепла и света, присутствием кислорода в воздухе.
18. Методы и сооружения очистки.
Методы: 1) механический: - процеживание; - отстаивание; - фильтрование; -циклонирование; -центрифугирование. Сооружения: решетки, нефтеловушки, пруды доп отстаивания, фильтры, циклоны, центрифуги. 2) физико – химический: - коагуляция; - флокуляция; - флотация; -коалесценция; -сорбция (-ад и -аб) 3) Химический: -хлорирование; - озонирование. При добавление реагентов получается атомарный кислород. При хлорировании используются хлорная известь, при озонировании – азот. 4) биологический: основан на использовании в жизнедеятельности организмов, в присутствии кислорода в воздухе используют органические частицы загрязнения в качестве ??????.
19. Нефтеловушки.
- динамический отстойник, принцип действия которого основан на разности плотностей нефтяных частиц и воды. Нефтеловушка имеет прямоугольной сечение и изготавливается из сборных ж)б элементов. Кроме основного оборудования в нефтеловушке имеется решетка с вертикальными щелями, нефтеудерживающая стенка, водослив, скрепер, скребок. Эффективность нефтеловушки: - на входе среднее содержание нефтяных частиц 400 – 15000 мг/л; - на выходе – 50 – 100 мг/л.
20. Пруды доп отстаивания.
ПДД представляют собой земляной резервуар, сост из 2 отделений объемом 1/3V – входное; 2/3V – выходное. Дно и стенки покрыты противофильтрационным металлом. Принцип действия: разность плотностей, на выходе ПДД остаточная концентрация нефтяных частиц 15 – 20 мг/л. Повышение глубины очистки обусловлено скоростью движения воды в пределах пруда, вследствие этого вода в трубе находится 2-3 суток. Сейчас ПДД не включается в состав очистного сооружения, а существующие ликвидируются из-за: - большой занимаемой площади; - трудности сбора всплывшей нефти; - загрязнения атмосферы; - возможного вторичного загрязнения.
21. физико-химический метод. Флотационные установки.
физико – химический: - коагуляция; - флокуляция; - флотация; -коалесценция; -сорбция (-ад и -аб) Тип флотационной установки (вид флотации) определяется способом получения мелкораздробленных пузырьков воздуха. Исп: напорная флотация; вакуумная; электрофлотация; флотация через пористый материал. Для выделения нефтяных частиц в РФ исп напорная флотация, при которой воздух растворяется в загрязненной воде под давлением и выделяется из нее в виде мелкораздробленных пузырьков при попадании воды в контактную емкость с атмосферным давлением (флотатор). Флотацией и другими процессами физико-химической очистки может выделиться 10%% нефтяных частиц – эмульгиров.
22 Сооружения химической очистки сточных вод
Для глубокой очистки воды от нефтепродуктов, находящихся в тонкоэмульгированном и растворенном состояниях, наряду с другими применяется сорбционный метод. В широком понимании сорбция представляет собой процесс поглощения веществ. из той или иной среды с помощью других веществ, называемых поглотителями или сорбентами. Различают три разновидности сорбции: адсорбцию, абсорбцию и хемосорбцию. При адсорбции поглощение осуществляется поверхностью твердого или жидкого сорбента, при абсорбции — всей массой жидкого сорбента. Сорбция (адсорбция, абсорбция), сопровождаемая химическим взаимодействием сорбента с поглощаемым веществом, называется хемосорбцией. Для очистки воды от нефтепродуктов основное практическое значение имеет адсорбция.
При адсорбции молекулы растворенного вещества из жидкости под действием силового паля поверхности переходят на поверхность сорбента. Сила, с которой удерживается извлеченное из воды вещество на поверхности сорбента, определяется разностью двух сил межмолекулярного взаимодействия: 1) молекул извлекаемого растворенного вещества с молекулами (атомами) поверхности сорбента и 2) молекул растворенного вещества с молекулами воды в растворе вследствие гидратации. Чем больше энергия гидратации поверхности молекул извлекаемого вещества, тем слабее адсорбируется вещество из раствора.
В качестве адсорбентов применяют различные природные и искусственные пористые материалы: золу, коксовую мелочь, торф, активные глины, силикагели, алюмогели, активированные угли. Наиболее эффективными являются активированные угли. Их пористость составляет 60—75%, а удельная поверхность 400—900 тыс. м2/кг. Поры по своему размеру подразделяются на три вида: макроноры (0,1-2 мк,м), переходные норы (0,004—0,1 мкм), микропоры (менее 0,004 мкм). Макропоры и переходные поры выполняют, как правило, функции транспортных каналов, а сорбцнопная способность активированных углей определяется в основном микропористой структурой. Молеку-лярно растворенные органические вещества (размер частицы менее 0,001 мкм) заполняют микропоры, полная емкость которых соответствует поглощающей способности адсорбента. Для большинства распространенных марок активированных углей (АГ-2, БАУ, АР-3, КАД, СКТ и др.) емкость микронор находится в пределах 0,12—0,51 см3/г.
Основной технологической характеристикой адсорбентов является активность, под которой понимается количество поглощаемого вещества на единицу объема или массы адсорбента. Процесс адсорбции может осуществляться в статических и динамических условиях. При статических условиях адсорбции жидкость не перемещается относительно частиц сорбента, т. е. они двигаются совместно (в аппаратах с перемешивающими устройствами). В динамических условиях жидкость перемещается относительно сорбента (в фильтрах и аппаратах с псевдоожижен-}1ым слоем).
В соответствии с этим различают статическую и динамическую активность адсорбентов. Статическая активность выражается максимальным количеством вещества, поглощенного еди--лицей объема или массы адсорбента к моменту достижения равновесия при сорбции в статических условиях и неизменных начальных условиях. Динамическая активность характеризуется максимальным количеством вещества, поглощенного единицей объема или массы адсорбента до момента появления сорбируемого вещества в фильтрате при пропускании сточной воды через слой адсорбента. Динамическая активность всегда меньше статической (от 45 до 90%). Динамическая активность адсорбентов по отношению к нефтепродуктам в сточных водах составляет, кг/кг: АГ-5—0,15, АГ-03—0,08, АР-3—0,06, БАУ—0,04 [7].
Адсорбция является обратимым процессом. При неизменных прочих условиях скорости прямого (адсорбции) и обратного (десорбции) процессов пропорциональны концентрации вещества в растворе и на поверхности адсорбента. По достижении равновесной концентрации, т. е. когда количество адсорбируемых молекул сравняется с количеством десорбируемых, концентрация вещества в растворе становится постоянной.
23 Сооружения биологической очистки сточных вод
Очистные сооружения делятся на аэробные и анаэробные. Аэробные методы очистки получили большее распространение по сравнению с анаэробными. При аэробном методе жизнедеятельность микроорганизмов поддерживается с помощью свободного кислорода в воде. Эти методы широко применяют при очистке сточных производственных вод. Анаэробный метод (сбраживание) применяют в основном для очистки бытовых сточных вод.
Биологическую очистку сточных вод можно проводить в естественных и искусственных сооружениях.
Биофильтры представляют собой железобетонные или кирпичные резервуары, заполненные фильтрующим материалом (загрузкой), который укладывается на дырчатое днище и орошается сточными водами. Для загрузки биофильтров применяют шлак, щебень, керамзит, пластмассу, гравий и др. К этим материалам предъявляются следующие требования: они должны обладать водоустойчивостью, устойчивостью к химическим и биологическим загрязненным сточным водам и достаточной прочностью. При выборе загрузки предпочтение не-
обходимо отдавать материалам с развитой поверхностью (шлак, керамзит, кольца и решетки). Очистка сточных вод в биофильтрах происходит под воздействием микроорганизмов, заселяющих поверхность загрузки и образующих биологическую пленку. При контакте сточной жидкости с этой пленкой микроорганизмы извлекают из воды органические вещества, в результате чего сточная вода очищается.
Аэротенки представляют собой железобетонные резервуары длиной 30—100 м и более, шириной 3—10 м и глубиной 3—5 м. Очистка сточных вод в аэротенках происходит под воздействием скоплений микроорганизмов (активного ила). Для нормальной их жизнедеятельности в аэротенки подаются воздух и питательные вещества.
Преимущество механических аэраторов — высокая эффективность и экономичность, а также отсутствие необходимости в строительстве воздуходувных станций и коммуникаций.
Для биологической очистки небольших количеств смеси сточных вод, в которой преобладают бытовые сточные воды, могут применяться аэротенки-отстойники, конструктивно объединяющие два технологических процесса очистки (рис. 7.7).
Рис. 7.7. Аэротенк-отстойник 1 — лоток очищенной воды; 2 — зона отстаивания; 3 — водослив; 4 — выход активного ила; 5 — зона аэрации; 6 — водоподводящий капал; 7 — илососы; 8 — воздуховод
24. компактные установки
Установки для очистки сточных вод— компактные, модульные очистные сооружения, устанавливаемые у потребителя. Данные системы водоочистки позволяют производить очистку средних и малых объемов сточных вод промышленных предприятий. В ряду этих очистных сооружений представлены физико-химические методы очистки сточных вод: микрофильтрационная водоочистка, флотационный метод очистки сточных вод, дозирующие установки, а также биологическая очистка сточных вод. Данные очистные сооружения пригодны для сточных вод, содержащих самые разные загрязнения. Очистные сооружения глубокой биологической очистки сточных вод блочно-модульного типа состоят из отдельных модулей, скомпонованных в зависимости от объема и состава поступающих вод и требований к очистке.
25. Вспомогательные сооружения.
Основными будем называть те сооружения, в которых происходит очистка – извлечение нефтяных частиц. Вспомогательные системы обеспечивают нормальную эффективную эксплуатацию основных. К ним относятся: 1) буферный резервуар, основное назначение которого – компенсация неравномерного притока сточных вод. Вода из него поступает на нефтяные сооружения с проектным расходом – основное условие обеспечения эффективной работы очистных сооружений, т.к. нефтесодержащие сточные воды какое-то время находится в резервуаре, то он играет роль отстойника, поэтому с его верхнего уровня производится отвод всплываемой нефти. 2) Нефтесборный резервуар для сбора уловленной нефти 3) Разделочный резервуар для отделения воды от уловленной нефти 4) Пруд – испаритель, кот устраивается в местности, где годовой слой испарения больше годового слоя осадков на 300 мм. Используется, если невозможен сброс воды. 5) насосы, шиберы, расходомеры и другое оборудование.