Проектирование систем автоматизации технологических процессов. Чуриков А.А - 12 стр.

UptoLike

1 ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОЧИСТКИ
ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ СТОЧНЫХ ВОД
И СУЩЕСТВУЮЩЕЙ СХЕМЫ КОНТРОЛЯ И УПРАВЛЕНИЯ
Кислотно-щелочные стоки (промывные воды и отработанные растворы и электролиты) из цехов гальванопокрытий и
печатных плат самотеком по отдельному трубопроводу поступают в усреднитель кислотно-щелочных стоков. Сюда же по-
ступают обезвреженные хромосодержащие и цианосодержащие стоки. В усреднителе происходит взаимная нейтрализация
кислот и щелочей, поступающих со сточными водами. При нейтрализации образуется избыток кислоты. Из усреднителя
кислотно-щелочные стоки насосами перекачиваются в реактор, где происходит их смешение с раствором известкового мо-
лока. Реактор оборудован системой перегородок и барботажных труб, двумя турбинными и двумя лопастными мешалками
[1].
Обезвреживание кислотно-щелочных сточных вод основано на реакции нейтрализации присутствующих в стоках ки-
слот и ионов тяжелых металлов с раствором известкового молока:
2H
+
+ Ca(OH)
2
Ca
2+
+ 2H
2
O
2Cr
3+
+ 3Ca(OH)
2
2Cr(OH)
3
+ 3Ca
2+
Cu
2+
+ Ca(OH)
2
Cu(OH)
2
+ Ca
2+
2Fe
3+
+ 3Ca(OH)
2
2Fe(OH)
3
+ 3Ca
2+
и
т.д.
Ионы тяжелых металлов в результате этих реакций выпадают в осадок в виде гидроокисей. Процесс обработки ки-
слотно-щелочных стоков ведется при рН = 9,8. При указанном pH ионы тяжелых металлов(Cr
3+
, Cu
2+
, Zn
2+
, Ni
2+
, Cd
2+
, Fe
3+
,
Fe
2+
) практически полностью переводятся в нерастворимые гидроокиси.
Продолжительность контакта сточных вод и известкового молока должна быть не менее 30 мин.
Приготовление 5 % раствора известкового молока осуществляется в растворно-расходной емкости, снабженной ме-
шалкой. На сетку люка загружают 4 бочки (400…500 кг) извести, затем ее смывают технической водой. Приготовление из-
весткового молока ведется при включенной мешалке [1].
С целью улучшения качества отстаивания образовавшихся осадков, в стоки вводят 0,15 % раствор полиакриламида
(ПАА). При этом происходит флокуляция, один из видов коагуляции. Данный метод очистки применяется в основном при
небольших расходах сточных вод и при наличии дешевых коагулянтов.
В результате коагуляции образуются агрегаты более крупные (вторичные) частицы, состоящие из скопления мелких (пер-
вичных). Первичные частицы в таких агрегатах соединены силами межмолекулярного взаимодействия непосредственно или че-
рез прослойку окружающей (дисперсионной) среды. В целях уменьшения расходов коагулянтов процесс коагуляции следует
осуществлять в диапазоне оптимальных величин pH [2].
При коагуляции хлопья образуются сначала за счет части взвешенных частиц и коагулянта или только коагулянта. Образо-
вавшиеся хлопья коагулянта сорбируют вещества, загрязняющие сточные воды, и, осаждаясь вместе с ними, очищают воду. Та-
ким образом, основным процессом коагуляционной чистки производственных сточных вод является гетерокоагуляция – взаимо-
действие коллоидных и мелкодисперсных частиц сточных вод с агрегатами, образующимися при введении в воду коагулянтов.
Количество коагулянта, необходимое для осуществления процесса коагуляции, зависит от вида коагулянта, расхода,
состава и требуемой степени очистки сточных вод и определяется экспериментально.
Образующиеся в результате коагуляции осадки представляют собой хлопья с размерами от нескольких микрометров до не-
скольких миллиметров.
Для приготовления 0,3 % раствора ПАА в растворную емкость загружают 800 г товарного ПАА (активность 6…8 %).
Для растворения используют горячую воду (t = 6070 °C). При температуре выше 70 °С начинается разрушение высоко-
молекулярного продукта и потеря его флокуляционной активности. Операцию растворения проводят при непрерывном пе-
ремешивании в течение 60 мин. Затем перекачивают ½ объема полученного раствора в промежуточную емкость. Откуда с
помощью сжатого воздуха раствор ПАА подают в расходную емкость, и заполняют ее водой до верхнего уровня. Подача
полученного 0,15 % раствора ПАА осуществляется самотеком с расходом 0,14 м
3
/ч [1].
Проведенный во время прохождения преддипломной практики анализ показал, что на предприятии процессы очистки
сточных вод протекают неэффективно, так как отсутствуют необходимые системы непрерывного контроля (контроль ве-
дется периодически в лабораторных условиях) и управления. Это приводит к отклонению от норм показателей очистки
сточных вод и перерасходу используемых реагентов. Из действующей в настоящее время на предприятии схемы автомати-
зации видно, что используется малое число средств автоматики.
Отсутствие автоматических аналитических приборов и, следовательно, достоверной измерительной информации не по-
зволяет оперативно принимать решения по управлению процессами. К тому же данная схема автоматизации не удовлетворяет
современным требованиям оперативного доступа к информации о процессах из любой точки управления производством, что
Изм.
Лист
№ докум. Подп.
Дата
ТГТУ.200503.012 ПЗ
Лист
3