Процессы и аппараты защиты гидросферы. Ветошкин А.Г. - 134 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ПГУ | Пенза

Составители: 

Рубрика: 

134
где B — содержание активной СаО в используемой извести, %; x
1
, x
2
— количество ак-
тивной СаО, необходимой соответственно для осаждения металлов и для нейтрализа-
ции свободной серной кислоты, кг; х
3
—количество образующихся гидроксидов метал-
лов, кг; y
1
, y
2
— количество сульфата кальция, образующегося при осаждении соответ-
ственно металлов и при нейтрализации свободной серной кислоты, кг.
Если значение третьего члена в формуле отрицательно, то он не учитывается.
Объем осадка V
oc
, %,, образующегося при нейтрализации 1 м
3
сточной воды,
можно найти по уравнению
вл
ос
w
M
V
−
=
100
100
,
где w
вл
— влажность осадка, %.
Пример 4.1. Требуется рассчитать установку для нейтрализации сточных вод ме-
таллургического завода при следующих исходных данных: расход сточных вод, вклю-
чающих отработавшие травильные растворы, регенерация которых экономически неце-
лесообразна, промывные воды и смывы с полов Q = 315 м
3
/сут; поступление стоков на
нейтралкзационную установку носит периодический характер; содержание серной кис-
лоты в сточных водах C = 12 кг/м
3
, а сульфата железа С
1
= 10 кг/м
3
.
Предусматривают нейтрализацию отработавших травильных растворов негаше-
ной известью в виде известкового молока, при этом происходят следующие реакции:
— с серной кислотой:
H
2
SO
4
+ CaO + H
2
O = CaSO
4
+ 2H
2
O,
98 56 18 136 36
⎯ сульфатом железа:
FeSO
4
+ CaO + H
2
O = CaSO
4
+ Fe(OH)
2
.
152 56 18 136 90
На основании вышеприведенных реакций и исходных данных по содержанию
свободной кислоты и связанного железа в сточных водах определяем расход извести на
нейтрализацию кислых сточных вод и осаждение железа по формуле
.)(
100
11
QCbСa
B
KG +=
По табл. 4.1 определяем удельный расход негашеной извести на нейтрализацию
серной кислоты а = 0,56, а по табл. 4.2 — количество негашеной извести, требуемое для
перевода железа из растворенного состояния в осадок, b
1
= 1,0 (в пересчете на сульфат
железа FeSO
4
b
1
= 0,37).
Таблица 4.1
Количество реагентов для нейтрализации 100 %-х кислот и щелочей
Кислоты
Щелочи
Серная Соляная Азотная Уксусная
Негашеная известь 0,56/1,79 0,77/1,30 0,46/2,2 0,47/2,15
Гашеная известь 0,76/1,32 1,01/0,99 0,59/1,7 0,62/1,62
Кальцинированная сода 1,08/0,93 1,45/0,69 0,84/1,19 0,88/1,14
Каустическая сода 0,82/1,22 1,1/0,91 0,64/1,57 0,67/1,5
Аммиак 0,35/2,88 0,47/2,12 0,27/3,71 
где B — содержание активной СаО в используемой извести, %; x1, x2 — количество ак-
тивной СаО, необходимой соответственно для осаждения металлов и для нейтрализа-
ции свободной серной кислоты, кг; х3—количество образующихся гидроксидов метал-
лов, кг; y1, y2 — количество сульфата кальция, образующегося при осаждении соответ-
ственно металлов и при нейтрализации свободной серной кислоты, кг.
      Если значение третьего члена в формуле отрицательно, то он не учитывается.
      Объем осадка Voc, %,, образующегося при нейтрализации 1 м3 сточной воды,
можно найти по уравнению
                                              100 M
                                       Vос =           ,
                                             100 − wвл
где wвл — влажность осадка, %.
      Пример 4.1. Требуется рассчитать установку для нейтрализации сточных вод ме-
таллургического завода при следующих исходных данных: расход сточных вод, вклю-
чающих отработавшие травильные растворы, регенерация которых экономически неце-
лесообразна, промывные воды и смывы с полов Q = 315 м3/сут; поступление стоков на
нейтралкзационную установку носит периодический характер; содержание серной кис-
лоты в сточных водах C = 12 кг/м3, а сульфата железа С1 = 10 кг/м3.
      Предусматривают нейтрализацию отработавших травильных растворов негаше-
ной известью в виде известкового молока, при этом происходят следующие реакции:
      — с серной кислотой:
                            H2SO4 + CaO + H2O = CaSO4 + 2H2O,
                           98         56     18                 136      36

     ⎯ сульфатом железа:
                           FeSO4 + CaO + H2O = CaSO4 + Fe(OH)2.
                           152        56     18        136               90

     На основании вышеприведенных реакций и исходных данных по содержанию
свободной кислоты и связанного железа в сточных водах определяем расход извести на
нейтрализацию кислых сточных вод и осаждение железа по формуле
                                          100
                                   G=K        (a С + b1C1 )Q.
                                           B
     По табл. 4.1 определяем удельный расход негашеной извести на нейтрализацию
серной кислоты а = 0,56, а по табл. 4.2 — количество негашеной извести, требуемое для
перевода железа из растворенного состояния в осадок, b1 = 1,0 (в пересчете на сульфат
железа FeSO4 b1 = 0,37).
                                                                          Таблица 4.1
         Количество реагентов для нейтрализации 100 %-х кислот и щелочей
     Щелочи                                                   Кислоты
                                  Серная           Соляная            Азотная     Уксусная
     Негашеная известь           0,56/1,79         0,77/1,30          0,46/2,2    0,47/2,15
Гашеная известь                  0,76/1,32         1,01/0,99          0,59/1,7    0,62/1,62
Кальцинированная сода            1,08/0,93         1,45/0,69          0,84/1,19   0,88/1,14
Каустическая сода                0,82/1,22         1,1/0,91           0,64/1,57   0,67/1,5
Аммиак                           0,35/2,88         0,47/2,12          0,27/3,71


                                             134

Страницы