Реконструкція системи водовідведення м. Першотравенськ Дніпропетровської обл. (29 тис. мешканців) та аналіз електрохімічних методів очищення стічної води
Автор: Щерба Роман Леонідович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Водопостачання та водовідведення
Інститут: Інститут будівництва та інженерних систем
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2020-2021 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Щерба Р.Л., Вербовський О.В. Реконструкція системи водовідведення м. Першотравенськ Дніпропетровської обл. (29 тис. мешканців) та аналіз електрохімічних методів очищення стічної води. Магістерська кваліфікаційна робота. – Національний університет «Львівська політехніка», Львів, 2020. Розширена анотація На основі аналізу роботи системи водовідведення м. Першотравенськ Дніпропетровської обл. (29 тис. мешканців) було розроблено проект реконструкції системи водовідведення та запроектовано споруди для очищення стічних вод. Проектом передбачається облаштування системи водовідведення із її розширенням, а також заміну застарілих та зношених її елементів. Мережу водовідведення розраховано на максимальну розрахункову витрату. Визначено середні витрати стічних вод, виконано гідравлічний розрахунок побутової мережі водовідведення, підібрано насоси для каналізаційної насосної станції. При гідравлічному розрахунку системи водовідведення було встановлено витрати стічних вод на окремих ділянках мережі, швидкості руху стічних вод на цих ділянках, а також похили та діаметри каналізаційних колекторів. У літературному огляді розглянуто електрокоагуляційний, електрофлотаційний, гальванокоагуляційний метод обробки стічної води Проаналізовано яким чином дані методи забирають іони важких металів зі стоку води. Ці процеси розроблені для очищення стічних вод від розчинених домішок. У процесах електрохімічного окислення речовини, що знаходяться в стічній воді, повністю розпадаються з утворенням СО2, NH3 та води або утворюються більш прості і нетоксичні речовини, які можна видаляти іншими методами. Електрокоагуляційний метод обробки води - це мобільний метод, який дозволяє вилучити хром в широкому діапазоні pH від 2 до 9. При цьому методі очищення залізними електродами відбувається хімічне відновлення іонів біхромату і хромату з іонами Fe2+. Електрокоагуляційний метод застосовують при концентрації ціанідів у стічних водах не менше 200 мг/л. Метод вимагає великих витрат електроенергії, що обмежує його застосування. Процес електрофлотації – це процес, що дозволяє ефективну екстракцію гідратних осадів марганцю, відрізняється крихкістю пластівців, що виробляються дисперсією фази і здатністю повторно відбиватися при інтенсивному перемішування. Метод електрофлотації - це багатостадійний процес, що складається з чотирьох основних етапів: 1) формування дисперсної фази в обробленій воді; 2) формування дисперсної фази в розчині 3) утворення газової флокули «частинка - бульбашки газу»; 4) це концентрація дисперсної фази на межі ділянки О-повітря. При аналізі цього методу зробивши деякі дослідження зрозумів те що це широко поширений метод. Він оснований на використанні ефекту короткого замикання гальванічного елемента, який поміщають в оброблювальну стічну воду. В якості елементів гальванопари використовують Fe-Cu, Fe-C (кокс), Mg- C (кокс), Al-C (кокс) та ін. Метод володіє низькою питомою енергоємністю, електричний ланцюг виникає між елементом гальванопари та при зануренні в розчин в умовах відсутності зовнішньої сили струму. При цьому протікають наступні процеси: 1) Катодне відновлення, осадження металів; 2) Утворення сполук-включень – клатратів; 3) Утворення гідрооксидів металів; 4) Сорбція забруднень на свіжоосаджених пластівцях. Переваги методу: цей метод є універсальним (рН від 1 до 13), економічно вигідний; можна використовувати широкий температурний діапазон (до 80 ?С); в якості наповнювача використовують різноманітні відходи (стружка при обробці металів, ливарний кокс); простота утилізації відходів; осаджені гідрооксиди та феритні оксиди можна використовувати в подальшому. Об’єкт дослідження – стічні води забруднені важкими металами. Предмет дослідження – методи, засоби та споруди які вилучають важкі метали. Мета дослідження – аналіз методів очищення стічних вод електрохімічними способами. Результати дослідження. 1. Визначено, які саме стічні води підлягають електрохімічній обробці тим чи іншим методом. 2. Виявлено більш енергозатратний метод - електрокоагуляція. 3. Визначено переваги та недоліки вибраних електрохімічних методів очищення. 4. Виявлено ефективний комбінований метод, який є більш безпечний для навколишнього середовища. 5. Отримані результати дають можливість покращувати очищення гальванічних стоків на промислових підприємствах які виробляють продукцію з важких металів. Ключові слова – електрохімічні методи, електрокоагуляція, електрофлотація, гальванокоагуляція. Перелік використаних літературних джерел 1. Lee sing Ki blertroehemical contaminant removal from agulous media (Andco Jnc0). Пат. США, P 204-152 (Со2 с 5/12, В01к 1/00) № 3926754, prop. 160273, № 332884. 2. Dohpalir K. Wyniri Badan had elertor onyulacia zawiesin W. Wodzie daz Woda technika sanitarna, 1971,45,№ 10,342-346. 3. Hills MR Methodes clectrolytiguss pour letraitement des laux usins. Gerres et laux, 1970,vol 23, № 64. 4. Варламова, С.І. Екологічна безпека Машинобудування (сучасний огляд(Текст) / Варламов С.І., Є.С.Клімов / Ізв. Університетів. Північно-Кавказький регіон.Технічні науки. – 2005. Додаток No 2. С. 163-168 5. Долина, Л.Ф. Проектування та розрахунок об’єктів та фізико-хімічні очисні агрегати виробництва стічних вод / Долина Л.Ф. - Д.: Континент,2004. – 6. Виноградов С.С. Организация гальванического производства. Оборудование, расчет производства, нормирование. / Под.ред. В.Н.Кудрявцева. – М.: Глобус, 2002. 7. Запольский А.К. Комплексная переработка сточных вод гальванического производства./ А.К.Запольский, В.В. Образцов. - К.: Техника, 1989.