Исследование процессов очистки сточных вод от мойки легковых автомобилей в гидроциклонных установках

Размещено на http://www.allbest.ru/

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ МОЙКИ ЛЕГКОВЫХ АВТОМОБИЛЕЙ В ГИДРОЦИКЛОННЫХ УСТАНОВКАХ

Бусарев А.В.¹, Селюгин А.С.², Каюмов И.А.³, Бадрутдинов Р.А.⁴

^1,2,3 Кандидат технических наук, доцент КГАСУ, профессор РАЕ;

⁴Магистрант.

Казанский государственный архитектурно-строительный университет

Аннотация

Очистка сточных вод от мойки автомобилей с целью их повторного использования в оборотных системах автомоек является актуальной проблемой. Проведенные Казанским государственным архитектурно-строительным университетом исследования процессов очистки нефтесодержащих сточных вод в напорных гидроциклонах позволили разработать установку для очистки сточных вод от мойки автомобилей. В результате проведенных на экспериментальной гидроциклонной установке исследований по очистке сточных вод от мойки автомобилей, определены геометрические характеристики напорного гидроциклона для применения его в промышленной установке.

Ключевые слова: автомойка, сточные воды, очистка, исследования, гидроциклон, промышленная установка.

Abstract

Busarev A.V.¹, Selyugin A.S.², Kayumov I.A.³, Badrutdinov R.A.⁴

^1,2,3 PhD in Engineering, associate Professor KSUAE, Professor RAE, ⁴ Undergraduate student,

Kazan State University of Architecture and Engineering

STUDY OF THE PROCESSES OF PURIFICATION OF WASTE WATER FROM WASHING CARS IN HYDROCYCLONE UNITS

Wastewater from washing cars for their re-use in the circulating systems of car washes is an important issue. Conducted Kazan state architecture and construction University study of the process of purification of oily wastewater in the pressure hydrocyclones allowed to develop a device for the treatment of wastewater from car washing. As a result on an experimental hydrocyclone installation of the studies on the wastewater from car washing, determined by the geometrical characteristics of pressure hydrocyclone for application in an industrial setting.

Keywords: car wash, waste water, purification, research, hydrocyclone, industrial plant.

В связи с бурным ростом автомобильного транспорта увеличивается количество автомоек, которые, согласно нормативным документам, должны оборудоваться оборотной системой водоснабжения. В связи с этим актуальной проблемой является очистка сточных вод от мойки автомобилей с целью их повторного использования в оборотных системах.

Сточные воды от мойки легковых автомобилей загрязнены нефтепродуктами (бензин, дизельное топливо), твердыми взвешенными веществами, а также органическими соединениями. Концентрация взвешенных веществ достигает 400-700 мг/л, нефтепродуктов 20-75 мг/л, а БПКполн этих стоков составляет 20-40 мгО₂/л [1, С. 31]. В очищенных стоках содержание взвешенных веществ не должно превышать 2-5 мг/л, нефтепродуктов - 0,5ч1 мг/л, а БПКполн -3ч5 мгО₂/л. Для очистки сточных воды от мойки автомобилей применяются механические и физико-химические методы [2, С. 527].

В Казанском государственном архитектурно-строительном университете (КГАСУ) в течение многих лет ведутся исследования процессов очистки нефтесодержащих сточных вод в напорных гидроциклонах, в результате которых установлено, что при обработке нефтесодержащих стоков в поле центробежных сил напорного гидроциклона происходит укрупнение капель нефтепродуктов, что значительно интенсифицирует процесс последующего отстаивания [3, С. 97], [4, С. 42]. Для очистки нефтесодержащих сточных вод КГАСУ разработаны гидроциклонные установки различных конструкций [3, С.172], [4, С. 146], [5, С. 213].

На рис. 1 представлена схема установки для очистки от мойки легковых автомобилей, разработанная в КГАСУ.

Рис. 1 - Схема установки для очистки сточных вод от мойки автомобилей: 1 - горизонтальная песколовка; 2 - батарея напорных гидроциклонов; 3 - напорный тонкослойный отстойник; 4 - фильтровальная станция;5 - блок глубокой очистки от нефтепродуктов

Сточная вода от мойки автомобилей по трубопроводу 6 поступает в горизонтальную песколовку 1. Осадок из песколовки удаляется по трубопроводу 7. Из песколовки сточная вода подается в батарею гидроциклонов 2, работающих с противодавлением на сливах. Нижний слив гидроциклонов по трубопроводу 8 отводится в песковые бункера, а верхний слив - в отстойник 3. Осадок из отстойника 3 периодически отводится по трубопроводу 9, а уловленные нефтепродукты - по трубопроводу 10. Фильтровальная станция 4 состоит из напорных скорых фильтров с двухслойной загрузкой (дробленый керамзит и кварцевый песок) [2,3]. Вода на промывку фильтров подается по трубопроводу 11, а загрязненная промывная вода отводится по трубопроводу 12. Блок глубокой очистки 5 включает либо сорбционные фильтры, загруженные активированным углем, либо установку с мембранными разделителями [6, С.116], [7, С.49]. Очищенная вода по трубопроводу 13 подается в систему оборотного водоснабжения автомойки.

Для совершенствования установок очистки сточных вод от мойки легковых автомобилей необходимы исследования процессов их очистки в напорных гидроциклонах. Исходя из поставленной задачи, проведены исследования на экспериментальной установке, схема которой представлена на рис.2.

Рис. 2- Схема экспериментальной установки

1- напорный гидроциклон; 2 - успокоительная емкость; 3,4 - емкости нижнего и верхнего сливов; 5- подача стоков на очистку; 6,7 - трубопроводы нижнего и верхнего сливов; 8 - дренаж; 9 - манометр; 10 - пробоотборник

В работе [8, С.56] для очистки сточных вод от взвешенных веществ рекомендуется применять гидроциклоны диаметром от 50 до 250 мм. Для очистки сточных вод от взвешенных веществ КГАСУ рекомендует гидроциклоны диаметром от 40 до 100 мм.

В таблице 1 приведены геометрические характеристики испытанных гидроциклонов.

Таблица 1 - Геометрические характеристики гидроциклонов

При проведении опытов давление на входе в гидроциклон контролировалось по показаниям манометра М-1 и варьировалось от 0,3 до 0,6 МПа, а давление на сливах гидроциклона контролировалось по показаниям манометров М-2 и М-3 - от 0,1 до 04 МПа [6, С.116]. Концентрация загрязнений определялась в пробах, одновременно отбираемых из пробоотборников ПР-1 (исходная вода), ПР-2 (очищенная от нефтепродуктов вода) и ПР-3 (очищенная от взвеси вода). Содержание нефтепродуктов в пробах определялось фотокалориметрическим методом, а взвешенных веществ - весовым методом [7, С. 49].

Результаты исследований по очистке сточных вод от мойки легковых автомобилей в напорных гидроциклонах представлены в таблице 2. При проведении опытов концентрация взвешенных веществ в исходной сточной воде находилась в пределах 319-484 мг/л, а нефтепродуктов 25-69 мг/л.

Таблица 2-Результаты испытаний гидроциклонов

Анализ результатов исследований позволяет сделать следующие выводы:

а) эффект очистки сточных вод от взвешенных веществ составил 47-71%, а от нефтепродуктов - 42ч68%;

б) увеличение диаметра гидроциклона ведет к снижению эффекта очистки;

в) рост давления на входе в гидроциклон ведет к увеличению эффективности очистки сточных вод, а увеличение противодавления на сливах гидроциклона приводит к ее снижению.

Таким образом, можно считать, что напорные гидроциклоны конструкции КГАСУ эффективно работают при очистке сточных вод от мойки легковых автомобилей. Для установки очистки (рис.1) в качестве рабочего может быть рекомендован гидроциклон марки ГЦ-80-I, обладающий высокой эффективностью.

вода напорный гидроциклон очистка нефтесодержащий

Список литературы

1. Завьялов С.Н. Мойка автомобилей: Технология и оборудование/С.Н. Завьялов. -М.: Транспорт, 1994. -176 с.

2. Канализация населенных мест и промышленных предприятий: справочник проектировщика/ Под. ред. В.Н. Самохина. - М.: Стройиздат, 1981. - 639 с.

3. Адельшин А.Б. Энергия потока в процессах интенсификации очистки нефтесодержащих сточных вод: монография: часть 1 «Гидроциклоны»/А.Б. Адельшин. - Казань: КГАСА, 1996. - 203 с.

4. Адельшин А.А. Гидродинамическая очистка нефтепромысловых сточных вод на основе применения закрученных потоков: монография /А.А. Адельшин, А.Б. Адельшин, Н.С. Урмитова. - Казань: КГАСУ, 2011. - 245 с.

5. Адельшин А.Б. Исследование гидродинамических насадок с крупнозернистой загрузкой для интенсификации очистки нефтесодержащих сточных вод: монография/ А.Б. Адельшин, Н.С. Урмитова. - Казань: КГАСА, 1997. -249 с.

6. Исследование процессов очистки поверхностных стоков / А.Б. Адельшин [и др.] // Вода: химия и экология. - 2014. - №8. - С.113-118.

7. Глубокая очистка сточных вод от мойки легковых автомобилей с применением адсорбционных фильтров / А.В. Бусарев [и др.] //Евразийское научное объединение. - 2015. - №10. - С.48-49.

8. Найденко В.В. Применение математических методов и ЭВМ для оптимизации и управления процессов разделения суспензий в гидроциклонах/В.В. Найденко. - Горький: Волго-Вятское книжное издательства, 1976. - 287 с.

Размещено на Allbest.ru