Комарова Л.Ф. Использование воды на предприятиях и очистка сточных вод в различных отраслях промышленности

Подождите немного. Документ загружается.

141

1- радиальный отстойник с камерой флокуляции циклонного типа (вторичный отстойник); 2- насосные станции;

3- градирня; 4- станция фильтрования для очистки аварийных и переливных вод; 5- сетчатые фильтры глубокой очистки

оборотной воды; 6- участок охлаждения полосы; 7- моталки; 8-емкость для окалины гидроциклонного типа; 9- чистовые

клети; 10- участок гидросмыва окалины; 11-черновые клети; 12-емкость для окалины (первичный отстойник); 13- фильт-

ры для глубокой очистки оборотной вод

Рисунок 25 - Схема последовательно-оборотного водоснабжения широкополосного стана горячего

проката

металлургического комбината

окалина

пульпа на

утилиз.

::::::::::::

:::::::::::

:::::::::::::

продувка

вода на

подпитк

142

Вся сточная вода собирается в ёмкости для окалины 12 на пер-

вичное отстаивание и далее после вторичного отстаивания и охла-

ждения повторно используется внутри системы.

При производстве стали сточные воды образуются от охлаж-

дения стелеплавильных печей и конверторов, а также от мокрой

очистки газов. Удельные расходы воды на 1 т выплавляемой стали

составляют от 1,4 м

до 16 м

в зависимости от типа оборудования

(мартеновские печи, конверторы, электропечи).

Водоснабжение газоочисток конверторных цехов и водоотве-

дение от них осуществляется по оборотной схеме. Количество

сточных вод от газоочисток одного конверторного цеха достигает

4000-6000 м

/ч. Их можно классифицировать по трем категориям:

со слабощелочной реакцией (присутствуют бикарбонаты), с гид-

ратной щелочностью, с кислой реакцией среды.

Перед поступлением стоков на очистные сооружения необхо-

димо предусмотреть улавливание крупных взвешенных частиц (бо-

лее 500 мкм) и провести дегазацию от СО и СО

Очистку воды можно производить в открытых гидроциклонах

Д=6 м для расходов сточных вод 600-900 м

/ч, в отстойниках с ка-

мерой флокуляции Д=30 м при расходе воды 2000-4000 м

/ч, в фло-

куляторах гидроциклонного типа Д=12 м для конвертеров любой

емкости и различных расходов воды. В качестве флокулянта ис-

пользуют ПАА дозой 1 мг/л.

Шламовая пульпа, выделенная из отстойника или гидроцикло-

на, направляется в корпус обезвоживания с последующей утилиза-

цией шлама. После очистки сточные воды охлаждаются на венти-

ляторных

градирнях до температуры от 30ºС до 35ºС.

При наличии в оборотной воде гидратной щелочности осуще-

ствляется стабилизационная обработка воды жидким стеклом (10-

50 мг/л). При кислой реакции сточных вод после газоочисток реко-

мендуется производить нейтрализацию известью до рН=8-8,4.

Контрольные вопросы

1. Потребление воды в различных производствах черной ме-

таллургии.

2. Пути сокращения расхода воды в металлургическом произ-

водстве.

Условия использования воды в замкнутом цикле.

143

Схема последовательно-оборотного водоснабжения непре-

рывного широкополосного стана горячего проката металлургиче-

ского комбината.

Использование и очистка воды при производстве стали.

3.7 Очистка сточных вод в производстве

синтетических полимеров и пластмасс

Предприятия по производству пластмасс подразделяются на

две основные группы предназначенные:

– для выработки различных пластмасс и полупродуктов из них

(I группа);

– для переработки пластмасс в изделия (II группа).

Указанные предприятия могут быть специализированными или

входить в состав заводов (комбинатов), производящих сырье для

получения того или другого вида пластмасс.

Наибольшее развитие получило производство полиолефинов

(полиэтилена, полипропилена), полистирола и сополимеров стиро-

ла,

карбамидных смол, фенолфармальдегидных и мочевинофор-

мальдегидных смол, винилацетата и его производных, полифор-

мальдегида, поликарбоната, поливинилхлорида, эпоксидных смол.

В качестве основных продуктов получают аниониты и катио-

ниты, различные смолы, пластификаторы, сухие спирты, собствен-

но пластмассы.

Особенностью предприятий по производству синтетических

полимеров и пластмасс является большое

разнообразие химически

загрязненных

сточных вод, количество и состав которых определя-

ется технологическими расчетами, и зависят от вида выпускаемой

продукции и технологии производства. Прежде всего, они содержат

исходные мономеры, подвергающиеся полимеризации или сополи-

меризации, продукты полимеризации и др. Поэтому методы и спо-

собы удаления загрязнений отличаются большим разнообразием.

Наиболее распространенным

загрязнителями являются мета-

нол, бутанол, фенол, формальдегид, ацетаты, и др. углеводороды, а

также соли неорганических кислот, преимущественно сульфаты и

хлориды (предприятия I группы); соединения хрома и нефтепро-

дукты (предприятия II группы).

144

На заводах пластмасс и полупродуктов из них в зависимости от

характеристики и принятых методов очистки проектируют объеди-

ненную или раздельную систему производственной канализации из

следующих сетей:

1) химически загрязненные сточные воды, содержащие орга-

нические и неорганические загрязнения в количествах, допускаю-

щих их очистку на биологических очистных сооружениях; сюда же

направляют атмосферные стоки и стоки после нейтрализации;

2) кислые сточные воды;

3) щелочные сточные воды.

Возможно устройство и других сетей, например, солесодержа-

щих сточных вод.

Очистку сточных вод осуществляют преимущественно в две

стадии: первичная (локальная) очистка от основного количества

загрязнений и вторичная очистка на биологических очистных со-

оружениях с последующим выпуском сточных вод в водоем. При-

меняют и третичную очистку в случае, если качество воды, спус-

каемой в водоем, не соответствует нормам, или вода возвращается

в технологический процесс

для технического водоснабжения.

Локальная очистка является частью технологического процес-

са и предназначается для извлечения из воды ценных органических

и неорганических веществ в целях их использования на производ-

стве, и возврата воды в технологический процесс. Для локальной

очистки используют ректификацию, коагуляцию и флокуляцию,

реагентные методы. Последние рекомендуется заменить электро-

коагуляцией, которая исключает применение остродефицитных

реагентов (NaOH, MgCl

, H

), проста в аппаратурном оформле-

нии, требует малых производственных площадей, делает производ-

ство бессточным или с минимальным сбросом в водоем.

Ректификацией извлекают из воды метанол, формальдегид,

фенол и другие углеводороды. Коагуляцию с флокуляцией и реа-

гентные методы используют для удаления солей неорганических

кислот, преимущественно сульфатов и хлоридов. Электрокоагуля-

цией очищают воду

от соединений хрома и нефтепродуктов.

В ряде производств локальная очистка позволяет частично или

полностью исключить сброс загрязненных вод и использовать со-

держащиеся в них ценные продукты. При этом очищенные воды

возвращаются в производство.

145

Типичная схема канализации предприятия первой группы по

производству пластмасс приведена на рисунке 26.

После локальной очистки и нейтрализации производственные

химически загрязненные сточные воды через приёмный резервуар 3

направляются на сооружения биологической очистки 5. Сюда же

поступают бытовые сточные воды предприятия после предвари-

тельной механической очистки на сооружениях 4, в состав которых

входят решетки, песколовки

, первичные отстойники.

Совместная биохимическая очистка бытовых и производствен-

ных сточных вод позволяет отказаться от добавления биогенных

элементов. После биологической очистки вода может быть выпу-

щена в водоём (вариант I) или подвергнуться третичной очистке в

сооружениях доочистки 6, из которых она выпускается в водоём

(вариант II), или возвращается в систему технического водоснаб-

жения предприятия

1-предприятие; 2-насосные станции; 3-приемный резервуар; 4-сооружения

механической очистки; 5-сооружения биологической очистки;

6-сооружения доочистки; 7-сооружения очистки поверхностного стока

I - сеть бытовых стоков; II - сеть стоков; III - дождевая сеть;

IV - подача очищенных сточных вод на предприятие

Рисунок 26 – Схема канализования предприятий

по производству пластмасс

146

Дождевой (поверхностный) сток с предприятия подвергается

очистке на сооружениях 7 и может быть сброшен в водоём, или со-

вместно с дочищенными сточным водами возвращен на предпри-

ятие.

Контрольные вопросы

1. Группы предприятий по производству пластмасс. Основные

виды продукции.

2. Виды сточных вод и их основные загрязнители.

3. Сети производственной канализации.

4. Стадии очистки сточных вод.

5. Методы локальной очистки сточных вод на первичной и

вторичной стадиях.

Схема канализования предприятия по производству пласт-

масс.

3.8 Очистка сточных вод гидролизных заводов

Гидролизно-дрожжевые, гидролизно-спиртовые и фурфуроль-

но-дрожжевые заводы относятся к

лесопромышленному комплексу.

Основным сырьем для них являются отходы переработки древеси-

ны (опилки и щепа), сельскохозяйственных культур (подсолнечная

лузга, кукурузная кочерыжка, хлопковая шелуха и т.п.). В техноло-

гических процессах на этих заводах используют также серную ки-

слоту, известь, аммиачную воду, суперфосфат и др. химикаты.

Продукцией

гидролизно-дрожжевых заводов являются кормо-

вые дрожжи и фурфурол.

На

гидролизно-спиртовых заводах вырабатывают этиловый

спирт, кормовые дрожжи, фурфурол и углекислоту.

Продукцией

фурфурольно-дрожжевых заводов являются

фурфурол, извлекаемый прямым способом или выделением из па-

ров гидролизата, и кормовые дрожжи.

Сточные воды образуются на гидролизных заводах во многих

точках технологической линии при выделении промежуточных

продуктов и их переработке. Расход, загрязненных сточных вод со-

ставляет 25-35 м

на 1 т абсолютно сухого сырья, в т.ч. 12-15 м

концентрированных по органическим загрязнениям, прочих загряз-

ненных вод основного производства 11-17 м

, стоков вспомога-

тельных цехов – 2-4 м

147

Производственные сточные воды гидролизных заводов под-

разделяются на

следующие группы:

1) загрязненные концентрированные основного производства,

содержащие дрожжевую бражку, спиртовую барду, фурфурольный

и спиртовый лютер и т.п.;

2) загрязненные производственные от мойки оборудования,

полов; переливы, утечки;

3) загрязненные вспомогательных объектов (складов, гаражей,

котельных и т.п.);

4) охлаждающие от теплообменной аппаратуры;

5) дождевые с промплощадки.

Отвод и очистка сточных вод перечисленных групп решается

с учетом максимального их последующего использования в водо-

обороте, а также утилизации выделяющихся осадков. Поэтому, как

правило, предусматривается отдельное отведение концентрирован-

ных и прочих загрязнений сточных вод.

Основными загрязнителями сточных вод гидролизных заводов

являются механические примеси, БПК

, а также фурфурол, фосфор.

В таблице 3 дана характеристика основных видов сточных вод гид-

ролизных заводов.

Таблица 3 – Характеристика основных видов сточных вод

гидролизных заводов

Основные

показатели

Размер-

ность

Сточные воды

концентриро-

ванные

прочие загряз-

ненные основно-

го производства

Механические

имеси

мг/л 700 150 – 200

БПК

мг О

/л 3000 - 4500 600 – 700

БПК

мг О

/л 4000-6000 800 – 1100

Фурфурол

мг/л 30 25 – 30

Азот

мг/л 60 0,5 -0,6

Фосфор

мг/л 45 0,2 – 0,3

рН

- 3,2 - 4,5 5,5 – 7,0

Температура

°С 30 - 40 25 - 30

При наиболее жестких требованиях к очистке сточных вод

предусматривают применение схемы, приведенной на рисунке 27.

148

Производственные сточные воды гидролизных заводов под-

разделяются на загрязненные концентрированные основного про-

изводства (V), содержащие дрожжевую бражку, спиртовую барду,

фурфурольный и спиртовой лютер (II); незагрязненные производ-

ственные от охлаждения теплообменной аппаратуры и дождевые

(VI), бытовые, стоки вспомогательных производств и от мойки

оборудования (IV).

Концентрированные сточные воды отличаются кислой реакци-

ей и подлежат локальной

очистке – нейтрализации известковым

молоком с последующим отстаиванием известкового шлама. Кон-

центрированный сток дрожжевой бражки и лютера (II) подвергает-

ся биологической очистке на скоростном биоокислителе 1, во фло-

таторе 2 выделяется товарная биомасса (смесь кормовых дрожжей

и активного ила), являющаяся товарным продуктом (I), а в выпар-

ном аппарате 3 шлам (VIII) отделяют от конденсата (III), последний

возвращают в производство

Производственные стоки (V) подвергаются механической очи-

стке в песколовке 6 и первичном отстойнике 7, а затем вместе с по-

током бытовых стоков и стоков вспомогательных производств (IV),

прошедших блок механической очистки 4 и узел хлорирования 5,

поступают в усреднитель 8 и на биологическую очистку в аэротен-

ки 9. Во вторичном отстойнике 10 иловая смесь разделяется на

очищенную воду, которая

проходит блок доочистки 11 и либо воз-

вращается в производство (IX), либо сбрасывается в водоём, и ак-

тивный ил. Циркулирующий ил с помощью насосно-воздуходувной

станции 13 возвращается в аэротенки 9, избыточный ил (VIII) отво-

дится на утилизацию.

Дождевые и незагрязнённые производственные стоки (VI) на-

правляются в отстойный пруд 12, после чего могут быть использо-

ваны в производстве

(VII) или сброшены в водоём.

149

VIII

цирк.

ил

во

дух

VIII

III

VIII

VII

VIII

III

4 11

водоём

хлор

воздух

1-скоростной биоокислитель; 2-флотатор; 3-выпарная установка; 4-блок механической очистки; 5-узел хлорирова-

ния; 6-песколовки; 7-первичные отстойники; 8-усреднитель; 9-аэротенки; 10-вторичные отстойники; 11-блок доочистки;

12-пруд; 13-воздуходувно-насосная станция

I-товарная биомасса; II- дрожжевая бражка; III- конденсат в производство; IV-бытовые стоки и стоки вспомогатель-

ных производств; V-концентрированные загрязненные стоки; VI-дождевые и незагрязнённые производственные стоки;

VII- осветленные дождевые воды

;VIII - осадки на обработку и утилизацию; IX- вода в производств

Рисунок 27 – Схема очистки сточных вод гидролизных заводов

Контрольные вопросы

1. Виды гидролизных заводов, их продукция.

2. Группы сточных вод, решение вопросов по их отведению и

очистке.

3. Отвод и очистка сточных вод.

4. Характеристика основных видов сточных вод гидролизных

заводов.

5. Схема очистки сточных вод гидролизных заводов.

3.9 Очистка сточных вод термической переработки

горючих сланцев

При термической переработке твердых топлив образуется зна-

чительное количество сточных вод, загрязненных фенолами и др.

токсичными веществами. Количество и состав сточных вод зависят

от вида перерабатываемого топлива и процесса термической пере-

работки, и колеблется от 150 до 400 м

на 1 т топлива.

В процессе переработки горючих сланцев сточные воды со-

держат 0,7-2,0 г/л летучих и 6-15 г/л нелетучих фенолов, 0,6-1,2 г/л

аммиака, 0,5-1,5 г/л жирных кислот и сравнительно небольшое ко-

личество других примесей (альдегидов, сероводорода). Следует

отметить, что сточные воды термической переработки топлив за-

грязнены смолами, содержание которых может

достигать несколь-

ких граммов на литр.

С целью

уменьшения количества образующихся сточных вод

необходимо проводить следующие мероприятия:

– снижать влажность перерабатываемого топлива;

– применять процессы и аппараты, связанные с меньшим обра-

зованием сточных вод (например, агрегаты с твердым теплоносите-

лем ЭНИН при переработке сланцев);

– усовершенствовать технологические процессы (снижать ко-

личество применяемого острого пара);– заменять свежую техниче-

скую воду обесфеноленой водой в случае промывки коксового

дис-

тиллята и смолы полукоксования;

– производственные воды с низкой температурой вместе с хо-

зяйственно-бытовыми подавать для охлаждения газа на «аммиач-

ные» скрубберы, а затем эту воду направлять в газгольдеры.

150