Очистка сточных вод металлургических предприятий

Содержание

Преимущества станций ОСМ-ОЗОН:

Очистка сточных вод металлургических предприятий

На сегодняшний день проблема очистки сточной воды крайне актуальна. Мы активно изучаем современные, прогрессивные технологии очистки воды, тестируем их и включаем в новые модели водоочистных установок.

Основные цели, которые мы ставим перед собой, разрабатывая водоочистное оборудование — это повысить эффектвность оборудования и одновременно обеспечить: — универсальность очистки; — компактные размеры очистных установок; — доступную стоимость;

— простоту эксплуатации;

Не сегодняшний день мы разработали станции серии «ОСМ-ОЗОН» для эффективной очистки сточных вод металлургической и нефтедобывающих отраслей. Добиться вышеобозначенных целей позволяет использование технологии озонирования воды в качестве основной. Простоту эксплуатации обеспечивает автоматизация станции.

задача при очистке сточных вод — это удаление органических примесей путем их окисления. Озонирование выступает в данном случае как наиболее эффективное решение и имеет преимущества перед другими методами:

1.

Озон — универсальный окислитель, поскольку его воздействию подвергаются практически все без исключения органические соединения, в том числе и ароматические производные;

2. Высокая скорость очищения: озон окисляет органику буквально в считанные минуты; 
3. Не образует вторичных загрязнителей. Продуктами распада озона является кислород — абсолютно безопасный элемент;
4. Экологическая безопасность. Озон неотъемлемый элемент химических и биохимических природных процессов. Именно поэтому он полностью совместим с окружающей средой и не оказывает на нее пагубного воздействия. Так процесс озонирования является на 100% экологичным;
5. Минимальный расход реагентов. Реагенты необходимы только для коррекции pH и коагуляции. Все это позволяет свести до минимума эксплуатационные расходы.
Озонаторы имеют разную производительность и для оптимизации расходов озонатор выбирается с учетом количества примесей, содержащихся в исходной воде. Стандартный расчет выглядит так: на 1 грамм БПК (БКП- биологическая потребность воды в кислороде) расходуется 3 грамма озона, а на 1 грамм загрязнителя (для жиров и нефтепродуктов) расходуется 8 граммов озона.

Наши специалисты провели многочисленные опыты, которые показали эффективность озона в расщеплении органических примесей, уничтожении бактерий и вирусов, окислении металлов и удалении различных химических загрязнителей, таких как фосфор, фенол, пестициды, поверхностно-активные вещества (ПАВ) , нитрофенолы и другие. Так, например, при введении всего 50 миллиграммов озона на литр воды понижается до уровня нормы ее мутность, цветность, исчезает характерный запах.

• Небольшая занимаемая площадь, компактная конструкция; • Отличное качество на выходе, гигиенизация очищенных сточных вод; • Повторное использование фильтрата, например, в качестве промышленной воды; • Прочная конструкция;

• Надёжная эксплуатация;

Принцип работы станции очистки сточной воды ОСМ-ОЗОН

• Загрязненные сточные воды поступают на блок механической очистки — 1. Механическая очистка, применяемая на станциях ОСМ-ОЗОН может включать в себя самоочищающиеся решетки, фильтр барабанного типа. На данном этапе происходит очистка стоков от крупного и среднего мусора. • После сороулавливающей решетки — 1 сточные воды поступают в первичный отстойник — 2.

В первичном отстойнике происходит гравитационная механическая очистка — твердые тяжелые частицы (песок, окалина, стружка) оседают в пескоуловителе, а легкие вещества (жиры, нефтепродукты) всплывают и собираются в шламосборник. • После первичного отстойника — 2, сточные воды насосом Н1 перекачиваются в контактную емкость с мешалкой — 3. В контактной емкости — 3 происходит коррекция pH стоков, коагуляция, первичное озонирование с небольшой дозой озона 5-7 мг/литр.

• Коррекция уровня pH сточной воды производится дозирующей станцией — 4. • Коагуляция стоков производится с помощью блока приготовления и дозирования коагулянта — 5. • После обработки сточной воды в контактной емкости-3, стоки самотеком поступают во вторичный плоскощелевой отстойник — 6. В плоскощелевом отстойнике сточные воды подвергаются вторичной гравитационной очистке от образовавшихся нерастворимых частиц.

• После вторичного отстойника — 6, сточные воды насосом Н2 перекачиваются в контактный реактор вторичного озонирования — 7. В данной емкости происходит усиленное озонирование сточной воды дозой озона — 50-70 мг/литр. Реактор — 7, также имеет механическую мешалку. Процесс усиленного озонирования в среднем продолжается от 30-60мин. • Из реактора усиленного озонирования — 7, сточные воды насосом Н3 подаются на модуль ультрафильтрации — 8.

В блоке ультрафильтрации происходит окончательная механическая очистка сточных вод. Мембрана ультрафильтрации пропускает только воду, все загрязнения остаются снаружи мембраны, в последствии сбрасываются в шламопровод.

Алгоритм работы мембранного блока:
• Фильтрация воды – Время работы режима – 10мин.
• Пауза – 2 сек. Необходима для успокоения потоков воды.
• Обратная промывка — Время работы режима – 60 секунд.
• Пауза – 2 сек. Необходима для успокоения потоков воды.
Время цикла всей работы мембранного блока – 11 минут, 4 секунды. Цикл постоянно повторяется.

Алгоритмом работы мембранного блока управляет логический контроллер. Все этапы процесса выводятся на панель оператора. Очищенная вода либо сбрасывается в поверхностный источник, либо направляется для повторного использования в производственном цикле. Объем очищенной воды замеряется счетчиком, установленным в отводящем трубопроводе.

В процессе очистки воды шлам собирается в конусных отстойниках и шламосборниках. После открытия электроприводных задвижек на этих емкостях шлам удаляется и поступает  в дозирующую емкость шнекового обезвоживателя осадка -9.

В обезвоживателе шлам отжимается до влажности 80% и утилизируется, а отжатая вода возвращается обратно в первичный отстойник -2.

Технологический процесс работы станции очистки сточной воды ОСМ-ОЗОН отображается на сенсорном дисплее оператора.
Управление процессом работы станции производится с сенсорного дисплея.

Основные технологические характеристики станции ОСМ-ОЗОН

Наименование загрязняющих веществ Концентрация в исходной воде, мг/литр ПДК на выходе, мг/л
БПКполн 4500,0 5,0
ХПК 18000,0 50,0
Взвешенные вещества 14000,0 3,0
Поверхностно-активные вещества(ПАВ) 18,0 0,5
Нефть и нефтепродукты 150,0 0,05
Жиры 600,0 2,0

Технические характеристики типовых станций очистки сточной воды серии «ОСМ-ОЗОН»:

Параметры ОСМ-50 ОЗОН ОСМ-100 ОЗОН ОСМ-200 ОЗОН ОСМ-300 ОЗОН ОСМ-400 ОЗОН ОСМ-500 ОЗОН
Часовая производительность станции, м3/час 2,1 4,2 8,4 12,6 16,8 21,0
Суточная производительность станции, м3/сутки 50,0 100,0 200,0 300,0 400,0 500,0
Неравномерность производительности станции, м3/час от 1,0 до 2,1 от 2,1 до 4,2 от 4,2 до 8,4 от 6,3 до 12,6 от 8,4 до 16,8 от 10,0 до 21,0
Объём первичного отстойника, м3 3,5 7,0 14,0 21,0 28,0 35,0
Объём контактной емкости, м3 3,5 7,0 14,0 21,0 28,0 35,0
Объём вторичного отстойника, м3 2,5 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0
Объём контактного реактора вторичного озонирования, м3 3,5 7,0 14,0 21,0 28,0 35,0
Установленная мощность электрооборудования, кВт 12,0 22,0 26,0 28,0 34,0 40,0
Габаритные размеры станции, не более (длина х ширина х высота), м 12х2,45х5 12х4,9х5 12х9,8х5 12х14,7х5 12х19,6х5 12х24,5х5
Количество блок модулей, шт(ДхШхВ) 2шт 12х2,45х2,5 4шт 12х2,45х2,5 8шт 12х2,45х2,5 12шт 12х2,45х2,5 16шт 12х2,45х2,5 20шт 12х2,45х2,5
Вес брутто (в транспортном состоянии), т 7 14 28 34 56 70

Ниже приведен перечень типовых станций очистки с квазанием технических параметров, стоимости оборуования и дополнительных услуг. В соответствии с техническим заданием Заказчика Производственное предприятие «АМАК» спроектирует и изготовит станцию комплексной очистки воды любой необходимой производительности.

Цены на станции очистки сточных вод серии «ОСМ-ОЗОН»

Параметры ОСМ-50 ОЗОН ОСМ-100 ОЗОН ОСМ-200 ОЗОН ОСМ-300 ОЗОН ОСМ-400 ОЗОН ОСМ-500 ОЗОН
Часовая производительность станции, м3/час 2,1 4,2 8,4 12,6 16,8 21,0
Суточная производительность станции, м3/сутки 50,0 100,0 200,0 300,0 400,0 500,0
Срок изготовления, недель от 5 от 5 от 7 от 7 от 8 от 8
Цена типовой станции «ОСМ-ОЗОН», тыс руб 3 700,0 5 360,0 9 240,0 12 200,0 15 100,0 17 600,0
Стоимость услуг по шефмонтажу(без командировочных и транспортных расходов), тыс руб 100,0 150,0 195,0 240,0 300,0 360,0
Стоимость монтажных работ (без командировочных и транспортных расходов), тыс руб 405,0 575,0 740,0 900,0 1 125,0 1 350,0
Стоимость технологической отладки (без командировочных и транспортных расходов), тыс руб 160,0 200,0 300,0 325,0 375,0 450,0
Стоимость ввода в эксплуатацию (без командировочных и транспортных расходов), тыс руб 200,0 300,0 300,0 450,0 450,0 600,0
Читайте также  Реле регулятор давления воды для насоса

Источник: http://amak-llc.ru/tags/ochistka-stochnyh-vod-metallurgicheskih-predpriyatiy

Очистка сточных вод промышленных предприятий | Агростройсервис

Вода является основой для формирования экосистемы. Это фундамент, который создает среду для обитания и роста микроорганизмов, растений, животных. Увеличение числа и площади городов, развитие энергетики, отрасли животноводства, а также естественные потребности населения приводят к стремительному росту потребления жидкости.

Большое количество потребляют химическая и целлюлозно-бумажная отрасли промышленности, а также черная и цветная металлургия. Большая часть стоков в последствие сбрасывается в водоемы.

Производственные (промышленные) сточные воды

Серьезную угрозу представляют разнообразные химические вещества, повсеместно применяемые в современном производстве. Регулярное развитие производственных процессов проблему загрязненности делает глубже, оно приводит к изменению строения стоков, что вызывает необходимость в разработке новых и улучшению действующих методик чистки.

Замкнутый водооборотный цикл способен решить этот вопрос. Но это требует дополнительных разработок уникальных схем и аппаратов, а так же больших финансовых затрат. Перспективным направлением в изобретении новых технологий считается разработка деструктивных способов.

В их основе лежит глубокое превращение органических веществ.

Окислительно-восстановительные реакции, активированные различными физико-химическими реагентами, позволяют обеспечивать полное разрушение трудно окисляемых органических материалов и переводить их в легкоокисляемые соединения.

Существует два главных направления изучения и развития процесса обеззараживания стоков:

  1. Разработка принципиально новых приемов глубокой очистки с использованием физико-химических способов и сочетания их с биологической.
  2. Разработка приемов доочистки, обеспечивающих повышение эффективности существующих методов удаления загрязнений.

Промышленные стоки состоят из отработанных растворов, производственных и промывных вод, жидкостей охлаждающих систем, химводоочистки от мытья оборудования и производственных помещений, а также от очистки и транспортировки отходов.

Из-за большого разнообразия содержащихся в них загрязнений актуальным является выделение и анализ групп, состав которых определяет необходимость и эффективность применения коагулянтов и флокулянтов. Концентрация, как и состав загрязнений на всех предприятиях различный.

Он зависит от вида промышленности и режима работы, частоты залповых сбросов и потребления воды на любые нужды, вида сырья и способов утилизации отходов.

Стоки разделяют по видам загрязнений:

  • предприятий тяжелой металлургической промышленности и производств минеральных удобрений;
  • пищевой, микробиологической и целлюлозно-бумажной промышленности;
  • нефтехимической и фармацевтической промышленности.

По общему содержанию загрязняющих компонентов производственные сточные воды делятся на слабо концентрированные – до 500мг/л, средне концентрированные – от 500 до 5000 мг/л, концентрированные – от 5 000 до 30 000мг/л, высоко концентрированные – более 3 0000мг/л.

С учетом области и технологии применения коагулянтов и флокулянтов выделяют два класса сточных вод:

  • с твердой дисперсной фазой;
  • с жидкой дисперсной фазой.

В отдельные группы выделены стоки, которые кроме дисперсных твердых, или жидких загрязнений дополнительно содержат поверхностно-активные и растворенные ионогенные вещества. 

Особенности образования промышленных стоков

Характеризуются широким разнообразием загрязнителей, которые находятся во взвешенном или растворенном состоянии.

Они образуются во многих технологических процессах, при охлаждении аппаратов, или при транспортировании сырья и т.д. Состав зависит от компонентов, промежуточных изделий и продуктов, выпускаемой продукции, состава исходной водопроводной воды и сырья, местных условий и так далее. Он имеет большой диапазон колебаний физико-химических показателей.

Это требует индивидуального подхода при выборе способа их очистки. В случае применения на предприятии оборотного водоснабжения, количество производственных грязных жыдкостей снижается, а кол-во загрязняющих веществ увеличивается. Сточные воды образуются в результате работы столовых, прачечных и душевых.

Расход зависит от режима работы предприятия, от технологических процессов и от количества рабочих на данном предприятии.

При проектировании необходимо учитывать не только суточное количество стоков, но так же и режим их поступления по часам в сутки (часовой график притока).

На ряде производств происходят залповые поступления высококонцентрированных и высокотоксичных стоков, при этом частота сброса может быть один раз за смену, в сутки, в неделю.

Следует учитывать графики суточного колебания состава сточных вод по основным физико-химическим показателям и по специфическим загрязняющим компонентам (поверхностно-активным, токсичным, ядовитым и радиоактивным веществам).

Особенность технологии различных производств требует в ряде случаев учитывать режим притока сточных вод не только в течение суток, но и по месяцам или сезонам года. В основном это спиртовые, сахарные, консервные и первичного виноделия заводы.

Методы очистки промышленных стоков

Сейчас применяются самые разнообразные способы. Но самое главное место отведено биологическим, так как это деструкция чуждых соединений, осуществляемая реагентным или безреагентным способом.

Значительная часть углерода органических соединений в результате такой деструкции переводится в углекислоту и в живые клетки бактерий, которые сами по себе уже безвредны и часто даже полезны окружающей среде, так как могут быть источником всех питательных элементов, необходимых почве.

Важно, что биологическая очистка происходит при небольших затратах энергии на массовую единицу удаляемых веществ. С развитием технологий производства и внедрением новых процессов требования к очистке регулярно повышают.

Современные технологии обеспечивают удаление биогенных элементов и полностью решают проблему утилизации осадков. Извлечение загрязнений обычно представляет собой комбинацию двух основных вариантов обработки:

  • без изменения первоначальной химической структуры;
  • с изменением первоначальной химической структуры.

Экономическое сравнение методов химического и биологического окисления чаще бывает в пользу последнего, так как оно характеризуется более низкими энергетическими затратами, которые возрастают при физико-химическом окислении. При создании схемы очистки сточных вод химического предприятия необходимо предусмотреть доочистку после прохождения физико-химической обработки.

Одним из эффективных путей уменьшения количества промышленных стоков, сбрасываемых в водоемы, является повторное использование отработанных сточных вод после их очистки на тех же технологических операциях, или для производственных нужд в других цехах данного предприятия.

Не менее эффективно уменьшение расхода воды на единицу обрабатываемого сырья, или выпускаемой продукции. Для усреднения качественного состава, а также снятия пиковых нагрузок часто применяют усредняющие емкости. Они оборудуются перемешивающими устройствами и насосными установками для перекачки стоков на очистку.

Помимо биологического могут применяться механические, физические, физико-химические, электро осаждение и другие способы.

Очистка сточных вод гальванических производств

Наиболее совершенным и действенным способом является физико-химическая очистка. Все методы делят на четыре основные группы:

  • основанные на выделении примесей;
  • основанные на превращении;
  • деструкции примесей;
  • биохимические.

Первый способ основан на выделении примесей и протекает без изменения физико-химических свойств веществ. Он осуществляется: отстаиванием, процеживанием, флотацией, фильтрованием. Особая роль в этой группе принадлежит мембранной технологии: микрофильтрации, ультрафильтрации, обратному осмосу, диализу.

Им отдается предпочтение при разработке малоотходных технологических процессов с замкнутыми системами водопользования, например: линий никелирования, хромирования, кадмирования. Они позволяют получать условно-чистую воду, пригодную для повторного использования в технологии. Методы второй группы основаны на физико-химическом превращении веществ в менее токсичные или легко извлекаемые.

Она включает в себя реагентную обработку, электролиз, озонирование, хлорирование, ионный обмен. На основе этих способов могут быть реализованы как прямоточные, так и оборотные системы водопользования.

Биохимические методы составляют особую группу, основанную на окислении загрязнений, чаще всего органического характера. Окончательный выбор технологии очистки стоков гальванических производств решается на основании технологических и экономических требований, т.е. технико-экономического анализа.

Все технологические системы водопользования гальванических предприятий могут быть разделены на прямоточные, оборотные, замкнутые, основанные на глубокой очистке и повторном использовании воды в процессе.

В случае выделения и утилизации загрязняющих солей, технология относится к малоотходным или безотходным. Как уже отмечалось ранее, малоотходные и безотходные технологии подразумевают, помимо возврата очищенной воды, выделение и утилизацию ценных примесей. Решение такой задачи на централизованных очистных станциях осложняется многокомпонентностью загрязняющих веществ, утилизация которых затруднительна, а иногда и практически невозможна.

Локальные очистные сооружения промышленных предприятий (лос)

Предназначены для предотвращения сброса промышленных сточных вод в коммунальные системы водоотведения и в конечном итоге на сооружения биоочистки, для обеспечения деструкции трудно окисляемых или не окисляемых загрязнений.

Для очистки от различных видов растворенных органических и неорганических веществ используются физико-химические методы, такие как адсорбция, мембранная сепарация, ионный обмен. Химические — восстановление, реагентное осаждение. ЛОС обычно базируются на физико-химических методах.

Преимуществами этих методов являются:

  • возможность очистки среды до требуемых показателей практически от всех видов загрязнений, различающихся как по химическому, так и по фазово-дисперсному составу;
  • высокая эффективность очистки как в непрерывном, так и в периодическом режиме работы, быстрота и простота вывода системы промышленных очистных сооружений на заданные технологические параметры;
  • технологическая гибкость системы при изменении показателей или требований к качеству очистки;
  • возможность полной автоматизации и диспетчеризации технологического процесса.

Источник: http://acs-nnov.ru/ochistka-stokov-predpriyatij.html

Водоснабжение предприятий и очистка сточных вод

Система водоснабжения включает комплекс сооружений и устройств для забора воды из источника водоснабжения, её очистки, хранения, подачи и распределения между потребителями.

На металлургических заводах применяют прямоточное, последовательное и оборотное водоснабжение.

Читайте также  Охранная зона скважины питьевой воды

Поэтому имеются водоводы свежей технической воды, оборотной или повторно используемой воды, производственного (технического) водоснабжения, снабжения питьевой водой и пожарного водоснабжения (объединенного с производственным или питьевым водоснабжением).

При прямоточном водоснабжении отработанная вода после очистки и охлаждения сбрасывается в водоём, из которого была взята.

Последовательное водоснабжение предусматривает повторное использование воды рядом потребителей с учетом их требований к качеству воды.

В оборотных циклах водоснабжения вода подвергается очистке от взвешенных в ней веществ и охлаждению и снова используется. Свежая вода потребляется только для компенсации потерь, составляющих порядка 5% от количества воды, находящейся в обороте. Очистка воды производится в отстойниках или гидроциклонах, а также аппаратах тонкой очистки (фильтрах), охлаждение — в прудах охладителях, брызгальных бассейнах, в башенных и вентиляторных градирнях.

Охлаждение воды в системах оборотного водоснабжения

Тип и размеры охладителей воды принимают в зависимости от требуемого расхода воды, расчётной температуры охлаждения, требований технологического процесса и ряда других факторов.

Пруды охладители и брызгальные бассейны применяют при невысоких требованиях к охлаждению воды: разница температур охлаждаемой и охлаждённой воды не более 5-10 °С.

В системах оборотного водоснабжения, требующих устойчивого охлаждения воды, применяют башенные градирни с капельными или плёночными оросителями. Движение охлаждающего воздуха навстречу охлаждаемой воде из оросителей в градирнях башенного типа происходит за счёт естественной тяги, разница температур охлаждаемой и охлаждённой воды не более 5-12 °С.

Вентиляторные градирни применяют при необходимости устойчивого и глубокого охлаждения воды. Отличаются вентиляторные градирни от башенных отсутствием вытяжных башен. Движение охлаждающего воздуха навстречу охлаждаемой воде организуется с помощью вентиляторов.

В градирнях этого типа разница температур охлаждаемой и охлаждённой воды составляет 10-15 °С. В вентиляторных градирнях осуществляется автоматическое поддержание температуры охлаждённой воды на заданном уровне путём изменения производительности вентиляторов.

Подача воды потребителям

Свободный напор воды у абонента, складывающийся из геометрической высоты подачи воды, потерь напора в сети водопровода и остаточного напора на излив воды, колеблется от 0,13-0,2 МПа на ТЭЦ-ПВС до 2 МПа на охлаждении кислородных фурм.

Количество подаваемой на металлургический завод свежей технической воды складывается из суммы всех безвозвратных потерь воды и количества сбрасываемых в водоёмы сточных вод. Безвозвратные потери воды имеют место в процессе производства, в охладительных устройствах, за счёт фильтрации через грунт, а также со шламом.

Подача воды потребителям осуществляется насосными станциями, которые на металлургических заводах делят на три категории.

К первой категории относятся насосные станции (или группы насосов), подающие свежую воду, воду для нужд пожаротушения и основным потребителям: на охлаждение высокотемпературных агрегатов (доменные и сталеплавильные печи), на ТЭЦ-ПВС, газоочисткам доменных и сталеплавильных цехов, к вращающимся печам огнеупорного производства. Ко второй категории — подающие воду прокатным цехам, кислородным и компрессорным станциям, аглофабрикам, огнеупорным и метизным производствам. К третьей группе — подающие воду ремонтным цехам и другим абонентам, имеющим вспомогательное значение.

Очистка сточных вод

Сточные воды металлургических заводов содержат окислы железа, оксиды кальция и магния, углерод, сульфаты, масла, хлориды и другие вещества. Для механической очистки сточных вод в составе очистных сооружений используют различные решетки.

При производительности станции для очистки сточных вод, превышающей 100 м3/сутки, устанавливают специальные песколовки, представляющие собой песчаные фильтры, улавливающие твердые частицы. Отстаивание сточных вод производится в отстойниках.

Так как скорость движения воды мала из-за большого поперечного сечения отстойника, твёрдые частицы под действием гравитационных сил выпадают в осадок и удаляются в виде шламов (обводненный осадок).

Биологическую очистку сточных вод осуществляют при помощи биологических фильтров,в которых сточные воды фильтруются через крупнозернистый материал, покрытый биологической плёнкой, образованной колониями аэробных микроорганизмов, при этом происходит окисление находящихся в очищаемой воде органических веществ.

Сточные воды с повышенной кислотностью или щёлочностью перед отводом в канализацию населённого пункта или в водоём подлежат нейтрализации. Для нейтрализации допускается смешение кислых и щелочных вод, введение реагентов или фильтрование сточных вод через нейтрализующие материалы. Обеззараживание сточных вод производится жидким хлором или гипохлоридом натрия. Концентрация активного хлора в обеззараживаемой воде поддерживается на уровне от 3 до 10 г/м3.

Источник: https://metallurgy.zp.ua/vodosnabzhenie-predpriyatij-i-ochistka-stochnyh-vod/

Глава 1. Металлургическая промышленность как источник загрязнения ос

Введение

ВРоссии источником интенсивногозагрязнения окружающей среды являются,в ряду прочих, предприятия металлургическойотрасли.Крупнейшие металлургическиезаводы России — это, как правило,градообразующие предприятия. При этомметаллургические предприятия из-засвоего устаревшего оборудования являютсяглавными источниками загрязнения.Особенностьюотечественного металлургическогопроизводства является негативноевоздействие на все составляющиеокружающей среды.

Это загрязнение почвпо причине массового складированияотходов, сброс недостаточно обработанныхпроизводственных вод в естественныеводоемы, а также выбросы в атмосферубольшого количества вредныхвеществ.Сложившаяся ситуация требуетпоиска новых путей и подходов к решениюэкологических проблем, связанных спромышленным производством.

Очевидно,что это должен быть целый комплексорганизационных и технических мероприятий,направленных на предотвращение илисущественное снижение неблагоприятноговоздействия производственной деятельностина окружающую среду и, как следствие,на здоровье человека.Тем не менее,российские металлурги в силу своихвозможностей начали предпринимать мерыдля охраны природы, сокращения вредныхвыбросов в атмосферу и водоемы.

Дляулучшения экологии металлургическимкомбинатам, прежде всего, необходимопровести техническую реконструкциюпроизводства, заменить устаревшееоборудование, построить новые очистныесооружения.

Вданной работе рассматривается негативноевлияние металлургического комплексана окружающую среду. Также содержитпредложение по уменьшению выбросоввредных веществ в атмосферу.

1.1. Выбросы вредных веществ в атмосферу

Основнымизагрязняющими веществами поступающимив атмосферу от мартеновских печейявляются газообразные продукты сжиганиятоплива. Значительными являются выбросыпыли ,основная составляющая которыхоксид железа. Наибольшее пылевыделение- при погрузочно-разгрузочных работах,пыли и газов — при обжиге известняка ипроизводстве стального проката.

Привыплавке одной тонны стали, в атмосферувыбрасывается 0,04 тонны твердых частиц,0,03 тонны оксидов серы и до0,05 тонны оксидауглерода, а также в небольших количествахтакие опасные загрязнители, как марганец,свинец, фосфор, мышьяк, пары ртути. Впроцессе производства в атмосферувыбрасываются парогазовые смеси,состоящие из фенола, формальдегида,бензола, аммиака и других токсичныхвеществ.

Основными вредными примесямипирогенного происхождения являются:

1.Оксидуглерода. Получается при неполномсгорании углеродистых веществ. В воздухон попадает в результате выбросовпромышленных предприятий. Ежегодноэтого газа поступает в атмосферу неменее 1250 млн. т. Оксид углерода являетсясоединением, активно реагирующим ссоставными частями атмосферы, способствуетповышению температуры на планете исозданию парникового эффекта.

2.Сернистый ангидрид. Выделяется в процессесгорания серосодержащего топлива илипереработки сернистых руд (до 170 млн. т.в год).

3.Серный ангидрид. Образуется при окислениисернистого ангидрида. Конечным продуктомреакции является аэрозоль или растворсерной кислоты в дождевой воде, которыйподкисляет почву, обостряет заболеваниядыхательных путей человека.Пирометаллургические предприятияцветной и черной металлургии, а такжеТЭС ежегодно выбрасывают в атмосферудесятки миллионов тонн серного ангидрида.

Борьбас пылегазовыми выбросами в чернойметаллургии требует больших капитальныхи экспулатационных затрат и осложняетсятем, что выбросы образуются на всехстадиях металлургического передела изачастую носят неорганизованныйхарактер.

1.2. Промышленные стоки на предприятиях черной металлургии

Чернаяметаллургия является одним из крупнейшихпотребителей воды.

Из общего количестваводы, потребляемой предприятиями изисточников, до 10-15 % составляют безвозвратныепотери, связанные с испарением икаплеуносом в системах оборотноговодоснабжения, приготовлением химическиочищенной воды, потерями в технологическихпроцессах и др.

Остальная вода послеиспользования возвращается в водоем ввиде сточных вод..

Сточные воды образуютсяпри обогащении руд, очистке технологическихгазов и аспирационного воздуха,гидротранспортировке различной пыли,золы и других материалов, грануляциишлаков охлаждения прокатного оборудования,отделке проката, разливке чугуна исплавов, а также при охлаждении доменныхи мартеновских печей, конверторов и др.Доля водопотребления и водоотведениясоставляет: на охлаждение оборудования- 49%, очистку газов и воздуха — 26%, обработкуи отделку металла — 12%, гидравлическуютранспортировку отходов производства- 11%, прочие нужды — 2%

Нефтьи нефтепродукты,к которым также относятся смазочныемасла (смазочно-охлаждающие жидкостиСОЖ), входящие в состав промышленныхстоков металлургической промышленности, насовременном этапе являются основнымихимическими загрязнителями внутреннихводоемов, вод и морей, Мирового океана.Общая масса нефтепродуктов, попадающаяежегодно в моря и океаны, оценивается,в 6,1 млн. т.

Попадая в водоемы, они создаютразные формы загрязнения: плавающую наводе нефтяную пленку, котораявзаимодействует с естественнойповерхностной пленкой, увеличивая еетолщину и образуя квазиравновеснуюсистему; растворенные или эмульгированныев воде нефтепродукты; осевшие на днотяжелые фракции и т.д.

При этом изменяетсязапах, вкус, окраска, поверхностноенатяжение, вязкость воды, уменьшаетсяколичество кислорода, появляются вредныеорганические вещества, вода приобретаеттоксические свойства и представляетугрозу не только для человека. Степеньвоздействия нефтепродуктов на воднуюсреду определяется, прежде всего, ихсоставом.

В высокомолекулярных фракцияхнефти содержится до 5% серы, 1% азота икислорода, а также различныекомплексообразующие металлы. 

Напредприятиях металлургическойпромышленности одной из основныхкатегорий сточных вод являютсямаслосодержащие стоки.

По концентрацииосновного загрязнителя (масла) ониделятся на малоконцентрированные(образуются при промывке металлическихизделий после термической обработки)и концентрированные (отработанныесмазочно-охлаждающие жидкости СОЖ +отработанные моющие растворы ПАВ,образующие стойкие эмульсии типа «маслов воде»). Основноеколичество концентрированныхмаслоэмульсионных сточных вод,образующихся в процессе металлообработки,сбрасывается в виде отработанных СОЖ.

Источник: https://StudFiles.net/preview/2015352/

Химическая очистка сточных вод

Технологические циклы производства химических, металлургических, предприятий энергетики и оборонного комплекса используют, кроме основных материалов и сырья и обычную воду, играющую большую роль в технологии производства продукции.

Большие объемы пресной воды, применяемые для приготовления растворов реагентов и в качестве вспомогательных операций охлаждения, имеют в своем составе просто огромное количество химических примесей и добавок, делающих такую воду опасной даже в виде промышленных стоков.

Читайте также  Как сберечь воду на земле

Проблему очистки таких вод, их использование в дальнейшем технологическом цикле или сброса в систему общей канализации сегодня вполне справляется оборудование химической очистки сточных вод, обеспечивающее не только подготовку воды к стандартам бытовых стоков, но и даже приводя очистку до норм очищенной пресной воды, пригодной для технического использования.

Основные методы химической очистки  стоков
Нейтрализация промышленных стоков
Технологии нейтрализации жидких отходов
Химическая нейтрализация стоков
Очистка при помощи добавления реагентов
Метод окисления сточных вод
Высокотехнологичные методы химической очистки

Основные методы химической очистки промышленных стоков

Химические методы проведения очистки промышленных стоков сегодня используются  в основном для связывания и удаления из объема технической воды опасных химических элементов и приведения основных параметров таких стоков к нормам, позволяющим в дальнейшем провести обычную биологическую очистку.

Буквально в процессе такой очистки используются основные типы химических реакций:

  • Нейтрализация опасных соединений и элементов;
  • Окислительная реакция;
  • Реакция восстановления химических элементов.

В технологическом цикле очистных сооружений промышленных предприятий химическая очистка применима:

  • Для получения очищенной технической воды;
  • Очистке стоков производства от химических соединений перед сбросом в канализацию для дальнейшей биологической очистки;
  • Извлечения ценных химических элементов для дальнейшей переработки;
  •  При проведении доочистки воды в отстойниках для сброса в открытые водоемы.

Химическая очистка сточных вод перед выбросом стоков в канализацию общего назначения, позволяет существенно повысить безопасность и ускорить процесс биоочистки.

Нейтрализация промышленных стоков

Большинство промышленных предприятий использующих химическую очистку промышленных стоков наиболее часто используют в своих очистных сооружениях и комплексах средства нейтрализации кислотных и щелочных показателей воды до приемлемых для дальнейшей обработке уровня кислотности 6,5– 8,5 (рН). Снижение или наоборот, повышение уровня кислотности стоков позволяет в дальнейшем использовать жидкость для технологических процессов поскольку такой показатель уже не является опасным для человека.

Доведенная до такого показателя воды может быть использована для технологических нужд предприятий, на вспомогательных производствах или для дальнейшей очистки с применением биологических средств.

Важно, что нормализация химическим путем воды проводимая на предприятиях эффективно обеспечивала нейтрализацию кислот и щелочей, растворенных в стоках, и не допускала их попадание в грунт и водоносные слои. 

Превышение количества показателей кислот и щелочей в сбрасываемых отходах ведет к ускорению старения оборудования, коррозии металла трубопроводов и запорной арматуры, растрескиванию и разрушению железобетонных конструкций фильтровальных и очистительных станций.

В дальнейшем для нормализации кислотно-щелочного баланса отходов в отстойниках, резервуарах и на полях фильтрации необходимо больше времени на проведение биологической очистки на 25-50% времени больше чем нейтрализованных стоков.

Промышленные технологии нейтрализации жидких отходов

Проведение мероприятий химической очистки жидких отходов методом нейтрализации связана с выравниванием необходимого показателя уровня кислотности определенного объема сточных вод. Основными технологическими процессами, задействованными в нейтрализации, выступают:

  • определение уровня загрязнений химическими соединениями стоков;
  • расчет дозировки химических реагентов, необходимых для нейтрализации;
  • осветление воды до необходимого уровня норм для жидких отходов.

Подбор оборудования средств очистки, его расположение, подключение и работа зависит, прежде всего, от уровня загрязнения и необходимых объемов очистки сбросов.

В отдельных случаях для этого достаточно мобильных установок химической очистки, обеспечивающих очистку и нейтрализацию относительно небольшого количества жидкости из накопителя предприятия. А в отдельных случаях требуется применение постояннодействующей установки химической очистки и нейтрализации.

Основным видом технологического оборудования для таких станций выступает установки проточной очистки или контактного типа. Обе установки позволяют обеспечить:

  • контроль уровня загрязнения;
  • возможность использования в технологии схемы взаимной нейтрализации кислотного и щелочного компонентов;
  • возможность использования естественного процесса нейтрализации в технологических водоемах.

Технологические схемы химической очистки методом нейтрализации должны обеспечивать возможность изъятия или удаления из резервуаров очистки твердых, нерастворимых частиц осадка.

Вторым важным моментом работы очистительных установок выступает возможность своевременной корректировки необходимого количества и концентрации реагентов для реакции, в зависимости от уровня загрязнения.

Обычно в технологическом цикле применяется оборудование, имеющее несколько накопительных резервуаров, позволяющих обеспечить своевременный прием, хранение, смешивание и сброс стоков, доведенных до необходимой кондиции.

Химическая нейтрализация стоков смешиванием кислотной и щелочной составляющих

Использование метода нейтрализации стоков путем смешивания кислотных и щелочных составляющих позволяет, проводить контролируемую реакцию нейтрализации без использования дополнительных реагентов и химикатов.

Контроль количества сбрасываемых сточных вод кислотного и щелочного составов позволяет своевременно проводить операции по аккумулированию обеих составляющих и дозирование при смешивании. Обычно для непрерывной работы очистных сооружений такого вида используется суточный объем сбросов.

Каждый из видов отходов проверяется и в случае необходимости доводится до необходимой концентрации путем добавления объема воды или определения объема пропорции для реакции очистки. Непосредственно на установке очистки это проводится в накопительных и регулирующих резервуарах станции.

Использование данного метода требует правильного химического анализа составляющих кислотной и щелочной составляющей, проведение залповой или многоступенчатой реакции нейтрализации. Для небольших предприятий использование такого метода может быть проведено как в локальных очистительных сооружениях цеха или участка, так и при помощи очистных предприятия в целом.

Очистка при помощи добавления реагентов

Метод очистки жидких отходов реагентами применяется в основном для очистки вод содержащих большое количество загрязнений одного вида, когда нормальное соотношение щелочной и кислотной составляющей в воде значительно в одну из сторон.

Чаще всего это необходимо когда загрязнение имеет ярко выраженный вид и очистка методом смешивания результатов не дает или же попросту из-за повышенной концентрации нерациональна. Единственным и наиболее надежным методом нейтрализации в таком случае выступает метод добавления реагентов – химикатов, вступающих в химическую реакцию.

В современных технологиях такой метод чаще всего используется для кислых сточных вод. Самым простым и эффективным методом нейтрализации кислоты обычно выступает использование местных химикатов и материалов. Простота и эффективность метода заключается в том, что отходы, например, доменного производства отлично нейтрализуют загрязнение серной кислотой, а шлак с тепловых электростанций и централей часто используется для добавления в резервуары с кислотными сбросами.  

Использование местных материалов позволяет значительно удешевить процесс очистки, ведь шлак, мел, известняк, доломитовые породы отлично нейтрализуют большое количество сильнозагрязненных стоков.

Отходы доменного производства и шлак с тепловых электростанций и централей не требует дополнительной подготовки, кроме измельчения, пористая структура и наличие в составе многих соединений кальция, кремния и магния позволяют применять материалы без предварительной обработки.

Мел, известняк и доломит, используемые в качестве реагентов, в обязательном порядке проходят подготовку и измельчение. Кроме того, для очистки в некоторых технологических циклах используется подготовка жидких реагентов, например, с использованием извести и аммиачного раствора воды. В дальнейшем, аммиачная составляющая отлично помогает при процессе биологической очистки воды.

Метод окисления сточных вод

Метод окисления сточных вод дает возможность получать безопасные по своим характеристикам токсичности сточных вод в опасных химических производствах. Чаще всего окисление используется для получения стоков, которые не требуют дальнейшего извлечения твердых частиц, и могут быть сброшены в общую систему канализации. В качестве добавок используются окислители на основе хлора, это сегодня самый популярный материал для очистки.

Материалы на основе хлора, натрия и кальция озон и пероксид водорода используются в многоступенчатой технологии очистки стоков, при которой каждый новый этап позволяет значительно снижать токсичность, связывая опасные токсические вещества в нерастворимые соединения.

Установки окисления, имеющие многоступенчатые системы очистки делают этот процесс относительно безопасным, но применение таких токсичных окислителей, как хлор постепенно вытесняется более безопасными, но не менее эффективными методами окисления стоков.

Высокотехнологичные методы химической очистки

К высокотехнологическим методам очистки стоков, относятся методы, использующие в своем технологическом цикле новые разработки, позволяющие при помощи специфического оборудования обеспечить очистку от вредных и ядовитых примесей широкого спектра загрязнителей.

Наиболее прогрессивным и перспективным методом очистки выступает метод озонирования стоков. Озон, при попадании в сточные воды воздействует как на органические так и на неорганические вещества, проявляя при этом широкий спектр действия. Озонирование сточных вод позволяет:

  • обесцветить жидкость, значительно повысив ее прозрачность;
  • проявляет обеззараживающий эффект;
  • практически полностью устраняет специфические запахи;
  • устраняет сторонние привкусы.

Озонирование применимо при загрязнении воды:

  • нефтепродуктами;
  • фенолами;
  • сероводородными соединениями;
  • цианидами и производными от них веществами;
  • канцерогенными углеводородами;
  • уничтожает пестициды;
  • обезвреживает поврехностно-активные вещества.

Вдобавок к этому практически полностью уничтожаются опасные микроорганизмы.

Технологически озонирование как метод очистки может быть реализован как в локальных очистных установках, так и в стационарных станциях очистки.

Использование различных методов химической очистки сточных вод приводит к снижению вредных и опасных для человека и экосистем выбросов веществ от 2 до 5 раз, и сегодня именно химическая очистка позволяет добиться наиболее высокой степени очистки воды.

Источник: https://vodoprovodnaya.ru/ochistka-stochnyih-vod/himicheskaya-ochistka-stochnih-vod

Понравилась статья? Поделить с друзьями: