Разработка систем замкнутого водоснабжения на различных химических производствах

Процесс окисления осуществляется при температуре 300° С, условной продолжительности контакта 0,9 с, линейной скорости 1,6 м/с. Очищенный конденсат имеет ХПК 50—100 мг/л и рН = 6,5-7,5.

Полученный в процессе очистки конденсатов этиленгликоль содержит 99,6% основного продукта, 0,2% 1,4-бутандиола, 0,2% неидентифицированных примесей, 0,001% влаги; он используется для синтеза полиэфиров.

mg width=410 height=344 src="images/referats/18269/image004.jpg">

Рис. 4. Принципиальная схема очистки сточных вод и газовых выбросов производства сложных полиэфиров дива

2.3 Организация оборотных и бессточных технологических процессов на гальваническом производстве

Одним из обязательных условий совершенствования действующих очистных сооружений гальванического производства является создание систем оборотного водопользования. В результате достигается соблюдение принципов рационального природопользования: сохранение водных ресурсов, предотвращение поступления токсичных веществ в окружающую среду и т.п. Кроме того, снижения природопотребления можно достичь за счет внедрения технических решений, позволяющих выполнять поставленные задачи при снижении материалоемкости и энергопотребления. [С.А. Смирнов, М.М. Запарий. Оборотное водопользование ПМЗР гальванического участка / ЭКип России, февраль 2002 г., с. 20-22.]

Для создания систем оборотного водопользования на конкретном предприятии необходимо провести анализ гальванического производства и систем очистки сточных вод, что позволит выявить объекты излишнего водопотребления и несовершенство технологических процессов.

Для организации оборотного водопользования на Первом московском заводе радиодеталей была разработана и внедрена новая технология практически безреагентной очистки сточных вод, которая позволяет использовать очищенную воду для нужд гальванического производства.

В гальваническом цехе Первого московского завода радиодеталей выполняют цинкование, никелирование, серебрение и покрытие изделий сплавом олово-висмут. В связи с небольшим объемом работ концентрации олова и висмута в сточных водах много ниже ПДК для вод, используемых в оборотном водопользовании. В процессе серебрения применяется беспроточная промывка. Однако дополнительные операции (обезжиривание, травление, хроматирование) привносят в сточные воды нефтепродукты, медь, хром и другие загрязняющие вещества.

Ранее нейтрализация сточных вод осуществлялась известковым молоком с дальнейшим отстаиванием в горизонтальных отстойниках непрерывного действия. При нейтрализации стоков до рН = 8 ¸ 8,5 содержание ионов никеля в них снижалось с 40 — 50 до 5 — 15 мг/дм3 при ПДК 0,5 мг/дм3. Что же касается шестивалентного хрома, привносимого в сточные воды в процессе хроматирования цинковых покрытий, то очистка от него специально не проводилась.

Для обеспечения качественной очистки сточных вод и организации оборотного водопользования требовалось осуществить их очистку от хрома и создать условия для осаждения остальных тяжелых металлов.

Для восстановления шестивалентного хрома до трехвалентного было принято решение использовать существующий усреднитель кислотно-щелочных стоков в качестве своеобразного гальванокоагулятора, для чего в него засыпались железная стружка и коксовая крошка. При растворении железной стружки и образовании в стоках ионов двухвалентного железа шестивалентный хром восстанавливался до трехвалентного и дальнейшая очистка проводилась путем нейтрализации и отстаивания гидроокиси хрома в отстойниках периодического действия.

Для полного осаждения всех ионов тяжелых металлов, содержащихся в сточных водах гальванического производства, необходимо поддерживать рН среды в пределах 9,7 — 10,0, что осуществить на практике очень сложно. Как известно, гидратообразование никеля завершается при рН = 9,5, а при рН = = 10,4 ¸ 10,5 начинается растворение цинка и олова. Для сброса очищенной воды в канализационную сеть завода необходимо поддерживать рН в пределах 6,5 — 8,5, поэтому были приняты решения:

• для снижения концентрации никеля в сточных водах установить в гальваническом цехе в процессе никелирования ванну улавливания и в дальнейшем оснастить ее электролизером для выделения чистого никеля;

• использовать скопившийся и образующийся гальванический шлам в качестве сорбента и щелочного реагента;

• использовать существующие илоуплотнители в качестве отстойников периодического действия, оснастив их системой барботажа для перемешивания сточных вод с осадком;

• обрабатывать скопившийся в илоуплотнителях осадок с помощью флокулянта "Супер-флок А-100".

Проведенные мероприятия позволили очищать сточные воды гальванического производства без использования реагентов и дополнительных фильтров, а очищенную воду или сбрасывать в канализацию, или повторно использовать в гальваническом производстве на промывных операциях (ГОСТ 9.314-90).

Данная технология очистки сточных вод гальванического производства применялась на заводе в течение одного года.

Процесс очистки протекает достаточно интенсивно. Время очистки стоков от загрязнений до нормативных концентраций оборотной воды, не превышала 15 мин. Через 35 – 40 мин вода очищалась до такой степени, что ее можно было сбрасывать в канализацию. Характер процесса во многом определяется режимами барботирования.

Формирование осадка проводилось флокулянтом "Супер-флок А-100", который добавляли в количестве 0,5 % массы сухого осадка. В дальнейшем в сточные воды добавляли 1 г/м3 0,1 %-ного водного раствора флокулянта. При этом прозрачность воды составляла более 30 см, а концентрация взвешенных веществ находилась ниже предела обнаружения. Время полного осаждения составляет от 30 мин до 1 ч. При наличии двух отстойников периодического действия можно обеспечить бесперебойную подачу оборотной воды на промывные операции гальванического участка.

В результате проведенных мероприятий сокращается потребление воды на 80 — 85 %; снижается вероятность попадания токсичных веществ в окружающую среду; сокращается объем образующегося шлама; появляется возможность использовать в качестве реагентов отходы других производств и отказаться от значительных объемов химических реагентов. [С.А. Смирнов, М.М. Запарий. Оборотное водопользование ПМЗР гальванического участка / ЭКип России, февраль 2002 г., с. 20-22.]

В работе [ЭКИП с. 17-19 К.И. Крыщенко, В.Н. Дзегиленок, А.А. Неретин, А.Г. Антонов. Организация бессточных технологических процессов в гальваническом производстве/ ЭКиП России, декабрь 2003 г. с. 17-19] рассмотрены пути организации бессточных технологических процессов в гальваническом производстве.

Гальваническое производство представляет опасность с экологической точки зрения, так как сопровождается образованием газообразных, жидких и твердых отходов.

Попытки решить эту проблему путем укрупнения хорошо оснащенных гальванических производств, которые должны обслуживать предприятия в своем районе, не привели к желаемому результату. Разнообразие деталей и требований к покрытиям, невозможность "оторвать" гальванический цикл от термических, механических и других циклов не позволяют сосредоточить гальванические производства на нескольких предприятиях. Кроме того, технологии, заложенные в очистные сооружения, часто не позволяют в условиях постоянного ужесточения ПДК очистить промстоки до нужной степени или приводят к образованию вторичных загрязнений [Виноградов С.С., Яновская, В.В., Куликов В.Г. Пути создания экологически чистого гальванопроизводства // Теория и практика электроосаждения металлов и сплавов /Тез. докл. к зональной конф. Пенза: ПДНТП. 1988.].

 Скачать реферат