Разработка безотходных технологий при использовании природных вод

Наиболее часто встречающийся компонент солевых отложений — СаСО3. Предотвратить отложение карбонатов можно подкислением воды H2SO4 или НС1, ее рекарбонизацией, действием полифосфатов (NaPO3)6 и Na5P3O10, органических фосфатов и др. Для предотвращения (уменьшения) коррозии труб и теплообменного оборудования в воду добавляют ингибиторы коррозии полифосфаты, ингибиторы на основе хромато-цинковых с

месей и др. Для предупреждения обрастания оборудования бактериями воду в основном хлорируют (содержание Сl2 до 5 мг/л), а иногда озонируют.

Требования к качеству воды в системах водооборотных циклов устанавливают для каждого технологического процесса. Чаще всего во-дооборотные циклы используют для охлаждения. Специальные водо-оборотные системы, использующие очищенную воду в том же или другом технологическом процессе, применяют пока реже. Например, такие системы применяются в производстве ацетилена, при получении аммиака, в нефтехимической промышленности, при газификации сланцев и бурого угля и др.

Критерием эффективности водооборотного цикла на предприятии является коэффициент использования воды, равный отношению количества забираемой из источника свежей воды и сбрасываемой в водоем сточной воды.

Широкое внедрение водооборота в химико-технологические процессы, замена водяного охлаждения воздушным, а также совершенствование технологических процессов — основные мероприятия для сокращения потребления воды в химической промышленности.

Осуществление этих мероприятий позволило значительно сократить водопотребление в ряде основных производств, например на 1 т слабой азотной кислоты — с 10 до 0,3 м3, на 1 т серной кислоты — с 5,3 до 3,1 м3, на 1 т экстракционной фосфорной кислоты — с 77 до 3 м3 и т. д. Повторное использование воды в промышленном бессточном водоснабжении может достичь 97 %, что позволит резко сократить потребление свежей речной и артезианской воды.

Существенно повышает кратность циркуляции оборотных вод их комплексная подготовка — очистка от взвесей, реагентная обработка для уменьшения коррозии аппаратуры и подавления деятельности бактерий. В производство возвращаются и очищенные сточные воды. В производственном объединении «Киришинефтеоргсинтез», например, в водооборот возвращаются все стоки, а на уфимском и лисичанском нефтеперерабатывающих заводах — все нейтральные стоки.

В целом по стране потребление воды из природных источников составляет в среднем более 320 км3 в год, или 6 % возобновляемых ресурсов, а объем оборотной и повторно используемой воды в 1987 г. составил 264,2 км3, или 71 % от общего водопотребления на производственные нужды. Сброс загрязненных сточных вод в водоемы составил в 1987 г. 20,6 км3. В настоящее время в РФ ежегодная экономия забора свежей воды из природных источников за счет применения оборотного и последовательного водоснабжения превышает среднегодовой сток Волги [2].

3. Обоснование создания замкнутых систем водного хозяйства

3.1 Основные принципы создания замкнутых систем водного хозяйства

Экономически целесообразные технологические процессы обезвреживания сточных вод обеспечивают в лучшем случае удаление 90 -5% органических веществ, 20-40% - неорганических и практически не снижают содержание в них солей. Последнее обстоятельство приводит к тому, что в местах сброса сточных вод, вплоть до расчетных створов водопользования, на водотоках образуются неблагоприятные в экологическом отношении зоны. Остаточные загрязнения, отводимые с очищенными сточными водами, в условиях роста производства и соответствующего увеличения объемов сточных вод обусловливают необходимость увеличения количества свежей воды для разбавления последних, чтобы сделать их безопасными для людей, животных и всех объектов окружающей среды.

Опасность представляет сброс в водоемы с промышленными сточными водами остаточных количеств токсичных веществ, в том числе канцерогенных. Необходимо учитывать и тот факт, что в природных условиях малотоксичные и даже нетоксичные соединения могут превращаться в токсичные.

Как было указано выше, радикальным решением проблемы сохранения природных ресурсов, в том числе и водной среды, от влияния химической промышленности является создание и внедрение в промышленность безотходных и безводных технологических процессов. Под такими процессами понимают отдельное производство или совокупность производств, в результате деятельности которых исключается отрицательное воздействие на окружающую среду. По существу безотходная технология представляет собой сочетание организационно-технических мероприятий, технологических процессов и способов подготовки сырья и материалов, обеспечивающих комплексное использование сырья и энергии.

Если идеальная модель безотходного производства не может быть по каким-то причинам практически реализована в полной мере, то такая технология носит название малоотходной. Ранее при определении степени прогрессивности технологии в качестве решающих факторов принимались технические и экономические, теперь же основным должен являться экологический фактор. Несмотря на наличие образцовых достижений по совершенствованию технологии производства на отдельных производствах с целью охраны окружающей среды, в целом эта проблема разработана недостаточно, для массовой замены существующей технологии безотходной потребуются огромные капитальные вложения.

Отработанные воды можно отнести к основным отходам большинства предприятий. Действующие системы очистки включают сбор, транспортировку и только затем соответствующую очистку вод. При этом происходит неизбежное смешение различных веществ, иногда близких по свойствам, а часто и совершенно различных, что значительно усложняет выделение ценных компонентов и очистку воды до необходимой степени, а в ряде случаев вообще не позволяет решить эту задачу.

Во многих случаях со сточными водами предприятий химической промышленности в водные объекты поступают десятки и даже сотни веществ одного лимитирующего признака вредности, проявляющих аддитивное действие. Поэтому эффективность очистки сточных вод должна быть такой, чтобы остаточное содержание загрязнений было во много раз меньше существующих предельно допустимых концентраций, что неизбежно связано с большими капитальными и эксплуатационными затратами.

Современные очистные сооружения промышленных объектов химической промышленности, основанные на традиционных методах механической, химической и биологической очистки, не обеспечивают снижение солесодержания в сточных водах, а в некоторых случаях оно даже повышается. В то же время и организация водооборота на этих объектах приводит к постепенному росту минерализации циркулирующей воды. Поэтому развитие систем оборотного и последовательного использования воды хотя и способствует резкому, примерно в 26-25 раз, уменьшению объемов водопотребления, и водоотведения, однако не исключает, как правило, сброса в водные объекты засоленных, так называемых продувочных вод. В связи с тем, что доля оборот-того и повторного водоснабжения промышленности возросла с 52,8% в 1970 г. до 72% в 1988 г., что позволило экономить более 230 км3 в год свежей воды, резко увеличился сброс в водоисточники «продувочных» вод.

 Скачать реферат