Машиностроительная (гальваническое производство) и химическая (фармацевтическое производство) отрасли промышленности потребляют значительный объем водопроводной и артезианской воды. В процессе производства продукции образуются как отработанные концентрированные растворы требующие утилизации, так и промывные воды, которые поступают на сброс в городскую канализацию, либо в водные объекты, соответственно, задача очистки промышленных сточных вод предприятий в настоящее время имеет первостепенное значение.
Вода является важнейшим элементом ноосферы Земли, поскольку ее нечем заменить. Считать запасы пресной воды неисчерпаемыми только благодаря наличию современных технологий опреснения морской воды, будет ошибкой.
Основное назначение воды это поддержание жизнедеятельности всей экосистемы планеты: растений, животных и человека. Вода – основа всего живого, главный производитель кислорода в важнейшем процессе фотосинтеза на Земле.
ПРОМЫШЛЕННЫЕ (ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ) СТОЧНЫЕ ВОДЫ
К существенному загрязнению воды приводит сброс различных органических и неорганических веществ, повсеместно используемых на промышленных предприятиях в процессе производства. Постоянное развитие технологических процессов усугубляет ситуацию загрязнения водных объектов, ведет к изменению состава сточных вод, что в свою очередь приводит к потребности в проектировании новых и совершенствованию существующих методов очистки промышленных сточных вод.
Оборотное водоснабжение предприятий на базе вакуумных выпаривателей способно решить данную задачу. Для этого прежде всего необходимо сокращение водопотребления в технологических процессах (например, применение ванн каскадной промывки в гальваническом производстве), значительных капитальных вложений, а также высокого уровня культуры производства. Передовым направлением во внедрении современных методов очистки сточных вод является технология глубокого окисления - Advanced Oxidation Process (AOP). Сочетание озонирования сточных вод с обработкой ультрафиолетом (длина волны 254 нм) и раствором перекиси водорода приводит к разрушению комплексообразователей и комплексных органических и неорганических соединений. Разложение цианид-ионов до простых веществ в гальваническом производстве, ЭДТА (Трилон Б) в сточных водах производства печатных плат, как и к разрушению сложных высокомолекулярных органических соединений при очистке сточных вод фармацевтического производства.
Основные направления разработки и внедрения технологий и оборудования очистки промышленных стоков:
- Внедрение совершенно новых технологий тонкой очистки воды с применением комбинирования физико-химической и биологической очистки - мембранный биореактор;
- Внедрение методов доочистки сточных вод с интенсификацией существующих технологий извлечения загрязняющих веществ - электрофлотатор;
Производственные сточные воды включают в себя отработанные концентрированные растворы электролитов, промывные воды, отработанные СОЖ (смазывающе-охлаждающие жидкости), солесодержащий (сульфат кальция CaSO4 и хлорид натрия NaCl) обратноосмотический концентрат, либо элюаты ионообменных фильтров стаций водоподготовки. Вследствие значительного разнообразия загрязняющих соединений очень важным становится разделение потоков промышленных сточных вод по составу на кислотно-щелочные, хромсодержащие (Cr6+), фторсодержащие (F-) и другие перед подачей на обезвреживание и очистку. Не существует двух одинаковых промышленных предприятий с одинаковым физико-химическим составом сточных вод. Состав промстоков зависит от отрасли промышленности, режима работы предприятия и водопотребления на прочие производственные задачи.
Сточные воды делят по типам загрязняющих веществ:
- машиностроительные и приборостроительные металлообрабатывающие предприятия;
- фармацевтические производства и производства синтетических моющих средств;
- предприятия теплоэнергетики: ТЭЦ, ТЭС, котельные (станции водоподготовки подпитывающей воды для котлов, системы ХВО).
Основные показатели загрязнения промышленных сточных вод - это химическое потребление кислорода (ХПК), общее солесодержание (минерализация воды), содержание ионов тяжелых металлов и комплексообразующих соединений.
Классификация промышленных сточных вод с целью подбора и применения различных коагулянтов и флокулянтов:
- с твердой нерастворимой фазой;
- с жидкой нерастворимой фазой;
- с твердой и/или жидкой дисперсной фазой, содержащие синтетические поверхностно-активные вещества (СПАВ).
ПРОЦЕССЫ ОБРАЗОВАНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ СТОЧНЫХ ВОД
Сточные воды промышленных предприятий имеют широкий спектр загрязняющих веществ, находящихся в дисперсном, эмульгированном либо истинно растворимом агрегатном состоянии.
Физико-химический состав промстоков зависит от используемых в процессе производства химических реагентов, промежуточных соединений, типа производимых изделий, качества водопроводной воды и сырья, культуры труда и т.д. Для составления технического задание на проектирование очистных сооружений требуется проведение экологического аудита. При использовании на производстве замкнутого водооборота, объем жидких отходов значительно уменьшается, при этом концентрация загрязнителей возрастает. Хозяйственно-бытовые сточные воды формируются на заводах в административных зданиях: столовых, туалетах, при помывке полов. Водопотребление и водоотведение предприятия связано с графиком его работы, производственными процессами и количеством работающего персонала.
ОЧИСТНЫЕ СООРУЖЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ СТОКОВ
Обозначения: Хк-Щ-К - Накопители отработанных электролитов, КЩ-Хп - Накопители промывных вод, Д - Установки приготовления и дозирования реагентов, Р - Реактор восстановления шестивалентного хрома и Реактор обработки смешанных сточных вод, ЭФ - Электрофлотатор, Ш - Сборник флотошлама, ФП - Камерный фильтр-пресс для обезвоживания осадка, ОВ - Сборник осветленной воды, УФ - Установка ультрафильтрации, Ф - Сборник УФ фильтрата, ОО - Установка обратного осмоса, ЧВ - Сборник обессоленной воды для повторного использования.
Для достижения наилучших технико-экономических показателей при проектировании и строительстве систем очистки промышленных сточных вод на химических предприятиях тщательно прорабатываются следующие вопросы:
- Максимальное внедрение безреагентных мембранных и сорбционных технологий;
- Использование гальванических ванн каскадной промывки в технологических процессах с целью получения наименьшего объема загрязненных сточных вод, для обезвреживания которых можно подобрать эффективные локальные очистные сооружения;
- Регенерация отработанных растворов электролитов, в том числе кислот, щелочей и солевых концентратов с использованием извлекаемых продуктов в качестве вторичного сырья.
В последние годы с целью ресурсосбережения и снижения водопотребления на финишной стадии очистных сооружений промышленных сточных вод применяют мембранные установки обратного осмоса. При этом не менее 75% фильтрата возвращается на повторное использование в производство, либо на вход системы промышленной водоподготовки. С целью усреднения и гомогенизации состава сточных вод используются приемные накопительные емкости с 2-3 часовым запасом. Накопители оборудуют барботерами и насосами для подачи сточных вод на обезвреживание.
ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД ГАЛЬВАНИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА
Поскольку состав сточных вод гальванического производства и производств печатных плат различен, разнообразны и требования к их очистке перед сбросом в водные объекты, либо возвратом на повторное использование. В данном разделе мы представляем наиболее эффективные и, в то же время, рентабельные технологические схемы очистки сточных вод с комбинированием флотационного и мембранного оборудования.
Очистные сооружения тип I комбинирование электрофлотации и ультрафильтрации:
Обозначения: Е – накопительные усреднители стоков; Р – реактор коррекции pH; Н – насосы; Д/НД – системы дозирования реагентов; ЭФ – электрофлотатор; КФ – кварцевый фильтр; УФ – установка ультрафильтрации на керамических мембранах; ФП – фильтр-пресс
Система очистки гальванических сточных вод включает несколько стадий обработки промывных вод и отработанных растворов электролитов. При наличии нескольких потоков сточных вод: КЩ, хром, циан, фтор – для обработки и обезвреживания каждого потока предусматривает отдельный предварительный узел, на технологической схеме выше - узел восстановления шестивалентного хрома до трехвалентного тиосульфатом натрия в кислой среде. Далее проходит смешивание потоков в реакторе коррекции pH для дальнейшей обработки воды. Рассмотрим стадии очистки промышленных сточных вод:
- Эффективная очистка промышленного стока от тяжелых металлов, предварительно переведенных в фазу гидроксидов и фосфатов в электрофлотаторе с получением флотошлама влажностью 97-98%;
- Низкие энергозатраты и долгий срок службы титановых электродов с применением современных модульных выпрямителей, характеризующихся низким выходным напряжением 6-12В и высоким КПД;
- Обезвоживание флотошлама на рамном фильтр-прессе до 70% влажности с последующим подсыханием в полипропиленовых мешках на складе твердых промышленных отходов;
- Финишная ультрафильтрация осветленной воды на керамических мембранах 0,1 мкм для достижения ПДК в соответствии с постановлением Правительства РФ от 29.07.2013 № 644 для сброса в горколлектор.
Вакуум выпарные установки Экоприма предназначены для создания оборотного водоснабжения и рециклинга в химической промышленности: очистка сточных вод гальванического производства, утилизация отработанных электролитов с получением дистиллята ГОСТ 6709-72 и твердого промышленного отхода — смеси кристаллических солей. Выпаривание солевых растворов - концентрата с установок обратного осмоса на ТЭЦ.
ЛОКАЛЬНЫЕ ПРОМЫШЛЕННЫЕ ОЧИСТНЫЕ СООРУЖЕНИЯ (ЛОС)
ЛОС, в том числе очистные сооружения контейнерного типа, применяются для очистки производственных сточных вод с целью предотвращения попадания ионов тяжелых металлов, ПАВ и нефтепродуктов на биологические очистные сооружения, предотвращая гибель как аэробных, так и анаэробных бактерий.
Очистка от разных типов органических и неорганических соединений производится физико-химическими методами: флотацией, механической фильтрацией, сорбцией на активированном угле, ультрафильтрацией и обратным осмосом. Реагентной обработкой промышленных сточных вод: окисление фенолов и цианидов, восстановление хрома VI, осаждение нерастворимых соединений в тонкослойных отстойниках.
Локальные очистные сооружения характеризуются:
- возможностью очистки сточных вод до ПДК по сбросу от загрязняющих веществ различного типа и агрегатного состояния;
- высокоэффективный процесс очистки в непрерывном режиме 24 часа в сутки - 365 дней в году, легкость монтажа очистных сооружений контейнерного типа и вывода их на заданные параметры эксплуатации;
- полная автоматизация процесса водоочистки как с выводом мнемосхемы на монитор, так и с подключением к заводской системе диспетчеризации по шине ProfiBus;
- возможность увеличения производительности очистных сооружений благодаря модульности исполнения.
СТРОИМ ОЧИСТНЫЕ СООРУЖЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ СТОЧНЫХ ВОД
Группа Компаний "Транснациональный Экологический Проект" осуществляет:
- Проектирование и строительство промышленных очистных сооружений;
- Модернизацию действующих очистных сооружений гальванических производств;
- Производство и внедрение оборудования для очистки сточных вод сложного состава;
- Производство промышленных мембранных установок обратного осмоса и ультрафильтрации;
- Изготовление ионообменных фильтров с медь и никель селективными смолами нового поколения;
- Создание замкнутых систем оборотного водоснабжения промышленных предприятий;
- Изготовление систем управления насосными станциями и контроля технологических процессов водоочистки;
- Строительство систем промышленной водоподготовки;
- Монтаж и ввод в эксплуатацию водоочистного оборудования;
- Технологическое обеспечение безопасности систем очистки сточных вод;
- Инженерный консалтинг в сфере промышленной экологии.
Специалисты нашей группы компании спроектировали и построили промышленные очистные сооружения, технология очистки сточных вод на которых включает в себя:
- узлы обезвреживания отдельных потоков (восстановление хрома VI, окисление цианидов, регенерацию медно-аммиачного раствора травления печатных плат SX EW)
- осветление смешанных сточных вод в тонкослойных отстойниках
- механическая фильтрация
- сорбция на активированном угле
- извлечение ионов меди и никеля, находящихся в истинно растворимом состоянии на ионообменных фильтрах с селективными смолами
- мембранное обессоливание на установках обратного осмоса
- вакуумный выпариватель для утилизации отработанных электролитов in-site
Отличительная особенность данных ЛОС, построенных на АО "ПО" Электроприбор" в том, что внедренная технология лишена недостатков традиционных очистных сооружений, позволяет добиться глубокой очистки сточных вод сложного состава, значительно сократить водоотведение и эксплуатационные затраты и, следовательно, повысить рентабельность промышленного производства.
Получить бесплатную консультацию, помощь в составлении технического задания на очистку промышленных сточных вод, заказать экологический аудит, проектирование и строительство очистных сооружений под ключ Вы можете позвонив по телефону +7 (495) 768-06-46. Обращайтесь, наши специалисты всегда рады помочь Вам в решении поставленных задач с очисткой сточных вод и водоподготовкой!
#очистка сточных вод #промышленный сток #водоподготовка #Трансэкопроект #технологии
