Негативные последствия сброса сточных вод, содержащих красители и ЛКМ
Одна из важнейших проблем современного этапа развития производства - необходимость создания надежных заслонов, исключающих проникновение промышленных отходов в гидросферу. Серьезную опасность загрязнения водоемов представляют синтетические красители. Применение синтетических красителей ведет к образованию загрязненной сточной воды, характерной особенностью которой является ее интенсивная окраска.
Окрашивание воды в водоеме, помимо негативного влияния на его кислородный режим, способствует угнетению процесса самоочищения вследствие изменения светопроницаемости воды и нарушения процессов фотосинтеза. Содержание в сточных водах красителей, окислителей, реагентов, ПАВ приводит к гибели в водоемах организмов, населяющих их, и изменению органолептических свойств.
Полиграфическое производство и типографии относится к отраслям с относительно низким водопотреблением, при этом степень загрязнения стоков данного производств очень высока.
Процесс образования сточных вод содержащих красители на промышленных предприятиях
Из приведенных в Таб.1. данных становится понятно, что для очистки подобных сточных вод требуется комплексный подход. Высокие концентрации загрязняющих веществ в сточной воде, обусловлены в основном методами промывки флексографического оборудования. Процесс образования загрязнений в полиграфическом производстве происходит, как правило, тремя путями - это промывка емкостей хранения красок, промывка трубопроводов и печатных барабанов и стоки, поступающие с моющих машин.
Данные загрязнения концентрируются в небольшом объеме сточных вод. Можно теоретически определить объемный расход воды на мойку печатного оборудования, относительно объема оставшейся в оборудовании краски, как 3:2.
Многие классические методы переработки сточных вод, не могут быть применены к данным сточным водам. Биологические системы очистки не способны справиться с подобными загрязнениями, вследствие гибели бактерий под действием высоких концентраций биологически активных компонентов. Выпаривание весьма энергозатратно, и малоэффективно вследствие наличия высокой концентрации ПАВ в сточных водах, что обуславливает высокое пенообразование и газовыделение при испарении под вакуумом. Электрокоагуляция невозможна, вследствие быстрого растворения электродов (за счет высокого содержания хлорид-ионов), и высокого содержания низкомолекулярных органических веществ, не поддающихся очистке данным методом.
Комбинированная технология очистки сточных вод типографий от красителей и ЛКМ
В данной статье, авторы рассмотрят применение комбинирования мембранных технологии ультрафильтрации под вакуумом (УФВ), двухступенчатого обратного осмоса (ОО) и дополнительной сорбционной очистки (СФ) низкомолекулярных пигментов и растворителей, молекулярной массой < 200 Da для очистки стоков мойки типографического оборудования, а также особенности построения очистных сооружений (ОС) на их основе.
Совершенствование мембранных и вакуумных технологий, позволяет создавать компактное высокопроизводительное оборудование, для очистки сточных вод сложного состава с относительно низкими эксплуатационными затратами, а благодаря модульности исполнения ОС, наращивать их производительность при расширении производства.
Технико-экономические преимущества ОС, построенных на основе УФВ-ОО-СФ технологии:
- Система ультрафильтрации под вакуумом в тупиковом режиме работы, работает с относительно низким энергопотреблением. Она лишена таких недостатков напорного процесса, как снижение селективности вследствие влияния концентрационной поляризации. Становится возможным концентрирование сточных вод без дорогостоящей предварительной очистки, поскольку взвешенные вещества оказывают значительно меньшее влияние на процесс вакуумной фильтрации;
- Длительный срок службы конструкционных материалов: полипропилен до 50 лет, полимерные УФ и ОО мембраны не менее 2 лет;
- Высокая эффективность регенерации сточных вод с возвратом не менее 69% воды в производство (Таб. 2.), и, следовательно, повышение рентабельности производства;
- Снижение объема жидких отходов до возможного минимума и, следовательно, снижение штрафов за негативное воздействие на окружающую среду или превышение ПДК загрязняющих веществ в воде.
- высокая эффективность очистки сточных вод от нефтепродуктов и других органических соединений (СОЖ, СПАВ) - достижение ПДК (0,05 мг/л) по сбросу в водоемы рыбохозяйственного назначения.
На первой стадии производится очистка сточных вод от органических загрязнений массой > 50 kDa методом ультрафильтрации под вакуумом на специально подобранных селективных полимерных мембранах. В ходе процесса фильтрования под вакуумом, уровень сточных вод в емкости поддерживается автоматически на заданной отметке, при которой плоскорамные мембранные модули всегда полностью покрыты жидкостью.
Для постоянной очистки поверхностей ультрафильтрационных мембран предусмотрены система встряхивания УФ модулей и барботаж сточной жидкости воздухом. Периодически, по мере достижения максимальной концентрации органических загрязнений и резкого увеличения плотности и вязкости сточных вод, производится сброс концентрата в сгуститель осадка. Шлам, после сгущения, сдается на утилизацию региональным предприятиям по переработке промышленных отходов.
Фильтрат УФВ - это концентрированный водный раствор хлоридов, очищенный от основной массы высокомолекулярных органических загрязнений (ВМС), а именно пигментов, стабилизаторов эмульсии и др. синтетических ВМС, со сниженным в 10-20 раз значением ХПК.
На второй стадии фильтрат УФВ подается на установку двухступенчатого низконапорного обратного осмоса со специально подобранными мембранами, пропускающими в фильтрат не более 2% хлорида натрия, при этом задерживая фосфаты и органические загрязнения массой > 200 Da. Концентрат ОО возвращается в голову очистных сооружений на доочистку. Материальный баланс потоков представлен ниже, в Таб.3.
С целью удаления бактерий, способных существовать в среде с высоким содержанием хлорида натрия в установку УФВ дозируется обеззараживающий раствор гипохлорита натрия. В случае концентрации низкомолекулярных пигментов и растворителей в фильтрате установки двухступенчатого обратного осмоса превышающей установленный норматив на оборотную воду, предусмотрена финишная стадия сорбционной очистки обратноосмотического пермеата.
Представленная в статье комплексная технология очистки сточных вод на основе ультрафильтрации под вакуумом, двухступенчатого обратного осмоса и сорбции на активированном угле была спроектирована авторами для внедрения на очистных сооружениях типографии представительства Компании Tetra Pak в РФ.
Данная технология обеспечивают глубокую очистку и регенерацию сточных вод промывки полиграфического оборудования до норм регионального водоканала. Внедрение представленной технологии позволит повысить рентабельность эксплуатации ОС типографий, красильных цехов текстильных предприятий, производителей органических пигментов и композиций на их основе, а также создаст возможность организации оборотного водоснабжения.
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 от красителей!
#очистныесооружения #очисткасточныхвод #очисткаводы #красители #типографии #лакокрасочныематериалы #ПАВ #обратныйосмос #технологии #экология