Современные направления обеспечения рационального водопользования и создания систем замкнутого водооборота для промышленных предприятийтем замкнутого водооборота для промышленных предприятий

Размещено на http://www.allbest.ru/

Современные направления обеспечения рационального водопользования и создания систем замкнутого водооборота для промышленных предприятий

Поворов А.А.

Важным моментом при создании новых промышленных производств, реконструкции и модернизации существующих является организация эффективной системы использования воды. Наиболее полно эта задача решается созданием на предприятии замкнутого водооборота, который в обязательном порядке предусматривает обеспечение требуемого качества воды в существующих блоках оборотного водоснабжения (водоснабжение компрессорных установок, вакуум-насосов и т.д.), а также очистку сточной воды и ее возврат в основное производство.

В системах оборотного водоснабжения компрессорных установок, систем вакуум-насосов и других объектов удаление нефтепродуктов, масел и взвешенных веществ эффективно проводится на установках, включающих в себя узлы механической очистки от взвешенных веществ и свободных нефтепродуктов; фильтрации с использованием высокоэффективной регенерируемой полимерной загрузки; доочистки на адсорбере с загрузкой из активированного угля. Гидрофобный полимерный сорбент на основе модифицированного пенополиуретана (ППУ) обладает высокой емкостью по отношению к различному классу нефтепродуктов, имеет отличные релаксационные свойства, что обеспечивает его многократную регенерацию с помощью центрифуги. Периодичность регенерации сорбента определяется концентрацией нефтепродуктов в сточной воде и может меняться от одного раза в неделю до одного раза в год. К достоинствам установок можно отнести длительный ресурс работы фильтра за счет регенерации сорбента и то, что установка легко встраивается в любой технологический процесс в качестве промежуточного узла и может работать самостоятельно как локальная установка.

Современные технологии позволяют экономически эффективно организовать очистку сточной воды для возврата в оборотный цикл практически любых производств, обеспечить очистку от нефтепродуктов, масел, тяжелых металлов, ПАВ и т.д.

Это дает возможность:

* создать на производственном участке замкнутый оборот по воде со степенью использования ее не менее 95%;

* вернуть в производственный цикл до 90% ценных химических продуктов и реагентов (кислот, щелочей, моющих растворов и т.д.);

* значительно уменьшить объем утилизируемых твердых отходов, переведя их в IV класс опасности или обеспечив их реализацию в качестве вторичного сырья;

* снизить эксплуатационные затраты на 15-20% по сравнению с традиционными схемами;

* повысить качество основной продукции.

Специалистами ЗАО «БМТ» на предприятиях машиностроения и металлургии реализован целый ряд проектов очистки сточных вод гальванических производств и участков травления с возвратом очищенной воды в производство.

При выборе схемы и метода очистки учитываются исходный состав сточных вод, направляемых на очистку, нормативные требования к качеству очищенной воды, необходимость реконструкции существующих очистных сооружений или строительства новых систем очистки, режим работы очистных сооружений (непрерывный или периодический).

Промышленные сточные воды в большинстве случаев характеризуются достаточно сложным физико-химическим составом, их эффективная очистка до требований возврата в производственный процесс возможна только с использованием комплекса технологических методов, таких как реагентная обработка, отстаивание, механическая фильтрация, флотация, электрохимическая обработка (электрокоагуляция, электрофлотация), сорбция, баромембранные и электромембранные процессы, выпаривание.

Однако нужно отметить, что в основе разработанного комплекса технологических решений, позволяющих глубоко очищать как локальные, так и смешанные, усредненные потоки сточных вод различного типа лежит использование именно мембранных нанотехнологий (ультрафильтрация и обратный осмос). Этому способствует то, что к настоящему времени разработаны и достаточно широко представлены на рынке мембранные элементы с различными рейтингами фильтрации: ультрафильтрационные (трубчатые, половолоконные, рулонные), обратноосмотические; элементы, выполненные из различных материалов: полисульфоновые, полиамидные, функционирующие в средах с широким диапазоном рН, фторопластовые, керамические, достаточно устойчивые к воздействию механических примесей; интересны ионоселективные мембранные элементы, избирательно пропускающие ионы определенных металлов. К общепризнанным преимуществам мембранных нанотехнологий по сравнению другими технологиями водоочистки можно отнести высокую селективность и стабильность очистки, уровень автоматизации процесса, малые габаритные размеры оборудования, меньшие эксплуатационные затраты. Компактность мембранных модулей при высокой производительности дает возможность использовать их не только при строительстве новых очистных сооружений, но и при модернизации, реконструкции уже существующих.

Переработка промывных вод, а также высокоминерализованных вод после станций нейтрализации с использованием технологии обратного осмоса позволяет очистить и обессолить воду до нормативных показателей ГОСТ 9.314-90 (кат. 1, 2, 3) и вернуть ее в производственный цикл. В установках применяются высокоселективные обратноосмотические мембранные элементы, работа обратноосмотической установки может быть организована по двух и трехступенчатой схеме без разрыва потока и без промежуточных емкостей. Это позволяет достичь необходимого эффекта очистки с минимальными затратами электроэнергии, реагентов, разместить оборудование компактно, максимально уменьшить объем концентрата с мембранного модуля, который направляется на выпарку до получения солей требуемой влажности. В качестве выпарных аппаратов используются прямоточные роторно-пленочные испарители, выпарные аппараты с механической рекомпрессией вторичного пара, вертикально-трубные аппараты пленочного типа, аппараты мгновенного вскипания, характеризующиеся меньшими энергетическими затратами.

Во многих случаях в системе очистки промышленных сточных вод экономически целесообразно проводить регенерацию отработанных концентрированных рабочих растворов, не смешивая их с промывными водами. К таким рабочим растворам можно отнести: моющие и обезжиривающие растворы; электролиты хромирования; травильные растворы на основе серной, соляной и др. кислот.

Отработанные моющие и обезжиривающие растворы, как правило, сильно загрязнены эмульгированными маслами, нефтепродуктами, механическими примесями. Мембранная ультрафильтрация позволяет выделить и сконцентрировать эти загрязнители для последующей утилизации, а очищенные растворы после дополнительной корректировки снова вернуть в производство.

Регенерация отработанного электролита хромирования включает в себя стадии ультрафильтрации и электродиализа. Степень возврата электролита - не менее 96%. Регенерация электролита хромирования дает возможность многократно использовать электролит без снижения качества хромового покрытия. очистка сточный вода металл

Очень эффективной технологией регенерации отработанного травильного раствора серной кислоты в условиях использования больших ее объемов на металлургических предприятиях является усовершенствованный метод кристаллизации охлаждением. Он позволяет вернуть кислоту (до 95%) требуемого качества в производство для повторного использования с одновременным получением кристаллогидрата сульфата железа (железного купороса) в виде товарного продукта.

Технологии регенерации соляной кислоты методами электролиза и низкотемпературного гидролиза обеспечивают возврат (до 90%) кислоты требуемого качества в производство. Концентрация регенерированной кислоты 15 - 35 %.

При использовании на производстве смазочно-охлаждающих жидкостей практически всегда целесообразно осуществить их локальную переработку на установках, включающих модули ультрафильтрации, обратноосмотического обессоливания и утилизации концентрата СОЖ. Фильтрат (очищенная вода) после обратного осмоса возвращается в произвдство для приготовления новой порции СОЖ.

Перечисленные технологические решения позволяют организовать высокоэффективные системы очистки с малым сроком окупаемости. Эффективность организации систем замкнутого водооборота на гальваническом производстве с позиций выполнения требований природоохранного законодательства и экономики подтверждается их все большим внедрением в практику. Оптимальный результат с позиций экономической целесообразности достигается при комбинировании узлов мембранной обработки воды с узлами на основе традиционных технологий, результатом чего является создание комплексных систем водоочистки.

Размещено на Allbest.ru