Определение среднегодовых объемов поверхностных сточных вод
Среднегодовой объем поверхностных сточных вод, образующихся на селитебных территориях и площадках предприятий в период выпадения дождей, таяния снега и мойки дорожных покрытий, определяется по формуле:
(1)
Годовое количество дождевых вод, м3/год:
м3/год, (2)
где h 
- слой осадков, мм, за теплый период года, определяется по табл. 2 СНиП 23-01-99 или согласно справки Росгидромет, h = 330,7 мм;
F – площадь водосброса, га;
- коэффициент стока дождевых вод, определяется как средневзвешенная величина для всей площади водосброса с учетом средних значений коэффициентов стока для различного рода поверхностей;
Годовое количество талых вод, м3/год:
(3)
где 
- слой осадков, мм, за холодный период года, согласно таблице 1 СНиП 23-01-99 или согласно справки Росгидромет, h 
= 227 мм;
- коэффициент стока талых вод, равный 0,5.
Годовое количество поливомоечных вод, м3/год:
, (4)
где m - расход воды на мойку дорожных покрытий, равный 1,5 л/м3;
k – количество моек в году;
- коэффициент стока;
F 
- площадь покрытий, подвергающейся мокрой уборке, га.
|
|
|
Общее количество поверхностного стока составляет:
=66575,34 м3/год
Распределение расходов поверхностного стока по месяцам представлено в таблице 3.
Таблица 3 - Распределение расходов поверхностного стока по месяцам
| Январь м3/мес | Февраль м3/мес | Март м3/мес | Апрель м3/мес | Май м3/мес | Июнь м3/мес | Июль м3/мес | Август м3/мес | Сентябрь м3/мес | Октябрь м3/мес | Ноябрь м3/мес | Декабрь м3/мес |
| 2846,27 | 2328,77 | 3257,23 | 6453,58 | 6103,5 | 12404,87 | 11415,53 | 5905,63 | 7792,99 | 2739,73 | 2922,37 | 2770,17 |
Определение расчетных расходов дождевых и талых вод в коллекторах дождевой канализации
Расчетный расход дождевых вод от площадок, л/с ,определяется по формуле:
(5)
Средний коэффициент стока Ymid зависит от вида поверхности стока zmid ,а также от интенсивности q20 и продолжительности tr дождя и определяется по формуле:
, (6)
здесь zmid - среднее значение коэффициента, характеризующего поверхность бассейна стока, определяемого по таблицам 11 [7] в зависимости от поверхности стока:
|
|
|
(7)
Расчетная продолжительность дождя, мин.:
tr = tcon + tcan + tp, (8)
где tcon – время поверхностной концентрации, принимаемое 5 мин (п.5.3.6[9];
tcan – время движения воды по водосточному лотку, мин;
, (9)
где lcan - длина участков лотков, м;
vcan - расчетная скорость течения на участке, м/с.
tp – время движения воды по трубопроводам, мин.
(10)
где lp - длина трубопроводов, м;
vp - расчетная скорость течения на участке, м/с.
мин
мин
Параметр А определяется по формуле 4 [7]:
A = q20 20n (1 + lg P / lg mr)g, (11)
где q20 - интенсивность дождя для данной местности продолжительностью 20 мин при P = 1 год
q20=79,1 л/с;
n - показатель степени, определяемый по таблице 4 [7]
n – 0,59;
mr - среднее количество дождей за год, принимаемое по прил.3 4 [7]
|
|
|
mr =150;
g - показатель степени, принимаемый по таблице 4 [7], принимаем g =1,33;
P - период однократного превышения расчетной интенсивности дождя, принимаемый по таблице 5 [7]:
л/с
3. Характеристика производственных сточных вод гальваноотделений предприятия
Таблица 4 - Расчетные расходы и характеристика производственных сточных вод
| № П | Наименование цехов, корпусов
Гальванический участок | Расходы сточных вод | Характеристика загрязнений | Примечания | |||||
| Суточный м3/сут | Максимадьно часовой, м3/ч | Расчетный л/с | Наименование | Концентрация мг/л | |||||
| до очистки | после очистки | при разбавлении в общем стоке завода | |||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| 1 | Промывные сточные воды | 727,43 | 45,50 | 12,63 | Водородный показатель рН | 6,0-9,0 | 6,5-8,5 | - | Сточные воды с характеристикой недостаточно-очищенные сбрасываются в горколлектор хозяйственно-бытовой канализации г. Пензы |
| Сухой остаток, мг/дм3, не более | 1000 | 400 | - | ||||||
| Жесткость общая, мг-экв/ дм3, не более | 7,0 | 6,0 | - | ||||||
| Мутность по стандартной шкале, мг/дм3, не более | 2,0 | 1,5 | - | ||||||
Сульфаты[  ], мг/дм3, не более
| 500 | 50 | - | ||||||
Хлориды [  ], мг/дм3, не более
| 350 | 35 | - | ||||||
Нитраты [  ], мг/дм3, не более
| 45 | 15 | - | ||||||
Фосфаты [  ], мг/дм3, не более
| 30 | 3,5 | - | ||||||
|
|
|
Продолжение таблицы 4
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
|
|
|
|
|
| Аммиак, мг/дм3, не более | 10 | 5,0 | - |
|
| Нефтепродукты, мг/дм3, не более | 0,5 | 0,3 | - | ||||||
| Химическая потребность в кислороде, мг/дм3, не более | 150 | 50 | - | ||||||
| Остаточный хлор, мг/дм3, не более | 1,7 | 1,7 | - | ||||||
| Поверхностно-активные вещества (сумма анионных и неионогенных), мг/дм3, не более | 5,0 | 1,0 | - | ||||||
Ионы тяжелых металлов, мг/дм3, не более:
железо[  ]
медь[  ]
| 15 0,3 1,0 | 5,0 0,1 0,3 | - - - |
Продолжение таблицы 4
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
|
|
|
|
|
| никель[  ]
цинк[  ]
хром трехвалентный [Cr+3]
| 5,0 5,0 5,0 | 1,0 1,5 0,5 | - - - - |
|
| Удельная электрическая проводимость при 200 С, см/м, не более |
|
| - | ||||||
| 2. | Промывка механических и сорбционных фильтров | 51,0 | 19,14 | 5,32 | Взвешенные вещества | 28200-40000 | Для восполнения потерь воды в оборотной системе направляются на очистку совместно с промывными стоками гальванического цеха | ||
| 3. | Сточные воды от вакуум-насосов ВВН-12 | 28,89 | 1,80 | 0,50 | Условно чистая | - | - | - | То же |
| 4. | 2-е порции отмывочных вод ионитовых фильтров | 42,66 | 4,540 | 1,26 | Следы загрязнений по пункту 3,4 | - | - | - | -"- |
Рисунок 1 - Технологическая схема очистки стоков от гальванического участка
Таблица 5 - Характеристика оборудования, устанавливаемого в станции нейтрализации сточных вод
|
Наименование оборудования
|
Количество |
№ проектов типовых, серий-, марка
|
Краткая техническая характеристика |
Завод-изготовитель, ГОСТ
| ||
| рабочих | резервных | всего | ||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 1. Вихревой смеситель | 6 | - | 6 | Нестандартное оборудование | ||
| 2.Установка электрокоагуляционная | 3 | - | 3 | Г5711.000 | Кашиневский опытный завод им Калинина | |
| 3. Механический фильтр с двухслойной загрузкой | 3 | 1 | 4 | ФОВ-2,0-0,6 | Таганрогский завод "Красный котельщик" | |
| 4. Сорбционный фильтр | 3 | 1 | 4 | ФС-2,0-0,6 | То же | |
| 5. Ионообменный фильтр, заполненный катионитом | 3 | 1 | 4 | ФИПа1-1,0-0,6-Н КУ-2-8 | Бийский котельный завод | |
| 6. Ионообменный фильтр, заполненный анионитом | 3 | 1 | 4 | ФИПа 1-1,0-0,6-Na АН-2Ф (заменено на АН 31 ) | ||
| 7.Промежуточный бак сырого осадка | 1 | - | 1 | 21.21.09 | V=3,2 м3 | Павлоградский завод химического машиностроения |
| 8. Вакуум-фильтр барабанный со сходящим полотном с электродвигателями привода барабана мешалки | 2 | - | 2 | БсхОУ10-2,5 АО-42-6 АО-42-6 | N=1,7 кВт n=930об/мин n=930об/мин | Дагтярский завод филиал Уральского завода химического машиностроения |
| 9. Ресивер | 2 | - | 2 | V=1 м3 | ||
Продолжение таблицы 5
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 10. Вакуум-насос с электродвигателем | 2 | - | 2 | ВВН-12 АО2-72-6 | Q=12 м3/мин вакуум 70% N=22кВт, n=960 об/мин | |
| 11. Бункер для обезвоженного осадка | 1 | - | 1 | Нестандартное оборудование | V=15 м3 | |
| 12. Емкость обессоленной воды | 2 | - | 2 | 04.26.03 | V=10 м3 | Разуваевский завод «Химмаш» |
| 13. Бак для гашения напора | 1 | - | 1 | Нестандартное оборудование | V=1 м3 | |
| 14. Реактор отработавших кислощелочных растворов с электродвигателем | 3 | - | 3 | СЭрн 6,3-2-12 АО2-51-4 с Эрн6,3-2-12 | V=6,3 м3 N=7,5кВт, n=1450 об/мин | Фастовский завод химмаш "Красный Октябрь" |
| 15. Реактор для отработавших моющих растворов с электродвигателем | 2 | - | 2 | СЭрн 6,3-2-12 АО2-51-4 | V=6,3 м3 N=7,5кВт, n=1450 об/мин | То же |
| 16. Бак осветленной воды | 1 | - | 1 | 04.26.03 | V=10 м3 | Разуваевский завод «Химмаш» |
| 17. Флотационная установка | 1 | - | 1 | ЦНИИ-5 | Q=10 м3/мин | Тбилисский вагонорементный завод им.Сталина |
| 18. Емкость для осадка отработавшей соляной кислоты | 1 | - | 1 | 4Эн0,4-0-12 | V=0,4 м3 | Фастовский завод химмаш "Красный Октябрь" |
Продолжение таблицы 5
  19.Гидротранспортер передвижной
| 1 | 1 | 2 | А23 В034.000 | |||||
| 20. Бак гидроперегрузки | 1 | - | 1 | А23 В036.000 | |||||
| 21. Насос водоструйный | 1 | 1 | 2 | А23 В014.000 | |||||
| 22.Отстойник-классификатор тонкослойный для сточных вод, прошедших реагентную очистку | 2 | - | 2 | Нестандартное оборудование, применительно чертеж В0664.00.00.00 НИИСТ г.Киев | Q=45 м3/мин | ||||
| 23. Бак корректировки рН | 1 | - | 1 | Нестандартное оборудование | V=0,7 м3 | ||||
| 24. Ёмкость для промывки ткани вакуум-фильтров и трубопроводов | 1 | - | 1 | 04.26.03 | V=10 м3 | ||||
| 25. Ёмкость для мокрого хранения извести | 1 | - | 1 | Разработана в строительной части проекта | V=15 м3 | ||||
| 26. Солерастворитель | 1 | - | 1 | В7075/С
| Саратовский завод "Тяжмаш" | ||||
| 27. Растворно-расходная емкость 4%едкого натра | 1 | - | 1 | 201.11.24р | V=6,3 м3 | Курганхиммаш | |||
| 28. Ёмкость для хранения едкого натра | 2 | - | 2 | СЭн6,3-31-12 | V=6,3 м3 | Фастовский завод химмаш "Красный Октябрь" | |||
Продолжение таблицы 5
  29. Растворно-расходная емкость соляной кислоты
| 1 | - | 1 | 201.26.19.Р2 | V=2,5 м3 | Курганхиммаш |
| 30. Ёмкость для хранения соляной кислоты | 2 | - | 2 | СЭн0,1-1-10 | Черновицкий завод «Эмальпосуда» | |
| 31. . Ёмкость для хранения бисульфита | 3 | - | 3 | 201.26.21.Р2 | V=3,2 м3 | Курганхиммаш |
| 32. Растворно-расходная емкость 2%едкого натра | 1 | - | 1 | 201.11.24р | V=6,3 м3 | |
| 33.Растворно-расходная емкость бисульфита натрия | 2 | - | 2 | 201.26.16Р2 | V=1 м3 | |
| 34. Растворно-расходная емкость серной кислоты | 2 | - | 2 | 201.26.16.Р2 | V=1 м3 | |
| 35. Насос вихревой с электродвигателем | 1 | 1 | 2 | АОЛ2-22-4 | Q=3,6 м3/ч Н=0,16МПа (Н=16 м.в.ст.) N=1,5кВт, n=1400 об/мин | ПО "Ливгидромаш" |
| 36. Насос центробежный с электродвигателем | 1 | 1 | 2 | Х45/31-Р А02-52-2 | Q=45 м3/ч Н=0,31 МПа (Н=31 м.в.ст.) N=13 кВт, n=2900 об/мин | Целиноградский насосный завод |
| 37. Бак сырого осадка | 1 | - | 1 | 21.21.09 | V=3,2 м3 | Павлоградский завод «Химмаш» |
| 38. Отстойник-классификатор тонкослойный для сточных вод, прошедших электрокоагуляционную очистку | 3 | - | 3 | Нестандартное оборудование. Применительно чертеж В0664.00.00.00 НИИСТ г. Киев | Q=60 м3/ч | |
| 39. Ёмкость для взрыхления анионитовых фильтров 1 ступени | 1 | - | 1 | 21.21.09 | V=3,2 м3 | Павлоградский завод «Химмаш» |
Продолжение таблицы 5
  40. Ёмкость для взрыхления катионитовых фильтров
| 1 | - | 1 | 21.21.09 | V=3,2 м3 | Павлоградский завод «Химмаш» |
| 41. Агрегат выпрямительный реверсивный | 3 | - | 3 | ВАКР-3200-12У4 | Быстровский завод "Электровыпрямитель" | |
| 42. Гидроциклон напорный | 1 | 1 | 2 | ГЦ-360 | Д=150 мм Q=55-160 м3/ч | Уфимский завод горного оборудования |
| 43. Бункер для хранения кварцевого песка | 1 | - | 1 | Разработан в строительной части проекта | V=15м3 | Фастовский завод химмаш "Красный Октябрь" |
| 44. Тележка ля отходов извести | 1 | - | 1 | Нестандартное оборудование | ||
| 45. Емкость для мокрого хранения ионообменных смол | 4 | - | 4 | 4ЭН2-0-12 | V=2м3 | Фастовский завод химмаш "Красный Октябрь" |
Таблица 6 – Сведения аналитического контроля сточной воды из водовыпусков №1,2,3,4 за январь 2011 года ОАО «Пензмаш»
| Место отбора | Прием стоков | Объем стоков | Наименование инградиентов | Дата отбора проб
| Контро- льная проба | Средняя за месяц | Утвержденные нормы мг/л | ||
| 11 янв | 21 янв | 31 янв | |||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| Водовыпуск №1 | Городской коллектор | рН | 7,7 | 7,5 | 7,8 | 7,7 | 6,5-9,0 | ||
| Плотные вещества | 360 | 390 | 377 | 376 | 700 | ||||
| Взвешенные вещества | 64 | 109 | 107 | 93 | 350 | ||||
| Железо общее | 0,82 | 0,7 | 0,76 | 0,76 | 0,3 | ||||
| Соли аммония | 6,9 | 7,5 | 7,90 | 7,40 | 12,5 | ||||
| Хром шестивалентный | не обнар. | не обнар. | не обнар. | не обнар. | 0 | ||||
| Хром трехвалентный | не обнар. | не обнар. | не обнар. | не обнар. | 0,03 | ||||
| Марганец | 0,0087 | 0,0089 | 0,0092 | 0,01 | 0,08 | ||||
| СПАВ | 0,175 | 0,19 | 0,183 | 0,180 | 0,5 | ||||
| Медь | 0,009 | 0,006 | 0,01 | 0,008 | 0,006 | ||||
| Цинк | 0,028 | 0,01 | 0,025 | 0,021 | 0,003 | ||||
| Никель | не обнар. | не обнар. | не обнар. | не обнар. | 0,010 | ||||
| Нефтепродукты | 0,169 | 0,164 | 0,157 | 0,163 | 0,17 | ||||
| Фенол | 0,005 | ||||||||
| Формальдегид | 0,02 | ||||||||
| Хлориды | 32,23 | 31,95 | 31,95 | 32,04 | 92,00 | ||||
|
| |||||||||
| Водовыпуск №2 | Городской коллектор | рН | 7,2 | 7,4 | 7,3 | 7,30 | 6,5-9,0 | ||
| Плотные вещества | 263 | 303 | 310 | 292 | 700 | ||||
| Взвешенные вещества | 29 | 41 | 12 | 27,3 | 350 | ||||
| Железо общее | 0,76 | 0,56 | 0,66 | 0,7 | 0,3 | ||||
| Соли аммония | 9,3 | 8,9 | 9,3 | 9,2 | 12,5 | ||||
| Хром шестивалентный | не обнар | не обнар | не обнар | не обнар | 0 | ||||
| Хром трехвалентный | не обнар | не обнар | не обнар | не обнар | 0,03 | ||||
Продолжение таблицы 6
 
| Марганец | 0,0071 | 0,0072 | 0,08 | |||||
| СПАВ | 0,157 | 0,160 | 0,5 | ||||||
| Медь | 0,0005 | 0,0060 | 0,006 | ||||||
| Цинк | 0,011 | 0,01 | 0,014 | 0,012 | 0,003 | ||||
| Никель | не обнар | не обнар | не обнар | не обнар | 0,010 | ||||
| Нефтепродукты | 0,15 | 0,16 | 0,148 | 0,152 | 0,17 | ||||
| Фенол | 0,005 | ||||||||
| Формальдегид | 0,02 | ||||||||
| Хлориды | 27,3 | 28,4 | 28,5 | 28,10 | 92,00 | ||||
|
| |||||||||
| Водовыпуск №3 | Городской коллектор | рН | 7,4 | 7,5 | 7,6 | 7,5 | 6,5-9,0 | ||
| Плотные вещества | 349 | 293 | 314 | 318,7 | 700 | ||||
| Взвешенные вещества | 67 | 80 | 63 | 70 | 350 | ||||
| Железо общее | 0,9 | 0,9 | 0,64 | 1,11 | 0,3 | ||||
| Соли аммония | 5,7 | 4,3 | 5,1 | 5,03 | 12,5 | ||||
| Хром шестивалентный | не обнар | не обнар | не обнар | не обнар | 0 | ||||
| Хром трехвалентный | не обнар | не обнар | не обнар | не обнар | 0,03 | ||||
| Марганец | 0,0081 | 0,0079 | 0,008 | 0,0081 | 0,08 | ||||
| СПАВ | 0,193 | 0,186 | 0,19 | 0,19 | 0,5 | ||||
| Медь | 0,009 | 0,01 | 0,006 | 0,008 | 0,006 | ||||
| Цинк | 0,02 | 0,025 | 0,020 | 0,022 | 0,003 | ||||
| Никель | не обнар | не обнар | не обнар | не обнар | 0,010 | ||||
| Нефтепродукты | 0,158 | 0,17 | 0,16 | 0,162 | 0,17 | ||||
| Фенол | 0,005 | ||||||||
| Формальдегид | 0,02 | ||||||||
| Хлориды | 32,84 | 31,06 | 30,89 | 31,6 | 92,00 | ||||
|
| |||||||||
| Водовыпуск №4 | Городской коллектор | рН | 7,9 | 7,7 | 7,7 | 7,77 | 6,5-9,0 | ||
| Плотные вещества | 574 | 620 | 602 | 598,7 | 700 | ||||
Продолжение таблицы 6
 
| Взвешенные вещества | 78 | 96 | 112 | 95 | 350 | |||
| Железо общее | 1,1 | 0,9 | 0,98 | 0,99 | 0,3 | ||||
| Соли аммония | 9,9 | 9,7 | 9,5 | 9,700 | 12,5 | ||||
| Хром шестивалентный | не обнар | не обнар | не обнар | не обнар | 0 | ||||
| Хром трехвалентный | не обнар | не обнар | не обнар | не обнар | 0,03 | ||||
| Марганец | 0,009 | 0,01 | 0,0093 | 0,0094 | 0,08 | ||||
| СПАВ | 0,20 | 0,208 | 0,21 | 0,206 | 0,5 | ||||
| Медь | 0,008 | 0,005 | 0,006 | 0,006 | 0,006 | ||||
| Цинк | 0,03 | 0,022 | 0,025 | 0,03 | 0,003 | ||||
| Никель | не обнар | не обнар | не обнар | не обнар | 0,010 | ||||
| Нефтепродукты | 0,167 | 0,161 | 0,165 | 0,17 | 0,17 | ||||
| Фенол | 0,005 | ||||||||
| Формальдегид | 0,02 | ||||||||
| Хлориды | 40,12 | 38,340 | 39,05 | 39,17 | 92,00 | ||||
| Итого за месяц | 2512 |
| |||||||
3.1 Предлагаемая схема реконструкции станции очистки гальванических стоков предприятия
Основной источник вредного воздействия гальванического производства на окружающую природу — большое количество сточной воды, образующейся при промывке деталей.
Поэтому основной задачей повышения экологической безопасности гальванического производства, является сокращение сброса воды, содержащей токсичные компоненты.
Эта задача может быть решена различными методами:
— использование обессоленной или деионизированной воды (кат. 2 или 3 ГОСТ 9.314);
— использование прогрессивных схем промывки деталей;
— установка оборудования для очистки общего стока гальванических линий, позволяющего повторно использовать очищенную воду.
Гальванические стоки могут быть очищены различными способами. Классификация способов очистки гальванических стоков зависит от выбранного критерия. Общепринятой считается классификация по способу очистки гальванических стоков:
- механическая;
- реагентная;
- электрохимическая;
- ионообменная;
- мембранная и т.п.
Гальванические стоки, как правило, содержат не только механические, но и химические загрязнения. Поэтому механическая очистка гальванических стоков без какой-либо химической (или иной) очистки практически не используется.
Каждый из известных способов очистки гальванических стоков имеет свои преимущества и свои недостатки.
Гальванические стоки имеют в своем составе различные компоненты, удаление которых вызывает необходимость сочетать различные способы очистки.
Очистка гальванических стоков от ионов шестивалентного хрома и тяжелых металлов производится обычно реагентным или электрохимическим методами. Эти методы не позволяют очищать воду до необходимых требований по содержанию вредных компонентов, поэтому в сочетании с ними применяются другие методы.
Для сокращения количества гальванических стоков, подлежащих очистке на очистных сооружениях, используются системы локальной очистки гальванических стоков. Для локальной очистки используются ионообменные и мембранные методы. Гальванические стоки, прошедшие локальную очистку, используются повторно для промывки деталей.
При проектировании систем водообеспечения гальванических производств возникают проблемы оптимального подбора оборудования, технологии очистки воды, ее структуры, методов очистки.
Наиболее прогрессивным представляется сегодня создание безотходных и безводных технологических процессов, внедрение мембранных и электрофлотационных технологий очистки сточных вод. Для реализации вышеуказанных задач, целью которых является минимальный сброс в водные объекты загрязняющих веществ с промышленными сточными водами, специалистами РХТУ им Д.И. Менделеева разработаны и внедряются автоматизированные очистные сооружения сточных вод на базе новых технологий очистки воды производственных предприятий.
Поскольку состав сточных вод гальванических производств 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 электрофлотационного, фильтровального, сорбционного и мембранного оборудования.
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.
Рисунок 2 - Очистные сооружения - комбинирование электрофлотации и ионного обмена
Е – накопительные емкости и усреднители сточных вод; Р – реактор флокулятор; Н – насосы; Д/НД – системы дозирования реагентов; ЭФ – электрофлотатор; КФ – механический фильтр тонкой очистки воды; ФП – фильтр пресс; ИФ – сорбционный и/или ионообменный фильтры.
Система очистки сточных вод гальванических производств включает в себя несколько стадий обработки промывных вод и отработанных концентрированных растворов электролитов. При наличии нескольких потоков сточных вод: кислотно-щелочные, хромсодержащие, циансодержащие, фторсодержащие – для обработки и обезвреживания каждого потока предусматривает отдельная первая стадия с усреднением сточной воды и концентрата в накопительной емкости, соответствующей обработки в реакторе и последующем смешивании потоков в реакторе флокуляторе для дальнейшей глубокой очистки.
Усреднение промывных вод в накопительных емкостях и пропорциональное дозирование отработанных концентрированных растворов для отсутствия залпового сброса и обработка флокулянтом (Суперфлок А-100) в реакторе для более эффективной очистки сточных вод;
Высокоэффективная очистка сточной воды от тяжелых металлов, предварительно переведенных в фазу гидроксидов в электрофлотаторе с получением пенного продукта относительно низкой влажности » 96%;
Обезвоживание пенного продукта флотации (шлама) на рамном фильтр прессе до 70%. Обезвоженный шлам может использовать в качестве вторсырья в строительном производстве;
Тонкая фильтрация воды на керамических мембранах 0,1 мкм для очистки от остаточных взвешенных и коллоидных частиц до норм ПДК.
Данная технология очистки воды от тяжелых металлов, ПАВ, нефтепродуктов и взвешенных веществ является наиболее бюджетной и рекомендуется специалистами Технопарка РХТУ им. Д.И. Менделеева к внедрению в регионах РФ с жесткими требованиями ПДК по сбросу в водные объекты.
Сорбционная очистка сточных вод от ионов хрома
Данный метод используют для удаления из воды органических и неорганических примесей, в том числе ионов тяжелых металлов из низкоконцентрированных растворов. Сорбционная очистка имеет ряд существенных преимуществ перед другими физико-химическими методами и может быть технически целесообразной и экономически выгодной при создании замкнутых систем водопользования промышленных предприятий и в том числе цехов гальванопокрытий.
При очистке общего стока ионы калия, натрия, кальция, а также хлориды, нитраты, сульфаты и фосфаты практически не сорбируются на активированном угле (АУ), а ионы магния, цинка, железа, алюминия, хрома сорбируются АУ в небольших количествах.
Практика показывает, что сорбционный метод очистки достаточно эффективен при очистке хромсодержащих стоков. Например, при применении АУ типа БАУ сорбционная емкость достигает 24 мг/г, при использовании угля марки КАД или сорбента на основе бурого угля их сорбционная емкость по шестивалентному хрому достигает 62 и 93 мг/г соответственно.
Весьма эффективно осуществляется извлечение бурыми углями и буроугольными полукоксами типа АБД ионов тяжелых и редких металлов из низкоконцентрированных стоков.
Очистка сточных вод гальванических цехов сорбцией должна рассматриваться как вспомогательная обработка, необходимая для последующей глубокой очистки стоков ионным обменом или электродиализом. Выбор сорбента должен основываться на результатах лабораторных испытаний и технико-экономическом анализе.
Обессоливание воды методом ионного обмена.
Суммарное солесодержание воды после одного цикла очистка сточных вод составляет 1268 мг/л, а после каждого цикла повторного использования воды будет увеличиваться на 718 мг/л.
Вода с таким большим содержанием солей не может быть использована на технологические нужды. По ГОСТ 9.314-90 максимальное солесодержание воды, используемой в операциях промывки, не должно превышать 1000 мг/л. Для обеспечения удаления растворенных солей и возврата воды на технологические нужды в проекте предусматривается обессоливание воды методом ионного обмена.
Производительность установки обессоливания воды (30 м3/ч) выбрана с таким расчетом, чтобы количество солей, выводимых из системы в результате обессоливания воды, приближенно было равно количеству солей, попадающих в систему после одного цикла. Установка ионообменного обессоливания включает катионообменные фильтры и анионообменные фильтры первой и второй ступеней.
Удаление катионов осуществляется в фильтрах, заполненных катионитом КУ-2-8. Устанавливаются четыре фильтра ФИПа 1-1, 0-0, 6-н из которых три рабочих и один резервный.
С целью экономии воды вторая половина отмывочной воды промывочной воды катионитовых фильтров в количестве 4 м3 (12 м3/сут) используется повторно: 2,9 м3 используется для взрыхления загрузки перед регенерацией, 1,1 м3 поступает в отстойники для восполнения потерь воды в системе.
Удаление анионов сильных кислот осуществляется в фильтрах заполненных слабоосновным анионитом АН-31. Удаление анионов слабых кислот - в фильтрах, заполненных сильно основным анионитом АВ-17-8. Для этой цели устанавливается по четыре фильтра типа ФИПа1-1, 0-0, 6-Na, из которых по три рабочих и по одному резервному.
Вторая половина отмывочной воды анионитовых фильтров используеся: 2,88 м3 для взрыхления загрузки анионитовых фильтров 1 ступени перед регенерацией, избыток этой порции 5,12 м3 направляется в отстойники для восполнения потерь в системе.
Продуктами регенерации фильтров являются элюаты - растворы кислот и щелочей содержащие извлекаемые из ионитов компоненты. Элюаты и первые порции отмывочной воды являются наиболее концентрированными по извлекаемым компонентам. Эти сточные воды, а также вода после взрыхления загрузки фильтров поступают на реагентную очистку совместно с отработанными концентрированными технологическими растворами из процессных ванн.
Дата добавления: 2018-02-15; просмотров: 711; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!