Термические методы очистки сточных вод

Выпаривание проводят в том случае, если другие мето­ды очистки малоэффективны. При этом конденсат ис­пользуют в производстве, а концентрированный раствор сжигают.

Сжигание концентрированных сточных вод проводят, как правило, в печах с кипящим слоем или в циклонных печах. Автор принимал участие в разработке циклонной печи конструкции МЭИ для сжигания отходов полисти­рола для Щекинского завода пластмасс. Извлечение по­листирола из сточных вод — чрезвычайно сложная зада­ча, а закачка в скважины связана с загрязнением подзем­ных вод. Поэтому было решено стоки сначала выпарить, а затем сжечь. Это достаточно дорогой энерготехнологи­ческий процесс, который необходимо было вести при вы­сокой температуре во избежание образования супер-экотоксикантов.

Общая оценка степени очистки сточных вод по про­цессам следующая: гидромеханические методы — 50— 70%, физико-химические — 90—95, химические — 80—90, биохимические — 85—95%.

Из всего многообразия методов очистки сточных вод выбирать оптимальный необходимо с учетом:

— санитарных и технических требований к качеству
очищенных вод в зависимости от целей их дальнейшего
использования;

"— количества сточных вод;

— наличия у предприятия энергетических и матери­
альных ресурсов и производственных площадей, необхо­
димых для очистки воды;

— эффективности процесса обезвреживания.

Замкнутые водооборотные циклы

Создание замкнутых водооборотных систем — важней­шее направление охраны гидросферы от загрязнения. Для рационального использования воды на предприятиях наи­более перспективными являются следующие мероприятия:

— внедрение безводных (или маловодных) технологи­
ческих процессов. Например, применение на МНПЗ ап­
паратов воздушного захолаживания позволяет снизить
расход охлаждающей воды;

— устранение протечек и потерь воды вследствие брызг
в системе водоснабжения за счет совершенствования

3-5998

технологических- процессов и оборудования, а также за счет правильной организации производства;

— использование тепла химических реакций;

— использование вторичных материальных и энерге­
тических ресурсов — регенерация кислот, щелочей, солей
и т. п.;

— использование воды для очистки уходящих газов в
тех случаях, когда из газов извлекают ценные вещества;

— внедрение местных систем обезвреживания стоков.
Так, кроме общезаводского в каждом цехе МНПЗ имеет­
ся собственный водооборотный цикл с местной системой
очистки воды, что позволяет утилизировать ценные ком­
поненты отходов и создает вторую степень защиты на­
ружной водной системы (Москвы-реки) от вредных сто­
ков;

— создание замкнутых водооборотных циклов предпо­
лагает сбор и использование не только очищенных сто­
ков, но и ливневых вод.

Производство

Очистные сооружения

Т

Шлам"

Насосная станция

t

Подпитка Рис. 1.14. Схема оборотного водоснабжения

Что же такое водооборотный цикл? Это многократ­ное использование одной и той же воды при минимальном восполнении потерь (подпитке). На рис. 1.14 приведена простейшая схема оборотного водоснабжения. Из схемы видно, что насосная станция подает техническую воду на производство, затем она очищается и через насос­ную станцию вновь возвращается на производство. Пе­ред насосной станцией про­исходит восполнение потерь воды, которые, к сожале­нию, неизбежны, а из очист­ных сооружений ил (твер­дый осадок) удаляется либо на очистку, либо на захоро­нение. Расход свежей воды из источника на подпитку составляет 1,4 м³/г нефти; расход оборотной воды — 51 м³/т нефти.

Эффективность использования воды в производстве оценивается следующими коэффициентами: процент оборота воды:

р — Qo6. °^б Ооб+С.'

коэффициент использования воды:

^и " ~~о— '

коэффициент кратности использования воды:

Qc6 + Q«+ Qc

Q» + Q,

с

> 1;

коэффициент безвозвратного потребления воды и ее потерь в производстве (в %):

*п = тКтг • ЮО,

Уоб ⁺ ^и

где Q_o6 — количество оборотной воды, м³/ч; Q_K — коли­чество воды, забираемое из источника водоснабжения, м³/ч; (?_сб — количество воды, сбрасываемое предприяти­ем, м³/ч; Q_c — поступление воды из сырья, м³/ч.

Таким образом, оборотное водоснабжение позволяет снижать расход воды в десятки раз и создает возможность организации бессточного производства. Например, МНПЗ практически не сбрасывает вредные стоки в Москву-реку: величина К_п равна примерно 0,98. Особенно это важно для мегаполисов при близком расположении предприя­тий к жилым массивам.

Преимущество замкнутых водооборотных циклов пе­ред разомкнутыми очевидно, так как очистка большого количества воды до необходимой кондиции перед сбро­сом в водоем — дорогостоящее мероприятие.

Создание водооборотных систем связано с большими трудностями: для каждого типа воды необходима своя система очистки; требования к качеству технической воды,

з*

включенной в водооборот, не такие жесткие, как к питье­вой, но тоже достаточно высокие. Кроме того, внутри труб образуются отложения карбоната кальция, которые необходимо удалять; трубы корродируют, для снижения темпа коррозии в воду добавляют ингибиторы корро­зии; часто воду из цикла приходится охлаждать в гра­дирнях, что ведет к потерям воды с брызгами; в трубах и резервуарах системы часто происходит так называе­мое биологическое обрастание (образование водорослей), для борьбы с этим явлением приходится выводить часть воды из цикла и взамен добавлять свежую или очищен­ную воду.

Однако расходы на преодоление всех этих трудностей несоизмеримы с тем вредом, который принесло бы ис­пользование воды по разомкнутому циклу с обязательным загрязнением гидросферы. Схемы и методы расчета от­стойника, барабанного фильтра и выпарного аппарата приведены в гл. 2.