Системи оборотного водопостачання - студопедія

Системи оборотного водопостачання

Вода в промисловості грає роль сировини, охолоджувача, теплоносія, що поглинає і транспортує середовища, тому вимоги до її якості теж різна. У зв`язку з цим можна дати таку умовну класифікацію вимог до якості води:

1) вода, до якості якої не пред`являється вимоги;

2) вода, очищена до якості річкових вод, для технічного водопостачання;

3) вода, очищена до питної стандартів;

4) глибоко очищена вода.

Наприклад, вода другого типу цілком підходить для гірничо-збагачувальної та металургійної промисловості.

Захист водних об`єктів від забруднення ведеться по ряду напрямків:

- раціональне використання води;

- очищення стічних вод перед викидом;

- перехід на безводні або маловодні технологічні процеси;

- повторне використання стічних вод в промисловості;

- створення систем оборотного водопостачання. Кінцевою завданням є відмова викидів забрудненої води з підприємств.

Існують наступні шляхи повторного використання стічних вод:

1) в системах оборотного водопостачання;

2) очищені стічні води одного підприємства для технічного

водопостачання іншого підприємства;

3) очищені міські стічні води для технічного водопостачання підприємств.

Однак забороняється використовувати такі стічні води на підприємствах, де можливе зараження продуктів, що загрожують здоров`ю людини.

Раціональним є створення замкнутих систем оборотного водопостачання. При розробці оборотних систем водопостачання промислових підприємств необхідно планувати очищення і повторне використання поверхневих стічних вод з урахуванням наступних вимог:

- забезпечення локалізації стоку з окремих ділянок території підприємства і його відводу чи в общезаводские очисні споруди, або (після попереднього очищення) в загальну схему очищення поверхневих стічних вод;

- створення роздільної організації стоків з водозбірних ділянок, що відрізняються за складом і кількістю домішок, що надходять в поверхневі стічні води;

- забезпечення очищення поверхневого стоку спільно з виробничими стічними водами;

- застосування локальних очисних споруд для поверхневих стічних вод.

Розглянемо приклади розв`язання проблеми ресурсозбереження при організації процесу очищення і повторного використання стічних вод на машинобудівних і нафтопереробних заводах.

На Волзькому автомобільному заводі [1] використовуються наступні локальні оборотні системи водопостачання:

- система водопостачання цеху забарвлення, де утворюються стічні води послідовно очищають в відстійниках з введенням 0,15. 0,4 кг / м коагулянту для інтенсифікації процесу коагуляції, а також у фільтрах із завантаженням з деревних стружок, які піддаються спалюванню в міру їх забруднення. Очищена стічна вода повторно використовується в цеху;

система охолодження компресорів, зварювальних машин, печей, індукційних нагрівачів, маслоохладителей, пресів і т.п. в яких утворюються стічні води після охолодження в градирнях повторно використовують в розглянутому технологічному циклі;

- система водопостачання пристроїв гідрошламоудаленія і апаратів мокрого знепилювання повітря, де утворюються стічні води очищаються в горизонтальних відстійниках з подачею полиакриламида як коагулянта- система водопостачання гальванічних цехів. Стічні води послідовно очищають в відстійнику, двошаровому фільтрі з піску і антрациту, вугільному фільтрі з активованим вугіллям КАД-9, Н-катіонітного фільтрі з катіонітів КУ-23, слабоосновних аніонітних фільтрі з анионитом АН-251- сільноосновним аніонітних фільтрі з анионитом АВ-17 -8, а потім повторно використовують для промивання деталей після нанесення гальванопокриття.

Поряд з локальними системами очищення схема оборотного водопостачання заводу включає і загальнозаводські споруди, де стічні води послідовно проходять очистку в решітках, песколовках, відстійниках, Коагулятор і потім скидаються в Волгу [1].

Слід підкреслити, що при розробці систем оборотного водопостачання промислових підприємств необхідно враховувати вимоги санітарних норм і правил охорони поверхневих вод від забруднень, тобто необхідно планувати очищення і повторне використання поверхневих стічних вод з урахуванням оптимального вирішення завдань:

- локалізації стоку з окремих ділянок території підприємства і його відводу в общезаводские очисні споруди або після попереднього очищення в загальну схему очищення поверхневих стічних вод;

- роздільної організації стоків, що надходять в поверхневі стічні води, що відрізняються за складом і кількістю домішок;

- очищення поверхневого стоку спільно з виробничими стічними водами;

- використання локальних очисних споруд для поверхневих стічних вод.

На рис. 15.1 представлена ​​схема очищення поверхневих стічних вод з території підприємства [1]. Стічні води 1 з водозбірних колекторів по трубопроводу надходять у відстійник-усреднітель 2, звідки насосом 3 вони

подаються на піщаний фільтр 4 і далі надходять в ємність 5 очищеної води і по трубопроводу 6 направляються для використання в оборотному водопостачанні. Осад, що скупчується в відстійнику-Усреднітель 2, надходить в ущільнювач осаду 12, в який також по трубопроводу 11 подають осад з резервуара промивної води 9, що утворюється при промиванні Фільтри 4 очищеною водою, що відбирається насосом по трубопроводу 7. Промивна вода з фільтра 4 надходить в резервуар 9 по трубопроводу 8 і насосом 3 через трубопровід 10 спрямовується і відстійник-усреднітель 2. Ущільнений осад періодично видаляється з ущільнювача 12 по трубопроводу 14. Очищені поверхневі стічні води використовуються для підживлення перевертня х систем водопостачання. Крім того, їх можна використовувати в системах пожежогасіння, при цьому очищення стічних вод обмежується, як правило, відстоюванням в ставках.

На рис. 15.2 представлена ​​схема оборотного водопостачання цеху холодної прокатки. Утворені при роботі табору 8 стічні води, що містять в основному частинки металевої окалини і масла, потрапляють у відстійник 1, де і виділяються тверді частинки і найбільш легкі фракції масла, а потім направляються в проміжний відстійник 2, де осідають дрібні фракції частинок. З відстійника 2 стічні води відбираються насосом 3, в який через трубопровід 4 подається стиснене повітря. Суміш води з повітрям надходить в сатуратор 5, де інтенсивно перемішується, і потім направляється у флотатор 6 для остаточного очищення від маслопродуктов. Виділені з стічної води у відстійнику і флотаторе маслопродукти відводяться на ділянку їх регенерації, а стічна вода з флотатора 6 надходить в проміжний відстійник 2. Для очищення стічної води від твердих частинок і частинок масла розміром менше 1,5 мкм вона пропускається через автоматичний паперовий фільтр 7 . Очищена таким чином стічна вода збирається в проміжному відстійнику 2 і потім за допомогою насоса 3 при необхідності подається для охолодження прокочуються виробів, вузлів стану і обладнання цеху. Очищення стічних вод проводиться в відстійниках.

Для очищення стічних вод ковальсько-пресових цехів від масла крім маслоуловітель використовується відстійник періодичної дії, в якому очищається вода перемішується з меленою вапном або вапняним молоком. Перемішування рекомендується проводити барботированием стисненим повітрям. Тривалість відстоювання у відстійнику не менше 30 хв.

Для очищення стічних вод ливарних цехів машинобудівних заводів застосовують механічні (відстоювання, фільтрування), хімічні (нейтралізація, коагуляція) і фізико-хімічні методи.

Особливу увагу слід звертати на знешкодження стічних вод термічних цехів, в яких можуть міститися ціанисті сполуки та інші отруйні речовини. Для знешкодження ціансодержащіх стічних вод рекомендується використовувати луг (вапняне молоко) і містять хлор компоненти, такі, як рідкий хлор, гіпохлорит натрію, гіпохлорид кальцію, хлорне вапно тощо. Кількість лугу повинно бути таким, щоб підтримувати водневий показник стічних вод рН в межах 10, 5-11.

Перед відстійниками ціансодержащіх води підкисляють до нейтрального середовища. Для очищення від ціанідів застосовують також марганцево-кислий калій і перекис водню. При значних концентраціях ціанід-іонів (стічні води ділянок ціанування) застосовують електрохімічний очистку. Після перерахованих операцій: реагентної обробки, відстоювання і в деяких випадках фільтрування стічні води зазвичай скидають в побутову каналізацію або водойму. Повернення очищених реагентним методом і доочищених на фільтрах стічних вод можливий лише на невідповідальні операції процесів гальванічних покриттів. Для відстоювання стічних вод можуть застосовуватися горизонтальні і вертикальні відстійники з тривалістю відстоювання не менше 2 ч. Стічні води гальванічного виробництва можна очищати різними методами в залежності від їх кількості та якісного складу, а також концентрації домішок. Основними способами очищення є: реагентний, іонообмінний, озонування, гіперфільтрація, електрохімічний. Вибір залежить від обсягу і характеру стоків, техніко-економічних показників пристроїв очищення, від можливості створення оборотного циклу і утилізації цінних компонентів.

На рис. 15.3 наведена загальна схема очищення стічних вод цехів гальванічних покриттів. Очищення ціансодержащіх стічних вод проводиться в основному реагентними методами і полягає в окисленні комплексних і вільних ціанідів в менш токсичні сполуки, такі як ціаніти, азот і вуглекислий газ. Як окислювачі застосовують рідкий хлор, хлоридну вапно, гіпохлорити натрію, кальцію і магнію, озон, перманганат калію, сірчанокисле залізо і ін. Іноді очищення ціансодержащіх стічних вод проводиться методом іонного обміну або електродіаліз.

Очищення хромосодержащего стічних вод здійснюється в основному реагентними методами і проводиться в дві стадії. На першій стадії шестивалентний хром відновлюють до тривалентного бісульфітом, або сульфитом, або залізним купоросом. На другій стадії проводять осадження гідроксиду хрому лугом або гашеним вапном. При невеликих кількостях стічних вод, що містять шестивалентний хром, рекомендується використовувати метод відновлення на металевій стружці. Подальша очищення стоків виконується спільно з кислотно-лужним стоком.

При очищенні кислотно-лужних стоків необхідно довести рН до 8,5. 9 для нейтралізації і осадження гідроксидів металів. Нейтралізація кислотно-лужного стоку здійснюється змішуванням кислотних і лужних стоків цеху, а також добавкою попередньо оброблених ціан- і хромсодержащих стоків. Для повного вилучення міді, нікелю та цинку стічні води необхідно додатково обробити методами іонного обміну, електродіаліз, гіперфільтрації і ін. Очищення стічних вод можна організовувати так, що б забезпечити повернення води і цінних продуктів у виробництво. Наприклад, для вторинного використання регенеруючих розчинів в блоці звичайної реагентної очистки як засіб доочищення можна використовувати метод іонного обміну.

У цехах забарвлення локальним очисною спорудою оборотного водопостачання (рис. 15.4) забезпечується кожна окрасочная камера.

Утворені в фарбувальних ваннах 1 стічні води надходять в збірну ємність 9, потім насосом 2 подаються в електрокоагулятор 3 з розчиняють алюмінії-евимі електродами, які живляться від випрямляча 4. У електрокоагулятором 3 утворюються пластівці гідроксиду алюмінію поглинають тверді частинки і частинки фарби. Поступаючи разом з водою в відстійник 5, вони осідають на дно і потім подаються в шламонакопитель 8. Далі очищена таким чином стічна вода насосом 2 подається в електрокоагулятор 6 з не-розчинними алюмінієві електродами, де при протееканіі струму відбувається знезараження стічної води, що спрямовується в резервуар 7, звідки очищена вода подається в фарбувальні ванни для повторного використання.

На рис. 15.5. показано схем оборотного водопостачання нафтопереробного заводу 1. Стічна вода надходить на спорудження механічного очищення 2, очищається від зважених часток, надходить в змішувач 4, де додається біогенні елементи 3. Далі вода надходить в аеротенк 5, куди надходить повітря 6 і поворотний мул 7. Аеротенк працює в комплексі з відстійником 8, де мул відділяється від води. Далі вода проходить фільтр 9 і насосом 10 повертається на повторне використання. Скидання в водний об`єкт відсутній.