Савицький В. М., Хільчевський В. К., Чунарьов О. В., Яцюк М. В


Рис. 4.2. Схема спрощеної безстічної системи промислового водокористування



Сторінка26/82
Дата конвертації27.01.2020
Розмір2,06 Mb.
ТипНавчальний посібник
1   ...   22   23   24   25   26   27   28   29   ...   82
Рис. 4.2. Схема спрощеної безстічної системи
промислового водокористування

 

Для нормальної роботи основних і допоміжних технологічних ланок будь-якого виробництва необхідний певний об'єм води (Q, м3/добу). Деяка кількість води (Р, м3/добу) безповоротно втрачається при випаровуванні, виносі з готовою продукцією, через нещільність запірної арматури тощо. Тому навіть при повній очистці у виробництво має надходити Q + P (м3/добу) води. Можливість використання води в системі залежить від концентрації тих чи інших хімічних сполук, до числа яких після кожної виробничої операції додається нова кількість забруднювальних речовин. У реальних умовах при підживлюванні, що дорівнює 25–40 % від Q, фактор циклічності R = Q/P, який показує, скільки разів визначений об'єм води може пройти через систему, що залежить від специфіки роботи підприємства, дорівнює 2,5–5.



Таким чином, система безстічного виробництва, особливо хімічного, залежить від технології очистки використаної води до норм, що забезпечують її повернення у цикл. Різний склад стічних вод, компоненти яких можуть до того ж реагувати один з одним, робить неможливим підбір універсальної безстічної системи, придатної для використання в різних галузях господарства. Однією з найнеобхідніших умов працездатності безстічної системи є отримання солей і інших речовин з очищуваної оборотної води. Загальний недолік полягає в тому, що солі виділяються у вигляді сумішей хлоридів, сульфатів, карбонатів, які важко розділити. Використання цих продуктів у подальшому зустрічається з деякими труднощами, оскільки часто вони не відповідають діючим технічним умовам. Тому водооборотну систему очевидно слід проектувати як набір локальних систем відповідно до хімічного складу вод, які використовуються. Хоча це ускладнює експлуатацію виробництва, однак у кінцевому підсумку дає безперечний соціальний, екологічний і економічний ефект.

Сульфат натрію з рідких промислових хімічних відходів отримують у більшості розвинених країн світу: у США (з відпрацьованих розчинів виробництва віскозного волокна, соляної кислоти, біхромату амонію, фенолу, борної кислоти, резорцину, пігментів, мурашиної кислоти, при нафтопереробці) – приблизно половину від потрібної кількості, в Японії, Німеччині, Польщі, Фінляндії, Бельгії тощо – весь споживаний продукт.

У виробництві волокон мідно-аміачним способом утворюється дуже багато відпрацьованих мінералізованих розчинів, які містять різноманітні сполуки міді. Для їх вилучення й утилізації застосовують змішування кислих і лужних вод у пропорціях, які дозволяють виділити основну сіль міді та її гідроксид, які придатні для подальшого використання. Мідь вилучають також з допомогою різних сорбентів із синтетичних смол і природних силікатів, що мають високу іонообмінну здатність.

При очистці стічних вод хімічних підприємств від цинку застосовують карбоксильні (КБ-2, КБ-4) і сульфокислотні (КУ-1, КУ-2) катіоніти. Одночасно з цинком із стічної води вилучаються натрій, кальцій, магній, залізо.

У стічних водах підприємств хлорної промисловості часто у великій кількості присутні суміші двох і більше мінеральних солей. Якщо один із компонентів такої суміші виділити у вигляді товарного продукту, то розчин, що залишився, можна повернути у виробничий процес і таким чином уникнути скидання стічної води.

Мінералізовані стічні води виробництва азотних і багатокомпонентних добрив, содового виробництва, коксохімії та інших хімічних підприємств містять у своєму складі значні кількості солей амонію і розчиненого аміаку. Їх виділяють з допомогою дешевого і доступного вапнякового "молока", упарюванням, хімічними реагентними методами. При цьому отримують технічні індивідуальні солі амонію (сульфати, хлориди тощо).



Гальванічне виробництво в останні десятиріччя набуває найширшого розвитку як за кордоном, так і в Україні. За площею покриттів сьогодні на першому місці цинкування металічних поверхонь (близько 60 %), далі йдуть нікелювання (20 %), оміднення і хромування (понад 8 %), кадмування (4–5 %), лудіння (2,5–3 %) тощо.

У машинобудівній і приладобудівній галузях економіки саме гальванічні виробництва використовують від 20 до 50 % загальної кількості споживаної свіжої води при питомих витратах її 2 м3 на 1 м2 тих чи інших покриттів. Орієнтовний об'єм дуже токсичних стічних вод, які утворюються при цьому, 600–800 м3 на 1 г покриття.

Відходи гальванічних і травильних відділень представляють собою відпрацьовані електроліти (концентровані стічні води), промивні води (слабкоконцентровані) та інші розчини. До складу цих розчинів входять сполуки міді, цинку, нікелю, хрому, кадмію, олова та інших металів, які спричиняють вкрай негативну екологічну дію на гідробіонти, а також на людину, надходячи до її організму трофічними ланцюгами. До того ж гальванічні стічні води містять такі токсиканти, як ціаніди, детергенти, кислоти і луги, масла, різні комплексоутворювальні речовини.

Зростання споживання кольорових металів при зменшенні запасів відповідної мінеральної сировини надає проблемі регенерації цих металів з промивних вод і відпрацьованих розчинів гальванічних і травильних виробництв не тільки екологічного значення. До недавнього часу рівень регенерації кольорових металів із зазначених розчинів не перевищував 10–20 %. Втрати 80–90 % цих металів наносять значні економічні збитки.

Для вилучення іонів кольорових металів із гальванічних стічних вод широко застосовується традиційний реагентний метод. У цьому випадку, наприклад при обробці зазначених вод вапняковим молоком, утворюється значна кількість шламів, які містять в основному гідроксиди і карбонати важких металів. Такі шлами майже не переробляються, а відправляються на захоронення. Реагентну очистку вод гальванічних цехів наведено на рис. 4.3.

Подібна очистка гальванічних і травильних вод на даний час не відповідає екологічним вимогам. Тому з метою зменшення кількості і накопичення утворюваних за даною схемою шламів, а також через подорожчання сировини і матеріалів, що містять кольорові метали, економічно виправдано застосовувати технології регенерації кольорових металів із відпрацьованих гальванічних і травильних вод. Однак часто її широкому впровадженню заважають об'єктивні причини: високі енергетичні і реагентні затрати на вилучення металів через низькі концентрації останніх в очищуваних розчинах (водах); високі питомі експлуатаційні і капітальні витрати.

Сучасні технології регенерації кольорових металів із гальванічних і травильних розчинів успішно використовують методи, традиційні для гідрометалургії: осадження, флотація, іонний обмін, адсорбція, електроліз, електродіаліз, кристалізація, рідинна екстракція, дистиляція. Ці методи застосовуються як незалежно, так і в комбінації один з одним. Найоптимальнішим напрямом у створенні безстічної і безвідходної технології в гальванічному і травильному виробництві є суміщення декількох способів очистки для кожного конкретного випадку, наприклад: електродіаліз – іонний обмін, електроліз – електродіаліз – іонний обмін, ультрафільтрація – іонний обмін тощо. При цьому на окремих стадіях можна вводити реагентну очистку з наступною регенерацією шламів. Впровадження таких систем передбачає також одночасне вдосконалення всієї технології з метою зниження виносу електролітів, підбору нового складу електролітів без добавок, які заважають процесу регенерації, застосування нових методів промивки, підбір нових режимів нанесення покриттів, режимів травлення і т. п.

 




Поділіться з Вашими друзьями:
1   ...   22   23   24   25   26   27   28   29   ...   82


База даних захищена авторським правом ©pedagogi.org 2019
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка