Тандем - 2, шлакоблочные станки, бетоносмесители


Производство оборудования и технологии
Рубрики

Использование доочшценных городких сточных вод в системах водного хозяйства предприятий

Кроме схем с одним доминирующим предприятием, существует ряд разработок организации ЗСВ для крупного промузла с использовани­ем доочищенных городских сточных вод (ДГС) в системах водного хозяйства промпредприятий. Применение в отечественной промышлен­ности ДГС требует решения сложных проблем, которые условно можно разделить на социальные, техник о-экономические и санитарно-эпи­демиологические.

К социальным проблемам относится "синдром недоверия" у адми­нистрации промышленных предприятий, проявляющийся при практичес­кой реализации проектов использования в техническом водоснабже­нии ДГС. Не считаться с таким психологическим барьером невозмож­но, однако чем быстрее будет накоплен промышленный опыт, тем быстрее путем широкого обмена информацией такой барьер будет сломан.

Технологические схемы третичной очистки разработаны достаточ­но полно. Однако на практике приходится обрабатывать смесь го­родских и промышленных стоков, что значительно сложнее вслед­ствие наличия в промышленных стоках таких трудноперерабатывае — мых соединений, как нефть, нефтепродукты, фенолы и др. Поэтому при получении ДГС необходимо максимально освобождать городскую канализацию от поступления промышленных стоков.

При третичной очистке предполагается снизить содержание взве­шенных веществ и БПК до 5 мг/л на 50-90 % содержание биогенных веществ; надежное обеззараживание сточных вод лучше всего осу­ществляется озоном. Такая очистка производится либо на односту­пенчатых сооружениях (фильтрах с зернистой загрузкой, сорбцион­ных фильтрах, в биологических прудах и др.), либо с использова­нием сложных технологических схем на основе физико-химических методов.

Опыт эксплуатации системы с применением ДГС имеется на про­мышленных предприятиях юго-восточной зоны г. ГЛосквы (рис. 53), использующих сточные воды Курьяновской станции аэрации, однако он оценивается неоднозначно.

Рис* 53. Технологическая схема подготовки сточных вод г* Москвы к повторному использованию в промводоснабжении:

1 — механическая очистка (ре­шетки, песколовки, отстойники);

2 — биологическая очистка (аэротенки); 3 — доочистка (ско­рые фильтры с зернистой заг­рузкой); 4 — дезинфекция (хлори­рование в контактных резервуа­рах): 5 — кондиционирование; I — общий городской сток; П — очи­щенная вода в промводоснабже — ние

Замкнутая система водного хозяйства, создаваемая для Тобольс­кого нефтехимического комбината и промузла (рис* 54), интересна использованием новых технологических процессов, обеспечивающих значительное снижение количества сточных вод; максимальным при­менением воздушного охлаждения; повторным использованием техно­логических жидкостей; удалением из сточных вод биохимически не — окисляшихся соединений на локальных установках; применением в

Рис. 54. Схема очистки производственных и городских сточных вод Тобольского нефтехимического комбината (I очереди строительства), их подготовки и использования в оборотных охлаждающих системах:

I — тонкослойные отстойники: 2 — окситенки; 3 — биосорберы; 4 — каркасно-засыпные фильтры; 5 — фильтры ВСФ-2000; 6 — сооружения корректировки ионного состава оборотной воды; 7 — потребители охлажденной воды; 8 — градирня; 9 — смеситель; 10 — контактный резерівуар; I — производственные сточные воды; П — активный ил;

Ш — активированный уголь; ІУ — сернокислый алюминий; У — поли­акриламид; УІ — потери вода на испарение; УП — вынос капельной шаги; УШ — ингибитор; IX — раствор серной кислоты; X — хлор;

XI — городские сточные воды

системах промышленного водоснабжения доочищенных городских сточ­ных вод и поверхностного стока.

В настоящее время именно гигиенические требования, исключаю­щие неблагоприятное воздействие на здоровье человека и окружаю­щую среду, являются главным сдерживающим фактором практического использования ДГС в техническом водоснабжении. При этом необхо­димо решить следующие гигиенические задачи:

оценить эффективность методов очистки и доочистки и обезза­раживания сточных вод, предназначенных для подпитки оборотных систем;

произвести гигиеническую оценку продувочных сточных вод как возможного источника загрязнения водоемов;

исследовать токсичность гвдроаэрозоля оборотной воды, посту­пающего в атмосферный воздух в результате выноса капельной влаги из охлаждающих градирен;

изучить распространение гвдроаэрозоля оборотной воды и аэро­золя некоторых компонентов ее в натурных условиях.

Современные методы подготовки сточных вод для подпитки обо­ротных систем должны обеспечивать безопасность использования их в эпидемическом отношении. Разработаны оптимальные параметры обеззараживания доочищенных сточных вод озоном в зависимости от степени подготовки воды по санитарно-химическим и сани тарно-мик­робиологическим показателям (взвешенные вещества, ХПК, БПК, ис­ходный уровень микробного загрязнения), Обеззараженная вода считается эпидемически безопасной при уровне содержания санитар­но-показательных микроорганизмов — коли-индекс и индексе фага не более 1000; патогенные микроорганизмы и вирусы должны отсутство­вать.

Разработаны гигиенические требования к повторно^ использо­ванию очищенных сточных вод, которые вошли во Временные методи­ческие рекомендации к использованию доочищенных городских сточ­ных вод в техническом водоснабжении. Строительство и эксплуата­ция сооружений третичной очистки (главным образом, одноступен­чатых) показали, что при этом общая стоимость сооружений и об­работки стоков (очистки и доочистки) увеличивается вдвое, но и то же время достигается экономия свежей воды и обеспечивается охрана водных ресурсов от загрязнения.

В черной металлургии проектами предусмотрено использование ДГС для технического водоснабжения крупнейших металлургических заводов и комбинатов, а также ряда других промышленных предпри­ятий. Вода будет использоваться для подпитки охлаждающих систем

оборотного водоснабжения и в некоторых технологических процес­сах. Проводятся исследования по использованию ДГС идя водоснаб­жения Карагандинского металлургического комбината ‘(КарМК), МЖ и НЛМК. Для условий КарМК при наличии водохранилища нет необхо­димости строить фильтровальную станцию третичной очистки, а для ММК вместо станции фильтрования следует предусмотреть известк — вое умягчение с дальнейшей обработкой в осветлителях. Для систе­мы водоснабжения НЛМК (при отсутствии пруда) после вторичных отстойников станции биологической очистки вода должна направлять­ся на станцию умягчения, после чего хлорироваться и подаваться потребителям. Организация бессточных систем водоснабжения с ис­пользованием ДГС позволит сократить забор воды из природных ис­точников примерно на 200 тыс. м3/сут на каждом предприятии черной металлургии средней мощности.

Новокузнецке будет построена вторая очередь очистных соору­жений с блоком доочистки производительностью 380 тыс. м3/сут. Ис­ходя из условий рационального использования воды и требований местных органов санитарно-эпидемиологического надзора с дальней­шим развитием Западно-Сибирского металлургического комбината предполагается использовать на этом предприятии ДГС для подпитки оборотных циклов (около 250 тыс. м3/сут). Крупными потенциальными потребителями ДГС для пополнения систем оборотного водоснабжения являются также Кузнецкий металлургический комбинат, Западно-Си- бирская ТЭЦ и другие предприятия, расположенные в том же городе.

Проведены исследования, включая санитарно-гигиенические, по третичной очистке городских стоков Кривого Рога для их исполь­зования прежде всего на металлургических предприятиях. Техноло­гическая схема обработки включает умягчение, снижение солесо — держания, содержания органических и. биогенных веществ, обезза­раживание воды и утилизацию образующихся осадков. Разрабатыва­ется проект станции доочистки производительностью 100 тыс. м3/сут, что позволит сэкономить свыше 3,5 млн. м3/год свежей воды. Себе­стоимость доочистки I м3 стока составит около 3 коп.

Группой организаций (Челябгипромезом, Челябинским филиалом ШИЙВОДГЕО и др.) разработаны два варианта ЗСВ для Челябинско­го промузла. Особенностью первой схемы является включение в нее трех озер, используемых в качестве биопрудов (рис. 55). Во второй схеме предлагается после сооружений глубокой доочистки (рис. 56) подавать воду вверх по реке Миасс (на 5 км по тече­нию), непосредственно перед водозаборами промышленных прецприя-

Рис. 55. Схема оборотного промышленного водоснабжения Челябинс­кого промышленного узла:

I, 10, II — ТЭЦ; 2-9 — промышленные предприятия; I — сточные воды города; П — технологические потери, сброс в канализацию;

Ш — вода на сельскохозяйственные нужды, потери на испарение;

ІУ — подача воды в г. Копейск; А — р. Миасс; Б — оз. Шелюгино;

В — оз. Второе; Г — оз. Первое

О р. Миасс

Рис. 56. Принципиальная технологическая схема доочистки хозяй — ственно-бытовых сточных вод г. Челябинска:

I — распределительные камеры: 2 — радиальные отстойники с ка­мерой флокуляции. диаметром 50 м; 3 — микрофильтры; 4 — фильт­ры-флотаторы: 5 — контактные камеры хлора; 6 — узел обеззаражи­вания воды; 7 — насосная станция подачи воды потребителю; § — озонаторы; 9 — подготовка воздуха; 10 — хлораторная; II — рас­ходный склад хлора; 12 — сборник промывной воды; 13 — насосы;

14 — аппараты каталитического разложения озона; 15 — очистные сооружения городской канализации; 16 — системы водного хозяйст­ва металлургического завода

тий. Таким образом предполагается обеспечить водой все производ­ственные потребности промузла.

Несмотря на то что создание ЗСВ позволит решить сразу целый комплекс проблем (ликвидировать дефицит воды, защитить водоемы от загрязнения), до сих пор не решен вопрос о ее строительстве из-за отсутствия заказчика, хотя эта проблема обсуждается дос­таточно давно.

За рубежом накоплен достаточно большой опыт использования ДГС в промышленном водоснабжении. В США ДГС применяют в нефте­перерабатывающей и металлургической промышленности, энергетике и др. Так, в Балтиморе ДГС в количестве 570 тыс. м3/сут исполь­зуют для охлаждения прокатных станов, печей, гашения кокса и других операций на металлургических заводах.

В Японии сточные воды Токио, Осаки, Кавасаки и других горо­дов (несколько миллионов кубометров в сутки) после станции био­логической очистки доочищают и используют на металдургических заводах, бумажных фабриках и сотнях мелких предприятий для ох­лаждения технологического оборудования и ведения ряда техноло­гических процессов. В отдельных случаях эти воды предваритель­но направляются на станции аэрации, но обычно доочистка осущест­вляется процеживанием или фильтрацией через зернистую загрузку или же коагуляцией, отстаиванием и фильтрацией.

Рассмотрим подробней работу центра защиты окружающей среды г. Яманаси (Япония). В полном объеме — с переработкой всех жид­ких и твердых отходов — центр функционирует с 1985 г. Принципи­альная технологическая схема очистки жидких отходов приведена на рис. 57, а. Сточные воды из выгребов (45 м3/сут) автоцистер­нами доставляют в центр и сливают в приемную емкость, откуда перекачивают на комминутор для измельчения. Измельченный оса­док шнековым питателем питается в печь сжигания, а стоки в при­емную емкость. Из приемной емкости стоки I насосами равномерно подаются в двухступенчатые аэротенки-смесители I. Туда же пода­ется чистая вода П пятикратного разбавления. После прохождения второй ступени аэрации стоки дополнительно разбавляются чистой водой в три раза и поступают в первичные отстойники 2. Актив­ный ил Ш направляется в аэротенки I, избыточный ил ІУ — в сгус­титель II.

Осветленная вода поступает в промежуточную емкость 3. В нее подаются коагулянт У и флокулянт УІ. Вода отстаивается во вто­ричном остойнике 4 и далее подается в окислитель 5, где обраба­тывается озоном УП (расход озона I кг/ч), и в емкость-цеозона-

тор 6, Из деозонатора насосом вода подается для доочистки на песчаный фильтр 7, из которого поступает в приемный резервуар 8. Для удаления органических примесей отфильтрованная вода подает­ся на сорбционные фильтры 9, загруженные активированным углем, после чего качество очищенной воды по всем показателям выше го­родской водопроводной воды. Очищанная вода Ж поступает в пруд с декоративными рыбками 10, откуда сбрасывается в водоем. Такой прием, используемый не только в Японии, можно рассматривать и как способ биоиндикации, и как рекламу очистных сооружений.

Схема обезвоживания и сжигания осадка показана на рис. 57, б. Осадок и избыточный активный ил из вторичного отстойника подают­ся в сгуститель II (время пребывания 4 ч), осветленная вода воз­вращается — в начало процесса очистки, а в сгущенный осадок дози­руется флокулянт УІ; затем осадок подается для обезвоживания в шнековую центрифугу 12, а фугат отводится в начале процесса. Обезвоженный осадок подается в барабанную печь 13 для сжигания. Получаемая зола IX удаляется и используется как удобрение.

На очистных сооружениях в нескольких местах происходит выде­ление газов X: при сливе привезенной хозяйственно-фекальной жид­кости, работе аэротенков, печи сжигания осадков, регенерации уг­ля. Газы от слива хозяйственно-фекальной жидкости и от аэротенков подаются на печь дожигания, после чего на газоочистку 14 и на вы­брос. Газы от печи сжигания и установки регенерации подаются на скруббер доочистки, где предусмотрена промывка этих газов растворами, содержащими NaOCt и NaOH. Предусмотрена взаимозаменяемость — этих схем.

В Мексике для целей промышленного водоснабжения построено 14 станций по доочистке биологически очищенных городских сточных вод (324 тыс. м3/сут). Вода используется для пополнения системы оборотного водоснабжения ТЭЦ, предприятий по производству чу­гуна и стали, бумаги и картона, машиностроительных предприятий, химических заводов.

В Великобритании большинство городских станций аэрации име­ют в своем составе сооружения третичной очистки (песчаные ско­рые фильтры). Доочищенные городские сточные воды идут на попол­нение охлаждающих систем оборотного водоснабжения, сталеплавиль­ных цехов, для гашения кокса, пылеудаления и закалки стаж! без ее обработки. Перед подачей в конденсаторы турбин ТЭЦ воду пред­варительно умягчают известью.

Создание ЗСВ промузлов является наиболее перспективным нап­равлением при использовании ДГС прежде всего для промузлов, в

которых развиты наиболее водоемкие отрасли промышленности (ме­таллургия, теплоэнергетика, химия, нефтехимия, машиностроение). Большие капитальные и эксплуатационные затраты на строительство и эксплуатацию водооборотных циклов, а также требование наибо­лее полного осуществления водоохранных мероприятий обусловли­вают необходимость проведения расчетов с использованием имита­ционных и экономико-математических моделей для определения оп­тимального варианта замкнутой или оборотной системы техническо­го водоснабжения промузла. Модели взаимоувязывают затраты на освоение и расширение природных водоисточников; транспортные расхода по подачу вода к потребителям и от них; затраты на во- доподготовку, очистку стоков, воспроизводство технологической вода внутри предприятий за счет водооборотных систем; затраты на восстановление качества вода и ее передачу после использо­вания одним предприятием другому.

Вопросам оптимизации водного хозяйства промышленных узлов уделяется достаточно много внимания, однако пока проблема на­ходится в стадии разработки.

Оставить комментарий