Бурение грунтовых зондов, установка энергетических колодцев

Создание замкнутых систем водного хозяйства на промышленных предприятиях является в настоящее время основой водоохранной политики. Проводятся анализ и обобщение опыта создания и экс­плуатации замкнутых систем водного хозяйстваТ~их совершенство­вание и распространение в различных отраслях. В черной метал­лургии на многих предприятиях создаются замкнутые бессточные системы водного хозяйства.

Рассмотрим подробнее один из вариантов технико-экономическо — го обоснования (ТЭО) перевода Новолипецкого металлургического комбината (НЛМК) на бессточную схему водоснабжения. ТЭО выпол­нено Гипромезом по разработкам НПО "Энергосталь". В техническом проекте разработана схема производственного водоснабжения ШШК с полным оборотом воды. Предусматриваются реконструкция и расширение ряда существующих оборотных циклов водоснабжения, создание дополнительных оборотных циклов для машин огневой за­чистки конвертерных цехов и для охлаждения полосы стана 2000 гррячей прокатки, а также создание новых оборотных циклов для вновь строящихся цехов. Для ликвидации сброса солесодержащих стоков химводоочисток ТЭЦ и прокатных цехов запроектирована термообессоливающая установка.

Для стабилизационной обработки оборотной воды с целью пред­отвращения образования карбонатных отложений предусматриваются умягчение свежей вода и воды из пруда, а также реагвнтная об­работка воды отдельных оборотных циклов. Предполагается реге­нерация солянокислых отработанных травильных растворов на ре­генерационной установке и обработка промывных нейтрализованных вод на установке очистки их от растворимых солей с повторным использованием и получением кристаллической соли.

Все железосодержащие шламы предусматривается улавливать, подготавливать в корпусах обезвоживания и использовать. Прочие шламы поступают в шламонакошатели, расположенные в пойме реки Воронеж; осветленная вода повторно используется, масляные от­ходы сжигаются. Дождевые, дренажные и производственные стоки условно чистой воды от мелких потребителей (около 1500 м3/ч) сбрасываются в пруды-накопители. Часть воды из них возвращается на завод, остальная сбрасывается в реку Воронеж.

Фенолсодержащие стоки после реконструируемых очистных соору­жений коксохимического производства по трубопроводам перекачи­ваются на городские очистные сооружения бытовой канализации и подвергаются очистке на специальной секции очистных сооружений, после чего обрабатываются совместно с бытовыми стоками. Техни­ческим проектом предлагалось также использовать очищенные быто­вые стоки на производственные нужды завода. Балансовая схема водоснабжения комбината по техническому проекту приведена на рис. 30.

В настоящее время общее водопотребление комбината составляет 2 млрд. м3/год. Водное хозяйство состоит более чем из 10 оборот­ных циклов. Внедрение разработок, направленных на использование сточных вод в замкнутых системах оборотного водоснабжения с од­новременной утилизацией железосодержащих шламов, позволило рез­ко сократить количество воды, забираемой из внешних источников, и уменьшить сброс загрязненных сточных вод в реку Воронеж.

безвозвратные потери

Рис. 30. Балансовая схема внеплощадочного промышленного водо­снабжения НЛМЗ (проект I очереди развития):

I — общегородские очистные сооружения; 2 — предприятия п рому зла; 3 — отстойник промливневых стоков; 4 — насосные станции 1-го подъема; 5 — Матырское водохранилище; 6 — ТЭЦ; 7 — НЛМЗ; 8 — золошламонакопитель

Рис. 31. Принципиальная технологическая схема очистки и повтор­ного использования стоков трубоволочительного цеха Первоураль­ского новотрубного завода:

I — усреднители; 2 — узел обезвреживания хромсодержащих стоков;

3 — узел нейтрализации; 4 — выпарная установка; э — отстойник химически загрязненных стоков; 6 — отстойник стоков газоочисток; 7 — узел сушки кубовых остатков; 8 — узел нагрева и аэрации шлама; 9 — узел очистки газов: 10 — узел усреднения и нейтрали­зации OTP; II — уплотнители; 12 — узел механического обезвожива­ния осадков; 13 — узел сброса и усреднения осветленной нейтрали­зованной воды; I — хромсодержащие промывные воды; П — сернокис­лые ОТР; Ш — сернокислые железосодержащие ПВ; ІУ — стоки газо­очистки, вентиляционных систем и установки сжигания маслоотходов У — раствор FeS04 ; УІ — раствор H2S04 • уп — известко­

вое молоко; УШ — азотноплавиковые OTP; IX — раствор ПАА; X — сжатый воздух; XI — пар; ХП — фильтрат; Ш — обезвоженный осадок в отвал; иУ — вода на собственные нужды блока; ХУ — вода чистогі оборотного цикла; ХУІ — конденсат ТЭЦ; ХУП — природный газ;

ХУНГ — дымовые газы в атмосферу: XIX — сухой остаток (накопление для последующей переработки); XX — конденсат потребителям; А — блок нейтрализации со складом кислот (БНСК); Б — деминерализади — онная установка

Примером создания ЭСВ может служить реконструкция водного хозяйства Первоуральского новотрубного завода (ПНТЗ) (рис. 31). Водное хозяйство завода состоит из замкнутого оборотного цикла загрязненных сточных вод цеха В-8 и из ряда разомкнутых оборот­ных циклов и прямоточных систем водоснабжения. Поверхностные (ливневые) сточные воды не очищаются. Сброс производственных сточных вод составляет около 1005 м3/ч. Состав сточных вод не соответствует правилам охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами.

В проектном задании реконструкции водного хозяйства завода намечено создание замкнутой бессточной системы всего предприятия

с полным исключением сброса производственных и поверхностных сточных вод и снижением потребления свежей воды до минимальной величины (356 м3/ч, или 2,82 млн*м3/сут). При этом использова­ние оборотной воды возрастает с 90,5 до 97,8 %.

Система строится в несколько этапов, в том числе доочистка избыточных сточных вод трубопрокатных цехов, реконструкция гряз­ного оборотного цикла трубопрокатного цеха Jfe I и очистка по­верхностных сточных вод. Согласно экономическим расчетам реали­зация водоохранных мероприятий как при полном развитии ЗСВ, так и каждого этапа экономически эффективна.

Созданы и действуют замкнутые бессточные системы на Миньярс — ком метизно-металлургическом заводе, в цехе холодного проката Лысьвенского металлургического завода (рис. 32), в электроста­леплавильных цехах завода "Днепроспецсталь”, на ряде горно-обо — гатительных комбинатов (Северном, Ингулецком, Центральном,

ЮГОКе и НКГОКе). Внедрена промышленная установка флотационной очистки маслоэмульсионных стоков стана 1700 Карагандинского ме­таллургического комбината. Проведены работы по внедрению бес­сточного водопользования на кислородно-конвертерном комплексе и закалочных машинах стана 3600 завода ”Азовсталь”.

На стане 2000 Череповецкого металлургического комбината внедрены система последовательно оборотного водоснабжения для окалиносодержащих стоков и оригинальное устройство для удаления масел и нефтепродуктов, с поверхности воды. Развернуты работы по созданию бессточных систем водопользования для стоков, образу­ющихся при обработке поверхности металла.

Представляет интерес опыт разработки и эксплуатации блока нейтрализации сточных вод в цехе покрытий и очистных сооруже­ний стана 2500 ММК, где сооружения работают по бессточной сис­теме без применения деминерализационных установок. Большое значение имеют работы ВНИИводгео, НПО "Энергосталь”, ВНИТИ и других организаций по регенерации концентрированных технологи­ческих растворов (травильных, полировочных и др.), внедренные на раде заводов (Волгоградском сталепроволочно-канатном заво­де, Московском трубном и др.). Прекращение сброса таких раство­ров приводит к значительному снижению засоления природных вод, а часто дает и экономическую выгоду в результате повторного использования ценных компонентов.

В системе водного хозяйства Синарского трубного завода пре­дусмотрены более экономичные способы обработки сточных вод, большое внимание уделено утилизационным методам переработки

Ш ІОУ

Рис. 32. Принципиальная технологическая схема очистки и повтор — ното использования стоков ЦХП Лысьвенского металлургического завода:

I — усреднители; 2 — узел обезвреживания хромсодержащих стоков;

3 — узел нейтрализации; 4 — отстойники; 5 — узел дополнительной нейтрализации; 6 — узел механического обезвоживания осадков;

7 — узел регенерации технологических растворов; 8 — выпарная установка; 9 — резервуар чистой воды; I — хромсодержащие отра­ботанные растворы отделения покрытий ЦХП; ГГ — никельцинксодер — жащие отработанные растворы отделения покрытия; Ш — хромсодер­жащие промывные воды отделения покрытий; ІУ — хромсодержащие промывные воды других цехов: У — сточные воды газоочисток от­делений и вспомогательного корпуса; УІ — кислые отработанные растворы отделения покрытий; У11 — кислощелочныа промывные воды других цехов; УШ — щелочные промывные воды отделения покрытий;

IX — нейтральные сточные воды отделения покрытий; содержащие взвешенные вещества; X — обезвоженный осадок: XI — регенериро­ванные растворы на повторное использование; хП — отработанные щелочные растворы; ХШ — маслоотходы на установку сжигания; ХІУ — сточные воды от продувки котлов-утилизаторов установки дожига­ния паров органических растворителей; ХУ — очищенная вода на повторное использование

Рис. 33, Елок очистных сооружений для переработки сложных тра­вильных стоков Синарского трубного завода СТЗ (план, разрез):

I — блок нейтрализации; П — блок выпарки

осадков, шламов и рассолов. Так, из сильно замасленных окалино — содержащих осадков трубопрокатных производств, считавшихся бросовыми, вперше в мировой практике будут получать окатыши, содержащие железо, никель, хром* Условно загрязненные стоки за­вода можно разделить на две группы — травильные и маслосодер­жащие.

Елок очистных сооружений для переработки сложных травильных стоков стоимостью около 13 млн. руб. в настоящее время строится. Общий вид его приведен на рис. 33.

Технологическая схема предусматривает нейтрализацию стоков аммиаком,-извлечение никеля и феррохрома, двухстадийное выпа­ривание на восьмикорпусной дистшшщионной опреснительной ус­тановке с последующей обработкой рассола путем сушки и грану­ляции с получением продукта типа азотно-фосфорного удобрения (рис. 34).

Для переработки маслосодержащих стоков построен БОС стои­мостью около 4 млн. руб.; на нем приводятся пуско-наладочные работы (рис. 35).

Принципиальная схема очистки стоков на БОС приведена на рис. 36. Сточная вода по системе лотков поступает во внутрицеховой первичный отстойник I, откуда насосами 2 перекачивается через смеситель 3 на вторичные радиальные отстойники с камерой флоку-

Рис. 35. Елок очистных сооружений трубных цехов СТЗ:

I — безнапорные песчаные фильтры повышенной грязеемкости (2 группы по 4 шт.); 2 — флотационные колонны (пневматическая фло­тация); 3 — рекарбонизатош; 4 — резервуары с мешалками для промывной воды фильтров; 5 — насосные агрегаты; 6 — сгустители для окалиномаслосодержащего осадка; 7 — резервуары дая приема и подготовки жидких маслоотходов к сжиганию; 8 — ленточные фильтры Лн; 9 — транспортер для подачи обезвоженного осадка в печь; 10-

ляции 4. В смеситель вводится известковое молоко П. В камере флокуляции при pH 10,5 идут процессы образования нерастворимых фосфатных соединений, карбоната кальция и коагуляции взвешенных веществ, а в отстойной зоне осаждение продуктов реакции. Отсто — енная вода сливается в резервуар J и насосом 6 через смеситель 7 подается в вихревой реактор 8. Через смеситель в воду дозирует­ся раствор углекислоты Ш (отход газового цеха завода). При этом образуется карбонат кальция, который осаждается на находящейся во взвешенном состоянии зернистой загрузке реактора, а pH воды снижается до 8,4-9,3. Одновременно осуществляется доочистка от фосфатов за счет соосаждения их с карбонатом кальция. Из реак­тора вода поступает в смеситель 9, где в нее повторно вводят раствор углекислоты ІУ для снижения pH до 7,0-7,5, а затем по­дают ее на фильтры 10.

В фильтрат У предусмотрено при необходимости дозирование серной кислоты ІУ. Очищенная вода в резервуаре 12 смешивается с условно чистой водой УП, охлажденной на градирне II, и их смесь УШ насосами 13 подается всем потребителям цеха 18 по еди­ной системе трубопроводов. Осадок IX из отстойника 4 поступает в сгустители 14 и далее на установку 15 для получения утилизи —

печь для обезмасливания окалиномаслосодержащих осадков и сжига­ния жидких маслоотходов;II — котел-утилизатор; 12 — газоочистка; 13 — камера для пропаривания окатышей, получаемых из окалино — маслосодеркащих осадков; 14 — емкости для реагентов; 15 — обо­рудование для измельчения и помола вя^тцих материалов и фильтровопомогателя; 16 — тарельчатый окомкователь; ПСУ — пост станции управления; КИП — щит контрольно-измерительных приборов; КНІ — комплектная трансформаторная подстанция

ЛИП

руемых продуктов ХШ. Туда же с отстойников подают плавающие маслоотходы X. Слив сгустителей XI и промывные воды фильтров ХП перекачиваются из резервуара 16 насосами 17 в поток воды перед вторичными отстойниками. В очищенной оборотной воде содержание взвешенных веществ и масле составляет не более 3-5, а фосфатов 1-2 мг/л.

Уралгипромез, Уральский политехнический институт и Уралме — ханобр разработали технологию утилизации окалиномаслосодержащих осадков (0М0), позволяющую получать чистый фильтрат и доменные окатыши. Технологическая схема опытно-промышленной установки показана на рис.37. Осадок I из сгустителя I и коагулянт П по­дают в смеситель 2. С коагулированный осадок фильтруют на ленточ­ном фильтре 3 через предварительно намытый слой фйльтровспомога — тельного вещества (ФВВ). Смесь обезвоженного осадка и ФВВ Ш, а также и дробленый известняк ІУ подают в барабанную печь 4 для обезмасливания и разложения известняка (карбоната кальция) при температуре 800-1000 °С. Обожженный материал У из печи подают в бункер 5, откуда его, молотый ваграночный шлак УІ и воду УІІ дозируют в смеситель 6. Влажную смесь УШ подают в стержневую

мельницу 7 для механической активации, а из нее на чашевый гра­нулятор 8, где получают окатыши-сырцы IX. Упрочнение их осущест­вляется тепловлажностной обработкой в пропарочной камере 9 при температуре 70-90 °С в течение 8-12 ч.

Готовые доменные окатыши X подают в бункер 10, откуда отгру­жают в железнодорожные вагоны для вывоза на металлургическое предприятие, имеющее доменное производство. Часть обожженного материала У подают в бак-мешалку II. В нее дозируют также порош­кообразный сорбент XI и воду УП. Полученную суспензию ФВВ ХБ (содержание твердого 10-15 %) насосом 12 перекачивают на ленточ­ный фильтр 3, где при ее фильтровании образуется намывной слой. Фильтрат ХШ, получаемый из 0М0 на ленточном фильтре, содержит до 3-5 мг/л взвешенных веществ и масел.

Доменные окатыши, полученные на стендовой установке из 0М0 трубного завода, содержат 53,3 % железа при основности 0,8 (ко­личество шлакоизвесткового вяжущего 12 %), имеют насыпную массу 1400 кг/м3, прочность на сжатие через 3 сут после изготовления 100 ДаН на окатыш, истирание в холодном состоянии по ГОСТ

15137-77 3-6 %, истирание при восстановительно-тепловой обра­ботке по ГОСТ 19575-74 — не более 5 %. Цена окатышей 10 руб/т.

В качестве сорбентов XI используют в зависимости от местных ус­ловий молотые полукокс, кокс, ваграночный или доменный шлак и подсушенный осадок нейтрализованных сточных вод травильных отде­лений в количестве 1,5-5 % от массы безводного вещества 0М0. Лм коагулирования осадка применяют известь, железный купорос, кати­онные флокулянти, полиакриламид. За барабанной печью установлені котел-утилизатор тепла дымовых газов 13 и газоочистка 14. Пар ХІУ из котла подается в пропарочную камеру 9 и на другие нужды. Уралгипромез по данной технологии выполнил проект опытно-промыш — ленной установки для Синарского трубного завода.

Для обезвоживания 0М0 по описанной выше технологии применяют ленточный вакуум-фильтр типа Лн (ленточный, намывной), модерни­зированный путем дооборудования серийно выпускаомых ленточных вакуум-фильтров типа Л дополнительным подвижным лотком 6 и под­вижной шторкой 7 (рис. 38).

Фильтр работает следующим образом. Через лоток 7 на фильтро­вальную перегородку 4 подается суспензия ФВВ I и под действием

вакуума обезвоживается в зоне lt. Фильтрат ІУ отводится через опорную ленту 5 и вакуумную камеру 10 в вакуумную систему уста­новки. Полученный слой ФВВ проходит под перегородкой 8 в зону £ , в которой на его поверхность подают сгущенный осадок П

через лоток 6. Осадок фильтруется под действием вакуума через слой ФВВ; фильтрат отводится по тому же или отдельному тракту. Обезвоженная смесь осадка и ФВВ под действием собственной массы отделяется от фильтровальной перегородки при ее перегибе на при­водном барабане 2. При фильтровании ОМО через предварительно на­мываемый слой ФВВ происходит глубокая очистка фильтрата от масел за счет их адсорбции на поверхности частиц, образующих слой.

Этим предотвращается замасливание и забивание фильтровальной перегородки й увеличение ее сопротивления потоку фильтрата.

В процессе пуско-наладочннх работ барабанная печь оказалась неработоспособной, поэтому в настоящее время проводятся работы по термической обработке сгущенного осадка в установках кипяще­го слоя с дальнейшей утилизацией обезмасленной окалины по при-

і

F—к ІЕіІ* ЕЕЗга ЕЕ!1*

Рве* 39» Принципиальная схема бессточного водоснабжения агло­фабрик:

1 — пылеуловители зоны охлаждения и вентиляционной системы;

2 — охлаждение возврата; 3 — увлажнение шихты; 4 — батарейные циклоны зоны спекания и охлаждения; 5 — смыв полов и стен; 6 — промывка лотков и шламопроводов, взмучивание осадка; 7 — насос­ная станция; 8 — гидроциклон; 9 — скруббер; 10 — газовый коллек­тор; II — скребковый конвейер; 12 — классификатор; 13 — радиаль­ный отстойник; 14 — дисковые вакуум-фильтры; 15 — транспортиров­ка обезвоженного осадка; I — осветленная вода; П — сточные воды; Ш — шламовая пульпа; ІУ — обезвоженный осадок

педеимой схеме. Однако проблемы эксплуатация сложной системы модного хозяйства весьма сложны. Коллектив завода оказался не­подготовленным для эксплуатации такого комплекса из-за отсутст­вия квалифицированных вэдров ИТР и рабочих.

Принципиальная технологическая схема бессточного водоснабже­ния агломерационных фабрик представлена на рис. 39.

Создаются замкнутые системы водоснабжения на обогатительных фабриках отрасли, что значительно сокращает расход свежей воды. Особое значение имеет, создание ЗСВ на коксохимических предприя­тиях, поскольку сточные воды этих производств несут с собой значительное количество вредных и ядовитых веществ (фенолов, масел, смол, аммиака).

Принципиальная схема ЗСВ для коксохимических производств, заводов термической переработки твердых топлив приведена на рис. 40. По этой схеме сточные воды направляются на очистку шестью отдельными потоками: надсмольная вода I с высоким содер­жанием хлоридов, сульфатов; роданидов после обессмоливания по­дается на выпарку для концентрации солей. Упаренный раствор поступает в печь сжигания, в которую подается также поглотитель­ный раствор цеха очистки коксового газа от сероводорода У с со- лесодержанием до 300 г/л. Образующийся при сжигании расплав УП выводится из печи для захоронения или переработки.

Вторичный пар после упаривания воды направляется в конденса­тор, затем в виде конденсата направляется совместно с надсмоль — ной холодильниковой водой П в аммиачную колонну для улавлива­ния аммиака, куда направляется также сепараторная вода УІ смо — лоперерабатыващего цеха. После аммиачной колонны сточные воды направляются на обесфеноливание, затем подвергаются охлаждению и подаются в преаэратор для смешивания с общим стоком феноль­ных вод Ш и последующей совместной очистки. Для стабилизации расхода общего стока фенольных вод перед очистными сооружения­ми предусматривается регулирующая емкость.

Фенольные вода из преаэратора направляются последовательно в первичные отстойники-смолоуловители на флотацию и в усреднитель для выравнивания состава и концентрации. Затем после охлаждения они подаются в аэротенки биохимической установки для очистки от растворенных загрязнений — фенолов, роданидов, цианидов. После вторичного отстаивания фенольные воды в смеси с предварительно осветленными, доадевыми и слабозагрязненными водами ІУ подвер­гаются окислению озоном, а затем после окончательной очистки в

Рис. 40. Схема очистки и использования сточных вод при оиссточ — ной работе предприятия:

I — обессмоливание;2 — выпарная установка; 3 — печь для сжигания •упаренного раствора надсмольной газосборниковой воды и поглоти­тельного раствора; 4 — конденсатор вторичного пара выпарной ус­тановки; 5 — аммиачная колонна; 6 — обесфеноливающий скрубОор;

7 — охлаждающее устройство; 8 — регулирующая емкость; 9 — про — аэратор; 10 — первичные отстойники-смолбуловители; II — флотация; 12 — усреднитель сточных вод; 13 — охлаждающее устройство; 14 — биохимическая очистка; 15 — вторичное отстаивание; 16 — аккуму­лирующая емкость; 17 — отстаивание; 18 — умягчение;’ 19 — фильт­рация; 20 — озонирование; 21 — потребитель очищенных вод; I — нацсмольная газосборниковая вона; П — надсмольная холодильнико — вая вода; Ш — общий сток фенольных вод; IУ — дождевые и слагїо — загрязненные воды; У — поглотительный раствор цеха очистки кок­сового газа от сероводорода; УІ — сепараторная вода смолораз­гонного цеха; УП — расплав; УШ — ввод коагулянта

отстойниках и фильтрах направляются для восполнения потерь воды в оборотные системы производственного водоснабжения.

Накопленный в последние годы опыт работы ряда коксохимических заводов с использованием сточных вод в оборотных системах охлаж­дения показал, что может быть получен экономический эффект в размере 25 коп/м3 сточной воды за счет экономии технической во-

дм, электроэнергии в пара, уменьшения затрат на ее химическую оораоотку и др. Работы по созданию замкнутых систем охватывают псе составные части водного хозяйства отрасли. Однако разнообра­зие и большой объем стоков, сложность реконструкции действующих предприятий, необходимость больших затрат обусловливают большие трудности при реализации таких систем. По мнению автора, одной из главных является проблема создания экономичных хвостовых ус­тановок, прежде всего деглинерализационных, которые позволяют организовывать замкнутые системы на небольших предприятиях чер­ной металлургии.

В цветной металлургии бессточные системы водного хозяйства имеют Верхнеднеировский горно-металлургический комбинат» Чкаловс — кая обогатительная фабрика Орджоникидзевского ГОКа, Золо тушинс­кая обогатительная фабрика, Лениногорский полиметаллический ком-

PtKQ

Рио. 41. Схема бессточного водообеспечения фабрики обогащения полиметаллических руд:

I — обогатительная фабрика; 2-4 — сгустители медного» свинцово­го и цинкового концентратов; 5 — отстойники; 6 — насооная стан­ция оборотной воды; 7 — хвостохранилище; 8 — задвихки; 9 — пруд-отстойник; 10 — насосная станция технического водопровода; I — хвостопровод; П — водовод; Ш — водовод оборотной воды; ТУ — трубопровод шахтных вод

бинат, Березовская фабрика Иртышского полиметаллического комби­ната и др.

В качестве примера приведена схема водообеспечения фабрики обогащения полиметаллических руд (рис. 41). Созданию полностью бессточных систем на предприятиях этой отрасли препятствуют потери воды в накопителях (хвостохранилищах и др.) в результа­те дренажа и испарения.

На комбинате "Уралэлектромедь” (Пышминская и Кыштымская пло­щадки) построены и находятся в эксплуатации отделения водопод — готовки и очистки промышленных вод, предназначенные для получе­ния деионизированной воды (используемой в технологии) и очистки химически загрязненных сточных вод, позволяющие создать на пред­приятии замкнутую систему водного хозяйства с повторным исполь­зованием в производстве очищенной воды и медьсодержащих осадков (рис. 42).

йіс. 42. Принципиальная схема очистки сточных вод и подготовки вода для производства:

I — установка ионообменной очистки хромсодержащих сточных вод; 2.- установка реагентной очистки хромоодерясащих сточных вод;

3 — установка реагентной очистки циансодержащих сточных вод;

4 — установка ионообменной очистки циансодержащих сточных вод;

5 — установка нейтрализации с отстаиванием и обезвоживанием осадков на ФПАКМ; 6 — установка умягчения: 7 — выпарная уста­новка; 8 — установка финишной ионообменной очистки сточных вод; I-Її — хромсодержащие сточные воды; Ш — медьсодержащие сточные воды; ІУ, У — циансодержащие сточные воды; УІ — промывные воды; УЇЇ — обезвреженные вода; УШ — очищенные воды; IX — нейтрализо­ванный сток; X — умягченный сток; XI — конденсат; ХП — деиони­зованная вода: ХШ — для регенерации ионообменных смол; ХІУ — медьсодержащий сток осадок на утилизацию

Л» 7

О/

Впервые в цветной металлургии деминерализация продувочных сточных вод осуществляется на серийно выпускаемых многокорпусных выпарных установках. Это создает объективные предпосылки для создания и эксплуатации системы "типа ВИЗ", однако из-за боль­ших трудностей в работе очистных сооружений замкнутую систему водоснабжения на комбинате пока не удалось создать.

Не решены окончательно некоторые специфические проблемы от­расли (например, улавливание мышьяка). По количеству и особенно по качеству загрязнений стоков предприятия отрасли занимают од­но из первых мест в промышленности, поэтому создание замкнутых систем водообеспечения на них является весьма актуальной и слож­ной задачей.

Чрезвычайно важна проблема создания замкнутых систем водного хозяйства на предприятиях машиностроения. Следует учитывать, что

Рис. 43. Бессточная система водного хозяйства Московского авто­мобильного завода им. Ленинского комсомола:

I — насосная станция; 2 — флотаторы; 3 — отстойник маслошламо­вых стоков; 4 — отстойник химически загрязненных стоков; 5 — уплотнитель; 6 — разделочные резервуары масла; 7 — узел механи­ческого обезвоживания осадков, оборудованный вакуум-фильтрами;

8 — локальная установка обработки ‘хромсодержащих стоков; 9 — локальная установка обработки кислотно-шелочных стоков; ю — установочные очистки цианистых стоков; II — сооружения доочистки; 12 — сооружения биохимической очистки сто­ков; I — стоки третьей категории (загрязнены маслом, взвесями);

П — масла; Ш — осадок; ІУ — масла на вывоз; У — обезвоженный осадок на вывоз; УІ — раствор бисульфита натрия; УП — раствор серной кислоты; УШ — кислота; IX — щелочь; X — раствор гипохло­рита натрия; XI — очищенные стоки в производство; ХП — очищен­ные стоки на другие предприятия; ХШ — городская канализация; А — общезаводские очистные сооружения; Б — корпуса завода; В — стан­ция аэрации

эти отрасли имеют самые высокие темпы роста водопотребления в промышленности страна. Имеется. положительный опит создания бес­сточных систем на Московском им. Ленинского комсомола (рис. 43) t Волжском и Запорожском автомобильных заводах, Государственном подшипниковом заводе в г. Минске, Харьковском заводе транспорт­ного машиностроения, Елецком заводе тракторных гидроагрегатов и др. Эксплуатируются замкнутые системы водоснабжения гальвани­ческих цехов трех заводов* по ремонту трамваев и троллейбусов (Уфимский, Куйбышевский, Киевский).

Рис. 44. Технологическая схема очистки производственных сточных вод УЗТМ: I — решетка; 2 — ливнеотстойник; 3 — шламовая площадка; 4 — ливненакопитель; 5 — реагентное хозяйство; 6 — смеситель; 7 — тонкослойный отстойник; 8 — песчаные фильтры; 9 — резервуар очищенной воды; 10 — выпарная установка; II — сборный резерву­ар; 12 — циклонная печь; 13 — осадкоуплотнитель; 14 — фильтр­пресс; 15 — резервуар-смеситель; 16 — бетономешалка; 17 — су­шилка; I — промышленные и ливневые стоки; П — концентрированные маслостоки; ш — отработанные травильные растворы; ІУ — очищен­ная вода на производственные нужды; У — конденсат; УІ — соли на утилизацию

—і / …. 8 3 Ш—яй А,

Y	V	V	V	V
И

70

Примером создания сложной ЗСВ на машиностроительном пред­приятии может служить новый комплекс очистных сооружений ПО "Уралмаш", общая стоимость которых будет превышать 20 млн. руб.

По проекту (рис. 44) промышленные и ливневые воды в количестве 16 тыс. м3/сут собираются, усредняются и проходят предваритель­ное отстаивание в системе емкостей, затем после дополнительной обработки осветляются в тонкослойных отстойниках, до очищаются на песчаных фильтрах и подаются на повторное использование.

Выделенные в накопительных и отстойных сооружениях осадки сгущают и подают на механическое обезвоживание на фильтрпрес­сах ФПАКМ, после чего обезвоженный осадок смешивают с нейтра­лизованными травильно-гальваническими растворами, высушивают и вальцеленточных сушилках и эвакуируют. Смесь засоленных стоков ТЭЦ и продувочных засоленных стоков завода в количестве 90 м3/ч подается на выпарную установку. Для уничтожения маслосодержащих отходов предусмотрена установка сжигания.

В настоящее время построены и функционируют очистные сооруже­ния ПО "Ураямаш", за исключением установок деминерализации про­дувочных стоков и сжигания маслоотходов. Начато строительство установки сжигания. Проблему деминерализации стоков предлагает­ся решить следующим образом: .для основного "поставщика солей” — сточных вод Свердловской ТЭЦ, которая расположена на территории завода, предлагается создать свою локальную ЗСВ с возвратом во­да в производство и выделением солей в виде твердых индивидуаль­ных продуктов. В составе этой ЗСВ будет и выпарная установка, но значительно меньшей (примерно в четыре раза) производитель­ности, чем ранее запроектированная.

На многих машиностроительных предприятиях по проектам ВНИЙВОДГЕО строятся и осваиваются ЗСВ.

Большой практический интерес представляет замкнутая бессточ­ная система водного хозяйства Первомайского ПО "Химпром", пер­вая очередь которой была введена в строй в 1980 г. (рис. 45). Замкнутая система водообеспечения предусматривала строительство водозаборных и водоподающих сооружений, локальных установок по очистке сточных вод в отдельных производствах, чистых и грязных оборотных циклов, общезаводских установок по очистке и доочист­ке хозяйственно-бытовых и промышленных стоков и установок по утилизации отходов. Так, стоки от производства хлороксидов ме­ди после локальной очистки перерабатываются в товарный раствор

Рис. 45. Принципиальная схема очистки и повторного использования сточных вод и отходов Первомайского химического завода:

I — кустовая водооборотная система; 2 — производство каустичес­кой соды; 3 — локальная водооборотная система; 4 — локальная очистка; 5 — производство суспензионного поливинилхлорида (ПВХ);

6 — производство ацетилена; 7 — рассольные скважины; 8 — биохи­мические очистные сооружения химкомбината; 9 — отстой и фильтра­ция суспензии ПВХ; 10 — обезвоживание суспензии ПВХ; II — химво — доочистка ТЭЦ; 12 — установка очистки продувочных вон; 13 — об­работка Концентрированных стоков; 14 — иловые пруды и площадки; 15 — установка получения белково-витаминно­го концентрата; 16 — установка доочистки осветленной воды; 17 — производствб линолеума и плиток; 18 — установка механической очистки, умягчения и фильтрации; 19 — буферный пруд: 20 — уста­новка доочистки сточных вод и регенерация отходов; 21 — шламо — накопитель; 22 — установка получения азотных удобрений; 23 — полигон подземного захоронения рассола; I — теплая вода от других производств; П — теплая, вода от производства МссОН ;

ИГ — свежая речная вода; ІУ — охлажденная вода для других произ­водств; У — чистая вода; УІ — охлажденная вода от других произ­водств; УП — охлажденная вода водооборотной системы; УШ — силь — номинерализованные сточные воды от других производств; IX — слабоминерализованные сточные воды; X — рассол ;• XI — стоки от выпарки; ХП — стоки от электролиза; ХШ — хозяйственно-бытовые стоки го do да и промузла; ХІУ — хозяйственно-бытовые стоки хим­комбината; ХУ — органически загрязненные сточные воды; ХУІ — осветленная горячая вода; ХУЛ — продувочная вода на растворение соли; ХУШ — избыток на опреснение ртутьсодержащей воды: XIX — ртуть на регенерацию; XX — сточные воды с суспензией; XXI — оп­ресненная вода; ХХП — фильтрат; ХХШ — осветленная вода; ХХІУ — закрытая схема горячего водоснабжения; ХХУ — промывные воды с ионитовых фильтров; ХХУІ — очищенная вода; ХХУГЬ — активный ил; ХХУШ — удобрение; XXIX — избыточный активный ил; XXX — кормовой концентрат; XXXI — биохимически очищенные органические и хозяй­стве нно-бытовые сточные воды; ХХХП — механически очищенные мине­рализованные сточные воды; ХХХШ — условно чистые и ливневые во­ды; ХХХІУ — обезвоженная суспензия; ХХХУ — аммиачная вода; ХХХУІ обезвоженная суспензия; ХХХУ — аммиачная вода; ХХХУІ — вода на доочистку; ХХХУП — регенераты; ХХХУШ — подготовленные для опрес­нения стоки; XXXIX — конденсат; XL — пар

хлорида кальция. Установка глубокой доочистки сточных вод позво­ляет прлучить азотные удобрения.

В промышленности строительных материалов бессточная система водного хозяйства производительностью 10 тнс. м3/сут введена в эксплуатацию в 1974 г. на Акмянском цементно-шиферном комбина­те (рис. 46). Доочистка стоков осуществлятся в каскаде биологи­ческих прудов, обеззараживание — хлорированием жидким хлором в прудах-накопителях, обезвоживание осадков — на центрифугах. Очищенная вода используется повторно. Годовой экономический эффект составляет 134 тыс. руб.

В нефтеперерабатывающей промышленности уже несколько лет ус­пешно проводятся работы по созданию полностью бессточных про­изводств; коэффициент водооборота в отрасли приближается в 90 %. Примером таких предприятий могут служить Лисичанский, Хер­сонский, Тобольский, Рязанский нефтеперерабатывающие заводы, ПО "Нижнекамскнефтехим". Сложной проблемой на этих заводах являет­ся повторное использование стоков после биохимических сооруже­ний ввиду их высокой загрязненности взвешенными и органически-

к		і
т н -JL_	___ Г	I /

Ю 11

Рис. 46. Бессточная система водного хозяйства Акмянского цемент­но-шиферного комбината:

I — приемная камера; 2 — решетки; 3 — песколовки; 4 — первичные вертикальные отстойники; 5 — аэротенки-смесители; 6 — вторичные вертикальные отстойники; 7 — цех обезвоживания сырого осадка;

8 — хлораторная; 9 — буферные иловые площадки; 10 — пруды-на­копители; II — каскад биологических прудов; I — сточные воды;

И — очищенная вода для технологических нужд комбината

ми веществами. В этом случае доочистка данной категории стоков позволяет использовать их в обороте практически полностью.

Эксплуатируются общезаводские замкнутые системы водоснабже­ния, построенные по разработкам ВНИИВОДГЕО, на Глодянском, Золотухинском и Добринском сахарных заводах.

Анализ опыта работы замкнутых систем водного хозяйства пред­приятий различных отраслей позволяет сделать следующие выводы* Последовательное использование воды на предприятиях различных отраслей, которое могло бы значительно сократить их водопотреб — ление, внедряется пока медленно. Весьма перспективна совместная очистка стоков различных предприятий, чрезвычайно эффективная при использовании общих установок сжигания и деминерализации. Осложняет проблему отраслевая разобщенность современного водного хозяйства. При развитии водного хозяйства предприятий пока исхо­дят не из интересов всего промышленного узла, а из конкретных возможностей. Наиболее важными проблемами являются деминерализа­ция стоков, утилизация выделенных осадков и создание экономичес­ких систем. Внедрение замкнутых систем предусматривает безуслов­ную перестройку основного производства и на первом этапе выработ­ку технологами разумных требований к качеству оборотной воды.

При анализе работы действующих предприятий и промузлов с применением ЗСВ или ее элементов по состоянию на 1987 г. за основу были взяты материалы Главводоохраны Минводхоза СССР, перечень разработок ВНШВОДГЕО, отчеты научно-исследовательских работ института "Казмеханобр", данные объединения "Уралэнерго — чермет" и кроме того, сведения о ЗСВ из различных литературных и иных источников. В результате проделанной работы автором соб­рана информация о 292 предприятиях и 16 промузлах. По уровню развития всех действующих на предприятиях ЗСВ их можно разде­лить на три категории (табл. 5).

К первой категории относятся замкнутые безотходные системы водного хозяйства промпредприятий и промузлов, полностью прек­ратившие сброс сточных вод, обезвреживающие отходы с последую­щей утилизацией, захоронением или сжиганием,- использующие дре­нажные, ливневые, доочищенные хозяйственно-бытовые сточные во­ды при минимальном потреблении свежей воды. Это такие предпри­ятия, как Верх-Исетский металлургический завод, Волжский авто­мобильный завод, Крымский содовый завод, Славянское ПО "Хим­пром", Чимкентское ПО "Фосфор", Лисаковский горно-обогатитель­ный комбинат, Верхнеднепровский горно-металлургический комбинат и др.

Тертья категория — это предприятия с элементами ЗСВ и доволь­но эким коэффициентом водооборота. Такие системы эксплуати­руются на Нижнетагильском металлургическом комбинате, Нижне-Сер — гинском металлургическом заводе, ПО "Горыснефтеоргсинтез", Богдановическом фарфоровом заводе, заводах железобетонных изде­лий городов Мурманска, Полевского и др.

Комментарии запрещены.