ПРАКТИКА ЭКСПЛУАТАЦИИ ЗАМКНУТЫХ БЕССТОЧНЫХ И БЕЗОТХОДНЫХ СИСТЕМ ВОДНОГО ХОЗЯЙСТВА ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЩШРИТИЙ
I. ОСОБЕННОСТИ СОЗДАНИЯ ЗАМКНУТЫХ СИСТЕМ
Развитие народного хозяйства связано со все возрастающим потреблением свежей воды. Поскольку водные ресурсы расходуются также в на разбавление сточных вод, существует реальная опасность их истощения и загрязнения. Это обусловливает необходимость перехода от прямоточных систем водоснабжения с очисткой попользованных вод перед сбросом их в водоем к последовательно-оборотному водоснабжению. Глубина очистки используемой в оборотных системах эоды зависит от требований, которые предъ — явлают к ней потребители. Во многих случаях эти требования вначятельыо ниже, чем при сбросе воды в водоем. Однако опыт
эксплуатации оборотных систем показывает, что они также не могут полностью исключить загрязнение водоемов. В системах оборотного водоснабжения обычно до 10 % воды заменяется на свежую из-за продувки, потерь и др. Сброс засаленных продувочных вод из оборотных циклов ряда производств, а также ливневых и дренажных вод с промышленной площадки отрицательно сказывается на общем состоянии водоемов и увеличивает затраты на водоподготов — ку расположенных ниже потребителей воды.
Эффективным методом охраны вод от загрязнения и истощения и значительного уменьшения потребления свежей воды является внедрение замкнутых бессточных и безотходных систем водного хозяйства. В перспективе внедрение замкнутых систем приведет к ПОЛНОМУ исключению попадания загрязнений со сточными водами в окружающую среду и практически полному прекращению потребления свежей воды на технологические нужды. Для восполнения безвозвратных потерь будут использоваться очищенные ливневые, дренажные и особенно хозяйственно-бытовые сточные воды. Процесс перехода на такие замкнутые системы по экономическим, техническим и иным причинам потребует значительного времени.
Уже первые опыты по разработке, проектированию, наладке и эксплуатации замкнутых систем показали, что они требуют принципиально иного подхода. Необходимо одновременно решать две проблемы: I) изменять основную технологию с целью оптимального использования сырьевых ресурсов и внедрения маловодных и безводных процессов; 2) создавать совершенную замкнутую систему очистки и последовательно-повторного использования воды в производстве. Наиболее сложной и важной задачей является решение первой проблемы, так как она охватывает практически все отрасли народного хозяйства.
Создание замкнутой системы водного хозяйства предусматривает внедрение эффективных, прежде всего физико-химических, методов очистки сточных вод, установление научно обоснованных предельно допустимых концентраций солей, нефтепродуктов и других компонентов в оборотной воде с учетом ее эпидемиологической и токсикологической безопасности, для каждого замкнутого цикла, создание максимально возможного количества локальных замкнутых циклов с многократным использованием воды в них, извлечение из сточных вод ценных компонентов, переработку с целью утилизации выделенных осадков и засоленных вод. Естественно, что в замкнутых системах доля оборотного водоснабжения должна быть доведена до предельной величины.
Отличительной особенностью замкнутых бессточных и безотходных систем водного хозяйства является необходимость иметь в их ооставе так называемые хвостовые установки, наличие которых и позволяет сделать систему замкнутой. К ним относятся установки переработки и утилизации концентрированных отработанных технологических растворов, обезвоживания и сушки осадков, стабилизационные, биоинженерные, деминерализационные и сжигания. Наличие таких установок усложняет и удорожает систему, которая по существу представляет химик о-технологический комплекс (цех) по производству чистой воды. Кроме повышенных капитальных и аксплуатационных затрат, необходимо высокопроизводительное оборудование (механического обезвоживания, обессоливания и др.), ЭВМ, приборы КИПиА, высококвалифицированный обслуживающий пер — оонал. В этом случае цех водоснабжения становится из второстепенного основным.
Организация замкнутой системы требует одновременной проработки всех элементов водного хозяйства в их взаимосвязи, а не только ее отдельных частей (чистых и грязных оборотных циклов, локальных сооружений по очистке стоков и др.). Действительно, в системе производятся очистка и использование всех ливневых вод, на хвостовых установках перерабатываются все отходы от локальных циклов и др. Все это должно быть увязано в едином хозяйстве. Создание замкнутой системы требует совместных усилий
Рис. 6. Технологическая схема деминерализационной установки по переработке засоленных шахтных вод в Верхней Силезии (Польша): I — подогреватели; 2 — выпарные аппараты; 3 — конденсатор; 4 — узел получения NclCc ; 5 — узел получения CclS04 ; I — пар; П — конденсат; Ш — исходная засоленная вода; ІУ — охлаждающая вода |
специалистов различных направлений: водников, технологов, экономистов, гигиенистов и др. Первые установки по типу ЗСВ у нас в стране были построены для очистки жидких отходов с низким уровнем радиоактивности (рис. 4), станция доочистки хозяйственно-бытовых сточных вод на оз. Тахо (США) (рис. 5), комплекс по переработке засоленных шахтных вод в Верхней Силезии (ПНР)
(рис. 6).