Тандем - 2, шлакоблочные станки, бетоносмесители


Производство оборудования и технологии
Рубрики

ЗНАЧЕНИЕ ХВОСТОВЫХ УСТАНОВОК

Практика убеждает, что определяющими моментами в создании и эксплуатации замкнутых систем являются выбор и устройство хвос­товых установок — деминерализации, сжигания, обработки осадков, биоинженерных, переработки концентрированных технологических растворов и стабилизации. Два последних типа установок деталь­но разработаны и широко применяются. Так, установки переработки концентрированных растворов (купоросные и др.) обычно входят в. состав основного технологического цеха, а стабилизационные — в состав чистых и грязных оборотных циклов. Широко используются установки обработки осадков, выделяемых при очистке сточных вод. В их состав входят узлы сгущения, кондиционирования, механичес­кого обезвоживания и сушки осадков. Такие установки обычно на­ходятся в БОС по обработке химических загрязненных стоков, но иногда выделяются в виде отдельного цеха обезвоживания, напри­мер на биохимических очистных сооружениях.

В последние годы широкое распространение получили термоокис­лительные методы обезвреживания осадков, содержащих органичес­кие вещества. К ним относятся парофазное окисление (огневой ме­тод), плазмохимическая переработка, жидкофазное и парофазное каталитическое окисление; в отечественной практике использует­ся преимущественно первый метод. Необходимость применения таких установок сжигания для защиты окружающей среды в настоящее вре­мя не вызывает сомнений.

Имеются доводы против расширения процесса использования уста­новок сжигания из-за неизбежного выброса в окружающую среду вто­ричных загрязнений и уничтожения полезных продуктов. Тем не ме­нее в ближайшие годы такие установки придется внедрять повсе­местно вследствие увеличения количества отходов, которые пока нерентабельно утилизировать (масло, нефтеотходы и пр-). Это, ко­нечно, не исключает необходимости изыскания путей рациональной переработки отходов. Имеется несколько десятков типов установок сжигания, работающих на различных предприятиях. Выбор типа ус-

таяовки определяется составом и количеством уничтожаемых осадков, методами очистки газовых выбросов и др. Для уменьшения ошибки в выборе типа установки для каждого предприятия следует проводить поисковые исследования на натурных (или их моделирующих) осад­ках и отходах.

В настоящее время ощущается острый дефицит в установках сжига­ния малой производительности. В определенной степени эту пробле­му можно решить, коллективно используя имеющиеся или сооружаемые установки большой производительности. Например, на УСМО Верх-Исет — ского металлургического завода перерабатываются маслосодержащие отходы ряда предприятий г. Свердловска.

При создании ЗСВ наибольшие трудности вызывают процессы деми­нерализации сточных вод. Поступающие в окружающую среду сточные воды условно разделяют на "управляемые” (связанные с отдельными технологическими процессами) и "неуправляемые”, являющиеся без­возвратными потерями воды из оборотных систем (ветровой унос, инфильтрация и др.). В черной металлургии, например, две трети сбрасываемых солей приходится на управляемый сброс. Обычно он состоит из продувочных вод различных оборотных циклов (в том числе травильных и гальванических), сточных вод энергетических установок (стоки водоподготовительных установок, продувочные воды котлов, паропреобразователей и др.), рудничных и шахтных вод. В целом по черной металлургии годовой сброс засоленных стоков превышает 250 млн. м3, а количество выносимых ими солей — более 2 млн. т. Эти стоки представляют собой многокомпонентную систему непостоянного состава, обычно не имеющую аналогов в от­раслях, занятых получением солей из минерального сырья.

Известно несколько промышленных методов деминерализации сточ­ных вод: термический, ионообменный, обратноосмотический, электро — диализный, кристаллогидратный, химический. В отечественной прак­тике в основном применяется термический метод, позволяющий в принципе получить из стока полностью утилизируемые продукты — конденсат и сухие соли. Удельный расход тепла в зависимости от конструкции обессоливающего аппарата изменяется от 420 до 3770 кДж/кг обрабатываемой воды. При разработке выпарных уста­новок приходится решать вопросы, связанные с образованием отло­жений на теплообменных поверхностях, вспениванием выпариваемых стоков и подбором антикоррозионных материалов. Первые действую­щие выпарные установки не имели узлов разделения получаемого рассола. на индивидуальные утилизируемые продукты.

Донецким филиалом НПО "Энергосталь" с привлечением других

организаций разработаны технологические схемы переработки рас­солов с получением товарных солей. Так, сточные воды от натрий — катионитовых химводоочисток перерабатываются с получанием хло­ристого натрия, используемого повторно да регенерации фильтров, и хлористого кальция. Продувочные воды котлов и испарителей пе­рерабатываются с получением сульфата и хлорида натрия. Стоки во — доподготовки энергетических установок намечено перерабатывать с разделением на дистиллят и соли, при полном использовании тепла вторичного пара.

Часть стоков, подаваемых на обессоливание, содержит сульфат кальция (нейтрализованные промывные воды травильных отделений, стоки ионообменных обессоливающих установок и др.), и их можно условно разделить на содержащие в основном сульфат калышя и содержащие, кроме него, большое количество (до 10 г/л) хорошо растворимых солей (А/с* Cl, Ncl^SQ4 и др.). Для обработ­

ки стоков первой группы разработан метод термического умягче­ния, позволяющий выделить в виде кристаллического осадка до 90 % гипса.

Разработаны несколько видов термоумягчительных установок, в том числе установки с использованием промежуточного гидрофобно­го теплоносителя, многокорпусные и др. Заводом "Пензхиммаш" вы­пущена опытная партия термоумягчителей. Разработана установка с термоумягчением и выпарными аппаратами поверхностного типа про­изводительностью 60 м3/ч для Ревдинекого метизно-металлургичес­кого завода. Для обессоливания стоков второй группы разработана и построена опытно-промышленная установка производительностью 22 м3/ч с гидрофобным теплоносителем и испарителями мгновенно­го вскипания на Никопольском шнотрубном заводе.

По разработкам СвердНИЙХиммаша построены и функционируют две деминерализационные установки по переработке сточных вод ТЭЦ. Так, .для Ферганской ТЭЦ-2 с учетом крупных масштабов производст­ва била выбрана дистилляциояная опреснительная установка (ДОУ) мгновенного вскипания с единичной объемной производительностью (12-15) I03 м3/сут, освоенная в г. Шевченко. Это 34-ступенчатая

установка горизонтального типа с трехконтурной рециркуляцией рассола и вертикальным расположением теплообменных трубных пуч­ков. Поверхность теплообмена выполнена из латунных труб с про­филированной наружной поверхностью, благодаря чему обеспечива­ются высокие среднеэксплуатационные коэффициенты теплопередачи, превышающие в 1,5-2 раза полученные на установках с обычными гладкостенными трубами.

Установка состоит из головного подогревателя, трех аппара­тов мгновенного испарения (АМИ), деаэратора, вспомогательного конденсатора и пароэжекторного блока. Исходные стоки, предва­рительно нагретые при проходе через подогреватели ступеней АМИ, поступают в головной подогреватель, где они окончательно нагре­ваются греющим паром ТЭЦ. Нагретые стоки из головного подогре­вателя направляются в камеры АМИ, в которых они многократно испаряются в результате падения давления по испарительным сту­пеням. Образующийся в испарительных ступенях пар конденсирует­ся на трубках встроенных подогревателей. Дистиллят собирается в сборнике, из которого насосом направляется на доочистку на ионообменных фильтрах. Вакуум в установке создается пароэжек­торным блоком.

Техническая характеристика ее приведена ниже:

Производительность, т/ч:

по сточным водам………………………. 465

по дистилляту………………………… 450

Расход пара (в пересчете на насыщенный, т/ч… 57 Установленная мощность рабочих электро­двигателей, кВт 2300

Расход охлаждающей воды, т/ч…………………… 2000

Температура раствора, °С:

прсле головного подогревателя………………. 105

на выходе из последней ступени 0…………….. 42

Общая площадь поверхности теплообмена, м2 ………….. 19370

Массовая концентрация солей в дистилляте, мг/л 2-3,5

Исходя из требования стабильности непрерывного производства в течение года приняты три блока с периодическим выводом одного из них на промывку и ремонт. Такой режим работы является наи­более экономичным. Здесь проявляется одно важное преимущество опреснителя мгновенного вскипания: способность повышать тепло­вую эффективность при снижении нагрузки. В качестве примера сравним. два варианта работы ДОУ: I) работают две установки в по­вышенном режиме и одна постоянно находится на промывке (в ре­монте, резерве); 2) работают три установки в умеренном режиме, одна из них периодически выводится на промывку и в ремонт, а две другие в это время работаю* в повышенном режиме. При усло­вии* производства одного и того же количества дистиллята тепловая экономичность для второго варианта выше приблизительно на 20 %. Годовая экономия от снижения расхода тепла в этом случае при це­не его, например, 5 руб/Гкал составляет 765 тыс. руб., а эконо­мический эффект для второго варианта составит примерно 0,7 млн. руб в год, что соизмеримо с годовыми амортизационными отчислениями от сооружения третьего, резервного блока.

Рис. 47. Передвижная опреснительная установка Д0У-І0

Представляет интерес разработанная этим же институтом мобиль­ная выпарная установка производительностью 10 т/ч по дистилляту (рис. 47). Установка предназначена для опреснения природных морских и солоноватых вод и для переработки сильноминерализо­ванных сточных вод промышленных предприятий с целью возврата дистиллята (пресной воды) в технологический процесс. Получаемый дистиллят пригоден без дополнительной обработки для подпитки парогенераторов среднего давления (содержание подпиточной воды < 20 мкг/кг) и приготовления питьевой воды, удовлетворяющей требованиям ГОСТ 2874-73.

Для предотвращения отложения накипи на тешюобменных поверх­ностях установки используются ингибитора накипи (например, по­лифосфат натрия по ГОСТ 20291-74), вводимые в перерабатываемую воду в количестве 1-2 мг/кг* Установка оснащена системами авто­матизации и КИП, обеспечивающими автоматический пуск и позво­ляющими поддерживать заданный технологический режим, осуществ­лять плановую и аварийную остановку оборудования.

Установка перевозится железнодорожным транспортом я водным путем в собранном виде или тремя раздельными блоками автомо­бильным транспортом. Она имеет малую металлоемкость, проста в обслуживании и ремонте, мажет эксплуатироваться в условиях дефицита охлаждающей воды. В качестве теплоносителя для уста­новки применяются водяной пар, горячая вода или природный газ. Техническая характеристика установки приведена ниже

Производительность по дистилляту т/ч……………….. 10

Теплоноситель — пар давлением, МПа………………… 0,1-1,0

Расход теплоносителя, т/ч, при давлении:

ОД МПа………………………………… 1,32

1,0 МПа……………………. ………… 0,92

Расход морской вода на установку (2,7 °С), т/ч…. 60

Мощность электродвигателей, кВт………………….. 42

Межпромывочный период, ч……………………….. 4000

Основной конструкционный материал…………….. Ст. З, сталь

08Х2&Н6Т

Металлоемкость оборудования, т……………………. 21,6

Габариты установки (три блока), м……………. 2,5×5,5×3,9

Время на монтаж и пуск установки, ч………………….. ^21

Для выпаривания многокомпонентных солевых растворов (отхо­дов химических производств) применяется также выпарная установ­ка с погруженными горелками (типа ПГ). Для переработки концент­ратов (элюатов) СвердНШхиммаш разработал ряд выпарных устано­вок, предусматривающих возврат конденсата и получение сухих со­лей (табл. 6). Уже изготовлено и смонтировано более 20 таких установок.

Считалось, что в заданых странах применение выпарных устано­вок пошло на убыль. Так, в Японии исследовательские работы по выпарным установкам закончились в начале семидесятых годов и основное внимание стало уделяться мембранным методам обессоли — вания. В действительности работы такого плана продолжались, и в различных странах (Франция, Финляндия и др.) созданы интерес­ные установки. Например, фирма "А. Альстрам" (Финляндия) выпус­кает различные пластинчатые выпарные станции, работающие по принципу падающей пленки. Эти станции эффективно используются для концентрирования "черного щелока”, повышая в нем содержание сухих веществ до £0-65 %, что важно для его последующего огне­вого уничтожения; они дают возможность получать до 80 % кон­денсата в виде весьма чистой воды (рис. 48).

Видимо, установки термического обессоливания будут и дальше весьма широко использоваться в практике деминерализации произ-

Таблица 6. Характеристика выпарных установок

Тип

уста­

новки

Расход Удельный по выпа — расход риваемой греющего воде, пара, кг/ч кг/кг

Расход охлаждаю­щей вода, кг/кг

Расход

электро­

энергии,

кВт/кг

Размеры здания, м

ДОУ-Ю…

9800

0,26

28

0,019

16x18x24

ДОУ-5 ….

5000

0,5

40

0,048

6x12x24

ДОУ-2 ____

2000

0,52

28

0,05

6x12x24,

ДОУ-ЮО..

99600

0,1

0,04

Разрабаты­

вается

Рис. 48. Общий вид пятикорпусной выпарной станции завода по про­изводству целлюлозы (производительность выпарной станции 160 т Н^О віч)

водственных сточных вод, оообенно сильноминерализованных. Не­обходимо изыскивать способы удешевления самих выпарных устано­вок, прежде всего за счет новых технических решений, использо­вания недорогих материалов, получения не только вода (конденса­та) , но и солей высокого качества и применения физико-химичес­ких методов концентрирования стоков (обратноосмотических, электродиализных и др.).

Возможно, что наибольшее развитие получат высокопроизводи­тельные многоступенчатые установки мгновенного вскипания, но в отечественной практике широкое применение нашли пока многокор­пусные выпарные установки. В дальнейшем, вероятно, они будут использоваться все шире вместо установок химводоочистки для по­лучения обессоленной воды в теплоэнергетике (что подтверждает и статистика), а также в качестве второй ступени в деминерализа — ционных комплексах для концентрирования стоков перед выделени­ем из них солей. В качестве первой ступени рационально исполь­зовать обратноосмотические установки, которые по своим технико­экономическим показателям имеют ряд существенных преимуществ перед термическими.

В настоящее время обратно осмотические установки используются

более чем в 30 странах для очистки и повторного использования сточных вод. Развитие обратноосмотического метода обессоливания воды идет преимущественно путем: а)’поиска и опробования новых видов материалов. для фильтрующих элементов и изменения их кон­струкции; б) увеличения мощности установок. Так, применяют мемб­раны из ароматических полиамидов с более высоким соле задержани­ем; найдены эффективные способы использования полых волокон в фильтрующих элементах. В Японии, например, применяют спиральные мембранные модели фирмы "Торей", скомпонованные в блоки диамет­ром 0,3 и длиной 6 м. Производительность такого блока по мррс — кой воде составляет 200 м3/сут.

Предполагалось значительно расширить применение этого метода и в нашей стране. Однако широкое внедрение обратноосмотических установок сдерживалось отсутствием подготовленных кадров и не­которыми техническими причинами: дефицитом высокопроизводитель­ных мембран, насосов высокого давления, установок предваритель­ной очистки стоков и др. На практике пока налши применение пре­имущественно ультрафильтрационные установки.

Обессоливание производственных стоков может осуществляться с применением ионообменных установок, давно используемых в оте­чественной практике. В технологическом и экономическом отноше­нии ионообменное обессоливание — наиболее предпочтительный процесс. Однако он имеет принципиальные недостатки: наличие сильноминерализованных стоков, образующихся при регенерации ионообменных смол, и значительное количество слабоконцентриро­ванных промывных вод. В практике применяют разные способы уменьшения количества этих стоков. Так, Институтом химии воды АН УССР предложено осуществлять регенерацию 25 $-яым раствором азотной кислоты и 10 $-ным раствором аммиака о дальнейшим по­лучением соединений типа минеральных удобрений.

Интересный опыт значительного снижения расхода регенерирую­щих веществ и промывных вод с использованием установок типа "Серво-Контимат" накоплен фирмой "Хагер-Эльзасер" (ФЕГ). Ионно — обменняк со взвешенным слоем смолы работает в противоточном ре­жиме с нижней подачей очищаемой воды, тогда как регенерация смолы осуществляется сверху в противоположном насыщении направ­лении. Эффективность использования ионообменной емкости увели­чивают также последовательным подключением двух одинаковых ионообменных колонн. Предусмотрена возможность многослойного (с несколькими видами смол в одной колонне) метода ионнообмена.

Установка, созданная на Московском медеплавильном и меде-

электролитном заводе, предназначена. для получения деионизиро­ванной воду (340 м3/ч) и очистки промышленных сточных вод (610 м3/сут). Комплексная установка обеспечивает переработку сточных вод, содержащих серную кислоту, ионы тяжелых цветных металлов, цианиды и некоторые другие

примеси.

Предусмотрена регенерация меди и раствора серной кислоты. Сбрасываемые в городскую канализацию очищенные сточные воды удовлетворяют необходимым санитарным требованиям. Получаемый обезвоженный осадок эвакуируется в отвал.

Следует отметить высокую эффективность оборудования и мате­риалов (особенно узлов ионообмена), компактность и удобство расположения оборудования, автоматизацию всех технологических операций. Однако во всех случаях стоки от ионообмена остаются и должны быть переработаны. По мнению автора, ионнообменные методы рационально использовать не для общего обессоливания сточной воды (удаления всех солей), а преимущественно для из­влечения из нее какой-то части примесей (ценных металлов, токсинов и др.).

Для обессоливания стоков применяют электрохимические установ­ки, особенно электродиализаторы. Можно предполагать, что в бли­жайшее время эти методы получат широкое распространение. Они наиболее эффективны в случае обработки сравнительно небольших количеств сильнозагрязненных сточных вод. Подсчитано, например, что уже при производительности 300 м3/сут себестоимость очистки на электродиализной установке на 10 % выше, чем на выпарной.

Чрезвычайно важен вопрос последовательного использования очищенных и кондиционированных химически загрязненных сточных вод для других производственных нужд внутри предприятия или на предприятиях промузла. Предпосылки для реального внедрения пос­ледовательного использования воды имеются, однако положительно — го опыта здесь немного. Примером может служить использование отработанного конденсата от препаривания железобетонных изделий на заводах железобетонных изделий г. Мурманска. На Уральском заводе химического машиностроения (УЗХМ) отработанная вода в течение нескольких месяцев подавалась на рядом расположенный завод ЖБИ для затворения бетона. Это позволило не только полез­но использовать воду, но и создало возможность не строить де — минерализационную установку.

В практике эксплуатации водного хозяйства отечественных и зарубежных промышленных предприятий широкое применение находят

фосфорсодержащие комплексоны, которые при добавлении в оборотную воду ингибируют процессы солеотложения, коррозии и биообраста­ния. Уральские специалисты (Уральский лесотехнический институт, Уралэнергочермет) также активно занимаются разработкой и внед­рением таких реагентов на металлургических предприятиях, ТЭЦ и др. Так, .идя ингибирования солеотложений используют композиции на основе нитрилтриметиленфосфоновой и метилиминобиметиленфос — фоновой кислот (ИОМС), идя уменьшения коррозии — их моно — и полиядерные комплексонаты цинка, для уменьшения биообрастаний — композиции с солями меди. Технология применения разработана для систем водного охлаждения, оборотных циклов водоснабжения газо­очисток металлургических печей, хвостовых хозяйств обогатитель­ных фабрик, выпарных установок и т. д. Интенсивность отложений снижается в 10-15 раз, коррозия — до нормативных величин при расходе реагентов 1-Ю г/м3 обрабатываемой воды.

В результате внедрения новых технологий обработки воды обес­печена возможность перевода действующих и создаваемых систем оборотного водоснабжения на схемы бессточного водопользования без крупных капитальных затрат. Промышленная поставка, а также техническая помощь в использовании этих реагентов осуществля­ются ассоциацией,,Aквaкoмплeкc,, (г. Свердловск).

В условиях хозрасчета иногда невыгодно эксплуатировать ус­тановки по переработке отработанных травильных растворов (ОТР), поскольку выделенные полезные продукты не окупают затраты на их переработку. На Урале были закрыты почти все купоросные ус­тановки, так как продажная цена I т семиводного железного купо­роса невелика (примерно 10 руб.) за I т и производить его невы­годно.

Ввиду того что в ОТР содержится главная часть (до 80 %) химически растворенных загрязнителей, необходимо искать пути их переработки и утилизации. Так, на Первоуральской станции аэрации используют нейтрализованный железосодержащий шлам в ка­честве коагулянта. Применение этого шлама является принципиаль­но новым в биологической очистке городских сточных вод по срав­нению с использованием водных растворов солей коагулянтов. При дозировании железосодержащего шлама в городские сточные воды происходит коагуляция и адсорбция загрязнений гидролизованными соединениями железа, образуются нерастворимые соединения каль­ция и железа с фосфат-ионами. На поверхности кристаллов гипса адсорбируются из сточных вод синтетические ПАБ, жиры, белки,

нефтепродукты и другие загрязнения, которые препятствуют его отложению на поверхности трубопроводов и сооружений.

К хвостовым установкам следует отнести и установки биологи­ческой защиты водоемов. Используя естественные биологические процессы, можно рационально обрабатывать ряд стоков, частично или полностью исключая их из системы канализования. Накоплен и описан опыт по использованию биологических средств защиты. Они достаточно широко используются как. для очистки сточных вод ме­таллургических и металлообрабатывающих предприятий, так и для очистки стоков подсобных хозяйств (в частности, небольших жи­вотноводческих комплексов), имеющихся при этих предприятиях.

Надежным средством защиты водных объектов от рассеянного выпуска сточных вод в водоем являются биологические плато раз­личных модификаций, на которых очистка сточных вод осуществля­ется с помощью процессов, характерных для естественных водоемов. Под биоплато (ботанической площадкой) подразумевается площадь, засаженная или заросшая высшей водной или погруженной раститель­ностью, используемая для очистки или доочистки сточных вод. Очистку воды в этом случае обеспечивают не только высшие водные растения, но и все другие компоненты сообщества — бактерии, во­доросли и беспозвоночные.

В отличие от биопрудов основным агентом на биоплато является бактериоперифитон — бактериальная пленка, развивающаяся на под­водной части растений и обеспечивающая высокую интенсивность деструктивных процессов. Разложение органических взвесей лока­лизуется на определенной площади и протекает не в воде, а на поверхности субстрата. Поэтому выноса органических веществ, продуктов их распада, бактерий и фитопланктона с биоплато в от­личие от биопрудов не происходит. Эта особенность позволяет рас­сматривать биоплато в качестве перспективного способа ограниче­ния прогрессирующего загрязнения водоемов и ’’цветения’1 воды. Биоплато могут быть эффективно использованы также для очистки и доочистки стоков от нефтепродуктов, минеральных примесей, био­генных элементов, органических веществ, цветных и тяжелых ме­таллов. Практически нет ингредиентов, которые не претерпевали бы заметных изменений (количественных либо качественных) под воздействием звеньев экологических систем биоплато. Например, нефтепродукты при концентрации до 1300 мг/л утилизируются на 99 % за сутки на биопрудах, заселенных камышом озерным, рого­зом узколистным, элодеей канадской и др. Подобные биоплато ус­пешно действуют на 40 нефтеперерабатывающих предприятиях. Этот

же набор растений может быть использован для очистки от биоген­ных элементов и минеральных солей. Снижение концентрации послед­них на 50 % происходит за 14 дней при их исходном содержании 5000 мг/л. Примерно с той же интенсивностью извлекаются и био­генные элементы. Система эффективна практически во всех фазах вегетационного периода, в том числе и в зимний. Биоплато могут быть успешно использованы в качестве сравнительно дешевых и прос­тых в эксплуатации сооружений гидрохимической и биологической стабилизации воды, используемых в замкнутых системах водообес­печения.

Проблемам очистки, кондиционирования и повторного использо­вания сточных вод промышленных предприятий всегда уделялось большее внимание, чем вопросам переработки осадков с рациональ­ным их использованием. До сих пор, как правило, осуществлялось их складирование в различных накопителях, отвалах и полигонах, где они в конечном итоге являются мощнейшими источниками вто­ричного загрязнения окружающей среды.

На современном этапе цехи обезвоживания осадков реализуют три стадии переработки: I) выделенные при отстаивании (осветле­нии) обработанных сточных вод осадки подвергаются кондициониро­ванию различными методами (флокулированием, сгущением и др.);

2) обезвоживание осуществляется на специализированных аппаратах (вакуум-фильтрах, фильтрпрессах, центрифугах и др.); 3) обез­воженный осадок перед утилизацией и захоронением проходит допол­нительную обработку (сушку, окомкование и др.).

Наиболее предпочтительны способы кондиционирования с примене­нием флокулянтов (особенно ступенчатое флокулирование с примене­нием разнозаряженных флокулянтов и дальнейшим сгущением). Для механического обезвоживания сегодня широко используют различные фильтрпрессы, особенно с большой площадью фильтрования. Перспек­тивны КПМ-фильтры с неткаными волокнистыми материалами, к выпус­ку которых приступила отечественная промышленность.

Одним из методов интенсификации работы обезвоживающего обору­дования является правильный подбор материала фильтровальной тка­ни. Б настоящее время выпускается большое количество разнообраз­ных синтетических тканей, которые по сравнению с хлопчатобумаж­ными более устойчивы против засорения и более стабильны по фильтровальным свойствам. Наиболее перспективными являются тка­ни артикулов 86006, 86010, 86012, 86019, 86033 и 2411.

Имеются апробированные технологии переработки металлсодержа­щих осадков (от травления, гальванообработки, производства пе-

чатных плат и др.) с получением утилизируемых продуктов, исполь­зуемых при производстве пигментов, строительного гипса, глазу­рованных керамических облицовочных плиток, кирпичей, керамзито­вого гравия, гипсоцементпуццоланового вяжущего и легких бетонов на его основе и др. Изучена возможность использования обезвожен­ных железосодержащих осадков после нейтрализации гальванических стоков ряда промышленных предприятий г. Новосибирска при произ­водстве керамического кирпича и керамзита. Разработан способ утилизации подобных осадков С с небольшими примесями цинка, меди и хрома — в сумме около 0,2 %), полученных при обработке стоков Уфимского завода коммутационной аппаратуры, в качестве добавки к кирпичной массе. К сожалению, эти интересные результаты не обобщены, не имеют санитарно-гигиенической базы и поэтому внед­ряются с огромным трупом.

Автором с сотруаниками разработана новая технология утилиза­ции смеси осадков сточных вод машиностроительного предприятия, основным из которых является осадок, полученный при обезврежива­нии сточных вод гальванического участка. При этом была поставле­на задача создания универсального процесса, достаточно простого и приемлемого для широкого практического внедрения. В смесь, подлежащую утилизации, входят три вида осадков. Первый из них образуется при очистке сточных вод гальванического участка, со­держащих С% (УІ), cd (11), Ni (П), Си (П), (П),

Ті (ІУ), Fc (П), Г;( (Ш), минеральные кислоты, щелочи и

другие компоненты. Эти сточные воды обрабатывают железным купо­росом ( Ре S04 ■ 7НрО ) и едким натром. Образующийся оса­

док представляет собой суспензию гидроксидов металлов. Второй вид осадков получают при первичном отстаивании промышленных и поверхностных (дождевых, талых) сточных вод, дисперсная фаза которых содержит в основном твердые частицы, минеральные масла, поверхностно-активные и црутие органические вещества. Такой оса­док является эмульсионно-суспензионной системой. Третий вид осад­ка выделяется при совместной электрокоагуляционной обработке с использованием стальных электродов всех указанных предварительно очищенных срочных вод с последующим отстаиванием дисперсной фазы.

Принципиальная технологическая схема утилизации осадков пока­зана на рис. 49. Хорошо усредненная по составу смесь осадков I поступает в сгуститель І. Слив II сгустителя возвращается в сис­тему оборотного водоснабжения, а уплотненный осадок Ш насосом 2 направляется на ленточный фильтр 3 для обезвоживания. На этот же

ш

Рис. 49. Технологическая схема утилизации осадков I — сгуститель осадка; 2 — насос; 3 — ленточный фильтр; 4 — сме­ситель; 5 — бункер с питателем; 6 — тарельчатый окомкователь;

7 — конвейнер с окатышами; 8 — оборудование для дробления и по­мола извести и шлака; 9 — узел приготовления ФВВ: I — исходная смесь осадков; П — слив сгустителя; Ш — сгущенный осадок; ІУ — суспензия ФВВ; У — фильтрат; УІ — см&еь обезвоженных ФВВ и осад­ка Скек); УТТ — молотая негашеная известь; УШ — молотый шлак;

IX — шихта на окомкование; X — окатыши-сырцы; XI — упрочненные окатыши; ХП — известь негашеная; ХШ — шлак; ХІУ — техническая вода

фильтр подается суспензия фильтровального вспомогательного ве­щества (ФВВ) ІУ, приготавливаемая в специальном узле 9 и образу­ющая после обезвоживания на фильтровальной ткани намывной фильт­рующий слой, через который фильтруется смесь осадков Ш. Фильтрат суспензии и осадков У отводится в оборотную систему, а кек УІ (обезвоженная смесь ФВВ и осадков) поступает в валковый смеси­тель 5 периодического действия, куда дозируют вяжущие добавки УП — молотую негашеную известь и УШ — молотый ваграночный шлак. После перемешивания пшхту IX из смесителя 5 выгружают в бункер с питателем 6. Из него шихта непрерывно поступает на тарельча­тый окомкователь 7. На его вращающейся тарели формируются сферические окатыши-сырцы X и пересыпаются в контейнер 8 для

хранения в нем в течение 3-7 сут. При этом окатыши приобретают прочность, достаточную для последующего использования.

Поскольку окатыши по всем свойствам (истираемости, восстано­вимости, прочности) отвечают техническим требованиям, наиболее целесообразно переплавлять их в ваграночной печи, добавляя в состав загружаемых в печь материалов. При плавке органические вещества сгорают вместе с технологическим топливом-коксом. Ме­таллы (хром, никель и др.) переходят в расплав, а неметалличес­кие компоненты (силикаты, алюминаты, известь и др.) входят в состав шлака, Другим вариантом утилизации окатышей, учитывая их высокие прочностные свойства при насыпной массе I,0-1,1 кг/м3, является использование в качестве инертного заполнителя железо­бетонных изделий.

В условиях повышенной антропогенной нагрузки на окружающую среду природоохранные требования все время ужесточаются, поэтому все большее значение приобретает вопрос о включении промышленных отходов в номенклатуру производимой продукции. Безотходных произ­водств практически це бывает. Любая продукция в итоге становится отходом. Поэтому следует говорить о "производстве отходов" (или продукции) двух типов: I) полезных, имеющих потребительскую цен­ность; 2) не имеющих пока для данных условий потребительской ценности. Первая часть продукции направляется потребителю и пос­ле исчерпания потребительской ценности становится отходом сов­местной деятельности производства и потребителя, т. е. для ука­занного совокупного "производства” становится отходом второго типа. В свою очередь отходы второго типа могут быть переработа­ны снова с получением отходов двух указанных типов и так до тех пор, пока останутся отходы, не имеющие на современном уровне какой-либо потребительской ценности. Эти отходы также можно разделить на две части: те, что в условиях современных ограни­чений могут быть возвращены в естественный природный оборот ве­ществ, и те, которые не следует или нецелесообразно возвращать в природу. Такие отходы подлежат специальному захоронению на промышленных свалках либо хранению (точнее, складированию) в специальной таре при полном контроле сохранности и надежности тары, а также в условиях, препятствующих катастрофическим пос­ледствиям в результате любой аварии. Тип хранилища, его конст­рукция, единичный объем склада, наземное или подземное размеще­ние и многие другие вопросы в значительной степени зависят от возможности аварии и должны соответствовать требованиям долго­временной экологической безопасности.

Переход от захоронения неутилизируемых отходов к их хранению требует качественно нового подхода к технологии производства и вторичному использованию ресурсов. Это, конечно, не исключает полностью возможности захоронения отходов, но при соблюдении всех необходимых природоохранных требований. Основой таких тех­нологий является возможно более глубокая селекция отходов.

Значительные количества отходов разного вида образуются при обработке сточных вод и отработанных растворов промышленных предприятий. При этом ддя крупных объединений, куста промышлен­ных предприятий или целого промузла, вероятно, имеет смысл рас­сматривать сочетание комплекса очистных сооружений, где проис­ходят обработка сточных вод с целью повторного использования и выделение и первичная обработка образующихся при этом осадков и отходов. При этом устраивают промышленные полигоны, куда собира­ют эти отходы и осадки по группам в соответствии с их составом и свойствами, усредняют, дополнительно обрабатывают для полезно­го использования или безопасного складирования.

За рубажом организованные полигоны. давно стали "замыкающим элементом" при создании безотходных производств. Отечественный опыт создания таких полигонов весьма мал и ограничивается прак­тически только. двумя — в Ленинграде и Горьковской области.

Работу по организации внеплощадочных полигонов для переработ­ки и складирования промышленных отходов необходимо интенсифици­ровать во всех промышленно развитых регионах страны, используя ценный опыт, накопленный при проектировании, строительстве и эксплуатации существующих полигонов. Широкое внедрение промыш­ленной технологии обезвреживания и складирования производствен­ных отходов на организованных полигонах будет способствовать переводу промышленности на малоотходные технологии.

Оставить комментарий