Використання безвідхідних технологій в промисловості (стр. 3 из 5)
Побутові стічні води після біологічного очищення мають БПК5 близько 15 мг О2/л і містять 15-25 мг/ л зважених речовин, у тому числі особливо неприємних рослинних і тварин мікроорганізмів. Безпосереднє використання таких вод у системах оборотного водопостачання може привести до інтенсивного розвитку біологічних обростань у водоймах і до посилення процесу мінералізації води, що звертається. Тому побутові води, використовувані для заповнення втрат в оборотних системах, необхідно додатково очищати, щоб довести БПК5 додаткової води до 5 мг О2/л, а концентрацію зважених речовин до 5-10 мг/л. Атмосферні дощові води є нерегулярним джерелом водопостачання, тому що їхня кількість залежить від кліматичних умов району. Але в умовах нашої країни (крім південних безводних районів) зливові і поталі води можуть дати значне поповнення водних ресурсів підприємства. Раніш часто при проектуванні каналізації передбачали відвід зливових вод із промислової площадки в загальну систему каналізації. Це перевантажувало каналізаційну систему і погіршувало ступінь очищення стічних вод особливо під час сильних злив і в період сезонного танення снігів. Тепер зливові і поталі води направляють із площадки підприємства по скидних каналах у самостійну систему каналізації з наступним відведенням у ставки-нагромаджувачі. Після попереднього очищення на очисних спорудженнях ці води можна брати на підживлення оборотних систем. Потрібно відзначити, що дощові води в момент виникнення зовсім чисті і не містять солей, оскільки вони утворяться конденсацією пар води. Забруднюються вони тільки в невеликому ступені від атмосферного пилу і газів, що знаходяться в повітрі, і звичайно, більш сильно від забруднень на поверхні проммайданчики в залежності від того, наскільки чистої підтримується територія підприємства, по якій вони стікають у стічні канали.
Тепер можна підвести деякі підсумки сказаному в цій главі. Для того щоб створити цілком замкнуту систему водопостачання, необхідно:
- знайти способи підтримувати сталість води, що обертається в системі, як по кількості, так і по складу;
- здійснювати боротьбу з забрудненням системи як мінеральними, так і біологічними відкладеннями;
- забезпечити захист устаткування від корозії;
- організувати на всіх етапах системи, де відбувається забруднення води, її очищення до потрібного ступеня;
- не скидати у водойми те, що потрібно видаляти із системи, а ліквідувати іншими способами.
Щоб підтримати постійна кількість води в системі, необхідно покривати її втрати підживленням. Іноді це можна зробити, використовуючи побутові стічні або атмосферно-дощові води. Але, незалежно від цього, якщо взагалі зменшити кількість води, що звертається, у системі, то зменшиться і потреба в підживленні і можна буде ця невелика кількість підживлення брати з водойми без повернення, як це роблять інші галузі промисловості, що споживають воду. Нові системи замкнутого оборотного водопостачання так і проектують: із забором невеликої кількості води на підживлення з водойми, але без скидання в нього стічних вод. Сильно мінералізовану воду, яку потрібно було б скинути із системи замість підпитуючої води, знищують відомими способами. Таким чином, і кількісний і якісний склад води, що звертається в системі, залишається постійним. Узагальнюючи все сказане, побудуємо модель безстічного оборотного водопостачання промислового підприємства. Така модель системи очищення стічних вод і підготовки їх до використання в оборотній системі водопостачання без якого-небудь скидання стічних вод у водойми показана на малюнку 4. Частина стічних вод від технологічних установок підприємства надходить на системи локального очищення ІV, інша частина - умовно чисті води - прохолоджується і повертається у виробництво через вузол оборотного водопостачання 1; інші стічні води (лінії 5) проходять очищення: механічних, фізико-хімічних або біохімічну і надходять очищеними (по лініях 6) у вузол додаткової (остаточного очищення) V і потім у вузол оборотного водопостачання 1, відкіля (по лінії 3) повертаються у виробництво, замикаючи в такий спосіб цикл. Сильно зволожені відходи від очисних установок (по лініях 8), а також мінералізовані стоки, вилучені в процесі підживлення (на малюнку не показані), надходять у вузол підготовки відходів VІІ. Тут від них відокремлюється вода, що повертається у виробництво (по лінії 7); тверді збезводнені відходи, якщо вони можуть бути використані у виробництві, повертаються туди (лінія 9) або йдуть у відвали, але не скидаються у водойми. Воду для підживлення системи беруть з водойми (або інших джерел) по лінії 1.
Звичайно, це тільки спрощена схема оборотного водопостачання, в окремих виробництвах вона відповідно змінюється, у неї можуть бути введені інші елементи або деякі з приведених частин схеми - опущені, але в загальному вона дає представлення про умови створення оборотного водопостачання без скидання стоків у водойми. Основним показником гарної роботи виробництва є кратність використання води. Цей показник визначається як відношення загального обсягу споживаної підприємством води до обсягу свіжої води за той самий час.
Рис.4. Модель системи очищення стічних вод і підготовки їх до використання в системі оборотного водопостачання без скидання стічних вод у водойми:
І - вузол оборотного водопостачання; ІІ - вузол охолодження умовно чистої води; ІІІ - технологічні установки; ІV - механічне очищення; V - вузол додаткового очищення; VІ - механічне очищення; VІІ - вузол підготовки відходів; VІІІ - фізико-хімічне очищення; ІX- хімічне очищення; X - біологічне очищення; 1 - лінія додаткової води; 2 - оборотна охолоджувана вода (умовно чиста); 3 - лінія чистої води, що повертається в технологічні установки; 4 - утрати води; 5 - лінії стічних вод; 6 - лінії очищених стічних вод; 7 - лінія подачі чистої води з вузла підготовки відходів; 8 - лінії відводу з очисних пристроїв відходів, що містять воду; 9 - лінія повернення корисних відходів у технологічні установки; 10 - лінія відводу відходів на знищення
Кратність використання води в промисловості нашої країни ще досить невелика. У легкій промисловості кратність біля одиниці, у теплоенергетиці і виробництві папера - біля двох, у харчовій і вугільній промисловості - не набагато більше трьох. У хімічній і нафтопереробній промисловості, що займає ведуче положення по обороті води, кратність її використання складає, у залежності від підгалузі, від 5 до 7. Для окремих хімічних підприємств у результаті організації оборотного водопостачання і вторинного використання стічних вод забір води з відкритих водойм знижений у 15-20 разів у порівнянні з забором води при прямостоковому водопостачанні. Одночасно значно скорочується скидання забруднених стічних вод у водойми, а при безстічному - цілком відсутні стічні води.
На більшості підприємств хімічної і нафтохімічної промисловості для підвищення ефективності водопостачання створюються одночасно трохи (мінімум дві) системи оборотного водопостачання, що розрізняються вимогами до якості води. Наприклад, системи, у яких циркулює умовно чиста вода, використовувана, в основному, для охолодження в теплообмінних апаратах, і системи, у яких утворяться забруднені стічні води, застосовувані для інших цілей. При цьому існують наступні варіанти використання стічних вод: у системах оборотного водопостачання підприємств або цехів (найбільш розповсюджений випадок); для технічного водопостачання очищеними водами одних підприємств, інших підприємств або цехів; у технічному водопостачанні підприємств або цехів очищених і знешкоджених міських стічних вод.
До води, що циркулює в оборотній системі, висувають вимоги не тільки у відношенні забезпечення нормального технологічного процесу виробництва, але і дотримання санітарно-гігієнічних нормативів. Оборотна вода повинна бути нешкідлива для обслуговуючого персоналу і не мати дурного запаху. Особливо важлива відсутність в оборотній воді бактеріальних забруднень. Що залишаються після біологічного очищення забруднення, у тому числі біогенні елементи (з'єднання азоту і фосфору), можуть, певною мірою , становити небезпеку для здоров'я обслуговуючого персоналу.
У залежності від галузевих вимог до якості повторно використовуваних вод глибоке очищення стічних вод роблять, в основному, від зважених речовин, нафтопродуктів і олій, а також від органічних речовин, що окисляються легко, токсичних іонів і органічних речовин. У зв'язку з необхідністю створення замкнутих систем великого значення набуває очищення високомінералізованих стічних вод. Найбільше поширення одержали методи фізико-хімічного глибокого очищення стічних вод у сполученні з методами біологічного очищення.
1.4 Основні принципи створення оборотних систем водопостачання
Можна сформулювати загальні принципи створення оборотних систем водопостачання підприємств:
- для підвищення ефективності очищення від забруднень водооборотних систем вони повинні бути багатоконтурними: стічні води з забруднюючими речовинами, близькими по властивостях, повинні знаходитися в окремому замкнутому контурі;
- локальні системи очищення в оборотних системах водопостачання повинні забезпечувати демінералізацію стічних вод, звільнення від механічних домішок, відсутність біозабруднень;
- з метою боротьби з біообростанням у системах оборотного водопостачання і корозією устаткування, що контактує з водою, у цих системах повинне бути передбачене введення у воду відповідних інгібіторів.
У комплексній схемі стічні води технологічних процесів хімічного комбінату і ТЭЦ замкнуті в локальних циклах водного господарства з очищенням виробничих стічних вод на визначеній ступіні циклу. В окремі мережі каналізації випускаються тільки потоки, очищення яких передбачена на загальнозаводських очисних спорудженнях. Для окремих потоків передбачені різні мережі каналізації: зі змістом органічних забруднень, мінеральних забруднень з великою мінералізацією (більш 3 г/л), побутових, умовно чистих і дощових.