Файл: Бучило Э. Очистка сточных вод травильных и гальванических отделений.pdf

ных материалов. С .помощью йонообімѳна можно из про­ мывных ів о д утилизировать концентрированные электро­ литы и чистую воду, пригодную для повторного исполь­ зования в технологических процессах.

Подвергая обработке сточные воды одного вида, можно получить раствор концентрированного электро­ лита, пригодного для доливки основной ванны.

187

Системы автоматического управления работой ионйтовых колонн подобны тем, которые применяют .в стан­ циях деминерализации воды.

Полный цикл работы ионитовой колонны состоит из процесса обмана, регенерации и промывки. После окон­ чания процесса обмена, о чем сигнализируют соответст­ вующие датчики, ионитовую колонну выключают из по­ тока протекающих сточных вод и подвергают ее регене­ рации, а затем промывке.

Регенерированная ионитовая колонна снова включа­ ется в поток сточных вод.

Управление процессом регенерации и промывки осу­ ществляется с помощью программных регуляторов или группы часовых реле.

Применяемые в этих системах измерители, усилите­ ли и регуляторы идентичны с ранее упоминаемыми, а сборка и;х в соответствующие регулирующие блоки за­ висит от принятой технологии обработки сточных вод.

Глава VIII

ПРОЕКТИРОВАНИЕ СТАНЦИЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД

Эксплуатацию станций очистки сточных вод обычно рассчитывают на несколько лет, а иногда и несколько десятков .лет. За это время характер и структура про­ дукции травильного или гальванического отделений мо­ жет значительно изменяться. Поэтому от правильного проектирования и постройки станции очистки сточных вод зависит не только решение актуальных проблем водного 'режима данного предприятия, но и возможность соответствующих изменений его продукции в будущем. Это указывает на необходимость гибкого решения тех­ нических проблем, обеспечивающих одновременно воз­ можно минимальные эксплуатационные расходы. Прини­ мая во внимание, что стоимость строительства станций очистки сточных вод, а также и эксплуатационные рас­ ходы зависят от принятой технологии очистки, очень важно в каждом конкретном случае сделать правиль­ ную оценку стоимости капиталовложений и эксплуата­ ционных расходов, причем эксплуатационные расходы не должны рассматриваться отдельно от общих эксплуа-

188

тацион-ных расходов травильного или гальванического отделения.

Технический проект станции очистки сточных иод должен состоять из следующих разработок:

1) технологической части; 2) строительно-архитек­ турного проекта; 3) монтажного проекта устройств и трубопроводов; 4) проекта электромонтажа; 5) сметы.

Основной разработкой, за которой следуют рабочие чертежи, является технологическая часть, включающая целый комплекс информации, необходимой для пуска и эксплуатации станции.

Технологическая часть должна включать:

іі. Введение— а) основания для разработки проекта; б) данные, характеризующие учреждение, финансирую­ щее стройку;

2. Исходные данные проекта— 1) технико-производ­ ственная характеристика объекта, из которого поступа­

вторное использование очищенных сточных вод; 5) -ме­ сто отвода очищенных -сточных -вод и удаления осадков; б) предполагаемое размещение (компоновка); 7) дан­ ные о транспорте и -складах; 8) информация об энерге­

сточных в-од от отдельных устройств; 2) химический со­ став сточных -вод; 3) классификация сточных ©од по группам, характеристика их химической структуры -и ин­ тенсивности протекания; 4) выбор метода очистки -сточ­ ных -вод; 5) технический расчет и -выбор устройств; 6) размещение (компоновка) -станций; 7) нужное коли­ чество носителей энергии; 8) технология очистки сточ­ ных вод; 9) состав бригады -для обслуживания стан­ ций; 10) система контроля и-сигнализации; 11) инструк­ ция по эксплуатации станций очистки сточных вод.

Из приведенного перечня -вопросов будут рассмотре­ ны наиболее важные.

1. ВЫБОР МЕТОДА о ч и с т к и с т о ч н ы х в о д

Для правильного выбора метода очистки сточных вод -необходим подробный анализ -отдельных технологиче­ ских операций, во -время которых образуются сточные воды.

189

Такой анализ должен определить способ труіпп-иров- ки первичных сточных вод и целесообразность повторно­ го использования воды после очистки сточных вод. Кроме того, необходимо определить способ работы стан­ ций очистки сточных вод — периодический или непре­ рывный. Выбор способа зависит прежде всего от места расположения предприятия, а часто и от возможности закупки соответствующего оборудования. Обычно при­ нимают, что при малой интенсивности протекания сточ­ ных вод (до 5 м3/ч) и без повторного их использования экономичнее периодический способ очистки. 'При боль­ шой же интенсивности протекания сточных вод более эффективны устройства непрерывного типа (проточные).

Меньше трудностей возникает при выборе соответст­ вующего метода очистки сточных вод, образующихся

.при травлении стальных заштовок кислотами.

Рассмотрим методы, которыми ограничиваются в этих случаях.

1. Химическая нейтрализация общих сточных вод с выделением взвесей в отстойнике. Этот метод простой и самый старый, но, к сожалению, до сих пор предусмат­ риваемый даже для очистки сточных вод крупных тра­ вильных отделений.

Определенной модификацией этого метода является повторное использование осветленных сточных вод для промывки изделий после травления. Оба метода .приме­ няют лишь для нейтрализации сточных вод, содержа­ щих дешевые кислоты (например, серную и соляную). 2. Химическая нейтрализация промывных вод путем уда­ ления из них продуктов травления. При этом наиболее часто применяют физико-химические методы, в частно­

створа и промывных вод, содержащих фосфорную кис­ лоту. 4. Электрохимическая очистка травильного раство­ ра, содержащего хромовую -кислоту. 5. Электрохимиче­ ская очистка травильных растворов на основе серной кислоты, при которой получают -серную кислоту и ме­ таллическое -железо, а также очистка промывных -вод методом электродиализа.

Труднее установить правильную технологию очистки гальванотехнических сточных вод, так как в каждом конкретном случае необходимо учитывать условия рабо­ ты объекта.

190

Рассмотрим методы, наиболее часто встречающиеся. 1. Химическая нейтрализация трех трупп сточных вод периодическим способом. Это наиболее распространен­ ное техническое решение. Дозирование реагентов и конт­ роль процесса .проводят на основании химических ана­ лизов или с помощью соответствующих измерительных

приборов.

Очищенные сточные воды после нейтрализации и удаления взвеси поступают в водоем-

2.Ионитовая очистка хромовых сточных івод с по­ вторным использованием полученной хромовой -кислоты

ихимическим обезвреживанием остальных -видов сточ­ ных вод.

3.Ионитовая очистка цианистых сточных вод с выде­ лением солей тяжелых металлов и концентрированного раствора цианидов, .подвергаемого в дальнейшем элект­ рохимииеокомуобезвре живанию.

В результате ионитовой очистки цианистых сточных

вод получается также чистая вода, поступающая для иовторно-го и-спользования.

Этот метод часто .дополняется ионитовой очисткой хромистых сточных вод и химическим обезвреживанием остальных сточных вод.

Тенденция развития технологии очистки сточных вод ■идет -в направлении непрерывной очистки. Интенсив­ ность протекания сточных вод регулируется автомати­ чески и но-сит постоянный характер.

2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ

ИВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ

Косновным технологическим расчетам относятся подсчеты расхода сточных вод и емкости устройств. Кроме того, необходимы расчеты расхода реагентов и емкостей дозаторов. Затем определяют количество и производительность насосов.

Методика выполнения технологических расчетов

•станций очистки -сточных вод полностью еще не разра­ ботана, поэтому встречаются различные решения одних и тех же проблем.

Особое значение имеет расчет усреднительных ре­ зервуаров. Устройства автоматического управления со­ ответствующими реакциями или процессами работают в оптимальном режиме только в определенной области

191

делы изменения регулируемых параметров и заданной интенсивности протекания сточных вод. Интересный спо­ соб подсчета усреднительных резервуаров предложили Шедзиковский и Кваси« [38].

Подразделение усреднительных вод следующее: а) резервуары периодического действия;

б) проточные резервуары без искусственного пере­ мешивания;

в) проточные резервуары с постоянным искусствен­ ным перемешиванием.

Резервуары периодического действия обеспечивают хорошее перемешивание данной порции сточных вод, но должны быть использованы парами для обеспечения не­ прерывности отвода сточных вод.

Проточные резервуары без искусственного перемеши­ вания малоэффективны, так как усреднение концентра­ ций в различных точках наступает лишь с помощью диф­ фузии и случайных перемещений жидкости, что создает значительные трудности в подсчете их оптимальной ем­ кости.

Проточные резервуары с постоянным искусственным перемешиванием несомненно являются самыми эффек­ тивными с точки зрения кинетики усреднения концент­ раций.

Способ подсчета их емкости приведен в гл. V.

Необычайно важны подсчет и графическая интерпре­ тация изменений, происходящих в структуре сточных вод в зависимости от заданной продолжительности отдель­ ных операций, с учетом максимальных и минимальных концентраций загрязнений, что составляет основу для проектирования системы автоматического управления. На графике получаем две кривые, площадь между кото­ рыми должна совпадать с диапазоном работы приме­ няемых датчиков, а их инерционность должна быть меньше скорости изменений структуры сточных вод.

3. РАСПОЛОЖЕНИЕ (КОМПОНОВКА) СТАНЦИЙ

Выбор места для расположения станций очистки сточных вод зависит от ряда объективных и субъектив­ ных причин [39]. К субъективным причинам относятся:

192

система канализационной сети, электрические линии и кабели, а также ряд других.

Станции очистки сточных вод располагают на тер­ ритории завода в таном месте, чтобы обеспечить соот­ ветствующую площадь под строительство подземных и надземных .конструкций резервуаров и зданий; самотеч­ ный подвод сточных івод к станции очистки и отвод очищенных сточных вод к резервуару; место для хране­ ния осадка и его доступность для транспортировки и удобную транспортировку реагентов к складу станции очистки сточных вод; защиту с помощью лиственных деревьев и кустов.

От приведенных выше рекомендаций можно отсту­ пить в тех случаях, когда технология очистки сточных вод требует расположения очистных станций вблизи производственных цехов, например в случае химической очистки гальванотехнических сточных вод непрерывным способом, управляемым автоматически, причем взвесь из сточных вод удаляется в центрифуге и обезвоживает­ ся в вакуум-фильтре или в фильтрационном прессе.

Обосновано также строительство в подобных случа­ ях ионитных установок, предназначенных для очистки первичных сточных вод (травильных растворов из фос­ форной кислоты, сточных вод, содержащих хромовую кислоту и др.).

Располагая станцию очистки сточных вод (в особен­ ности цианистых) вблизи производственных цехов, не­ обходимо устранить все потенциальные возможности выделения хлорциана или цианистого водорода и соз­ дать эффективную безопасность для обслуживающего персонала от несчастных случаев, связанных со случай­ ными отравлениями. Для этой цели помещения станций очистки стачных вод не следует соединять с производст­ венными, они должны иметь отдельные выходы.

4. СИСТЕМА КОНТРОЛЯ И СИГНАЛИЗАЦИИ

Существуют инструкции, определяющие условия, ка­ ким должны отвечать сточные воды, отводимые к водо­ хранилищам. Это накладывает на предприятия, удаляю­ щие со своей территории сточные воды, обязательства по постоянному их контролю. Контроль качества отво­ димых сточных вод проводится также и соответствую­ щими административными организациями.

193