Съставът на отпадъчните води от химическото производство. Отпадъчни води от ТЕЦ и тяхното пречистване. Методи за пречистване на отпадъчни води за предприятия

5.21.1. Основните проблеми на отпадните води в енергетиката

Работата на съвременните ТЕЦ е свързана с появата на редица течни отпадъци Отпадъчни води. Те включват вода след охлаждане на различни устройства - кондензатори на турбини, маслени и въздушни охладители, движещи механизми и др.; отпадъчни води от хидравлични пепелопочистващи системи (ГЗУ); изразходвани разтвори след химическо почистванетоплоенергийно оборудване или неговото консервиране; оползотворяване и утаяване на води от пречиствателни станции; замърсени с нефт отпадъчни води; решения, произтичащи от измиване на външни нагревателни повърхности, предимно въздухонагреватели и водни економайзери на котелни агрегати, работещи със сярнисто мазут. Съставът на всички тези отпадъчни води и техните количества са доста различни; те се определят от вида на топлоелектрическата централа и инсталираното в нея оборудване, нейната мощност, вида на използваното гориво, състава на изходната вода, метода на пречистване на водата, възприет в основното производство, и други по-малко значими обстоятелства. пер последните годинив енергетиката е извършена значителна работа за намаляване на количеството на отпадъчните води, съдържанието на различни замърсители в тях и за създаване на системи за оборотно използване на водата. Набелязани са начини за създаване на напълно безотходни ТЕЦ, което изисква решаването на редица сложни технически и организационни проблеми, както и определени капиталовложения.

Създаването на топлоелектрически централи, които не замърсяват естествените водни тела, е възможно по два начина - дълбоко пречистване на всички отпадъчни води до максимално допустими концентрации (MPC) или организиране на системи за повторно използване на отпадъчните води. Първият начин е необещаващ, тъй като органите за защита на водните обекти непрекъснато повишават изискванията за степента на пречистване на водата, изпускана от промишлени предприятия. Така че преди няколко години пречистването на отпадъчни води от нефтопродукти до остатъчно съдържание от 0,3 mg/l се счита за достатъчно. По-късно се приема като максимално допустима концентрация от 0,1 mg/l. Сега тази норма е намалена до 0,05 mg/l, като е възможно да бъде намалена още за рибарските водоеми. Трябва също така да се има предвид, че използването на нови материали и реагенти в технологията на пречистване на водата ще изисква установяването на ПДК за тях. Увеличаването на дълбочината на пречистване на отпадъчните води ще изисква значително увеличение на разходите както за изграждането на съответните инсталации, така и за тяхната експлоатация. Всички тези обстоятелства правят първия път много неперспективен. Вторият начин е по-реалистичен - създаването на циркулационни системи с многократно използване на вода. В същото време вече не се изисква дълбоко пречистване на отпадъчните води, достатъчно е качеството им да се доведе до ниво, приемливо за изпълнение на съответните технологични процеси. По този начин се намалява значително потреблението на вода, т.е. количеството вода, което предприятието взема от водоизточника, рязко намалява. В допълнение, този подход драстично намалява броя на въпросите, които трябва да бъдат съгласувани с органите, които контролират качеството на отпадъчните води. Ето защо предстои развитието на безотточни топлоелектрически централи.

Количеството вода, образувано след охлаждане на оборудването, се определя главно от количеството отработена пара, постъпваща в кондензаторите на турбината. Водата след охлаждане на кондензаторите на турбините и въздушните охладители, като правило, носи само така нареченото топлинно замърсяване, тъй като тяхната температура е с 8-10 ° C по-висока от температурата на водата във водоизточника. Въпреки това, в някои случаи охлаждащите води могат също да въведат чужди вещества в естествените водни тела. Това се дължи на факта, че охладителната система включва и маслени охладители, нарушаването на плътността на които може да доведе до проникване на петролни продукти (масла) в охлаждащата вода.

Най-надеждният начин за решаване на този проблем е да се отдели охлаждането на такива устройства като маслени охладители и други подобни в специална автономна система, отделена от охладителната система на "чистите" устройства.

В топлоелектрическите централи, използващи твърди горива, отстраняването на значителни количества пепел и шлака обикновено се извършва хидравлично, което изисква голямо количество вода. Така топлоелектрическа централа с мощност 2400 MW, работеща на въглища Ekibastuz, изгаря до 2500 t / h от това гориво, като същевременно генерира до 1000 t / h пепел и шлака. За да се евакуира това количество от станцията към полетата за пепел и шлака, са необходими най-малко 5000 m 3 /h вода. Следователно основната посока в тази област е създаването на циркулационна система за съхранение на газ, когато избистрената вода, освободена от частици пепел и шлака, отново се изпраща през обратния тръбопровод към ТЕЦ, за да изпълнява същата функция. Част от водата по време на този оборот напуска системата, тъй като се задържа в порите на утаената пепел, навлиза в химични съединенияс компонентите на тази пепел, а също така се изпарява и в някои случаи се просмуква в земята. В същото време водата навлиза в системата главно поради валежи. Следователно най-важният въпрос при създаването на циркулационни системи на GZU е да се осигури баланс между потока и потока на водата, който трябва да се вземе предвид при различни технологични процеси, включително събиране на пепел. Например, когато се използват колектори за мокра пепел, основната роля при решаването на този проблем играе организацията на тяхното захранване с избистрена вода. Липсата на баланс създава необходимостта от системно изпускане на част от водата от системата GZU.

Необходимостта от създаване на циркулационни системи GZU се дължи и на факта, че в някои случаи такива води съдържат повишена концентрация на флуориди, арсен, ванадий, по-рядко живак и германий (донецки въглища) и някои други елементи с вредни свойства. Водите на GZU също често съдържат канцерогенни органични съединения, феноли и др.

Отпадъчните води след химическо измиване или консервиране на топлоенергийно оборудване са много разнообразни по състав поради изобилието от рецепти за миещи разтвори. Освен минералните киселини - солна, сярна, флуороводородна, сулфаминова се използват и много органични киселини (лимонена, ортофталова, адипинова, оксалова, мравчена, оцетна и др.). Наред с тях се използват трилон и различни смеси от киселини, които са отпадъчни продукти, а като инхибитори на корозията се въвеждат каптакс, повърхностно активни вещества, сулфонирани нафтенови киселини и др., В миещите смеси се въвежда тиокарбамид за свързване на медния комплекс. Консервиращите разтвори съдържат хидразин, нитрити, амоняк.

Мнозинство органични съединения, използвана в миещи разтвори, подлежи на биологична обработка и следователно може да бъде изпратена заедно с битовите отпадъчни води до подходящи инсталации. Преди това е необходимо да се отстранят токсичните вещества, които имат вредно въздействие върху активната микрофлора от отработените миещи и консервиращи разтвори. Такива вещества включват нито един от металите - мед, цинк, никел, желязо, както и хидразин и каптакс. Трилонът принадлежи към биологично "твърдите" съединения, освен това инхибира активността на биологичните фактори, но под формата на калциеви комплекси е приемлив в доста високи концентрации в отпадъчни води, изпратени за биологична обработка. Всички тези условия диктуват определена технология за преработка на отпадъчни води от химическото третиране на оборудването. Те трябва да бъдат събрани в контейнер, в който киселинната смес се неутрализира и се утаяват хидрати на железни оксиди, мед, цинк, никел и др.. Ако за пречистване се използва трилон, тогава по време на неутрализацията може да се утаи само желязо, докато медта комплекси, цинкът и никелът не се разрушават дори при високи стойности на pH. Следователно, за да се унищожат тези стабилни комплекси, се използва утаяване на метали под формата на сулфиди, въвеждайки натриев сулфид в течността.

Утаяването на сулфиди или оксидни хидрати става бавно, поради което след добавяне на реагентите течността се съхранява няколко дни. През това време настъпва и пълно окисляване на хидразина от атмосферния кислород. След това бистра течност, съдържаща само органични вещества и излишък от утаяващи реагенти, постепенно се изпомпва в битовата канализация.

Празният контейнер се пълни с отпадъчни води от следващото измиване и операцията по утаяване се повтаря. Валежите, натрупани след няколко почиствания, се отвеждат; тези утайки често съдържат значителни количества ценни метали, които могат да бъдат възстановени от металурзите. В случаите, когато ТЕЦ се намира далеч от населени места, които разполагат с устройства за биологично третиране на битови отпадъчни води, избистрената течност може да бъде изпратена за напояване на парцели или в затворена охладителна система като допълнителна вода. В топлоелектрически централи с хидравлично отстраняване на пепелта, отпадъчните води след химическо почистване на оборудването, често дори без предварително утаяване на метали (желязо, мед, цинк и др.), Могат да се изхвърлят в тръбопровода за суспензия. Натрошените частици пепел имат висока абсорбционна способност по отношение на примесите на отработените разтвори след химическо почистване на оборудването.

Водата от измиване на външни нагревателни повърхности се образува само в топлоелектрически централи, използващи като основно гориво сернисто гориво. Пепелните елементи, образувани при изгарянето на мазута, са много лепкави и се отлагат главно върху повърхността на елементите на въздухоотоплителите, поради което трябва да се почистват редовно. Периодично се извършва почистване чрез измиване; те водят до промивна течност, съдържаща свободна сярна киселина и сулфати на желязо, ванадий, никел, мед и натрий. Други метали също присъстват като незначителни примеси в тази течност.

Неутрализацията на тези миещи разтвори е съпроводена с образуването на утайка, съдържаща ценни вещества - ванадий, никел и др.

По време на работата на пречиствателните станции в електроцентралите възникват отпадъчни води от измиването на механичните филтри, от отстраняването на утайката от утайките и в резултат на регенерацията на катионни и анионни материали.

Промивните води съдържат само нетоксични утайки - калциев карбонат, магнезиев хидроксид, желязо и алуминий, силициева киселина, органични, главно хуминови вещества, глинени частици. Тъй като всички тези примеси нямат токсични свойства, тези отпадъчни води могат да бъдат изхвърлени след отделянето на утайката във водни тела. В съвременните топлоелектрически централи тези води, след известно избистряне, се връщат към пречистването на водата, а именно в горната част.

Отпадъчните води от регенерацията съдържат значително количество калциеви, магнезиеви и натриеви соли в разтвор.

За да се намалят изхвърлянията на соли от химически пречиствателни станции, се предлагат различни методи за предварителна обработка на водата, постъпваща в пречиствателната станция. Например в инсталации за електродиализа или инсталации за обратна осмоза, солеността на изходната вода може да бъде донякъде намалена. Въпреки това, количеството на солевия отток остава значително дори при тези методи, тъй като във всички случаи се взема чиста вода и съдържащите се в нея соли се връщат в резервоара с едно или друго количество реагенти.

Предлага се химическото обезсоляване да се замени с изпарители или да се използват за изпаряване на солени отпадъчни води. Инсталирането на изпарители вместо химическо обезсоляване е възможно при чисто кондензационни ТЕЦ, но е много обременително при ТЕЦ с голямо връщане на пара към промишлените потребители. Изпаряването на солените отпадъчни води, очевидно, не решава проблема с тяхното отстраняване, а само намалява обема на обектите, които трябва да бъдат евакуирани.

Следната схема за пречистване на отпадъчни води изглежда малко по-привлекателна: след смесване на киселинни (от Н-катионобменник) и алкални (от анионобменник) отпадъчни води, те се третират с вар и сода за утаяване на калциеви и магнезиеви йони. Разтворът след отделяне от образуваните утайки съдържа само натриеви соли, хлориди и сулфати. Този разтвор се подлага на електролиза, като по този начин се получават киселинни и алкални разтвори. Те се изпращат вместо вносни киселини и алкали за регенериране на съответните филтри. Изчисленията показват, че по този начин количеството излишни соли може да се намали няколко пъти.

Предишен

Тази статия е само за информационни цели. Kvant Mineral не споделя всички разпоредби на тази статия.

Класификация на промишлените отпадъчни води

Тъй като различните предприятия използват различни технологии, списъкът на вредните вещества, които навлизат в промишлени води по време на технологичните процеси, е много различен.

Възприето е условно разделяне на промишлените отпадъчни води на пет групи според видовете замърсяване. с тази класификация се различава в една и съща група, а сходството на използваните технологии за лечение се приема като систематизиращ признак:

  • група 1:примеси под формата на суспендирани вещества, механични примеси, вкл. метални хидроксиди.
  • група 2:примеси под формата на маслени емулсии, съдържащи масло примеси.
  • група 3:примеси под формата на летливи вещества.
  • група 4:примеси под формата на детергентни разтвори.
  • група 5:примеси под формата на органични и неорганични разтвори органична материяс токсични свойства (цианиди, хромни съединения, метални йони).

Методи за пречистване на промишлени отпадъчни води

Разработени са няколко метода за отстраняване на замърсители от промишлени отпадъчни води. Изборът във всеки случай се извършва въз основа на необходимия качествен състав на пречистената вода. Тъй като в някои случаи замърсяващите компоненти са от различен тип, за такива условия е препоръчително да се използват комбинирани методи за почистване.

Методи за почистване на промишлени отпадъчни води от нефтопродукти и суспендирани вещества

За пречистване на промишлени отпадъчни води от първите две групи най-често се използва утаяване, за което могат да се използват утаителни резервоари или хидроциклони. Също така, в зависимост от количеството на механичните примеси, размера на суспендираните частици и изискванията за пречистена вода, се извършва флотация и в пречиствателната станция. Трябва да се има предвид, че някои видове суспендирани примеси и масла имат полидисперсни свойства.

Въпреки че утаяването е широко използван метод на лечение, той има редица недостатъци. Утаяването на промишлени отпадъчни води за получаване на добра степен на пречистване, като правило, изисква много дълго време. 50-70% за масла и 50-60% за суспендирани вещества се считат за добри показатели за пречистване по време на утаяване.

| Повече ▼ ефективен методизбистрянето на отпадъчни води е флотация. Флотационните инсталации могат значително да намалят времето за пречистване на отпадъчните води, докато степента на пречистване за замърсяване с нефтопродукти и механични примеси достига 90-98%. Такива висока степенпречистване се получава чрез флотация за 20-40 минути.

На изхода на флотационните агрегати количеството на суспендираните частици във водата е около 10-15 mg/l. В същото време това не отговаря на изискванията за оборотни води на редица промишлени предприятия и на изискванията на екологичното законодателство за изхвърляне на производствени отпадъци на терена. За по-добро отстраняване на замърсителите от промишлените отпадъчни води се използват филтри в пречиствателните станции. Филтърната среда е порест или финозърнест материал, например кварцов пясък, антрацит. Най-новите модификации на филтриращи инсталации често използват пълнители от уретанова пяна и пенополистирол, които имат по-голям капацитет и могат да бъдат многократно регенерирани за повторна употреба.

Реактивен метод

Филтрирането, флотацията и утаяването позволяват отстраняването на механични примеси от 5 микрона или повече от отпадъчните води, отстраняването на по-малки частици може да се извърши само след предварително. Добавянето на коагуланти и флокуланти към промишлени отпадъчни води предизвиква образуването на люспи, които в процеса на утаяване предизвикват сорбция на суспендирани твърди вещества. Някои видове флокуланти ускоряват процеса на самокоагулация на частиците. Най-често срещаните коагуланти са железен хлорид, алуминиев сулфат, железен сулфат и полиакриламид и активирана силициева киселина като флокуланти. В зависимост от технологичните процеси, използвани в основното производство, спомагателните вещества, образувани в предприятието, могат да се използват за флокулация и коагулация. Като такъв пример може да послужи използването на разтвори за ецване на отпадъци, съдържащи железен сулфат, в машиностроителната индустрия.

Обработката с реагент повишава показателите за пречистване на промишлени отпадъчни води до 100% от механични примеси (включително фино диспергирани) и до 99,5% от емулсии и нефтопродукти. Недостатъкът на този метод е усложняването на поддръжката и експлоатацията на пречиствателната станция, поради което на практика той се използва само в случаи на повишени изисквания към качеството на пречистването на отпадъчните води.

В стоманолеярните суспендираните твърди частици в отпадъчните води могат да бъдат повече от половината желязо и неговите оксиди. Такава композиция индустриална водапозволява използването на коагулация без реагент за почистване. В този случай коагулацията на замърсяващите частици, съдържащи желязо, ще се извърши поради магнитно поле. Пречиствателните станции в такова производство представляват комплекс от магнитокоагулатор, магнитни филтри, магнитни филтърни циклони и други инсталации с магнитен принцип на действие.

Методи за почистване на промишлени отпадъчни води от разтворени газове и ПАВ

Третата група промишлени отпадъчни води са газове и летливи органични вещества, разтворени във вода. Отстраняването им от отпадъчните води се извършва чрез продухване или десорбция. Този метод се състои в преминаване на малки въздушни мехурчета през течността. Издигащите се на повърхността мехурчета отнасят със себе си разтворените газове и ги отвеждат от канализацията. Барботирането на въздух през промишлени отпадъчни води не изисква специални допълнителни устройства, с изключение на самата барботираща инсталация, а изхвърлянето на отделящите се газове може да се извърши напр. В зависимост от количеството на отработените газове, в някои случаи е препоръчително да се изгарят в каталитични инсталации.

Използва се комбиниран метод за пречистване на отпадъчни води, съдържащи детергенти. Този може да бъде:

  • адсорбция върху инертни материали или естествени сорбенти,
  • йонен обмен,
  • коагулация,
  • екстракция,
  • отделяне на пяна,
  • разрушително унищожение,
  • химическо утаяване под формата на неразтворими съединения.

Комбинацията от използвани методи за отстраняване на замърсители от водата се избира в зависимост от състава на първоначалните отпадъчни води и изискванията за пречистените отпадъчни води.

Методи за пречистване на разтвори на органични и неорганични вещества с токсични свойства

Повечето от отпадъчните води от пета група се образуват на галванични и декапиращи линии и представляват концентрирани соли, основи, киселини и промивни води с различни показателикиселинност. Отпадъчните води с този състав в пречиствателните станции се подлагат на химическо третиране, за да:

  1. намалете киселинността
  2. по-ниска алкалност,
  3. коагулират и утаяват соли на тежки метали.

В зависимост от капацитета на основното производство, концентрираните и разредените разтвори могат или да се смесват, след което да се неутрализират и избистрят (малки отделения за ецване), или отделно неутрализация и избистряне на разтвори от различни видове могат да се извършват в големи отделения за ецване.

Неутрализирането на киселинни разтвори обикновено се извършва с 5-10% разтвор на гасена вар, което води до образуване на вода и утаяване на неразтворими соли и метални хидроксиди:

В допълнение към гасената вар, основите, содата, амонячната вода могат да се използват като неутрализатор, но използването им е препоръчително само ако се образуват като отпадъци в дадено предприятие. Както може да се види от реакционните уравнения, когато отпадъчните води от сярна киселина се неутрализират с гасена вар, се образува гипс. Гипсът има тенденция да се отлага върху вътрешните повърхности на тръбопроводите и по този начин да причини стесняване на проходния отвор, металните тръбопроводи са особено податливи на това. Като превантивна мярка в такава ситуация е възможно да се почистят тръбите чрез промиване, както и да се използват полиетиленови тръбопроводи.

Подразделени не само по киселинност, но и по химичен състав. Тази класификация е разделена на три групи:

Това разделяне се дължи на специфични технологии за пречистване на отпадъчни води във всеки случай.

Пречистване на отпадъчни води, съдържащи хром

Железният сулфат е много евтин реагент, така че през последните години този метод на неутрализация беше много разпространен. В същото време съхранението на железен (II) сулфат е много трудно, тъй като той бързо се окислява до железен (III) сулфат, така че е трудно да се изчисли правилната дозировка за пречиствателната станция. Това е един от двата недостатъка на този метод. Вторият недостатък е голям бройутаяване при тази реакция.

Съвременната употреба на газ - серен диоксид или сулфити. Протичащите в този случай процеси се описват със следните уравнения:

Скоростта на тези реакции се влияе от pH на разтвора, колкото по-висока е киселинността, толкова по-бързо шествалентният хром се редуцира до тривалентен. Най-оптималният индикатор за киселинност за реакцията на редукция на хром е pH = 2-2,5, следователно, ако разтворът не е достатъчно кисел, той се смесва допълнително с концентрирани киселини. Съответно, смесването на отпадъчни води, съдържащи хром, с отпадъчни води с по-ниска киселинност е неразумно и икономически неизгодно.

Също така, за да се спести, отпадъчните води с хром след възстановяване не трябва да се неутрализират отделно от другите отпадъчни води. Те се комбинират с останалите, включително цианосъдържащите, и се подлагат на обща неутрализация. За да се предотврати обратното окисление на хром поради излишък от хлор в цианидните отпадъчни води, може да се използва един от двата метода - или да се увеличи количеството на редуциращия агент в хромните отпадъчни води, или да се отстрани излишният хлор в цианидните отпадъчни води с натриев тиосулфат. Утаяването става при pH=8,5-9,5.

Пречистване на цианидни отпадъчни води

Цианидите са много токсични вещества, така че технологията и методите трябва да се спазват много стриктно.

Произвежда се в основна среда с участието на газообразен хлор, белина или натриев хипохлорит. Окисляването на цианидите до цианати протича на 2 етапа с междинно образуване на хлорен циан - много токсичен газ, докато условията трябва постоянно да се поддържат в пречиствателната станция, когато скоростта на втората реакция надвишава скоростта на първата:

От изчисленията са получени и по-късно потвърдени на практика следните оптимални условия за тази реакция: рН>8,5; отпадъчни води< 50°C; концентрация цианидов в исходной сточной воде не выше 1 г/л.

Допълнителна неутрализация на цианати може да се извърши по два начина. Изборът на метод ще зависи от киселинността на разтвора:

  • при рН=7,5-8,5 се извършва окисление до въглероден диоксид и газообразен азот;
  • при pH<3 производится гидролиз до солей аммония:

Важно условие за използването на хипохлоритния метод за неутрализиране на цианидите е тяхното спазване на не повече от 100-200 mg / l. Високата концентрация на токсично вещество в отпадъчните води изисква предварително намаляване на този показател чрез разреждане.

Последната стъпка в третирането на цианидни галванични изтичания е отстраняването на съединенията на тежките метали и неутрализацията по отношение на pH. Както беше отбелязано по-горе, неутрализацията на цианидни отпадъчни води се препоръчва да се извършва заедно с отпадъчни води от два други вида - хромсъдържащи и кисели с алкални. Хидроксиди на кадмий, цинк, мед и други тежки метали също е по-целесъобразно да се изолират и отстраняват като суспензии в смесени отпадъчни води.

Пречистване на различни отпадъчни води (киселинни и алкални)

Образува се по време на обезмасляване, ецване, никелиране, фосфатиране, калайдисване и т.н. Те не съдържат цианидни съединения или, тоест не са токсични, а детергентите (повърхностноактивни детергенти) и емулгираните мазнини действат като замърсители в тях. Пречистването на киселинни и алкални отпадъчни води от цехове за поцинковане се състои в тяхната частична взаимна неутрализация, както и в неутрализация с помощта на специални реагенти, като разтвори на солна или сярна киселина и варно мляко. Като цяло неутрализацията на отпадъчните води в този случай е по-правилно да се нарича корекция на рН, тъй като разтвори с различен киселинно-базов състав в крайна сметка ще бъдат доведени до среден индекс на киселинност.

Наличието на повърхностно активни вещества и включвания на масло и мазнини в разтворите не пречи на реакциите на неутрализация, но намалява общото качество на пречистването на отпадъчните води, така че мазнините се отстраняват от отпадъчните води чрез филтриране и само меки детергенти, които могат да бъдат биологично разградени, трябва да се използват като повърхностноактивни вещества .

Киселинните и алкалните отпадъчни води след неутрализация като част от смесени отпадъчни води се изпращат за избистряне в утаителни резервоари или центрофуги. Това завършва химическия метод за почистване на отпадъчни води от галванични линии.

В допълнение към химичния метод, пречистването на галванични отпадъчни води може да се извърши чрез електрохимични и йонообменни методи.

Работата на топлоелектрическите централи е свързана с използването на големи количества вода. Основната част от водата (повече от 90%) се консумира в охладителните системи на различни устройства: турбинни кондензатори, маслени и въздушни охладители, движещи се механизми и др.

Отпадъчните води са всеки поток от вода, който се отстранява от цикъла на електроцентрала.

Отпадъчните или отпадъчните води, в допълнение към водата от охладителните системи, включват: отпадъчни води от системи за събиране на хидропепел (GZU), отработени разтвори след химическо промиване на топлоенергийно оборудване или неговото консервиране: регенериране и утайка вода от пречиствателни (водопречиствателни) инсталации : замърсени с нефт отпадъчни води, разтвори и суспензии, произтичащи от измиване на външни нагревателни повърхности, главно въздухонагреватели и водни економайзери на котли, работещи със сярнисто мазут.

Съставът на изброените отпадъчни води е различен и се определя от вида на топлоелектрическата централа и основното оборудване, нейната мощност, вида на горивото, състава на изходната вода, метода на пречистване на водата в основното производство и, разбира се, нивото на работа.

Водата след охлаждане на кондензаторите на турбините и въздушните охладители по правило носи само така нареченото топлинно замърсяване, тъй като тяхната температура е с 8 ... 10 С по-висока от температурата на водата във водоизточника. В някои случаи охлаждащите води могат също да въведат чужди тела в естествените водни тела. Това се дължи на факта, че охладителната система включва и маслени охладители, нарушаването на плътността на които може да доведе до проникване на петролни продукти (масла) в охлаждащата вода. Теплоелектрическите централи, работещи с течно гориво, генерират отпадъчни води, съдържащи мазут.

Маслата могат също да попаднат в отпадъчните води от основната сграда, гаражите, откритите разпределителни уредби и нефтените ферми.

Количеството вода в охладителните системи се определя основно от количеството отработена пара, постъпваща в кондензаторите на турбината. Следователно повечето от тези води са в кондензационни топлоелектрически централи (CPP) и атомни електроцентрали, където количеството вода (t/h), охлаждащо кондензаторите на турбината, може да се намери по формулата Q=KWкъдето У- мощност на централата, MW; Да се-коефициент, за ТЕЦ Да се= 100...150: за АЕЦ 150...200.

В електроцентралите, използващи твърди горива, отстраняването на значителни количества пепел и шлака обикновено се извършва хидравлично, което изисква голямо количество вода. В ТЕЦ с мощност 4000 MW, работещи на екибастузски въглища, се изгарят до 4000 t/h от това гориво и се образуват около 1600...1700 t/h пепел. За да се евакуира това количество от станцията, са необходими поне 8000 m 3 /h вода. Следователно основната посока в тази област е създаването на циркулационни системи за съхранение на газ, когато избистрената вода, освободена от пепел и шлака, се изпраща обратно в топлоелектрическата централа към системата за съхранение на газ.

Заустващите води на GZU са значително замърсени със суспендирани вещества, имат повишена минерализация и в повечето случаи повишена алкалност. В допълнение, те могат да съдържат съединения на флуор, арсен, живак, ванадий.

Отпадъчните води след химическо измиване или консервиране на топлоенергийно оборудване са много разнообразни по състав поради изобилието от миещи разтвори. За измиване се използват солна, сярна, флуороводородна, сулфаминова минерални киселини, както и органични киселини: лимонена, ортофталова, адипинова, оксалова, мравчена, оцетна и др., Наред с тях трилон Б, различни инхибитори на корозията, повърхностноактивни вещества, тиокарбамид , хидразин, нитрит, амоняк.

В резултат на химически реакции по време на измиване или консервиране на оборудването могат да се отделят различни органични и неорганични киселини, основи, нитрати, амониеви, железни, медни соли, трилон Б, инхибитори, хидразин, флуор, уротропин, каптакс и др. различни химикали изискват индивидуално решение за неутрализиране и изхвърляне на токсични отпадъци от химически промивки.

Водата от измиването на външните нагревателни повърхности се образува само в топлоелектрически централи, използващи като основно гориво сярнисто мазут. Трябва да се има предвид, че неутрализацията на тези миещи разтвори е съпроводена с образуването на утайка, съдържаща ценни вещества - съединения на ванадий и никел.

По време на операцията по пречистване на деминерализирана вода в топлоелектрически централи и атомни електроцентрали се появяват отпадъчни води от склада на реагенти, измиване на механични филтри, отстраняване на утайка от утайки и регенериране на йонообменници. Тези води съдържат значително количество калциеви, магнезиеви, натриеви, алуминиеви и железни соли. Например в топлоелектрическа централа с капацитет за химическо пречистване на водата 2000 t/h се отделят соли до 2,5 t/h.

От предварителната обработка (механични филтри и утаители) се изхвърлят нетоксични утайки - калциев карбонат, железен и алуминиев хидроксид, силициева киселина, органични вещества, глинести частици.

И накрая, в електроцентрали, използващи огнеустойчиви течности като Ivviol или OMTI в системите за смазване и управление на парни турбини, се генерира малко количество отпадъчни води, замърсени с това вещество.

Основният нормативен документ, установяващ системата за опазване на повърхностните води, е "Правилата за опазване на повърхностните води (стандартна разпоредба)" (М .: Goskompriroda, 1991).

механично пречистване на отпадъчни води

Отпадъчните води, зауствани от територията на промишлените предприятия, могат да бъдат разделени на три вида според състава си:

промишлени - използвани в технологичния процес на производство или получени при добива на полезни изкопаеми (въглища, нефт, руди и др.);

битови - от санитарни помещения на производствени и непромишлени сгради и сгради;

атмосферни - дъжд и от топене на сняг.

Замърсените промишлени отпадъчни води съдържат различни примеси и се разделят на три групи:

замърсени предимно с минерални примеси (предприятия от металургичната, машиностроителната, рудодобивната и въгледобивната промишленост);

замърсени предимно с органични примеси (месни, рибни, млечни и хранителни, химическа и микробиологична промишленост, пластмасови и каучукови предприятия);

замърсени с минерални и органични примеси (нефтодобивна, нефтопреработваща, нефтохимическа, текстилна, лека, фармацевтична промишленост).

Чрез концентрациязамърсители, промишлените отпадъчни води се разделят на четири групи:

  • 1 - 500 mg/l;
  • 500 - 5000 mg/l;
  • 5000 - 30 000 mg/l;

повече от 30 000 mg/l.

Промишлените отпадъчни води могат да варират върху физичните свойства на замърсителитетехните органични продукти (например по точка на кипене: по-малко от 120, 120 - 250 и повече от 250 ° C).

Според степента на агресивносттези води се делят на слабо агресивни (слабо кисели с pH=6h6.5 и слабо алкални pH=8h9), силно агресивни (силно кисели с pH6 и силно алкални с pH>9) и неагресивни (с pH=6.5h8) .

Незамърсените промишлени отпадъчни води идват от хладилници, компресори и топлообменници. Освен това те се образуват по време на охлаждането на основното производствено оборудване и продукти.

В различните предприятия, дори при еднакви технологични процеси, съставът на промишлените отпадъчни води е много различен.

За да се разработи рационална схема за обезвреждане на водата и да се оцени възможността за повторно използване на промишлени отпадъчни води, се изследва техният състав и начин на обезвреждане. В същото време се анализират физико-химичните показатели на отпадъчните води и начина на постъпване в канализационната мрежа не само на общия отток на промишленото предприятие, но и на отпадъчните води от отделни цехове и, ако е необходимо, от отделни устройства. .

В анализираните отпадъчни води трябва да се определи съдържанието на специфични за този вид производство компоненти.

Работата на топлоелектрическите централи е свързана с използването на естествена вода и образуването на течни отпадъци, някои от които след обработка се изпращат отново в цикъла, но основното количество консумирана вода се отстранява под формата на отпадъчни води, които включват:

Отпадъчни води от охладителни системи;

Утайки, регенерационни и миещи води от пречиствателни станции за вода и пречиствателни станции за кондензат;

Отпадъчни води от хидравлични пепелопочистващи системи (ГЗУ);

Води, замърсени с нефтопродукти;

Отпадъчни разтвори след почистване на стационарно оборудване и неговото консервиране;

Вода от измиване на конвективни повърхности на ТЕЦ, работещи с мазут;

Вода от хидравлично почистване на помещения;

Дъждовни и стопени води от територията на електроцентралата;

Отпадъчни води от обезводнителни системи.

Съставът и количествата на изброените отпадъчни води са различни. Те зависят от вида и мощността на основното оборудване на ТЕЦ-а, вида на използваното гориво, качеството на изходната вода, методите на пречистване на водата, съвършенството на работните методи и др. може да промени състава на солта, концентрацията на кислород, стойността на рН, температурата и др., показатели на водата, които възпрепятстват процесите на самопречистване на водните тела и влияят върху жизнеспособността на водната фауна и флора. За да се сведе до минимум влиянието на примесите на отпадъчните води върху качеството на повърхностните природни води, са установени норми за максимално допустими зауствания на вредни вещества въз основа на условията за непревишаване на максимално допустимите концентрации на вредни вещества в контролния участък на водоема.

Всички изброени видове отпадъчни води от ТЕЦ се разделят на две групи. Първата група включва отпадъчни води от циркулационна охладителна система (RCS), WLU и хидравлично отстраняване на пепел (HZU) от работещи топлоелектрически централи, които се характеризират или с големи обеми, или с високи концентрации на вредни вещества, които могат да повлияят на качеството на водата на водните обекти . Следователно тези отпадъчни води подлежат на задължителен контрол. Останалите шест вида отпадъчни води от ТЕЦ трябва да се използват повторно след пречистване в рамките на ТЕЦ или по споразумение в други предприятия, или могат да бъдат изпомпвани в подземни слоеве и др.

Водоснабдителната система оказва значително влияние върху количеството и състава на промишлените отпадъчни води: колкото повече вода се използва за технологични нужди в същото или други операции на дадено или съседно предприятие, толкова по-малко е абсолютното количество отпадъчни води и толкова по-голямо е количеството на замърсяването, което съдържат.

Количеството промишлени отпадъчни води се определя в зависимост от производителността на предприятието в съответствие с агрегираните норми на потребление на вода и водоотвеждане за различни отрасли.

По време на работата на TLU се генерират отпадъчни води в размер на 5–20% от дебита на пречистената вода, който обикновено съдържа утайка, състояща се от калциеви и магнезиеви карбонати, магнезиев, железен и алуминиев хидроксид, органични вещества, пясък, и различни соли на сярна и солна киселина. Като се вземат предвид известните ПДК на вредни вещества във водните обекти, отпадъчните води от WLU трябва да бъдат правилно третирани, преди да бъдат заустени.

състояние околен святпряко зависи от степента на пречистване на промишлените отпадъчни води от близките предприятия. Напоследък екологичните проблеми станаха много остри. През последните 10 години бяха разработени много нови ефективни технологии за пречистване на промишлени отпадъчни води.

Пречистването на промишлени отпадъчни води от различни съоръжения може да се извърши в една система. Представители на предприятието могат да се споразумеят с комуналните услуги за изхвърлянето на техните отпадъчни води в обща централизирана канализация местносткъдето се намира. За да направите това възможно, първо изпълнете химичен анализдренажи. Ако имат приемлива степен на замърсяване, тогава промишлените отпадъчни води ще се заустват заедно с битовите отпадъчни води. Възможно е предварително пречистване на отпадъчни води от предприятия със специализирано оборудване за елиминиране на замърсяване от определена категория.

Стандарти за състава на промишлени отпадъчни води за изхвърляне в канализацията

Промишлените отпадъчни води може да съдържат вещества, които ще разрушат градските канализационни линии и пречиствателни станции. Ако попаднат във водоеми, те ще повлияят негативно на начина на използване на водата и живота в нея. Например, ако MPC бъде превишен, токсичните вещества ще навредят на околните водни тела и вероятно на хората.

За да се избегнат подобни проблеми, преди почистване се проверяват максимално допустимите концентрации на различни химични и биологични вещества. Такива действия са превантивни мерки за правилната работа на канализационния тръбопровод, функционирането на пречиствателните съоръжения и екологията на околната среда.

Изискванията за отпадъчни води се вземат предвид при проектирането на инсталацията или реконструкцията на всички промишлени съоръжения.

Фабриките трябва да се стремят да работят с технологии с малко или никакви отпадъци. Водата трябва да се използва повторно.

Отпадъчните води, зауствани в централната канализационна система, трябва да отговарят на следните стандарти:

  • БПК 20 трябва да бъде по-малко от допустимата стойност от проектната документация на пречиствателната станция;
  • дренажите не трябва да причиняват повреди или да спират работата на канализационната и пречиствателната станция;
  • отпадъчните води не трябва да имат температура над 40 градуса и pH 6,5-9,0;
  • отпадъчните води не трябва да съдържат абразивни материали, пясък и стружки, които могат да образуват утайка в канализационните елементи;
  • не трябва да има примеси, които запушват тръби и решетки;
  • дренажите не трябва да имат агресивни компоненти, които водят до разрушаване на тръби и други елементи на пречиствателни станции;
  • отпадъчните води не трябва да съдържат експлозивни компоненти; небиоразградими примеси; радиоактивни, вирусни, бактериални и токсични вещества;
  • COD трябва да бъде по-малко от BOD 5 2,5 пъти.

Ако заустваните води не отговарят на посочените критерии, ще се организира локално предварително пречистване на отпадъчните води. Пример за това е пречистването на отпадъчни води от галванизиращата промишленост. Качеството на почистване трябва да бъде съгласувано от монтажника с общинските власти.

Видове замърсяване на промишлени отпадъчни води

Пречистването на водата трябва да отстранява вредните за околната среда вещества. Използваните технологии трябва да неутрализират и изхвърлят компонентите. Както може да се види, методите за пречистване трябва да вземат предвид първоначалния състав на отпадъчните води. Освен токсичните вещества трябва да се контролира твърдостта на водата, нейната окисляемост и др.

Всеки вреден фактор (HF) има свой собствен набор от характеристики. Понякога един индикатор може да показва съществуването на няколко WF. Всички WF са разделени на класове и групи, които имат свои собствени методи за почистване:

  • едродисперсни суспендирани примеси (суспендирани примеси с фракция над 0,5 mm) - пресяване, утаяване, филтруване;
  • едри емулгирани частици - сепарация, филтрация, флотация;
  • микрочастици - филтрация, коагулация, флокулация, флотация под налягане;
  • стабилни емулсии - тънкослойна седиментация, флотация под налягане, електрофлотация;
  • колоидни частици - микрофилтрация, електрофлотация;
  • масла - сепарация, флотация, електрофлотация;
  • феноли - биологично третиране, озониране, сорбция с активен въглен, флотация, коагулация;
  • органични примеси - биологично третиране, озониране, сорбция на активен въглен;
  • тежки метали - електрофлотация, утаяване, електрокоагулация, електродиализа, ултрафилтрация, йонообмен;
  • цианиди - химическо окисляване, електрофлотация, електрохимично окисление;
  • четиривалентен хром - химична редукция, електрофлотация, електрокоагулация;
  • тривалентен хром - електрофлотация, йонообмен, утаяване и филтрация;
  • сулфати - утаяване с реактиви и последваща филтрация, обратна осмоза;
  • хлориди - обратна осмоза, вакуум изпарение, електродиализа;
  • соли - нанофилтрация, обратна осмоза, електродиализа, вакуум изпарение;
  • Повърхностноактивни вещества - сорбция с активен въглен, флотация, озониране, ултрафилтрация.

Видове отпадъчни води

Замърсяването на отпадните води е:

  • механични;
  • химически - органични и неорганични вещества;
  • биологични;
  • топлинна;
  • радиоактивен.

Във всяка индустрия съставът на отпадъчните води е различен. Има три класа, които съдържат:

  1. неорганично замърсяване, включително токсични;
  2. органика;
  3. неорганични примеси и органични вещества.

Първият вид замърсяване присъства в содови, азотни, сулфатни предприятия, които работят с различни руди с киселини, тежки метали и основи.

Вторият тип е характерен за предприятия от нефтената промишленост, заводи за органичен синтез и др. Във водата има много амоняк, феноли, смоли и други вещества. Примесите по време на окисляването водят до намаляване на концентрацията на кислород и намаляване на органолептичните качества.

Третият вид се получава в процеса на галванопластика. В канализацията има много алкали, киселини, тежки метали, багрила и др.

Методи за пречистване на отпадъчни води за предприятия

Класическото почистване може да се извърши с помощта на различни методи:

  • отстраняване на примеси без промяна на химичния им състав;
  • промяна на химичния състав на примесите;
  • биологични методи за почистване.

Отстраняването на примеси без промяна на химичния им състав включва:

  • механично почистване чрез механични филтри, утаяване, филтриране, флотация и др.;
  • при постоянен химичен състав фазовите промени: изпаряване, дегазация, екстракция, кристализация, сорбция и др.

Локалната система за пречистване на отпадъчни води се основава на много методи за пречистване. Те са избрани за определен тип отпадъчни води:

  • суспендираните частици се отстраняват в хидроциклони;
  • фините примеси и утайки се отстраняват в непрекъснати или периодични центрофуги;
  • флотационните инсталации са ефективни при отстраняване на мазнини, смоли, тежки метали;
  • газообразните примеси се отстраняват от дегазатори.

Пречистването на отпадъчни води с промяна в химичния състав на примесите също се разделя на няколко групи:

  • преминаване към слабо разтворими електролити;
  • образуването на фини или сложни съединения;
  • разпад и синтез;
  • термолиза;
  • редокс реакции;
  • електрохимични процеси.

Ефективността на методите за биологично третиране зависи от видовете примеси в отпадъчните води, които могат да ускорят или забавят унищожаването на отпадъците:

  • наличието на токсични примеси;
  • повишена концентрация на минерали;
  • хранене с биомаса;
  • структура на примесите;
  • биогенни елементи;
  • дейност в околната среда.

За да бъде ефективно пречистването на промишлените отпадъчни води, трябва да бъдат изпълнени редица условия:

  1. Съществуващите примеси трябва да са биоразградими. Химическият състав на отпадъчните води влияе върху скоростта на биохимичните процеси. Например първичните алкохоли се окисляват по-бързо от вторичните. С увеличаване на концентрацията на кислород биохимичните реакции протичат по-бързо и по-добре.
  2. Съдържанието на токсични вещества не трябва да оказва неблагоприятно влияние върху работата на биологичната инсталация и технологията за пречистване.
  3. PKD 6 също не трябва да нарушава жизнената активност на микроорганизмите и процеса на биологично окисление.

Етапи на пречистване на отпадъчни води на промишлени предприятия

Пречистването на отпадъчните води се извършва на няколко етапа с различни методи и технологии. Това се обяснява съвсем просто. Невъзможно е да се извърши фино пречистване, ако в отпадъчните води има груби вещества. В много методи са предвидени гранични концентрации за съдържанието на определени вещества. Следователно отпадъчните води трябва да бъдат предварително пречистени преди основния метод на пречистване. Комбинацията от няколко метода е най-икономична в промишлените предприятия.

Всяка продукция има определен брой етапи. Зависи от вида на пречиствателната станция, методите на пречистване и състава на отпадъчните води.

Най-подходящият начин е четиристепенното пречистване на водата.

  1. Отстраняване на големи частици и масла, неутрализиране на токсини. Ако отпадъчните води не съдържат този тип примеси, тогава първият етап се пропуска. Това е предпочистващ препарат. Включва коагулация, флокулация, смесване, утаяване, пресяване.
  2. Отстраняване на всички механични примеси и подготовка на водата за трети етап. Това е първичният етап на пречистване и може да се състои от утаяване, флотация, сепарация, филтрация, деемулгиране.
  3. Отстраняване на замърсители до определен предварително определен праг. Вторичната обработка включва химично окисление, неутрализация, биохимия, електрокоагулация, електрофлотация, електролиза, почистване на мембрани.
  4. Отстраняване на разтворими вещества. Представлява дълбоко почистване - сорбция на активен въглен, обратна осмоза, йонообмен.

Химическият и физическият състав определя набора от методи на всеки етап. Допуска се изключване на някои етапи при липса на определени замърсители. Въпреки това, вторият и третият етап са задължителни при пречистването на промишлени отпадъчни води.

Ако спазвате изброените изисквания, тогава изхвърлянето на отпадъчни води от предприятията няма да навреди на екологичната ситуация на околната среда.