Състав на отпадъчни води от химическо производство. Отпадъчните води на ТЕЦ и тяхното пречистване. Методи за пречистване на промишлени отпадъчни води

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 (ГСУ); изразходвани разтвори след химическо почистванетоплоенергийно оборудване или неговото консервиране; регенерационни и утайкови води от пречиствателни станции; замърсени с масло отпадъчни води; решения, които възникват при измиване на външни нагревателни повърхности, главно въздухонагреватели и водни економайзери на котелни агрегати, работещи със сярно гориво. Съставът на всички тези отпадъци и техните количества са много различни; определят се от вида на топлоелектрическата централа и монтираното в нея оборудване, нейната мощност, вида на използваното гориво, състава на изходната вода, възприетия метод за пречистване на водата в основното производство и други по-маловажни обстоятелства. Отзад последните годиниВ енергийния сектор е извършена значителна работа за намаляване на количеството отпадъчни води, съдържанието на различни замърсители в тях и за създаване на системи за използване на рециклирана вода. Набелязани са начини за създаване на напълно безотточни топлоелектрически централи, което изисква решаване на редица сложни технически и организационни проблеми, както и определени капиталовложения.

Създаването на топлоелектрически централи, които не замърсяват естествените водни обекти, е възможно по два начина - чрез дълбоко пречистване на всички отпадъчни води до максимално допустими концентрации (MPC) или чрез организиране на системи за повторно използване на отпадъчните води. Първият път е необещаващ, тъй като органите за защита на водите непрекъснато повишават изискванията за степента на пречистване на водата, изпускана от промишлените предприятия. Така преди няколко години пречистването на отпадъчните води от петролни продукти до остатъчно съдържание от 0,3 mg/l се считаше за достатъчно. По-късно за максимално допустима концентрация е приета 0,1 mg/l. Сега тази норма е намалена до 0,05 mg/l, като е възможно за рибарските водоеми да има още намаление. Трябва също така да се има предвид, че използването на нови материали и реагенти в технологията за пречистване на водата ще изисква установяването на максимално допустими концентрации за тях. Увеличаването на дълбочината на пречистване на отпадъчните води ще изисква значително увеличение на разходите както за изграждане на съответните инсталации, така и за тяхната експлоатация. Всички тези обстоятелства правят първия път много неперспективен. Вторият начин е по-реалистичен: създаване на циркулационни системи с многократно използване на вода. В този случай вече не е необходимо дълбоко пречистване на отпадъчните води, достатъчно е качеството им да се доведе до ниво, приемливо за изпълнение на съответните технологични процеси. Този метод осигурява значително намаляване на потреблението на вода, т.е. количеството вода, което предприятието взема от водоизточника, рязко намалява. В допълнение, този подход рязко 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 температурата му е с 8-10 ° C по-висока от температурата на водата във водоизточника. Въпреки това, в някои случаи охлаждащата вода може да въведе 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 устройства като маслени охладители и други подобни в специална автономна система, отделена от охладителната система на "чистите" устройства.

В топлоелектрическите централи, използващи твърдо гориво, 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 екибастузски въглища, изгаря до 2500 t/h от това гориво и се образуват 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 система за обработка на обратен газ, когато избистрената вода, освободена от частици пепел и шлака, отново се изпраща през обратния тръбопровод към топлоелектрическата централа, за да изпълнява същата функция. По време на този оборот част от водата напуска системата, като се задържа в порите на утаената пепел и навлиза химични съединенияс компонентите на тази пепел, а също така се изпарява и в някои случаи се просмуква в земята. В същото време водата също навлиза в системата главно поради валежите. Ето защо най-важният въпрос при създаването на циркулационни системи за пречистване на газ е да се осигури баланс между водоснабдяването и потреблението, което 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 изхвърляне на част от водата от системата за обработка на газа.

Необходимостта от създаване на циркулационни системи за пречистване на газ се дължи и на факта, че такива води в някои случаи съдържат повишена концентрация на флуориди, арсен, ванадий, по-рядко живак и германий (донецки въглища) и някои други елементи, които имат 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.). Заедно с тях се използват трилон и различни смеси от киселини, които са промишлени отпадъци, а като инхибитори на корозията се въвеждат каптакс, повърхностноактивни вещества, сулфонирани нафтенови киселини и др.. За да се свърже медта в комплекс, в миещите смеси се въвежда тиокарбамид . Консервиращите разтвори съдържат хидразин, нитрити и амоняк.

Мнозинство органични съединения, използвани в разтвори за промиване, могат да бъдат биологично обработени и следователно могат да бъдат изпратени заедно с битовите отпадъчни води до подходящи инсталации. Преди това е необходимо да се отстранят токсичните вещества от отработените миещи и консервиращи разтвори, които имат вредно въздействие върху активната микрофлора. Тези вещества включват метални нони - мед, цинк, никел, желязо, както и хидразин и каптакс. Трилонът е биологично „твърдо“ съединение, освен това потиска активността на биологичните фактори, но под формата на калциеви комплекси е приемлив в доста високи концентрации в отпадъчните води, изпратени за биологична обработка. Всички тези условия диктуват определена технология за преработка на отпадъчни води от съоръжения за химическо пречистване. Те трябва да се събират в контейнер, в който киселинната смес се неутрализира и се утаяват хидрати на оксиди на желязо, мед, цинк, никел и др.. Ако за почистване е използван трилон, тогава по време на неутрализацията може да се утаи само желязо, медни комплекси , цинкът и никелът не се разрушават дори при високи стойности на pH. Следователно, за да се разрушат тези силни комплекси, се използва утаяване на метали под формата на сулфиди чрез въвеждане на натриев сулфид в течността.

Утаяването на сулфиди или оксидни хидрати става бавно, така че 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 магистралата за отпадни води.

Освободеният контейнер се пълни с отпадъчни води от следващото промиване и операцията по утаяване се повтаря. Седиментите, натрупани след няколко почиствания, се отстраняват; тези утайки често съдържат значителни количества ценни метали, които могат да бъдат възстановени от металурзите. В случаите, когато топлоелектрическата централа е разположена на разстояние от населени места, които разполагат с устройства за биологична обработка на битови отпадъчни води, избистрената течност може да бъде изпратена за напояване на площи 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 бъдат изхвърлени в тръбопровода за суспензия. Натрошените пепелни частици имат висока абсорбционна способност по отношение на примеси от отработени разтвори след химическо почистване на оборудването.

Водата от миене на външни нагревателни повърхности се образува само в топлоелектрически централи, които използват като основно гориво сярно гориво. Пепелните елементи, образувани при изгарянето на мазута, са силно лепкави и се отлагат главно върху повърхността на въздухонагревателните елементи, които в резултат на това трябва да се почистват редовно. Периодично се извършва почистване чрез измиване; техният резултат е промивна течност, съдържаща свободна сярна киселина и сулфати на желязо, ванадий, никел, мед и натрий. Други метали също присъстват в тази течност като незначителни примеси.

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 отпадъчните води възникват от измиването на механичните филтри, от отстраняването на утайката от утайките и в резултат на регенерацията на катионни и анионобменни материали.

Промивните води съдържат само нетоксични утайки - калциев карбонат, магнезиев, железен и алуминиев хидроксиди, силициева киселина, органични, главно хуминови вещества, глинести частици. Тъй като всички тези примеси нямат токсични свойства, тези отпадъчни води могат да бъдат зауствани във водни обекти след отделяне на утайките. В съвременните топлоелектрически централи тази вода след известно избистряне се връща за пречистване 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 солените изхвърляния от химическите 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 минерализацията на изходната вода може леко да се намали. Въпреки това, количеството солени отпадъчни води остава значително дори и при тези методи, тъй като във всички случаи се избира 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 топлоелектрически централи, но е много обременително при топлоелектрически централи с голямо връщане на пара към промишлените потребители. Изпаряването на солени отпадъчни води, очевидно, не решава проблема с тяхното отстраняване, а само намалява обема на обектите, подлежащи на евакуация.

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. Quantum 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, варира значително.

Прието е условно разделяне на промишлените отпадъчни води на пет групи по видове замърсяване. с тази класификация се различава в една и съща група, а сходството на използваните технологии за почистване 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 миещи 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 конкретен случай се прави 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 пречистване 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, флотация и. Трябва да се има предвид, че някои видове суспендирани примеси и масла имат полидисперсни свойства.

Въпреки че утаяването е широко използван метод за почистване, той има няколко недостатъка. Утаяването на промишлени отпадъчни води за постигане на добра степен на пречистване обикновено изисква много дълго време. Добри скорости на пречистване за утаяване се считат за 50-70% за масла и 50-60% пречистване за суспендирани твърди вещества.

| Повече ▼ ефективен методизбистряне на отпадъчни води е флотация. Флотационните агрегати могат значително да намалят времето за пречистване на отпадъчните води, докато степента на пречистване за замърсяване с петролни продукти 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 изискванията на екологичното законодателство за заустване на промишлени отпадъчни води върху терена. За по-добро отстраняване на замърсителите от промишлените отпадъчни води, в пречиствателните станции се използват филтри. Филтърната среда е порест или финозърнест материал, например кварцов пясък, антрацит. В най-новите модификации на филтриращи агрегати често се 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 и повече от отпадъчните води, отстраняването на по-малки частици може да се извърши само след предварително. Добавянето на коагуланти и флокуланти към промишлените отпадъчни води води до образуването на флокули, които по време на утаяването предизвикват сорбция на суспендирани вещества. Някои видове флокуланти ускоряват процеса на самокоагулация на частиците. Най-често срещаните коагуланти са железен хлорид, алуминиев сулфат и железен сулфат; като флокуланти се използват полиакриламид и активирана силициева киселина. В зависимост от технологичните процеси, използвани в основното производство, спомагателните вещества, произведени в предприятието, могат да се използват за флокулация и коагулация. Пример за това е използването на разтвори за ецване на отпадъци, съдържащи железен сулфат, в машиностроителната индустрия.

Обработката с реагенти повишава степента на 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, че усложнява поддръжката и експлоатацията на пречиствателната станция, поради което на практика се използва само при повишени изисквания към качеството на пречистване на отпадъчните води.

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

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

Третата група промишлени отпадъци се състои от газове и летливи органични вещества, разтворени във вода. Отстраняването им от отпадъчните води се извършва чрез стрипинг или десорбция. Този метод включва преминаване на малки въздушни мехурчета през течността. Издигащите се на повърхността мехурчета отнасят със себе си разтворените газове и ги отстраняват от канализацията. Барботирането на въздух през промишлени отпадъчни води не изисква специални допълнителни устройства, различни от самата барботираща инсталация, а обезвреждането на отделените газове може да се извърши например чрез. В зависимост от количеството на отработените газове, в някои случаи е препоръчително да се изгарят в каталитични агрегати.

За почистване на отпадъчни води, съдържащи детергенти, се използва комбиниран метод за почистване. Това 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 методи, използвани за отстраняване на замърсители от водата, се избира според състава на първоначалната отпадъчна вода и изискванията към пречистената отпадъчна вода.

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

В по-голямата си част отпадъчните води от пета група се образуват на галванични и ецващи линии; те са концентрати на соли, основи, киселини и промивни води с различни показателикиселинност. Отпадъчните води с този състав се подлагат на химическо третиране в пречиствателни станции, за да:

  1. намаляване на киселинността,
  2. намаляване на алкалността,
  3. коагулират и утаяват соли на тежки метали.

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

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 като неутрализатор могат да се използват основи, сода и амонячна вода, но тяхното използване е препоръчително само ако се образуват като отпадъци в дадено предприятие. Както може да се види от реакционните уравнения, при неутрализиране на отпадъчни води от сярна киселина 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 отвора за преминаване; металните тръбопроводи са особено податливи на това. Като превантивна мярка в такава ситуация е възможно да се почистят тръбите чрез промиване и да се използват полиетиленови тръбопроводи.

Те се разделят не само по киселинност, но и по химичен състав. Тази класификация разграничава три групи:

Това разделение се дължи на специфични технологии за пречистване на отпадъчни води във всеки отделен 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 съхраняването 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 доза за пречиствателна станция. Това е един от двата недостатъка на този метод. Вторият недостатък е голям бройутаяване при тази реакция.

Съвременните използват 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 хром. Най-оптималният индикатор за киселинност за реакцията на редукция на хром е pH = 2-2,5, следователно, ако разтворът е недостатъчно 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 спестят пари, отпадъчните води с хром след възстановяване не трябва да се неутрализират отделно от другите отпадъчни води. Те се комбинират с останалите, включително съдържащите цианид, и се подлагат на обща неутрализация. За да предотвратите обратното окисляване на хром поради излишък от хлор в цианидните отпадъчни води, можете да използвате един от двата метода - или да увеличите количеството на редуциращия агент в хромните отпадъчни води, или да премахнете излишния хлор в цианидните отпадъчни води с натриев тиосулфат. Утаяването става при pH=8,5-9,5.

Пречистване на отпадъчни води, съдържащи цианид

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

Произвежда се в основна среда с участието на хлорен газ, белина или натриев хипохлорит. Окисляването на цианидите до цианати протича на 2 етапа с междинно образуване на цианогенхлорид, много токсичен газ, докато пречиствателната станция трябва постоянно да поддържа условия, при които скоростта на втората реакция надвишава скоростта на първата:

Следните оптимални условия за тази реакция са получени чрез изчисления и по-късно практически потвърдени: pH>8.5; т 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 настъпва окисление до въглероден диоксид и азот;
  • при pH<3 производится гидролиз до солей аммония:

Важно условие за използване на хипохлоритния метод за неутрализация на цианида е той да не надвишава 100-200 mg/l. Голяма концентрация на токсично вещество в отпадъчните води изисква предварително намаляване на този показател чрез разреждане.

Последният етап от цианидното галванично пречистване на отпадъчни води е отстраняването на съединенията на тежките метали и неутрализацията на pH. Както беше отбелязано по-горе, препоръчително е да се неутрализират цианидните отпадъчни води заедно с два други вида отпадъчни води - хромсъдържащи и кисели и алкални. Също така е по-целесъобразно отделянето и отстраняването на хидроксиди на кадмий, цинк, мед и други тежки метали под формата на суспензии в смесени отпадъчни води.

Пречистване на различни отпадъчни води (киселинни и алкални)

Образува се при обезмасляване, ецване, никелиране, фосфатиране, калайдисване и др. Те не съдържат цианидни съединения, тоест не са токсични, а замърсяващите фактори в тях са детергенти (повърхностноактивни детергенти) и емулгирани мазнини. Пречистването на киселинни и алкални отпадъчни води от галванични цехове включва тяхната частична взаимна неутрализация, както и 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 pH, тъй като разтворите с различни киселинно-базови състави в крайна сметка ще бъдат доведени до средното ниво на киселинност.

Наличието на повърхностноактивни вещества и включвания на масло и мазнини в разтворите не пречи на реакциите на неутрализация, но намалява общото качество на пречистването на отпадъчните води, поради което мазнините се отстраняват от отпадъчните води чрез филтриране и трябва да се използват само меки детергенти, които са способни на биологично разлагане 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 химичния 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 включва използването на големи количества вода. По-голямата 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, отстранен от цикъла на електроцентрала.

Отпадъчните или отпадъчните води, в допълнение към водата от охладителните системи, включват: отпадъчни води от системи за събиране на хидропепел (HSU), отработени разтвори след химическо промиване на топлоенергийно оборудване или неговото консервиране: регенериране и утайки от инсталации за пречистване на вода (водопречистване) : замърсени с масло отпадъчни води, разтвори и суспензии, възникващи при измиване на външни нагревателни повърхности, главно въздухонагреватели и водни економайзери на котли, работещи със сярно 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, начина на пречистване на водата в основното производство и, разбира се, нивото на операцията.

Водата след охлаждане на кондензаторите на турбините и въздухоохладителите по правило носи само така нареченото топлинно замърсяване, тъй като нейната температура е с 8...10 °C по-висока от температурата на водата във водоизточника. В някои случаи охлаждащата вода може да въведе 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. В топлоелектрическите централи на мазут се генерират отпадъчни води, съдържащи мазут.

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

Количеството вода в охладителните системи се определя главно от количеството отработена пара, постъпваща в кондензаторите на турбината. Следователно по-голямата част от тази вода е в кондензационни топлоелектрически централи (CHP) и атомни електроцентрали, където количеството вода (t/h) за охлаждане на турбинните кондензатори може да се намери по формулата Q=KWКъдето У- мощност на станцията, MW; ДА СЕ-коефициент за ТЕЦ ДА СЕ= 100...150: за атомни електроцентрали 150...200.

В електроцентралите, използващи твърди горива, отстраняването на значителни количества пепел и шлака обикновено се извършва хидравлично, което изисква големи количества вода. В топлоелектрическа централа с мощност 4000 MW, работеща на екибастузски въглища, се изгарят до 4000 t/h от това гориво, което произвежда 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 възстановяване на газ, когато избистрената вода, освободена от пепел и шлака, се изпраща обратно в топлоелектрическата централа в системата за възстановяване на газ.

Отпадъчните води на газопречиствателните съоръжения 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 и 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, нитрити, амоняк.

В резултат на химични реакции в процеса на измиване или консервиране на оборудването могат да се отделят различни органични и неорганични киселини, алкали, нитрати, амониеви соли, желязо, мед, трилон Б, инхибитори, хидразин, флуор, метенамин, каптакс и др. Такова разнообразие от химикали изисква индивидуално решение за неутрализиране и изхвърляне на токсични отпадъци от химически промивки.

Водата от миене на външни нагревателни повърхности се образува само в топлоелектрически централи, които използват като основно гориво сярно гориво. 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, отпадъчните води възникват от съхранението на реагенти, измиване на механични филтри, отстраняване на утайката от утайките и регенериране на йонообменни филтри. Тези води съдържат значителни количества 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, които използват огнеустойчиви течности като IVVIOL или OMTI в системите за смазване и контрол на парни турбини, се генерира малко количество отпадъчни води, замърсени с това вещество.

Основният регулаторен документ, установяващ системата за защита на повърхностните води, е „Правила за защита на повърхностните води (стандартни правила)“ (Москва: Goskomprirody, 1991).

механично пречистване на отпадъчни води

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

производствени - използвани в технологичния производствен процес 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 снеготопене.

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, фабрики за пластмаси и каучук);

замърсени с минерални и органични примеси (предприятия за производство на нефт, нефтопреработка, нефтохимическа, текстилна, лека, фармацевтична промишленост).

Чрез концентрацияЗамърсителите от промишлени 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 според физичните свойства на замърсителитетехните органични продукти (например по точка на кипене: по-малко от 120, 120 - 250 и повече от 250 ° C).

По степен 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 при охлаждане на основното производствено оборудване и производствените 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 проучват техният състав и режим на обезвреждане. В същото време се анализират физико-химичните показатели на отпадъчните води и режимът 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 включва използването на естествена вода и образуването на течни отпадъци, част от които след преработка се рециклират в цикъла, но основното количество консумирана вода се изхвърля под формата на отпадъчни води, което включва:

Отпадъчни води от охладителната система;

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

Отпадъчни води от хидравлични пепелопочистващи системи (ГСУ);

Води, замърсени с нефтопродукти;

Отработени разтвори след почистване на стационарно оборудване и неговото консервиране;

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

Вода от хидравлично почистване на помещения;

Дъждовна и стопена вода 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 топлоелектрическата централа, вида на използваното гориво, качеството на изходната вода, методите за пречистване на водата, съвършенството на работните методи и др. Попадане във водни течения и резервоари, отпадни води примесите могат да променят солния състав, концентрацията на кислород, стойността на рН, температурата и други показатели на водата, които усложняват процесите на самопречистване на водните обекти и оказват влияние върху жизнеспособността на водната фауна и флора. За да се сведе до минимум въздействието на примесите в отпадъчните води върху качеството на повърхностните природни води, са установени стандарти за максимално допустими изхвърляния на вредни вещества, въз основа на условията за непревишаване на максимално допустимите концентрации на вредни вещества в контролната точка на резервоара.

Всички изброени видове отпадъчни води от ТЕЦ се разделят на две групи. Първата група включва отпадъчни води от системата за обратно охлаждане (RCS), VPU и хидравлично отстраняване на пепел (GSU) на работещи топлоелектрически централи, характеризиращи се или с големи обеми, или с повишени концентрации на вредни вещества, които могат да повлияят на качеството на водата на водните тела. Следователно тези отпадъчни води подлежат на задължителен контрол. Останалите шест вида отпадъчни води от ТЕЦ трябва да се използват повторно след пречистване в ТЕЦ или по споразумение в други предприятия, или се допуска инжектирането им в подземни образувания и др.

Водоснабдителната система има значително влияние върху количеството и състава на промишлените отпадъчни води: колкото повече рециклирана 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 количество замърсители, които съдържа.

Количеството промишлени отпадъчни води се определя в зависимост от производителността на предприятието съгласно интегрирани стандарти за потребление на вода и отвеждане на отпадъчни води за различни отрасли.

По време на работата на пречиствателната станция се генерират отпадъчни води в количество от 5 - 20% от дебита на пречистената вода, които обикновено съдържат утайки, състоящи се от калциеви и магнезиеви карбонати, магнезиев хидроксид, желязо и алуминий, органични вещества, пясък, както и различни соли на сярна и солна киселина. Като се имат предвид известните максимално допустими концентрации на вредни вещества във водните тела, отпадъчните води от СФМ трябва да бъдат правилно пречистени преди да бъдат заустени.

състояние заобикаляща средапряко 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 изхвърляне на техните отпадъчни води в обща централизирана канализационна система селище, където 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 третиране на отпадъчни води от предприятия с помощта на специализирано оборудване за елиминиране на замърсители от определена категория.

Норми за състава на промишлените отпадъчни води за заустване в канализацията

Промишлените отпадъчни води могат да съдържат вещества, които ще разрушат канализационния тръбопровод и градските пречиствателни станции. Ако попаднат във водоеми, те ще повлияят негативно на начина на използване на водата и живота в нея. Например, токсични вещества, които надвишават МДК, 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 инсталациите или реконструкциите на всички промишлени предприятия.

Фабриките трябва да се стремят да работят с технологии с ниски 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;
  • отпадъчните води да не причиняват смущения или да спират работата на канализационната система 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 стърготини, които могат да образуват утайка в канализационните елементи;
  • не трябва да има примеси, които запушват тръби и решетки;
  • отпадъчните води не трябва да съдържат 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;
  • ХПК трябва да бъде 2,5 пъти по-малък от БПК 5.

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

Видове замърсяване на промишлени отпадъчни води

Пречистването на водата трябва да отстранява вещества, които са вредни за околната среда. Използваните технологии трябва да неутрализират и рециклират компонентите. Както се вижда, методите за пречистване трябва да вземат предвид първоначалния състав на отпадъчните води. Освен токсичните вещества трябва да се следи твърдостта на водата, нейната окисленост и др.

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

  • едри суспендирани примеси (суспендирани примеси с фракция над 0,5 mm) - пресяване, утаяване, филтриране;
  • 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 с активен въглен;
  • тежки метали – електрофлотация, седиментация, 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;
  • ПАВ – сорбция с активен въглен, флотация, озониране, ултрафилтрация.

Видове отпадъчни води

Замърсяването на отпадните води може да бъде:

  • 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 токсично;
  2. органика;
  3. неорганични примеси и органични вещества.

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

Вторият тип е типичен 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 чрез процеса на поцинковане. Отпадъчните води съдържат много основи, киселини, тежки метали, багрила и др.

Методи за пречистване на промишлени отпадъчни води

Класическото почистване може да се извърши с различни методи:

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

Отстраняването на примесите без промяна на химичния им състав включва:

  • механично пречистване чрез механични филтри, утаяване, прецеждане, флотация и др.;
  • с 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 конкретен тип отпадъчни води:

  • суспендираните частици се отстраняват в хидроциклони;
  • замърсители от фини фракции и утайки се отстраняват в непрекъснати или периодични центрофуги;
  • флотационните агрегати са ефективни при отстраняване на мазнини, смоли и тежки метали;
  • Газовите примеси се отстраняват от дегазатори.

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

  • преминаване към слабо разтворими електролити;
  • образуване 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 разрушаването на отпадъците:

  • наличие на токсични примеси;
  • повишена концентрация на минерали;
  • хранене с биомаса;
  • структура на примесите;
  • хранителни вещества;
  • екологична дейност.

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

  1. Съществуващите примеси трябва да са биоразградими. Химичен съставотпадъчните води влияят 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 негативно влияние върху работата на биологичната инсталация и технологията за пречистване.
  3. PKD 6 също не трябва да пречи на жизнената активност на микроорганизмите и процеса на биологично окисление.

Етапи на пречистване на промишлени отпадъчни води

Пречистването на отпадъчните води се извършва на няколко етапа, като се използват различни методи и технологии. Това се обяснява съвсем просто. Не може да се извърши фино почистване, ако в отпадъчните води има груби вещества. Много методи осигуряват максимални концентрации за определени вещества. Следователно отпадъчните води трябва да бъдат предварително пречистени преди основния метод на пречистване. Комбинацията от няколко метода е най-икономична за промишлените предприятия.

Всяка продукция има определен брой етапи. Това зависи от вида на пречиствателните станции, методите на пречистване и състава на отпадъчните води.

Най-подходящият метод е четиристепенното пречистване на водата.

  1. Премахване на големи частици и масла, неутрализиране на токсините. Ако отпадъчните води не съдържат този вид примеси, тогава първият етап се пропуска. Предварителен почистващ 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, разделяне, филтриране и деемулгиране.
  3. Отстраняване на замърсители до определен определен праг. Вторичната обработка включва химично окисление, неутрализация, биохимия, електрокоагулация, електрофлотация, електролиза, мембранно пречистване.
  4. Отстраняване на разтворими вещества. Представлява дълбоко почистване - сорбция с активен въглен, обратна осмоза, йонообмен.

Химическият и физическият състав определя набора от методи на всеки етап. Възможно е да се изключат определени етапи при липса на определени замърсители. Въпреки това, вторият и третият етап са задължителни при пречистване на промишлени отпадъчни води.

Ако спазвате изброените изисквания, изхвърлянето на отпадъчни води от предприятията няма да навреди на екологичното състояние на околната среда.