Tratarea apelor uzate industriale. Epurarea apelor uzate din centrale termice. Metode de purificare a apelor uzate industriale din produse petroliere și solide în suspensie

17.07.2023Titlu: feluri

Rezervele de apă de pe planetă sunt colosale - aproximativ 1,5 miliarde km3, dar volumul de apă dulce este puțin > 2%, în timp ce 97% din acesta este reprezentat de ghețarii din munți, gheața polară din Arctica și Antarctica, care este nu este disponibil pentru utilizare. Volumul de apă dulce adecvat pentru utilizare este de 0,3% din rezerva totală a hidrosferei. În prezent, populația mondială consumă 7 miliarde de tone în fiecare zi. apă, care corespunde cantității de minerale extrase de omenire pe an.

Consumul de apă crește brusc în fiecare an. În teritoriu întreprinderile industriale Se generează trei tipuri de ape uzate: menajere, de suprafață, industriale.

Apele uzate menajere sunt generate în timpul funcționării dușurilor, toaletelor, spălătoriilor și cantinelor de pe teritoriul întreprinderilor. Compania nu este responsabilă pentru cantitatea de apă uzată și o trimite la stațiile de epurare ale orașului.

Apele uzate de suprafață se formează ca urmare a spălării impurităților cu apa de irigare de ploaie care se acumulează pe teritoriul, acoperișurile și pereții clădirilor industriale. Principalele impurități ale acestor ape sunt particulele solide (nisip, piatră, așchii și rumeguș, praf, funingine, resturi de plante, copaci etc.); produse petroliere (uleiuri, benzină și kerosen) utilizate în motoarele vehiculelor, precum și îngrășăminte organice și minerale utilizate în grădinile fabricilor și paturile de flori. Fiecare întreprindere este responsabilă de poluarea corpurilor de apă, de aceea este necesar să se cunoască volumul de apă uzată de acest tip.

Debitul apelor uzate de suprafață se calculează în conformitate cu SN și P2.04.03-85 „Standarde de proiectare. Canalizare. Rețele și structuri externe” folosind metoda intensității maxime. Pentru fiecare secțiune de drenaj, debitul calculat este determinat de formula:

unde este un parametru care caracterizează intensitatea precipitațiilor în funcție de caracteristicile climatice ale zonei în care se află întreprinderea;

Suprafața de drenaj estimată.

Zona Enterprise

Coeficient în funcție de zonă;

Coeficientul de scurgere, care determină în funcție de permeabilitatea suprafeței;

Coeficientul de scurgere, luând în considerare caracteristicile proceselor de colectare a apelor uzate de suprafață și deplasarea acestora în tăvi și colectoare.

Apele uzate industriale sunt generate ca urmare a utilizării apei în procesele tehnologice. Cantitatea, compoziția, concentrația lor de impurități este determinată de tipul întreprinderii, capacitatea acesteia, tipurile de utilizare procese tehnologice. Pentru a acoperi nevoile de consum de apă ale întreprinderilor din regiune, apa este preluată din surse de suprafață de către întreprinderile industriale și termice, instalațiile agricole de utilizare a apei, în principal în scopuri de irigare.

Economia Republicii Belarus folosește resursele de apă ale râurilor: Nipru, Berezina, Sozh, Pripyat, Ubort, Sluch, Ptich, Ut, Nemylnya, Teryukha, Uza, Visha.

Din fântânile arteziene se preiau aproximativ 210 milioane m3/an, iar toată această apă este potabilă.

Volumul total de ape uzate generate anual este de aproximativ 500 milioane m3. Aproximativ 15% din apele uzate sunt contaminate (insuficient tratate). Aproximativ 30 de râuri și pâraie sunt poluate în regiunea Gomel.

Tipuri speciale de poluare industrială a corpurilor de apă:

1) poluarea termică cauzată de degajarea apei termale din diferite centrale energetice. Căldura care intră în râuri, lacuri și rezervoare artificiale cu apă uzată încălzită are un impact semnificativ asupra regimului termic și biologic al lacurilor de acumulare.

Intensitatea influenței poluării termice depinde de temperatura de încălzire a apei. Pentru vară, a fost identificată următoarea secvență de efecte ale temperaturii apei asupra biocenozei lacurilor și rezervoarelor artificiale:

la temperaturi de până la 26 0C nu se observă efecte nocive

peste 300C - efecte nocive asupra biocenozei;

la 34-36 0C apar condiţii letale pentru peşti şi alte organisme.

Crearea diferitelor dispozitive de răcire pentru evacuarea apei din centralele termice cu un consum uriaș al acestei ape duce la o creștere semnificativă a costurilor de construcție și exploatare a centralelor termice. În acest sens, se acordă multă atenție studiului influenței poluării termice. (Vladimirov D.M., Lyakhin Yu.I., Protecția mediului art. 172-174);

2) ulei și produse petroliere (film) - se descompun în 100-150 de zile în condiții favorabile;

3) sintetice detergenti- dificil de îndepărtat din apele uzate, crește conținutul de fosfat, ceea ce duce la creșterea vegetației, înflorirea corpurilor de apă și epuizarea oxigenului în masa de apă;

4) descărcarea de Zu și Cu - nu sunt complet eliminate, dar se modifică formele de legătură și rata de migrare. Numai prin diluare concentrația poate fi redusă.

Efectele nocive ale ingineriei mecanice asupra apelor de suprafață se datorează consumului mare de apă (aproximativ 10% din consumul total de apă în industrie) și poluării semnificative a apelor uzate, care sunt împărțite în cinci grupe:

cu impurități mecanice, inclusiv hidroxizi metalici; cu produse petroliere și emulsii stabilizate cu emulgatori ionici; cu produse petroliere volatile; cu soluții de spălare și emulsii stabilizate cu emulgatori neionici; cu compuşi toxici dizolvaţi de origine organică şi minerală.

Primul grup reprezintă 75% din volumul de apă uzată, al doilea, al treilea și al patrulea - încă 20%, al cincilea grup - 5% din volum.

Principala direcție în utilizarea rațională a resurselor de apă este reciclarea alimentării cu apă.

Ape uzate de la întreprinderile de inginerie

Turnătorii. Apa este utilizată în operațiunile de demontare hidraulică a tijelor, transportul și spălarea pământului de turnat către departamentele de regenerare, transportul deșeurilor de pământ ars, la irigarea echipamentelor de curățare a gazelor și răcirea echipamentelor.

Apa uzată este contaminată cu argilă, nisip, reziduuri de cenușă din partea arsă a tijelor de amestec și aditivi de legare ai nisipului de turnare. Concentrația acestor substanțe poate ajunge la 5 kg/m3.

Ateliere de forjare si presare si laminare. Principalele impurități ale apei uzate utilizate pentru răcirea echipamentelor de proces, forjare, hidro-eliminarea depunerilor de metal și tratarea încăperii sunt particulele de praf, calcar și ulei.

Ateliere mecanice. Apa folosita pentru prepararea fluidelor de taiere, spalarea produselor vopsite, pentru incercari hidraulice si tratarea camerei. Principalele impurități sunt praful, metalele și particulele abrazive, sifonul, uleiurile, solvenții, săpunurile, vopselele. Cantitatea de nămol de la o mașină în timpul șlefuirii brute este de 71,4 kg/h, iar la finisare - 0,6 kg/h.

Secțiuni termice: Apa este utilizată pentru prepararea soluțiilor tehnologice utilizate pentru călirea, călirea și recoacerea pieselor, precum și pentru spălarea pieselor și băilor după aruncarea soluțiilor uzate. Impurități din apele uzate - origine minerală, depuneri metalice, uleiuri grele și alcalii.

Zone de gravare și zone galvanice. Apa folosita pentru prepararea solutiilor de proces, folosita pentru gravarea materialelor si aplicarea acoperirilor asupra acestora, pentru spalarea pieselor si a bailor dupa aruncarea solutiilor reziduale si tratarea incaperii. Principalele impurități sunt praful, depunerile metalice, emulsiile, alcalii și acizii, uleiurile grele.

În atelierele de sudură, instalare și asamblare ale întreprinderilor de construcții de mașini, apele uzate conțin impurități metalice, produse petroliere, acizi etc. în cantităţi semnificativ mai mici decât în atelierele luate în considerare.

Gradul de contaminare a apelor uzate este caracterizat de următorii indicatori fizici și chimici de bază:

cantitatea de solide în suspensie, mg/l;

consum biochimic de oxigen, mg/l O2/l; (BOD)

Necesarul chimic de oxigen, mg/l (COD)

Indicatori organoleptici (culoare, miros)

Reacția activă a mediului, pH.

Trimiteți-vă munca bună în baza de cunoștințe este simplu. Utilizați formularul de mai jos

Studenții, studenții absolvenți, tinerii oameni de știință care folosesc baza de cunoștințe în studiile și munca lor vă vor fi foarte recunoscători.

Postat pe http://www.allbest.ru

Test

Conform Ecologiei Industriei

Opțiunea 3

1. FORMAREA EMISIILOR ȘI A DEȘEURILOR Dăunătoare LA ÎNTREPRINDERILE DE PRELUCRARE A METALURILOR

1.1 Procese și echipamente tehnologice - surse de emisii

poluarea apelor uzate industriale

Ingineria mecanică modernă se dezvoltă pe baza unor mari asociații de producție, inclusiv magazine de achiziții și forjare, tratament termic, prelucrare mecanică, ateliere de vopsire și turnătorii mari. Întreprinderea include stații de testare, centrale termice și unități auxiliare. Se folosesc lucrări de sudură, prelucrarea mecanică a metalelor, prelucrarea materialelor nemetalice și operațiunile de vopsea și lac.

Turnătorii.

Cele mai mari surse de emisii de praf și gaze în atmosferă în turnătorii sunt: cuptoarele cu cupola, cuptoarele cu arc electric și cu inducție, zonele pentru depozitarea și prelucrarea materialelor de încărcare și turnare, zonele de demontare și curățare a pieselor turnate.

În turnătoriile moderne de fier, sunt folosite ca unități de topire cuptoarele cu cupolă închisă răcite cu apă, cuptoarele cu creuzet cu inducție de înaltă și industrială frecvență, cuptoarele cu arc de tip DChM, instalațiile de topire a zgurii electrice, cuptoarele cu vid de diferite modele etc.

Emisiile de poluanți în timpul topirii metalelor depind de două componente:

compoziția încărcăturii și gradul de contaminare a acesteia;

din emisiile de la unitățile de topire în sine, în funcție de tipurile de energie utilizate (gaz, cocs etc.) și de tehnologia de topire.

În ceea ce privește efectele nocive asupra oamenilor și mediu inconjurator Praful este împărțit în 2 grupe:

origine minerală;

aerosoli de vapori metalici.

Pulberile de origine minerală care conțin dioxid de siliciu (), precum și oxizii de crom (VI) și mangan, care sunt cancerigeni, sunt extrem de periculoase.

Praful fin este un aerosol. În funcție de gradul de dispersie, aerosolii sunt împărțiți în 3 categorii:

aspru: 0,5 microni sau mai mult (vizual);

coloidal: 0,05 - 0,5 microni (cu ajutorul instrumentelor);

analitic: mai puțin de 0,005 microni.

Turnătoriile se ocupă cu aerosoli grosieri și coloidali.

Dioxidul de siliciu provoacă dezvoltarea silicozei, o boală profesională în departamentul de turnare a unei turnătorii.

Un număr de metale provoacă „febra turnătoriei” (Zn, Ni, Cu, Fe, Co, Pb, Mn, Be, Sn, Sb, Cd și oxizii lor). Unele metale (Cr, Ni, Be, As etc.) au un efect cancerigen, i.e. provoca cancer de organ.

Multe metale (Hg, Co, Ni, Cr, Pt, Be, As, Au, Zn și compușii acestora) provoacă reacții alergice în organism (astm bronșic, unele boli de inimă, leziuni ale pielii, ochilor, nasului etc.) . În tabel 1 arată concentrațiile maxime admise pentru un număr de metale.

Tabelul 1 - Concentrații maxime admise de metale

Modificările cuptoarelor cu cupola diferă în funcție de tipul de explozie, tipul de combustibil utilizat, designul vetrei, arborele și vârful. Aceasta determină compoziția produselor de topire inițiale și finale și, în consecință, cantitatea și compoziția gazelor de eșapament, conținutul lor de praf.

În medie, când funcționează cuptoarele cu cupola, pentru fiecare tonă de fontă sunt emise în atmosferă 1000 m3 de gaze care conțin 3...20 g/m3 de praf: 5...20% monoxid de carbon; 5... 17% dioxid de carbon; până la 2% oxigen; până la 1,7% hidrogen; până la 0,5% dioxid de sulf; 70...80% azot.

Emisii semnificativ mai reduse de la cuptoarele cu cupola închise. Astfel, nu există monoxid de carbon în gazele de ardere, iar eficiența este purificarea din particulele în suspensie ajunge la 98...99%. Ca urmare a examinării cupolelor de explozie calde și reci, a fost stabilit o gamă de valori pentru compoziția dispersată a prafului în gazele de cupolă.

Praful de cupolă are o gamă largă de dispersie, dar majoritatea emisiilor sunt particule foarte dispersate. Compoziția chimică a prafului de cupolă este diferită și depinde de compoziția încărcăturii metalice, de încărcare, de starea căptușelii, de tipul de combustibil și de condițiile de funcționare ale cupolei.

Compoziția chimică a prafului ca procent din fracția de masă: SiO2 - 20 -50%; CaO - 2 - 12%; A2O3 - 0,5 - 6%; (FeO+F2O3) - 10 -36%; C - 30 - 45%.

Când fonta este eliberată din cupolă în oalele de turnare, se eliberează 20 g/t de praf de grafit și 130 g/t de monoxid de carbon; Îndepărtarea gazelor și a prafului din alte unități de topire este mai puțin semnificativă.

În timpul funcționării unui cuptor cu cupola cu gaz, au fost dezvăluite următoarele avantaje față de cuptoarele cu cocs:

capacitatea de a topi stabil o gamă largă de fonte cu conținuturi diferite de C și conținuturi scăzute de S, inclusiv fontă;

fonta topită are o structură perlita cu o mare
dispersia matricei metalice, are un granul eutectic mai mic și dimensiunea incluziunilor de grafit;

proprietatile mecanice ale fontei obtinute in apa calda sunt mai mari; sensibilitatea sa la modificări ale grosimii peretelui este mai mică; are proprietăți bune de turnare cu o tendință clară de reducere a volumului total al golurilor de contracție și predominanța unei cavități de contracție concentrate;

în condiții de frecare cu lubrifiant, fonta are o rezistență mai mare la uzură;

etanșeitatea sa este mai mare;

in apa calda este posibil sa se foloseasca pana la 60% resturi de otel si sa aiba o temperatura fonta de pana la 1530°C 3,7...3,9%C;

un generator de apă caldă poate funcționa fără reparații timp de 2... 3 săptămâni;

situaţia mediului în timpul trecerii de la cocs la gaz natural modificări: emisiile de praf în atmosferă scad de 5-20 de ori, conținutul de CO de 50 de ori, SO2 de 12 ori.

La topirea oțelului în cuptoarele cu arc electric se observă un randament relativ mare de gaze de proces. ÎN în acest caz, compoziția gazelor depinde de perioada de topire, de calitatea oțelului topit, de etanșeitatea cuptorului, de metoda de aspirare a gazului și de prezența purjării cu oxigen. Avantajele fundamentale ale topirii metalelor în cuptoarele cu arc electric (EAF) sunt cerințele scăzute pentru calitatea încărcăturii, pentru dimensiunea și configurația pieselor, ceea ce reduce costul încărcăturii și calitatea înaltă a metalului topit. Consumul de energie variază de la 400 la 800 kWh/t, în funcție de mărimea și configurația încărcăturii, de temperatura necesară a metalului lichid, de compoziția sa chimică, de durabilitatea căptușelii refractare, de metoda de rafinare și de tipul de praf și instalatii de purificare a gazelor.

Sursele de emisii în timpul topirii EAF pot fi împărțite în trei categorii: sarcină; emisiile generate în timpul proceselor de topire și rafinare; emisii la eliberarea metalului din cuptor.

Eșantionarea emisiilor de praf din 23 de EAF din SUA și analiza acestora prin metode de activare și adsorbție atomică pentru 47 de elemente au arătat prezența zincului, zirconiului, cromului, fierului, cadmiului, molibdenului și wolframului. Cantitățile altor elemente au fost sub limita de sensibilitate a metodelor. Potrivit publicațiilor americane și franceze, cantitatea de emisii de la EAF variază de la 7 la 8 kg per tonă de încărcătură metalică în timpul topirii normale. Există dovezi că această valoare poate crește până la 32 kg/t în cazul încărcăturii contaminate. Remarcat dependență liniarăîntre ratele de eliberare şi de decarbonizare. La arderea a 1% C pe minut, se eliberează 5 kg/min de praf și gaz pentru fiecare tonă de metal prelucrat. La rafinarea topiturii cu minereu de fier, cantitatea de eliberare și timpul în care are loc această eliberare sunt vizibil mai mari decât la rafinarea cu oxigen. Prin urmare, din punct de vedere al mediului, atunci când se instalează noi și se reconstruiesc EAF vechi, este recomandabil să se asigure purjarea cu oxigen pentru rafinarea metalelor.

Gazele reziduale din EAF constau în principal din monoxid de carbon, rezultat din oxidarea electrozilor și îndepărtarea carbonului din topitură prin purjarea acestuia cu oxigen sau adăugarea de minereu de fier. Fiecare m3 de oxigen generează 8-10 m3 de gaze reziduale, iar în acest caz 12-15 m3 de gaze trebuie să treacă prin sistemul de epurare. Cea mai mare viteză de degajare a gazelor se observă atunci când metalul este suflat cu oxigen.

Componenta principală a prafului în timpul topirii în cuptoarele cu inducție (60%) este oxizii de fier, restul sunt oxizii de siliciu, magneziu, zinc, aluminiu în proporții variabile în funcție de compoziția chimică a metalului și a zgurii. Particulele de praf eliberate în timpul topirii fontei în cuptoarele cu inducție au o dispersie de 5 până la 100 de microni. Cantitatea de gaze și praf este de 5...6 ori mai mică decât la topirea în cuptoarele cu arc electric.

Tabel 2 - Eliberarea specifică de poluanți (q, kg/t) în timpul topirii oțelului și fontei în cuptoarele cu inducție

În timpul turnării, din amestecurile de turnare sub influența căldurii metalului lichid se eliberează: benzen, fenol, formaldehidă, metanol și alte substanțe toxice, care depind de compoziția amestecurilor de turnare, de masa și metoda de turnare. obţinerea turnării şi alţi factori.

Din zonele knockout se eliberează 46 - 60 kg/h de praf, 5 - 6 kg/h de CO și până la 3 kg/h de amoniac la 1 m2 de suprafață a grătarului.

Se observă emisii semnificative de praf în zonele de curățare și tăiere a pieselor turnate, zona de pregătire și prelucrare a materialelor de încărcare și turnare. În zonele centrale există emisii gazoase medii.

Ateliere de forjare si presare si laminare.

În timpul încălzirii și prelucrării metalului în atelierele de forjare și laminare, se eliberează praf, aerosoli de acid și ulei (ceață), monoxid de carbon, dioxid de sulf etc.

În atelierele de rulare, emisiile de praf se ridică la aproximativ 200 g/t de material rulant. Dacă se folosește curățarea la foc a suprafeței piesei de prelucrat, randamentul de praf crește la 500 - 2000 g/t. În același timp, în timpul arderii stratului de suprafață al metalului, se formează o cantitate mare de praf fin, constând din 75 - 90% oxizi de fier. Pentru a îndepărta depunerile de pe suprafața unei benzi laminate la cald, se folosește decaparea în acid sulfuric sau clorhidric. Conținutul mediu de acid din aerul îndepărtat este de 2,5 - 2,7 g/m3. Ventilația generală a forjei și a atelierului de presă eliberează oxizi de carbon și azot și dioxid de sulf în atmosferă.

Ateliere termice.

Aerul emis de magazinele termice este contaminat cu vapori și produse de ardere a uleiului, amoniac, acid cianhidric și alte substanțe care intră în sistemul de ventilație de evacuare din băi și unități de tratament termic. Sursele de poluare sunt cuptoarele de încălzire care funcționează cu combustibili lichizi și gazoși, precum și camerele de sablare și împușcare. Concentrația de praf ajunge la 2 - 7 g/m3.

La călirea și revenirea pieselor în băi de ulei, aerul îndepărtat din băi conține până la 1% vapori de ulei din greutatea metalului.

Ateliere de prelucrare mecanică.

Prelucrarea mecanică a metalelor pe mașini este însoțită de eliberarea de praf, așchii, ceață (picături de lichid cu dimensiunea 0,2 - 1,0 microni, fum - 0,001 - 0,1 microni, praf - > 0,1 microni). Praful generat în timpul prelucrării abrazive este format din 30 - 40% din materialul roții abrazive și 60 - 70% din materialul piesei de prelucrat.

Se observă emisii semnificative de praf când prelucrare lemn, fibră de sticlă, grafit și alte materiale nemetalice.

În timpul prelucrării mecanice a materialelor polimerice, concomitent cu formarea de praf, pot fi eliberați vapori de substanțe chimice și compuși (fenol, formaldehidă, stiren) care fac parte din materialele prelucrate.

Magazine de sudura.

Compoziția și masa excretată Substanțe dăunătoare depinde de tipul și modurile procesului tehnic, de proprietățile materialelor utilizate. Cele mai mari emisii de substanțe nocive sunt tipice pentru procesul de sudare manuală cu arc electric. Cu consumul de 1 kg de electrozi în procesul de sudare manuală cu arc a oțelului, se formează până la 40 g de praf, 2 g de fluorură de hidrogen, 1,5 g de oxizi C și N, în procesul de sudare a fontei - până la 45 g de praf și 1,9 g de fluorură de hidrogen. Cu semi-automat și sudare automată masa de substanțe nocive eliberate< в 1.5 - 2.0 раза, а при сварке под флюсом - в 4-6 раз.

O analiză a compoziției poluanților emiși în atmosferă de către o întreprindere de construcție de mașini arată că, pe lângă principalele impurități (CO, SO2, NOx, CnHm, praf), emisiile conțin și alți compuși toxici, care au aproape întotdeauna un impact negativ asupra mediului. Concentrația de emisii nocive în emisiile de ventilație este adesea mică, dar din cauza volumelor mari de ventilație a aerului, cantitățile brute de substanțe nocive sunt foarte semnificative.

1.2 Caracteristicile cantitative ale emisiilor de la echipamentele principale de proces. Calculul taxei de mediu

Caracteristicile calitative ale emisiilor de poluanți sunt compoziția chimică a substanțelor și clasa lor de pericol.

Caracteristicile cantitative includ: emisia brută de poluanți în tone pe an (QB), valoarea emisiei maxime de poluanți în grame pe secundă (QM). Calculul emisiilor brute și maxime se efectuează la:

Evaluarea impactului asupra mediului;

Elaborarea documentației de proiectare pentru construcție, reconstrucție, extindere, reechipare tehnică, modernizare, modificarea profilului de producție, lichidare amenajări și complexe;

Inventarul emisiilor de poluanți în aerul atmosferic;

Standardizarea emisiilor de poluanți în aerul atmosferic;

Stabilirea volumelor de emisii permise (limitate) de poluanți în aerul atmosferic;

Monitorizarea conformității standardele stabilite emisii de poluanți în aer;

Menținerea înregistrărilor primare ale impactului asupra aerului atmosferic;

Mentinerea rapoartelor privind emisiile de poluanti;

Calculul si plata taxei de mediu;

La efectuarea altor măsuri pentru protejarea aerului atmosferic.

Calculul se efectuează în conformitate cu ghidul „Calculul emisiilor de poluanți în aerul atmosferic în timpul prelucrării la cald a metalelor” - RD 0212.3-2002. RD a fost elaborat de laboratorul „NILOGAZ” BSPA, aprobat și pus în aplicare prin rezoluție a Ministerului resurse naturaleși Protecția Mediului din Republica Belarus nr. 10 din 28 mai 2002

RD este destinat să efectueze calcule aproximative ale emisiilor preconizate de poluanți în atmosferă de la principalele echipamente tehnologice ale întreprinderilor din industrie. Calculul se bazează pe emisiile specifice de poluanți dintr-o unitate de echipament tehnologic, pe indicatori planificați sau raportați ai principalelor activități ale întreprinderii; ratele de consum de materiale de bază și auxiliare, orarele și orele standard de funcționare a echipamentelor, gradul de epurare a stațiilor de tratare a prafului și gazelor. RD permite planificarea anuală și pe termen lung a emisiilor, precum și conturarea modalităților de reducere a acestora.

2. FORMAREA IMPURITATILOR APE UZATE

2.1 Informații generale

Consumul de apă crește brusc în fiecare an. Pe teritoriul întreprinderilor industriale se generează ape uzate de 3 tipuri: menajere, de suprafață, industriale.

unde este un parametru care caracterizează intensitatea precipitațiilor în funcție de caracteristicile climatice ale zonei în care se află întreprinderea;

Suprafața de drenaj estimată.

Zona Enterprise

Coeficient în funcție de zonă;

Coeficientul de scurgere, care determină în funcție de permeabilitatea suprafeței;

Coeficientul de scurgere, luând în considerare caracteristicile proceselor de colectare a apelor uzate de suprafață și deplasarea acestora în tăvi și colectoare.

Apele uzate industriale sunt generate ca urmare a utilizării apei în procesele tehnologice. Cantitatea, compoziția și concentrația lor de impurități sunt determinate de tipul întreprinderii, capacitatea acesteia și tipurile de procese tehnologice utilizate. Pentru a acoperi nevoile de consum de apă ale întreprinderilor din regiune, apa este preluată din surse de suprafață de către întreprinderile industriale și termice, instalațiile agricole de utilizare a apei, în principal în scopuri de irigare.

Economia Republicii Belarus folosește resursele de apă ale râurilor: Nipru, Berezina, Sozh, Pripyat, Ubort, Sluch, Ptich, Ut, Nemylnya, Teryukha, Uza, Visha.

Din fântânile arteziene se preiau aproximativ 210 milioane m3/an, iar toată această apă este potabilă.

Tipuri speciale de poluare industrială a corpurilor de apă:

la temperaturi de până la 26 0C nu se observă efecte nocive

peste 300C - efecte nocive asupra biocenozei;

la 34-36 0C apar condiţii letale pentru peşti şi alte organisme.

2) ulei și produse petroliere (film) - se descompun în 100-150 de zile în condiții favorabile;

3) detergenții sintetici sunt greu de îndepărtat din apele uzate, cresc conținutul de fosfat, ceea ce duce la creșterea vegetației, înflorirea corpurilor de apă și epuizarea oxigenului în masa de apă;

4) descărcarea de Zu și Cu - nu sunt complet eliminate, dar se modifică formele de legătură și rata de migrare. Numai prin diluare concentrația poate fi redusă.

Primul grup reprezintă 75% din volumul de apă uzată, al doilea, al treilea și al patrulea - încă 20%, al cincilea grup - 5% din volum.

Principala direcție în utilizarea rațională a resurselor de apă este reciclarea alimentării cu apă.

2.2 Ape uzate de la întreprinderile de inginerie

Gradul de contaminare a apelor uzate este caracterizat de următorii indicatori fizici și chimici de bază:

cantitatea de solide în suspensie, mg/l;

consum biochimic de oxigen, mg/l O2/l; (BOD)

Necesarul chimic de oxigen, mg/l (COD)

Indicatori organoleptici (culoare, miros)

Reacția activă a mediului, pH.

LITERATURĂ

1. Akimova T.V. Ecologie. Om-Economie-Biota-Mediul: Manual pentru studenți / T.A.Akimova, V.V.Haskin; Ed. a II-a, revizuită. şi suplimentare - M.: UNITATEA, 2006. - 556 p.

2. Akimova T.V. Ecologie. Nature-Man-Technology: Manual pentru studenți tehnici. direcţie si specialist universități / T.A.Akimova, A.P.Kuzmin, V.V.Khaskin - M.: UNITY-DANA, 2006. - 343 p.

3. Brodsky A.K. Ecologie generală: Manual pentru studenți. M.: Editura. Centrul „Academia”, 2006. - 256 p.

4. Voronkov N.A. Ecologie: generală, socială, aplicată. Manual pentru studenți. M.: Agar, 2006. - 424 p.

5. Korobkin V.I. Ecologie: Manual pentru studenți / V.I. Korobkin, L.V. Peredelsky. -ed. a VI-a, add. Și revizuit - Roston n/d: Phoenix, 2007. - 575 p.

6. Nikolaikin N.I., Nikolaikina N.E., Melekhova O.P. Ecologie. Ed. a II-a. Manual pentru universităţi. M.: Butarda, 2007. - 624 p.

7. Stadnitsky G.V., Rodionov A.I. Ecologie: Studiu. indemnizație pentru studenți chimic-tehnologie. și tehnologie. sp. universități/ Ed. V.A. Solovyova, Yu.A. Krotova.- ed. a IV-a, revizuită. - Sankt Petersburg: Chimie, 2006. -238 p.

8. Odum Yu. Ecologie. - M.: Nauka, 2006.

9. Chernova N.M. Ecologie generală: Manual pentru studenții universităților pedagogice / N.M.Chernova, A.M. Bylova. - M.: Butarda, 2008.-416 p.

10. Ecologie: Manual pentru studenții superioare. si miercuri manual instituții, educaționale în tehnică specialist. și direcții/L.I. Tsvetkova, M.I. Alekseev, F.V. Karamzinov etc.; sub general ed. L.I. Tsvetkova. M.: ASBV; Sankt Petersburg: Khimizdat, 2007. - 550 p.

11. Ecologie. Ed. prof. V.V. Denisova. Rostov-n/D.: ICC „MarT”, 2006. - 768 p.

Postat pe Allbest.ru

Documente similare

Surse de poluare a corpurilor de apă interioară. Metode de tratare a apelor uzate. Selectarea schemei tehnologice pentru tratarea apelor uzate. Metode fizico-chimice de tratare a apelor uzate cu ajutorul coagulanților. Separarea particulelor în suspensie din apă.

rezumat, adăugat la 12.05.2003

Valoarea sanitara si igienica a apei. Caracteristicile proceselor tehnologice de tratare a apelor uzate. Poluarea apelor de suprafață. Apele uzate și condițiile sanitare pentru evacuarea acesteia. Tipuri de curățare a acestora. Parametri organoleptici și hidrochimici ai apei râului.

teză, adăugată 06.10.2010

Poluarea mediului de către întreprinderile din industria metalurgică. Influența întreprinderilor metalurgice asupra aerului atmosferic și a apelor uzate. Definirea și tipurile de ape uzate industriale și metode de tratare a acestora. Protecția sanitară a aerului atmosferic.

lucrare curs, adaugat 27.10.2015

Scăderea funcțiilor biosferei corpurilor de apă. Modificări ale proprietăților fizice și organoleptice ale apei. Poluarea hidrosferei și principalele sale tipuri. Principalele surse de poluare a apelor de suprafață și subterane. Epuizarea apelor subterane și de suprafață.

test, adaugat 06.09.2009

Contaminanți conținuti în apele uzate menajere. Biodegradabilitatea ca una dintre proprietățile cheie ale apelor uzate. Factori și procese care influențează tratarea apelor uzate. Schema tehnologică de bază de tratare a instalațiilor de capacitate medie.

rezumat, adăugat 03.12.2011

Caracteristicile apelor uzate menajere, industriale și atmosferice. Determinarea elementelor principale ale sistemului de drenaj (combinat, combinat) al orașelor și întreprinderilor industriale, efectuând evaluările lor de mediu, tehnice și economice.

rezumat, adăugat 14.03.2010

Compoziția și clasificarea materialelor plastice. Ape uzate din producția de polistiren în suspensie și copolimeri de stiren. Ape uzate din producția de rășini fenol-formaldehidice. Clasificarea metodelor de purificare a acestora. Tratarea apelor uzate după producerea cauciucului.

lucrare curs, adaugat 27.12.2009

Protecția apelor de suprafață împotriva poluării. Starea curenta calitatea apei în corpurile de apă. Surse și posibile moduri de contaminare a apelor de suprafață și subterane. Cerințe de calitate a apei. Autopurificarea apelor naturale. Protecția apei împotriva poluării.

rezumat, adăugat 18.12.2009

Întreprinderea SA „Oskolcement” ca sursă de poluare a apei. Procesul tehnologic de producere a cimentului. Posibilii contaminanți care pot pătrunde în apele uzate. Calcule ale concentrațiilor maxime admise de poluanți.

lucrare curs, adaugat 22.12.2011

o scurtă descriere a activitățile Uralkhimtrans LLC. Principalele surse de poluare și evaluarea impactului de mediu al întreprinderii asupra mediului: ape uzate, deșeuri industriale. Măsuri de mediu pentru reducerea nivelului de poluare.

Funcționarea centralelor termice presupune utilizarea unor cantități mari de apă. Cea mai mare parte a apei (peste 90%) este consumată în sistemele de răcire ale diverselor dispozitive: condensatoare cu turbină, răcitoare de ulei și aer, mecanisme de mișcare etc.

Apa uzată este orice curent de apă eliminat dintr-un ciclu de centrală electrică.

Apa uzată sau uzată, pe lângă apa din sistemele de răcire, include: apele reziduale din sistemele de colectare a hidrocenusei (HSU), soluțiile uzate după spălarea chimică a echipamentelor termoenergetice sau conservarea acestora: apa de regenerare și nămol de la stațiile de epurare (tratarea apei) : ape uzate contaminate cu ulei, soluții și suspensii, apărute la spălarea suprafețelor de încălzire exterioare, în principal aeroterme și economizoare de apă ale cazanelor care ard păcură cu sulf.

Compozițiile apelor uzate enumerate sunt diferite și sunt determinate de tipul centralei termice și echipamentul principal, puterea acesteia, tipul de combustibil, compoziția sursei de apă, metoda de tratare a apei în producția principală și, bineînțeles, nivelul de operare.

Apa după răcirea condensatoarelor turbinelor și răcitoarelor cu aer, de regulă, poartă doar așa-numita poluare termică, deoarece temperatura ei este cu 8...10 °C mai mare decât temperatura apei din sursa de apă. În unele cazuri, apele de răcire pot introduce substanțe străine în corpurile naturale de apă. Acest lucru se datorează faptului că sistemul de răcire include și răcitoare de ulei, o încălcare a densității cărora poate duce la pătrunderea produselor petroliere (uleiuri) în apa de răcire. La centralele termice cu păcură se generează ape uzate care conțin păcură.

Uleiurile pot pătrunde, de asemenea, în apele uzate din clădirea principală, garaje, tablouri deschise și instalații de ulei.

Cantitatea de apă din sistemele de răcire este determinată în principal de cantitatea de abur evacuat care intră în condensatoarele turbinei. În consecință, cea mai mare parte a acestei ape se află la centrale termice de condensare (CHP) și centrale nucleare, unde cantitatea de apă (t/h) condensatoare turbine de răcire poate fi găsită prin formula Q=KW Unde W- puterea statiei, MW; LA-coeficient pentru centrale termice LA= 100...150: pentru centrale nucleare 150...200.

În centralele electrice care utilizează combustibili solizi, îndepărtarea cantităților semnificative de cenușă și zgură se realizează de obicei hidraulic, ceea ce necesită cantități mari de apă. La o centrală termică cu o capacitate de 4000 MW, care funcționează pe cărbune Ekibastuz, se ard până la 4000 t/h din acest combustibil, care produce circa 1600...1700 t/h de cenușă. Pentru evacuarea acestei cantităţi din staţie este nevoie de cel puţin 8000 m 3 /h de apă. Prin urmare, direcția principală în acest domeniu este crearea sistemelor de recuperare a gazelor circulante, atunci când apa limpezită eliberată de cenușă și zgură este trimisă înapoi la centrala termică în sistemul de recuperare a gazelor.

Apele uzate ale instalațiilor de tratare a gazelor sunt contaminate semnificativ cu substanțe în suspensie, au mineralizare sporită și, în majoritatea cazurilor, alcalinitate crescută. În plus, ele pot conține compuși de fluor, arsenic, mercur și vanadiu.

Efluenții după spălarea chimică sau conservarea echipamentelor de energie termică sunt foarte diversi ca compoziție datorită abundenței soluțiilor de spălare. Pentru spălare se folosesc acizi minerali clorhidric, sulfuric, fluorhidric, sulfamic, precum și acizi organici: citric, ortoftalic, adipic, oxalic, formic, acetic etc. Alături de ei, Trilon B, diverși inhibitori de coroziune, surfactanți, tiouree, hidrazină, nitriți, amoniac.

Ca urmare a reacțiilor chimice din procesul de spălare sau conservare a echipamentelor, pot fi evacuate diverși acizi organici și anorganici, alcalii, nitrați, săruri de amoniu, fier, cupru, Trilon B, inhibitori, hidrazină, fluor, metanamină, captax etc. O astfel de varietate de substanțe chimice necesită o soluție individuală pentru neutralizarea și eliminarea deșeurilor toxice din spălările chimice.

Apa de la spălarea suprafețelor de încălzire exterioare se formează numai la centralele termice care folosesc păcură cu sulf ca principal combustibil. Trebuie avut în vedere faptul că neutralizarea acestor soluții de spălare este însoțită de producerea de nămol care conține substanțe valoroase - compuși de vanadiu și nichel.

În timpul operațiunii de epurare a apei demineralizate la centralele termice și centralele nucleare, apele uzate apar din depozitarea reactivilor, spălarea filtrelor mecanice, îndepărtarea apei de nămol din limpezitoare și regenerarea filtrelor schimbătoare de ioni. Aceste ape transportă cantități semnificative de săruri de calciu, magneziu, sodiu, aluminiu și fier. De exemplu, la o centrală termică cu o capacitate de tratare chimică a apei de 2000 t/h, sărurile sunt evacuate până la 2,5 t/h.

Sedimentele netoxice sunt evacuate de la pretratare (filtre mecanice și clarificatoare) - carbonat de calciu, hidroxid de fier și aluminiu, acid silicic, substanțe organice, particule de argilă.

Și, în sfârșit, la centralele electrice care utilizează lichide rezistente la foc precum IVVIOL sau OMTI în sistemele de ungere și control ale turbinelor cu abur, se generează o cantitate mică de apă uzată contaminată cu această substanță.

Principalul document de reglementare care stabilește sistemul de protecție a apelor de suprafață este „Regulile pentru protecția apelor de suprafață (regulamente standard)” (Moscova: Goskomprirody, 1991).

Ciclurile tehnologice de producție ale întreprinderilor chimice, metalurgice, energetice și de apărare folosesc, pe lângă materialele de bază și materiile prime, apa obișnuită, care joacă un rol important în tehnologia de producție a produselor. Volumele mari de apă dulce utilizată pentru prepararea soluțiilor de reactivi și ca operații auxiliare de răcire conțin pur și simplu o cantitate imensă de impurități chimice și aditivi care fac ca o astfel de apă să fie periculoasă chiar și sub formă de ape uzate industriale.

Problema epurării unor astfel de ape, utilizarea lor într-un ciclu tehnologic ulterior sau deversarea în sistemul general de canalizare astăzi este rezolvată în totalitate de echipamentele de tratare chimică a apelor uzate, care asigură nu numai prepararea apei la standardele apelor uzate menajere, ci chiar aducerea apă dulce purificată la standardele adecvate utilizării tehnice.

Metode de bază de tratare chimică a apelor uzate industriale

Metodele chimice de tratare a apelor uzate industriale astăzi sunt folosite în principal pentru legarea și îndepărtarea din volum apă procesata elemente chimice periculoase și aducerea parametrilor principali ai unor astfel de ape uzate la standarde care permit tratarea biologică convențională ulterioară.

Literal, în procesul unei astfel de purificări, sunt utilizate principalele tipuri de reacții chimice:

Neutralizarea compușilor și elementelor periculoase;
Reacție oxidativă;
Reacția de reducere a elementelor chimice.

În ciclul tehnologic al instalațiilor de tratare ale întreprinderilor industriale, tratamentul chimic este aplicabil:

Pentru a obține apă tehnică purificată;
Purificarea apelor uzate industriale din compuși chimici înainte de descărcarea în sistemul de canalizare pentru continuare tratament biologic;
Extragerea elementelor chimice valoroase pentru prelucrare ulterioară;
La efectuarea postpurificării apei în rezervoarele de decantare pentru evacuarea în corpuri de apă deschise.

Tratarea chimică a apelor uzate înainte de evacuarea lor într-un canal general poate îmbunătăți în mod semnificativ siguranța și accelera procesul de biotratare.

Neutralizarea deșeurilor industriale

Majoritatea întreprinderilor industriale care utilizează tratarea chimică a apelor uzate industriale folosesc cel mai adesea în stațiile și complexele lor de epurare mijloace pentru a neutraliza indicatorii acizi și alcalini ai apei la un nivel de aciditate de 6,5–8,5 (pH) acceptabil pentru prelucrare ulterioară. O scădere sau, dimpotrivă, o creștere a nivelului de aciditate al apelor uzate permite ca lichidul să fie utilizat în continuare pentru procesele tehnologice, deoarece acest indicator nu mai este periculos pentru oameni.

Apa adusă la acest nivel poate fi folosită pentru nevoile tehnologice ale întreprinderilor, în producția auxiliară, sau pentru epurarea ulterioară folosind agenți biologici.

Este important ca normalizarea chimică a apei efectuată la întreprinderi să asigure în mod eficient neutralizarea acizilor și alcalinelor dizolvate în apele uzate și a împiedicat pătrunderea acestora în sol și acvifere.

Depășirea cantității de acizi și alcalii din deșeurile evacuate duce la îmbătrânirea accelerată a echipamentelor, coroziunea conductelor metalice și a supapelor de închidere, crăpare și distrugere structuri din beton armat statii de filtrare si curatare.

În viitor, pentru a normaliza echilibrul acido-bazic al deșeurilor din rezervoarele de decantare, rezervoare și câmpuri de filtrare, este nevoie de mai mult timp pentru efectuarea epurării biologice, cu 25-50% mai mult timp decât apele uzate neutralizate.

Tehnologii industriale pentru neutralizarea deșeurilor lichide

Efectuarea tratării chimice a deșeurilor lichide prin metoda de neutralizare este asociată cu nivelarea nivelului necesar de aciditate al unui anumit volum de apă uzată. Principalele procese tehnologice implicate în neutralizare sunt:

determinarea nivelului de poluare cu compuși chimici în apele uzate;
calculul dozei de reactivi chimici necesari neutralizării;
clarificarea apei la nivelul cerut de standarde pentru deșeurile lichide.

Alegerea echipamentelor de tratare, amplasarea, racordarea și funcționarea acestuia depind, în primul rând, de nivelul de poluare și de volumele necesare de tratare a deșeurilor.

În unele cazuri, unitățile mobile de tratare chimică sunt suficiente în acest scop, asigurând curățarea și neutralizarea unei cantități relativ mici de lichid din rezervorul de stocare al întreprinderii. Și în unele cazuri este necesară utilizarea unei instalații permanente de curățare și neutralizare chimică.

Principalul tip de echipament tehnologic pentru astfel de stații este instalațiile de curățare în flux sau de tip contact. Ambele instalații vă permit să furnizați:

controlul poluării;
posibilitatea utilizării unei scheme de neutralizare reciprocă a componentelor acide și alcaline în tehnologie;
posibilitatea utilizării procesului de neutralizare naturală în rezervoare tehnologice.

Schemele tehnologice pentru curățarea chimică folosind metoda de neutralizare trebuie să ofere capacitatea de a îndepărta sau îndepărta particulele solide, insolubile de sedimente din rezervoarele de tratare.

Al doilea punct important Funcționarea stațiilor de epurare face posibilă ajustarea în timp util a cantității și concentrației de reactivi necesare pentru reacție, în funcție de nivelul de contaminare.

În mod obișnuit, ciclul tehnologic utilizează echipamente care au mai multe rezervoare de stocare pentru a asigura recepția, depozitarea, amestecarea și evacuarea în timp util a apelor uzate aduse în starea necesară.

Neutralizarea chimică a apelor uzate prin amestecarea componentelor acide și alcaline

Utilizarea metodei de neutralizare a apelor uzate prin amestecarea componentelor acide și alcaline permite o reacție de neutralizare controlată fără utilizarea de reactivi și substanțe chimice suplimentare. Controlul cantității de apă uzată evacuată cu compoziții acide și alcaline permite operațiunilor în timp util pentru a acumula atât componentele cât și dozarea în timpul amestecării. De obicei, pentru funcționarea continuă a instalațiilor de tratare de acest tip, se utilizează un volum zilnic de descărcare. Fiecare tip de deșeu este verificat și, dacă este necesar, adus la concentrația necesară prin adăugarea unui volum de apă sau determinând proporția de volum pentru reacția de purificare. Direct la stația de epurare, aceasta se realizează în rezervoarele de stocare și control ale stației. Utilizare aceasta metoda necesită o analiză chimică corectă a componentelor acide și alcaline, efectuarea unei reacții de neutralizare salva sau în mai multe etape. Pentru întreprinderile mici, utilizarea acestei metode poate fi efectuată atât în unitățile de tratare locale ale unui atelier sau loc, cât și cu ajutorul unităților de tratament ale întreprinderii în ansamblu.

Purificare prin adăugare de reactivi

Metoda de purificare a deșeurilor lichide cu reactivi este utilizată în principal pentru purificarea apei care conține o cantitate mare de un tip de contaminant, atunci când raportul normal al componentelor alcaline și acide din apă este semnificativ într-o singură direcție.

Cel mai adesea, acest lucru este necesar atunci când contaminarea are un aspect pronunțat și curățarea prin amestecare nu dă rezultate sau este pur și simplu irațională din cauza concentrației crescute. Singura și cea mai fiabilă metodă de neutralizare în acest caz este metoda de adăugare a reactivilor - substanțe chimice care intră într-o reacție chimică.

ÎN tehnologii moderne Această metodă este folosită cel mai adesea pentru apele uzate acide. Cea mai simplă și eficientă metodă de neutralizare a acidului este, de obicei, utilizarea substanțelor chimice și a materialelor locale. Simplitatea și eficacitatea metodei constă în faptul că deșeurile, de exemplu, din producția de furnal, neutralizează perfect poluarea cu acid sulfuric, iar zgura de la centralele termice și centralele electrice este adesea folosită pentru a adăuga rezervoarelor cu descărcări acide.

Utilizarea materialelor locale poate reduce semnificativ costul procesului de curățare, deoarece zgura, creta, calcarul și rocile dolomitice neutralizează perfect cantități mari de ape uzate puternic contaminate.

Deșeurile din producția de furnal și zgura de la centralele termice și centralele electrice nu necesită o pregătire suplimentară, alta decât măcinarea; structura poroasă și prezența compușilor de calciu, siliciu și magneziu în compoziție permit utilizarea materialelor fără pre-tratare.

Creta, calcarul și dolomita utilizate ca reactivi trebuie să fie supuse pregătirii și măcinarii. În plus, pentru curățare, unele cicluri tehnologice folosesc prepararea de reactivi lichizi, de exemplu, folosind var și o soluție de apă cu amoniac. În viitor, componenta de amoniac ajută foarte mult în procesul de purificare biologică a apei.

Metoda de oxidare a apelor uzate

Metoda de oxidare a apelor uzate face posibilă obținerea de ape uzate sigure în caracteristicile sale de toxicitate în industriile chimice periculoase. Cel mai adesea, oxidarea este folosită pentru a produce efluenți care nu necesită extracție suplimentară de solide și pot fi evacuați în sistem comun canalizare. Ca aditivi se folosesc oxidanții pe bază de clor; acesta este cel mai popular material de curățare astăzi.

Materialele pe bază de clor, sodiu și calciu, ozon și peroxid de hidrogen sunt utilizate în tehnologia de tratare a apelor uzate în mai multe etape, în care fiecare nouă etapă reduce semnificativ toxicitatea prin legarea substanțelor toxice periculoase în compuși insolubili.

Instalațiile de oxidare cu sisteme de purificare în mai multe etape fac acest proces relativ sigur, dar utilizarea oxidanților toxici precum clorul este înlocuită treptat cu mai sigure, dar nu mai puțin. metode eficiente oxidarea apelor uzate.

Metodele de înaltă tehnologie de tratare a apelor uzate includ metode care utilizează noile dezvoltări în ciclul lor tehnologic, permițând, cu ajutorul unor echipamente specifice, să se asigure îndepărtarea impurităților nocive și toxice dintr-o gamă largă de poluanți.

Cea mai progresivă și promițătoare metodă de tratare este metoda de ozonare a apelor uzate. Ozonul, atunci când este eliberat în apele uzate, afectează atât substanțele organice, cât și cele anorganice, prezentând un spectru larg de acțiune. Ozonarea apelor uzate permite:

decolorează lichidul, crescând semnificativ transparența acestuia;
prezintă un efect dezinfectant;
elimină aproape complet mirosurile specifice;
elimină aromele neplăcute.

Ozonarea este aplicabilă pentru contaminarea apei:

produse petroliere;
fenoli;
compuși de hidrogen sulfurat;
cianuri și substanțe derivate din acestea;
hidrocarburi cancerigene;
distruge pesticidele;
neutralizează substanțele tensioactive.

În plus, microorganismele periculoase sunt aproape complet distruse.

Din punct de vedere tehnologic, ozonarea ca metodă de curățare poate fi implementată atât în stațiile de epurare locale, cât și în stațiile de epurare staționare.

Utilizare diverse metode tratarea chimică a apelor uzate duce la reducerea emisiilor de substanțe nocive și periculoase pentru oameni și ecosisteme de la 2 până la 5 ori, iar astăzi este tratarea chimică cea care ne permite să atingem cel mai înalt grad de purificare a apei.

5.21.1. Principalele probleme ale apelor uzate în sectorul energetic

Funcționarea centralelor termice moderne este asociată cu apariția unui număr de deșeuri lichide de ape uzate. Acestea includ apa după răcirea diferitelor dispozitive - condensatoare cu turbină, răcitoare de ulei și aer, mecanisme de mișcare etc.; ape uzate din sistemele hidraulice de îndepărtare a cenușii (GSU); solutii cheltuite dupa curatare chimica echipamente termice sau conservarea acestuia; apele de regenerare și nămol de la stațiile de tratare a apei; ape uzate contaminate cu ulei; soluții care apar la spălarea suprafețelor de încălzire exterioare, în principal a încălzitoarelor de aer și economizoarelor de apă ale unităților de cazane care funcționează cu păcură cu sulf. Compozițiile tuturor acestor deșeuri și cantitățile lor sunt foarte diferite; acestea sunt determinate de tipul termocentralei și echipamentul instalat pe aceasta, puterea acesteia, tipul de combustibil utilizat, compoziția sursei de apă, metoda adoptată de tratare a apei în producția principală și alte circumstanțe mai puțin semnificative. În ultimii ani, s-au depus eforturi semnificative în sectorul energetic pentru a reduce cantitatea de apă uzată, conținutul diferiților contaminanți din aceasta și pentru a crea sisteme de reciclare a apei. Au fost conturate modalități de creare a centralelor termice complet fără scurgere, ceea ce necesită rezolvarea unui număr de probleme tehnice și organizatorice complexe, precum și anumite investiții de capital.

Crearea de centrale termice care nu poluează corpurile naturale de apă este posibilă în două moduri - prin purificarea în profunzime a tuturor apelor uzate la concentrații maxime admise (MPC) sau prin organizarea sistemelor de reutilizare a apelor uzate. Prima cale este nepromițătoare, deoarece autoritățile de protecție a apei cresc în mod constant cerințele pentru gradul de purificare a apei evacuate de întreprinderile industriale. Astfel, în urmă cu câțiva ani, purificarea apelor uzate din produsele petroliere la un conținut rezidual de 0,3 mg/l era considerată suficientă. Ulterior, 0,1 mg/l a fost adoptată ca concentrație maximă admisă. Acum această normă a fost redusă la 0,05 mg/l și este posibil ca pentru rezervoarele de pescuit să se producă o reducere suplimentară. De asemenea, trebuie avut în vedere faptul că utilizarea de noi materiale și reactivi în tehnologia de tratare a apei va necesita stabilirea concentrațiilor maxime admise pentru acestea. Creșterea adâncimii epurării apelor uzate va necesita o creștere semnificativă a costurilor atât pentru construcția instalațiilor adecvate, cât și pentru exploatarea acestora. Toate aceste circumstanțe fac ca prima cale să fie foarte nepromițătoare. A doua modalitate este mai realistă: crearea de sisteme de circulație cu utilizarea repetată a apei. În acest caz, tratarea apelor uzate în adâncime nu mai este necesară; este suficient să-i aducem calitatea la un nivel acceptabil pentru implementarea proceselor tehnologice relevante. Această metodă asigură o reducere semnificativă a consumului de apă, adică cantitatea de apă pe care întreprinderea o ia de la sursa de apă este redusă drastic. În plus, această abordare reduce drastic numărul de probleme care trebuie convenite cu autoritățile care controlează calitatea apelor uzate. De aceea, dezvoltarea centralelor termice fără scurgere este pe drum.

Cantitatea de apă formată după răcirea echipamentului este determinată în principal de cantitatea de abur evacuat care intră în condensatoarele turbinei. Apa după răcirea condensatoarelor turbinelor și răcitoarelor cu aer, de regulă, poartă doar așa-numita poluare termică, deoarece temperatura sa este cu 8-10 ° C mai mare decât temperatura apei din sursa de apă. Cu toate acestea, în unele cazuri, apele de răcire pot introduce substanțe străine în corpurile naturale de apă. Acest lucru se datorează faptului că sistemul de răcire include și răcitoare de ulei, o încălcare a densității cărora poate duce la pătrunderea produselor petroliere (uleiuri) în apa de răcire.

Cea mai fiabilă modalitate de a rezolva această problemă este să separați răcirea dispozitivelor, cum ar fi răcitoarele de ulei și altele asemenea, într-un sistem autonom special, separat de sistemul de răcire al dispozitivelor „curate”.

La centralele termice care utilizează combustibil solid, îndepărtarea cantităților semnificative de cenușă și zgură se realizează de obicei hidraulic, ceea ce necesită o cantitate mare de apă. Astfel, o centrală termică cu o capacitate de 2400 MW, care funcționează pe cărbune Ekibastuz, arde până la 2500 t/h din acest combustibil, și se formează până la 1000 t/h cenușă și zgură. Pentru evacuarea acestei cantităţi din staţie în câmpurile de cenuşă şi zgură este nevoie de cel puţin 5000 m 3 /h de apă. Prin urmare, direcția principală în această zonă este crearea unui sistem de tratare a gazelor circulante, atunci când apa limpezită, eliberată de particulele de cenușă și zgură, este din nou trimisă prin conducta de retur la centralele termice să îndeplinească aceeași funcție. În timpul acestei rotații, o parte din apă părăsește sistemul, deoarece este reținută în porii cenușii depuse, intră în compuși chimici cu componentele acestei cenuși și, de asemenea, se evaporă și, în unele cazuri, se infiltrează în pământ. În același timp, apa intră și în sistem din cauza precipitațiilor. Așadar, cea mai importantă problemă la realizarea sistemelor de tratare a gazelor circulante este asigurarea unui echilibru între alimentarea cu apă și consumul de apă, care trebuie luat în considerare în diferite procese tehnologice, inclusiv în colectarea cenușii. De exemplu, atunci când utilizați colectoare umede de cenușă rol principal Organizarea hrănirii lor cu apă limpezită joacă un rol în rezolvarea acestei probleme. Lipsa de echilibru creează nevoia de a evacua sistematic o parte din apa din sistemul de tratare a gazelor.

Necesitatea creării unor sisteme de tratare a gazelor circulante se datorează și faptului că astfel de ape conțin în unele cazuri o concentrație crescută de fluoruri, arsen, vanadiu, mai rar mercur și germaniu (cărbuni de Donețk) și alte câteva elemente care au proprietăți nocive. Apele GZU conțin adesea compuși organici cancerigeni, fenoli etc.

Efluenții după spălarea chimică sau conservarea echipamentelor de energie termică sunt foarte diverși ca compoziție datorită abundenței rețetelor de soluții de spălare. Pe lângă acizii minerali - clorhidric, sulfuric, fluorhidric, sulfamic, se folosesc mulți acizi organici (citric, ortoftalic, adipic, oxalic, formic, acetic etc.). Alături de acestea se utilizează Trilon și diverse amestecuri de acizi, care sunt deșeuri industriale, iar ca inhibitori de coroziune se introduc captax, surfactanți, acizi naftenici sulfonați etc.. Pentru a lega cuprul într-un complex, în amestecurile de spălare se introduce tiouree. . Soluțiile de conservare conțin hidrazină, nitriți și amoniac.

Majoritate compusi organici, utilizat în soluțiile de spălare, poate fi procesat biologic și, prin urmare, poate fi trimis împreună cu apele uzate menajere la instalații corespunzătoare. Înainte de aceasta, este necesar să se elimine substanțele toxice din soluțiile uzate de spălare și conservare care au un efect dăunător asupra microflorei active. Aceste substanțe includ metale care nu sunt - cupru, zinc, nichel, fier, precum și hidrazină și captax. Trilonul este un compus biologic „dur”; în plus, suprimă activitatea factorilor biologici, dar sub formă de complexe de calciu este acceptabil în concentrații destul de mari în apele uzate trimise pentru prelucrare biologică. Toate aceste condiții impun o anumită tehnologie de procesare a apelor uzate din echipamentele de tratare chimică. Acestea trebuie colectate într-un recipient în care amestecul acid este neutralizat și se precipită hidrați de oxizi de fier, cupru, zinc, nichel etc.. Dacă pentru curățare a fost folosit trilon, atunci numai fierul poate fi precipitat în timpul neutralizării, complexe de cupru , zincul și nichelul nu sunt distruse nici măcar la valori ridicate ale pH-ului. Prin urmare, pentru a distruge aceste complexe puternice, se folosește precipitarea metalelor sub formă de sulfuri prin introducerea de sulfură de sodiu în lichid.

Precipitarea sulfurilor sau hidraților de oxizi are loc lent, astfel că după adăugarea reactivilor, lichidul se păstrează câteva zile. În acest timp, are loc și oxidarea completă a hidrazinei de către oxigenul atmosferic. Apoi, un lichid limpede care conține doar substanțe organice și un exces de reactivi de precipitare este pompat treptat în conducta de apă uzată.

Recipientul eliberat se umple cu apă uzată de la următoarea spălare și se repetă operația de sedimentare. Se evacuează sedimentele acumulate după mai multe curățări; aceste sedimente conțin adesea cantități semnificative de metale valoroase care pot fi recuperate de metalurgiști. În cazurile în care centrala termică este situată la distanță de așezările care au dispozitive de prelucrare biologică a apelor uzate menajere, lichidul limpezit poate fi trimis pentru irigarea zonelor sau într-un sistem de răcire închis ca apă suplimentară. La centralele termice cu îndepărtare hidraulică a cenușii, apele uzate după curățarea chimică a echipamentelor, adesea chiar și fără precipitarea prealabilă a metalelor (fier, cupru, zinc etc.), pot fi evacuate în conducta de șlam. Particulele de cenușă zdrobite au o capacitate mare de absorbție în raport cu impuritățile soluțiilor uzate după curățarea chimică a echipamentului.

Apa de la spălarea suprafețelor de încălzire exterioare se formează numai la centralele termice care folosesc păcură cu sulf ca principal combustibil. Elementele de cenușă formate în timpul arderii păcurului sunt foarte lipicioase și se așează în principal pe suprafața elementelor de încălzire a aerului, care, prin urmare, trebuie curățate în mod regulat. Curățarea periodică se face prin spălare; rezultatul lor este un lichid de spălare care conține acid sulfuric liber și sulfați de fier, vanadiu, nichel, cupru și sodiu. În acest lichid sunt prezente și alte metale ca impurități minore.

Neutralizarea acestor soluții de spălare este însoțită de producerea de nămol care conține substanțe valoroase - vanadiu, nichel etc.

In timpul functionarii statiilor de tratare a apei de la centralele electrice, apele uzate provin din spalarea filtrelor mecanice, din indepartarea apei de namol din limpezitoare si ca urmare a regenerarii materialelor schimbătoare de cationi si anioni.

Apele de spălare conțin doar sedimente netoxice - carbonat de calciu, magneziu, hidroxizi de fier și aluminiu, acid silicic, substanțe organice, în principal humice, particule de argilă. Deoarece toate aceste impurități nu au proprietăți toxice, aceste ape uzate pot fi evacuate în corpurile de apă după separarea nămolului. La centralele termice moderne, această apă, după unele clarificări, este reîntorsă la tratarea apei, și anume în partea sa de cap.

Apa uzată de regenerare conține o cantitate semnificativă de săruri de calciu, magneziu și sodiu în soluție.

Pentru a reduce deversarile sarate din statiile de tratare chimica a apei se propun diverse metode de pretratare a apei care intra in statia de tratare a apei. De exemplu, în instalațiile de electrodializă sau instalațiile de osmoză inversă, mineralizarea apei sursei poate fi ușor redusă. Cu toate acestea, cantitatea de apă uzată sărată rămâne semnificativă chiar și cu aceste metode, deoarece în toate cazurile este selectată apă curată, iar sărurile conținute în aceasta sunt returnate în rezervor cu una sau alta cantitate de reactivi.

Se propune înlocuirea desalinării chimice cu evaporatoare sau utilizarea acestora pentru evaporarea apelor uzate sărate. Instalarea evaporatoarelor în loc de desalinizare chimică este posibilă la centralele termice pur în condensare, dar este foarte împovărătoare la centralele termice, cu o retur mare a aburului către consumatorii industriali. Evaporarea apelor uzate sărate, evident, nu rezolvă problema eliminării lor, ci doar reduce volumul obiectelor supuse evacuării.

Următoarea schemă de tratare a apelor uzate pare oarecum mai atractivă: după amestecarea apelor uzate acide (de la schimbătorul de cationi H) și alcaline (din schimbătorul de anioni), acestea sunt tratate cu var și sodă pentru a precipita ionii de calciu și magneziu. Soluția, după separarea de precipitatele formate, conține doar săruri de sodiu, cloruri și sulfați. Această soluție este supusă electrolizei, obținându-se astfel soluții acide și alcaline. Ele sunt trimise în locul acizilor și alcalinelor importate pentru regenerarea filtrelor corespunzătoare. Calculele arată că în acest fel cantitatea de săruri în exces poate fi redusă de mai multe ori.