Очистка сточных вод и вентвыбросов

 

Режим сброса сточных вод – 262 дня в году. Ежегодно в канализацию сбрасывается стоков 674,162 тыс. м³/год. На локальных очистных сооружениях очистке подвергается 184,474 тыс. м³/год гальваностоков. На территории ПРУП «Минский электротехнический завод им. В. И. Козлова» расположена станция очистки сточных вод гальваники. Проект выполнен НИИППК «ГЕЯ» в 1992 г., станция построена в 1993г., реконструкция проведена в 1998 г. согласно проекта, выполненного НПП «Экомодуль».

Сточные воды − смесь производственных, бытовых и атмосферных сточных вод, образующаяся в месте подключения внутриплощадочной канализационной сети к коммунальной хозяйственно-фекальной канализации (КХФК). Сточные воды должны подвергаться такой предварительной очистке, чтобы:

а) соответствовать по составу бытовым сточным водам или содержать специфические загрязняющие вещества в количествах, обеспечивающих бесперебойное функционирование сетей и сооружений КХФК и городских очистных сооружений;

б) не допускать выделения газообразных веществ, негативно влияющих наздоровье обслуживающего персонала, эксплуатирующего сети и сооружения КХФК, и окружающую среду.

Сточные воды, подлежащие совместному отведению и очистке с хозяйственно-фекальными сточными водами не должны:

а) содержать вещества, способные засорять или отлагаться на стенках труб канализационной сети;

б) оказывать разрушающее действие на материалы труб и элементы сооружений канализации;

в) содержать горючие смеси и растворенные газообразные вещества, способные образовывать взрывоопасные смеси в канализационных сетях и сооружениях;

г) содержать вредные вещества в концентрациях, препятствующих биологической очистке сточных вод;

д) иметь температуру больше 40^оС;

е) содержать нерастворимые масла, смолы, мазут;

ж) содержать биологически жесткие ПАВ.

Не допускается объединение производственных сточных вод, взаимодействие которых может привести к образованию эмульсий, ядовитых или взрывоопасных газов, а так же большого количества нерастворимых веществ.

В связи с этим необходимо выполнять мероприятия по уменьшению сброса сточных вод в КХФК за счет применения рациональных технологических процессов, частичного или полного водооборота, повторного использования сточных вод, по извлечению и использованию содержащихся в них ценных веществ.

Сточные воды предприятия по загрязнению подразделяются на:

а) производственные грязные стоки (от гальваники);

б) производственные условно-чистые стоки (от охлаждения оборудования);

в) хозфекальные стоки.

Производственные стоки, загрязненные химическими веществами образующихся в гальванических отделениях корпусов 1 и 4, собираются в накопителях (60 м³) и направляются на станцию нейтрализации очистки сточных вод гальваники, производительностью 25 м³/ч (фактическая производительность 15 м³/ч).

Наиболее распространенным в настоящее время является так называемый реагентный способ очистки. Суть его заключается в следующем: отдельно выделяются кислотощелочесодержащие, хромсодержащие, цианосодержащие, фторсодержащие и, если есть, другие стоки.

Отработанные растворы при этом обычно поступают на очистные сооружения отдельно от промывных сточных вод.

Стоки каждого вида обрабатываются соответствующими реагентами для нейтрализации содержащихся в них вредных компонентов. Например, усредненные хромсодержащие стоки доводят до определенного рН раствором щелочи или кислоты, обрабатываются раствором бисульфита натрия для восстановления хрома(Vl) до хрома(lll), затем снова доводятся до рН осаждения гидроокисей тяжелых металлов и направляются на осветление. Примерно по такой же схеме, но с применением в каждом индивидуальном случае своих реагентов, осуществляется очистка других стоков.

Разделение стоков по видам и подвидам влечет за собой необходимость создания сложной системы подачи их на очистку, установку многочисленных коррозионностойких приемных, промежуточных и усредненных емкостей и реакторов с коррозионностойкой запорно-регулирующей арматурой, различными датчиками и химическими насосоми. Все это дорого, требует значительных площадей для размещения оборудования, увеличивает трудоемкость его эксплуатации и обслуживания.

Гальванические стоки проходят химическую обработку (нейтрализуются), осветление, отстаивание и сбрасываются в общезаводскую канализацию. Образовавшийся осадок при нейтрализации утилизируется и вывозится на полигон.

Существующая на предприятии система локальной очистки гальваностоков не позволяет достичь по некоторым показателям допустимых значений концентраций. В настоящее время, промывные воды и отработанные растворы поступают на сооружения реагентной очистки производительностью 25 м³/час. Схема очистки сточных вод приведена в приложении [ ].

Производственные сточные воды из цехов по специальным трубопроводам самотёком поступают в накопители на локальные очистные сооружения. В состав очистных сооружений входят: реагентное хозяйство; блок очистных сооружений; тонкослойные отстойники; блок доочистки (осветлительные фильтры).

На первом этапе, очистка гальваностоков основана на реакции нейтрализации присутствующих в стоках кислот и ионов металлов гидроксидом натрия с целью доведения рН стоков до 8,5 – 9,0. При указанном рН ионы тяжёлых металлов (Сr³⁺, Ni²⁺, Zn²⁺, Fе²⁺, Fе³⁺, Sn²⁺) практически полностью переводятся в нерастворимые гидроксиды.

Zn²⁺ + OH^- → Zn(OH)₂.

На втором этапе стоки в камере хлопьеобразования обрабатываются сульфатом двухвалентного железа (FeSO₄) для восстановления шестивалентного хрома (Cr⁶⁺) в трехвалентную форму (Cr³⁺), который также осаждают гидроксидом натрия в виде гидроксида хрома трехвалентного (Cr(OH)₃).

Cr₂О₇^2- + 2 Fe²⁺ + 14 H⁺ → 6 Fe³⁺ + 2 Cr³⁺ + 7 H₂О;

Cr³⁺ + 3 OH^- → Cr(OH)₃.

Обработанные реагентами сточные воды отстаиваются в горизонтальном заглубленном отстойнике, оснащенном тонкослойными блоками, и далее поступают для доочистки на осветлительные фильтры с зернистой загрузкой (керамзит). Пройдя на них обработку, очищенные гальваностоки смешиваются с другими сточными водами завода и по совмещённой системе канализации подаются для дальнейшей очистки на городские очистные сооружения. Инструментальный учёт водоотведения отсутствует. Некоторые показатели станции очистки представлены в таблице 4.3.

Объем обезвоженного осадка влажностью 75 % составляет 0,28 м³ /сут. Согласно санитарным правилам и нормам охраны поверхностных вод от загрязнений (СаНПиН 4630-88) осадок относится к III классу опасности и может быть использован в качестве одного из компонентов при производстве металлических порошков.

 

Таблица 3.3 − Некоторые показатели станции очистки

Наименование показателей	Величина
Расход сточных вод: в сутки (м3) в год (тыс. м3)	351,0 91,3
Расход очищенных сточных вод на повторное использование: в сутки (м3) в год (тыс. м3)	262,5 68,2
Расход очищенных сточных вод сбрасываемых в сеть канализации: в сутки (м3) в год (тыс. м3)	88,5 23,1
Потребляемая электроэнергия за год (тыс.кВт∙час)	91,3

 

Отсутствие необходимого оборудования для контроля содержания тяжелых металлов в воде приводит к многократному перерасходу FeSO₄ и увеличению объема образующегося осадка. Отстойник забит осадком, практически не выполняет свои функции и плохо задерживает вредные вещества, образующиеся при реагентной обработке, что в конечном итоге приводит к увеличению солесодержания и увеличению концентрации железа в сточных водах, сбрасываемых в городской коллектор. Установленные для завода нормативы в основном выдерживаются лишь благодаря многократному разбавлению другими сточными водами завода. Очистные сооружения морально и физически устарели и требуют ремонта или замены. Производственные и хозфекальные стоки, не требующие очистки, сбрасываются в заводскую канализационную сеть с последующим направлением их (самотеком) в городскую централизованную сеть по одному выпуску.

На предприятии в должной мере налажено повторное использование воды от охлаждения оборудования, которое составляет 48 % (1467215 м³ /мес.) от расчетного количества необходимой воды на производственные нужды. Это позволяет сократить водопотребление питьевой воды и на столько же уменьшает сброс стоков в городскую канализацию.

Характеристика состава и расхода сточных вод показаны в таблице 3.4.

Приведем характеристику отходов Минского электротехнического завода:

1) Эмульсия и смазочно-охлаждающие жидкие (СОЖ) используемые в процессе шлифовки, металлообработке. Отработанные эмульсия и СОЖ отводятся для очистки на локальные очистные сооружения.

2) Отработанные растворы электролитов отводятся для очистки на локальные очистные сооружения.

3) Отработанные материалы, содержащие кадмий, никель, цинк, анодные пластины используемые при электрохимическом покрытии металлоизделий, повторно используются в кассете, олово переплавляется в форме в новые пластины.

4) Осадок после электрокоагуляционной очистки складируется на территории промплощадки завода.

5) Гальванический шлам, образующийся в гальванических ваннах, представляет собой осадок, включающий гидроксиды тяжелых металлов. При чистке ванн они отводятся для очистки на локальные очистные сооружения.

6) Нефтепродукты, нефтяной шлам, отработанные масла сдаются для регенерации на нефтебазу.

7) Карбидный ил, асбестсодержащие отходы, шлам из ванн фосфатирования вывозится на городскую свалку.

8) Отходы красок и эмалей, осадок из ванн гидрофильтров, а также сухой осадок со стенок окрасочных камер подвергается регенерации. Полученная при этом краска используется для хозяйственных нужд, окраски технического и энергетического оборудования.

9) Окрасочные камеры, не имеющие зеркал с водяной пленкой, оклеивается бумагой, которую при чистке вместе с осевшей на ней краской вывозится на свалку.

10) Отходы цветных металлов сдаются в «Вторцветмет».

11) Отходы черных металлов также сдаются в «Вторцветмет».

12) Макулатура, отработанные автомобильные шины без металлокорда сдаются во «Вторкоопресурсы». Шины с металлокордом вывозятся на свалку.

13) Древесные отходы частично реализуются населению, частично вывозятся на подсобные хозяйства.

14) Бытовые отходы вывозятся на городскую свалку.

Многие из отходов относятся к огне- и пожароопасным: отработанные эмульсии и смазочно-охлаждающие жидкости, ветошь, макулатура, отработанные масла, отходы пластмасс и полимеров и некоторые другие.

Собственных полигонов и накопителей, предназначенных для захоронения отходов, предприятие не имеет.

До вывоза на переработку или захоронение, часть отходов временно хранится на территории предприятия. Порядок временного хранения отходов определяется классом опасности отхода. Временные места хранения отходов определяются руководством предприятия в виде планировочных решений.

Отработанные материалы, содержащие кадмий, цинк, анодные пластины используемые при электрохимическом покрытии металлоизделий, повторно используются в кассете, олово переплавляется в форме в новые пластины.

Осадок после электрокоагуляционной очистки складируется на территории промплощадки завода.

Токсичные отходы гальванопроизводств в объеме 36,1 тонн накапливаются и хранятся на предприятии в шламонакопителе.

На предприятии имеются отходы гальванических производств:

− гальванические шламы 3 класса опасности:

Fe – 30.78 г/кг;

Zn – 319.21 г/кг;

Cr(III) – 2.75 г/кг;

Cr(VI) – 0.0005 г/кг;

Cu – 2.73 г/кг;

− отработанные растворы гальванических производств 3 класса опасности:

Fe – 2,67 г/кг;

Zn – 4,23г/кг;

Cr(общий)– 1,22 г/кг;

Cu –0,18 г/кг;

Для размещения гальванического осадка после очистных сооружений используется металлический контейнер, расположенный на специально оборудованной площадке. Определен класс опасности гальванических отходов: растворы отработанные гальванических производств 3 класс, осадок очистных сооружений 2 класс, шламы 2 класс. Отработанные растворы и шламы хранятся в подземном резервуаре (136,112 т). С февраля 2005 года отработанные растворы дозируются малыми порциями на очистные сооружения гальванических стоков. Осадок очистных сооружений составляет 1,85 тонн.

Территория предприятия оборудована специальными площадками для сбора и хранения промышленных отходов и вторсырья. Ведется учет отходов по классам опасности. Состава и расход сточных вод предприятия показан в таблице 3.4.

 

Таблица 3.4 − Характеристика расходов и состава сточных вод предприятия

№	Наименование стоков	Расходы
Qср.час, м3/час	Qсут., м3/сут	Qгод, м3/год
	Щелочные	4,646	72,096
	Кислые	7,077	109,056
	Хромсодержащие	5,726	86,568
	Цинксодержащие	2,085	33,36
	Оловосодержащие	0,588	9,08
	Железосодержащие	0,8	6,0

 

 

4 Автоматизация и механизация технологических процессов