ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ВОДА И СТОЧНЫЕ ВОДЫ

Технологическая вода. Качество воды, используемой для технологических процессов, должно быть выше, чем воды, находящейся в оборотных системах. Под качеством воды понимается совокупность физических, химических, биологических и бактериологических показателей, обусловливающих ее пригодность для использования в промышленном производстве.

Качество воды, используемой в производстве, устанавливается в каждом случае в зависимости от ее назначения и требований технологического процесса с учетом состава используемого сырья, применяемого оборудования и особенностей готового продукта производства. В некоторых случаях требуется вода с содержанием солей менее 10—15 г/м³, жесткостью, не превышающей 0,01 моль экв/м³ и окисляемостью до 2 г О₂/м³. В табл. II,4 приведены основные требования к воде, идущей на разные цели.

Сточные воды. В производстве образуются различные категории сточных вод. Сточная вода — это вода, бывшая в бытовом, производственном или сельскохозяйственном употреблении, а также прошедшая через какую-либо загрязненную территорию. В зависимости от условий образования сточные воды делятся на бытовые или хозяйственно-фекальные (БСВ), атмосферные (АСВ) и промышленные (ПСВ).

Хозяйственно-бытовые воды—это стоки душевых, бань, прачечных, столовых, туалетов, от мытья полов и др. Они содержат примеси, из которых примерно 58% органических веществ и 42% минеральных. Атмосферные воды образуются в результате выпадения атмосферных осадков и стекающие с территорий предприятий. Они загрязняются органическими и минеральными веществами.

Промышленные сточные воды представляют собой жидкие отходы, которые возникают при добыче и переработке органического и неорганического сырья. В технологических процессах источниками сточных вод являются: 1) воды, образующиеся при протекании химических реакций (они загрязнены исходными веществами и продуктами реакций); 2) воды, находящиеся в виде свободной и связанной влаги в сырье и исходных продуктах и выделяющиеся в процессах переработки; 3) промывные воды после промывки сырья, продуктов и оборудования; 4) маточные водные растворы; 5) водные экстракты и абсорбенты; 6) воды охлаждения; 7) другие сточные воды; воды с вакуум-насосов, конденсаторов смешения, систем гидрозолоудаления, после мытья тары, оборудования и помещений. Количество и состав сточных вод зависит от вида производства (см., например, табл. II,5).

 

Таблица II,4. Требования к качеству технологической воды

Показатель	Промышленность химических волокон	Химическая промышленность (наиболее жесткие требования)	Производство неотбеленной целлюлозы	Производство пара в котлах высокого давления (5-10 МПа)
Общая жесткость, экв/м3	0,035	0,012	5	0,035
Содержание, г/м3:		50	50	0,7
диоксида кремния	-	-	-	0,05
меди марганца железа	0,03 0,05	0,1	0,1	0,05 0,3
кислорода	-	-	-	-
нитратов и нитритов рН	7 - 8	6,2 - 8,3	6 - 10	8 - 10
Цветность, град	5	20	-	-
Окисляемость, г/м3	4	-	-	-

 

Сточные воды загрязнены различными веществами. Комитетом ВОЗ рекомендована следующая классификация химических загрязнителей воды: 1) биологически нестойкие органические соединения; 2) малотоксичные неорганические соли; 3) нефтепродукты; 4) биогенные соединения; 5) вещества со специфическими токсичными свойствами, в том числе тяжелые металлы, биологически жесткие не разлагающиеся органические синтетические соединения.

 

Таблица II,5. Количество и характеристика сточных вод отдельных производств

Производство	Количество сточных вод, м3/т продукции	Загрязняющие вещества	Концентрация, кг/м3
Аммиака:
после медно-аммиачной очистки	0,17	Аммиак	0,5
Медь	1,0
Бикарбонат натрия	До 1,0
С газовым конденсатом	1,17	Аммиак	0,8
Метанол и формальдегид	0,10
Диоксид углерода	0,16
Азотной кислоты (после продувки котлов-утилизаторов)	0,06	Сульфат кальция	3,0
Аммиачной селитры (после ионообменного обессоливания воды)	0,08	Хлорид кальция	2,62
Хлорид магния	1,56
Хлорид натрия	5,46
Карбамида (с конденсатором сокового пара)	0,45	Аммиак	0,1
Карбамид	1,0
Метанола (кубовый остаток после установок ректификации)	1,0	Метанол	2,0
Кальцинированной соды	8,0—10	Взвешенные частицы	20—24
		Хлорид кальция	110—120
		Сульфат кальция	0,70— 0,80
		Хлорид натрия	50—60
Двойного суперфосфата:	Гидроксид аммония	0,10— 0,12
после упаривания фосфор­ ной кислоты	0,06— 0,08	Кремнефтористоводородная кислота	0,10
Фосфорная кислота	0,5—0,6
Сульфат кальция	60—70
после грануляции	0,08— 0,12	Взвешенные частицы	35—40
Фосфорная кислота	3—4
Кремнефтористоводородная кислота	23—25
Нитроамиофоски (после получения сплава аммиачной селитры)	16—18	Взвешенные частицы	0,1—0,2
Содержание солей	0,6
Соляной кислоты	12—13	Соляная кислота	До 0,01
Нитробензола	50—60	Серная и азотная кисло­ ты, нитробензол	1,0—2,0
Адипиновой кислоты	8.0	Нитрат натрия	5.0
Оксалат натрия	1,5

 

Таблица II,6. Классификация примесей по их фазово-дисперсному состоянию

Группа	Размер частиц, мкм	Краткая характеристика
Гетерогенные системы
I — взвеси	10-1	Суспензии и эмульсии, обусловливающие мутность воды, а также микроорганизмы и планктон
II — коллоидные растворы	10-1— 10-2	Золи и растворы высокомолекулярных соединений, обусловливающие окисляемость и цветность воды
Гомогенные системы
III—молекулярные растворы	10-2—10-3	Газы, растворимые в воде, органические вещества, придающие ей запахи и привкусы
IV — ионные растворы	10-3	Соли, основания, кислоты, обусловливающие минерализованность, жесткость, щелочность или кислотность воды

 

 

Сточные воды многих производств кроме растворимых неорганических и органических веществ содержат коллоидные примеси, а также взвешенные грубодисперсные и мелкодисперсные примеси, плотность которых может быть больше или меньше плотности воды. Концентрация примесей весьма различна. Классификация их по фазово-дисперсному состоянию дана в табл. II,6.

Имеется несколько путей уменьшения количества загрязненных сточных вод, среди них следующие: 1) разработка и внедрение безводных технологических процессов; 2) усовершенствование существующих процессов; 3) разработка и внедрение совершенного оборудования; 4) внедрение аппаратов воздушного охлаждения; 5) повторное использование очищенных сточных вод в оборотных и замкнутых системах.