Классификация сточных вод

Под загрязнением водных ресурсов понимают любые изменения физических, химических и биологических свойств воды в водоемах в связи со сбрасыванием в них жидких, твердых и газообразных веществ, которые причиняют или могут создать неудобства, делая воду данных водоемов опасной для использования, нанося ущерб народному хозяйству, здоровью и безопасности населения.

Загрязнение поверхностных и подземных вод можно классифицировать следующим образом:

• механическое - повышение содержания механических примесей, свойственное в основном поверхностным видам загрязнений;

• химическое - наличие в воде органических и неорганических веществ токсического и нетоксического действия;

• бактериальное и биологическое - наличие в воде разнообразных патогенных микроорганизмов, грибов и мелких водорослей;

• радиоактивное - присутствие радиоактивных веществ в поверхностных или подземных водах;

• тепловое - выпуск в водоемы подогретых вод тепловых и атомных электростанций.

Основными источниками загрязнения и засорения водоемов являются недостаточно очищенные сточные воды промышленных и коммунальных предприятий, крупных животноводческих комплексов; отходы производства при разработке рудных ископаемых, сточные воды шахт и рудников; сточные воды при обработке и сплаве лесоматериалов; стоки водного и железнодорожного транспорта; техногенные отходы предприятий металлургического комплекса и т. д.

Загрязняющие вещества сточных вод, попадая в природные водоемы, приводят к качественным изменениям, которые в основном проявляются в изменении физических свойств воды (появление неприятного запаха, привкуса и др.), в изменении ее химического состава.

Вопрос № 7

В УХИНс разрабатывается процесс моноэтаноламиновой сероочистки, который помимо Баглейского будет внедрен и на Днепродзержинском заводе. Задача Проводимых в институте исследований, направленных на совершенствование и интенсификацию процесса очистки коксового газа аминным способом, состоит в разработке технологической схемы извлечения сероводорода из коксового газа композитными поглотителями аминного происхождения. Оценивается эффективность использования нового абсорбента метилдиэтаноламина, селективность по сероводороду которого в несколько раз выше широко применяемого моноэтаноламина. Внедрение данной технологической схемы, оснащенной современными аппаратами с регулярными насадочными элементами, обеспечит низкие энергетические, капитальные затраты и компактность установки. В сочетании с процессом переработки регенераторного газа в серную кислоту по безотходной схеме ДК - ДА процесс аминной сероочистки позволит комплексно решить экологические проблемы технологии сероцианоочистки.
Технологическая схема очистки газа моноэтаноламином приведена на рис. 3. Абсорберы представляют собой аппараты диам. 3,2 м, включающие по четыре слоя плосконараллельной на садки с секцией 2-образной насадки вверху каждого слоя. В верхней части аппарата предусмотрена промывка газа конденсатом для улавливания паров моноэтаноламина. Материал абсорбера сталь 08Х13АГ19. Регенератор из стали 10х17 Н13М2Т оборудован клапанными тарелками.
Следует подчеркнуть, что рассмотренные варианты круговых методов сероцианоочистки предусматривают переработку сероводородного газа в серную кислоту по новой технологии методом ДК — ДА. Оснащение сероочисток установками ДК — ДА позволит не только сделать технологию переработки сероводородного газа экологически чистой, но и улучшить качество получаемой серной кислоты.
Благодаря модернизации существующей технологической аппаратуры с применением современных элементов внутренней структуры, этот перевод достигается с минимальными капитальными затратами без привлечения больших материальных и людских ресурсов. Технологические задания на установки выданы Запорожскому, Мариупольскому и Днепропетровскому коксохимическим заводам.

Рис. 3. Схема процесса моноэтаноламиновой (МЭА) очистки коксового газа от сероводорода: 1 — насос-дозатор; 2 — абсорбер с плоскопараллельной насадкой; 3 — холодильники; 4 — теплообменники; 5 — регенератор; 6 — трубчатая печь; 7 — воздушный конденсатор; 5 - сепаратор газ — жидкость; 9 — емкость раствора щелочи; 10 — куб для отгонки моноэтаноламина; 11 — сборники дистиллированного раствора; 12 — сборник для нерегенерированмого продукта; 13, 14 — соответственно промежуточный сборник и сборник насыщенного раствора моноэтаноламина перед отгонкой; 15 — емкость свежего раствора моноэтаноламина; 16 — фильтры; /, /// — соответственно исходный и очищенный коксовый газ; //— конденсат водяного пара (умягченная вода); IV — сероводородный газ в отделение производства серной кислоты

На опытной установке УХИНа исследовали процесс очистки коксового газа от сероводорода щелочным раствором комплексоната железа с высокой сероемкостью [7]. Этот процесс обеспечивает глубокую очистку газа от сероводорода, прост по аппаратурному оформлению абсорбционной части. В то же время необходимо обеспечить процесс комплексонато.м железа (трилон Б) и упростить узлы переработки раствора. На украинских заводах с действующими одноступенчатыми установками экономически целесообразна реконструкция их на двухступенчатую схему, которая обеспечит относительную экономию капитальных и эксплуатационных затрат за счет общецехового хозяйства, коммуникаций, хранилищ и т. д. На отдельных заводах это позволит снизить удельные капитальные затраты на 20— 30 % (до 11 12 руб/1000 м3 газа). Кроме того, вакуум-карбонатный способ обеспечивает возможность снижения текущих издержек при использовании вместо пара тепла прямого коксового газа. Например, применение вторичного тепла коксового газа в цехе сероочистки № 2 Авдеевского завода позволило снизить эксплуатационные расходы на 0,85 руб/1000 м, а для двухступенчатой вакуум-карбонатной сероочистки Криворожского завода, по проектным данным, обеспечит снижение текущих издержек с 4,3 до 2,8 руб/1000 м3.
Следует отметить, что внедрение аммиачного метода сероочистки на украинских коксохимических заводах вызовет относительное увеличение эксплуатационных затрат из-за более высокой стоимости энергетических средств по сравнению с Востоком (на Украине стоимость электроэнергии в среднем на 25 %, воды — более чем в 3 раза выше стоимости на восточных заводах). Учитывая, что в эксплуатационных расходах аммиачной сероочистки, стоимость энергетики составляет 25— 30 %, на украинских заводах они возрастут на 0,-2—0,3 руб/1000 м3. Эта величина будет еще более существенна в перспективных отпускных ценах, так как ожидается увеличение стоимости пара на 60, а электроэнергии более чем на 40 %. Таким образом, при выборе метода глубокой очистки коксового газа для конкретного завода необходимо учитывать ряд факторов: физическое состояние основного оборудования действующих цехов очистки коксового газа от сероводорода; состав коксового газа; обеспеченность процесса сырьевыми и материальными ресурсами; энергоемкость процесса и т. д. Только учет всех этих факторов в их взаимосвязи позволит определить наиболее целесообразный вариант сероочистки для ускорения решения экологических проблем в коксохимической подотрасли.