Анализ и оценка влияния промышленных сточных вод на состояние водных ресурсов



Тип работы:  Дипломная работа
Бесплатно:  Антиплагиат
Объем: 102 страниц
В избранное:   
Содержание

Нормативные ссылки
7
Определения, обозначения и сокращения
8
Введение
11
1 Анализ и оценка влияния промышленных сточных вод на состояние водных ресурсов
13
1.1 Влияние сточных вод на загрязнение водных ресурсов
13
1.2 Утилизация сточных вод легкой промышленности
16
Выводы по первой главе
30
2 Современное состояние и перспективы развития гидроЦИКлонных НАСОСНЫХ установок, применяемых для очистки промышленных сточных вод
31
2.1 Очистка сточных вод в напорных гидроциклонах
31
2.2 Эффект выноса загрязнений из гидроциклона при очистке сточных вод
34
2.3 Существующие способы и средства для снижения выноса загрязнений из гидроциклона
36
2.4 Совершенствование конструкции гидроциклонов, предназначенных для очистки сточных вод
40
Выводы по второй главе
48
3 Методика проведения лабораторных и натурных исследований
50
3.1 Методика проведения лабораторных исследований
50
3.2 Методика проведения натурных исследований
56
Выводы по третьей главе
58
4 ВАКуУМ-И МАНОГИДРОЦИКЛОННЫЕ НАСОСНЫЕ ШЛАМОжироЛОВУШКИ
59
4.1 Конструкция и принцип работы вакуум -и маногидроциклонной насосной шламожироловушки
59
4.2 Распределение расходов жидкости в вакуум - и минигидроциклонных насосных шламожироловушках
64
4.3 Режим работы вакуум-и маногидроциклонной насосной шламожиро- ловушки
67
4.4 Режим работы и гидравлический расчет одноповерхностного вихревого гидроэлеватора
76
4.5 Эффективность очистки сточных вод
87
4.6 Рациональное использование очищенных сточных вод для полива древесных насаждений

Выводы по четвертой главе
98
5 Эколого-экономические аспекты очистки сточных вод
100
5.1 Экологические аспекты охраны водных ресурсов
100
5.2 Технико-экономическая оценка применения усовершенствованной вакуум-и маногидроциклонной установки.
107
Выводы по пятой главе
108
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
109
Список использованныЙ источников
111

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Во всех технически развитых странах мира при-дается первостепенное значение проблеме рационального использования водных ресурсов и охране их от загрязнения. Интенсивное истощение резервов чистой воды обусловлено в большой степени нарастающим загрязнением водных источников промышленными и бытовыми стоками, а также прогрессирующим их засолением. В связи с этим возникает не менее важная проблема предупреждения поступления вредных веществ и солей в природные водоемы и водостоки и сохранения водоемов для будущих поколений. Проблема эта неразрывно связана с глобальной проблемой охраны окружающей среды 1.
Сегодняшнее состояние природной среды, особенно в промышленно развитых регионах, заставляет разрабатывать и вводить в действие все более жесткие нормативы на сброс загрязнений в окружающую среду. На этом фоне особенно выделяется ряд отраслей промышленности и сельского хозяйства, производящие значительные выбросы различных групп отходов, и в том числе сточных вод с высоким удельным содержанием загрязнений. Производствами, оказывающими серьезное воздействие на загрязнение природной среды сточными водами, являются предприятия легкой промышленности 2.
В связи с этим необходимо обратить большое внимание на развитие техники и средств очистки этих вод, разработку путей повышения эффективности существующих очистных сооружений, создание новых высокопроизводительных сооружений и установок, а также систем с размещением основных элементов в вертикальной плоскости, а не в горизонтальной, т.е. без отчуждения новых полезных площадей.
Фундаментальные исследования ряда авторов [3,4,5,6] позволили решить важнейшие задачи этой народно-хозяйственной проблемы. В то же время, несомненный интерес для решения поставленных задач имеют гидроциклоны, находящие в последние годы все более широкое применение в технологических процессах при подготовке и очистке сточных вод легкой промышленности.
Таким образом, вопросы разработки научно обоснованного метода очистки промышленных сточных вод, загрязненных примесями и нефтепродуктами различной плотно - сти в вакуумных и напорных гидроциклонах, являются актуальными.
В монографии рассмотрены научные исследования по совершенствованию технических средств очистки сточных вод легкой промышленности от механических примесей и жира и их использование для полива древесных насаждений.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
oo анализ современного состояния применения технологий и технических средств очистки сточных вод от механических примесей и жира;
oo количественная и качественная оценка сточных вод ТОО Фабрика первичной обработки шерсти;
oo обоснование необходимости совершенствования технических средств очистки сточных во д от взвешенных веществ и жира;
oo теоретические и экспериментальные исследования усовершенствованной конструкции вакуум и маногидроциклонной установки;
oo исследование влияния режима орошения на рост, развитие и приживаемость древесных насаждений при поливе очищенными сточными видами;
oo изучение водно-солевого режима почв при поливе очищенными сточными и подземными водами;
oo оценка эколого-экономической эффективности разработанных технических средств снижения концентраций вредных веществ в сточной воде.
Исходные данные и методы проведения исследования. В основу монографии положены результаты лабораторных, натурных и мониторинговых исследований авторов (в 2018-2020гг.). В процессе выполнения работы использованы имеющиеся фондовые, архивные, научные и научно-публицистические материалы. В работе использованы классические и современные инструментальные физико-химические методы исследований: химический анализ, математическая статистика и методика определения экономической эффективности использования новой техники, изобретений и рационализаторских предложений.

1 АНАЛИЗ И ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ
СТОЧНЫХ ВОД НА СОСТОЯНИЕ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ

0.1 Влияние сточных вод на загрязнение водных ресурсов
Современное состояние промышленности и экономическая ситуация в Казахстане требует развития нового подхода к правильному и быстрому выбору способов и технических средств очистки сточных вод. Особенно это актуально для больших городов и районов с развитой промышленностью.
В настоящее время на территории больших городов республики расположены свыше 5 тысяч промышленных предприятий и организации (таблица 1). Их стоки различны и многообразны. По этой причине разработка единых рекомендаций по их очистке и утилизации очень затруднительна. Решение этой проблемы возможно только на базе всестороннего изучения состава стоков, их классификации, а затем подбора соответствующего очистного оборудования 7.
Для решения существующих проблем водного хозяйства, в том числе промышленного водоснабжения, постановлением Правительства Республики Казахстан от 21 января 2002 года № 71 одобрена Концепция развития водного сектора экономики и водохозяйственной политики Республики Казахстан до 2010 года, в которой определены основные пути решения проблем сохранения и рационального использования водных ресурсов. Также постановлением Правительства Республики Казахстан от 23 ян - варя 2002 года № 93 утверждена Отраслевая программа Питьевые воды для устойчиво - го обеспечения населения питьевой водой в необходимом количестве и гарантированного качества 8, приняты Водный кодекс Республики Казахстан 9; в 2005-2020 годы проведена работа по разработке схем комплексного использования и охраны водных ре - сурсов основных речных бассейнов 1.
Проанализированы объемы водопотребления (км[3]) и выпускаемой про-дукции (млн.тг.) промышленности Казахстана за 2009-2018 годы, подтверж-дающие тенденцию роста валовой продукции и стабилизации водопотребления (таблица 1). При этом удельное водопотребление резко снижается, что позволяет судить о повышении технической оснащенности систем замкнутого и оборотного водоснабжения в промышленности (рисунок 1). Здесь важную роль играет изменение темпов научно-технического прогресса в течение значительного периода времени. Однако технико-экономический анализ на современном этапе показывает, что состояние промышленного водоснабжения не в полной мере влияет на рост производства продукции. В связи с этим выделяются инновационно-активные предприятия и предприятия с низким уровнем технического оснащения водоснабжения. В целом вопрос влияния промышленных сточных вод на качество водных ресурсов в Казахстане изучен слабо 10 .

Таблица 1 - Основные показатели использования вод за 2011-2020 гг. в Республике Казахстан, млн. м[3]

Рисунок 1- Зависимость валовой продукции от объема
водопотребления.

На рисунке 1. показана зависимость валовой продукции от объема водопотребления. Дальнейший анализ показателей таблицы 1 свидетель-ствует, что объемы промышленного водопотребления в Казахстане за 2018-2020 годы изменились незначительно, т.е. подтверждается тенденция стабилизации и даже уменьшения. Закономерности промышленного водопотребления, оборотного и повторного водоснабжения иллюстрируются на рисунке 2.

Рисунок 2 - Динамика промышленного водоснабжения тыс.м[3]

Необходимость разработки и внедрения замкнутой системы водоснабжения промышленного предприятия зависит от ряда причин, а именно: от дефицита воды в районе или области; от содержания в водохозяйственном объекте загрязняющих веществ, близких к их ПДК в водоеме; от применения современной малоотходной технологии 11 .
Целесообразность применения замкнутых систем определяется также степенью ущерба, наносимого водоему при сбросе неочищенных или недостаточно очищенных сточных вод; необходимостью извлечения из сточных вод ценных компонентов и их утилизации; высокими требованиями к качеству сточных вод, сбрасываемых в канализацию или водоемы, ибо иногда по ряду компонентов к сбрасываемой воде предъявляются требования более высокие, чем к качеству питьевой воды, и поэтому сброс таких вод нецелесообразен.
Внедрение замкнутых систем обосновывается технико-экономическими расчетами, причем в ряде случаев применение таких систем, даже при их экономической нецелесообразности, диктуется необходимостью улучшения санитарно-гигиенических и экологических условий на предприятиях. Кроме совершенствования методов очистки сточных вод и введения безводных процессов для создания таких систем необходимо разработать технологические процессы, позволяющие резко сократить отходы производства и потребление воды. Применение рациональных схем водоснабжения предприятий с многократным использованием воды в производствах и создание внутрицеховых оборотных систем, включающих локальные сооружения очистки наиболее загрязненных сточных вод, дают возможность резко сократить количество сточных вод, поступающих на внеплощадочные очистные сооружения.
Эффективным методом охраны вод от загрязнения и истощения и значительного уменьшения потребления свежей воды является внедрение замкнутых бессточных и безотходных систем водного хозяйства 12. В перспективе внедрение замкнутых систем приведет к полному исключению попадания загрязнений со сточными водами в окружающую среду и практически полному прекращению потребления свежей воды на технические нужды.
Уже первые опыты по разработке, проектированию, наладке и эксплуатации замкнутых систем показали, что они требуют принципиально иного подхода. Необходимо одновременно решать две проблемы: изменять основную технологию с целью оптимального использования сырьевых ресурсов и внедрения маловодных и безводных процессов; создавать совершенную замкнутую систему очистки и последовательно-повторного использования воды в производстве. Наиболее сложной и важной задачей является решение первой проблемы, так как она охватывает практически все отрасли экономики.
Таким образом, система водоснабжения промышленного предприятия представляет собой комплекс сооружений, оборудования и трубопроводов, обеспечивающих забор воды из природного источника, очистку и ее обработку, транспортирование и подачу воды потребителям требуемых расходов и качества. В системах технического водоснабжения предусматриваются также сооружения и оборудование, необходимое для приема отработавшей воды и подготовки ее для повторного использования, а также станции очистки сточных вод. Требования к качеству воды хозяйственно-питьевого назначения и воды, идущей на технические цели (технической воды) различны. Поэтому на большинстве промышленных предприятий сооружают отдельную объединенную систему хозяйственно-питьевого и противопожарного водоснабжения и отдельную систему технического водоснабжения.
Количество сточных вод, сбрасываемых в водоемы, зависит в основном от количества очищенных стоков, используемых в системах оборотного водоснабжения на данном предприятии. Например, на некоторых химических, металлургических и нефтеперерабатывающих заводах 70-75% сточных вод после соответствующей очистки используется в системах оборотного водоснабжения и только 25-20% спускается в водоемы. В отдельных случаях оказывается целесообразным передавать отработанные воды одного предприятия для использования их на ближайшие соседние предприятия, если качество вод удовлетворяет требованиям этих предприятий 13.
Качество сточных вод, образующихся на промышленном предприятии, и концентрация в них загрязняющих веществ определяются многими факторами: отраслью промышленного производства и видом исходного сырья, режимом технологических процессов, возможностью утилизации отходов производства, удельным расходом воды на единицу продукции. Сточные воды большинства предприятий содержат минеральные и органические загрязнения в самых различных сочетаниях. Следует иметь в виду, что на одном и том же предприятии, но в различных его цехах могут образовываться производствен-ные сточные воды, загрязненные преимущественно минеральными или органическими веществами, а также их смесью 14.
Это обусловливает необходимость перехода от прямоточных систем водоснабжения с очисткой использованных вод перед сбросом их в водоём к последовательно-оборотному водоснабжению. Глубина очистки используемой в оборотных системах воды зависит от требований, которые предъявляют к ней потребители. Во многих случаях эти требования значительно ниже, чем при сбросе воды в водоём. Однако анализ оборотных систем показывает, что они также не могут полностью исключить загрязнение водоёмов. Применяются три основные схемы оборотного водоснабжения соответственно назначению в производстве. Если вода является теплоносителем и в процессе использования лишь нагревается, не загрязняясь, то перед повторным применением для тех же целей ее предварительно охлаждают в охладительных установках. Если вода служит средой, транспортирующей механические и растворенные примеси, и в процессе использования загрязняется ими, то перед повторным применением она проходит обработку на очистных сооружениях. При комплексном использовании воды, когда она является транспортирующей средой и одновременно служит теплоносителем, вода в системе оборотного водоснабжения перед повторным применением очищается от загрязнений и охлаждается.
При таких системах оборотного водоснабжения для компенсации безвозвратных потерь воды в производстве, на охладительных установках (испарение с поверхности, унос ветром и др.), на очистных сооружениях, а также потерь воды, сбрасываемой в канализацию, осуществляется подпитка из источников водоснабжения (постоянно или периодически). Количество добавляемой воды составляет 5-10% общего количества воды, циркулирующей в системе. Следует отметить, что приведенные схемы водоснабжения промышленных предприятий носят общий характер. В практике часто встречаются комбинированные системы водоснабжения с различными схемами в зависимости от специфики производства, местных условий, напряженности водного баланса и др. В отдельных случаях при основной схеме оборотного водоснабжения выполняют прямоточную систему для питания потребителей, не использующих по тем или иным причинам оборотную воду. Прямоточный водопровод часто объединяют с хозяйственно-питьевым и противопожарным. Нагретая чистая вода из систем отдельных цехов в определенных условиях может быть использована для восполнения потерь в цехах оборотного водоснабжения или для питания установок, на которых допускается применение нагретой воды.
Во всех случаях при оборотном водоснабжении для отдельных производств имеется общий сток предприятия, вода которого (после соответствующей обработки) полностью или частично может быть повторно использована на пополнение систем оборотного водоснабжения, при этом в общий сток могут поступать также атмосферные осадки (дождевые или снеговые) и дренажные грунтовые воды. Выбор той или иной схемы водоснабжения обусловливается, прежде всего, ролью воды в промышленном производстве, характером этого производства и применяемого оборудования, техническими и местными условиями (мощностью источника и качеством воды в нем, расстоянием и высотой расположения предприятия от источника), а также санитарными требованиями к выпуску сточных вод. Сброс засоленных продувочных вод из оборотных циклов ряда производств, а также ливневых и дренажных вод с промышленной площадки отрицательно сказывается на общем состоянии водоёмов и увеличивает затраты на водоподготовку расположенных ниже потребителей воды.
Эффективным методом охраны вод от загрязнения и истощения и значительного уменьшения потребления свежей воды является внедрение замкнутых бессточных и безотходных систем водного хозяйства.
В перспективе внедрение замкнутых систем приведет к полному исключению попадания загрязнений со сточными водами в окружающую среду и практически полному прекращению потребления свежей воды на технические нужды. Для восполнения безвозвратных потерь будут использоваться очищенные ливневые, дренажные и особенно хозяйственно-бытовые сточные воды. Процесс перехода на такие замкнутые системы по экономическим, техническим и иным причинам потребует значительного времени.
Создание замкнутой системы водного хозяйства предусматривает внедрение эффективных, прежде всего физико-химических методов очистки сточных вод, установление научно обоснованных предельно допустимых концентраций солей, нефтепродуктов и других компонентов в оборотной воде с учётом её эпидемиологической и токсикологической безопасности для каждого замкнутого цикла, создание максимально возможного количества локальных замкнутых циклов с многократным использованием воды в них, извлечение из сточных вод ценных компонентов, переработку с целью утилизации выделенных осадков и засоленных вод. Естественно, что в замкнутых системах доля оборотного водоснабжения должна быть доведена до предельной величины.
В оборотной системе воду используют многократно пос - ле соответ-ствующей обработки (охлаждения, подогрева, очистки).
Если при первом использовании вода загрязняется, ее подают в очистные сооружения, после чего очищенную воду вновь направляют с помощью насосов в технологический цикл.

0.2 Утилизация сточных вод легкой промышленности
В легкой промышленности, использующей воду как технологическое сырье, большинство предприятии применяют морально устаревшие схемы водного хозяйства, когда для водоснабжения берется свежая вода, а все образующиеся сточные воды (отработанные технологические растворы, продувочные воды, воды от мойки оборудования и помещений и т.д.) единым потоком проходят очистные сооружения и сбрасываются в водоемы.
В целях охраны и рационального использования водных ресурсов необходимо:
oo прекратить сброс загрязненных стоков в водоемы;
oo довести объем оборотного водоснабжения в промышленности до 84 %, в теплоэнергетике - до 85 %, увеличить мощность очистных сооружений в 2 раза, обеспечив при этом полную очистку сточных вод;
oo сократить удельный расход воды на единицу продукции в промышленности на 30-35 %, на производство 1 кВт ч электроэнергии в теплоэнергетике - на 30-50 %;
oo разработать математические модели оборотного водоснабжения в промышленности и создать автоматизированную систему расчета с целью эффективного управления процессом очистки сточных вод, сбрасываемых промышленностью 15.
Исследователям, занимающимся проблемами рационального водополь-зования, необходимо изучить следующие вопросы: обследование и техноло-гический аудит систем водопользования на промышленных предприятиях южных областей Казахстана с различной производственной специа - лизацией и особенностями водопотребления; определение требований к составу и качеству воды в соответствии со стандартами водопотребления в соответствующей отрасли промышленности; определение требований к технической модерниза-ции систем оборотного и замкнутого водоснабжения; совершенствование и разработка современных технологий организации оборотных и замкнутых систем водоснабжения на предприятиях различной специализации; создание имитационной модели производственной деятельности предприятий различной специализации с различными системами оборотного и замкнутого водо-снабжения; разработка программы развития систем оборотного и замкнутого водоснабжения на различных предприятиях РК; разработка рекомендации по организации инновационной деятельности по внедрению оборотных и замкнутых систем на промышленных предприятиях Казахстана.
На предприятиях легкой промышленности вода расходуется на хозяйственно-питьевые нужды рабочих и служащих, полив зеленых насаждений и территории промпредприятий, пожаротушение, технологические нужды:
oo в зависимости от назначения предприятия используют воду различного качества: питьевую, которая предназначена для хозяйственно-питьевых целей, но может использоваться и на производственные нужды;
oo техническую свежую, которая забирается из природного источника и подается для производственных целей (очищенная или неочищенная) непосредственно потребителям или на восполнение системы оборотного водоснабжения;
oo технологическую, приготовленную из технической или питьевой воды путем использования специальных технологических приемов (умягчения, обессоливания и т. п.) в зависимости от требований, предъявляемых производством;
oo оборотную (циркуляционную), применяемую в технологическом процессе и после очистки или охлаждения снова подаваемую для тех же целей;
oo последовательно используемую, которая расходуется поочередно в нескольких производственных процессах без промежуточной обработки и охлаждения с последующим выпуском в водоем или возвратом для повторного применения;
oo сточную, повторно используемую, которая после использования в технологическом процессе (или в быту) и соответствующей очистки частично или полностью повторно используется для тех или иных технологических целей либо идет на пополнение систем оборотного водоснабжения.
Вода используется для следующих технологических целей: для охлаждения оборудования, сырья и продуктов (вода нагревается через стенки теплообменников и практически не загрязняется); в качестве среды, транспортирующей механические или растворенные примеси, попадающие в воду при мойке, обогащении и очистке сырья или продукта (вода загрязняется, но обычно не нагревается); для растворения реагентов, используемых в производствах, для получения пара и т. д. (вода в основном входит в технологический продукт, и лишь часть ее направляется в сток с отходами производства); для комплексного использования в качестве охладителя продукта, транспортной среды и поглотителя примесей (вода нагревается и загрязняется). В производственном водоснабжении вода в основном используется для охлаждения, промывки, замочки, увлажнения, парообра-зования, гидротранспорта, изготовления продукции и т. д. Использование воды для охлаждения по масштабам значительно превосходит все остальные виды потребления, причем удельный вес этой категории в общем объеме производственного водоснабжения продолжает расти. К этой категории относится расходование воды для конденсации пара, отходящего от паровых турбин электростанций, для охлаждения различных печей, машин и аппаратуры в металлургической, нефтеперерабатывающей, легкой и других отраслях промышленности. Вода для промывки и замочки расходуется в больших количествах.
Легкая промышленность объединяет производства органического синтеза, лакокрасочные, резинотехнических и других изделий. При этом воду используют для приготовления растворов, охлаждения и нагревания аппаратов и оборудования, транспортирования сырья и удаления отходов, а также для теплоэнергетических, санитарно-гигиенических и других целей. Во многих отраслях химического производства вода является исходным сырьем, полупродуктом, а часто основной частью готовой продукции. Наиболее крупными и специфическими водопотребителями в легкой промышленности являются заводы: нефтехимические, искусственного и синтетического волокна, азотно-туковые, органических красителей, синтетического каучука и др.16. На современных предприятиях легкой промышленности внедряют схемы последовательного, оборотного и замкнутого (безотходного) водоснабжения с минимальным забором свежей воды из водоисточника. Требования, предъявляемые к качеству воды, зависят от ее назначения и установленного технологического оборудования. Так, охлаждающая вода в системах последовательного и оборотного водоснабжения не должна выделять карбонатных отложений приводящих к биологическим обрастаниям, вызывать заиление технологического тракта. Термостабильность воды оценивают по шестибальной шкале. При непосредственном контакте охлаждающей или отмывочной воды с производимым продуктом и использовании ее в качестве среды, поглощающей и отводящей примеси, допустимое количество взвешенных веществ и их дисперсность устанавливают для каждого производства отдельно. При этом путем варьирования скорости должно предотвращаться образование осадка по пути движения воды. Так, при скорости движения воды 0,4 мс концентрация взвеси в воде допускается 42 мгл, а при 1,5 мс - до 200 мгл. Охлаждающая вода, не контактирующая с продуктом, должна осветляться, так как взвеси являются цементирующей основой формирования отложений карбоната кальция. В зависимости от температуры нагрева и содержания диоксида углерода охлаждающая вода не должна иметь карбонатную жесткость выше 2-7 мг-эквл и содержать железо и сероводород. Охлаждающая вода не должна вызывать коррозии металлов, характеризующихся не более чем 5-6 баллами коррозионной стойкости по принятой в нашей стране десятибалльной шкале. Для этого суммарное содержание хлоридов и сульфатов не должно превышать 100 мгл, общее солесодержание до 500 мгл, карбонатная жесткость свыше 2,5 мгэквл, рН в пределах 6-9, содержание растворенного кислорода в пределах 4-6 мг Ол. Мутность охлаждающей воды, используемой в компрессорах, конденсаторах, переохладителях и др., допускают до 2 мгл. Для охлаждающей воды, используемой в холодильниках на предприятиях азотной промышленности, допускается мутность до 10-50 мгл, щелочность до 3 мг-эквл, она должна быть стабильна и не должна вызывать биообрастаний охлаждающей аппаратуры и коммуникаций. Вода для питания котлов высокого давления практически обессолена, полностью умягчена, обескремнена, обескислорожена, ее мутность допускается до 3 мгл. Общая жесткость воды для барабанных (100-185 МПа) и прямоточных котлов сверх критического давления (215-300 МПа) не должна превышать соответственно 0,005 и 0,003 мг-эквл, содержание оксидов железа до 0,01 мгл, оксидов меди 0,005 мгл, нитратов и нитритов до 0,02 мгл, кислорода до 0,01 мгл, рН в пределах 7-8,5, оксида кремния до 0,02 мгл. В технологии производства аммиака для питания котлов-утилизаторов используется вода с солесодержанием до 2,5 мгл и содержанием оксида кремния до 0,1 мгл. Вода для подобных котлов в производстве серной кислоты должна иметь жесткость до 0,01 мг-эквл, щелочность до 1,0 мг-эквл, общее солесодержание до 300 мгл, рН порядка 6,0, содержание железа до 0,035 мгл и примесей масла до 0,1 мгл. Котлы-утилизаторы производства азотной кислоты используют воду с солесодержанием до 150 мгл при щелочности до 1 мг-эквл и общей жесткости до 0,03 мг-эквл 17;18.
Обычно на предприятиях легкой промышленности проектируются системы водопроводов фильтрованной, умягченной, обессоленной, оборотной (охлаждающей) воды, а также водопроводов противопожарно-хозяйственного назначения. В связи с повышенными требованиями к минеральному составу умягченной и обессоленной воды (особенно в отношении содержания солей железа), а также ввиду невозможности деаэрации воды для этих систем водопроводов необходимо применять трубы и арматуру из антикоррозийных материалов (нержавеющей и гуммированной стали, пластмасс).
Параметры фильтрованной воды, используемой в производстве химических волокон: мутность до 15 мгл, цветность до 15 град, карбонатная жесткость до 9 мгэквл, содержание железа до 0,3, марганца до 0,1 мгл, рН 7-8; умягченной воды: мутность до 3 мгл, цветность до 5 град, окисляемость до 4 мг Ол, общая жесткость до 0,035 мгэквл, щелочность до 5,5 мгэквл, содержание железа до 0,05, марганца до 0,03 мгл, рН 7-8. Азотно-туковые заводы в зависимости от мощности и состава производства потребляют 10-170 тыс. м[3]ч воды 19. Они работают по полной оборотной системе водоснабжения. В качестве охладителей воды используют вентиляторные градирни. Завод производительностью 100 тыс. т аммиака в год с переработкой его в аммиачную воду расходует оборотной воды 10346 м[3]ч, а свежей -- 1197 м[3]ч. Значительные расходы производственной воды, наличие большого количества холодильников с мелкими трубками, конденсаторов с малым зазором между трубами и другой тонкой аппаратуры определяют требования к качеству воды, потребляемой на азотнотуковых заводах (вода должна быть стабильной с мутностью до 20 мгл). На азотно-туковых заводах хозяйственно-питьевой водопровод объединяют с противопожарным. Производственный водопровод проектируют для снабжения водой оборотных систем водоснабжения основных производств, а также подсобных, вспомогательных и административно-хозяйственных служб.
На фабриках первичной обработки шерсти воду используют для технологических, хозяйственно-питьевых и противопожарных нужд. Производственное водопотребление таких предприятий может достигать 100-300 тыс. м[3]ч. До 95 % потребляемой воды расходуется на охлаждение технологического оборудования и перерабатываемых продуктов. Отработавшая вода не содержит загрязнений, и после охлаждения повторно используется в производстве. Вода, применяемая для охлаждения полупродуктов в технологическом процессе, не должна загрязнять аппаратуру шлаками, солями, биологическими и другими веществами. В ней допускается содержание взвесей до 15 мгл, солей карбонатной жесткости не более 5-6 мгэквл. Водоснабжение предприятий синтетического каучука осуществляют по раздельным системам. Обычно противопожарные системы объединяют с хозяйственно-питьевыми, что диктуется технико-экономическими соображениями. Противопожарный водопровод не объединяют с производственным, если имеется большая разница напоров. Для производственного водоснабжения предприятий обычно предусматривают оборотные системы. Прямоточные системы применяют в производственных процессах, где по технологическим условиям невозможно осуществить водооборот. На заводы подается вода двух категорий: с содержанием взвешенных веществ до 15 и не более 3-5 мгл. Воду первой категории используют для восполнения потерь в системах производственного водоснабжения, а второй - для приготовления химически очищенной воды и для теплообменной аппаратуры, где охлаждающая вода проходит по межтрубному пространству 20.
Расход воды на выпуск 1 т продукции зависит от предприятия, вида продукции и применяемой технологии. Расход воды для обработки 1 т кожевенного сырья (в пересчете на парную массу) при переработке различных видов кож составляет от 60 до 90 с[3]; при танцидном дублении -50-60 м[3] на 1 т сырья; при меховой обработке овчины - около 100 м[3]. на 1 т сырья. Водопотребление на 1 т текстильной продукции составляет 200 - 220 м[3]. воды.
На рисунке 3 приведена обобщенная схема обработки кож и образующихся при этом сточных вод и твердых отходов, а также указаны основные виды загрязнителей сточных вод.
Характер сточных вод кожевенных заводов, а также их количество, зависят от вида сырья, технологии обработки и вида готовой продук-ции. Эти сточные воды относятся к высококонцентрированным и содержат различные загрязнения: шерсть, кровь, кусочки мездры, продукты распада белков, растительные и синтетические дубители, ПАВ, жировые вещества, красители, а также минеральные соединения (гироксид кальция, сульфиды, щелочи, кислоты, соли хрома, алюминия, титана, циркония и др.); вследствие значительного количества органических веществ сточные воды подвержены загниванию.

21
21
Рисунок 3-Схема обработки кож и образования сточных вод и твердых отходов

Рисунок 3 - Схема обработки кож и образования сточных вод и твердых отходов

Рисунок 3 - Схема обработки кож и образования сточных вод и твердых отходов

Таблица 2- Характеристика сточных вод от отдельных технологических процессов кож хромового дубления

В таблице 2 приведены данные по составу сточных вод от различных технологических операций, полученные при изучении сточных вод отечественных кожевенных заводов. Характеристика сточных вод кожевенных заводов в общих стоках приведена в таблице 3.

Таблица 3 - Характеристика сточных вод (общих стоков) кожевенных заводов 111

В меховом производстве, так же как и в кожевенном, сточные воды состоят, в основном, из отработанных растворов.
Усредненные показатели отработанных растворов после ос - новных технологических процессов выделки и крашения меховой овчины приведены в таблице 4.
Сточные воды красильно-отделочных предприятий текстильной промышленности содержат нецеллюлозные примеси хлопка, волокна, шлихту, замасливатели, отходы разнообразных органических и минеральных текстильных вспомогательных веществ (ТВВ). Основными загрязнителями сточных вод текстильных предприятий являются органические красители
Таблица 4 - Характеристика отработанных растворов от процессов выделки меховой овчины

различных классов и СПАВ, ко - торые, обладая специфическими физико-химическими свойствами (пенообразованием, эмульгированием, солюбили-зацией), наносят значительный вред водоемам.
Концентрация ПАВ в общих сточных водах текстильных пред - приятий составляет 40-80 мгл; концентрация красителей -25-50 мгл, что соответствует интенсивности окраски сточных вод 1:80 - 1:500.
Наличие сульфидов в сточных водах красильного цеха обус - ловлено использованием сернистых красителей. Объем сточных вод сернистого крашения в современных красильно-отделочных производствах текстильных предприятий составляет 3-4% общего объема сточных вод.
Изучение технологии образования и состава сточных вод для красильно-отделочных производств хлопчатобумажных предприятий, выполненное по основным цехам и производствам отдельно, приведено в таблице 5.
Сточные воды печатного цеха образуются при промывке кирзы в кирзомойных устройствах печатных машин, "черной подкладки" в мойных машинах ММ-260 после нанесения рисунков обработки в зрельниках, а также при промывке ткани в проходных аппаратах красильного цеха.
В отбельно-мерсеризационном цехе сточные воды образуются при промывке тканей на линиях ЛЖО-2, в мерсеризационных маши - нах, в мойных машинах ММ-200.
Основную часть объема сточных вод отделочного цеха сос - тавляют воды от охлаждения плюсовок с аппретами и подшипников. Во всех перечисленных цехах в производственную канализацию сбрасываются сточные воды от промывки оборудования цехов и химических станций.
Сточные воды в гальванической мастерской образуются при промывке валов после электрохимического обезжиривания, травления кислотой, омеднения.
В граверной мастерской сточные воды образуются при промывке валов после обработки их различными растворами и при охлаждении подшипников шлихтовальных станков. Перед направлением сточных вод граверной мастерской в производственную канализацию их нейтрализуют известью до рН 6,56 - 8,03 и отстаивают.
На предприятиях легкой промышленности воду расходуют на технологические нужды производства, вентиляцию и кондиционирование воздуха, в котельных, на охлаждение компрессоров, на полив территории, хозяйственно-питьевые и противопожарные нужды. Приведены укрупненные нормы водопотребления на технологические цели. Современные предприятия легкой промышленности имеют сложное и развитое водное хозяйство использующих одно- и двухступенчатые схемы водоподготовки. Для умягчения осветленной воды наиболее часто применяют одноступенчатое натрийкатионирование. Наряду с этим при лимитировании щелочности воды используют схемы Н-Na-катионирования. Для технологических нужд

Таблица 5 - Характеристика отработанных растворов от процессов выделки меховой овчины

отделочных производств предприятий текстильной промышленности требуется вода, не содержащая ПАВ, с сухим остатком до 1 гл: осветленная вода-мутность не более 1,5 мгл, цветность до 25 град, рН 6,5-8,5, жесткость общая и карбонатная соответственно до 5 и 4 мг-эквл, содержание железа и марганца до 0,3 и 0,1 мгл и алюминия 0,5 мгл; умягченная вода - холодная и горячая (температура 45-60°С), жесткость до 0,5 мг-эквл (для крашения волокна и пряжи жесткость воды до 1 мг-эквл); остальные показатели такие же, как и для осветленной воды 21.
Вода, используемая в оборотных системах с закрытыми теплообменниками, должна быть термостабильна, иметь температуру до 30°С; допускается содержание до 80 мгл взвешенных веществ крупностью до 50 мкм при скорости движения воды 0,5-1 мс.
На фабриках первичной обработки шерсти на 1 т мытой шерсти расходуется 8 м[3] питьевой, 50 м[3] осветленной холодной и 30 м[3] умягченной теплой воды. Подача воды обеспечивается системами хозяйственно-противопожарно-спринкл ерного и производственного водопроводов, умягченной и теплой воды (для промывки шерсти и выполнения вспомогательных операций), холодной осветленной воды (для котельной и прочих производственных нужд). Для промывки шерсти используют воду следующего качества: мутность до 5 мгл, цветность до 25 град, жесткость теплой и холодной воды соответственно до 1,5 и 5 мг-эквл, содержание железа и марганца до 0,1 мгл, рН 7 -- 8,5.
На заводах первичной обработки льна на 1 т льняной соломы расходуется 1,6 м[3] питьевой, 33 м[3] осветленной и около 1 м[3] умягченной воды. Для мочки льна используется свежая вода следующего качества: мутность до 100 мгл, цветность до 50 град, жесткость до 9 мг-эквл, содержание железа до 5 мгл, рН 6,5-8, БПК5 до 10 мгл. Подача воды обеспечивается хозяйственно-питьевой и хозяйственно-противопожарной системами водоснабжения. В соответ-ствии с требованиями к качеству воды на текстильном предприятии предусматривают следующие сети водоснабжения:
а) хозяйственно-противопожарную, объединяемую насосными станция-ми и наружной водопроводной сетью с водопроводом автоматического пожаротушения;
б) производственной осветленной воды;
в) производственной умягченной холодной и горячей воды;
г) повторно используемой холодной умягченной воды для охлаждения горячих растворов красильных аппаратов;
д) оборотной воды для кондиционеров прядильных и ткацких фабрик, конденсаторов холодильных машин, компрессорных установок и пр.
ТОО фабрика Первичная обработка шерсти (ТОО фабрика ПОШ). Вид деятельности: закуп, обработка и реализация шерсти.
Водоснабжение осуществляется для питьевых и технических целей из эксплуатационной скважины № 1 глубиной 100 м, пробуренной в 1994 году.
Скважина оборудована вертикальным погруженным насосом ЭЦВ 10-6Г-63. Вода от скважины подается в подземные резервуары емкостью 1500м[3] - 1 шт, емкостью 500 м[3] - 1 шт. От резервуара вода насосами 2-го подъема (5 насосов марки Д-200ф) через ХВО подается в локальную водопроводную сеть предприятия. Первичный учет воды ведется по мощности насоса и электродными приборами типа ДОК-1ПЭ.
На производственные нужды вода расходуется: для получения пара -120 м[3]сут; для мойки шерсти-100 м[3]сут; для замены воды первых двух барок-140 м[3]сут; для хозяйственно-бытовых нужд, ИТР, рабочих, слесарей-ремонтников, а также для душевых сеток (таблица 6).
В последние годы фабрика работает в сезонном режиме из-за отсутствия нужного ассортимента сырья и внешнего фактора-сбыта продукции. В связи с указанными причинами ежегодно на фабрике утверждается поквартальный лимит водопотребления.
Использованная для ... продолжение

Вы можете абсолютно на бесплатной основе полностью просмотреть эту работу через наше приложение.
Похожие работы
ФОРМИРОВАНИЕ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ В РЕСПУБЛИКЕ КАЗАХСТАН. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРЕСНЫХ ВОД В РЕСПУБЛИКЕ КАЗАХСТАН
Национальные программы по охране окружающей среды для устойчивого развития экономики
Водные ресурсы Казахстана: оценка современного состояния
Классификация норм водопотребления и водоотведения на предприятиях теплоэнергетики
Сохранение уникальной экосистемы Каспия
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ПРОГРАММА АЛМАТИНСКОЙ ОБЛАСТИ
Экологическая обстановка в Республике Казахстан
Кодекс Республики Казахстан
Современное состояние пресных вод в Республике Казахстан
Управления водными ресурсами в Казахстане. В частности по Балхаш- Алакольскому бассейну
Дисциплины