Разработка безотходных технологий при использовании природных вод

Чтобы добиться полного исключения сброса в водоемы загрязняющих веществ в сравнительно короткий срок, необходимо разработать и поэтапно внедрить замкнутые системы водопользования отдельных производств.

Внедрение на химических предприятиях комплексных организационно-технических мероприятий, обеспечивающих создание замкнутых систем водообеспечивания, позволяет снизить удельные расходы вежей в

оды и, естественно, сточных вод на единицу продукции. Так, на предприятиях химических волокон удельное водопотребление снижают в два этапа:

I этап - выполнение организационно-технических мероприятий, позволяющих сократить водопотребление и не требующих капитальных затрат и дополнительного оборудования;

II этап - реализация этих мероприятий с использованием дополнительного или модернизация существующего оборудования.

Во ВНИИВпроекте выполнены исследования, которые показали, что только реализацией организационно-технических мероприятий можно обеспечить значительное снижение расхода свежей воды.

Необходимость и целесообразность создания замкнутых систем технического водоснабжения отдельных производств, предприятий и промышленных узлов обусловливаются в зависимости от местных условий тремя основными факторами: дефицитом воды; исчерпыванием ассимилирующей способности водных объектов, предназначенных для приема сточных вод; экономическими преимуществами перед прямоточными системами водоснабжения и очисткой сточных вод перед их сбросом в водные объекты до кондиций, обусловленных требованиями Правил охраны вод и Государственного водного надзора.

Применение замкнутых систем водообеспечения при проектировании химических предприятий позволяет размещать эти объекты в районах с ограниченными водными ресурсами, но обладающими благоприятными экономико-географическими условиями для развития производительных сил. Такое инженерно-экологическое направление развития водного хозяйства является наиболее прогрессивным и перспективным, позволяет решить проблему водообеспечения с одновременным удовлетворением требований, касающихся охраны окружающей среды.

В настоящее время разработаны общие принципы создания замкнутых систем водного хозяйства на химических предприятиях, к основным из них можно отнести следующие:

создание замкнутых систем водообеспечения должно сочетаться с организацией безотходного производства, технология которого ориентирована на максимальное извлечение из сырья основных продуктов;

проектирование замкнутых систем следует начинать с детальной проработки мероприятий, направленных на вывод отходов из технологических процессов преимущественно в безводной твердой форме, а если это невозможно, то в виде высококонцентрированных растворов для последующей их утилизации;

схема водного хозяйства при бессточном производстве должна включать как минимум один из трех основных циклов многократного использования воды: термического для охлаждения; экстрагенного для промывки, растворения, выщелачивания и т. д.; транспортного для гидравлического транспортирования веществ, материалов и удаления отходов;

потоки сточных вод следует разделять по видовому, фазовому, концентрированному, энтальпийному признакам для разработки соответствующего способа локальной очистки каждого потока, вплоть до потоков отдельных стадий технологического процесса;

для наиболее водоемких операций или технологических процессов необходимо установить научно обоснованные требования к качеству потребляемой в производстве воды и нормы на качество отводимых сточных вод; первоочередному отведению на локальную очистку или обработку подлежат наиболее загрязненные и нагретые воды;

при замкнутых системах следует объединить цехи водоподготовки с цехами локальной очистки предприятия или группы предприятий, а также использовать ливневый сток с промышленной площадки в системе оборотного водоснабжения.

При проектировании систем в обязательном порядке учитывают возможные отрицательные последствия (например, возможность биологических обрастаний трубопроводов и стен охлаждаемых агрегатов, загрязнение атмосферы), предусматривают соответствующие инженерные мероприятия по предотвращению таких явлений.

Анализ существующих решений и проектных материалов показывает, что создание экономически рациональных замкнутых систем водного хозяйства на химических предприятиях является достаточно трудной, но вполне разрешимой задачей. Сложный физико-химический состав сточных вод, разнообразие содержащихся в них соединений и взаимодействие одного с другим делают невозможным подбор универсальной структуры замкнутых схем. Создание таких систем на предприятиях зависит от особенностей технологии, технической оснащенности, требований к качеству получаемой продукции и используемой воды и т.д.

Решение вопроса использования воды на промышленных предприятиях по замкнутому циклу тесно связано с разработкой технологии основного производства. Необходимо создавать единую систему водного хозяйства предприятия, включающую водоснабжение, водоотведение, очистку сточных вод и их подготовку для технического водоснабжения, а также исключающую сброс сточных вод в водные объекты.

Свежая вода из водных источников должна использоваться только для подпитки замкнутых систем (при недостатке очищенных сточных вод для восполнения потерь воды в этих системах), для питьевых и хозяйственно-бытовых целей, а также для технологических операций, в которых очищенные сточные воды не могут быть использованы в соответствии с условиями гигиены и специальными требованиями технологии производства.

Современные технология и техника очистки обеспечивают получение воды по существу любой заданной степени чистоты из любой сточной воды, т.е. создание замкнутых систем может тормозиться только причинами экономического характера.

Для достижения наилучших технико-экономических показателей при создании замкнутых систем водоснабжения на химических предприятиях должны также прорабатываться следующие вопросы: максимальное внедрение воздушного охлаждения вместо водяного; многократное (каскадное) использование воды в технологических процессах, в том числе и с целью получения наименьшего объма загрязненных сточных вод, для обезвреживания которых можно подобрать эффективные локальные методы очистки; регенерация отработанных кислот, щелочных и солевых технологических растворов с использованием извлекаемых продуктов в качестве вторичного сырья.

Создание замкнутых водооборотных систем предопределяет необходимость разработки научно обоснованных требований к качеству воды, используемых во всех технологических процессах и операциях. Как показывает практика, в большинстве технологических процессов нет необходимости в использовании питьевой воды, поэтому целесообразно в каждом конкретном случае определять максимально допустимые пределы основных показателей качества воды, которые оказывают решающее влияние на качество получаемого продукта или безаварийную работу технологического оборудования [3].

Локальная очистка сточных вод для их повторного использования в производстве во многих случаях дешевле их полной очистки в соответствии с существующими требованиями, а создание замкнутых систем, предусматривающих полное выделение всех компонентов из сточных вод, является важнейшей составной частью безотходного производства.

 Скачать реферат