Разработка системы защиты среды обитания очитска выбросов, сбросов, расчет оборотной системы водоснабжения. Методы утилизации и переработки отходов.

Величина рН в нейтрализаторе кислых стоков и в отстойнике не должна быть более 8-9, т.к. при большей величине получается большой перерасход извести и очищенная сточная вода мутнеет за счет побочной реакции избыточного кальция с двуокисью углерода воздуха: CaO+CO2----CaCO3Учитывая, что часть металла выпадает в осадок, реагируя с группой ОН- или с СО2-3, известковое молоко следует приготовлять из низкосортной недообожженой извести, что бы оно содержало одновременно Ca(OH)2 и CaCO3.Кислотосодержащие сточные воды собираются самостоятельной канализационной сетью, выполненной из кислотостойких труб. Затем из емкостей усреднения, нейтрализации и отстаивания, с последующим выпуском очищенных стоков в наружную канализацию и периодическим вывозом осадка. При наличии в стоках ионов тяжелых металлов стоки нейтрализуются до рН 8-9. В качестве реагента для нейтрализации кислот принимается водный раствор извести (известковое молоко). Контроль полноты нейтрализации кислых стоков осуществляется величиной рН в конце цикла очистки (перед сливом в наружную канализацию), которая должна поддерживаться на уровне 8-9. Технологическая схема типовой станции водоочистки сточных вод, содержащих тяжелые металлы приведена на рис.1.Рис.1. Существующая технологическая схема химического обезвреживания сточных вод гальванического производства 3. Выбор системы защиты среды обитанияПрименение природных и минеральных сорбентов в системах очистки и доочистки сточных вод широко распространено в нашей стране и за рубежом. В данном разделе рассматриваются результаты экспериментов, проведенных в лабораторных условиях. Описано влияние различных физико-химических факторов на протекание процесса сорбции.Изучение адсорбционных свойств шлака и цеолита в динамических условиях проводилось путем изменения различных факторов при постоянном объеме пропускаемого раствора. В ходе экспериментальных исследований выявлено влияние на обменную емкость сорбентов таких факторов, как фракционный состав, рН исходного раствора, расход сорбента, а так же скорость пропускания раствора через слой сорбента. Опытным путем было доказано, что с ростом удельной поверхности исследуемых сорбентов возрастает их сорбционная емкость.Изучив сорбционные характеристики шлака и цеолита, необходимо рассмотреть технологические возможности их применения в схеме станции водоочистки. Возможность применения сорбционной технологии в системе доочистки сточных вод гальванического производства определяется многими факторами: Удельный расход сорбента. Учитывая тот факт, что отработанный насыщенный сорбент входит в состав гальваношлама, содержащего высокие концентрации тяжелых металлов, требуются дополнительные затраты на его утилизацию. Зачастую экологический ущерб от захоронения отходов гальванопроизводства может превышать ущерб, нанесенный природе в связи с отсутствием водоочистных мероприятий в принципе.Себестоимость сорбента. Рассматривая с практической точки зрения возможность внедрения сорбционной технологии в системе очистки сточных вод от ионов трехвалентного хрома и других металлов, необходимо учитывать затраты на материал, который будет использоваться в качестве сорбента. Сравнивая сорбенты по их стоимостной характеристике, бесспорно шлак является более перспективным материалом. Следует напомнить, что месторождение исследуемого цеолита расположено в Западной Сибири, что в значительной степени влияет на возможность его использования. В то время как шлак является отходом крупных промышленных предприятий и электростанций, работающих на твердом топливе. Стоимость реконструкции действующих очистных сооружений. Целесообразность применяемой технологии определяется не только текущими затратами, но и затратами, связанными с вводом в эксплуатацию данной технологической схемы.Обеспечение надлежащего уровня очистки сточных вод. Соответствие очищенных сточных вод нормативам ПДК обусловливает возможность применения сорбционной технологии в системах доочистки сточных вод гальванического производства. Эколого-экономическая оценка эффективности предлагаемой технологии позволяет оценить в целом ее перспективность, а следовательно и возможность реализации в практической деятельности изучаемых очистных сооружений.Разработанная технологическая схема химического обезвреживания и сорбционной доочистки сточных вод гальванического производств приведена на рис.2Рис. 2. Схема очистки сточных вод с использованием сорбционной доочистки.Схема поступления сорбентов в приемный бак с применением пневмо- перемешивания приведена на рис. 2. Рис. 2. Схема поступления сорбентов в приемный бак с применением пневмо- перемешивания. (1 -поступление сорбента; 2-загрузочное устройство; 3- электромеханический вибратор; 4- поступление сточной жидкости из камер реакции; 5- дырчатые трубы; 6- компрессор) Для непосредственной подачи сорбента в приемный бак предлагается использование конусного дозатора с воронкой в верхней его части. При этом щелевое отверстие нижней части конусной трубки, откуда осуществляется подача сорбента должен быть не более 2 и не менее 0,5 мм., т.к рекомендованный для применения размер частиц лежит в диапазоне -1+0,5мм. Для интенсификации процесса адсорбции, а так же для предотвращения процесса оседания гранул в приемных баках, должно быть предусмотрено непрерывное перемешивание поступившей порции сорбента со сточной жидкостью. Для этого можно использовать пневмоперемешивание с использованием дырчатых труб (вариант А), либо механическое перемешивание с применением лопастной мешалки (вариант В). При отсутствии возможности непрерывной подачи сорбента в приемные баки, возможно его частичное поступление. Т.е. среднесуточная норма делится на несколько частей и вводится через равные промежутки времени. Поступление сорбентов можно синхронизировать с графиком отбора проб для проведения лабораторных анализов. Такой способ дозирования сорбентов позволит минимизировать затраты не только на внедрение технологии сорбционной доочистки в общую схему обезвреживания сточных вод, но и ее текущее обслуживание. ЗаключениеВ данной работе не только дано представление о возможных методах очистки сточных вод, но и раскрыта сущность метода доочистки с использованием цеолита и шлака. Особое внимание уделено изучению технологическим параметрам внедрения предлагаемого метода, а так же учтена его эколого-экономическая целесообразность.Исходя из раскрытия цели работы и поставленных задач следует сделать следующие выводы:1. Гальваническое производство является источником загрязнения гидросферы;2. Большинство существующих систем очистки стоков требуют модернизации и не обеспечивают полной очистки от ионов тяжелых металлов;3. Рассматриваемая схема может применяться на любых предприятиях, в сточных водах которых обнаруживаются тяжелые металлы.ЛитератураПутилов А.В. Охрана окружающей среды / А.В. Путилов, А.А. Копреев, Н.В. Петрухин. – М.: Химия, 1991. – 224с. Ансеров Ю.М. Машиностроение и охрана окружающей среды / Ю.М. Ансеров, В.Л. Дурнев. – Л.: Машиностроение, 1979. – 224 с. Зубарева Г.И. Глубокая очистка хромсодержащих сточных вод гальванического производства / Г.И. Зубарева, М.Н. Филипьева, Д.А. Плотников // Экология и промышленность России. – 2005. - №5. – с.20-21. Копылова Л.И. Введение в экологическую химию. Уч. пособие / Л.И. Копылова – Иркутск: ИГПУ, 2000. – 244с. Лухнева О.Л., Чикин А.Ю. Обезвреживание хромсодержащих сточных вод гальванических производств / сборник материалов научно-практической конференции «Оценка эколого-экономической ситуации загрязнения водных экосистем в бассейне оз. Байкал и управление экологическим риском», октябрь 2006г. – Иркутск. – с. 64-65.Лухнева О.Л., Чикин А.Ю., Пройдакова О.А. Применение промышленных отходов в системах доочистки сточных вод гальванических производств / сборник материалов научно-практической конференции «Научные достижения производству», март 2009г. – Иркутск. – с. 81-86.Лухнева О.Л. Чикин А.Ю. Интенсификация процессов сорбционной очистки сточных вод гальванических производств с использованием природных и техногенных сорбентов // Водоочистка. Водоподготовка. Водоснабжение. М.: Орион, 2010. - №10.