Схема очистки сточных вод и ее описание. При выборе схемы очистки сточных вод руководствовались требованиями СНиП 2.04.03 - 85. Для очистки сточных вод используем схему двухступенчатой электрофлотационной очистки, предусмотренной для кисло-щелочных и хромосодержащих стоков.
Преимущества электрофлотационной очистки - очистка до требований ПДК незначительный расход реагентов простота эксплуатации малые площади, занимаемые оборудованием возможность возврата ИТМ до 96 возможность очистки от жиров, масел и взвешенных частиц высокая сочетаемость с другими методами отсутствие вторичного загрязнения.
Недостатки метода - незначительное солесодержание очищаемых стоков до 30 аноды из дефицитного материала - титана необходимость разбавления концентрированных вод. Электрохимический модуль глубокой очистки предназначен для очистки сточных вод от ионов Zn 2 , Cr 6 при любом соотношении компонентов в присутствии различных анионов. Работа модуля основана на электрофлотационном извлечении малорастворимых соединений металлов в основном в виде фосфатов индивидуально или в смеси при рН 7 - 10 за счет их флотации пузырьками водорода и кислорода.
Модуль включает в себя двухсекционный электрофлотационный аппарат, вспомогательные емкости для флокулянта и реагента, дозирующие насосы.
Использование нерастворимых анодов из титана с оксидным покрытием обеспечивает высокое качество очистки и не приводит к вторичному загрязнению воды. Флотошлам удаляется из электрофлотатора пеносборным устройством.
Безреагентный химический модуль предназначен для очистки сточных вод от ионов тяжелых цветных металлов.
Модуль состоит из электрокорректора рН, двухсекционного электрофлотатора, вспомогательных емкостей для промывочной и очищенной воды, дозирующих насосов. Работа модуля основана на процессах образования дисперсной фазы растворимых гидроксидов тяжелых металлов и их электрофлотации.
В катодной камере электрофлотатора рН за счет электролиза воды выделяется водород и происходит подщелачивание среды до рН гидратообразования тяжелых металлов. В анодной камере, отделенной мембраной от катодной, происходит накопление анионов , Cl - и других, за счет чего происходит обессоливание воды. В электрофлотационной камере происходит электрофлотация гидроксидов металлов в виде флотошлама.
Схема обеспечивает очистку сточных вод от ионов тяжелых металлов до ПДК, дополнительнное удаление ионов Са 2 и анионов Cl - на 15 - 20 , а также эффективно удаляет жиры, масла, дисперсные частицы органической природы. Промывочная вода и отработанные электролиты в дальнейшем раствор, содержащие ионы Zn 2 , Cr 6 собирается в сборнике - усреднителе. С помощью дозирующего насоса раствор попадает в электрокорректор рН, где разбавляется кислотой из сборника кислотного раствора.
Раствор после электрокорректора рН поступает в катодную камеру электрофлотационного аппарата, где происходит гидратообразования тяжелых металлов Zn ОН 2, Cr OH 3 отправляемые на регенерацию. Извлеченные гидроксиды металлов используются для корректировки и приготовления электролитов или для переработки электролизом на металл. После электрофлотационного аппарата оставшийся раствор поступает в смеситель, куда подаются с помощью насосов раствор фосфатов из емкости с раствором фосфата и раствор флокулянта из емкости с раствором флокулянта, затем раствор направлется в электрофлотатор.
Где происходит электрофлотационное извлечение малорастворимых соединений металлов в основном в виде фосфатов индивидуально или в смеси при рН 7 - 10 за счет их флотации пузырьками водорода и кислорода. Остаточная концентрация по ионам тяжелых металлов составляет не более 0,01 мг л, дисперсным веществам - 0,5 - 1,0 мг л. Очищенная вода поступает в промывочные ванны или используется для приготовления электролитов.
Грязная вода - в канализацию. Рис. 2. Схема регенерации и очистки стоков.7.5 Расчет экономической эффективности средозащитных мероприятий Показатель относительной агрессивности вещества где ПДК - предельно допустимые концентрации веществ для водоемов рыбохозяйственного назначения 19 Массы сбрасываемых веществ до и после очистки где - концентрация веществ в стоке после очистки, принимаем 5 от концентрации веществ в стоке до очистки, г м3 - годовой объем промышленного стока, м3 год Приведенные массы сбрасываемых веществ до и после очистки Рассмотрим пример расчета по Na3PO4 усл. т. т До очистки сточных вод т год усл. т. год После очистки сточных вод методом электрофлотация остаточная концентрация компонентов равна 2 от концентрации до очистки 290 0,02 5,8 г м3 т год усл. т. год После очистки сточных вод методом электролиза с объемно-пористыми электродами остаточная концентрация компонентов равна 0,1 Таблица 17 Расчет экономической эффективности средозащитных мероприятий Наименование компонентов ПДК, г м3 Аi, усл.т т, г м3 , т год, усл.т т, г м3 , т год, усл.т т 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Линия цинкования Кисло-щелочные стоки, 9404,2 м3 Na3PO4 100 0,01 290 2,727 0,0273 5,80 0,0545 0,000545 Na2CO3 100 0,01 242 2,276 0,0228 4,84 0,0455 0,000455 HCl 300 0,003 1289 12,12 0,0364 25,78 0,2424 0,000727 Уротропин 0,5 2 290 2,727 10,908 5,80 0,0545 0,109 ZnO 0,01 100 213 2,003 200,30 4,26 0,0401 4,01 NH4Cl 0,05 20 967 9,094 181,88 19,34 0,1819 3,638 NH3 0,08 12,5 10 0,094 1,1750 0,20 0,0019 0,02375 Уротропин 0,5 2 232 2,182 4,3640 4,64 0,0436 0,0872 Клей столярный 0,01 100 12 0,113 11,300 0,24 0,0023 0,23 в т. ч. Zn 2 0,01 100 37 0,348 34,800 0,74 0,0070 0,70 Хромосодержащие стоки, 450,1 м3 CrO3 0,001 1000 673 0,303 303,00 13,46 0,0061 6,1 Na2Cr2O7 100 0,01 4035 1,816 0,0182 80,70 0,0363 0,000363 HNO3 40 0,025 673 0,303 0,0076 13,46 0,0061 0,000153 Na2SO4 100 0,01 1347 0,606 0,0061 26,94 0,0121 0,000121 ИТОГО 747,85 14,9 продолжение таблицы 17 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Линия хромирования Кисло-щелочные стоки, 592,2 м3 Na3PO4 100 0,01 614 0,364 0,00364 12,28 0,0073 0,000073 Na2CO3 100 0,01 512 0,303 0,00303 10,24 0,0061 0,000061 HCl 300 0,003 2731 1,617 0,00485 54,62 0,0324 0,000097 Уротропин 0,5 2 614 0,364 0,72800 12,28 0,0073 0,014600 Хромосодержащие стоки, 450,1 м3 CrO3 0,001 1000 1725 0,776 776 34,5 0,0155 15,5 H2SO4 100 0,01 54 0,024 0,00024 1,08 0,0005 0,05 Zn 0,01 100 54 0,024 2,4 1,08 0,0005 0,05 в т. ч. Cr3 0,001 1000 960 0,432 432 19,2 0,0086 8,6 ИТОГО 1211,14 24,17 Ущерб от загрязнения водоемов где ущерб загрязнения водоемов до и после очистки где - удельный ущерб от сброса одной условной тонны вещества, равный 144 руб. усл. тонну 144 Ки увод - показатель относительной опасности загрязнений водоемов для предприятия, находящегося у р. Ангара, равный 1,19 Ки - коэффициент инфляции, принимаем 12 144 34,8 5011,2 руб год Линия цинкования руб год руб год 4459674,9-88853,6 4370821,3 руб год Линия хромирования руб год руб год 7222425,1-144133,6 7078291,5 руб год Вывод Полученные величины предотвращенного ущерба загрязнений сточными водами свидетельствует об экономической целесообразности внедрения флотационной системы очистки технологических растворов и промывочных вод. 8