Изобретение относится к способам очистки и оборотного использования технологических вод производственно- . го предприятия и может быть применено во всех отраслях народного хозяйства.

Известен способ переработки отработанных сернокислотных травильных растворов на кремнекупоросной установке. Этот способ предусматривает выделение кремниевой кислоты добавлением к раствору флокулянта с последующим отстаиванием раствора и обезвоживанием шлама на фильтр-прессе.

Железный купорос выделяют на вакуум- 15 ной установке. После очистки травильные растворы направляют на повторное использование (.Ц .

Недостатком этого способа является сложность процесса, необходимость 20 учета фактора коррозии и дороговизна.

Известен способ очистки и оборот- . ного использования промывочных вод процесса травления металла. Этот способ предусматривает отстаивание 25, воды в вертикальных отстойниках и осветление на кварцевых фильтрах.Про-. дувочную воду контура подают на обессоливающую (выпарную) установку. Кубовые остатки сжигают в печи (2) . 30

Недостатком способа является необходимость полной очистки воды, подаваемой на выпарку, от взвешенных веществ и нефтепродуктов.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ очистки сточных вод цеха холодного проката трансформаторной стали металлургического завода, заключающийся в том, что стоки объединены по видам загрязнений в четыре группы: отработанные травильные растворы; стоки, содержащие преимущественно взвешенные вещества; промывные воды. травильных отделенийт нефтесодержащие стоки. Каждую группу воды очищавт по.соответствующей технологической схеме и используют в обороте.Продувочную воду контуров очистки и оборотного использования воды подают на выпарную установку, а дистиллят возвращают .в производство. Кубовые остатки выжигают в печи (3).

Эксплуатация выпарной установки выявила ряд технологических и конструктивных трудностей. Так подаваемая на выпарку вода должна быть достаточно полно очищена от взвешенных веществ и нефтепродуктов, что возМожно, но значительно удорожает установку, 812766

25 стоимость которой и беэ того составляет около 2 млн.р.

Цель способа вЂ” снижение водопотребления, исключение обессоливания воды и сброса ее при очистке сточных вод вагоноремонтного завода.

Поставленная цель достигается тем, что очистке подвергают раздель, но сточные воды гальванических цехов, системы охлаждения оборудования, нефтесодержащие, контуров окрасочных .камер и моиа их щелочных растворов, причем очищенной водой гальванических цехов и нефтесодержащей с содержанием солей 100150 мг/л подпитывают систему охлаждения оборудования, контуры окрасочных . камер и моющих растворов, очищенной водой системы охлаждения .с содержанием солей 500-2000 мг/л подпитывают контуры окрасочных камер и щелочных моющих растворов, очищенной водой контура окрасочных камер с содержанием солей 1000-3000 мг/л подпитывают контур моющих щелочных растворов до достижения солесодержания 3300070000 мг/л, после чего эту воду подают на сжигание.

На чертеже представлена схема очистки сточных вод вагоноремонтного завода.

Схема включает промывные ванны 1, нейтрализатор 2, электрокоагулятор

3, центрифугу 4, емкости 5 и 6, компрессор 7, холодильник 8, накопитель

9, моечную машину 10, реактор-отстойник 11, контейнеры 12 и 13, транспортер 14, фильтр-пресс 15, резервуар 16, шламосборник 17, механический фильтр 18, хлоратор 19, угольный фильтр 20, бак 21, окрасочную камеру 22, песколовку 23, флотаторотстойник 24, печь 25, топливный бак

26, емкость 27, линии подачи воды 2835.

Сточные воды гальванических цехов подвергают очистке следующим образом.

Щелочную воду из промывных ванн

1 вместе с частью кислой направляют в нейтрализатор 2, где они взаимно нейтрализуются. Остающуюся часть кислого стока и воду, содержащую ионы тяжелых металлов, подают в электрокоагулятор 3. После отделения на центрифуге 4 твердой фазы гидроокисей тяжелых металлов воду возвращают в гальванический цех в емкость 5 и используют в обороте. Гидроокиси тяжелых металлов утилизируют в емкость

6. Охлажцающую воду иэ холодильника подают на охлаждаемое оборудование

7 и затем в накопитель 9,.откуда насосом возвращают н холодильник 8,т.е. используют в обороте. Нефтесодержащая вода поступает из моечной машины

10 в реактор-отстойник 11. Оседающие тяжелые фракции загрязнений собирают в контейнерах 12 и 13. Осадок из бака моечной машины 10 извлекают скребконым транспортером 14. Шлам, образовавшийся в реакторе-отстойнике после проведения коагуляций, отводят на фильтр-пресс 15 типа ФПАКИ для обезвоживания, всплывшие нефтепродуктывЂ” в разделочный резервуар 16 блока для, сжигания. Контейнеры 12 и 13 с осадками транспортируют к шламосборнику

17. Доочистку осуществляют на механическом фильтре 18, а после хлоратора 19 вЂ” на угольном фильтре 27.

Доочищенную воду собирают в баке 21 и используют в обороте. Очистку воды окрасочных камер осуществляют на таком же оборудовании, что и нефтесодержащую. Обработанную воду из окрасочной камеры 22 подвергают очистке, а если необходимо и доочнстке, и используют в обороте. Отработанный моющий щелочной раствор нэ моечной машины 10 подают в реакторотстойник 11, где очищают отстаиванием и возвращают н моечную машину

10. Если необходимо проводят к загуляцию загрязнений. Тяжелый осадок, собранный н контейнерах 12 и 13, транспортируют н шламосборник 17.

Осадок, образовавшийся после коагуляции загрязнений, отводят на фнльтрование. Всплывшие нефтепродукты напранляют в резервуар 16. Атмосферная вода поступает из дренажных лотков в механизированную песколовку

23 и далее во флотатор-отстойник 24.

Здесь удаляют всплывшие загрязнения .(нефтепродукты) и,осаждают оставшуюся в воде после песколонки взвесь.

Нефтепродукты отводят и резервуар

16, а осадок вЂ” контейнером в шламосборник 17. Очищенную воду используют для технического водоснабжения.

Блок для сжигания выделенных из воды загрязнений включает печь 25, топливный бак 26, емкость 27 для обезноженных нефтепродуктов, резервуар 16 и шламосборник 17. В каждом оборотном

45 контуре обеспечивают необходимое технологическому процессу качество воды, но по мере использования воды в обороте в ней повышается солесодержание. Оценку влияния солесодержания

5р проьинной воды в контуре очистки сточных вод гальванических цехов на количество оставляемых ею на поверхности (после гальванопокрытия) загрязнений, т.е. степени загрязнения

55 проьытой поверхности, производят по загрязненности стеклянного образца, определяющейся егО прозрачностью по отношению к чистому стеклу. Испытательный стенд состоит из источника света (лампы 12 Вт), линзы с кассетой для образцов стекла, фотоэлемента и гальванометра чувствительностью

4 10 9 A. При пронерке образец выдерживают в испытуемой промывной воде в течение 1-2 мин. После иэвлече65 ния из воды стекло просушивают на

812766 воздухе и одну сторону его протирают. Предельно допустимая степень загрязнения ЗЪ, определяют допустимое солесодержание промывной воды

1500 мг/л, верхний предел которого составляет около 100 мг/л, т.е. минимальное солесодержание питьевой воды (дождевой, снеговой) . Концентрация других нормируемых показателей качества воды с указанными пределами солесодержания была в пределах нормы.

Допустимое солесодержание воды контура моечной .машины пассажирских вагонов,. поступающих на вагоноремонтный завод, определяется необходимостью прозрачности оконного стекла промытого вагона. Прозрачность стекла определяют на стенде, описанном выше по приведенной там же методике .

Она обратно пропорциональна загрязненности стекла. Для обесПечения не- 20 обходимой прозрачности промытого стекла вагона 85% .(91,5Ъ вЂ” прозрачность протертого стекла) солесодержание водЫ не должно превышать

1500 мг/л, верхний предел его состав- д ляет около 100 мг/л, т.е. солесодержание дождевой (снеговой) воды. Концентрация эфирорастворимых и взвешенных веществ при исследованиях была в допустимых пределах. Предельно допустимая концентрация взвешенных веществ в охлаждающей воде

30 мг/л определяет пределы допустимого солесодержания 500-2000 мг/л.

При этом другие основные нормируемые показатели качества воды вЂ” в допустимых количествах.

Допустимое.солесодержание циркуляционной воды окрасочных камер ограничивается величиной средней скорости коррозии в производственной канализа- 40 ции, равной 0,12 г/м ч. В этом случае Х концентрация железа в циркуляционной воде составляет около 20 мг/л. Пределы допустимого солесодержания составляют 1000-3000 мг/л. 45

Одновременно с накоплением соли в моющем растворе накапливаются нефтепродукты (эфирорастворимые) и взвешенные вещества. При концентрации эфирорастворимых около 10000 мг/л (включая мыла) они тормозят осаждение взвешенных веществ, концентрация последних резко возрастает, резко снижается и степень очистки поверхности. Необходимая степень очистки, составляющая 80%, определяет. допустимые пределы солесодержания 3300070000 мг/л. При этом концентрация нефтепродуктов не более 10000 мг/л, взвешенных веществ не более 1500 мг/л.

Очищенной водой оборотных контуров гальванического отделения и нефтесодержащей воды с солесодержанием

100-150 мг/л, по линиям 28, 29, 30, 34 и 35 подпитывают систему водяного охлаждения оборудования и контуры окрасочных камер я щелочных моющих растворов. Водой системы охлаждения оборудования с солесодержаиием 5002000 мг/л по линиям 30, 31 и 35 подпитывают контуры окрасочных камер и щелочных моющих растворов. Очищен-, ной водой контура окрасочных камер с сслесодержанием 1000-3000 мг/л по линии 31 подпитывают контур щелочных моющих растворов. При достижении в контуре щелочных моющих растворов

70000 мг/л продувочную воду из него передают по линии 33 в шламосборник

17 и сжигают вместе с выделенными загрязнениями в печи 25.

Способ позволяет упростить схему очистки, поскольку отвергает обеасоливание, и тем саьым снизит стоимость комплекса очистных сооружений на 20%.

Расход, показатели качества технологической сточной и атмосферной воды и количество поступающих с ней загрязнений по заводу приведены в табл. 1 и 2. В таблицах сгруппированы однородные стоки и технологичес- кие процессы, близкие по характеру вносимых в воду загрязнений.

812766

Расход

Основные показатели качества стока после одноразового использования

Расход мэ/сут м /ч

Щелочност ь (кислот-. ность), мгэкв/л

Температура, С

Примечание

7 50/25

550 20

150 1/2

550 30

40+60

3 25

Охлаждение оборудования

410 30

20 30

100 2000

Кислотнощелочные взаимнонейтрализующиеся стоки оТ промывки деталей после травления в гальваническом отделении

Стоки от промывки деталей после гальваническоro покрытия, содержащие ионы тяжелых металлов (в основном хрома) Концентрация нефтепродукто органичес ких растворителей, мг/л онентрация вэвеен ных вееств, в т.ч. краска грунт, мг/л

Сухой остаток (солесодержанне), мг/л

Т а б л и ц а 1

При одноразовом использовании воды для охлаждения выпадают соли карбонатной жесткости и за счет упаривания возрастает содержание некарбонатных соединений (на 10 мг/л) 812766

Продолжение табл. 1

Основные показатели качества стока после одноразового использования

Расход

Рас ход м /сут м /ч

Температура, ОС

Сухой остаток (соле содер жанне), мг/л

Щелочность (кислотность) мгэкв/л

Примечание

В ваннах и баках моечных ма-, шин накапливается до 0,2 максут осадка

10/20 30/60 500 400 30/60 500 60

То же, нейтральные

То же, до

О, 05 м /сут

400 . 300 3

470 60

5-50 40

В баках моечных машин накапливается до, 0,.1 .м3/сут осад ка грубой вэ веси

То же, содержащие взвесь

10-100 40, 100

В баках окрасочных камер накапливается до 0,05 м3/сут осадка

Стоки от окрасочных камер, содержащие краску

200 300 3 405 20

405 20

50-100 370

40, 50 3

Нефтесодержащие про.рывные . воды с кислотой и щелочью (вз аимно нейтрализуются) То же, содержащие органические растворители

Концент.рация нефтепродук т-ов, органических растворителей, мг/л

Концентрация взвешенных веществ, в т.ч. краска, грунт, Mr/ë

1000 2 420 60

812766

П одолжение табл. 1

Расход

Основные показатели качества стока после одноразового использования

Расход м /ч м /су.т

Щелочность (кислотность) мгэкв/л

ТемператуоС.

Сухой остаток (солесодержанне), мг/л

Примечание

В баках машины накапливается до 0,1 м3/сут нефтешлама

В баках машины накапливается до 0,1 м /сут .нефтешлама

700 800 1250 50500 60

10-190 50

10 1300 . 60

1000 90

3-50

Итого по заводу 2800

Атмосферные стоки с загрязненнной территории завода, равной

7 ra,ïðè интенсивности дождя

120 л/с на га, за

20 мин . вЂ” 1000 200 400

+(В числителе кислая вода (кислотность), (щелочность) .

Концентрация з агрязнений, принятых, средними за первые

20 мин дождя

2 100 10 в -знаменателе щелочная вода

Отрабо-" танные моющие растворы на базе едкого натра от машины для мойки узлов и деталей вагонов перед ремонтом

То же, на базе кальцинированной соды

Кон- центрация нефтепродук тов, орга- нических растворителей, м,г/л

Концентрация взвешеннных веществ, в т.ч краска, грунт мл/г

Солесодержание складывается (500 + 400 +

+ 400).мг/л,где

500 вЂ” характеризует щелоч-.. ность, 400 вЂ” содержание некарбонатных солей, 400 вЂ” внесенные соли от промывки деталей

812766

Таблица 2

Расход

Расход (подача), м /сут нефтепродук-" тов в т ч органических растворителей механических примесей. солей щелоI чи и др.

Примечание

° ч

3,75

1,25

2,5

Итого в контуре гальванического отделения 14,5

100

В баках моечных машин накапливается до

0,35 м /сут осадка (нефтешлама) 36

То же, нейтральные

2,8

То же, содержащие взвесь

0,8

Итого в контуре нефтесоКислотнощелочные взаимно нейтрализующиеся стоки от провыв к.и деталей после травления в гальваническом отделении

Стоки от промывки деталей после гальванического покрытия, содержащие ионы тя желых металлов (в основном хрома) Нефтесодержащие промывные, воды с кислотой и щелочью (.взаимно нейтра-. лизующиеся) Количество поступающих загрязнений,, кг/сут

812766

Расход

Расход (подача) м /сут ассолей, щелочи и др.

Примечание держащей воды

12,6

Стоки от окрасочных камер, содержащие краск j

В баках окрасочных камер накапливается до

0,05 мз/сут осадка (н ефтешл ама) 80

0,4

То же,содержащие органические растворители

370

1,85

Итого в контуре окрасочных камер

2,25

450

В баках машины накапливается до 0,1 м8/сут осадка грубой взвеси (нефтешлама) 25

То же, на базе кальцинированной соды

3,0

Итого в контуре щелочных моющих

Растворов 80

249

174

1000

400

200

649

374

Отработ анные .моющие растворы на базе едкого натра от машин для мойки узлов и деталей вагонов перед ремонтом

Итого по заводу Атмосферные стоки с заг- рязненной территории завода, равной

7 га, при интенсивности дождя 120 л/с .за 20 мин

Всего по заводу

Количество поступающих загрязнений, кг/сут нефтепродук- механичестов. в т. ч. ких примеорганичес- сей . ких растворителей

Продолжение табл. 2.

812766

В контуре очистки и оборота воды гальванических цехов количество испаряющейся воды от суточного расхода ее составляет 0,5 м /сут. Капельный унос (разбрызгивание) воды при промывке деталей составляет 1 м /сут, количество удаляемого из промывочной воды шлама вЂ” 30 л/сут. Солесодержание взаимно нейтрализованных промывных вод от использования их один раз при наличии ванн улавливания увеличивается в расчете на едкий натрий и серную кислоту на 50 мг/л. Электролит хромовых ванн состоит иэ водного раствора хромового ангидрида (200 г/л) и серной кислоты (10 г/л). Увеличение же солесодержания проьивной воды после нанесения хромового покрытия составляет также около 50 мг/л. Таким образом, в промывную воду поступает 5 кг соли в сутки. Соли поступают в промывные ванны с количеством 20 воды, равным теряемому в результате уноса (в нашем случае 1,0 м3/сут) со средней концентрацией 5000 мг/л.

Солесодержание воды растет и за счет испарения. Чтобы оно не превы- 25 сило установленной нормы (1500 мг/л в воде для прбьывки деталей после нанесения гальванического покрытия), необходима продувка контура. Она определяется из солевого баланса воды и равна 4,3 м /сут. Общие потери воды в контуре, компенсируемые из водопровода, равны 4,8 м /сут, или

9,8% от водяной емкости контура. Количество испаряющейся воды системы охлаждения оборудования составляет, 16 м3/сут. Потери от уноса (разбрызгивания) воды, например в вентиляторной градирне, составляют около 1%, т.е. 20 M3/сут. В результа е упаривания охлаждающей воды растет ее соле- 40 содержание. При солесодержании добавочной водопроводной воды, равном

400 мг/л (без учета солей карбонатной жесткости, которые выпадают при нарушении углекислотного равновесия), 4g существующих испарениях и уиосе soды беэ продувки системы солесодержание охлаждающей воды иэ солевого баланса составляет 720 мг/л,. т.е.значительно меньше нормативной величины, равной 2000 мг/л. При использовании для подпитки очищенной продувочной воды контуров гальванического отделения вЂ” 4,3 м /сут и нефтесодержащей воды вЂ” 8,8 мз/сут с солессдержанием 1500 мг/л, солесодержание добавки 800 мг/л. В этом случае без продувки солесодержание охлаждающей воды (из того же баланса) составляет .величину не более 2000 мг/л, т.е. также ниже принятой нормы. Общие но- 60 терн в системе охлаждения оборудования составляют 36 м /сут, при водяной емкости системы 200 мь потери составляют 18%. При очистке нефтесо- держащей воды при наружной обмывке бэ водой подвижного состава в моечных машинах количество испаряющейся промывочной воды составляет 12 м /сут.

Унос (разбрызгивание) воды при промывке в моечных машинах в среднем составляет около 4%, т.е.6,75 м //сут.

Количество удаляемого из контура нефтешлама 0,5 м /сут, в том числе

0,25 м воды. Так как в моющую воду машин контура поступают 12,6 кг/сут различных солей, эа счет испарения воды солесодержание воды будет расти. Чтобы оно не превышало установленной нормы (1500 мг/л в воде для обмывки пассажирских вагонов и кузовов локомотивов), необходимая продувка контура определяется иэ солевого баланса воды и составляет

8,8 м /сут. При водяной емкости контура, равной 100 м, потери составляют 27,8%. В контуре воды окрасочных камер количество испаряющейся воды от суточного расхода составляет О, 2% или 1 м >/сут. Капельный унос (раз брыэ гивание) воды, циркулирующей в окрасочных камерах, составляет около 0,5%, т.е. 2,25 м /cyT количество удаляемого из контура шлама

0,14 м /сут, в том числе 0,07 м 3/сут воды..За счет упаривания воды в системе окрасочных камер возрастает солесодержание. При сухом остатке водопроводной воды, равном 500 мг/л, соли карбонатной жесткости выделяются в результате нарушения углекислотного равновесия и устанавливается солесодержание на уровне 400 мг/л. Упаривание составляет 1 м /сут или 0,2%, T å. 0,002 от суточной подачи воды, и на эту же долю увеличится некарбонатное солесодержание в воде. При водяной емкости контура 100 м упаривание .составляет 1%, величина солесодержания воды составляет 405 мг/л»

Общее увеличение солесодержания в воде контура будет 2,25 кг/сут.tIpoдувка контура не потребуется.

При солесодержании добавочной воды 1500 мг/л предельное солесодержание воды контура из баланса составляет 3000 мг/л, т.е. вполне возможно подпитывать, например из контура гальванического отделения. Общие потери воды в контуре вЂ” 3,3 м /сут, что при водяной емкости 100 м составляет .3,3%. В контуре щелочных моющих растворов количество испаряющегося раствора (воды) вЂ” 5,6 м /сут.

Уйос и разбрызгивание воды при мойке в моечных машинах в среднем составляет около 5, 5%, т. е. 4, 4 м /сут.

Количество удаляемого иэ контура нефтешлама - 0,2 м /сут, в том числе

"J.

0,1 .м воды. Так как в моющие растворы контура поступает 37 кг/сут различных солей, а также за счет испарения, солесодержание будет расти.

При подпитке его, например иэ контура нефтесодержащей воды, необходимая

812766

20 продувка, определяющаяся иэ солевого баланса, составляет 5 мЗ/сут. При водяной емкости контура, равной

106 м, продувка составляет 53, а общие потери вЂ” 15,1 м9/сут, т.е. 15%.

В контуре очистки и использования атмосферных стрков водяная емкость принимается равной на 20 мин дождя интенсивности 120 л/с íà ra. При загрязненной территории завода, составляющей 7 ra, емкость определяется в

1000 м . унос воды с выделенными неф- о тепродуктами составляет,10 л/сут.

Унос воды с выделенным осадком при

50% влажности кека составляет

400 л/сут. Количество атмосферной во-; ды, которое возможно использовать на 15 технические нужды, составляет 999 м

Этой воды хватит на покрытие потерь в замкнутой системе водопользования завода в течение 13 сут. Количество уловленных нефтепродуктов составля- Щ ет 374 кг/сут, взвешенных веществвЂ”

649 кг/сут, твердой фазы из осадков баков моечных машин и ванн

250 кг/сут. Количество сжигаемой загрязненной воды с уловленными неф- тепродуктами составляет 20 л/сут, со сжигаемыми взвешенными веществами и осадком 900 л/сут, продувочная вода контура щелочных моющих растворов составляет 5 м /сут. Необходимое количество топлива для работы печивЂ”

2940 кг/сут, производительность пе чи вЂ” 0,4 т/ч.

Экономия воды от внедрения замкнутой системы очистки и оборотного использования сточных вод вагоноремонтного завода составляет

1 млн. м /год.

Формула изобретения

Способ очистки производственных сточных вОд различных по виду и ха- 4Q рактеру загрязнений, включающий раздельную очистку и оборот воды по по-, токам, о т.л и ч а ю шийся тем, что, с целью снижения- водопотребления, исключения обессоливания воды и сброса ее при очистке сточных вод вагоноремонтного завода, очистке подвергают раздельно сточные воды гальванических цехов, системы охлаждения оборудования, нефтесодержащие, конту ров окрасочных камер и моющих щелочных растворов, причем очищенной водой гальванических цехов и нефтесодержащей с содержанием солей 100150 мг/л подпитывают систему охлаждения оборудования, контуры окрасочных камер и моющих щелочных растворов, очищенной водой системы охлаждения с содержанием солей 500-2000 мг/л подпитывают контуры окрасочных камер и щелочных моющих растворов, очищенной водой контура окрасочных камер с содержанием солей 1000-3000 мг/л подпитывают контур моющих щелочных растворов до достижения солесодержания

33000-70000 мг/л, после чего эту воду подают на сжигание.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Физико-химические методы очистки сточных вод. Материалы семинара

Московского ДНТИ, 1975, с. 149.

2. Физико-химические методы очистки сточных вод. Материалы семинара

Московского ДНТИ, 1975, с. 150.

3. Физико-химические методы очистки сточных вод. Материалы семинара

Московского ДНТИ, 1975, с. 147 (прототип).

812766

Составитель Г. Лебедева

Редактор М; Дылын Техред ц. Граб Корректор М.Коста

Заказ 679/28 Тираж 1007 Подписное