Circulare de alimentare cu apă a întreprinderilor industriale, AVOK

D. V. Pavlov. Cand. tehn. Sciences, Head, Technopark MUCTR D. I. Mendeleeva

SO Varaksin. Cand. tehn. Știință, Director, TechnoPARK MUCTR D. I. Mendeleeva

Ritmul actual de dezvoltare a tehnologiei de tratament de suprafata si placare nu corespunde întotdeauna la dezvoltarea tehnologiilor de tratare a apelor uzate. Aplicația este în mod clar tehnologii depășite și echipamentele de multe ori interferează cu construirea de stații de epurare a apelor uzate. De exemplu, necesitatea de a încorpora stațiile de epurare a apelor uzate direct în incinta magazinelor galvanice face rezolvarea problemelor de cazare, instalare și funcționare. Prin urmare, tehnologiile alese depinde nu numai de calitatea apei tratate, dar, de asemenea, dimensiunea instalațiilor de tratare, costurile de instalare și funcționare, ținând seama de volumul de deșeuri

Tehnologiile convenționale folosind filtre de sedimentare, electrocoagulare și schimb de ioni cu încărcarea Rășini schimbătoare de ioni sunt destul de voluminoase, necesită costuri de operare considerabile pentru înlocuirea oțelului și / sau aluminiu medii filtrante anozi și regenerarea lor, creând o contaminare a apei secundare de ioni de fier și / sau eluatilor aluminiu cu spălare și regenerare filtre.

Mai jos este un tabel sumar al parametrilor fizici și chimici ai calității apei potabile (SanPiN 2.1.4.1074-01), apa folosită în operațiile de spălare a pieselor din industria de galvanizare (GOST 9,314), iar valorile rezervoarelor din pescuit MPC, în care, de regulă, nu putea suporta efectuate canalizare pe teritoriul Federației Ruse. Pentru comparație, cerințele medii ale compoziției apelor uzate evacuate în Uniunea Europeană [1-4].

Tabelul 1
Indicatorii fizici și chimici ai apei

Tabel. 1 arată că apele uzate curate înainte de calitatea apei potabile de reglementare sau a apei utilizate în operațiunile de spălare a pieselor din industria de galvanizare, este mult mai ușor decât pentru a reseta MPC în apă (singura excepție este București). Astfel, situația actuală a mediului contribuie la introducerea mai largă și utilizarea sistemelor de întreprinderi de reciclare a apei bazate pe tehnologii cu potențial inovativ ridicat: o membrană de ultrafiltrare și inversa procesele de osmoza, procesele de flotație și evaporare în vid.

electrolitica de reciclare a apei

Soluțiile tehnice propuse sunt caracterizate prin:

- de înaltă calitate purificată - circularea apei (conform GOST 9.314);

- posibilitate de reglare a calității tratamentului apei (după micro-, ultrafiltrare și / sau după osmoza inversă);

- reducerea consumului de apă cu 90-95%, lipsa taxei de deșeuri lichide și concentrația maximă admisă în apa de evacuare;

- o cantitate mică de deșeuri solide (umiditate precipitatul obținut după presa de filtrare de 70% după instalație de evaporare 40%);

- costuri reduse de operare (serviciu de viață elektroflotatora de electrozi insolubili - până la 10 ani, viata diafragma - de până la 5 ani);

- posibilitatea creșterii capacității stațiilor de epurare a apelor uzate, datorită modularității de execuție;

- mică zonă ocupată (suprafață de 10-12 m 2 / m 3 1 apă curățate pe oră cu o camere de echipamente cu două niveluri).

Echipamentul principal de sisteme de reciclare a apei de întreprinderi. Elektroflotator

Una dintre principalele unități tehnice sistem de apă care circulă este modulul elektroflotatsionny format din elektroflotatora, dispozitive bloc electrozi insolubili penosbornogo și sursa de energie de economisire a energiei. Capacitatea Elektroflotator de 10 m 3 / h este prezentată în Fig. 2.

Elektroflotator la FSUE "Ural electromecanică Plant" (Ekaterinburg)

procesele de lucru elektroflotatora bazate pe separarea electrolitică a gazelor în electroliza apei și efectul de flotație. Modulul poate funcționa fie continuu sau discontinuu. În procedeul electroflotation este extras din complexul apă uzată substanțe, hidroxizi, fosfați și metale grele pe 95-99% solide în suspensie de 95-99%, ulei de 70-90%, surfactant 50-70% poluant, în prezența anioni diferiți [5].

echipamente Elektroflotatsionnoe este destul de compact, de înaltă performanță, simplifică substanțial tehnologic de purificare a apei sistem, gestionarea și operarea unei relativ simple procese automatizate. Foarte pozitiv este faptul că, în tratarea apelor reziduale electrochimice sunt, de obicei, nu a crescut compoziția apei anionic (soluție salină) pre-tratate. Acest lucru reduce semnificativ cantitatea de umiditate și precipitatul rezultat, care este ușor desecat pe filtru cadru economie presele producția internă [6].

În plus, apele reziduale prin electroflotation însoțite simultan de astfel de procese ca scăderea concentrației de bacterii si microorganisme, turbiditate (NTU) și COD consumul chimic de oxigen (COD). Datorită acestor caracteristici, procesul reduce sarcina pe ultrafiltrare instalației micro-, care prelungește perioada de timp între regenerari și elementele sale membrana de viață de serviciu.

micro Ulterior, funcția Ultrafilters ca sistem intermediar de reciclare a apei de proces nod, asigura purificarea apei din solubil în greutate organică elektroflotatsionnoy compuși IUD moleculară ridicată după curățare și înainte de alimentarea cu apă a instalației de osmoza inversa. Microfiltrarea și ultrafiltrarea sunt utilizate ca o alternativă la filtrare în adâncime.

Membranele pentru micro-, ultrafiltrare sunt cele mai frecvente pe piață și sunt cel mai puțin costisitoare. Aceste tipuri de membrane din polipropilenă, acrilonitril, nailon, politetrafluoretilenă și ceramică [6].

Tabelul 2
Compararea eficacității metodelor și electroflotation electrocoagularea [7]

Osmoza inversă (hyperfiltration)

Sisteme de osmoza inversa permite purificarea apei din ambele cationi și anioni în stare dizolvată, compuși organici moleculară mică și alți contaminanți. Deoarece fluxul de filtrat este direct proporțională cu suprafața membranei, și invers proporțională cu grosimea acestuia, în proiectarea unităților de membrana de osmoza inversa pentru a fi selectate cu cea mai mare deschidere posibilă și cea mai mică grosime posibilă per unitate de volum a aparatului.

Osmoza inversă, prezentat în Fig. 3, sistemul efectuează o apă închis sunt două sarcini importante:

- pre-purificată prin substanțe de desalinizare dispersată pentru ape uzate cu apa în operațiunile de producție galvanic curățarea pieselor și prepararea soluțiilor electrolitice;

- reduce cantitatea de sare care conține apă reziduală care intră în unitatea de evaporator, la 75%, și, astfel, reduce semnificativ atât costul capitalului de achiziție a vaporizatorului și costurile energetice de exploatare.

Uzina de desalinizare a apei de osmoza inversa la SA „Rafinărie Moscova“ (București)

Fiabilitatea instalațiilor de osmoza inversa este îmbunătățită prin instalarea de echipamente de rezervă cu capacitatea de utilizare multi-scop, optimizarea numărului de elemente ale membranei în fiecare secțiune a aparatului. Instalarea este echipat cu un sistem de căutare pe calculator a eșuat element de membrană și modulul [8].

VRumyniyapri asamblate sisteme de osmoza inversa Technopark RCTU Mendeleev și Federal de Stat Unitar Enterprise „Research Center Keldysh“ este utilizat în mod fiabil dovedit prin osmoză inversă acetat polimer de celuloză (CA) și poliamidă (PA) membrane produc „FILMTEC“ Dow și STC „Vladipor „precum și«vas de presiune Wave Cyber. " Fig. 3. prezintă o instalație de desalinizare a apei prin osmoză inversă industrială tipică [9].

Este demn de remarcat faptul că există o tendință de a reduce presiunea de funcționare în ultimii ani, pentru toate procesele de membrană, cu excepția electrodializă. Este de așteptat ca presiunea de lucru, și, prin urmare costul de sistemele de membrane va continua să scadă ca dezvoltarea de noi membrane.

TABELUL 3
Caracteristicile comparative ale osmoza inversa

instalație de evaporare în vid

Evaporarea procesului concentrației de deșeuri lichide prin îndepărtarea parțială a solventului (apa) este evaporată în procesul de fierbere. Evaporarea solventului a fost îndepărtat din soluție în vrac. Concentratele și deșeuri solide din evaporarea în vid, este mult mai ieftin și mai ușor de a fi supus unei procesări ulterioare, depozitare și transport.

Pentru soluția salină formată în timpul concentrării membranei în instalația de osmoza inversa, obținută prin evaporarea distilatului nu numai satisface GOST 6709 „Apă distilată“, dar apa si mai curat de la robinet, permițând să fie refolosite în băile de spălare și pentru electroliti preparare [8 ].

Astfel, utilizarea de evaporatoare cu vid în complex cu unități de membrană elektroflotatorami și permite crearea unui sistem de apă care circulă în care până la 95% din apă este returnat în proces. În același timp, a redus semnificativ taxa pentru consumul de apă și de tratare a apei. Foarte important, în care pentru purificarea apei nu necesită reactivi chimici suplimentari.

De asemenea, obținută în procesul de evaporare concentrat deshidratată este de 10-50 de ori mai mică decât volumul inițial de soluție salină, care necesită în consecință un cost mult mai mic pentru eliminarea acesteia.

Principalele caracteristici tehnice ale evaporatorului cu vid (figura 4):

- un evaporator cu saramură provenind din instalația de osmoză inversă concentrat. Chiar și la o concentrație inițială mare de săruri ale sistemului funcționează în mod fiabil și sigur;

- creștere extrem de mare concentrație (umiditate precipitatul obținut după evaporare a plantelor 40%);

- capacitate mare absență separator a pieselor în contact cu lichidul contaminat rotativ;

- pornirea rapidă a procesului de evaporare fără încălzire electrică;

- lucru într-un mod complet automat 24 de ore pe zi. (Proces de evaporare - 20 ore, spălare automată - 4 ore) [10].

instalație de evaporare în vid

Tehnologia dezvoltată de alimentare cu apă a întreprinderilor industriale complexe constructoare de mașini aflate în circulație, a dezvoltat tehnologia de bază de epurare a apelor uzate, precum și echipamente care să le pună în aplicare pe deplin conforme cu standardele internaționale de management al calității ISO 9000 și ISO 14000 suplimente, reglementările din România SNIP 2.04.02-84 „Alimentare cu apă. rețele și instalații externe „; SNIP 2.04.03-85 „canalizare. rețele și instalații externe „; precum și standardele industriei. Dezvoltarea sistemelor software, prelucrarea datelor și software de analiză pentru monitorizarea volumului și compoziției apelor reziduale de întreprindere industrială respectă în totalitate documentația Unified software de sistem (ESPD) [11].

Tehnologiile emergente prioritare aflate în proprietatea MUCTR. D. I. Mendeleeva. Abordarea de cercetare de experți ai Universității românești chimico-tehnologice. D. I. Mendeleeva la dezvoltarea tehnologiilor face posibilă găsirea unei soluții mai eficiente și mai ecologice în domeniul ingineriei mediului.

literatură

1. SanPiN 2.1.4.1074-01. apă potabilă Cerințe de igienă pentru calitatea apei în sistemele centralizate de apă potabilă. Controlul calității.

2. GOST 9.314-90. Apa pentru producerea galvanice și circuitul de leșiere. Cerințe generale.

3. Pentru specificații piscicole: concentrația maximă admisibilă (CMA) și nivelurile estimate sigure de expunere (TSEL) de poluanți pentru apă a obiectelor de apă cu Piscicultura.

4. Documentul de referință privind cele mai bune tehnici disponibile pentru tratarea suprafețelor metalelor și materialelor plastice. Edificio EXPO, c / Inca Garcilaso s / n, E-41092 Sevilla - Spania.