Очистка хромсодержащих стічних вод мовби гальванопроизводства

2.АНАЛИЗ ІСНУЮЧОЇ СХЕМИ ОЧИЩЕННЯ ХРОМСОДЕРЖАЩИХ СТОКОВ.

2.1. Загальні інформацію про предприятии.

Завод «Автоприбор» було створено 1932 року і випускав тоді лише п’ять найменувань приладів. Зараз підприємстві випускається близько п’ятисот найменувань приладів. Підприємство лежить у північно-східній частини міста Владимира.

Структуру заводу «Автоприбор» утворюють такі підрозділи: цеху основного виробництва, допоміжні цеху, і навіть ряд відділів. Цеху основного виробництва: № 1 — цех цинкового лиття; № 2, 19 — штамповопресові; № 3, 17 — автоматно-механические; № 10 — пластмасового лиття; № 5, 8, 15, 16, 18 — складальні; № 4 — цех забарвлення; № 9, 20 — цеху гальванопокриттів. Допоміжні цеху: № 7 — ремонтномеханічний; № 6, 22 — інструментальні; № 11 — автоматизації; № 12 — энергоцех; № 13 — будівельний; № 14 — транспортний; № 21 — верстатобудування. Основні відділи: 1 — відділ головного конструктора; 2 — відділ головного технолога; 3 — відділ головного металурга; 4 — верстатобудування; 5 — відділ головного механіка; 6 — відділ головного енергетика; 7 — автоматизації; 8 — спеціальне конструкторське бюро; 9 — відділ автоматизованої системи управління; 10 — відділ стандартизації; 11 — відділ науково-технічної інформації; 12 — відділ постачання; 13 — відділ збуту; 14 — відділ комплектації; 15 — фінансовий відділ; 16 — відділ праці та зарплати; 17 — бухгалтерія [67].

На заводі «Автоприбор» існують два цеху гальванопокриттів: цех № 20 і цех № 9. У гальванічному цеху № 9, розташованому на майданчику «А», в процесі гальванопокрытия деталей й у підготовчих операціях виконуються: знежирення і травлення в розчинах лугів і кислот, електрохімічне цинкование, меднение, кадмирование, нікелювання, пассивирование в розчинах хрому, электрополирование [68].

Застосування захисних, защитно-декоративных і спеціальних покриттів дозволяє вирішити низку завдань, серед яких важливе його місце займає захист металів від корозії. Гальванічні покриття застосовуються щоб надати поверхні деталей низки цінних спеціальних властивостей: підвищеної твердості, зносостійкості, високої отражательной здібності, поліпшених антифрикційних властивостей, поверхневою електропровідності, полегшення паяемости й у поліпшення зовнішнього вигляду деталей.

2.2. Станція нейтралізації майданчики «А».

За характером скидання стічні води гальванічних цехів поділяються на періодичні (концентровані) і постоянноотводимые (промивні). Стічні води цеху № 9 відводяться на очисні споруди без поділу на промивні і концентровані за трьома роздільним трубопроводах: циансодержащие, хромсодержащие і кисло-щелочные.

Стічні води, вступники до станції нейтралізації майданчики «А», містять іони важких металів: цинку, нікелю, кадмію, міді, хрому (III), хрому (VI), і навіть ціаніди, луги, кислоти (див. табл. 2.3.). Очищення хромсодержащих стічних вод мовби здійснюється методом реагентного знешкодження, чи реагентным методом, сутність якого у перекладі розчинних у питній воді іонів важких металів в нерозчинні при додаванні різних реагентів з наступним відділенням у вигляді осадков.

Проект станції нейтралізації розробили Державним Проектним Інститутом (Москва) в 1971 року. Очисні споруди запроектовані працювати у безперервному режимі, але за роботі у безупинному режимі устаткування станції нейтралізації не забезпечує необхідного якості очищення стоків цеху № 9. На початку експлуатації очисні споруди було переведено працювати в періодичному режимі з ручний регулюванням подачі реагентів в реактори. Біологічна очищення отсутствует.

Проектом передбачається: 1. Очищення хромсодержащего стоку на два стадії: а) відновлення шестивалентного хрому до хрому трехвалентного на установці періодичного дії; б) освіту й знешкодження гидрооксида хрому з випаданням в осад що з кисло-щелочными стоками на установці періодичного дії. 2. Очищення циансодержащих стоків: окислювання ціанідів до вуглекислого газу та азоту до однієї щабель на установці періодичної дії. 3. Знешкодження кисло-щелочных і хромсодержащих стоків (2-га щабель) в камері змішання і реакції з наступним осветлением в 2-х відстійниках продуктивністю 45 л/c.

Проектна продуктивність станції нейтралізації становить 5880 м 3 /сут., зокрема по стокам:

Хромсодержащие — 1560 м3/сут.;

Циансодержащие — 960 м3/сут.;

Кисло-щелочные — 870 м3/сут. Фактичне кількість стічних вод мовби, вступників на очищення 1242.8 м 3/сут., зокрема по стокам:

Хромсодержащие — 750 м3/сут.;

Циансодержащие — 109 м3/сут.;

Кисло-щелочные — 403.8 м3/сут.

У штаті станції нейтралізації майданчики «А» працює 49 людина. З них: 4 — лаборанти, 4 — ІТП (два майстра, начальник станції нейтралізації і технолог), 41 — робочі. Робота ввозяться дві смены.

2.2.1. Технологічна схема очищення хромсодержащих стічних вод.

Технологічна схема очищення хромсодержащих стічні води приведено на рис. 2.1. Очищення хромсодержащих стоків ввозяться два щаблі. Хромсодержащие стічні води самопливом надходять на усреднитель У, звідки насосами подаються у реактори Р1 і Р2, встановлені першого поверху станції. Перша ступінь — відновлення шестивалентного хрому до трехвалентного бисульфитом амонію (при додаванні сірчаної кислоти) у кислому середовищі при рН= 2.5:

4CrO3 + 6NH4HSO3 + 3H2O = 2Cr2(SO4)3 + 3(NH4)2 SO4 + 6H2O.

Процес автоматизовано: при наповненні бака і подачі стиснутого повітря, за сигналом датчика рН-метра (нині рН вимірюється вручну) відкривається вентиль подачі кислоти. При рН=2.5 вентиль закривається. По сигналу датчика, сигнализирующего наявність хрому (VI) в баку, відкривається вентиль подачі бисульфита амонію. Реакція йде при перемішуванні (мешалкой), цикл становить 45 хв. При концентрації хрому (VI) в баці рівної 0.1 мг/л, вентиль закривається і стік зі станції очищення самопливом вступає у приймальню камеру насосної станції, де відбувається попереднє його змішання з кисло-щелочными стоками.

Друга щабель — переклад іонів трехвалентного хрому в гидроксид хрому з наступним його осадженням. З реакторів стічна вода вступає у камеру реакції і змішання До, куди після змішання з кисло-щелочными і циансодержащими стічними водами і 15-ти хвилинного перемішування повітрям подається вапняне молоко (при рН стоку незгірш від 8.5):

Cr 2(SO4)3 + 3Ca (OH)2 = 2Cr (OH)3 + 3CaSО4.

Знешкоджені стічні води з камери змішання і реакциии самопливом вступають у відстійник Про, куди з метою прискорення осадження подається 0.1% розчин полиакриламида. Після годинникового відстоювання вода вступають у горколлектор на доочистку, а осад через донні клапани насосом подається в шламоуплотнитель Ш. Шлам зі шламоуплотнителя подається на фильтр-пресс ФП. Фільтрація йде до того часу, доки перестане йти фільтрат, який подається знову на камеру змішання і реакції. Отфильтрованный осад легко відокремлюється від фильтроткани отдувкой повітрям і вивантажується машиністами в піддони, та був везуть автонавантажувачем (див. рис. 2.1.) [69,70]. Кількість шламу близько сьомої години — 8 т на добу. Склад основного устаткування очищення стічних вод станції нейтралізації майданчики «А» приведено у табл. 2.2. Показники очищення хромсодержащих стічних вод мовби наведені у табл. 2.3.

2.2.1.1. Приготування робочих розчинів бисульфита амонію (10%), гипохлорита натрію (10%), вапняного молока.

Для приготування 10%-ного бисульфита амонію відбирають пробу і визначають активність товарного бисульфита амонію, заповнюють робочу ємність майже половину і перекачують розрахункове кількість товарного бисульфита амонію в робочу ємність насосом. Розчин перемішують при подачі стиснутого повітря, потім робочу ємність заливають водою до за максимальний рівень [69].

Приготування 10%-ного розчину гипохлорита натрію: відбирають пробу і визначають активність технічного гипохлорита натрію, перекачують розрахункове кількість гипохлорита натрію з ємності з товарним гипохлоритом натрію в робочу ємність, додають воду до за максимальний рівень [70].

При приготуванні вапняного молока вапно завантажується й в барабані має встановитися таке співвідношення води та вапна, у якому утворюється вапняне молоко щільністю 1.15 — 1.2 кг/м3.

Вартість і витрати реагентів очищення стічних вод мовби станції нейтралізації майданчики «А» див. табл. 2.1.

2.2.1.2. Очищення стічних вод мовби на отстойнике-усреднителе.

Устаткування: прийомна камера обсягом 10 м³; камера змішання обсягом 80 м³; отстойник-усреднитель обсягом 323 м³; ємності для вапняного молока з механічною мешалкой обсягом 2 м³, 2 прим.; ємність для приготування полиакриламида обсягом 2 м³, 2 прим.; насоси; видаткова ємність товарного бисульфита амонію обсягом 16 м³.

Хімікати: вапняне молоко, 5%-ный розчин; полиакриламид ТУ 6−01- 1049−81, 0.1%-ный розчин; папір універсальна індикаторна; дифенилкарбазидрозчин; кислота сірчана, 2 М розчин; бисульфит амонію технічний ГОСТ 113–98−6-87.

Праця у ручному режимі: отстойники-усреднители призначені для очищення стічних вод мовби від солей важких металів, нейтралізації води до рН=8 — 9.5. Усереднення відбувається поза рахунок перемішування котра надходить води з роботи вже наявної в камері. Знешкоджені хромові і ціанисті стоки самопливом вступають у камеру змішання отстойников-усреднителей [78].

2.2.1.3. Контроль за технологічним процессом.

Виробляється кожну з допомогою спеціального ковша кожну зміну через рівні інтервали часу. Стічну воду перевіряють на рН з допомогою індикаторної папери. Контроль за наявністю шестивалентного хрому в стічної воді в камері змішання, після отстойников-усреднителей проводять за якісному аналізу: до 10 мл знешкодженої води додати 10 крапель 2 М розчину сірчаної кислоти та дванадцяти крапель дифенилкарбазида. За наявності шестивалентного хрому вода забарвлюється в сиренево-розовый цвет.

Відбір проб виробляється: з приймальні камери, після відстійниківусреднителей, із загального виходу після очисних споруд [78].

Таблиця 2.1. Вартість і витрати реагентів очищення стічних вод.

Витрати на Найменування Вартість, Витрата, т реагенти, реагенту крб./кг тыс.руб./год.

1 2 3.

бисульфит амонію 1.45 228.5 331.325.

гипохлорит натрію 1.80 410.0 738.0.

серная кислота 2.20 535.0.

1177.0.

полиакриламид 7.10 32.5.

230.75.

известь 0.45 334.6.

150.57.

хлорная вапно 10.80 8.8.

95.04.

гипохлорит кальцію 9.20 23.2 213.44.

Таблиця 2.2.

Состав основного устаткування очисних споруд [71].

Найменування Кількість, прим. Обсяг, м3;

1 2.

Накопитель хромових стоків 1 323 4-х секційний Нагромаджувач ціанистих стоків 1 323.

Реактор хромовий 2.

Реактор ціанистий 1.

Камера реакції і змішання 1.

Отстойник горизонтальний, Продуктивністю 2 45 л/с Фильтр-пресс 60-ти рамний 1 K/FPRV-880 Фильтр-пресс марки РОМ-40 2.

Реагентные баки:

— під бисульфит амонію 2.

— під гіпохлорит натрію 2.

— під кислоту 2.

Таблиця 2.3.

Показатели очищення хромсодержащих стічні води по існуючої технологічної схемою [72].

Наименование Одиниці До Після ГДК Ступінь інгредієнтів виміру очищення очищення согл. очистки,%.

1 2 3 4.

5 6.

РН — 2.0 8.0 ;

Сухой залишок мг/л 820.5 70.9 1000 91.4.

Цианиды мг/л 0.2 0 .5 0.28 98.9.

Хром (VI) мг/л 94.2 0.8 0.14 98.9.

Хром (III) мг/л 16.3 0.32 0.5.

98.0.

Железо мг/л 0.3 0.2 0.736 50.0.

Цинк мг/л 175.5 0.45 0.079.

98.7.

Медь мг/л 8.5 0.21 0.05 97.5.

Никель мг/л 5.7 0.086 0.09.

98.5.

Кадмий мг/л не обн. — 0.021.

;

Нефтепродукты мг/л 1.0 1.0 0.69.

2.3. Утилізація промислових відходів заводу «Автоприбор».

Майданчик розміщувати промислових відходів розміщається на Захід селища Ново-Александрово Суздальського району біля колишньої міського звалища. Нині даний полігон і не відповідає сучасним вимогам до спецполигонам із захоронення твердих побутових відходів, тому туди можуть вивозитися лише відходи, які стосуються 4 класу небезпеки. Лише третина всіх відходів віднаходить своє використання у будівництві. (Опис рекультивації полігону див. Додаток 1).

2.4. Оцінка ефективності роботи очисних споруд станції нейтралізації майданчики «А».

З недоліків станції нейтралізації слід отметить:

1) Реагентный метод очищення призводить до утворення великої кількості обводнених опадів, містять токсичні важкі метали. Через відсутність спеціального полігону переважна більшість опадів складується під час власної території підприємства, що створює реальну загрозу вторинного забруднення довкілля. Опади від нейтралізації стічні води містять важкі метали у кількості, які мають промислову цінність, у зв’язку з ніж доцільно видобувати їх із осаду. Періодичний режим знешкодження хромі циансодержащих стічні води, що за витрати понад 34 м 3/ч не рекомендуется.

2) Відсутність хромі цианметров в реакторах, що зумовлює перевитрати реагентов.

3) Надлишкове накопичення осаду в відстійниках, що веде до їх зношування і зниження ефективності очищення, зокрема і з важкими металами і нефтепродуктам.

Додаток 8.1.

Рекультивация полігону із захоронення промислових отходов.

Майданчик розміщувати промислових відходів розміщається на Захід селища Ново-Александрово Суздальського району біля колишньої міської свалки. Площадка є отсыпанные і ущільнені побутові відходи потужністю до 3 м, присипані грунтом. Рельєф місцевості спокійний з ухилом у південному напрямі. Проектом передбачається пристрій замкнутих обваловок із ґрунту, заповнення відходами гальванічного виробництва траншей між обваловками і засипання відходів грунтом. Загальна площа ділянки 2 га, тривалість складування відходів 2 року. Остаточна засипання ділянки полігону ув’язана із загальною плануванням закритою міського звалища, підлягає рекультивації. Складуванню підлягає шлам гальванічного виробництва (на добу 14 т). Метод складування — траншеї. Траншеї виконані по спланованої поверхні ділянки існуючої міського звалища, пристроєм які чергуються грунтових валів, у проміжку яких складується шлам загальним шаром не більш 0.5 м. Щоб було рівномірний заповнення траншей відходами, через ухилу місцевості, періодично котлован пересипається грунтовими перемичками. Після заповнення всієї довжини траншеї відходами, вона засипається грунтом.

Рекультивація закритого полігону міського звалища виробляється через 4 року після закриття полігону і На оновлення сінокісних угідь. Рекультивація включає у собі: технічний і біологічний етапи. Технічний: планування ділянки, насипання замкнутих грунтових котлованів, їх заповнення гальванічним шламом, засипання шламу грунтом, формування укосів, планування шлама.

Продовження докладання 8.1.

площадке, буксирування потенційно родючого грунту та розрівнювання його за ділянці і укосам. Рекультивационный шар складається з отсыпанных грунтових валів заввишки 80 див, заповненого шламом простору з-поміж них завтовшки 50 див і присипаного грунтом завтовшки 30 див. Загальний подстилающий шар засипається на 20 див родючим грунтом. Біологічний етап: те що за посівами, збирання врожаю. Через 2 — 3 року територія передається радгоспу для подальшого використання землі. Для біологічного етапу характерно внесення добрив. Травосмесь складається з 2 — 3 компонентів і більше (конюшину 10%, овсяница лугова 30%, пирій 40%, мітлиця біла 20%).