Бессточное производство, водооборотные системы

Бессточные системы водоснабжения внедрены в производствах двойного суперфосфата на Константиновском химическом, Крымском содовом заводах, в Сумском производственном объединении Химпром и на других предприятиях. [1]

Бессточная система водоснабжения должна быть основана на отдельных водооборотных циклах, каждый из которых должен объединять воды, содержащие одинаковые или химически идентичные примеси. Необходимо тщательно предохранять эти воды от попадания посторонних загрязнений. Каждый цикл должен иметь локальный узел, позволяющий очищать сточные воды до такой степени, чтобы их можно было использовать повторно. [2]

В бессточных системах водоснабжения и водоотведения промышленных предприятий в оборот включаются также и бытовые воды после соответствующей очистки и доочистки, а в водоем спускаются лишь дождевые стоки. [3]

Типичной является бессточная система водоснабжения Первомайского промышленного узла, созданная с учетом перечисленных требований. [4]

Следует отметить, что переходу на бессточные системы водоснабжения должны предшествовать технико-экономические расчеты по выбору наиболее экономичных мероприятий, которые необходимо провести при организации бессточного водоснабжения. [5]

Из приведенных данных видно, что после внедрения бессточной системы водоснабжения потребление свежей воды промышленным узлом в целом уменьшилось в 6 раз, а заводом - в 33 5 раза. [6]

В связи с этим первые мероприятия по переводу действующих предприятий подотрасли на бессточные системы водоснабжения и канализация должны ограничиться постепенным сокращением потребления свежей воды и количества сбрасываемых отработанных и сточных вод в водоемы. Поэтому в ближайшие годы перед хлорной промышленностью поставлены следующие основные задачи: разделение систем канализации по характерным видам стоков, подлежащих обязательной очистке на очистных сооружениях; осуществление систем водооборота всех охлаждающих вод; возврат в системы промышленного водоснабжения условно-чистых и ливневых стоков; осуществление строительства новых, расширения и реконструкции существующих локальных общезаводских установок по обезвреживанию высококонцентрирован-ных специфических сточных вод и осадков, получаемых при очистке сточных вод и отходов в процессе производства, с обязательной утилизацией вторичного тепла и концентрированных минерализованных рассолов. Опыт, накопленный в последнее десятилетие, показал, чтолрххавлшлше задачи вполне выполнимы. [7]

Одним из наиболее перспективных направлений улучшения использования воды на предприятиях является создание бессточных систем водоснабжения. В таких системах городские сточные воды и бытовые сточные воды предприятий после до-очистки используются для восполнения безвозвратных потерь воды в системах оборотного водоснабжения. [8]

В данной книге авторы сделали попытку обобщить накопленный опыт материалы по разработке бессточных систем водоснабжения Первомайского, Калушского, Кирово-Чепецкото и других промышленных узлов. [9]

Наибольшее сокращение объема забираемой свежей воды, предотвращение загрязнения водоемов сточными водами обеспечивают бессточные системы водоснабжения. [10]

Стоимость очистки сточных вод очень велика. Так, если принять стоимость 90%–ной очистки за 1 единицу, то очистка на 99% дороже в 10 раз (10 единиц), а очистка стоков на 99,9%, которая как раз и требуется чаще всего, будет больше уже в 100 раз, т. е. составит 100 единиц. Поэтому частичная очистка сточных вод от загрязнений с целью их повторного использования в том же производстве оказывает­ся значительно дешевле их полной очистки. На этой концепции базируются замкнутые водооборотные системы – системы очистки промышленных стоков, в которых локально очищенная вода не сбрасывается в окружающую среду, а направляется снова в производственный цикл.

Для оценки качества замкнутых водооборотных систем предприятий ис­пользуется критерий кратности использования воды в обороте(n):

,

где Q исп – общий объем воды, потребляемый предприятием; Q 3 – забор свежей воды предприятием. Величины Q измеряют в м3/ч или м3/т сырья либо продукции. Чем больше кратность использования, тем совершеннее схе­ма водоснабжения. В США среднее значение n в 2000 г. составило 7,5, в России по отраслям:

нефтехимия – 7;

черная и цветная металлургия – 5,25;

пищевая промышленность – 3;

теплоэнергетика – 2,25;

производство стройматериалов – 1,6;

легкая промышленность – 1,3.

В ближайшие годы в России планируется довести этот показатель до 7 (в среднем по предприятиям), а в США – до 27.

Создание замкнутых систем вод­ного хозяйства – весьма сложная задача. Крайне разнообразный химический состав сточных вод делает невозможной разработку универсальной бессточной технологической схемы. Поэтому можно говорить лишь об общих прин­ципах создания и проектирования бессточных схем:

– разработке научно обоснованных требований к качеству воды, используемой во всех технологических процессах и опера­циях. В подавляющем большинстве случаев нет необходимости в использовании воды питьевого качества;

– максимальном внедрении систем воздушного охлаждения вместо водяного. Так, например, в результа­те внедрения установок воздушного охлаждения на предприяти­ях нефтепереработки потребление воды в среднем сократилось на 110 – 160 млн. м3/год (Омский нефтеперерабатывающий за­вод);

– размещении на промышленных площадях комплекса про­изводств (так называемых территориально-производственных комплексов), что должно обеспечить возможность много­кратного (каскадного) использования воды в технологических процессах и операциях;

– применении воды для очистки газов от твердых частиц, это допустимо только в замкнутых циклах.

 

37) Основными источниками загрязнения атмосферного воздуха являются промышленные предприятия, транспорт, тепловые электростанции, животноводческие комплексы. Каждый из этих источников связан с выделением большого количества специфических токсичных веществ, иногда не поддающихся сразу идентификации, хотя номенклатура крупнотоннажных загрязнителей сравнительно мала.
В газообразных выбросах вредные примеси можно разделить на две группы:
1) взвешенные частицы твердых веществ — пыль, дым; жидкостей — туман;
2) газообразные и парообразные вещества.

Аппараты очистки вентиляционных и технологических выбросов в атмосферу делятся на:

• пылеуловители (сухие, электрические, фильтры, мокрые);

• туманоуловители (низкоскоростные и высокоскоростные);

• аппараты для улавливания паров и газов (абсорбционные, хемосорбционные, адсорбционные и нейтрализаторы);

• аппараты многоступенчатой очистки (уловители пыли и газов, уловители туманов и твердых примесей, многоступенчатые пылеуловители).

Их работа характеризуется эффективностью очистки, гидравлическим сопротивлением и потребляемой мощностью.

В сухих пылеуловителях газовый поток совершает вращательно-поступательное движение, и под действием центробежной силы частицы пыли образуют на стенке циклона пылевой слой.

Электрическая очистка производит очистку газов от взвешенных частиц пыли и тумана и основана на ударной ионизации газа в зоне коронирующего разряда, передаче заряда ионов частицам примесей и осаждении последних на осадительных коронирующих электродах (при этом учитывают электрическое сопротивление слоев пыли).

Для тонкой очистки газов от частиц и капельной жидкости применяют фильтры. Процесс состоит в задержании частиц примесей на пористых перегородках при движении через них дисперсных сред, а классификация фильтров основана на типе фильтровой перегородки, конструкции фильтра и его назначении, тонкости очистки.

Аппараты мокрой очистки высокоэффективны для очистки от мелкодисперсной пыли, очистки от пыли нагретых и взрывоопасных газов. К их недостаткам относятся образование шлама в процессе очистки, что требует дополнительных систем для переработки, вынос влаги в атмосферу и образование росы и т. д. К ним относят скрубберы Вентури, барботажно-пенные пылеуловители.

Для очистки воздуха от туманов кислот, щелочей, масел и другого применяют волокнистые фильтры – туманоуловители, основанные на осаждении капель на поверхности пор с последующим стеканием жидкости по волокнам в нижнюю часть туманоуловителя.

Метод абсорбции (от газов и паров) основан на поглощении последних жидкостью с применением абсорберов. В хемосорберах происходит поглощение газов и паров жидкими и твердыми поглотителями с образованием малорастворимых или малолетучих химических соединений.

Термическая нейтрализация основана на способности горючих газов и паров, входящих в состав вентиляционных или технологических выбросов, сгорать с образованием менее токсичных веществ.

Для высокоэффективной очистки выбросов применяют аппараты многоступенчатой очистки

 

38) ЭКОНОМИЧЕСКИЙ УЩЕРБ ОТ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОС - денежная оценка ущерба ОС и человеку вследствие загрязнений и деградации природных ресурсов, возникающих в результате антропогенной деятельности.Экономический ущерб от загрязнения атмосферы зависит от класса опасности и кол-ва выделения

Наиболее сильными и опасными источниками воздействия на природу являются промышленные объекты. Любое промышленное предприятие в определенной степени изменяет природную геосистему, в которой оно вписано, природные комплексы частично или полностью утрачивают прежние свои свойства. Разнообразие воздействий проявляется в загрязнении воздуха, почв; нарушении земель, уничтожении растительного покрова и т.д.

Некогда экономически отсталая, имевшая полукустарную промышленность и поставлявшая на российский рынок лишь пеньку, сало, кожу, ржаную муку и некоторые предметы обихода, Орловская область в настоящее время стала известна во многих странах мира по заводским маркам машин, технологического оборудования и разнообразным высококачественным товарам народного потребления [2].

Воздействие предприятий на окружающую среду имеет комплексный характер. Выявление воздействий на окружающую среду каждого из видов с определением качественных и количественных характеристик позволяет более обоснованно оценить взаимосвязи природной промышленной системы с природной и окружающей средой.

Появляется возможность установить причины изменений природных компонентов, нарушений и загрязнений в биогеоценозах и выработать стратегию развития биоценоза в экологических системах. Воздействия на природную среду промышленными предприятиями происходит в виде выбросов в атмосферу, сбросов в гидросферу и литосферу. Каждое из этих воздействий характеризуется собственными качественными и количественными показателями.

Главной составляющей процесса индустриализации является экологический ущерб.

Экологический ущерб – это изменение полезности окружающей среды вследствие её загрязнения. Ущерб определяют по детализированным вариантам (отдельно конкретное предприятие и по каждому загрязняющему компоненту) и укрупнено - с учётом влияния различных предприятий в сумме, по сферам воздействия: атмосфера, водный объект, почва.

Основываясь на экономические показатели, нами был определен экологический ущерб атмосфере от стационарных источников по районам Орловской области. Основные расчеты проводились по формуле [1].

, (1)

где – оценка ущерба (руб./год); _а – нормируемый показатель на условную тонну выбросов – 3,3 руб./т (Постановление Совета министров Р.Ф. от 9.01.91 № 13); – показатель относительной опасности загрязнения воздуха над различными территориями;

– поправка, учитывающая характер рассеивания примесей ЗВ в атмосфере, рассчитывается в зависимости от скорости оседания частиц, скорости ветра и высоты источника (трубы), принимается чаще равной 10; М_а – приведённая масса годового выброса загрязнений (т/год).

, (2)

где i – номер ЗВ; m_i – масса выброса ЗВ (т/год); А_i – показатель опасности ЗВ (т/т).

39) Человечество ясно осознает реальность глобальной угро­зы существованию цивилизации — экологической катастрофы. Антропогенное воздействие на ОС: