Очистка сточных вод

На ряде установок первая ступень - флотационный маслоотделитель безнапорного типа (импеллерный) 5, вторая ступень - напорный флотатор 6. На вновь строящихся установках обе ступени обезмасливания - напорные флотаторы. В качестве реагента в настоящее время используют сернокислое закисное железо. Обычно в технологической схеме предусмотрена возможность подачи реагента также перед первичными отстойниками. Для интенсификации процесса обезмасливания рекомендуется к очищаемой воде добавлять очищенную воду с илом в количестве, примерно, 5% от расхода воды. Очищенные от смол и масел сточные воды поступают в усреднитель -предаэротенк 7.

Внедрение на действующих биохимических установках рекомендаций ВУХИНа по переоборудованию усреднителей в предаэротенки, то есть использование их для усреднения и предварительной биохимической очистки сточных вод от фенолов, позволило повысить глубину очистки сточных вод, а в отдельных случаях осуществлять очистку от роданидов в аэротенках первой ступени. Избыточная надсмольная вода поступает в сборник 8, затем подается насосом в холодильники типа «труба в трубе» (или кожухотрубчатые холодильники) 9 и после охлаждения до 19°С (в летнее время) в преаэратор 3. Имеется опыт снижения температуры надсмольной воды в аппаратах воздушного охлаждения. В случае хорошей очистки от смолистых веществ избыточной надсмольной воды в аммиачно-обесфеноливающем отделении цеха улавливания она после охлаждения может подаваться непосредственно в усреднитель - предаэротенк 7. Усредненная и предварительно биохимически обработанная в усреднителе сточная вода насосом подается в аэротенки первой ступени очистки 11. Для поддержания оптимальной для биохимического окисления фенолов и роданидов температуры 30-35°. Сточная вода перед поступлением в аэротенки первой ступени при необходимости охлаждается или подогревается в кожухотрубчатом теплообменнике 10. Прошедшая очистку в аэротенках первой ступени сточная вода поступает в отстойник 12, который может быть встроенным в аэротенки, и за тем в аэротенк второй ступени 13. Из отстойника 12 осуществляется возврат активного ила с очищенной водой в количестве 50% от очищаемой на установке с точной воды: в усреднители - предаэротенки (10-20%) и в аэротенки первой ступени (30-40%).

Сточная вода после очистки в аэротенках второй ступени поступает во вторичные отстойники, откуда осветленная вода переливается в сборник 15, а отстоявшийся активный ил с очищенной водой в количестве до 50% насосом возвращается в аэротенки второй ступени. Периодически избыточный активный ил передается на уничтожение в специальной установке термообезвреживания или с очищенной сточной водой на тушение кокса. Очищенная сточная вода из сборника 15 направляется на тушение кокса, либо на городские очистные сооружения для доочистки с хозяйственно-бытовыми водами.

Сжатый воздух, используемый для аэрации сточной воды в аэротенках первой и второй ступеней очистки и в усреднителях - предаэротенках, подается от воздуходувок. Подача биогенной добавки - раствора ортофосфорной кислот производится в усреднитель - предаэротенк.

В составе биохимической установки имеются также насосные для перекачки сточной воды, резервные (регулирующие) емкости, емкости для хранения, приготовления и дозирования ортофосфорной кислоты и сернокислого железа, установка для термического обезвреживания избыточного активного ила. При пуске биохимической очистки, а также на случай отравления активного ила в аэротенках на установке имеются емкости для разведения фенол и родан - разрушающих микроорганизмов (питомники).

Основные различия биохимических установок – в оформлении отделения биохимической очистки. На рисунке 2 приведены основные схемы, применяемые на отечественных установках.

 

Рисунок 2 Схемы биохимической очистки:

 

а - одноступенчатая биохимическая очистка от фенолов,

б - двухступенчатая биохимическая очистка с возвратом активного ила по

ступеням очистки,

в - двухступенчатая биохимическая очистка с возвратом активного ила

после второй ступени очистки.

1 - сточная вода после  предварительной очистки, 2 – усреднитель - предаэротенк, 3 - аэротенк первой ступени очистки, 4 - возврат очищенной воды, обогащенной фенолразрушающими микроорганизмами, 5 - отстойник, 6 - сборник очищенной сточной воды, 7 - очищенная сточная вода, 8 - воздух, 9 - аэраторы, 10 - аэротенк второй ступени очистки, 11 – возврат активного ила, 12 - вторичный отстойник, 13 - избыточный активный ил, 14 - илоотделитель.

 

На схеме «а» показана одноступенчатая биохимическая очистка сточной воды от фенолов. Сточная вода после предварительной очистки поступает в усреднитель - предаэротенк 2, а затем в аэротенк 3, где происходит очистка ее от фенолов. Очищенная сточная вода с активным илом поступает в отстойник 5 и оттуда в сборник 6. Из отстойника в усреднитель - предаэротенки аэротенк осуществляется возврат очищенной сточной воды, обогащенной фенолразрушающими микроорганизмами. После одноступенчатой биохимической очистки активный ил мелкодисперсный, поэтому не выделяется в отстойнике и его утилизация не требуется. Из сборника очищенная вода с неотстоявшимся активным илом подается на тушение кокса или на городские очистные сооружения. Очистка сточной воды при одноступенчатой схеме проходит до остаточного содержания фенолов летучих 1-2 мг/л.

На схеме «б» биохимической очистки добавляется аэротенк второй ступени 10 и вторичный отстойник 12. В этом случае избыточный активный ил отстаивается во вторичном отстойнике и возвращается с о чищенной сточной водой в аэротенк второй ступени. Периодически избыточный активный ил выводится из системы и уничтожается.

Очищенная сточная вода, кроме утилизации при тушении и передаче на городские очистные сооружения, может использоваться для пополнения оборотных циклов технического водоснабжения.

На схеме «в» биохимической очистки представлен вариант, когда возврат очищенной воды с илом производится из илоотделителей 14, установленных после а эротенков первой и второй ступеней очистки и, кроме того, осуществляется возврат активного ила из вторичного отстойника 13 в усреднитель-предаэротенк 2, аэротенк первой ступени 3 и в аэротенк второй ступени 10. При биохимической очистке по схеме «в» также требуется уничтожение избыточного активного ила.

 Очистка сточной воды при двухступенчатых схемах проходит до остаточного содержания (в мг/л) фенолов 0,5 - 2 роданидов до 3 и цианидов до 5. В практической работе существенной разницы в качестве очистки сточной воды при двухступенчатых схемах «б» или «в» нет.

 

 

 

ВЫВОД

 

Коксохимические предприятия находятся, в основном, в промышленных узлах вместе с другим и предприятиями металлургической и химической промышленности, в бассейнах рек и морей, уже загрязненных отходами промышленности выше допустимого уровня, а мощности городских очистных сооружений, как правило, недостаточны и их развитие отстает от промышленного. Поэтому требования, предъявляемые к качеству промышленных стоков, поступающих на городские очистные сооружений, практически не отличаются от норм предельно допустимых концентраций (ПДК) вредных веществ в водоемах, которые для соединений, присутствующих в фенольных сточных водах коксохимических предприятий, составляют следующие величины (в мг/л) для водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования и рыбо-хозяйственного водопользования (приложение Б).

В последние 25-30 лет на коксохимических предприятиях страны широкое распространение получила биохимическая очистка сточных вод. В настоящее время биохимические установки эксплуатируются на всех коксохимических предприятиях. На ряде двухступенчатых биохимических установок достигнута стабильная очистка сточных вод от смол, масел, фенолов и роданидов до уровня лучших зарубежных установок. Однако значительное число биохимических установок работает недостаточно эффективно. Современные биохимические установки - сложные и дорогостоящие инженерные сооружения.

 

 

 

 

 

 

 

ПРИЛОЖЕНИЕ А

Технологическая схема современной биохимической установки для очистки сточных вод коксохимического производства

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

Таблица 1. Требования предъявляемые к качеству промышленных стоков, поступающие на городские очистные сооружения(в мг/л)

	водные объекты хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования	водные объекты рыбо-хозяйственного водопользования
аммиак (по азоту)	2.0	0.05
бенз(а)пирен	0.000005	—
бензол	0.5	0.5
гидрохинон	0.2	—
крезол	0.004	0.003
ксилол	0.05	0.05
нафталин	0.01	0.004
пиридин	0.2	0.01
пирокатехин	0.1	0.004
резорцин	0.1	0.004
роданиды	0.1	0.15
сероуглерод	1.0	1.0
сульфиды	отсутств.1)	отсутств.
толуол	0.5	0.5
фенол	0.0012)	0.001
ферроцианиды	1.25	0.5
цианиды	0.1 3)	0.05

Примечания:1) с учетом кислородного режима для зимних условий; 2) ПДК фенола - 0.001 мг/л - для суммы летучих фенолов, придающие воде хлорфенольный перед сбросом в водоемы; в иных случаях допускается концентрация 0,1 мг/л; 3) цианиды простые и комплексные (за исключением цианоферратов) в расчете на циан.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

 

1. Антипова В.В. Очистка  фенольных сточных вод коксохимического производства за рубежом.// Черная металлургия: Бюл. ин-та 'Черметинформация', М. 1979 Вып. 8, с. 3-23.

2. Временное методическое  руководство по анализу технологических и сточных вод предприятий черной металлургии. - М.; Металлургия, 1 981, 168 с.

3. Глузмсн J1 .Д., Эдельман И.И. Лабораторный контроль коксохимического

производства. - М.: Метсллургия, 1976 г. - 120 с.

4. Голубовская Э.К. Биологические основы очистки воды . М.: Высшая школа, 1978 г. - 268 с.

5. Григорук Н.О., Пушкарев Г.П. Водоснабжение, канализация и очистка сточных вод коксохимических предприятий, - М.: Металлургия. 1987 г. - 120 с.

6 . Иванова М.М. Биологическая  очистка сточных вод на металлургических

заводах. Черная металлургия: Бюл. ин-та "Черметинфор- мация", М, 1986 г. вып. 2, 22 с.

7. Карелин Я.А., Жуков Д.Д., Журов В.Н. и пр. Очистка производственных сточных вод в аэротенках - М.: Стройиздат, 1973, 223 с.

8 . Кочановский А.М., Кульский Л.А., Сотникова Е.В. и др. Очистка промышленных сточных вод. - Киев: Техника, 1974 - 208 с.

9. Лурье Ю Ю. Аналитическая химия промышленных сточных вод - М: Химия, 1984 г. - 448 с