Технология локальной регенерации сточных вод (технологическая часть дипломного проекта)

3 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПЕРСПЕКТИВНОЙ ЭКОЛОГИЧЕСКИ БЕЗОПАСНОЙ ТЕХНОЛОГИИ ЛОКАЛЬНОЙ РЕГЕНЕРАЦИИ ОЧИЩАЮЩИХ СРЕД, УДАЛЕНИЯ И УТИЛИЗАЦИИ ОТХОДОВ ОЧИСТ-КИ…
3.1 Основные принципы принятия проектных решений и разработки рекуперативных (малоотходных) экологически безопасных техноло-гий………………
…35 3.2 Проектирование перспективной технологии локальной регенерации очищающих сред, удаления и утилизации отходов очистки для ОАО «Дзержинский МРЗ»………………………………………………………………………………….39
4 ПРОЕКТИРОВАНИЕ УЧАСТКА ЛОКАЛЬНОЙ РЕГЕНЕРАЦИИ ОЧИЩАЮ-ЩИХ СРЕД, ОБРАБОТКИ И УТИЛИЗАЦИИ ОТХОДОВ ОЧИСТКИ…
4.1 Подбор и расчет количества оборудования…
4.2 Расчет количества рабочих мест…………
4.3 Расчет потребности в энергоресурсах………
4.4 Технологическая планировка……………


3.2 Проектирование перспективной технологии локальной регенерации очищающих сред, удаления и утилизации отходов очистки для ОАО «Дзержинский МРЗ»

Важнейшей частью технологического проектирования всего предприятия, основных и вспомогательных производственных цехов и установок является создание технологической схемы, отражающей взаимосвязь и характер отдельных технологических процессов и оборудования. Как проектный документ технологическая схема представляет собой графическое изображение совокупности операций, составляющих законченный технологический процесс, и сопровождается описанием и необходимыми расчетами (расчетно-пояснительной запиской).
Технический уровень и качество технологической схемы определяются детальной проработкой отдельных технологических узлов предварительно намеченной принципиальной схемы. Технологическим узлом обычно называют аппарат (сооружение, машину) или их группу в которых начинается и полностью заканчивается один из этапных процессов, необходимых для достижения заданной степени переработки исходного материала, в том числе вторичного материала для специализированных предприятий, цехов или установок переработки отходов. Технологическая схема, таким образом, представляет собой различные взаимосвязанные узлы, включающие:
- транспортные средства (вентиляторы, газодувки, компрессоры, многочисленные грузоподъемные и транспортирующие машины);
- оборудование для механического разделения, смешения, усреднения, отстаивания, фильтрования, диспергирования, сортировки и др.;
- оборудование для осуществления физических или физико-химических методов переработки (сорбции и десорбции, выпаривания, кристаллизации, ректификации, сушки, экстракции и пр.);
- реакторы разных типов для химической переработки;
- узлы биохимической переработки;
- узлы теплообмена и утилизации тепла;
- узлы термической переработки (печи, аппараты, сооружения для пиролиза, жидкофазного окисления и т. д.);
- узлы для создания требуемых параметров работы (например, узлы вакуумирования) и др.
Следует учесть, что непременной частью любого узла технологической схемы являются обвязочные трубопроводы, арматура, оборудование для контроля и автоматического регулирования.
Правильная работа каждого технологического узла обеспечивает необходимую степень надежности всей схемы, что способствует снижению потерь сырья, материалов, энергии.
Технологическая схема разрабатывается для непрерывного или периодического процесса.
При периодическом процессе проще осуществляются пуски и остановки системы, легче осуществляется переход от производства одного вида продукции к другому. Для периодического процесса обычно требуется более простое оборудование.
При непрерывном процессе обеспечивается получение более качественной продукции и образуется сравнительно меньшее количество отходов. Непрерывные процессы легко поддаются механизации и автоматизации. Их применение наиболее рационально в производствах большой мощности.
При разработке конкретных технологических узлов особое внимание уделяют рециркуляции технологических потоков (рециркуляция части дистиллята и кубовой жидкости при ректификации; поглотителя при абсорбции, экстракции и адсорбции транспортирующего влагу сушильного агента при сушке; твердого материала при измельчении; отходящих газов двигателей внутреннего сгорания и т. д.).
Применение рециклов в реакторных узлах позволяет обеспечить оптимальные параметры работы аппаратов, наиболее полно использовать реагенты и энергию, высвобождающуюся в данном технологическом узле, а также уменьшить прямые вредные выбросы в окружающую среду.
Большое значение имеет комбинирование технологических и энергетических элементов каждого проектируемого объекта. Целесообразно вести энерготехнологическое проектирование производства, с тем, чтобы предусмотреть полное использование энергии всех реакций процесса и последовательную по мере снижения температурного потенциала утилизацию всех возможных тепловых потоков. Имеется опыт производства аммиака, метанола, высших спиртов и других продуктов, основанного на принципе энерготехнологического комбинирования с максимальной эконо-мией энергии и минимальным «тепловым загрязнением» окружающей среды.
При оформлении схемы производства наряду с основной тех-нологической линией необходимо учитывать технологические потоки воды, пара и конденсата, газа, сжатого воздуха, отходов производства и т. д.
В технологической схеме должно быть отражено, куда и какими способами удаляются отходы производства, в том числе сточные воды. В схемах технологических узлов, установок, цехов следует предусматривать локальную очистку промышленных вод. Технологические решения такой очистки должны быть составной частью систем повторного использования воды.
Процессы разделения сложных материалов, например, пред-почтительны при минимальном числе продуктовых потоков; токсичные или коррозионно-активные компоненты следует выводить в первую очередь; деление компонентов с относительно низким коэффициентом разделения следует проводить в отсутствие неключевых компонентов; компонент, присутствующий в исходном материале в наибольшем количестве, выделяется в первую очередь; разделение на компоненты предпочтительно для наиболее концентрированных материалов без их смешения с другими потоками и т. д.[11]


Проанализировав существующие технологии локальной регенерации очищающих сред, наиболее оптимальным для ОАО «Дзержинском МРЗ» является применение методов отстаивания, флотации, фильтрации. Данные методы применяются в, выпускаемой промышленностью установке «Соловей-МСФ-1/2.2».
В установке «Соловей-МСФ-1/2.2» применён эффективный способ очистки сточных вод от нефтепродуктов - струйная флотация с доочисткой на фильтре с плавающей загрузкой. Расположение наземное, занимаемая площадь - 2 м2. Загрузка фильтра легко поддаётся промывке, не требует замены в течение всего срока эксплуатации.
Производительность 0,7-2,2 м3/час.
В комплект установки «Соловей-УСФ-1/2.2» входит отстойник ПТ-03 со встроенной песколовкой; модуль струйной флотации «Соловей-МСФ-1/2.2», совмещенный с промывным фильтром; емкость очищенной воды.
Преимущество данной технологии заключается в простоте эксплуатации оборудования, отсутствие использования реагентов, отсутствие необходимости замены фильтра, малая занимаемая площадь, эффективная очистка от нефтепродуктов и взвешенных веществ.

Для обработки и утилизации отходов очистки целесообразно применить технологию, предлагаемую ЗАО «ИНСТЭБ». Технология заключается в химическом обезвреживании отходов препаратом «Эконафт-М». Сущность химического обезвреживания и утилизации отходов очистки состоит в следующем.
Способ основан на свойствах окиси минеральных сорбентов (негашеная известь - СаО) при гашении увеличивать удельную поверхность в 15-30 раз и тем самым превращаться в объемное вяжущее вещество с высокой абсорбционной способностью для высокомолекулярных веществ и, в частности, для углеводородов нефти.
«Эконафт-М» состоит из:
- негашеная известь по ГОСТ 9179-77 «Известь строительная». Содержание в составе препарата до 95%;
- «Модификатор», ТУ 2123-002-11085815-94.
- Поглощающий сорбент.
В состав препарата "Эконафт-М" введен модификатор - полный эфир глицерина и высших жирных кислот - триглицерид. При смешении с известью глицерид образует с поверхностью минерального сорбента прочную химическую связь, что приводит к образованию нового соединения - триглицерида кальция и активации поверхности для последующего гидрофобного взаимодействия с углеводородами нефти.
Добавление поглощающего сорбента позволяет получить препарат с более высокой способностью в отношении ионов тяжёлых металлов, лёгких фракций углеводородов, в том числе серосодержащих соединений.
Таким образом, сущность химического способа обезвреживания нефтемаслоотходов включается в том, что нефтемаслоотходы обрабатываются препаратом «Эконафт-М» путем их перемешивания в смесителе. При этом оксид щелочно-земельного металла образует с водой гидроксид, в результате чего нефтепродукты равномерно им адсорбируются с получением сухого, морозостойкого, гидрофобного, стойкого при хранении порошкообразного вещества, состоящего из мельчайших гранул, представляющих по химическому составу мельчайшие частицы обезвреженных нефтемаслоотходов, заключенные в известковые оболочки - капсулы, которые равномерно распределены в массе продукта.
Полученные обезвреженные продукты гидрофобны, имеют высокую плотность и однородный состав. Содержащиеся ионы тяжёлых металлов переходят в форму нерастворимых гидроксидов.
Полученный продукт утилизации соответствует ГОСТу 16557-78 "Минеральная добавка в асфальтобетон" и относится к IV классу опасности.
Порошок может применяться в качестве добавки или составной части в производстве следующих материалов и конструкций:
- асфальтобетонные смеси П-Ш марки по ГОСТ 9128 для автомобильных дорог не выше II технической категории;
- конструктивные элементы автодорог: теплоизоляционные, гидропрерывающие и дополнительные слои земляного полотна автомобильных дорог, также для устройства площадок для стоянок техники и строительства внутриплощадных дорог, строительного материала для очистных сооружений, «поямочного» ремонта дорог, и др.
Порошок минеральный «ПУН» также применяется для профилирования поверхности полигонов твердых бытовых отходов.
Соотношение отходы - препарат определяется в зависимости от содержания нефтепродуктов в отходах и колеблется в соотношении 1-1..2 (по объему) или 1-2..4 в случае утилизации токсичных нефтемаслоотходов.
Необходимое оборудование для осуществления данной технологии: смеситель, бункер для извести, бункер для шлама, бункер для модификатора, дозаторы извести, шлама и модификатора, бункер для продукта утилизации, транспортёр продукта утилизации.
Преимущество данной технологии заключается в простоте её реализации, малая стоимость реагента, возможность реализации конечного продукта, либо использование его для своих целей.

Помимо перечисленного выше оборудования также необходим отстойник, для отстаивания залпового сброса раствора «Лабомид-312» в межсменное время, и ёмкость для накопления отработанного раствора ТЕМП-100Д от высоконапорных аппаратов и моечных машин.

Технология локальной регенерации очищающих сред, обработки и утилизации отходов очистки для ОАО «Дзержинский МРЗ» следующая. С 800 до 1100 отработанный раствор «Лабомид-312» после межсменного отстаивания в отстойнике (объём 6м3) поступает на очистку в установку «Соловей-МСФ-1/2.2» и далее в ёмкость очищенного раствора (объём 6м3). С 1100 до 1200 – техническое обслуживание установки «Соловей-МСФ-1/2.2». В данное время (с 800 до 1200) отработанный раствор ТЕМП-100Д от высоконапорных аппаратов и моечных машин накапливается в ёмкости (объём 3м3). С 1200 раствор ТЕМП-100Д из накопительной ёмкости поступает на очистку в установку «Соловей-МСФ-1/2.2» (при этом, раствор ТЕМП-100Д от высоконапорных аппаратов и моечных машин продолжает поступать в накопительную ёмкость) и далее в ёмкость очищенного раствора (объём 4м3).
Шлам из отстойника и установки «Соловей-МСФ-1/2.2» накапливается в бункере для шлама (объём 1м3). По мере заполнения бункера оператор включает установку и перерабатывает шлам.
Данная схема позволяет сократить количество дорогостоящего оборудования (установка «Соловей-МСФ-1/2.2») и максимально его использовать.[13,14,15]