Современные способы очистки бытовых и промышленных сточных вод

      Сравнительный анализ стоимости очистки цианистых  сточных вод химическим и электрохимическим  методом отдает предпочтение электрохимическому методу, т.к. он прост в применении, а также не требует строительства  сложных устройств, типичных для химического метода.

      Кроме того, для электрохимических способов характерны существенное сокращение  расхода химикатов и меньшая  потребность в производственных площадях. В результате низкого  солесодержания очищенного  стока  снижаются и последующие затраты на доочистку стока с целью повторного использования воды.  

2.3 Ионообменный.  

      Гетерогенный  ионный обмен или ионообменная сорбция -  это процесс обмена между  ионами,  находящимися в растворе, и ионами, присутствующими  на  поверхности  твердой фазы  -   ионита. Очистка сточных вод методом ионного обмена позволяет извлекать и утилизировать ценные примеси (для нашего  случая  это медь и цинк), очищать воду до ПДК с последующим ее использованием в технологических процессах или в системах оборотного водоснабжения. 
 

      17

      Цианистые стоки из емкости 1 для усреднения состава и частичного отделения  механических примесей направляются в  усреднитель 8.Из аппарата 8 стоки насосом  подаются в песчано - гравийный фильтр 2 для очистки от механических  примесей. Скорость движения жидкости,  отнесенная  к поперечному сечению фильтра, 5-7 м/ч.Следующая ступень - очистка активированным углем в аппарате 3 от маслопродуктов, ПАВ, биологических примесей и т.д.Отфильтрованная вода направляется в катионообменник 4,  заполненный смолой  КУ-2, КУ-8  или КУ-23 в водородной форме. Линейная скорость движения жидкости в  этом  аппарате  достигает  10-20 м/ч. По  достижении  на  выходе концентрации сорбируемых ионов 0,02-0,03 мг^.экв/л катионит подвергается  регенерации. Освобожденная от катионов вода поступает в анионообменники 5 и 6, заполненные смолами АВ-17-8, АН-221 и др. При содержании сорбируемых анионов на выходе из аппарата 0,05-0,1 мг/л анионит регенерируют.

      Сточные воды направляются на производство (в  систему оборотного водоснабжения), а промывные - в сборники концентратов для химического обезвреживания и, в нашем случаи,  для извлечения меди и цинка.    
 

 

                     2              3            4               5              6

          

              1

                            8

                                      7               7                 7

         
 

      18

      4 - катионообменник

      5,6 - анионообменники

      7 - сборник чистой воды для промывки  колонн

      8 - усреднитель  

      Рис.5.1 Схема ионообменной установки для очистки  цианистых

              сточных вод  

      Главный недостаток технологии ионного  обмена  состоит  в том, что  для выделения  из воды элементов или солей необходимы регенерирующие кислоты или щелочи, которые  впоследствии в виде солей поступают в окружающую среду,  вызывая вторичное загрязнение последней.  

2.4 Другие методы очистки.  

      К числу таких методов можно  отнести следующие 2 метода - термическое  обезвреживание  и  мембранная  технология, которые позволяют получить высококачественную воду и несомненно  получат более широкое распространение в будущем.

      Термическое обезвреживание сточных вод гальванических цехов включает 2 стадии:  предварительное  концентрирование и огневое обезвреживание концентрата (шлама).

      Целью 1  стадии  является возврат части воды в производство. Применяемые в основном процессы упаривания и сушки лимитируются необходимостью  учета возможности образования отложений на поверхности теплообмена,  коррозии оборудования и загрязнения атмосферы вредными газообразными выбросами. 

      19

      Огневое обезвреживание концентрата осуществляется в высокотемпературных печах,  топках котлоагрегатов. Так, цианосодержащие стоки и шламы сжигают в трубчатых, вращающихся и циклонных печах,  в кипящем слое, либо в печах с загрузкой катализатора. При этом цианиды полностью окисляются,  а связанные с ним металлы, выделяются в виде окислов или чистых металлов. Каталитическое окисление снижает  рабочую  температуру  процесса  и, следовательно, расход топлива.

      Мембранная  же технология основана на применении  мембран, которые способны  задерживать  практически  все многовалентные катионы, задерживая 50-70 % примесей. Поэтому их применение для очистки промывных   сточных  вод  и  регенерации  электролитов представляется наиболее перспективным.   
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

      20   

      3 Оценка эффективности мероприятия.

       Целью данного расчета является  определение экономической эффективности  от внедрения на предприятие  нового материала. Предлагается  на предприятии внедрить мембрану, из метала.

        Исходные данные для расчета годового экономического эффекта от внедрения материала (табл.№1).                                                                                       

                                                                                                                 Таблица №1.

  
 

21 

Вспомогательный расчет.

1 Годовая амортизация  (руб.)

А = стоимость  материала  / 100% =  = 27500

Основной  расчет.

1. Снижение трудоемкости  по внедрению нового материала  (час).

Ст = Звр1 – 3вр2 = 10-6 = 4 часа.

2.Повышение производительности труда за счет снижения трудоемкости продукции (%).

Δt = =

Птр =

 3. Экономия времени (час).

Эвр = часа.

4. Условное высвобождение  численности ( чел.).

Эч = чел.

5. Экономия заработной  платы (руб.).

Эз/пл = Эч руб.

6. Экономия ртчислений на социальные выплаты (руб.).

Эсоц. = = 37440 руб.

7. Экономия себестоимости  ( руб.)

Эс/б = Эз/пл + Э  соц = 144000 + 37440 = 181440

8. Годовой экономический  эффект (руб.)

Эг = ( Эс/б –  А) – ( Ен ) = (181440 – 27500) – (0,15 ) = 153940-7500 = 116440 руб.  

22

9. срок окупаемости  затрат ( год)

Ток = стоимость  материала/(Эс/б – А) = года.

Так как внедрение  нового материала (железной мембраны) дает экономический эффект и срок окупаемости меньше нормативного ( ), то данный материал целесообразно внедрить на производство. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

23

Заключение.

   В проведенной работе были рассмотрены теоретические аспекты источников загрязнения вод (химические, неорганические, органические), методов очистки (химические, электрохимические, ионообменные, и др.) Защита водных ресурсов от истощения и загрязнения и их рационального использования для нужд народного хозяйства – одна из наиболее важных проблем, требующих безотлагательного решения. В России широко осуществляется мероприятия по охране окружающей среды, в частности по очистке производственных сточных вод. Безусловно, как и в других технологиях, мембранная технология имеет свои недостатки и достоинства. Достоинства: оптимальное использование, простата монтажа, надежность. Недостатки: не долговечна. Были проведены внедрения мембранной технологии по очистке сточных вод, рассчитана эффективность этого внедрения. Из расчетов следует что это внедрение является эффективным и оправдывающим свои затраты, как с экономического, так и с экологического взгляда. Уже в течении двух лет все затраты по внедрению технологии окупятся.  
 
 
 
 
 
 
 
 

24

Библиографический список.

1.      Карлович, И.А. Геоэкология.- М.: МИР, 2005. - 250с.
2.      Новиков, Ю.В. Экология, окружающая среда и человек.- М.: ФАИР-ПРЕСС, 1999 - 320с.
3.      Роев, Г.А. Очистные сооружения газонефтеперекачивающих станций и нефтебаз. - М.: НЕДРА, 1991 - 240с.
4. Феленберг, Г. Загрязнение природной среды. – М.: МИР, 2002 - 232с.
5.      Охрана окружающей среды / Под. ред. С.Б.Белова. - М.: Высшая школа, 2000 - 319с.