La composizione delle acque reflue della produzione chimica. Formazione di impurità di liquame. Purificazione mediante aggiunta di reagenti

Lo stato dell'ambiente dipende direttamente dal grado di purificazione delle acque reflue industriali dalle imprese vicine. Di recente, le questioni ambientali sono diventate molto acute. Negli ultimi 10 anni sono state sviluppate molte nuove tecnologie efficaci per il trattamento delle acque reflue industriali.

Il trattamento delle acque reflue industriali da diversi impianti può avvenire in un unico sistema. I rappresentanti dell'impresa possono concordare con i servizi pubblici lo scarico delle loro acque reflue nella rete fognaria centralizzata generale dell'insediamento in cui si trova. Per rendere ciò possibile, viene eseguita preliminarmente un'analisi chimica degli effluenti. Se hanno un grado di inquinamento accettabile, le acque reflue industriali verranno scaricate insieme alle acque reflue domestiche. È possibile pretrattare le acque reflue da imprese con attrezzature specializzate per l'eliminazione dell'inquinamento di una determinata categoria.

Norme per la composizione dei reflui industriali da scaricare in fognatura

Le acque reflue industriali possono contenere sostanze che distruggeranno le linee fognarie e gli impianti di trattamento delle città. Se entrano nei corpi idrici, influiranno negativamente sulla modalità di utilizzo dell'acqua e sulla vita in essa contenuta. Ad esempio, se l'MPC viene superato, le sostanze tossiche danneggeranno i corpi idrici circostanti e, possibilmente, gli esseri umani.

Per evitare tali problemi, prima della pulizia, vengono controllate le concentrazioni massime consentite di varie sostanze chimiche e biologiche. Tali azioni sono misure preventive per il corretto funzionamento della condotta fognaria, il funzionamento degli impianti di trattamento e l'ecologia ambientale.

I requisiti degli effluenti sono presi in considerazione durante la progettazione dell'installazione o la ricostruzione di tutti gli impianti industriali.

Le fabbriche dovrebbero sforzarsi di operare con tecnologie con scarti minimi o nulli. L'acqua deve essere riutilizzata.

Le acque reflue scaricate nella rete fognaria centrale devono essere conformi alle seguenti norme:

• BOD 20 deve essere inferiore al valore ammissibile della documentazione progettuale dell'impianto di depurazione;
• gli scarichi non devono causare guasti o interrompere il funzionamento della rete fognaria e dell'impianto di trattamento;
• le acque reflue non dovrebbero avere una temperatura superiore a 40 gradi e un pH di 6,5-9,0;
• le acque reflue non devono contenere materiali abrasivi, sabbia e trucioli, che possono formare sedimenti negli elementi fognari;
• non dovrebbero esserci impurità che intasano tubi e grate;
• gli scarichi non devono avere componenti aggressivi che portano alla distruzione di tubi e altri elementi delle stazioni di trattamento;
• le acque reflue non devono contenere componenti esplosivi; impurità non biodegradabili; sostanze radioattive, virali, batteriche e tossiche;
• COD dovrebbe essere inferiore a BOD 5 di 2,5 volte.

Se l'acqua scaricata non soddisfa i criteri specificati, verrà organizzato il pretrattamento locale delle acque reflue. Un esempio potrebbe essere il trattamento delle acque reflue dell'industria galvanica. La qualità della pulizia deve essere concordata dall'installatore con le autorità comunali.

Tipi di inquinamento delle acque reflue industriali

Il trattamento delle acque dovrebbe rimuovere le sostanze dannose per l'ambiente. Le tecnologie utilizzate devono neutralizzare e smaltire i componenti. Come si può notare, le modalità di trattamento devono tenere conto della composizione iniziale dell'effluente. Oltre alle sostanze tossiche, è necessario controllare la durezza dell'acqua, la sua ossidabilità, ecc.

Ogni fattore dannoso (HF) ha il proprio insieme di caratteristiche. A volte un indicatore può indicare l'esistenza di più WF. Tutti i WF sono divisi in classi e gruppi che hanno i propri metodi di pulizia:

• impurità sospese grossolanamente disperse (impurezze sospese con una frazione superiore a 0,5 mm) - vagliatura, sedimentazione, filtrazione;
• particelle emulsionate grossolane - separazione, filtrazione, flottazione;
• microparticelle - filtrazione, coagulazione, flocculazione, flottazione a pressione;
• emulsioni stabili - sedimentazione su strato sottile, flottazione a pressione, elettroflottazione;
• particelle colloidali - microfiltrazione, elettroflottazione;
• oli - separazione, flottazione, elettroflottazione;
• fenoli - trattamento biologico, ozonizzazione, assorbimento di carbone attivo, flottazione, coagulazione;
• impurità organiche - trattamento biologico, ozonizzazione, assorbimento di carbone attivo;
• metalli pesanti - elettroflottazione, decantazione, elettrocoagulazione, elettrodialisi, ultrafiltrazione, scambio ionico;
• cianuri - ossidazione chimica, elettroflottazione, ossidazione elettrochimica;
• cromo tetravalente - riduzione chimica, elettroflottazione, elettrocoagulazione;
• cromo trivalente - elettroflottazione, scambio ionico, precipitazione e filtrazione;
• solfati - decantazione con reagenti e successiva filtrazione, osmosi inversa;
• cloruri - osmosi inversa, evaporazione sotto vuoto, elettrodialisi;
• sali - nanofiltrazione, osmosi inversa, elettrodialisi, evaporazione sotto vuoto;
• Tensioattivi: assorbimento di carbone attivo, flottazione, ozonizzazione, ultrafiltrazione.

Tipi di acque reflue

L'inquinamento da acque reflue è:

• meccanico;
• sostanze chimiche - organiche e inorganiche;
• biologico;
• termico;
• radioattivo.

In ogni settore, la composizione delle acque reflue è diversa. Ci sono tre classi che contengono:

1. inquinamento inorganico, anche tossico;
2. organici;
3. impurità inorganiche e materia organica.

Il primo tipo di inquinamento è presente nelle imprese di soda, azoto e solfato che lavorano con vari minerali con acidi, metalli pesanti e alcali.

Il secondo tipo è caratteristico delle imprese dell'industria petrolifera, degli impianti di sintesi organica, ecc. Nell'acqua c'è molta ammoniaca, fenoli, resine e altre sostanze. Le impurità durante l'ossidazione portano ad una diminuzione della concentrazione di ossigeno e ad una diminuzione delle qualità organolettiche.

Il terzo tipo si ottiene nel processo di galvanica. Ci sono molti alcali, acidi, metalli pesanti, coloranti, ecc. negli scarichi.

Metodi di trattamento delle acque reflue per le imprese

La pulizia classica può avvenire con vari metodi:

• rimozione delle impurità senza modificarne la composizione chimica;
• modifica della composizione chimica delle impurità;
• metodi di pulizia biologica.

La rimozione delle impurità senza modificarne la composizione chimica comprende:

• pulizia meccanica mediante filtri meccanici, decantazione, filtrazione, flottazione, ecc.;
• a composizione chimica costante, la fase cambia: evaporazione, degasaggio, estrazione, cristallizzazione, assorbimento, ecc.

Il sistema locale di trattamento delle acque reflue si basa su molti metodi di trattamento. Sono selezionati per un determinato tipo di acque reflue:

• le particelle sospese vengono rimosse negli idrocicloni;
• le impurità fini e i sedimenti vengono rimossi in centrifughe continue o discontinue;
• gli impianti di flottazione sono efficaci nella rimozione di grassi, resine, metalli pesanti;
• le impurità gassose vengono rimosse dai degasatori.

Anche il trattamento delle acque reflue con un cambiamento nella composizione chimica delle impurità è suddiviso in diversi gruppi:

• transizione verso elettroliti scarsamente solubili;
• la formazione di composti fini o complessi;
• decadimento e sintesi;
• termolisi;
• reazioni redox;
• processi elettrochimici.

L'efficacia dei metodi di trattamento biologico dipende dai tipi di impurità nell'effluente, che possono accelerare o rallentare la distruzione dei rifiuti:

• la presenza di impurità tossiche;
• aumento della concentrazione di minerali;
• nutrizione della biomassa;
• struttura delle impurità;
• elementi biogenici;
• attività ambientale.

Affinché il trattamento delle acque reflue industriali sia efficace, devono essere soddisfatte una serie di condizioni:

1. Le impurità esistenti devono essere biodegradabili. La composizione chimica delle acque reflue influisce sulla velocità dei processi biochimici. Ad esempio, gli alcoli primari si ossidano più velocemente di quelli secondari. Con un aumento della concentrazione di ossigeno, le reazioni biochimiche procedono più velocemente e meglio.
2. Il contenuto di sostanze tossiche non dovrebbe influire negativamente sul funzionamento dell'installazione biologica e della tecnologia di trattamento.
3. Inoltre, PKD 6 non dovrebbe interrompere l'attività vitale dei microrganismi e il processo di ossidazione biologica.

Fasi del trattamento delle acque reflue delle imprese industriali

Il trattamento delle acque reflue avviene in più fasi utilizzando metodi e tecnologie differenti. Questo è spiegato molto semplicemente. È impossibile effettuare una purificazione fine se negli effluenti sono presenti sostanze grossolane. In molti metodi sono previste concentrazioni limite per il contenuto di determinate sostanze. Pertanto, le acque reflue devono essere pretrattate prima del metodo di trattamento principale. La combinazione di diversi metodi è la più economica nelle imprese industriali.

Ogni produzione ha un certo numero di fasi. Dipende dal tipo di impianto di trattamento, dai metodi di trattamento e dalla composizione delle acque reflue.

Il modo più appropriato è un trattamento dell'acqua in quattro fasi.

1. Rimozione di grandi particelle e oli, neutralizzazione delle tossine. Se le acque reflue non contengono questo tipo di impurità, la prima fase viene saltata. È un pre-detergente. Comprende coagulazione, flocculazione, miscelazione, decantazione, screening.
2. Rimozione di tutte le impurità meccaniche e preparazione dell'acqua per la terza fase. È la fase primaria della depurazione e può consistere in decantazione, flottazione, separazione, filtrazione, demulsificazione.
3. Rimozione di contaminanti fino a una certa soglia predeterminata. La lavorazione secondaria comprende l'ossidazione chimica, la neutralizzazione, la biochimica, l'elettrocoagulazione, l'elettroflottazione, l'elettrolisi, la pulizia della membrana.
4. Rimozione di sostanze solubili. È una pulizia profonda: assorbimento di carbone attivo, osmosi inversa, scambio ionico.

La composizione chimica e fisica determina l'insieme dei metodi in ogni fase. È consentito escludere alcune fasi in assenza di determinati contaminanti. Tuttavia, la seconda e la terza fase sono obbligatorie nel trattamento delle acque reflue industriali.

Se si rispettano i requisiti elencati, lo smaltimento delle acque reflue delle imprese non danneggerà la situazione ecologica dell'ambiente.

Nell'industria l'acqua viene utilizzata come materia prima e fonte di energia, come refrigerante, solvente, estraente, per il trasporto di materie prime e materiali.

Nell'industria, il 65...80% del consumo di acqua viene consumato per il raffreddamento di prodotti liquidi e gassosi negli scambiatori di calore. In questi casi l'acqua non viene a contatto con flussi di materiale e non viene inquinata, ma solo riscaldata. L'acqua di processo è suddivisa in mezzo di formazione, lavaggio e reazione. L'acqua di formazione dell'ambiente viene utilizzata per la dissoluzione e la formazione delle polpe, nell'arricchimento e nella lavorazione dei minerali, nell'idrotrasporto di prodotti e scarti di produzione; lavaggio - per il lavaggio di prodotti e prodotti gassosi (assorbimento), liquidi (estrazione) e solidi; reazionario - nella composizione dei reagenti, nonché durante la distillazione e altri processi. L'acqua di processo è a diretto contatto con il fluido. L'acqua di alimentazione viene consumata per produrre vapore e riscaldare apparecchiature, locali, prodotti.

A seconda dello scopo, l'acqua nei sistemi di approvvigionamento idrico industriale può essere suddivisa in quattro categorie:

L'acqua di categoria I viene utilizzata per il raffreddamento di prodotti gassosi liquidi e condensanti in scambiatori di calore senza contatto con il prodotto; l'acqua viene riscaldata e praticamente non si inquina; solo perdite di emergenza di prodotti liquidi e gassosi nell'acqua possono essere osservate con scambiatori di calore difettosi, inquinandola;

L'acqua di categoria II funge da mezzo che assorbe varie impurità insolubili (meccaniche) e disciolte; l'acqua non si riscalda (trattamento di minerali, idrotrasporto), ma è contaminata da impurità meccaniche e disciolte;

L'acqua di scarico è l'acqua che era per uso domestico, industriale o agricolo, nonché passata attraverso un'area contaminata. A seconda delle condizioni di formazione, le acque reflue si suddividono in domestiche (BSV), atmosferiche (DIA) e industriali (PSV).

Le acque domestiche sono gli effluenti dei sanitari di edifici e fabbricati industriali e non, docce, lavanderie, mense, servizi igienici, di lavaggio pavimenti, ecc. Contengono impurità, di cui circa il 58% sono sostanze organiche e il 42% sono minerali.

Le acque atmosferiche si formano a seguito delle precipitazioni e scendono dai territori delle imprese (pioggia e scioglimento delle nevi). Sono inquinati da sostanze organiche e minerali.

Le acque reflue industriali sono utilizzate nel processo tecnologico di produzione o ottenute durante l'estrazione di minerali (carbone, petrolio, minerali, ecc.);

Con l'approvvigionamento idrico a flusso diretto delle imprese (Fig. 3.1, a), tutta l'acqua prelevata dal serbatoio (fonte Q) dopo aver partecipato al processo tecnologico (sotto forma di rifiuti) ritorna al serbatoio, ad eccezione del quantità di acqua che viene irrimediabilmente consumata nella produzione di sudore Q. lo stagno delle acque reflue è.

Informazioni su sbr \u003d Q ist - Q sudore (3.1)

Le acque reflue, a seconda del tipo di inquinamento e di altre condizioni, prima di essere scaricate in un serbatoio, devono passare attraverso un impianto di trattamento. In questo caso, la quantità di acque reflue scaricate nel serbatoio diminuisce, poiché parte dell'acqua viene scaricata con fanghi.

Con uno schema di approvvigionamento idrico con uso sequenziale dell'acqua (Fig. 3.1.6), che può essere due o tre volte, la quantità di acque reflue scaricate viene ridotta in base alle perdite in tutte le industrie e gli impianti di trattamento, ad es.

Riso. 3.1. Schemi di approvvigionamento idrico per le imprese industriali:

1 - acqua fresca e pulita, non riscaldata; 2 - acque reflue, riscaldate; 3 - gli stessi, riscaldati ed inquinati; 4- lo stesso, purificato; PP, PP-1, PP-2 - imprese industriali; OS - strutture per il trattamento; Q ist - acqua fornita dalla sorgente per esigenze produttive; Q sudore, Q sudore1 e Q sudore2 - acqua irrimediabilmente consumata nelle imprese industriali; Q fango - acqua rimossa con il fango; Q sbr - acqua scaricata nel serbatoio

Il riutilizzo delle acque reflue dopo un trattamento adeguato è attualmente diffuso. In numerosi settori (metallurgia ferrosa, raffinazione del petrolio), il 90 ... 95% delle acque reflue viene utilizzato nei sistemi di approvvigionamento idrico in circolazione e solo il 5 ... 10% viene scaricato in un serbatoio.

Per ridurre il consumo di acqua dolce, vengono creati sistemi di distribuzione dell'acqua a circolazione e chiusi. L'approvvigionamento idrico riciclato prevede il necessario trattamento, raffreddamento, trattamento e riutilizzo delle acque reflue. L'uso della rete idrica in circolazione consente di ridurre il consumo di acqua naturale di 10 ... 15 volte.

La qualità dell'acqua utilizzata per i processi tecnologici deve essere superiore a quella dell'acqua nei sistemi di ricircolo.

Se nel sistema di approvvigionamento idrico di un'impresa industriale l'acqua è un vettore di calore e si riscalda solo durante l'uso, prima del riutilizzo viene preraffreddata in uno stagno, una piscina a spruzzo, una torre di raffreddamento (Fig. 3.2, a); se l'acqua funge da mezzo che assorbe e trasporta le impurità meccaniche e disciolte e ne viene contaminata durante l'uso, prima del riutilizzo, le acque reflue vengono trattate negli impianti di trattamento (Fig. 3.2, b); con un uso complesso, le acque reflue vengono pulite e raffreddate prima del riutilizzo (Fig. 3.2, c).

Riso. 3.2. Schemi di circolazione dell'acqua delle imprese industriali:

a - con raffreddamento ad acque reflue; b - con trattamento delle acque reflue; c - con trattamento e raffreddamento delle acque reflue; 1 - acqua fresca, pulita, non riscaldata; 2 - acque reflue, riscaldate; 3 - anche, non riscaldati ed inquinati; 4- lo stesso, purificato; 5 - acque reflue, inquinate; b - acqua riciclata; OS - unità di raffreddamento; Q - acqua fornita per il fabbisogno produttivo; Q about - acqua riciclata; Q un - acqua persa per evaporazione e trascinamento dagli impianti di raffreddamento (le altre designazioni sono le stesse di Fig. 3.1)

Con tali sistemi di ricircolo dell'acqua, al fine di compensare perdite irrimediabili di acqua in produzione, negli impianti di refrigerazione (evaporazione dalla superficie, trascinamento del vento, schizzi), negli impianti di trattamento, nonché perdite di acqua scaricata in fognatura, up viene effettuato da serbatoi e altre fonti di approvvigionamento idrico. La quantità di acqua di trucco è determinata dalla formula

Q ist \u003d Q sudore + Q un + Q sl + Q sbr. (3.3)

I sistemi di approvvigionamento idrico di riciclo possono essere alimentati in modo continuo e periodico. La quantità totale di acqua aggiunta è 5...10% della quantità totale di acqua che circola nel sistema.

I tassi di smaltimento dell'acqua in vari settori variano notevolmente. Quindi, ad esempio, quando si estrae 1 tonnellata di petrolio, si formano 0,4 m 3 di acque reflue, mentre si estrae 1 tonnellata di carbone nelle miniere - 0,3 m 3; quando si fonde 1 tonnellata di acciaio o ghisa - 0,1 m; nella produzione di 1 tonnellata di fibra in fiocco di viscosa - 233 m 3; 1 tonnellata di fertilizzanti - 3,9 m 3; 1 tonnellata di tensioattivi sintetici - 1 m; 1 t di cellulosa solfito - 218 m 3; 1 t di carta - 37 m 3; 1 tonnellata di cemento - 0,1 m 3; 1 tonnellata di tessuti di lino o seta - rispettivamente 317 o 37 m 3; 1 tonnellata di carne - 24 m 3; 1 tonnellata di pane - 3 m 3; 1 t di olio - 2,6 m 3; 1 tonnellata di zucchero raffinato - 1,2 m 3; nella fabbricazione di un'autovettura - 15,5 m 3; un autobus - 80 m 3; una locomotiva diesel principale - 710 m 3. Quando si generano 1 MWh di elettricità in centrali termoelettriche e nucleari con sistemi di distribuzione dell'acqua in circolazione, si generano in media 5 m 3 di acque reflue.

In assenza di standard di smaltimento delle acque, la quantità di acque reflue è determinata da calcoli tecnologici secondo il disciplinare di produzione. La quantità di acque reflue delle grandi imprese industriali raggiunge i 200...400 mila m 3 /giorno, che corrisponde alla quantità di acque reflue provenienti da città con una popolazione di 1...2 milioni di persone.

Le acque reflue industriali sono divise in due categorie principali: inquinate e non inquinate (condizionatamente pulite).

Le acque reflue industriali incontaminate provengono da refrigerazione, compressore, scambiatori di calore. Inoltre, si formano durante il raffreddamento delle principali apparecchiature e prodotti di produzione.

Le acque reflue industriali contaminate contengono varie impurità e sono suddivise in tre gruppi:

inquinato principalmente da impurità minerali (imprese dell'industria metallurgica, meccanica, mineraria e carboniera; fabbriche per la produzione di fertilizzanti minerali, acidi, prodotti e materiali da costruzione, ecc.);

contaminato principalmente da impurità organiche (imprese di carne, pesce, lattiero-caseario, alimentare, cellulosa e della carta, industrie chimiche, microbiologiche; stabilimenti per la produzione di plastica, gomma, ecc.);

contaminati da impurità minerali e organiche (industria petrolifera, di raffinazione del petrolio, petrolchimica, tessile, leggera, farmaceutica; stabilimenti per la produzione di conserve alimentari, zucchero, prodotti di sintesi organica, carta, vitamine, ecc.).

Per una valutazione obiettiva della qualità dell'acqua, gli indicatori sono classificati in base alla natura dell'impatto degli inquinanti. Sulla base della classificazione proposta, si distinguono cinque gruppi, inclusi i seguenti indicatori:

gruppo di qualità (odore, colore, temperatura, quantità di particelle sospese);

la presenza di sostanze organiche (domanda biochimica di ossigeno (BOD), indice di idrogeno (pH), ossigeno disciolto in acqua, domanda chimica di ossigeno o ossidabilità bicromatica (COD), fosfati, nitrati);

la presenza di sostanze igienico-tossiche (cloruri, solfati, Ca, Mg, Na, K);

la presenza di sostanze microbiologiche (coli-index, ecc.);

la presenza di sostanze tossiche.

L'ultimo gruppo è diviso in quattro sottogruppi: sostanze leggermente tossiche, il cui MPC è compreso tra 0,1 ... 0,9 mg / l (ammonio, tensioattivi sintetici (tensioattivi), V, Mo, Cr, Fe, Ti);

sostanze moderatamente tossiche, il cui MPC è 0,01 ... 0,09 mg / l (nitriti, Zn, Ni, Co);

sostanze altamente tossiche, il cui MPC rientra nell'intervallo 0,001 ... 0,009 mg / l (Cu, Hg, Cd, fenoli);

sostanze altamente tossiche con MPC 0,0001 ... 0,0009 mg/l (pesticidi, solfuri).

In base alla concentrazione di inquinanti, le acque reflue industriali sono divise in quattro gruppi: 1 ... 500, 500 ... 5000,

5000...30 000, più di 30 000 mg/l.

Le acque reflue industriali possono differire nelle proprietà fisiche dei prodotti organici inquinanti (es. punto di ebollizione: inferiore a 120, 120...250 e superiore a 250°C).

In base al grado di aggressività, queste acque si dividono in leggermente aggressive (leggermente acide con pH 6 ... 6,5 e leggermente alcaline con pH 8 ... 9), altamente aggressive (fortemente acide con pH< 6 и сильнощелочные с pH >9) e non aggressivo (pH 6,5...8).

L'industria energetica è il maggior consumatore di acqua. TPP con una capacità di 2.400 MW consuma circa 300 t/h di acqua solo per gli impianti di dissalazione.
Durante il funzionamento delle centrali elettriche viene generata una grande quantità di acque reflue di varia composizione. I rifiuti industriali sono suddivisi in categorie e sottoposti a trattamento locale.
Nel settore energetico si distinguono le seguenti categorie di reflui e acque reflue: scarichi "caldi" - acqua ottenuta dopo il raffreddamento delle apparecchiature; acque reflue contenenti elevate concentrazioni di sali inorganici; petrolio e acque reflue contenenti olio; soluzioni di scarto di composizione complessa contenenti impurità inorganiche e organiche.
Esaminiamo più in dettaglio i metodi di purificazione e smaltimento delle varie categorie di acque reflue.
Pulizia e smaltimento scarichi "caldi". Tali scarichi non hanno inquinanti meccanici o chimici, ma la loro temperatura è di 8-10 °C superiore alla temperatura dell'acqua in un serbatoio naturale.
La capacità delle più grandi centrali elettriche in Russia varia da 2.400 a 6.400 MW. Il consumo medio di acqua di raffreddamento e la quantità di calore assorbito con quest'acqua per 1.000 MW di capacità installata è di 30 m3/he 4.500 GJ/h per le TPP (per le centrali, rispettivamente, 50 m3/he 7.300 GJ/h).
Quando una tale quantità di acqua viene scaricata nei serbatoi naturali, la temperatura al loro interno aumenta, il che porta a una diminuzione della concentrazione di ossigeno disciolto. Nei bacini idrici, i processi di autodepurazione dell'acqua vengono interrotti, il che porta alla morte dei pesci.
Secondo i documenti normativi della Federazione Russa, quando l'acqua calda viene scaricata nei serbatoi, la temperatura al loro interno non dovrebbe aumentare di oltre 3 K rispetto alla temperatura dell'acqua del mese più caldo dell'anno. Inoltre, viene impostato un limite superiore della temperatura consentita. La temperatura massima dell'acqua nei bacini naturali non deve superare i 28 °C. Nei bacini con pesci amanti del freddo (salmone e coregone), la temperatura non deve superare i 20 ° C in estate e gli 8 ° C in inverno.
Divieti simili si applicano nei paesi occidentali. Pertanto, negli Stati Uniti, il riscaldamento consentito dell'acqua nei corpi idrici naturali non deve superare 1,5 K. Secondo la legge federale degli Stati Uniti, la temperatura massima delle acque reflue non deve superare i 34 ° C per i corpi idrici con pesci amanti del calore e 20 ° C - per corpi idrici con pesci amanti del freddo.
In molti paesi esiste un limite superiore alla temperatura dell'acqua di scarico. Nei paesi dell'Europa occidentale, la temperatura massima dell'acqua scaricata nel fiume non dovrebbe essere superiore a 28 - 33 °C.
Per prevenire gli effetti termici dannosi sui corpi idrici naturali, vengono utilizzati due modi: vengono costruiti serbatoi a deflusso separati in cui viene scaricata l'acqua calda, garantendo un'intensa miscelazione delle acque reflue con la maggior parte dell'acqua fredda; vengono utilizzati sistemi di circolazione a circolazione con raffreddamento intermedio dell'acqua riscaldata.
Sulla fig. 7.1 mostra un diagramma del raffreddamento occasionale dell'acqua con il suo scarico nei serbatoi in estate e in inverno.
L'acqua dopo la turbina 1 entra nel condensatore 2 e da lì viene inviata al dispositivo per il raffreddamento dell'acqua 4 (solitamente una torre di raffreddamento). Quindi, attraverso il serbatoio intermedio, l'acqua entra nella fonte di approvvigionamento idrico.
Sulla fig. 7.2 mostra un circuito per il raffreddamento dell'acqua di circolazione, la cui caratteristica distintiva è l'organizzazione di un circuito di circolazione dell'acqua chiuso. Dopo il raffreddamento nella torre di raffreddamento 5, l'acqua viene nuovamente fornita al condensatore dalla pompa 4. Se necessario, l'assunzione di acqua da una fonte naturale è fornita dalla pompa 3. I sistemi di approvvigionamento idrico di circolazione con raffreddamento per evaporazione dell'acqua di circolazione consentono di ridurre di 40 - 50 volte il fabbisogno delle centrali elettriche in acqua dolce da fonti esterne.
Trattamento delle acque reflue contenenti impurità saline. Tali acque reflue vengono generate durante il funzionamento degli impianti di trattamento delle acque demineralizzate (DWT), nonché nei sistemi di rimozione idraulica delle ceneri (HZU).
Acque reflue negli impianti WLU. Durante il funzionamento degli impianti di trattamento delle acque nelle centrali elettriche, si formano effluenti dal lavaggio dei filtri meccanici, dalla rimozione delle acque dei fanghi dai chiarificatori e dalla rigenerazione dei filtri a scambio ionico. Lavare l'acqua

Riso. 7.2. Schema di raffreddamento ad acqua inverso:

contengono impurità non tossiche - carbonato di calcio, magnesio, idrossidi di ferro e alluminio, acido silicico, sostanze umiche, particelle di argilla. Le concentrazioni di sale sono basse. Poiché tutte queste impurità non sono tossiche, dopo la chiarificazione, l'acqua viene restituita alla testata del trattamento dell'acqua e utilizzata nel processo di trattamento dell'acqua.
Gli effluenti di rigenerazione contenenti quantità significative di sali di calcio, magnesio e sodio sono trattati negli impianti mediante elettrodialisi. Gli schemi di tali installazioni sono stati forniti in precedenza (vedi Fig. 5.19 e 5.23). Dopo il trattamento elettrochimico si ottiene acqua purificata e un piccolo volume di soluzione salina altamente concentrata.
Utilizzo delle acque reflue dei sistemi idraulici di rimozione delle ceneri (GZU). La maggior parte delle centrali elettriche utilizza il trasporto idroelettrico per rimuovere ceneri e scorie. Il grado di mineralizzazione dell'acqua nei sistemi GZU è piuttosto elevato. Ad esempio, rimuovendo le ceneri ottenute dalla combustione di combustibili come scisto, torba e alcuni tipi di carbone, l'acqua viene saturata con Ca (OH) 2 ad una concentrazione di 2 - 3 g / le ha un pH gt; 12.
Lo scarico dell'acqua dai sistemi GZU è molte volte maggiore del volume totale di tutti gli altri effluenti liquidi inquinati dai TPP. L'organizzazione di una circolazione chiusa delle acque reflue nei sistemi GZU può ridurre notevolmente la quantità di acque reflue. In questo caso, l'acqua chiarificata alla discarica viene restituita alla centrale.
soluzione per il riutilizzo. In Russia, dal 1970, tutte le centrali a combustibili solidi in costruzione sono dotate di un sistema di cicli a circolazione chiusa che preleva l'acqua dagli impianti GZU.
La complessità del funzionamento di questi sistemi è dovuta alla formazione di depositi nelle condutture e nelle apparecchiature. I più pericolosi da questo punto di vista sono i depositi di CaC03, CaS04, Ca(OH)2 e CaS03. Si formano in linee d'acqua chiarificate a pH gt; 11 e condutture dei liquami durante l'idrotrasporto di ceneri contenenti più dell'1,4% di ossido di calcio libero.
Le principali misure di prevenzione dei depositi sono finalizzate alla rimozione della sovrasaturazione delle acque chiarificate. L'acqua viene conservata nella vasca di scarico della cenere per 200 - 300 ore, in questo caso una parte dei sali precipita. Dopo la sedimentazione, l'acqua delle piscine viene prelevata per il riutilizzo.
Trattamento delle acque reflue contaminate da prodotti petroliferi. L'inquinamento dell'acqua con prodotti petroliferi nelle centrali termoelettriche si verifica durante la riparazione degli impianti di olio combustibile, nonché a causa di perdite di olio dai sistemi petroliferi di turbine e generatori.
In media, il contenuto di prodotti petroliferi è di 10 - 20 mg/l. Molti ruscelli hanno molto meno inquinamento - 1 - 3 mg/l. Ma ci sono anche scarichi a breve termine di acqua con contenuto di olio fino a 100 - 500 mg/l.
Gli impianti di trattamento sono simili a quelli utilizzati nelle raffinerie di petrolio (vedi Figura 9.11). Gli effluenti vengono raccolti in serbatoi di raccolta, dove vengono conservati per 3-5 ore, e quindi inviati a una trappola per olio a due sezioni, che è una vasca di decantazione orizzontale dotata di un trasportatore raschiante. Nella coppa per 2 ore avviene la separazione dei contaminanti: le particelle leggere galleggiano in superficie e vengono rimosse, mentre le particelle pesanti si depositano sul fondo.
L'effluente passa quindi attraverso un impianto di flottazione. La flottazione viene eseguita utilizzando aria fornita all'apparecchio a una pressione di 0,35 - 0,4 MPa. L'efficienza della rimozione dei prodotti petroliferi nel flottatore è del 30 - 40%. Dopo il galleggiante, l'acqua entra in un'unità di filtro a pressione a due stadi. Il primo stadio è costituito da filtri a due camere caricati con antracite frantumato con una granulometria di 0,8-1,2 mm. La velocità di filtrazione durante il passaggio di questi filtri è di 9-11 m/h. L'effetto di purificazione dell'acqua raggiunge il 40%. Il secondo stadio è costituito da filtri a carbone attivo DAK o BAU-20 (velocità di filtrazione 5,5-6,5 m/h; grado di purificazione - fino al 50%).
Studi recenti hanno stabilito un buon assorbimento dei prodotti petroliferi da parte delle particelle di cenere ottenute nelle centrali termoelettriche durante la combustione del carbone. Quindi, con una concentrazione iniziale di prodotti petroliferi in acqua di 100 mg/l, il loro contenuto residuo dopo il contatto con le ceneri non supera i 3–5 mg/l. Con una concentrazione iniziale di prodotti petroliferi di 10 - 20 mg/l, che si verifica più spesso durante il funzionamento delle centrali termoelettriche, il loro contenuto residuo non è superiore a 1 -2 mg/l.
Pertanto, quando le acque reflue vengono a contatto con la cenere, si ottiene praticamente lo stesso effetto di quando si utilizzano costosi impianti di trattamento. L'effetto scoperto è servito come base per una serie di sviluppi progettuali per il trattamento delle acque reflue contaminate da petrolio. Si propone di organizzare cicli chiusi per l'utilizzo di petrolio e acque reflue contenenti olio nei sistemi di stoccaggio del gas senza il loro trattamento preliminare.
Depurazione delle acque reflue di composizione complessa dopo la conservazione e il lavaggio delle apparecchiature termoelettriche. Le acque reflue ottenute dopo il lavaggio e la conservazione delle apparecchiature hanno una composizione diversificata. Includono acidi minerali (cloridrico, solforico, fluoridrico) e organici (citrico, acetico, ossalico, adipico, formico). Le acque ramificate passano agenti complessanti - trilon e inibitori di corrosione.
In base alla loro influenza sul regime sanitario dei serbatoi, le impurità in queste acque sono suddivise in tre gruppi: sostanze inorganiche, il cui contenuto nelle acque reflue è vicino all'MPC - solfati e cloruri di calcio, sodio e magnesio; sostanze il cui contenuto supera significativamente l'MPC, - sali di ferro, rame, zinco, composti contenenti fluoro, idrazina, arsenico. Queste sostanze non possono essere trasformate biologicamente in prodotti innocui; tutte le sostanze organiche, nonché sali di ammonio, nitriti e solfuri. Ciò che tutte queste sostanze hanno in comune è che possono essere ossidate biologicamente in prodotti innocui.
In base alla composizione delle acque reflue, la loro purificazione viene effettuata in tre fasi.
Inizialmente, l'acqua viene inviata a un equalizzatore. In questo apparecchio, la soluzione viene regolata per il pH. Quando si crea un ambiente alcalino, si formano idrossidi metallici che dovrebbero precipitare. Tuttavia, la complessa composizione delle acque reflue crea difficoltà nella formazione dei sedimenti. Ad esempio, le condizioni per la precipitazione del ferro sono determinate dalla forma della sua esistenza in soluzione. Se l'acqua non contiene trilon (agente complessante), la precipitazione del ferro avviene a pH 10,5-11,0. Agli stessi valori di pH, i complessi trilonati di Fe3+ ferrico verranno distrutti. Nel caso di presenza di un complesso di ferro ferroso Fe2+ in soluzione, quest'ultimo inizia a decomporsi solo a pH 13. I complessi trilonati di rame e zinco rimangono stabili a qualsiasi valore di pH del mezzo.
Pertanto, per isolare i metalli dai rifiuti contenenti trilon, è necessario ossidare Fe2+ a Fe3+ e aggiungere alcali a pH 11,5-12,0. Per le soluzioni di citrato è sufficiente aggiungere alcali a pH 11,0-11,5.
Per la precipitazione di rame e zinco da soluzioni di citrato e complessato, l'alcalinizzazione è inefficace. La precipitazione può essere effettuata solo aggiungendo solfuro di sodio. In questo caso si formano solfuri di rame e zinco e il rame può essere precipitato a quasi tutti i valori di pH. Lo zinco richiede un valore di pH superiore a 2,5. Il ferro può essere precipitato come solfuro di ferro a pH gt; 5.7. Un grado di precipitazione sufficientemente elevato per tutti e tre i metalli può essere ottenuto solo con un certo eccesso di solfuro di sodio.
La tecnologia di trattamento delle acque reflue dal fluoro consiste nel trattarle con calce con allumina di acido solforico. Almeno 2 mg di A1203 devono essere aggiunti per 1 mg di fluoro. In queste condizioni, la concentrazione residua di fluoro nella soluzione non supererà 1,4-1,6 mg/l.
L'idrazina (NH2)2 è altamente tossica (vedi Tabella 5.20). È presente nelle acque reflue solo per pochi giorni, poiché l'idrazina viene ossidata e distrutta nel tempo.
La maggior parte dei composti organici presenti nelle acque reflue vengono distrutti durante il trattamento biologico. Per le acque reflue contenenti sostanze inorganiche, questo metodo può essere applicato all'ossidazione di solfuri, nitriti, composti di ammonio. Gli acidi organici e la formaldeide rispondono bene al trattamento biologico. I composti "duri" che non sono ossidati biochimicamente sono Trilon, OP-Yu e un certo numero di inibitori.
Nella fase finale del trattamento, le acque reflue vengono inviate alla rete fognaria comunale. Allo stesso tempo, la maggior parte degli inquinanti viene ossidata e quelle sostanze che non hanno cambiato la loro composizione, se diluite con acqua sanitaria, avranno un valore inferiore all'MPC. Tale decisione è legittimata da norme e regolamenti sanitari, che specificano le condizioni per ricevere gli effluenti industriali dalle centrali termoelettriche agli impianti di trattamento.
Pertanto, la tecnologia per il trattamento delle acque reflue con una composizione complessa viene eseguita nella sequenza seguente.
L'acqua viene raccolta in un contenitore, a cui viene aggiunto alcali ad un valore di pH predeterminato. La precipitazione dei solfuri e degli idrossidi avviene lentamente, quindi, dopo l'aggiunta dei reagenti, il liquido viene mantenuto nel reattore per diversi giorni. Durante questo periodo, l'idrazina viene completamente ossidata dall'ossigeno atmosferico.
Quindi un liquido limpido contenente solo materia organica e un eccesso di reagenti precipitanti viene pompato nella linea fognaria domestica.
Nei TPP con rimozione idraulica delle ceneri, gli effluenti dopo la pulizia chimica delle apparecchiature possono essere scaricati nella tubazione del liquame. Le particelle di cenere hanno un'elevata capacità di assorbimento delle impurità. Dopo la decantazione, tale acqua viene inviata al sistema GZU.

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Test

Per Ecologia del settore

Opzione 3

1. FORMAZIONE DI EMISSIONI E RIFIUTI NOCIVI NELLE IMPRESE METALLICHE

1.1 Processi e apparecchiature tecnologiche - Fonti di emissione

inquinamento da scarichi industriali delle acque reflue

La moderna ingegneria meccanica si sta sviluppando sulla base di grandi associazioni di produzione, comprese officine di tranciatura e forgiatura, trattamenti termici, lavorazioni meccaniche, officine di rivestimento e produzione di fonderie su larga scala. L'impresa comprende stazioni di collaudo, centrali termiche e unità ausiliarie. Vengono utilizzati lavori di saldatura, lavorazione meccanica del metallo, lavorazione di materiali non metallici, operazioni di verniciatura e verniciatura.

Fonderie.

Le maggiori fonti di emissione di polveri e gas nell'atmosfera nelle fonderie sono: cupole, forni ad arco elettrico e ad induzione, aree per lo stoccaggio e la lavorazione dei materiali di carica e stampaggio, aree per il knockout e la pulizia dei getti.

Nelle moderne fonderie di ferro, come unità di fusione vengono utilizzati cupole raffreddate ad acqua di tipo chiuso, forni a crogiolo a induzione di frequenza aumentata e industriale, forni ad arco del tipo DCHM, impianti di rifusione di elettroscorie, forni sottovuoto di vario design, ecc.

Le emissioni inquinanti dalla fusione dei metalli dipendono da due componenti:

la composizione della carica e il grado della sua contaminazione;

dalle emissioni delle fonderie stesse, a seconda dei tipi di energia utilizzata (gas, coke, ecc.) e della tecnologia di fusione.

In base agli effetti nocivi per l'uomo e per l'ambiente, le polveri sono suddivise in 2 gruppi:

origine minerale;

aerosol di vapori metallici.

Un forte pericolo è la polvere di origine minerale contenente biossido di silicio (), nonché gli ossidi di cromo (VI) e manganese, che sono sostanze cancerogene.

La polvere fine è un aerosol. In base al grado di dispersione, gli aerosol si dividono in 3 categorie:

grossolano: 0,5 micron o più (visivamente);

colloidale: 0,05 - 0,5 micron (utilizzando strumenti);

analitico: inferiore a 0,005 µm.

In fonderia si occupano di aerosol grossolani e colloidali.

Il biossido di silicio provoca lo sviluppo della silicosi, una malattia professionale nel reparto di stampaggio di una fonderia.

Un certo numero di metalli causa la "febbre da colata" (Zn, Ni, Cu, Fe, Co, Pb, Mn, Be, Sn, Sb, Cd e loro ossidi). Alcuni metalli (Cr, Ni, Be, As, ecc.) hanno un effetto cancerogeno, cioè provocare il cancro agli organi.

Molti metalli (Hg, Co, Ni, Cr, Pt, Be, As, Au, Zn e loro composti) provocano reazioni allergiche nell'organismo (asma bronchiale, alcune malattie cardiache, pelle, occhi, naso, ecc.). In tavola. 1 mostra gli MPC per un certo numero di metalli.

Tabella 1 - Concentrazioni massime ammissibili di metalli

Le modifiche alla cupola differiscono per il tipo di scoppio, il tipo di carburante utilizzato, il design del focolare, dell'albero, della parte superiore. Ciò determina la composizione dei prodotti iniziali e finali della fusione e, di conseguenza, la quantità e la composizione dei gas di scarico, il loro contenuto di polvere.

In media, durante il funzionamento dei cubilotti, per ogni tonnellata di ghisa, vengono emessi in atmosfera 1000 m3 di gas contenenti 3...20 g/m3 di polvere: 5...20% di monossido di carbonio; 5 ... 17% di anidride carbonica; fino al 2% di ossigeno; fino all'1,7% di idrogeno; fino allo 0,5% di anidride solforosa; 70...80% di azoto.

Emissioni significativamente inferiori da cupole chiuse. Pertanto, non c'è monossido di carbonio nei gas di scarico e l'efficienza la rimozione delle particelle sospese raggiunge il 98.. .99%. A seguito dell'ispezione delle cupole di getto caldo e freddo, è stato stabilito l'intervallo di valori della composizione dispersa della polvere nei gas della cupola.

La polvere di Cupola ha un'ampia gamma di dispersione, ma la base delle emissioni sono le particelle altamente disperse. La composizione chimica della polvere della cupola è diversa e dipende dalla composizione della carica metallica, dalla carica, dalle condizioni del rivestimento, dal tipo di combustibile e dalle condizioni di lavoro della cupola.

La composizione chimica della polvere come percentuale della frazione di massa: SiO2 - 20 -50%; CaO - 2 - 12%; A2O3 - 0,5 - 6%; (FeO + F2O3) - 10 -36%; C - 30 - 45%.

Quando il ferro viene rilasciato dalla cupola nelle siviere di colata, vengono rilasciati 20 g/t di polvere di grafite e 130 g/t di monossido di carbonio; da altre unità di fusione, la rimozione di gas e polveri è meno significativa.

Durante il funzionamento di una cupola a gas (GW), sono stati rivelati i seguenti vantaggi rispetto alle cupole a coke:

la capacità di fondere costantemente ghisa di un'ampia gamma con diverso contenuto di C e basso contenuto di S, incluso CSHG;

il ferro fuso ha una struttura perlitica con un ampio
dispersione della matrice metallica, ha una grana eutettica più piccola e la dimensione delle inclusioni di grafite;

le proprietà meccaniche della ghisa ottenute in HW sono maggiori; la sua sensibilità ai cambiamenti nello spessore delle pareti è minore; ha buone proprietà di colata con una chiara tendenza a ridurre il volume totale dei vuoti da ritiro e la predominanza di una cavità da ritiro concentrata;

in condizioni di attrito con lubrificazione, la ghisa ha un'elevata resistenza all'usura;

maggiore tenuta;

in acqua calda è possibile utilizzare fino al 60% di rottame di acciaio e avere una temperatura della ghisa fino a 1530°C 3,7...3,9%C;

un HV può funzionare senza riparazioni per 2 ... 3 settimane;

La situazione ambientale cambia quando si passa dal coke al gas naturale: l'emissione di polvere nell'atmosfera diminuisce di 5-20 volte, il contenuto di CO - di 50 volte, SO2 - di 12 volte.

Durante la fusione dell'acciaio nei forni elettrici ad arco si osserva una resa relativamente elevata di gas di processo. In questo caso, la composizione dei gas dipende dal periodo di fusione, dal tipo di acciaio da fondere, dalla tenuta del forno, dal metodo di aspirazione del gas e dalla presenza di spurgo di ossigeno. I principali vantaggi della fusione del metallo nei forni elettrici ad arco (EAF) sono i bassi requisiti per la qualità della carica, per le dimensioni e la configurazione dei pezzi, che riduce il costo della carica, e l'elevata qualità del metallo fuso. Il consumo di energia varia da 400 a 800 kWh/t, a seconda della dimensione e configurazione della carica, della temperatura richiesta del metallo liquido, della sua composizione chimica, della durabilità del rivestimento refrattario, del metodo di raffinazione e del tipo di installazione per pulizia polveri e gas.

Le fonti di emissione durante lo scioglimento in EAF possono essere suddivise in tre categorie: carica; emissioni dal processo di fusione e raffinazione; emissioni durante il rilascio di metallo dal forno.

Il campionamento delle emissioni di polvere da 23 EAF negli Stati Uniti e la loro analisi mediante metodi di attivazione e assorbimento atomico per 47 elementi hanno mostrato la presenza di zinco, zirconio, cromo, ferro, cadmio, molibdeno e tungsteno in essi. Il numero degli altri elementi era inferiore al limite di sensibilità dei metodi. Secondo pubblicazioni americane e francesi, la quantità di emissioni dell'EAF varia da 7 a 8 kg per tonnellata di carica metallica nella normale fusione. Ci sono prove che questo valore può aumentare fino a 32 kg/t, nel caso di carica contaminata. Si nota una relazione lineare tra i tassi di precipitazione e decarburazione. Con un burnout dell'1% C al minuto, vengono rilasciati 5 kg/min di polvere e gas per ogni tonnellata di metallo lavorato. Quando si raffina la fusione con minerale di ferro, la quantità di precipitazione e il tempo durante il quale si verifica questo isolamento sono notevolmente superiori rispetto alla raffinazione con ossigeno. Pertanto, da un punto di vista ambientale, quando si installano nuovi EAF e si ricostruiscono vecchi EAF, è consigliabile provvedere allo spurgo dell'ossigeno per la raffinazione dei metalli.

I gas di scarico dell'EAF sono costituiti principalmente da monossido di carbonio, che si forma a seguito dell'ossidazione degli elettrodi e della rimozione del carbonio dal fuso spurgandolo con ossigeno o aggiungendo minerale di ferro. Ogni m3 di ossigeno genera 8-10 m3 di gas di scarico, nel qual caso 12-15 m3 di gas devono passare attraverso il sistema di depurazione. Il più alto tasso di evoluzione del gas si osserva quando il metallo viene spurgato con ossigeno.

Il componente principale della polvere durante la fusione nei forni a induzione (60%) sono ossidi di ferro, il resto sono ossidi di silicio, magnesio, zinco, alluminio in varie proporzioni a seconda della composizione chimica del metallo e delle scorie. Le particelle di polvere rilasciate durante la fusione della ghisa nei forni a induzione hanno una finezza da 5 a 100 micron. La quantità di gas e polvere è 5...6 volte inferiore rispetto alla fusione nei forni elettrici ad arco.

Tabella 2 - Emissione specifica di inquinanti (q, kg/t) durante la fusione di acciaio e ferro nei forni ad induzione

Durante la colata, dalle sabbie di formatura sotto l'azione del calore del metallo liquido, vengono rilasciati benzene, fenolo, formaldeide, metanolo e altre sostanze tossiche, che dipendono dalla composizione delle sabbie da formatura, dalla massa e dal metodo di colata e altro fattori.

46 - 60 kg / h di polvere, 5 - 6 kg / h di CO, fino a 3 kg / h di ammoniaca vengono rilasciati dalle aree di sfondamento per 1 m2 di area della griglia.

Si osservano significative emissioni di polvere nelle aree di pulizia e rifilatura dei getti, nell'area di preparazione e lavorazione della carica, materiali di stampaggio. Sulle sezioni centrali - emissioni gassose medie.

Officine di forgiatura e stampaggio e laminazione.

Nei processi di riscaldamento e lavorazione dei metalli nelle officine di forgiatura e pressatura e di laminazione, vengono emessi polvere, aerosol di acido e olio (nebbia), monossido di carbonio, anidride solforosa, ecc.

Nei laminatoi, le emissioni di polvere sono di circa 200 g/t di prodotti laminati. Se viene utilizzata la pulizia antincendio della superficie del pezzo, la produzione di polvere aumenta a 500 - 2000 g/t. Allo stesso tempo, nel processo di combustione dello strato superficiale del metallo, si forma una grande quantità di polvere fine, costituita per il 75 - 90% da ossidi di ferro. Per rimuovere le incrostazioni dalla superficie del nastro laminato a caldo, viene utilizzata l'incisione in acido solforico o acido cloridrico. Il contenuto medio di acido nell'aria di scarico è di 2,5 - 2,7 g/m3. La ventilazione di scambio generale della fucina e pressa rilascia ossidi di carbonio e azoto e anidride solforosa nell'atmosfera.

Negozi termali.

L'aria emessa dalle officine termiche è inquinata dai vapori e dai prodotti della combustione di olio, ammoniaca, acido cianidrico e altre sostanze che entrano nel sistema di ventilazione di scarico dei bagni e dei trattamenti termici. Fonti di inquinamento sono forni di riscaldamento funzionanti con combustibili liquidi e gassosi, nonché camere di granigliatura e granigliatura. La concentrazione di polvere raggiunge 2 - 7 g/m3.

Durante la tempra e il rinvenimento di parti in bagno d'olio, l'aria scaricata dai bagni contiene fino all'1% di vapori d'olio in peso del metallo.

Negozi di lavorazione meccanica.

La lavorazione dei metalli sulle macchine utensili è accompagnata dal rilascio di polvere, trucioli, nebbie (gocce di liquido di dimensioni 0,2 - 1,0 µm, fumi - 0,001 - 0,1 µm, polvere - > 0,1 µm). La polvere generata durante la lavorazione dell'abrasivo è costituita dal 30 - 40% del materiale della mola abrasiva e dal 60 - 70% del materiale del pezzo.

Durante la lavorazione meccanica di legno, fibra di vetro, grafite e altri materiali non metallici si osservano significative emissioni di polvere.

Durante la lavorazione meccanica dei materiali polimerici, insieme alla formazione di polvere, possono essere rilasciati vapori di sostanze chimiche e composti (fenolo, formaldeide, stirene), che fanno parte dei materiali lavorati.

Negozi di saldatura.

La composizione e la massa delle sostanze nocive emesse dipendono dal tipo e dalle modalità del processo tecnologico, dalle proprietà dei materiali utilizzati. Le maggiori emissioni di sostanze nocive sono caratteristiche del processo di saldatura manuale ad arco elettrico. Con un consumo di 1 kg di elettrodi, nel processo di saldatura ad arco manuale dell'acciaio si formano fino a 40 g di polvere, 2 g di acido fluoridrico, 1,5 g di ossidi C e N, fino a 45 g di polvere e 1,9 g di acido fluoridrico nel processo di saldatura della ghisa. Durante la saldatura semiautomatica e automatica, la massa di sostanze nocive emesse< в 1.5 - 2.0 раза, а при сварке под флюсом - в 4-6 раз.

Dall'analisi della composizione degli inquinanti emessi in atmosfera da un'impresa costruttrice di macchine risulta che, oltre alle principali impurità (CO, SO2, NOx, CnHm, polveri), le emissioni contengono anche altri composti tossici che hanno quasi sempre un effetto negativo impatto sull'ambiente. La concentrazione di emissioni nocive nelle emissioni di ventilazione è spesso bassa, ma a causa dei grandi volumi di ventilazione dell'aria, la quantità lorda di sostanze nocive è molto significativa.

1.2 Caratteristiche quantitative delle emissioni delle principali apparecchiature di processo. Calcolo della tassa ecologica

Le caratteristiche qualitative delle emissioni inquinanti sono la composizione chimica delle sostanze e la loro classe di pericolo.

Le caratteristiche quantitative comprendono: emissione lorda di inquinanti in tonnellate per anno (QB), il valore della massima emissione di inquinanti in grammi al secondo (QM). Il calcolo delle emissioni lorde e massime viene effettuato presso:

Valutazione di impatto ambientale;

Sviluppo della documentazione di progetto per la costruzione, ricostruzione, ampliamento, riequipaggiamento tecnico, ammodernamento, modifica del profilo produttivo, liquidazione di impianti e complessi;

Inventario delle emissioni di inquinanti nell'atmosfera;

Razionamento delle emissioni di inquinanti nell'atmosfera;

Determinazione dei volumi di emissioni consentite (limitate) di inquinanti nell'aria atmosferica;

Controllo del rispetto degli standard stabiliti per le emissioni di inquinanti nell'aria atmosferica;

Conduzione della contabilità primaria dell'impatto sull'aria atmosferica;

Tenere registri delle emissioni di inquinanti;

Calcolo e pagamento della tassa ambientale;

Quando si eseguono altre misure per la protezione dell'aria atmosferica.

Il calcolo viene effettuato secondo il documento normativo "Calcolo delle emissioni di inquinanti nell'aria atmosferica durante la lavorazione a caldo dei metalli" - RD 0212.3-2002. Il RD è stato sviluppato dal laboratorio "NILOGAZ" BSPA, approvato e attuato dal Decreto del Ministero delle Risorse Naturali e della Protezione Ambientale della Repubblica di Bielorussia n. 10 del 28 maggio 2002.

L'RD è progettato per eseguire calcoli approssimativi delle emissioni previste di inquinanti nell'atmosfera dalle principali apparecchiature tecnologiche delle imprese del settore. Il calcolo si basa su emissioni specifiche di inquinanti da un'unità di apparecchiature tecnologiche, indicatori pianificati o segnalati dell'attività principale dell'impresa; tassi di consumo di materiali di base e ausiliari, orari e orari standard di funzionamento delle apparecchiature, il grado di pulizia degli impianti di pulizia delle polveri e dei gas. Il RD consente la pianificazione annuale ea lungo termine delle emissioni, oltre a delineare i modi per ridurle.

2. FORMAZIONE DI IMPURITÀ DI ACQUE REFLUE

2.1 Informazioni generali

Le riserve idriche del pianeta sono colossali - circa 1,5 miliardi di km3, ma il volume di acqua dolce è leggermente > 2%, mentre il 97% è rappresentato da ghiacciai di montagna, ghiaccio polare dell'Artico e dell'Antartico, che non è disponibile per l'uso. Il volume di acqua dolce utilizzabile è pari allo 0,3% della riserva totale di idrosfera. Attualmente, la popolazione mondiale consuma quotidianamente 7 miliardi di tonnellate. acqua, che corrisponde alla quantità di minerali estratti dall'uomo all'anno.

Ogni anno il consumo di acqua aumenta vertiginosamente. Sul territorio delle imprese industriali si formano acque reflue di 3 tipi: domestiche, di superficie, industriali.

Acque reflue domestiche - generate durante il funzionamento di docce, servizi igienici, lavanderie e mense sul territorio delle imprese. L'azienda non è responsabile della quantità di dati sulle acque reflue e li invia agli impianti di trattamento della città.

Le acque reflue superficiali si formano a seguito del lavaggio delle impurità accumulate sul territorio, sui tetti e sulle pareti degli edifici industriali con l'acqua piovana di irrigazione. Le principali impurità di queste acque sono le particelle solide (sabbia, pietra, trucioli e segatura, polvere, fuliggine, resti di piante, alberi, ecc.); prodotti petroliferi (oli, benzina e cherosene) utilizzati nei motori dei veicoli, nonché fertilizzanti organici e minerali utilizzati nelle piazze degli stabilimenti e nelle aiuole. Ogni impresa è responsabile dell'inquinamento dei corpi idrici, quindi è necessario conoscere il volume delle acque reflue di questo tipo.

Il consumo di acque reflue superficiali è calcolato secondo SN e P2.04.03-85 “Standard di progettazione. Fognatura. Reti e strutture esterne” secondo il metodo della massima intensità. Per ogni sezione dello scarico, la portata stimata è determinata dalla formula:

dove è un parametro che caratterizza l'intensità delle precipitazioni in funzione delle caratteristiche climatiche della zona in cui è situata l'impresa;

Area di deflusso stimata.

Area aziendale

Coefficiente a seconda della zona;

Coefficiente di deflusso, che determina V in funzione della permeabilità della superficie;

Il coefficiente di deflusso, che tiene conto delle caratteristiche dei processi di raccolta delle acque reflue superficiali e del loro movimento in canali e collettori.

Le acque reflue industriali sono generate dall'uso dell'acqua nei processi tecnologici. La loro quantità, composizione, concentrazione di impurità è determinata dal tipo di impresa, dalla sua capacità, dai tipi di processi tecnologici utilizzati. Per coprire il fabbisogno di consumo idrico, le imprese della regione prelevano l'acqua da fonti di superficie da imprese dell'industria e dell'ingegneria dell'energia termica, impianti di utilizzo dell'acqua agricola, principalmente per scopi di irrigazione.

L'economia della Repubblica di Bielorussia utilizza le risorse idriche dei fiumi: Dnepr, Berezina, Sozh, Pripyat, Ubort, Sluch, Ptich, Ut, Nemylnya, Teryukha, Uza, Visha.

Dai pozzi artesiani vengono prelevati circa 210 milioni di m3/anno e tutta quest'acqua è potabile.

Il volume totale delle acque reflue forma circa 500 milioni di m3 all'anno. Circa il 15% degli effluenti è inquinato (trattato in modo insufficiente). Circa 30 fiumi e fiumi sono inquinati nella regione di Gomel.

Tipi speciali di inquinamento industriale dei corpi idrici:

1) inquinamento termico causato dal rilascio di acqua termale da diverse centrali elettriche. Il calore fornito con acque reflue riscaldate a fiumi, laghi e bacini artificiali ha un impatto significativo sul regime termico e biologico dei corpi idrici.

L'intensità dell'influenza dell'inquinamento termico dipende dal riscaldamento dell'acqua. Per l'estate è stata rivelata la seguente sequenza dell'impatto della temperatura dell'acqua sulla biocenosi di laghi e bacini artificiali:

a t fino a 26 0С non si osservano effetti dannosi

oltre 300С - effetto dannoso sulla biocenosi;

a 34-36 0C, si verificano condizioni letali per pesci e altri organismi.

La realizzazione di vari dispositivi di raffreddamento per lo scarico dell'acqua dalle centrali termoelettriche con un enorme consumo di queste acque porta ad un aumento significativo dei costi di costruzione e di esercizio delle centrali termoelettriche. A questo proposito, molta attenzione è rivolta allo studio dell'effetto dell'inquinamento termico. (Vladimirov DM, Lyakhin Yu.I., Protezione ambientale art. 172-174);

2) petrolio e prodotti petroliferi (film) - si decompongono in 100-150 giorni in condizioni favorevoli;

3) detergenti sintetici: difficili da rimuovere dalle acque reflue, aumentano il contenuto di fosfati, che porta ad un aumento della vegetazione, alla fioritura dei corpi idrici, all'esaurimento dell'ossigeno nella massa idrica;

4) reset di Zu e Cu - non vengono completamente rimossi, ma cambiano le forme del composto e il tasso di migrazione. Solo mediante diluizione la concentrazione può essere ridotta.

L'impatto dannoso dell'ingegneria meccanica sulle acque superficiali è dovuto all'elevato consumo di acqua (circa il 10% del consumo totale di acqua nell'industria) e al significativo inquinamento delle acque reflue, che si dividono in cinque gruppi:

con impurità meccaniche, inclusi idrossidi metallici; con prodotti petroliferi ed emulsioni stabilizzate con emulsionanti ionici; con prodotti petroliferi volatili; con soluzioni detergenti ed emulsioni stabilizzate con emulsionanti non ionici; con composti tossici disciolti di origine organica e minerale.

Il primo gruppo rappresenta il 75% del volume delle acque reflue, il secondo, il terzo e il quarto - un altro 20%, il quinto gruppo - il 5% del volume.

La direzione principale nell'uso razionale delle risorse idriche è la circolazione dell'acqua.

2.2 Acque reflue delle imprese di costruzione di macchine

Fonderie. L'acqua viene utilizzata nelle operazioni di battitura del nucleo idraulico, trasporto e lavaggio della terra da stampaggio ai reparti di rigenerazione, trasporto di rifiuti di terra bruciata, irrigazione di apparecchiature per la pulizia del gas e raffreddamento delle apparecchiature.

Le acque reflue sono inquinate con argilla, sabbia, ceneri pesanti dalla parte bruciata dei nuclei di sabbia e additivi leganti della sabbia. La concentrazione di queste sostanze può raggiungere i 5 kg/m3.

Officine di forgiatura e stampaggio e laminazione. Le principali impurità delle acque reflue utilizzate per le apparecchiature di processo di raffreddamento, i pezzi fucinati, l'idrodecalcificazione delle incrostazioni metalliche e il trattamento dei locali sono particelle di polvere, incrostazioni e olio.

Officine meccaniche. Acqua utilizzata per la preparazione dei fluidi da taglio, il lavaggio dei prodotti verniciati, per il collaudo idraulico e la lavorazione dei locali. Le principali impurità sono polvere, particelle metalliche e abrasive, soda, oli, solventi, saponi, vernici. La quantità di fango da una macchina per la sgrossatura è 71,4 kg/h, per la finitura - 0,6 kg/h.

Sezioni termiche: per la preparazione di soluzioni tecnologiche utilizzate per l'indurimento, il rinvenimento e la ricottura di parti, nonché per il lavaggio di parti e bagni dopo lo scarico delle soluzioni di scarto, viene utilizzata acqua. Impurità delle acque reflue - origine minerale, scaglie metalliche, oli pesanti e alcali.

Aree di incisione e zincatura. Acqua utilizzata per la preparazione di soluzioni tecnologiche, utilizzata nel decapaggio dei materiali e nell'applicazione di rivestimenti agli stessi, per il lavaggio di parti e bagni dopo lo scarico delle soluzioni di scarto e la lavorazione dei locali. Le principali impurità sono polvere, incrostazioni metalliche, emulsioni, alcali e acidi, oli pesanti.

Nelle officine di saldatura, assemblaggio, assemblaggio di imprese di costruzione di macchine, le acque reflue contengono impurità metalliche, prodotti petroliferi, acidi, ecc. in quantità molto inferiori rispetto ai laboratori considerati.

Il grado di inquinamento delle acque reflue è caratterizzato dai seguenti principali indicatori fisici e chimici:

la quantità di solidi sospesi, mg/l;

domanda biochimica di ossigeno, mg/l O2/l; (BOD)

Domanda chimica di ossigeno, mg/l (COD)

Indicatori organolettici (colore, odore)

Mezzo di reazione attivo, pH.

LETTERATURA

1. Akimova TV Ecologia. Man-Economy-Biota-Environment: libro di testo per studenti universitari / T.A. Akimova, V.V. Khaskin; 2a ed., riveduta. e ulteriori .- M.: UNITI, 2006.- 556 p.

2. Akimova TV Ecologia. Nature-Man-Technology.: Un libro di testo per studenti di tecnologia. direzione e spec. università / T.A. Akimova, A.P. Kuzmin, V.V. Khaskin - M.: UNITY-DANA, 2006.- 343 p.

3. Brodsky A.K. Ecologia generale: un libro di testo per studenti universitari. M.: Ed. Centro "Accademia", 2006. - 256 p.

4. Voronkov NA Ecologia: generale, sociale, applicata. Libro di testo per studenti universitari. M.: Agar, 2006. - 424 pag.

5. Korobkin VI Ecologia: Libro di testo per studenti universitari / V.I. Korobkin, LV Peredelsky. -6a ed., aggiungere. E revisionato.- Roston n/D: Phoenix, 2007. - 575s.

6. Nikolaikin N.I., Nikolaikina N.E., Melekhova O.P. Ecologia. 2a edizione Libro di testo per le università. M.: Otarda, 2007. - 624 p.

7. Stadnitsky G.V., Rodionov A.I. Ecologia: Uch. indennità per st. chimico-tecnologico e tecnologia. cn. università. / Ed. V.A.Soloviev, Yu.A.Krotova.- 4a ed., corretto. - San Pietroburgo: Chimica, 2006. -238s.

8. Odum Yu. Ecologia. - M.: Nauka, 2006.

9. Chernova NM Ecologia generale: un libro di testo per studenti di università pedagogiche / N.M. Chernova, A.M. Bylova. - M.: Otarda, 2008.-416 p.

10. Ecologia: un libro di testo per studenti di istruzione superiore. e media manuale istituzioni, educative secondo tecnico. specialista. e indicazioni / L.I. Tsvetkova, M.I. Alekseev, F.V. Karamzinov e altri; sotto totale ed. LI Tsvetkova. Mosca: ASBV; San Pietroburgo: Himizdat, 2007. - 550 p.

11. Ecologia. ed. Prof. V.V.Denisova. Rostov-on-D.: ICC "Mart", 2006. - 768 p.

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Questo articolo è solo a scopo informativo. Kvant Mineral non condivide tutte le disposizioni di questo articolo.

Classificazione delle acque reflue industriali

Poiché diverse imprese utilizzano una varietà di tecnologie, l'elenco delle sostanze nocive che entrano nelle acque industriali durante i processi tecnologici è molto diverso.

È stata adottata una suddivisione condizionale degli effluenti industriali in cinque gruppi in base ai tipi di inquinamento. con questa classificazione differisce all'interno dello stesso gruppo e la somiglianza delle tecnologie di trattamento utilizzate è assunta come caratteristica sistematizzante:

• gruppo 1: impurità sotto forma di solidi sospesi, impurità meccaniche, incl. idrossidi metallici.
• gruppo 2: impurità sotto forma di emulsioni oleose, impurità contenenti olio.
• gruppo 3: impurità sotto forma di sostanze volatili.
• gruppo 4: impurità sotto forma di soluzioni detergenti.
• gruppo 5: impurità sotto forma di soluzioni di sostanze organiche e inorganiche con proprietà tossiche (cianuri, composti di cromo, ioni metallici).

Metodi di trattamento delle acque reflue industriali

Sono stati sviluppati diversi metodi per rimuovere i contaminanti dalle acque reflue industriali. La scelta in ogni caso viene effettuata in base alla composizione qualitativa richiesta dell'acqua purificata. Poiché in alcuni casi i componenti inquinanti sono di diverso tipo, per tali condizioni è consigliabile utilizzare metodi di pulizia combinati.

Metodi per la pulizia delle acque reflue industriali da prodotti petroliferi e solidi sospesi

Per il trattamento degli effluenti industriali dei primi due gruppi, viene spesso utilizzata la decantazione, per la quale possono essere utilizzate vasche di decantazione o idrocicloni. Inoltre, a seconda della quantità di impurità meccaniche, della dimensione delle particelle sospese e dei requisiti per l'acqua purificata, la flottazione e viene effettuata nell'impianto di trattamento. Va tenuto presente che alcuni tipi di impurità e oli sospesi hanno proprietà polidisperse.

Sebbene la decantazione sia un metodo di trattamento ampiamente utilizzato, presenta diversi svantaggi. La decantazione degli effluenti industriali per ottenere un buon grado di depurazione, di norma, richiede tempi molto lunghi. Il 50-70% per gli oli e il 50-60% per i solidi sospesi sono considerati buoni indicatori di purificazione durante la decantazione.

Un metodo più efficiente di chiarificazione delle acque reflue è la flottazione. Gli impianti di flottazione possono ridurre notevolmente i tempi di trattamento delle acque reflue, mentre il grado di purificazione per inquinamento da prodotti petroliferi e impurità meccaniche raggiunge il 90-98%. Un così alto grado di purificazione si ottiene mediante flottazione per 20-40 minuti.

All'uscita delle unità di flottazione, la quantità di particelle in sospensione nell'acqua è di circa 10-15 mg/l. Allo stesso tempo, ciò non soddisfa i requisiti per la circolazione delle acque di un certo numero di imprese industriali e i requisiti della legislazione ambientale per lo scarico di rifiuti industriali in rilievo. Per una migliore rimozione degli inquinanti dagli effluenti industriali, i filtri vengono utilizzati negli impianti di trattamento. Il materiale filtrante è un materiale poroso o a grana fine, ad esempio sabbia di quarzo, antracite. Le ultime modifiche degli impianti di filtrazione utilizzano spesso schiuma di uretano e riempitivi di schiuma di polistirene, che hanno una capacità maggiore e possono essere più volte rigenerati per il riutilizzo.

Metodo reagente

La filtrazione, la flottazione e la sedimentazione consentono di rimuovere le impurità meccaniche da 5 micron o più dalle acque reflue, la rimozione delle particelle più piccole può essere effettuata solo dopo i preliminari. L'aggiunta di coagulanti e flocculanti agli effluenti industriali provoca la formazione di scaglie, che nel processo di sedimentazione provocano l'assorbimento dei solidi sospesi. Alcuni tipi di flocculanti accelerano il processo di autocoagulazione delle particelle. I coagulanti più comuni sono cloruro ferrico, solfato di alluminio, solfato ferroso e poliacrilammide e acido silicico attivato come flocculanti. A seconda dei processi tecnologici utilizzati nella produzione principale, le sostanze ausiliarie formate nell'azienda possono essere utilizzate per la flocculazione e la coagulazione. L'uso di soluzioni di decapaggio dei rifiuti contenenti solfato ferroso nell'industria della costruzione di macchine può servire come un esempio.

Il trattamento dei reagenti aumenta gli indicatori del trattamento delle acque reflue industriali fino al 100% delle impurità meccaniche (comprese quelle finemente disperse) e fino al 99,5% delle emulsioni e dei prodotti petroliferi. Lo svantaggio di questo metodo è la complicazione della manutenzione e del funzionamento dell'impianto di trattamento, pertanto, in pratica, viene utilizzato solo nei casi di maggiori requisiti per la qualità del trattamento delle acque reflue.

Nelle acciaierie, i solidi sospesi nelle acque reflue possono essere più della metà del ferro e dei suoi ossidi. Questa composizione di acqua industriale consente l'uso della coagulazione senza reagenti per la pulizia. In questo caso, la coagulazione delle particelle contaminanti contenenti ferro verrà effettuata a causa del campo magnetico. Le stazioni di trattamento in tale produzione sono un complesso di magnetocoagulatori, filtri magnetici, cicloni di filtri magnetici e altre installazioni con un principio di funzionamento magnetico.

Metodi per la pulizia delle acque reflue industriali da gas disciolti e tensioattivi

Il terzo gruppo di reflui industriali è costituito da gas e sostanze organiche volatili disciolte in acqua. La loro rimozione dalle acque reflue avviene mediante soffiaggio o desorbimento. Questo metodo consiste nel far passare piccole bolle d'aria attraverso il liquido. Le bolle che salgono in superficie portano con sé i gas disciolti e li rimuovono dagli scarichi. Il gorgogliamento dell'aria attraverso le acque reflue industriali non richiede dispositivi aggiuntivi speciali, ad eccezione dell'impianto di gorgogliamento stesso e, ad esempio, è possibile eseguire lo smaltimento dei gas rilasciati. A seconda della quantità di gas di scarico, in alcuni casi è consigliabile bruciarlo in impianti catalitici.

Un metodo di pulizia combinato viene utilizzato per trattare le acque reflue contenenti detergenti. Questo può essere:

• adsorbimento su inerti o assorbenti naturali,
• scambio ionico,
• coagulazione,
• estrazione,
• separazione della schiuma,
• distruzione distruttiva,
• precipitazione chimica sotto forma di composti insolubili.

La combinazione dei metodi utilizzati per rimuovere i contaminanti dall'acqua è selezionata in base alla composizione degli effluenti iniziali e ai requisiti per gli effluenti trattati.

Metodi per la purificazione di soluzioni di sostanze organiche e inorganiche con proprietà tossiche

La maggior parte degli effluenti del quinto gruppo si formano su linee galvaniche e di decapaggio e sono sali concentrati, alcali, acidi e acque di lavaggio con diversa acidità. Le acque reflue di questa composizione negli impianti di trattamento sono sottoposte a trattamento chimico al fine di:

1. abbassare l'acidità
2. minore alcalinità,
3. coagulare e precipitare sali di metalli pesanti.

A seconda delle capacità della produzione principale, le soluzioni concentrate e diluite possono essere miscelate, quindi neutralizzate e chiarificate (piccoli reparti di decapaggio), oppure possono essere effettuate neutralizzazioni e chiarifica separate di soluzioni di vario tipo in grandi reparti di decapaggio.

La neutralizzazione delle soluzioni acide viene solitamente effettuata con una soluzione al 5-10% di grassello di calce, che provoca la formazione di acqua e la precipitazione di sali insolubili e idrossidi metallici:

Oltre alla calce spenta, gli alcali, la soda e l'acqua di ammoniaca possono essere utilizzati come neutralizzanti, ma il loro uso è consigliabile solo se vengono generati come rifiuti in una determinata impresa. Come si può vedere dalle equazioni di reazione, quando gli effluenti di acido solforico vengono neutralizzati con calce spenta, si forma gesso. Il gesso tende a depositarsi sulle superfici interne delle tubazioni e quindi causare un restringimento del foro passante, le tubazioni metalliche sono particolarmente suscettibili a questo. Come misura preventiva in una situazione del genere, è possibile pulire i tubi mediante sciacquone e utilizzare tubazioni in polietilene.

Suddivise non solo per acidità, ma anche per composizione chimica. Questa classificazione è divisa in tre gruppi:

Questa divisione è dovuta a specifiche tecnologie di trattamento delle acque reflue in ciascun caso.

Trattamento degli effluenti contenenti cromo

Il solfato ferroso è un reagente molto economico, quindi negli anni passati questo metodo di neutralizzazione era molto comune. Allo stesso tempo, lo stoccaggio del solfato di ferro (II) è molto difficile, poiché si ossida rapidamente in solfato di ferro (III), quindi è difficile calcolare il dosaggio corretto per l'impianto di trattamento. Questo è uno dei due svantaggi di questo metodo. Il secondo svantaggio è la grande quantità di precipitazione in questa reazione.

Gas di uso moderno: anidride solforosa o solfiti. I processi che si verificano in questo caso sono descritti dalle seguenti equazioni:

Il pH della soluzione influisce sulla velocità di queste reazioni; maggiore è l'acidità, più rapida è la riduzione del cromo esavalente a cromo trivalente. L'indicatore di acidità più ottimale per la reazione di riduzione del cromo è pH = 2-2,5, quindi, se la soluzione non è abbastanza acida, viene ulteriormente miscelata con acidi concentrati. Di conseguenza, la miscelazione di effluenti contenenti cromo con effluenti di minore acidità è irragionevole ed economicamente non redditizia.

Inoltre, per risparmiare denaro, le acque reflue di cromo dopo il recupero non devono essere neutralizzate separatamente dalle altre acque reflue. Sono combinati con il resto, compresi quelli contenenti ciano, e sottoposti a neutralizzazione generale. Per prevenire l'ossidazione inversa del cromo dovuta all'eccesso di cloro negli effluenti di cianuro, è possibile utilizzare uno dei due metodi: aumentare la quantità di agente riducente negli effluenti di cromo o rimuovere il cloro in eccesso negli effluenti di cianuro con tiosolfato di sodio. La precipitazione avviene a pH=8,5-9,5.

Trattamento degli effluenti al cianuro

I cianuri sono sostanze molto tossiche, quindi la tecnologia e i metodi devono essere seguiti molto rigorosamente.

Viene prodotto nell'ambiente principale con la partecipazione di cloro gassoso, candeggina o ipoclorito di sodio. L'ossidazione dei cianuri in cianati avviene in 2 fasi con la formazione intermedia di cianuro di cloro, un gas molto tossico, mentre l'impianto di trattamento deve mantenere costantemente le condizioni quando la velocità della seconda reazione supera la velocità della prima:

Dai calcoli sono state ricavate, e successivamente confermate nella pratica, le seguenti condizioni ottimali per questa reazione: pH>8,5; acque reflue< 50°C; концентрация цианидов в исходной сточной воде не выше 1 г/л.

L'ulteriore neutralizzazione dei cianati può essere effettuata in due modi. La scelta del metodo dipenderà dall'acidità della soluzione:

• a pH=7,5-8,5 viene effettuata l'ossidazione ad anidride carbonica e azoto gassoso;
• a pH<3 производится гидролиз до солей аммония:

Una condizione importante per l'uso del metodo dell'ipoclorito per la neutralizzazione dei cianuri è la loro osservanza non superiore a 100-200 mg / l. Un'elevata concentrazione di una sostanza tossica nelle acque reflue richiede una diminuzione preliminare di questo indicatore mediante diluizione.

La fase finale nel trattamento degli effluenti galvanici di cianuro è la rimozione dei composti di metalli pesanti e la neutralizzazione mediante pH. Come notato sopra, si consiglia di eseguire la neutralizzazione degli effluenti di cianuro insieme a effluenti di altri due tipi: contenenti cromo e acidi con alcalini. Gli idrossidi di cadmio, zinco, rame e altri metalli pesanti sono anche più utili per isolare e rimuovere come sospensioni negli effluenti misti.

Trattamento acque reflue varie (acide e alcaline)

Formato durante lo sgrassaggio, il decapaggio, la nichelatura, la fosfatazione, la stagnatura e così via. Non contengono composti di cianuro o, cioè, non sono tossici e detergenti (detergenti tensioattivi) e grassi emulsionati agiscono come contaminanti in essi. La purificazione delle acque reflue acide e alcaline delle officine di zincatura consiste nella loro parziale neutralizzazione reciproca, nonché nella neutralizzazione con l'aiuto di reagenti speciali, come soluzioni di acido cloridrico o solforico e latte di calce. In generale, la neutralizzazione degli effluenti in questo caso è più correttamente chiamata correzione del pH, poiché soluzioni di diversa composizione acido-base verranno eventualmente portate ad un indice di acidità medio.

La presenza di tensioattivi e inclusioni di grasso oleoso nelle soluzioni non interferisce con le reazioni di neutralizzazione, ma riduce la qualità complessiva del trattamento delle acque reflue, quindi i grassi vengono rimossi dalle acque reflue mediante filtrazione e come tensioattivi devono essere utilizzati solo detergenti delicati che sono biodegradabili.

Le acque reflue acide e alcaline, dopo la neutralizzazione nell'ambito di reflui misti, vengono inviate per la chiarificazione a decantatori o centrifughe. Questo completa il metodo chimico di pulizia delle acque reflue dalle linee galvaniche.

Oltre al metodo chimico, il trattamento delle acque reflue galvaniche può essere effettuato con metodi elettrochimici e di scambio ionico.