- Опасные производственные объекты: новое регулирование
- Порядок разработки программы ПЭК
- Особенности внесения сведений в ГВР. Часть 2
- Процедура определения местоположения береговой линии
- Объекты ГЭЭ в исключительной экономической зоне: правовая коллизия
Читайте далее
Учредители
Издательский дом "Отраслевые ведомости"
|
Опыт разработки, проектирования и внедрения новых технологий в области питьевого водоснабжения и очистки промышленных и ливневых сточных вод
Авторы: Галкин Ю.А., Уласовец Е. А., Селицкий Г.А.
Эко-Проект создан в 1993 году специалистами, имевшими большой опыт научно-технических разработок, генерального проектирования и внедрения объектов водного хозяйства в черной металлургии, машиностроении и коммунальном хозяйстве.
Эко-Проект является Лауреатом Национальной Экологической Премии за 2004г. в номинации «Экологическая наука и технологии», Лауреатом национальной премии « За укрепление безопасности России» в номинации «Экологическая безопасность» и обладателем других престижных наград.
НПФ «ЭКО-ПРОЕКТ» выполняет следующие виды работ по предприятиям энергетики, металлургии, машиностроения, транспорта, коммунального хозяйства и других отраслей:
- обследование предприятий с составлением водных балансов,
анализом технического состояния и качества работы действующих очистных сооружений и систем водного хозяйства;
- разработка рекомендаций по достижению требуемых параметров работы существующих систем и сооружений путем совершенствования технологического режима, реконструкции, модернизации оборудования, внедрения высокоэффективных реагентов;
- разработка новых технологий очистки природных и сточных
вод, обезвоживание и утилизация отходов водоочистки;
- выполнение технических предложений, технико-экономических обоснований и рабочих проектов;
- изготовление, поставка и монтаж специального водоочистного оборудования любой производительности и готовых очистных комплексов малой производительности;
- поставка новых высокоэффективных реагентов для очистки природных и сточных вод и обезвоживания отходов водоочистки, разработанных в УралИНЭК (НПП «ЭКОПЛЮС»);
- пуск и наладка систем и сооружений, обучение персонала.
Указанные виды работ осуществляются с использованием прогрессивных технологий, оборудования и реагентов по следующим объектам:
- установки и сооружения очистки
природных вод для технических и
хозяйственно-питьевых целей;
- установки и сооружения для
очистки промышленных, промышленно-ливневых и дождевых сточных вод от взвешенных, коллоидных, эмульгированных (нефтепродукты и др.) и растворенных (органические соединения, ионы тяжелых цветных металлов) веществ;
- установки для стабилизационной обработки воды;
- установки для механического
обезвоживания и утилизации отходов водоочистки (осадков, замасленных и токсичных шламов, нефтепродуктов и др.);
- локальные и общезаводские, в том числе замкнутые и малоотходные, системы оборотного водоснабжения с прогнозными расчетами на ПЭВМ химического состава воды
по специальным, разработанным нами программам
2. Характеристика конструкторских разработок водоочистного оборудования, применяемого в схемах очистки промышленных и ливневых сточных вод.
2.1 Конструкторские и технологические преимущества отстойника- флокулятора.
Отстойники-флокуляторы применимы для решения практически всех вводно-экологических задач: очистки оборотных, сточных и ливневых вод, а также водоподготовки для питьевых и технических целей.
Особенностями аппаратов являются:
- небольшие габаритные размеры вследствие высоких удельных гидравлических нагрузок – до 10 м3/(м2•ч). что приближается по этому показателю к флотационным аппаратам, но при значительно меньших энергозатратах. Так, аппарат с технологическим диаметром 10м заменяет собой обычный радиальный отстойник диаметром 30м, что позволяет снизить стоимость отстойных сооружений в сравнении с аналогами в 2-2,5 раза даже при размещении отстойника-флокулятора в здании; последнее принципиально улучшает условия эксплуатации и ремонта, а также надежность работы;
- возможность применения как в реагентных, так и в безреагентных схемах очистки воды;
- проведение процессов коагуляции, флокуляции и осаждения примесей воды в гидродинамических режимах, близких к оптимальным, что обеспечивает высокую эффективность очистки воды;
- высокая устойчивость процесса очистки при изменяющихся расходе, концентрации примесей и температуре воды;
- возможность оперативной ручной, а при необходимости – автоматизированной корректировки гидродинамического режима работы аппарата при изменении условий очистки воды;
- процессы постоянной или периодической откачки осадка и удаления всплывающих нефтепродуктов механизированы и осуществляются в автоматическом режиме;
- аппараты изготавливаются из металла и поставляются транспортными узлами, что позволяет смонтировать их на площадке и запустить в работу за 2-3 месяца.
Благодаря использованию современного водоочистного оборудования, высоконадежной отечественной трубопроводной арматуры и эффективным проектным решениям откачка осадка из отстойника-флокулятора, промывка фильтров, включение и отключение насосов, вентиляторов градирен и все другие операции контролируются и управляются с автоматизированного рабочего места оператора. Одновременно ведется автоматизированный учет расхода воды, реагентов, энергоносителей, времени наработки оборудования после ремонтов и техобслуживания, показ его состояния и другой информации.
2.2 Характеристика вспомогательного оборудования , конструкция которого разработана НПФ»Эко-проект» ( Дозаторы,смесители, сгустители)
3.Технологические схемы очистки оборотной воды, разработанные для металлургических предприятий.
В настоящее время большинство существующих систем оборотного водоснабжения предприятий черной и цветной металлургии, машиностроения, военно-промышленного комплекса технически и морально устарели. Их уровень часто соответствует состоянию технических решений первой половины ХХ в. Многие производства работают по прямоточной схеме водоснабжения.
Таким образом, к полная реконструкция очистных сооружений систем оборотного водоснабжения и переход с прямоточных оборотным системам, является важной экологической и социальной задачей. Ее значимость увеличилась в связи с начавшимся в последние годы промышленным подъемом в России.
Специалисты фирмы «ЭКО-ПРОЕКТ» приобрели в течение десятилетий уникальный опыт создания систем оборотного водоснабжения, включая разработку технологии, проектирование, консультирование, изготовление и монтаж оборудования, пусконаладку и сервисное обслуживание.
Работающими объектами являются:
- Нижнетагильский металлургический комбинат.
Очистные сооружения системы оборотного водоснабжения машин непрерывной разливки стали кислородно-конверторного цеха. Система оборотного водоснабжения машин непрерывного литья заготовки (МНЛЗ) №1…4 кислородно-конверторного цеха на производительность 3 тыс. м3/ч. Технология очистки оборотной воды предусматривает очистку в цеховой яме для окалины, осветление на отстойниках-флокуляторах и доочистку на антрацито-кварцевых напорных фильтрах. Качество очищенной воды по нефтепродуктам и взвешенным веществам с запасом соответствует требованиям технологического регламента.
- Нижнесергинский металлургический завод.
Система оборотного водоснабжения проволочного стана Нижнесергинского метизно-металлургического завода. Производительность системы 600 м3/ч. Загрязненная оборотная вода цеховыми насосными станциями подается для осветления на отстойник-флокулятор фирмы «ЭКО-ПРОЕКТ» диаметром 10м, после чего проходит доочистку на напорных осветительных фильтрах ОАО «Пензхиммаш», охлаждается на малогабаритных градирнях «Итерна» и подается потребителям. Очистка промывной воды фильтров после усреднения расхода производится на отдельном отстойнике-флокуляторе диаметром 3м с применением реагентов. Все оборудование смонтировано в двухэтажном здании. Управление откачкой осадка из отстойника-флокулятора, промывкой фильтров и другими технологическими операциями осуществляет автоматизированная система. Качество очистки воды с запасом соответствует требованиям технологического регламента.
Важнейшим очистным аппаратом систем оборотного водоснабжения является отстойное оборудование. Фирма «ЭКО-ПРОЕКТ» разработала, запатентовала и изготавливает отстойники-флокуляторы на производительность от 0,5 до 1200 м3/ч. Ведется разработка аппаратов на еще большую производительность. Это позволяет создавать системы оборотного водоснабжения для самых крупных производственных объектов.
4.Разработка комплексных схем водоснабжения промышленных предприятий с прекращением сброса сточных вод в открытые водоемы.
Разработанная технологическая схема водоснабжения и очистки сточных вод основана на использовании типовых реагентов и оборудования заводского изготовления.
Данная технология позволяет очистить воду до норм ПДК от таких загрязнителей как железо, медь, цинк, мышьяк, алюминий и др..
Кроме того, в данной технологической схеме не используются пруды-шламонакопители, которые в настоящее время на многих предприятиях Урала превратились в объекты потенциальной угрозы техногенной катастрофы.
Последовательность операций при данном варианте технологической схемы следующая.
Сточные воды из усреднителя подаются в смеситель, куда вводятся известковое молоко и флокулянт (ПАА), после смесителя поддерживается рН обработанной воды в пределах 8,5-9,5. Вода из смесителя поступает в камеру реакции. Камера оборудована фильтросными трубами, через которые подается воздух. Воздух используется как окислитель для перевода двухвалентного железа в трехвалентное. Одновременно за счет подачи воздуха осуществляется интенсивное перемешивание воды, что способствует прохождению реакций нейтрализации и формированию частиц гидроокисей металлов. Вода из камеры реакции поступает в осветлитель-флокулятор.
Осадок из осветлителя периодически сбрасывается в шламоуплотнитель .
Из шламоуплотнителя шлам насосом подается для обезвоживания на специальный фильтр-пресс. Обезвоженный осадок с влажностью 50-70 % вывозится в специальный шламонакопитель на территории предприятия. Его утилизация может быть реализована путем подшихтовки к медному концентрату,который поступает в печь ПЖВ. Фильтрат от пресс-фильтра направляется в усреднитель сточных вод, т.е. в голову процесса.
Вода из отстойника-флокулятора поступает в смеситель, в который дозируется 5% раствор сульфида натрия(или сульфид содержащий реагент) для связывания оставшихся в растворе ионов тяжелых металлов. Для связывания свободных сульфид-ионов в смеситель может дозироваться сульфат двухвалентного железа и флокулянт. Обработанная таким способом вода подается на механический безнапорный открытый фильтр с кварцевой загрузкой. В качестве загрузки используется кварцевый песок фракции –0,8-1,2 мм. Высота фильтрующего слоя -1,20 м. Фильтрованная вода под остаточным напором поступает в пруд-стабилизатор, рассчитанный на пребывание в нем воды не менее пяти суток. В стабилизаторе идет выпадение солей кальция за счет образования карбонатов под воздействием углекислого газа воздуха, а также снижение концентрации сульфатов за счет выпадения гипса и разбавления воды атмосферными осадками.
Пруд-стабилизатор необходим для дополнительного повышения глубины очистки. За время пребывания воды в стабилизаторе под воздействием воздуха произойдет снижение рН, а также произойдет понижение концентрации сульфата кальция до уровня его растворимости при данных условиях (температура, солесодержание).
Так как в настоящее время не разработаны приемлемые по технико-экономическим параметрам методы для очистки сточных вод от сульфатов и хлоридов, то для условий большинства промышленных предприятий Урала использование пруда-стабилизатора будет способствовать снижению концентрации сульфатов в осветленной воде за счет разбавления атмосферными осадками и за счет выпадения гипса.
Осветленную и стабилизированную воду из пруда-стабилизатора с помощью регулируемого водоотводного колодца можно или непосредственно выпустить для сброса в водный объект или осуществить такой сброс через систему ботанических площадок, которые за счет развития высшей растительности могут быть дополнительно очищены от взвеси, ионов, тяжелых металлов и солей кальция и магния. В соответствии с научными разработками ботанические площадки рассчитываются, исходя из условия, что для 1 м3/час сточных вод требуется 120 м2 площади ботанической площадки.
Необходимо отметить , что за счет оптимизации процессов реагентной обработки сточных вод по предлагаемой технологии, а именно:
- поддержание необходимого диапазона величины рН для осаждения гидроксидов тяжелых металлов;
- использование процессов соосаждения ионов тяжелых металлов на гидроксиде трехвалентного железа, фосфате и карбонате кальция;
- введение в оптимальных дозах сульфид-содержащих реагентов в осветленную воду после нейтрализации;
- применение процесса карбонизации путем аэрации воды в прудке-стабилизаторе-
достигается снижение концентрации ингредиентов –загрязнителей в обрабатываемой воде.
Таким образом, сточные воды предприятия, прошедшие очистку по предложенной технологической схеме, будут иметь остаточную концентрацию ионов железа, меди, цинка, алюминия , мышьяка на уровне ПДК для водоемов рыбохозяйственного значения.
5. Разработка технологии и оборудования для очистки ливневых и талых вод с территории промышленных предприятий, городов и населенных пунктов.
Существующие технологии очистки сточных вод дождевой и промышленно-дождевой канализации в той или иной мере имеют следующие недостатки: значительные капитальные и эксплуатационные затраты, большие габариты сооружений и размеры их санитарно-защитных зон, недостаточные эффективность и стабильность процесса очистки, невозможность очистки 100% сточных вод, трудность очистки аккумулирующих емкостей ливненакопителей и отстойников от осадка и плавающих нефтепродуктов, применение малоэффективных кассетных и нерегенерируемых сорбционных фильтров, низкий уровень автоматизации, необходимость использования ручного труда в антисанитарных условиях и постоянного присутствия эксплуатационного персонала.
В разработанной нами технологической схеме в значительной степени решены указанные проблемы.
Принципиальная технологическая схема очистки сточных вод дождевой и промышленно-дождевой канализации.
Блок А: 1 - входная секция, 2 - секция пескоулавливания, 3 - приемный резервуар, 4 - грейфер, 5 - устройство для очистки секции пескоулавливания, 6 – насос
Блок В: - (ливненакопитель): 7 - корпус, 8 - скребковый механизм, 9 - насос для удаления осадка, 10 - устройство для удаления нефтепродуктов, 11 – нефтепродукты, 12 – отвод в водный объект сточной воды после частичной очистки при сверхрасчетном объеме поверхностного стока
Блок С: 13,14 – смесители, 15 - трубопровод реагента «Экозоль-401», 16 - трубопровод флокулянта ВПК-402, 17 - отстойники-флокуляторы (I ступень очистки), 18 - скорые осветлительные фильтры (II ступень очистки), 19 - отвод в водный объект сточной воды после полной очистки расчетного (нормативного) объема поверхностного стока
Снижение капитальных затрат достигается за счет: наземного расположения основных блоков очистных сооружений; круглого односекционного ливненакопителя вместо прямоугольного секционированного; уменьшения объема ливненакопителя за счет исключения объема накопления осадка, достигаемого путем установки надежного механизма очистки от осадка и его откачки насосом; уменьшение объема блока «С» за счет применения компактных отстойников-флокуляторов первой ступени очистки, возможности применения в большинстве случаев одноступенчатой схемы глубокой очистки в блоке «С» на отстойниках-флокуляторах без установки второй ступени – песчаных фильтров.
Снижение эксплуатационных затрат обеспечивается: низкой стоимостью реагентов для очистки воды, простой схемой автоматического управления процессом очистки, уменьшением амортизационных отчислений от капитальных затрат, уменьшением затрат на обслуживание очистных сооружений и ремонты, возможностью применения в большинстве случаев одноступенчатой схемы очистки без доочистки на фильтрах и рядом других факторов.
Уменьшение габаритов очистных сооружений достигается за счет: уменьшения площади ливненакопителя путем увеличения его высоты, исключения секционирования и объема накопления осадка; компактности отстойников-флокуляторов первой ступени очистки; блокировки технологических и вспомогательных элементов очистных сооружений, что приводит также к уменьшению площадей для их размещения, длины автодорог, технологических и энергетических коммуникаций.
Возможность очистки 100% сточных вод обеспечивается путем глубокой очистки до 90% расчетного годового объема поверхностных сточных вод и практически 100% постоянного промышленного стока, а также механической очистки отстаиванием оставшихся 10% сверхрасчетного объема поверхностного стока.
Глубокая очистка от широкого спектра загрязнений и стабильность эффекта очистки сточных вод достигаются за счет применения новой технологии глубокой очистки, основанной на применении высокоэффективного реагента «Экозоль-401» в сочетании с флокулянтом ВПК-402 и проведения процесса очистки в отстойниках-флокуляторах. Они являются наиболее совершенным оборудованием для проведения процессов сорбции, коагуляции, флокуляции и отстаивания в режимах, близких к оптимальным.
Флокулянт ВПК-402 изготавливает НПО «Каустик», г. Стерлитамак.
Реагент «Экозоль-401» производится в г.г. Екатеринбурге и Невьянске.
Реагенты имеют гигиенические сертификаты Госкомсанэпидемнадзора, разрешающий их применение для очистки сточных вод и подготовки питьевой воды.
Простота, надежность и механизация процессов удаления осадка и плавающих нефтепродуктов обеспечивается применением отработанных на практике механизмов и оборудования, учитывающих особенности каждого из этих видов отходов. Так, ливненакопители оборудованы скребковыми механизмами с вертикальным валом и приводом для очистки от осадка, сетчатым маслосборным устройством, центральной шахтой для размещения насосов и перекрытием. Эти технические решения позволяют также исключить вероятность замерзания воды в ливненакопителе и всасывающих линий насосов в периоды года со знакопеременными температурами наружного воздуха.
Возможность отсутствия постоянного обслуживающего персонала достигается за счет автоматизации технологического процесса, сводящегося, главным образом, к включению и отключению насосов, особенно - при одноступенчатой схеме очистки на отстойниках-флокуляторах, целесообразностью обслуживания в ряде случаев персоналом родственных по технологии и близ расположенных объектов – химводоочисток, фильтровальных станций.
Технология глубокой очистки стоков промышленно-дождевой и дождевой канализации внедрена на Уралмашзаводе, МУП «Екатеринбургэнерго» в г. Екатеринбурге и на других объектах.
Результаты очистки по некоторым компонентам сточных вод
на очистных сооружениях УЗТМ, мг/л:
Компоненты после блока «В»
после I ступени
блока «С» после II ступени
блока «С»
Взвешенные вещества 20÷80 5÷10 0,4÷1
Нефтепродукты 1,5÷8 0,15÷0,25
(средн. около 0,2) 0,03÷0,07
(средн. около 0,05)
Ионы тяж.цв.металлов 10-1 10-2÷10-3 10-3
С использованием описанной выше, внедренной на крупных и малых объектах, технологии фирма Эко-Проект разработала по заданию администрации г.Екатеринбурга Концепцию очистки поверхностных сточных вод с территории г.Екатеринбурга. Концепция одобрена Экспертным экологическим советом при администрации и рекомендована к утверждению главой города Екатеринбурга в качестве руководящего документа при разработке Генерального плана города до 2025г., при проектировании, строительстве и эксплуатации системы очистных сооружений.
В Концепции разработаны и обоснованы:
- преимущественное сохранение исторически сложившихся раздельных систем хоз-бытовой и дождевой канализаций города;
- поэтапное снижение поступления в дождевую канализацию промышленных стоков предприятий;
- очистка поверхностного стока предприятий на собственных или городских очистных сооружениях дождевой канализации в зависимости от баланса воды на них, характера основной технологии, масштаба производства и других факторов;
- поочередное строительство на выпусках коллекторов дождевой канализации в р.Исеть основных восьми городских очистных сооружений и пятнадцати насосных станций, оборудованных ливненакопителями для снижения производительности очистных сооружений, насосов, диаметров технологических сетей, электрических нагрузок, капитальных и эксплуатационных затрат;
- дифференцированный подход к определению объемно-расходных характеристик объектов системы на основе обоснования расчетного периода однократного превышения суточного объема дождевого стока;
- глубокая комплексная одноступенчатая реагентная технология очистки основного (нормативного) количества (80÷90%) стоков и частичную механическую очистку остального (до100%) годового количества стоков;
- компактные, полностью закрытые подземные и надземные конструкции очистных сооружений и насосных станций, исключающие негативное воздействие на окружающую среду и позволяющие разместить их в любом районе города;
- требования к качеству глубоко очищенных сточных вод на уровне водных объектов культурно-бытового водопользования с использованием рекомендаций Государственной стратегии использования, восстановления и охраны водных объектов России;
- схема подготовки отходов очистки сточных вод к транспортировке и последующей утилизации в цементной промышленности;
- механизм смешанного финансирования строительства и эксплуатации систем очистки.
На основе решений Концепции разработаны обоснования инвестиций в строительство очистных сооружений для некоторых районов г.Екатеринбурга и намечается выполнение рабочих проектов.
:.6.Новые технологические разработки ,используемые при реконструкции и строительстве новых фильтровальных станций питьевой воды.
В настоящее время в большинстве населенных пунктов с централизованными системами водоснабжения качество питьевой воды не соответствует нормативным требованиям. Причинами этого является техногенное загрязнение водоисточников, устаревшая технология подготовки и стабилизационной обработки воды на фильтровальных станциях, неудовлетворительное техническое и санитарно-гигиеническое состояние водоразводящих сетей, в значительной степени вызванное пер-выми двумя причинами. Использование эффективных систем доочистки индивидуального и коллективного пользования малодоступно для большинства населения и не решает проблему в полной мере, т.к. токсичные, в т.ч. канцерогенные и мутагенные компоненты, поступают из воды в орга-низм человека также и через кожный покров.
Поэтому получение качественной питьевой воды на станциях централизованной водоподго-товки по новым технологиям, учитывающим техногенные загрязнения водоисточников, является важнейшей социальной задачей.
Научно-проектная фирма «ЭКО-ПРОЕКТ» имеет многолетний опыт разработки технологии очистки воды для питьевых целей, проектирования централизованных станций водоподготовки, изготовления водоочистного оборудования, проведения пуско-наладочных работ и сервисного об-служивания.
Примерами таких действующих станций является реконструкция фильтровальной станции «Маяк» г. Полевской, производительностью 40 тыс.м3/сутки для очистки высокоцветной воды с техногенными загрязнениями Свердловского агропромышленного района;корректировка технологии очистки воды В-Выйского водохранилища для питьевого водо-снабжения г. Н-Тагила; проектирование, изготовление и запуск в эксплуатацию новых станций очистки подземных вод от железа и марганца в п. Таежный и г. Советский Ханты-Мансийского автономного округа.Проектированию каж-дой из станций предшествовало изучение состава и технологических свойств исходной воды, что позволило создать работоспособную надежную технологию и минимизировать капитальные и эксплуатационные затраты. Технологии ос-нованы на применении нового поколения водоочистного оборудования: отстойников-флокуляторов, механических фильтров, сгустителей осадка с механическим перемешиванием, простых и эффективных систем автоматизации и контроля, применению как традиционных реагентов, так и разработанных нами в последнее время и не имеющих аналогов в России и за рубежом. При этом отдается предпочтение использованию более простых методов очистки, - безреагентных и реагентных, без применения дорогих и сложных в эксплуатации методов сорбции и озонирования.
Комплексное выполнение работ (кроме строительно-монтажных), - от разработки технологии до пусконаладки и сервисного обслуживания, позволило накапливать опыт, постоянно совершенствовать технологию и оборудование, что повышает ответственность фирмы за получение конечного результата – качественной питьевой воды.
Средняя оценка актуальности тематики: 5 из 5 Средняя оценка содержания статьи: 5 из 5
Информацию прислал: vodnik Для того, чтобы добавить или прочитать статью в журнале, необходимо зарегистрироваться Обсудить статью в форуме
С полными текстами всех статей вы можете ознакомиться на страницах журнала
|
|
26.04.2024
Путин рассказал о роли бизнеса в экологической повестке С 1 сентября 2024 года актуализируются полномочия Роснедр и Минприроды С 1 сентября 2024 г. вносятся изменения в порядок организации и осуществления федерального государственного надзора в области промышленной безопасности
15-17 мая 2024 года XXXIV Экологический форум 27 мая 2024 года Онлайн-семинар «СИЗ: обязательные требования по обеспечению работников и грамотная утилизация» 06 июня 2024 г. Онлайн-семинар «Рекультивация нарушенных земель: нормативно-правовая база, этапы разработки и согласования проекта, технологии и практический опыт»
Контактная информация
РЕДАКЦИЯ Адрес: 105066, Москва, Токмаков пер., д. 16, стр. 2
+7 (499) 267-40-10 E-mail: red@ecoindustry.ru
ПРЯМОЙ ТЕЛЕФОН ОТДЕЛА ПОДПИСКИ: +7 (499) 267-40-10
E-mail: podpiska@vedomost.ru
ОТДЕЛ РЕКЛАМЫ: +7 (499) 267-40-10 +7 (499) 267-40-15
E-mail: reklama@vedomost.ru
ВОПРОСЫ РАБОТЫ ПОРТАЛА: support@ecoindustry.ru
|