Введение к работе
Актуальность. Наиболее радикальным решением проблемы охраны окружающей среда является создание безотходных и малоотходные технологий. Добиться сокращения сброса в водные объекты загрязняющих веществ с промышленными сточными водами и значительного сокращения водолотребления пресной воды можно только за счет внедрения на предприятиях оборотных систем. Как показал анализ, оборотные системы условно чистых вод успешно рабогавт на многих промышленных предприятиях, в то же время оборотные системы других категорий сточных вод практически отсутствуют из-за высокого остаточного содержания в очищенной воде нефтепродуктов и механических примесей. Недостаточно очищенные стоки обычно сбрасываются на городские биологические очистные сооружения или в открытый водоем, причиняя большой экологический ущерб. В связи с этим, с экономической и экологической точек зрения, проблема разработки технологических схем очистки и подготовки сточных вод для их повторного использования весьма актуальна.
Актуальность проблемы очистки маслосодержащих сточных вод подтверадается также и тем, что из общего объема сто-лов (17-23 млн.м год), формируемых на предприятиях подшипниковой промышленности, около половины составляют именно эти стоки.
Работа выполнялась по плану важнейших НИР Минвуза Российской Федерации по. программе "Человек и окружающая среда" О&ГР 01860043642).
Цель и задачи работы. Целью диссертационной работы является совершенствование существующих и разработка ноеых
технологических схем очистки и подготовки маслосодержащих сточных вод машиностроительных предприятий для их повторного использования.
Для достижения поставленной цели автором решались следующие задачи:
изучение условии формирования различных категорий маслосодержащих сточных вод в оценка эффективности использования существующих методов ж технологических схем их очистки;
выявление основных критериев оценки компонентного состава и специфических свойств различных категорий маслосодержащих сточных вод и разработка на этой основе рациональных методов и схем их локальной очистки -с учетом требований, предъявляемых к воде для повторного использования;
изучение изменения состава очищаемой воды в условиях ее многократного использования и возможности применения в различных технологических операциях;
изучение процесса коалэсценции эмульгированных масел при очистке сточных вод на коалесцирувщих фильтрах и разработка математической модели коалесцеяции;
разработка и реализация новых Солее эффективных методов и устройств очистки и доочистки маслосодержащих сточных вод;
-разработка новых методов и технологических схем обезвоживания и переработки осадков, образующихся при очистке маслосодержащих стоков.
Научная новизна работы состоит в следующем:
- разработана методика дифференциальной оценки коли
чественного содержания и качественного состояния нефтепро
дуктов в сточных водах, позволяющая выбирать наиболее ра-
циональные способы очистки маслосодержащих сточных вод;
проведены сопоставительные исследования эффективности методов очистки маслосодаржащих стоков различного типа в зависимости от дисперсного состава, количественного содержания, агрегагивнои и кинетической устойчивости-находящихся в них частиц нефтепродуктов;
разработана математическая модель коалесценши агре-гативно неустойчивых- частиц масла в воде;
впервые исследован коагулянт фосфат алюминия для до-очистки общего стока завода и определено ето влияние на химический состав и коррозионные свойства очищаемой воды;
изучено изменение химического состава и свойств воды в условиях ее многократного использования и очистки;
проведены исследования и получены положительные результаты по повторному использованию доочищенного стока машиностроительного завода в технологических процессах и при подпитке оборотных систем чистого цикла;
разработан новый способ очистки сточных вод и концентрирования суспензий с использованием капиллярного эффекта;
выявлены количественные зависимости и определены оптимальные условия осуществления способа капиллярного фильтрования, предложены технические решения по его реализации при очистке сточных вод;
предложена новая технология термообработки и утилизации осадков, полученных при очистке маслосодержащих стоков с добавкой строительного щебня, позволяющая с меньшими теплозагратами производить их переработку;
на уровне изобретения разработаны устройства по очистке сточных вод (А.с. І42695І, А.сЛ535584, А.с. 1546434, А.с. І553І66, А.с. 1667895), вошедшие в качестве
оборудования в предлояекные схемы очистки.
Практическая ценность и реализация работы. На основании проведенных исследований разработаны и внедрены в производство технологии очистки и доочистки маслосодержащих сточных вод различных категорий, в том числе:
разработана и принята к реализации на заводах ПО ГПЗ-4, ГПЗ-9, "Пластик" реагентная схема доочистки общего стока;
разработана и принята к реализации на заводах ПО ГПЗ-4 и ГГО-9 локальная схема беэреагентной очистки маслосодержащих галтовочных стоков;
разработана и внедрена на заводе КНПО "Труд" технология очистки маслосодержащих щелочных растворов;
разработана и внедрена на заводе ШШ технология регенерации отработанных моющих растворов.
Разработанные технологии переданы проектным организациям ГШРОПОДдаШИК.ПРОЫСЛТОШРОЖТ, производственной фирме "Вариант" и включены в рабочие проекты при строительстве очистных сооружений. Внедрение на заводах ШШО "Труд" и КШШІ технологий очистки маслосодержащих щелочных растворов и регенерации отработанных мовдих растворов позволило получить в пенах 199I года годовой экономический эффект соответственно 38,3 и 11,9 тыс.руб. Ожидаемая экономическая эффективность от реализации предложенных схем очистки и до-очистки стоков на указанных предприятиях в сумме составит более 400 тыс .руб.
Апробация работы. Основные результаты и вывода диссертации доложены и обсуждены на научно-технических конференциях Самарского архитектурно-строительного института (г.Куйбышев 1986, І988-І99І гг.), науч.-техн.конф. молодых
ученых и специалистов Минстройматериалов СССР и Минвуза РСФСР "Актуальные проблемы строительства",(г.Воронеж, 1987 г.), Всесоюзной науч.-техн. конф. "Технология очистки воды и создание водооборотных систем" (г.Одесса, 1989 г.), регион.конф. "Экологические проблемы рационального использования и охраны водных ресурсов северо-запада европейской части РСФСР",(г.Вологда, 1990 г.), международной конф. "Вклад молодых ученых при реиении экологических проблем", (Болгария, г.Врац, 1990 г.).
Публикации. По результатам проведенных исследований опубликовано 15 работ, получено 6 авторских свидетельств и 2 положительных решения на изобретение.
Объем диссертации. Диссертация объемом 144 страницы машинописного текста состоит из введения, 6 глав, заключения, списка литературы (190 наименований) и 9 приложений. Содержит 43 рисунка и 42 таблицы.