Введение к работе
Актуальность. Охрана и рациональное использование водных ре-їурсов - задача большой народнохозяйственной важности. Самую серьезную роль в ухудшении работы городских сооружений биологической очистки сточных вод и санитарного состояния водоемов играют неочищенные или недостаточно очищенные производственные сточные воды, в том числе и предприятий текстильной промышленности.
Красильно-отделочных предприятий текстильной промышленности в России насчитывается более 100, кавдое из которых сбрасывает в водоотводящую сеть или непосредственно в водоемы от 100 до 5000 м3 производственных сточных вод в сутки; при этом доля неочищенных и недостаточно очищенных сточных вод составляет около 40#. Актуальна проблема очистки сточных вод текстильных предприятий и для Сирии, где значительное число фабрик - от небольших частных до крупных государственных - сбрасывают производственные сточные воды в городскую водоотводящую сеть и в водоемы практически без очистки.
Сточные воды предприятий текстильной промышленности, особенно имеющих в своем составе цеха крашения, отличаются большим разнообразием по составу. Основными загрязняющими компонентами являются примеси сырья, красители, вспомогательные химические реагенты и отделочные препараты, используемые в технологических процессах крашения и отделки волокна, пряжи а тканей. В сточные воды тонкосуконных фабрик поступают различного вида красители, органические и неорганические кислоты, щелочи, соли, тяжелые металлы, моющие средства, поверхностно-активные вещества, нефтепродукты, масла и пр.
Сточные воды суконных и тонкосуконных фабрик отличаются высокой концентрацией загрязнений и колебанием их состава в течение суток и по дням недели. Вопросам очистки сточных вод шерсте-перерабатывающих фабрик посвящено значительное число исследовательских работ. В то асе время количество реализованных разработок по оборотным системам водообеспечения невелико. Практически отсутствуют данные по утилизации осадка, флотошлама и других компонентов, извлекаемых из сточных вод; работы не вышли за рамки лабораторных испытаний и предварительных рекомендаций. Этим двум самым актуальным вопросам очистки сточных вод тонкосуконных предприятий в основном и посвящена настоящая диссертационная работа.
Целью диссертационной работы являлось комплексное решение проблемы сокращения водопотребления на тонкосуконных краскльно-отделочных фабриках путем создания технологических схем обработки производственных сточных вод, позволяющих повторно использовать отработавшие сточные воды в основных технологических процессах изготовления тканей, а извлекаемые из сточных вод компоненты утилизировать. В качестве объекта исследований была выбрана Московская тонкосуконная фабрика "Освобожденный труд".
Для достижения поставленной цели необходимо было решить еле дующие задачи:
изучить состав сточных вод и динамику его изменения в течение суток от отдельных технологических операций к аппаратов в красильном и отделочном цехах;
исследовать возможность повторного использования отработавших сточных вод;
исследовать различные методы локальной очистки отработавших производственных сточных вод;
разработать технологическую схему локальной очистки сточных вод и повторного кх использования в красильном и отделочном цехах тонкосуконной фабрики;
оценить возможность утилизации извлекаемых из сточных вод компонентов: шерсти, пеноконденсата, флотошлама и осадков;
составить рекомендации на проектирование локальных очистных сооружений и поэтапное внедрение оборотной системы водообес-печения тонкосуконной фабрики;
дать экологическую оценку разработанной технологической схеме очистки сточных вод тонкосуконной фабрики и организации производства по утилизации компонентов, извлекаемых из сточных вод.
Научная новизна работы состоит в следующем:
получены зависимости пенообразования при флотации сточных вод тонкосуконной фабрики и водных растворов поверхностно-активных веществ;
изучены процессы гашения и самогашения (распада) пен, динамики образования пеноконденсата;
получены зависимости эффективности снижения органических загрязнений сточных вод (по ХПК и ЕПК5) от продолжительности флотации; ' ':
изучены процессы эффективности осветления сточных вод тонкосуконной фабрики при обработке юс минеральными коагулянтами и флокулянтами (полиакриламид, праестол-2515) с предварительной флотацией и без нее; определены оптимальные дозы коагулянтов и флокулянтов;
получены кинетические кривые уплотнения осадка при обработке сточных вод минеральными коагулянтами с добавкой флокулянта праестол-2515.
Практическая значимость и внедрение результатов работы;
определены состав, свойства, режимы водоотведения отработавших сточных вод от технологических операций и аппаратов по крашению волокна и отделки тканей тонкосуконной фабрики;
составлен баланс водопотребления и водоотведения по всем технологическим операциям и аппаратам в красильном и отделочном цехах тонкосуконной фабрики;
разработана технологическая схема очистки и повторного использования до 8С$ отработавших сточных вод тонкосуконной фабрики;
разработана технология утилизации компонентов, извлекаемых из сточных вод, с использованием их в процессе крашения шерстяного волокна и изготовления строительных материалов.
Проверка результатов работы осуществлялась в лабораторных, полупроизводственных и производственных условиях на реальных сточных водах Московской тонкосуконной фабрики "Освобонденный труд". Результаты исследований использованы для разработки проекта очистных сооружений тонкосуконной фабрики и организации производства теплоизоляционных строительных материалов. Поэтапная реализация результатов работы по строительству локальных очистных сооружений даст экономи около I млрд. руб. в год (в ценах на конец 1994 г.).
Апробация работы и публикации. Материалы, изложенные в диссертационной работе, были доложены: на расширенном заседании кафедры водоотведения МГСУ, апрель 1996 г.; на Международном конгрессе "Вода: экология и технология", Москва, сентябрь 1994 г.; на Международном симпозиуме "Экологическое строительство и образование", Москва, октябрь 1994 г. По теме диссертации опубликовано 3 печатных работы.
На защиту выносятся:
- результаты лабораторных и полупроизводственных исследова
ний, по очистке сточных вод тонкосуконной фабрики;
результаты производственных испытаний по повторному использованию отработавших сточных вод в красильном и отделочном цехах тонкосуконной фабрики;
технологическая схема очистки и повторного использования отработавших сточных вод тонкосуконной фабрики с утилизацией изі лекаемых компонентов;
результаты исследований и рекомендации по утилизации извлекаемых компонентов из сточных вод: шерсти, пеноконденсата, флотошлама и осадков.
Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, общих выводов, списка литературы и приложения. Работа изложена на 184 страницах, в том числе 117 странш текста; содержит 24 рисунка, 23 таблицы, 10 приложений на 26 страницах. Список использованной литературы включает 90 наименований.
Работа выполнена в Московском государственном строительном университете, в лаборатории фирмы "Кубост" и на Московской тонкосуконной фабрике "Освобожденный труд".