Очистка и утилизация сбросов

Производственные сточные воды образуются в результате использования воды в технологических процессах. Сточные воды предприятий электронной промышленности содержат механические примеси, маслопродукты, кислоты, щелочи и тяжелые металлы.

Наибольшую опасность представляют травильные и гальванические растворы, содержащие тяжелые металлы (Zп, Ni, Сn, Сг3+, Мn, Сd, Рb) в виде ионов или сложных комплексных соединений с неорганическими и органическими веществами, что затрудняет процесс их определения в составе сточных вод, а также удаления в процессе очистки.

Тяжелые металлы выделены решением Европейской экономической комиссии ООН в хрупну наиболее опасных (и, следовательно, приоритетных для целей наблюдения, контроля и регулирования) элементов. Индивидуальная потребность организма в тяжелых металлах очень мала, а поступление из внешней среды избыточных их количеств приводит к различного рода токсическим эффектам. Тяжелые металлы и мышьяк распределяются и депонируются в течение нескольких месяцев практически во всех органах. Эти вещества накапливаются в высоких концентрациях и длительно остаются в почках и печени. Токсичность металлов возрастает с увеличением их атомного веса, зависит от способности к диссоциации их комплексов с белками, от растворимости соединений в воде и липидах. Летальность при отравлении тяжелыми металлами при современных методах лечения равна 15-19%.

При попадании промышленных стоков, содержащих тяжелые металлы, в городскую сеть и дальнейшем их поступлении па очистные сооружения важно, чтобы их содержание не превышало ПДК, так как эффективность удаления металлов на очистных сооружениях в среднем составляет 75-85%.

В качестве примера приведем результаты мониторинга состава и концентрации тяжелых металлов в промстоках г. Зеленограда, основной отраслью которого является электронная промышленность. Исследования показали, что в сравнении с другими отраслевыми группами территориально-производственного комплекса (ТПК) основной вклад в загрязнение сточных вод по РЬ, Си вносят предприятия электронной промышленности. Наблюдается систематическое превышение концентраций РЬ (до 1,7 ПДК), а также периодически многократное превышение ПДК Сг +и Со! в сточных водах отдельных предприятий. Средние расчетные значения содержания металлов в промстоках ТПК г. Зеленограда представлены в табл. 9.7.

Таблица 9.7. Результаты средних расчетных значений содержания металлов в промстоках различных групп предприятий г. Зеленограда

Результаты средних расчетных значений содержания металлов в промстоках различных групп предприятий г. Зеленограда

Все предприятия города, осуществляющие водоотведение в городскую канализационную сеть на основании "разрешения на сброс", контролируются базовой лабораторией IIУ "Зеленоградводоканал". Городские сточные воды поступают на станцию аэрации биологической очистки с системой доочистки и УФ-обеззараживанием. Технология очистки сточных вод предусматривает механическую и полную биологическую очистку с дефосфацией, нитри- и денитрификацией, доочистку на песчаных фильтрах и УФ-обеззараживание [9].

Почти все применяемые в настоящее время технологии по переработке и утилизации отработанных травильных растворов (OTP) малоэффективны и полностью не решают проблему утилизации таких отходов. Многие продукты, получаемые при переработке и нейтрализации OTP, не находят промышленного применения и накапливаются в шламохранилищах. На большинстве предприятий OTP нейтрализуются известковым молоком, а получаемые гипсосодержащие шламы не находят широкого применения.

Неудовлетворительная переработка OTP металлов приводит не только к накоплению отходов, но и к высоким сбросам токсичных веществ в водоемы. Применение для нейтрализации OTP растворов травления металлов известкового молока не обеспечивает получение нерастворимых соединений или труднорастворимых продуктов, что приводит к растворению их в водоемах.

Поэтому целесообразно для повышения эффективности работы очистных сооружений предприятий не допускать смешения OTP перед их нейтрализацией и применять реагенты в зависимости от химического состава OTP и получаемых продуктов, проводя индивидуальную обработку каждого. Однако и раздельная нейтрализация известковым молоком каждого из указанных выше отходов не всегда обеспечивает достаточную эффективность процесса. Например, применение известкового молока для нейтрализации сернокислых OTP приводит к образованию гипсосодержащих шламов, которые имеют примеси железа и других металлов и не находят практического применения.

В то же время применение для нейтрализации таких растворов каустического магнезита обеспечивает получение вяжущих, пригодных для производства огнеупорных материалов и изделий.

Для нейтрализации азотнокислых OTP наиболее эффективно применение раствора аммиака, что позволяет выпускать пигменты высокого качества и различных цветов.

OTP металлов улучшают эффективность шлакоблочной смеси, а также снижают энергоемкость процесса размола клинкера при его добавке к смеси.

Отработанные гальванические растворы (ОГР) имеют сложный химический состав, что усложняет их утилизацию.

Однако в настоящее время известны и широко применяются эффективные технологии переработки ОГР.

Так, существует способ очистки ОГР сорбцией ценных элементов опокой или карбонатом и бисульфатом натрия, взятыми в равных соотношениях.

Фосфатное вяжущее возможно получать из ОГР путем обработки их ортофосфорной кислотой с добавкой шлама химического травления металлов и формалина или с добавкой гидроксида алюминия или магния, а с добавкой гипса - вяжущего с замедленным сроком схватывания.

Комплексное связующее возможно получать из смеси отработанного электролита, ортофосфорной кислоты, ионов хрома и никеля и серной кислоты.

Шламы очистки сточных вод гальванических производств с глиной и шамотом повышают морозостойкость керамических материалов. Также в зависимости от их состава шламы можно использовать для получения стекла (с повышенным содержанием оксида железа), как добавки к цементам (с повышенным содержанием оксидов кремния, кальция, алюминия и железа) и сырьевой смеси (с повышенным содержанием оксидов кремния, кальция, алюминия и хрома).

Значительное количество продуктов нейтрализации кислых отработанных растворов может быть использовано для получения различных строительных материалов и изделий: строительных изделий с низким коэффициентом теплопроводности, гидратационного портландцементного клинкера, а также сульфатостойкого вяжущего в смеси с портландцементом и пылью ферросилиция.

Из шляхов гальванических производств можно получать ферриты кальция, которые по антикоррозийным свойствам превосходят силикохроматы свинца.

Из осадков электрохимической очистки сточных вод гальванических производств также можно получать коричневые пигменты при добавке к сырью восстановителя (тонкодисперсного алюминия или железа) или бумажных отходов.

Для утилизации различных растворов (сернокислых, фенольных и т.д.) применяются и биохимические способы. Осадок после такой очистки может быть использован для получения сплавов, огнеупоров, вяжущих веществ, пигментов и других неорганических материалов.

Сточные воды после отделения от них осадка в зависимости от назначения используются в оборотном цикле и при необходимости подвергаются обеззараживанию озоном.

Получение указанных продуктов из осадков затруднительно. Наиболее эффективна технология обработки отработанных гальванических растворов отходами более активных металлов, а выпадающие в осадок менее активные металлы или их оксиды отделяются от раствора.

Учитывая показатели ряда напряжения металлов, можно перерабатывать практически все ОГР, предварительно выделяя более ценные металлы, находящиеся в отработанных растворах, с последующим применением других технологий, в том числе и биохимических [4].

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ     След >