Вода Magazine - Поиск оптимальных методов очистки промышленных стоков производства линолеума от красителей

Поиск оптимальных методов очистки промышленных стоков производства линолеума от красителей

УДК 628.3

Цель работы состоит в разработке процесса очистки сточных вод от красителей на основе существующих методов и проведенных исследований. Для определения основных характеристик промышленных стоков производится отбор проб и анализ по необходимым показателям. В статье представлены экспериментальные данные по обработке промышленных стоков производства линолеума тремя видами реагентов, полученные в лаборатории кафедры водоснабжения и водоотведения СГТУ АСИ. На основе проведенных экспериментальных исследований авторами получена уточненная доза реагента для очистки сточной воды. Также определен наиболее эффективный и экономически целесообразный вид реагента из трех используемых.

Ключевые слова: красители, очистка от красителей, промышленные стоки, реагентная обработка.

Число марок синтетических красителей, выпускаемых анилинокрасочной промышленностью, исчисляется сотнями. Такое многообразие красителей вызвало необходимость создания их классификации. Существуют две системы классификации красителей: химическая и техническая.

Химическая классификация объединяет красители в отдельные классы по сходству строения молекул, методам получения и химическим свойствам.

По технической классификации красители подразделяют на следующие группы: красители для природных волокон, красители для синтетически волокон и красители, используемые в нетекстильных отраслях промышленности (в производстве кожи, меха, резины, лакокрасочных материалов, пластмасс и др.). Указанные группы делятся на классы (таблица 1).

Способов удаления красителей из промышленных стоков насчитывается огромное множество. Это объясняется тем, что каждое конкретное предприятие само определяет для себя наиболее выгодную и удобную схему очистки.

Исследования проводились на основе метода коагуляции. Вода для эксперимента использовалась с предприятия по производству линолеума. Исследуемую сточную воду наливали в сосуды (цилиндры) емкостью 500 мл. Далее в исследуемую воду добавляли коагулянт с принятой дозой. После добавления коагулянта производилось быстрое перемешивание воды в течение 30 сек. Далее сосуды оставляли в покое на 24 часа, наблюдая за образованием и осаждением хлопьев. В конце опыта из каждого сосуда отбирали пробу воды из верхнего слоя, не взмучивая осадок [7].

Коагулянт использовался трех видов [11]:
- хлорид железа - FeCl3;
- сульфат железа - Fe2SO4;
- сульфат алюминия - Al.

Уровень кислотности воды, очищаемой от загрязнений, представляющих собой взвешенную фазу, является одним из основных параметров, определяющих прохождение процесса коагуляции [4].

Для обеспечения оптимального процесса коагуляции необходимо накопление в водной среде определенного количества частиц гидрооксида полиметалла, образующегося при гидролизе коагулянта, являющегося оптимальным для формирования хлопьевидного осадка с хорошей способностью к осаждению. То есть изменение кислотности среды должно быть таким, чтобы оно могло соответствовать критической концентрации накопления частиц твердой фазы.

Выполнить нормативные требования по качеству очищенной промывной воды можно путем разбавления ее хозяйственно-бытовыми сточными водами или очищенными поверхностными сточными водами (дождевыми и талыми), последние в настоящее время используются для производственных нужд или сбрасываются в р. Чёрновка в случае избыточного поступления (таблица 5.2).

Концентрацию компонента после смешивания двух потоков воды или количество воды, необходимое для доведения концентрации до заданного значения, можно определить по формуле
С1 х Q1+ C2xQ2 = C3xQ3,
где C1, C2, C3 - концентрации компонента соответственно в очищенной промывной воде; в воде, используемой для разбавления; в объединенном потоке;
Q1, Q2, Q3 - расход соответственно очищенной промывной воды; воды, используемой для разбавления; объединенного потока.
Расход очищенных промывных вод составляет 40 м3/мес., 1,82 м3/сут., хозяйственно-бытовых - 1500 м3/мес., 68 м3/сут., поверхностных сточных вод - 92547 м3/год, 253,6 м3/сут.

Результаты расчетов в сравнении с нормативными требованиями представлены в таблице 5.3.

При гидролизе коагулянтов кислотного происхождения в зависимости от уровня рН водной среды возможно два варианта течения процесса коагуляции.

В случае если рН исходной воды больше, чем оптимальное, то при увеличении дозы коагулянта критическое значении концентрации твердой фазы достигается раньше, чем достигается понижение значения рН водной среды до значений, оптимальных для процесса коагуляции, из-за чего может либо потребоваться введение его дополнительной дозы, либо подкисление обрабатываемой водной среды. Во втором случае, если оптимальное значение рН среды достигается раньше, чем образуется необходимое критическое количество твердой фазы, необходимо подщелачивание водной среды. При этом доза щелочи определяется с учетом буферности исходного водного раствора.

В качестве коагулянта использовался 40% раствор хлорида железа (FeCl3) - таблица 2. Водородный показатель 40% раствора хлорида железа составлял 1,2 ед. pH. Были приняты следующие дозы коагулянта: 0,5; 1; 2; 4; 6 мг/л или 1,25; 2,5; 5; 10; 15 мл.

В качестве второго коагулянта использовался 40% раствор сульфата железа (FSO4) - таблица 3. Были приняты следующие дозы коагулянта: 0,5; 1; 2; 4; 6 мг/л или 1,25; 2,5; 5; 10; 15 мл. Также добавлялся раствор 5% известкового молока (Са(ОН)2). Были приняты следующие дозы: 1; 2; 4; 6 мг/л или 2,5; 5; 10; 15 мл.

В качестве третьего коагулянта использовался 40% раствор сульфата алюминия (Al2(SO4)3) - таблица 4. Были приняты следующие дозы коагулянта 0,5; 1; 2; 4; 6 мг/л или 1,25; 2,5; 5; 10; 15 мл.

На основе приведенных данных можно сделать вывод, что наиболее эффективным и экономически выгодным считается коагулянт сульфат алюминия - Al2(SO4)3.

Промывная вода после очистки от компонентов акриловой краски по ряду показателей (сухой остаток, хлориды, сульфаты) не удовлетворяет требованиям ни МУП «Водоканал» г. Отрадный (Самарская область) на сброс в систему бытовой канализации, ни Росприроднадзора на сброс в р. Чёрновка (таблица 5.1).

При варианте 1 очищенные промывные воды равномерно в течение смены направляются в заводскую хозяйственно-фекальную канализационную сеть. Контроль концентрации загрязнений производится в канализационной насосной станции.

При варианте 2 очищенные промывные воды смешиваются с очищенными поверхностными сточными водами и равномерно в течение смены направляются в заводскую хозяйственно-фекальную канализационную сеть. Контроль концентрации загрязнений производится в канализационной насосной станции.

При варианте 3 очищенные промывные воды накапливаются в течение месяца, смешиваются с очищенными поверхностными сточными водами в требуемой пропорции (расчет представлен на семидневный запас) и равномерно в течение смены сбрасываются в р. Чёрновка. Контроль концентрации загрязнений производится на выпуске в р. Чёрновка.

Литература:
1. Кичигин, В.И. Основы моделирования и оптимизации территориальных систем водоотведения / В.И. Кичигин; Самарск. гос. арх.-строит. академия, 2002. - 339 с.
2. Кичигин, В.И. Водоотводящие системы промышленных предприятий: учебно-справочное пособие / В.И. Кичигин; Самарск. гос. арх-строит. ун-т. - Самара, 2004. - 504 с.
3. Кичигин В.И., Атанов Н.А., Чистяков Н.Е. Принципы устройства оборотных и бессточных систем водного хозяйства промышленных предприятий (ПП) // Градострои- тельство и архитектура. 2011. № 2. С. 62-71.
4. Кичигин, В.И. Агрегация загрязнений воды коагуляцией: учебное пособие / В.И. Кичигин. - М.: Изд-во АСВ, 1994. - 100 с.
5. Краснобородько И.Г. /Деструктивная очистка сточных вод от красителей. - Л., Хи- мия, 1988. - 192с.
6. Михеев В.В./Химия красителей и крашения. - Казань: Изд-во Казан. гос. технол. ун-та, 2009. - 81 с.
7. Нечаев И.А. / Коагуляционно-флокуляционная очистка сточных вод от водорастворимых красителей // Водоснабжение и санитарная техника. -2009. - №5.-С.65-68.
8. Носова Е.Г., Стрелков А.К., Теплых С.Ю. Очистка стоков меховых производств // Схемы и методы удаления хрома из сточных вод: монография. - 2013.
9. Рекомендации по проектированию водоснабжения и канализации цехов гальванопокрытий. Б3-79. - М.: СантехНИИпроект Госстроя СССР, 1992. - 168 с.
10. Теплых С.Ю., Носова Е.Г. Очистка промышленных сточных вод меховой фирмы // Государство и архитектура. 2012. № 2 (6). С. 63-66.
11. Штондина В.С., Фомичева Е.В./Коагулянты для очистки краскосодержащих сточных вод окрасочных производств// Водоснабжение и санитарная техника. 2001.-
№5.С. 33-35.
12. Яковлев С.В., Ласков Ю.М./Очистка сточных вод предприятий легкой промышленности. М.: Изд-во литературы по строительству, 1972. - 112с.

 

The search for the optimal methods of industrial wastewater treatment linoleum production of dyes

The aim of this work is the development of process wastewater from dyes, based on existing methods and studies. Methods: to determine the basic characteristics of industrial wastewater, sampling and analysis for required param8 eters. The paper presents experimental data on the processing of industrial wastes of linoleum production by three types of reagents, obtained in the laboratory of the Department of water supply and sanitation SGTU ASI. On the basis of experimental studies the authors have obtained a refined dose of reagent for wastewater treatment. Also deter8 mined the most efficient and cost8effective type of reagent used of the three.

Keywords: dyes, removal of dyes, industrial effluents, chemical treatment.

Tarakanov Dmitry Ivanovich, Ph.D. (Engineering), associate Professor of the Department of water supply and sanitation,

Fesenko Tatyana Pavlovna, graduate student, Department of water supply and sanitation. Institute of architecture and construction, Samara state technical University. 443100, Russia, Samara, Molodogvardeyskaya str., 194, SGTU ASI. E-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

 

Журнал «Вода Magazine», №5 (117) 2017 г.

 

Просмотров: 2097
Новости
От первого лица
Генеральный директор ГК "Элма-Астерион" Анастасия Григорьева:
«Самодостаточность России в оборудовании для ВКХ может быть реализована при наличии полной цепочки производства»
ГК «Элма-Астерион» является заметным игроком на рынке насосного и перемешивающего оборудования для работы с коррозионно-активными жидкостями, включая очистку сточных вод. Причем компания -...
Компании
28.03.2024
Директором МУП «Астрводоканал» назначен Кирилл Житерев
Распоряжением главы муниципального образования «Городской округ город Астрахань» Олега...
28.03.2024
МУП «Новгородский водоканал» преобразуют в 2024 году в акционерное общество
На состоявшемся 26 марта заседании Думы Великого Новгорода было принято решение о завершении в...
28.03.2024
Актуализирована схема водоснабжения и водоотведения г. Нового Уренгоя
ООО «Невская Энергетика» (г. Санкт-Петербург) выполнило работы по актуализации схемы водоснабжения...
Проекты
Новые статьи
Выставки/Конференции