Замкнутый водооборот гальванического производства

Очистка промывных вод гальванического производства

ГК «Транснациональный Экологический Проект» особое значение уделяет системам замкнутого водооборота промышленных предприятий. Осуществляется проектирование и строительство современных очистных сооружений гальванического производства с полным и частичным 60-90% возвратом воды на повторное использование, а также реконструкция и модернизация действующих промышленных очистных сооружений.

В соответствии с видами сточных вод промышленных предприятий очистные сооружения могут быть общезаводскими, когда все сточные воды транспортируются по единой сети, и раздельными, когда для каждого потока устраивается отдельная система замкнутого водооборота.

На практике общезаводские очистные сооружения встречаются нечасто, главным образом на небольших предприятиях, имеющих малозагрязненные производственные сточные воды. В основном применяют раздельные или различные комбинированные системы очистки воды, где объединение или разделение сточных вод обусловлено целым рядом конкретных факторов: характером загрязненности сточных вод; необходимой степенью очистки их перед сбросом в водоемы или городские коллекторы; выбором рациональной технологии очистки от взвешенных веществ, ионов тяжелых металлов, нефтепродуктов, масел, поверхностно-активных веществ.

Скачать опросный лист — Очистные сооружения

Рис.1. Система (P&ID) замкнутого водооборота гальванического производства с оборотным водоснабжением (DIN A2+ для печати)

Кислотно-щелочные промывные воды гальванического производства поступают в приямок П1 с пластиковой футеровкой. Из П1 сточные воды насосом Н1 подаются в накопительную емкость КЩ промывных вод Е1. Хромсодержащие (Cr⁶⁺) промывные воды поступают в приямок П2. Из П2 хромсодержащие сточные воды насосом Н6 перекачиваются в накопитель-усреднитель Е1. Отработанные концентрированные растворы электролитов обрабатываются на вакуум-выпарной установке либо сдаются на утилизацию.

Из накопителя Е1 хромсодержащие сточные воды подаются насосом Н2 на мембранную установку обратного осмоса УОО1. В состав УОО1 входят: рама и корпуса мембран из нержавеющей стали, насос высокого давления (25 бар), циркуляционный насос, емкость для химической мойки мембран и дозирования антискаланта, щит управления с пневматическими клапанами и частотными преобразованиями на контроллере ПЛК OWEN. Расход концентрата составляет ориентировочно 25% от исходного потока, зависит от исходного солесодержания и легко регулируется заданием в контроллере, а также по показателям датчиков электропроводности. Концентрат обратного осмоса поступает под остаточным давлением в накопитель Е3. Фильтрат (пермеат) поступает в накопитель Е2.

Очитка мембран и CIP-мойка комплекса УОО1 проводится в автоматичном режиме в течение 1 часа один раз в 24 часа, раствором реагентов, поставляемым нашей группой компаний. Использование оригинальных реагентов обеспечивает долгосрочную работу обратноосмотических мембран, при этом срок службы RO мембран составляет от 1 до 2 лет.

Фильтрат, соответствующей воде категории 2 ГОСТ 9.314, из Е2 насосом Н3 подается в системы оборотного водоснабжения гальваническое производство. Также фильтрат используется для приготовления моющего раствора автоматизированной системы CIP (Clean in place) мембранной установки УОО1.

Концентрат из Е3 насосом Н4 подается в реактор восстановления шестивалентного хрома Р1, оснащенный мешалкой М1 и датчиками pH/RX. Рабочий раствор серной кислоты из Д2 дозируется насосом НД5 в Р1 с целью корректировки pH = 2,5. Рабочий раствор тиосульфата натрия из Д4 дозируется насосом НД4 в Р1 с целью полного восстановления шестивалентного хрома Cr⁶⁺ → Cr³⁺. Очистка сточных вод гальванического производства от шестивалентного хрома притекает нацело.

При реализации системы замкнутого водооборота — оборотного водоснабжения гальванического производства. Из реактора Р1 сточные воды не содержащие ионов Cr⁶⁺ перекачиваются насосом в реактор с коническим днищем Р2, оснащенный мешалкой М2 и анализатором жидкости Etatron. Рабочий раствор гидроксида натрия из Д1 дозируется насосом НД1 в Р2 с целью корректировки pH = 7,3-7,5 во избежание коррозии камеры кипения и теплообменников выпарного аппарата ВВУ1, выполненных и нержавеющей стали SAF2507 и AISI316. Из реактора Р2 солесодержащая сточная вода перекачивается насосом H5 в накопительную емкость Е4.

Из накопителя Е4 солесодержащая сточная вода под вакуумом поступает в ВВУ1 и в зависимости от типа установки и солесодержания может быть сконцентрирована в 100-125 раз для сдачи на утилизацию 1м³ солевого концентрата в месяц. Либо при использовании выпарного аппарата с кристаллизатором солей, гальванический сток упаривается до кристаллических солей и вывозится на полигон ТПО в качестве твердого промышленного отхода. Дистиллят из вакуум-выпарной установки подается встроенным в аппарат насосом в накопитель Е2 воды 2 кат. ГОСТ9.314 с целью оборотного водоснабжения гальванического производства.

При реализации частичного оборотного водоснабжения гальванического производства (от 75 до 90%) без выпарного аппарата. В коническом днище Р2 происходит осаждение дисперсных веществ. Периодически сточная вода с осадком гидроксидов тяжелых металлов пневматическим насосом НП1 подается на камерный фильтр-пресс ФП1 с целью обезвоживания. Обезвоженный шлам (не более 65% влажности после подсыхания в помещении для хранения твердых отходов) сдается на утилизацию региональным предприятиям по переработке твердых отходов. Осветленная вода, содержащая только растворимые соли (хлориды, сульфаты, нитраты) поступает на сброс в городскую канализацию либо вывозится ассенизаторной машиной.

Главная особенность мембранных установок проектируемых ГК «Транснациональный Экологический Проект» — возможность получения при различном физико-химическом составе промывных вод гальванического производства (солесодержание не более 2 г/л), оборотной воды кат. 2 по ГОСТ 9.314 с целью возврата в гальванический цех. Мембранные установки нанофильтрации и обратного осмоса дают возможность в автоматическом режиме регулировать требуемый физико-химический состав пермеата.

Мембранные установки для системам замкнутого водооборота и очистки сточных вод гальванического производства включают в себя: патронный фильтр 10-50 мкм, систему химической CIP мойки мембран, блок подачи антискаланта и балансную емкость. Трубопроводы и фитинги линии низкого давления изготовлены из ПВХ, высокого давления из нержавеющей стали AISI316. Насосные агрегаты изготовлены из нержавеющей стали AISI304/AISI316. Мембранная установка смонтирована на раме из AISI304. Качество пермеата автоматически регулируется и контролируется встроенными кондуктометрическими датчиками.

Мембранные установки для оборотного водоснабжения гальванического производства работают в автоматическом режиме, без постоянного присутствия оператора очистных сооружений. Сервис промышленных очистных сооружений проводится раз в 2 года. Производится замена обратноосмотических мембран специалистами нашей группы компаний либо прошедшими обучение сотрудниками предприятия Заказчика. Аналогично проводится замена торцевых уплотнений насосов, уплотнительных колец корпусов мембран, трубок фильтрата и ревизия АСУТП и контрольно-измерительных приборов. Обратноосмотическая установка изготавливается на мембранах SUEZ (Osmonics) и их аналогах стандартных типоразмеров 8040 и 4040.

Ноу-хау наших очистных сооружений гальванического производства для очистки в т.ч хромсодержащих сточных вод — мембранные установки МУОВ RO укомплектованные циркуляционными насосными станциями:

Плюсы МУОВ RO

CIP-мойка мембранных элементов в соответствии с графике работы гальванического производства;
Линейная система нагрузки на мембранные элементы, благодаря чему существенно возрастает их срок эксплуатации;
Возможность изменения физико-химических характеристик фильтрата (оборотной воды) заданием в ПЛК установки, позволяющее получать воду 2 и 3 кат. ГОСТ 9.314;
Гибкая регулировка выхода фильтрата (пермеата) – расход легко корректируется в ПЛК установки с плавным ростом и снижением в соответствии с показаниями аналитических приборов, что позволяет существенно экономить воду (на 15-20% более, чем в «классических» ОО установках без циркуляционного контура);
Увеличение производительности благодаря модульному исполнению добавлением новых циркуляционных контуров, без значительных капитальных издержек;
Получение фильтрата (пермеата) с различными физико-химическими показателями воды в рамках одной системы замкнутого водооборота гальванического производства;
Высокая эффективность конверсии (соотношение расхода фильтрата и расхода очищаемой воды) — в диапазоне от 55 до 90%, позволяющая выбрать оптимальные режимы мембранной фильтрации с целью снижения жидких сбросов сточных вод промышленного производства.

Минусы МУОВ RO

Капитальные издержки данный мембранных систем значительно выше «Классических» на 20-30%;
Выше на 8-15% энергопотребление в сравнении с «Классическими» обратноосмотическими мембранными установки, используемыми для водоподготовки водопроводной либо артезианской воды.

В тех случаях, когда преобладающими являются сточные воды промышленного предприятия, возможность совместного отведения и очистки вместе с ними городских сточных вод определяется прежде всего технологическими схемами очистки промышленных сточных вод и технико-экономическими соображениями. Если технология очистки промышленных сточных вод близка к схемам городских очистных сооружений, то, видимо, не будет никаких препятствий к совместному отведению и очистке промышленных и городских сточных вод.

Однако, чем сложнее и дороже будет технологическая схема очистки промышленных сточных вод, тем менее целесообразно увеличивать ее мощность за счет городских сточных вод. Более практичной может оказаться только совместная биологическая очистка промышленных и городских сточных вод, за исключением тех случаев, когда биологическая очистка промышленных сточных вод не нужна или невозможна.

Для очистных сооружений сточных вод промышленных предприятий специалисты ГК «Транснациональный Экологический Проект» предлагают комбинацию современных новых технологий очистки воды: флотацию, мембранное разделение и концентрирование, вакуумное выпаривание и технологии интенсивного окисления AOP.

Сравнительные преимущества технологии:

Высокая эффективность очистки воды;
Низкие эксплуатационные расходы;
Возможность регулирования качества очистки воды;
Возможность повышения производительности очистных сооружений благодаря модульности их исполнения;
Компактное исполнение (низкая высота оборудование и/или занимая технологическими установками площадь);
Сокращение водопользования на 95% и создание системы замкнутого водооборота .

Полезные статьи:

Универсальная система очистки промышленных сточных вод

Ресурсосберегающие очистные сооружения промышленных предприятий