Глава 3. ТЕХНОЛОГИЯ ЛОКАЛЬНОЙ ОЧИСТКИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СТОЧНЫХ ВОД ОТ КРАСИТЕЛЕЙ И ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ

Известно, что текстильное производство потребляет большое количество воды — на производство 1 кг ткани затрачивается 100-200 кг воды. Сточные воды текстильных производств в качестве основных загрязнителей, содержат красители, соединения тяжелых металлов, поверхностно-активные вещества, вредные органические соединения и др. Очистка сточных вод текстильных производств от этих загрязнителей является основной задачей инженерной экологии на текстильных предприятиях. В докладе подробно рассмотрено создание системы локальной очистки сточных вод текстильного производства. В основе этой системы лежит блочный принцип размещения технологического оборудования, элементы которого конструктивно связаны друг с другом тепло- и массообменными потоками. Компактность оборудования и простота технологии позволяет использовать предложенное техническое решение непосредственно в месте образования технологических сточных вод, например, в красковарко-печатном цехе текстильных предприятий. Технологические сточные воды, очищенные от загрязнений, можно будет использовать повторно в технологических операциях, например, на стадии промывки тканей, что позволит частично или полностью решить проблему оборотного водоснабжения на текстильных предприятиях.   Создание локальной системы очистки технологических сточных вод на промышленных предприятиях непосредственно в месте образования загрязненных стоков является в настоящее время наиболее прогрессивной технологической инициативой, получившей название "cleaner production".   Предлагаемый путь решения задачи - разработка технологии и оборудования для локальной очистки производственных стоков от цехов текстильного производства, предусматривает создание для этих целей новой технологии и нового оборудования. Новая технология основана на использовании нового доступного отечественного углеродсодержащего гель-сорбента.   Особенностью действия этого нового гель-сорбента заключается в том, что образование сорбента происходит непосредственно в процессе выделения красителей и тяжелых металлов из стоков. Сорбент вместе с сорбированными частицами красителя и соединениями тяжелых металлов легко выводится из системы фильтрованием через слой углеродсодержащего материала с последующей термической обработкой фильтрата и переводом красителей и тяжелых металлов в биостабильную форму.   Новизна оборудования заключается в создании передвижного модуля, состоящего из трех основных зон (реагентная зона, зона осаждения и зона фильтрации) и представляющего собой передвижной колонный аппарат, в котором основные зоны конструктивно и технологически связаны массообменными и тепловыми потоками. Гель-сорбент имеет следующий состав и характеристики: зола 4-6 масс %; летучие 40-60 масс %; содержание общей серы в сухом веществе 1-2 масс %; состав (% на сухое беззольное состояние - на горючую массу): углерод - 65-80; водород - 3,5-5,5; азот - 0,2-1,5; сера и кислород, суммарно - 20-30; атомное отношение Н/С - 0,5-0,8; атомное отношение О/С -0,2-0,4.   Процесс выделения красителей и тяжелых металлов из технологического раствора проводят путем подкисления растворимой щелочной Na-формы углеродсодержащего гель-сорбента, имеющей рН = 7.05-13,8. Выделение сорбента проводят фильтрованием. Фильтровальным материалом является углеродсодержащий материал. Отработанный фильтровальный материал направляют на стадию термического окисления, а маточный раствор после фильтрования используют как оборотную технологическую воду на стадиях текстильного производства. Процесс по предлагаемой технологии проводят на установке для очистки сточных вод от красителей и тяжелых металлов, которая представляет собой секционный многофункциональный аппарат, конструктивно выполненный в виде колонны и состоящий из трех основных зон: реагентной, осаждения и фильтрования. Перспективой улучшения характеристик работы установки для очистки технологических сточных вод текстильных производств является оптимизация технологических режимов: соотношение и концентрация реагентов, кислотность среды, режим перемешивания и др. Оптимизация работы установки может быть осуществлена в результате накопления данных о работе установки и детального анализа этих данных.   Установка имеет модульный принцип (имеет три различные функциональные зоны). Высокая надежность работы обусловлена ее конструкционной простотой. Установка имеет два электропривода: насос для подачи исходной технологической сточной воды в верхнюю реагентную зону и привод перемешивающего устройства, расположенного в этой же зоне. Поскольку работа установки происходит в широких диапазонах изменения рН (от 2 до 13), оборудование выполнено из соответствующего материала. Работа на установке не требует специального обучения рабочего персонала, достаточно инструкции на рабочем месте. Единственным ограничением работы является объем перерабатываемых сточных вод. Текущий ремонт установки проводится не реже одного раза в месяц (проверка работы перемешивающего устройства, насосов, вентилей, удаление осадков на технологическом оборудовании и др.), капитальный ремонт - один раз в год.   Разработанная технология и установка предназначена для решения важной экологической проблемы - локальной очистки производственных стоков от цехов текстильного производства. В результате работы установки образуется сорбент и фильтрат. Сорбент (углеродсодержащий) содержит адсорбированные частицы красителей и соединения тяжелых металлов и после срабатывания отправляется на стадию термической обработки (сжигание), где полностью переводится в биостабильную форму. Фильтрат (технологическая вода) после нейтрализации используется в системе оборотного водоснабжения на текстильном предприятии. При реализации данной технологии и в ходе работы установки отсутствуют какие-либо отложенные экологические проблемы.