Автор:
Лукьянова М.Ю., Семченко С.А.
Источник:
Охорона навколишнього середовища та раціональне використання природних
ресурсів / Матерiали ХXIІІ Всеукраїнська наукова
конференція аспірантів і студентів. — Донецьк, ДонНТУ
— 2013, Том 1, с. 100-101.
Очищення стічних вод — одна з найважливіших проблем коксохімічної промисловості. На більшості коксохімічних підприємств для очищення стічних вод від фенолів використовують метод біохімічної очистки, залишковий вміст фенолів після якої повинен становити 2 — 5 мг/л, але на виробництві ці показники досягають 600 — 1000 мг/л. Також важливою є необхідність очистки дуже великої кількості стічної води, яка становить приблизно 1500 — 2000 т/добу. БХУ не в змозі зробити достатню очистку, що не призводить до шкідливих наслідків у подальшому технологічному процесі. У результаті майже вся кількість мікроорганізмів отруюються та утворюють верхній шар активного мулу, який необхідно видалити перед використовуванням води для гасіння коксу. Якщо це не зробити, то шкідливі речовини у результаті зіткненні води з розпеченим коксом випаровуються і потрапляють у атмосферу.
Крім того, частина шкідливих речовин (сірководень, ціаністий водень та сірчистий ангідрид) додатково утворюється при взаємодії розжареного коксу з водою. Це все сприяє виникненню різких специфічних запахів та з’являється проблема штрафів на коксохімічних підприємствах. Навіть при незначній концентрації в стічній воді шкідливих речовин їх концентрація в парах з гасильної башти перевищує гранично допустимі концентрації за існуючими нормами.
Вода після БХУ не відповідає санітарним нормам за показниками: вміст фенолів, аміаку, роданідів, кількості активного мулу та ін. Можна зробити висновок, що з таким залишковим вмістом фенолів використовувати стічну воду коксохімічних заводів небажано для подальшого гасіння коксу. Тому розробка ефективного методу доочищення стічних вод коксохімічних підприємств представляється завданням державного значення.
Крім шкідливих речовин, про які зазначено вище, стічні води містять смоли, масла і зважені частинки, тому на більшості заводів здійснюють відстій. На деяких заводах встановлені кварцові фільтри, які ефективно вилучають смолисті речовини з надсмольной води, і флотаційні установки для знешкодження стічних вод, а також біологічні установки для знешкодження стічних вод. Доведення показників води до норми є важливою і технічно складною проблемою.
Інші фенольні стоки проходять систему механічного очищення, що складається з первинних відстійників для видалення важких смол і грубодисперсних домішок і флотаційних масловіддільників для більш глибокого видалення смол і масел, після чого надходять в усереднювач. Води з усереднювача подаються на біохімічну очистку, а очищена вода — на гасіння коксу.
Робота біологічних установок ускладнена різкими коливаннями складу стічних вод, в результаті залпових скидів в них продуктів і відходів виробництва, а також в окремих випадках недосконалістю застосовуваної технології.
Кількість стічних вод може бути значно зменшено шляхом проведення низки організаційно‑технічних заходів, в першу чергу сушіння шихти, впровадження вогневого підігріву поглинальне масла в бензольних відділеннях, упорядкування скидання чистих вод, а також шляхом використання окремих складових загального стоку в оборотних системах технічного водопостачання заводу.
До цього моменту проведені дослідження дозволили встановити, що одним з найбільш ефективних способів доочищення стічних вод є їх обробка коагулянтами і флокулянтами.
Досить ефективних способів доочищення стічних вод, крім обробки коагулянтів і флокулянтів, є очищення з використанням твердих вуглецевих адсорбентів на коксохімічних підприємствах, яка дозволить знизити викиди шкідливих хімічних речовин (феноли, роданіди, аміак і т.п.) в атмосферу при мокрому гасінні коксу.
З техніко‑економічної точки зору адсорбційне глибоке очищення води перед гасінням коксу дозволить повністю усунути проблему штрафів на коксохімічних підприємствах, суттєво зменшить корозію обладнання і руйнування виробничих будівель і споруд, а відповідно зменшаться витрати і збільшиться термін їх експлуатації.
Очищення вод методом коагуляції, флокуляції та адсорбентами стічних вод дозволить вирішити важливу соціальну проблему — суттєво зменшити негативний вплив пароподібних викидів при гасінні коксу на здоров’я працівників і мешканців довколишніх до підприємств районів.
В останні роки на ринку нашої країни з'явилося багато різних коагулянтів і флокулянтів, при цьому не існує строгого поділу речовин на коагулянти і флокулянти. У загальному вигляді до коагулянту, що призводить до агрегації частинок, відносять низькомолекулярні органічні або неорганічні електроліти, до флокулянтів — неорганічні або органічні високомолекулярні сполуки, що сприяють утворенню агрегатів за рахунок об’єднання декількох частинок через макромолекули адсорбованого або хімічно зв’язаного полімеру. Ключовим відмітною ознакою в даному випадку є молекулярна вага. З хімічної точки зору, що відбиває фізико‑хімічні взаємодії при освітленні води, флокулянти обумовлюють агрегацію частинок в результаті хімічної взаємодії на відміну від коагулянтів, що впливають на електрокінетіческій потенціал частинок. У зарубіжних виданнях, як правило, немає поділу на коагулянти і флокулянти, а всі хімічні реагенти, які беруть участь в агрегації і седиментації домішок води, називають флокулянтами.
Очищення технічних вод для гасіння коксу на КХЗ методом коагуляції і флокуляції в лабораторних умовах показала хороший результат. Практично повністю з води осідає активний мул. Концентрація основних шкідливих речовин істотно зменшилася, вода покращила свій колір і запах.