Экологическая и экономическая эффективность в технологических решениях при организации гальванических производств и очистных сооружений промышленных сточных вод

Главная » Литература » Статьи » Экологическая и экономическая эффективность в технологических решениях при организации гальванических производств и очистных сооружений промышленных сточных вод

"РАДАН", Санкт-Петербург

Общее ухудшение экологической обстановки уже отмечается как глобальная проблема, что заставляет уделять все большее внимание природоохранным мероприятиям во всех сферах промышленного производства. Повышение числа техногенных катастроф со значительным экологическим ущербом, загрязнение водных объектов, приводящее к существенному снижению количества воды пригодной для хозяйственно-питьевого потребления, повышение количества выбросов в атмосферу, вызывающее повышение заболеваемости, определило необходимость принятия решений по охране окружающей среды на правительственном уровне.

В настоящее время уже приняты решения по увеличению платы за водные ресурсы, за сброс загрязняющих компонентов, ужесточены санитарно-гигиенические требования на сброс в водоемы (особенно по канцерогенным веществам). И эти ограничения будут и дальше ужесточаться.

Однако большинство предприятий не в состоянии решить экологические проблемы на своем производстве, поскольку эксплуатация установленного гальванического оборудования требует большого удельного расхода воды на промывные операции, что приводит к значительному удорожанию очистки образующихся стоков. 

Рыночные отношения заставляют предприятия учитывать экономические факторы при решении экологических вопросов. Увеличение цен на воду и энергоресурсы также требует создание гальванических производств, исключающих необоснованное потребление воды и других энергоресурсов.

Организация гальванических производств, отвечающих требованиям экологической безопасности, и современных очистных сооружений с обязательным использованием средств автоматизации и компьютеризации основных производственных процессов позволит решить экологические проблемы с минимальными затратами.

Важным фактором в решении этой проблемы является совместная работа технологов основного производства и экологов уже на начальной стадии выбора технологических решений. Необходимо, чтобы главным принципом организации производств было максимальное предотвращение попадания загрязнений на очистные сооружения, так как экономически выгоднее предотвратить загрязнение воды, чем потом очищать загрязненную воду.

При разработке компоновки гальванических линий необходимо предусматривать возможность регенерации технологических растворов, системы возврата химикатов из промывных ванн в технологические, оборотные системы водоснабжения и т.п.

Организация таких гальванических производств, требует дополнительных площадей. При дефиците площади возможны варианты компоновки Г-образных линий, 2-х рядных линий с передаточной ванной. Удачным решением является вариант с боковой загрузкой и накопителем барабанов и подвесок для 2-х линий линии.

Выбор окончательной компоновки должен быть сделан только после предварительных расчетов, которые позволят прогнозировать результаты очистки сточных вод. Изменяя количество каскадов промывки, направляя те или иные промывные воды на локальные системы очистки, меняя схемы канализования, просчитывается конечный результат очистки: количество и состав осадка, класс опасности осадка, количество требуемых реагентов, количество и состав очищенной воды, производительность оборотных систем, количество образующихся элюатов, производительность выпарных установок и т.п. По результатам предварительных расчетов выбирается оптимальный вариант компоновки, обеспечивающий минимальные затраты на обезвреживание стоков с максимальным эффектом очистки.

Важным моментом является использование схем, позволяющих исключить или максимально снизить сброс таких компонентов, как кадмий, никель, медь, цинк, хром. Исключение или снижение содержания тяжелых металлов в осадке позволяет классифицировать их как осадки 3 – 4 класса опасности для окружающей среды (расчет по СанПиН 2.1.7.1386-03), что снижает плату за их захоронение. При ужесточении требо-ваний к накоплению и хранению таких осадков, данный фактор существенно повышает экономическую эффективность реализации технических решений при несомненном высоком экологическом эффекте.

Примером эффективных решений является использование локальных систем очистки сточных вод. Установка локальных систем очистки (выпарные установки небольшой мощности, модули С.С.Кругликова) позволяет вернуть не только воду на повторное использование, но дорогостоящие компоненты технологических растворов. Но основное природоохранное значение определяется исключением сброса в окружающую среду опасных тяжелых металлов.

Например, на предприятии «Возрождение» С-Петербург использование вы-парной установки производительностью 25л/ч позволяет исключить сброс на очистные сооружения и вернуть в технологические ванны 1300 кг/год хромового ангидрида. Упаривание промывной воды после никелирования обеспечивает возврат в технологические ванны 890 кг/год сернокислого никеля и 160 кг/год хлористого никеля. Для снижения энергозатрат используются выпарные установки с тепловым насосом, упаривание осуществляется при температуре 35-45 оС. Перед подачей на упаривание промывная вода очищается на ионообменных смолах, что исключает накопление примесей в концентрате.

Использование локальных оборотных систем позволило снизить количество осадка, образующегося при обезвреживании стоков на очистных сооружениях, с ~ 23,5 т/год до ~ 16,5 т/год, и что особенно важно снизить сброс тяжелых металлов.

Организация циркуляционных систем также позволяет снизить или исключить попадание тяжелых металлов в гальваностоки. Однако, необоснованное завышение производительности оборотных систем или неправильный выбор габаритов и типа оборудования для подготовки воды оборотных систем даже при наличии значительного экологического эффекта (снижение сброса загрязняющих компонентов) может привести к отрицательному экономическому эффекту за счет увеличения расходов на систему подготовки воды.

Использование линий, отвечающих требованиям экологической безопасности, в которых удельный расход воды на промывные операции 10-20л/кв. м позволяет резко сократить требуемые площади под очистные сооружения. В некоторых случаях очистные сооружения располагаются вдоль линии, как на предприятии «Спектр» С Петербург (производственная программа увеличена до 400 мыс.кв./год, расход воды 1 куб.м/ч, циркуляционная система 1,5 куб.м/ч).

Эффективность предварительного просчета конечных результатов для выбора оптимальных экологических и экономических технических решений комплекса гальваническое производство – очистные сооружения, лишний раз подчеркивает необходимость совместной работы технологов и экологов. 

Обоснованные технологические решения позволяют проводить реконструкцию гальванических производств, обеспечивая максимальную этологическую эффективность без увеличения себестоимости покрытий.