Очистка сточных вод гальванических производств на фильтрах с подслоем

Существующие схемы очистки сточных вод травильных отделений 'и гальванических производств имеют ряд существенных недостатков: значительные затраты на строительство и эксплуатацию, отсутствие единого типового решения, большая площадь, занимаемая очистными | сооружениями и т. д.

Совершенствование схем очистки сточных вод гальванических про, изводств может быть достигнуто применением метода фильтрования с использованием вспомогательных веществ.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ. Целью диссертационной работы является: определение условий применения метода фильтрования с использованием вспомогательных веществ для очистки сточных вод и обезвоживания осадка гальванических производств.

В соответствии с указанной целью в диссертационной работе решались следующие задачи:

1. Проведение углубленных экспериментальных исследований по изучению процесса фильтрования через слои вспомогательных веществ при очистке сточных вод гальванических производств и обезвоживании осадка.

2. Проверка возможности глубокой очистки сточных вод гальванических производств от взвешенных веществ. /.

3. Проверка возможности очистки срочных вод от растворенных веществ.

4. Проверка возможности интенсификации обезвоживания осадка сточных вод гальванических производств.

5. Проверка возможности использования в качестве вспомогательных веществ некоторых мелкодисперсных отходов производства.

6. Аппаратурное оформление процесса фильтрования через слои вспомогательных веществ.

7. Разработка схем очистки сточных вод гальванических производств с применением метода фильтрования через слои вспомогательных веществ.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА. Научная новизна работы заключается в том, что: в экспериментальных исследованиях получены новые качественные данные по закономерностям цроцесса фильтрования сточных вод гальванических производств через тонкие слои вспомогательных веществ, в том числе и отходов производствановые качественные данные по закономерностям процесса мутационного фильтрования кислых железосодержащих сточных вод через тонкие слои мелкодисперсного нейтрализующего реагентазыведены эмпирические формулы для определения минимальной необходимой толщины намывного слоя мелкодисперсного нейтрализующего реагентапредложена конструкция аппарата непрерывного действия на ба-]зе серийно выпускаемых барабанных вакуум-фильтров с наружной поверхностью фильтрования, работающего со слоем вспомогательного вещества разового пользования. Предложено два вида конструкции узла намыва слоя вспомогательного вещества, устройство для регулирования режимов и параметров процесса отдувки осадка с поверхности фильтра. Предложена методика расчета узлов намыва слоя вспомогательного вещества, а также методика расчета необходимых технологических зон распределительной головки вакуум-фильтров в зависимости от свойств разделяемдй суспензии. Приведена оптимизация работы аппарата в непрерывном режиме.

НА ЗАЩИТУ ВЫНОСЯТСЯ СШШОЩИЕ ВОПРОСЫ:

— возможность использования в качестве вспомогательных веществ мелкодисперных отходов производства;

— возможность использования процесса фильтрования через тонкие слои вспомогательных веществ для очистки сточных вод- - экспериментальные исследования по очистке сточных вод гальваничес-¦ ких производств от взвешенных веществ;

— экспериментальные исследования по интенсификации процесса обезвоживания осадков сточных вод гальванических производств;

— экспериментальные исследования по мутационному фильтрованию кислых железосодержащих сточных вод через тонкие слои феррохромового шлака- - возможность интенсификации процесса фильтрования и использования тонких слоев вспомогательных веществ за счет предварительной подготовки суспензий перед фильтрованием;

— аппаратурное оформление процесса, в том числе конструкция аппарата непрерывного действия на базе серийно выпускаемых вакуум-фильтров типа БОУ, работающего со слоем вспомогательного вещества разового пользования и оптимизация его работы- - обобщение результатов исследований с разработкой рекомендаций по совершенствованию схем очистки сточных вод гальванических производств.

I. ХАРАКТЕРИСТИКА СУЩЕСТВУЮЩИХ СХЕМ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ.

1.. Авторское свидетельство СССР № 844 024 кл. В 01.^ 39/00. Вспомогательный фильтрующий материал для очистки жидкости.

2. Авторское свидетельство СССР Ъ 674 764 кл. В Oi-^ 39/00. Фильтрующий материал для очистки сточных вод от нефтепродуктов.

3. Авторское свидетельство СССР Ъ 566 609 кл. В 0 1 ^ 39/02. Фильтрующий материал для очистки сточных вод.

4. Авторское свидетельство СССР № 632 380 кл. В 0 1 ^ 39/02. Композиционный фильтрующий материал для очистки масел. .5. Авторское свидетельство СССР № 217 293 кл. В 01³⁹ /06. Фильтрующий материал.

5. Авторское свидетельство СССР Ъ 685 312 кл. В 0 1 ^ 39/06. Способ получения фильтровального материала.

6. Адлер Ю. П., Маркова Е. В., Грановский Ю. В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. — М.: Наука, 1976 — 279 с.

7. Аксенов В. И. Очистка кислых железосодержащих промывных вод травильных отделений по замкнутому циклу с применением флокулянтов. — Дисс. на соиск.уч.ст. к.т.н. — УПЙ, 1968;165 с.

8. Андерс К. «» C^e^^ne/ie ^unc/:ie4a^/ «, 1963, Ъ 7, р.207−210.

9. Баранов Т. П., Инин Ю. Ш., Чемезов В. А. «Исследование разделения суспензии гидроокиси железа фильтрованием с использованием вспомогательного вещества». — Химическая промышленность, 1969, i 3, с. 49.

10. Блянкман Л. М. Очистка фильтрующих материалов. — М. — Энергоиздат, I98I — III с.

11. Богдан A.Г., Статюха Г. А. Планирование эксперимента в химической технологии. — Киев.: Вища школа, 1976 — 183 с.

12. Бондан И. Г. Исследование трепела и глинистых минералов с целью пол. учения фильтровального порошка и отбельной земли для применения в-пищевой промышленности. Автореф.дисс. на соиск.уч.ст.к.т.н. -Киев, 1970.

13. Борц М. А., Горшков В. А., Федосеев В. й, Ким М. П, Применение флокулянтов при обработке осадков шахтных и шламовых вод углеобогатительных фабрик, ЦНИИЭЙуголь, серия «Обогащение и брикетирование угля», вып.4−34 с.

14. БуколоЕ И. Очистка сточных вод на металлообрабатывающих заводах за рубежом. — М., 1976.

15. Бучило Эдвард. Очистка сточных вод травильных и гальванических отделений. «.

16. Васильев В. И., Мухин В. А., Отроц В. М., Величкин В. П. Выбор технологической схемы очистки нейтрализованных кислых железосодержащих сточных вод. — Сб. «Охрана природных вод Урала», Ъ 4, Свердловск, I97I — 3 с." .

17. Васильев В.й. Исследование условий выделения взвеси из нейтрализованных кислых железосодержащих сточных вод. Дисс. на соиск. уч.ст. к.т.н., Челябинск, 1972 — 130 с.

18. Васильев В. И., Величкин В. П. Характеристика процесса осаждения взвеси нейтрализованных железосодержащих сточных вод. — В сб. «Очистка природных и сточных вод». Ъ 90, Челябинск, I97I — 206 с.

19. Величкин В. П. Исследование методов нейтрализации с целью создания бессточных систем водоснабжения травильных отделений. Дисс. на соиск.уч.ст. к.т.н. — Челябинск, I98I — 136 с.

20. Волков Л. С. Экспериментальные и теоретические исследования работы шламовых площадок в системе нейтрализационных установок. '/93 Дисс. на соиск.уч.ст. к .т .н. — Челябинск, 1968 — 164 с.

21. Волков Л. С. Обезвоживание осадков промышленных сточных вод, Материалы семинара «Очистка промышленных сточных вод и охрана водоемов», ЩТП, Челябинск, 1975.

22. Волков Л. С, Глинина Л. А. Интенсификация процесса обезвоживания осадков сточных вод травильных отделений. Труды ВНИИ ВОДГЕО, вып.50, Очистка промышленных сточных вод, М., 1975, с.32−39.

25. Вспомогательные фильтрующие материалы вз угля, ^е^^- / ^ гЗ" / (In^eJ, 1965, 2/. I I, 1 2, р.16−19.

26. Гольберг И. Г., Яремич О. А. Автоматизированные установки обезвреживания сточных вод гальванических цехов. — М., 1970.

27. Горшков В. А. Очистка и использование сточных вод предприятий угольной промышленности. — М.: Недра, I98I — 263 с .

28. Громогласов А, А., Пильщиков А. П. Определение минимальной высоты фильтрующего слоя намывного механического фильтра. Труды МЭИ, 1975, вып.238, с.10−13.

29. Доклад Временной научно-технической комиссии о сравнительной эффективности электрокоагуляционного и реагентцого метода очистки сточных вод машиностроительных предприятий. М., февраль 1976 -39 с .

30. Волков Л. С, Аксенов В. И., Глинина Л. А. Применение ШХШ для очистки кислых железосодержащих сточных вод. Сб. Охрана природных вод Урала. Средне-Уральское кн. изд-во — СБер. цлх)вск, 1974, № 7, с.61−67.

31. Жужиков В. А., Кленов В. Б. Расчет фильтров периодического действия с учетом перераспределения давлений в сжимаемом осадке и фильтровальной перегородке. — Химическая промышленность, I97I, К? 9, с, 58−60.

32. Жужиков В. А. Теория и практика разделения суспензий. — М.: Химия, 1968 — 410 с .

33. Жужиков В. А. Фильтрование — М.: Химия, I97I.

34. Жуков А. И., Монгайт И. Л., Родзиллер Й. Д. РСанализация промышленных предприятий. — М.: Госстройиздат, 1962.

35. Згурский В. А. Оптимизация потребления и очистки воды в гальванических цехах. Киев: Техника. 1974 — 67 с. 39. йосино, йосия. Вспомогательные фильтрующие вещества. Чистое фильтрование с помощью вспомогательных веществ. — М., 1964.

36. Коняхин А. К., Волков Л. С. К вопросу зарабатывания магнезитовых фильтров при нейтрализации кислых железосодержащих стоков. В сб. Процессы фильтрования при очистке природных и сточных вод. -Южно-Уральское кн. изд-во, Челябинск, 1965, с.69−72.

37. Коняхин А. К. Условия возникновения гипсовых отложений в системах очистки кислых железосодержащих стоков и методы предупреж—гудения их образования. Автореф. дисс. на соиск.уч.ст. к.т.н. — ЛИСИ, Ленинград, 1967 — 22 с.

38. Кочетов Л. Современные методы очистки сточных вод на машиностроительных предприятиях. — М.: 1977.

39. Крофорд П. Б. Выбор и эксплуатация диатомитовых фильтров. PtoeU/au Mo>tt/,€^, 1966, 30, № 4, p.2.

40. Кузькин Ш., Небера В. П. Синтетические фвокулянты в процессах обезвоживания. — М.: 1963 — 283 с.

41. Лаумянскас Г., Дубарас Р. Пути снижения количества сточных вод и возможности уменьшения отходов производства в гальванотехнике. М., 1976.

42. Ладур Т. А. О вспомогательных фильтрующих веществах для паточно-глюкозного производства. Труды Ш И Й крахмалопродуктов, вып.9, 1967, C. II8-I24.

43. Лейчкис Й. М., Федоткин И. М, Влияние дисперсности частиц примесей и скорости фильтрования на механизм очистки жидкостей. -Украинский химический журнал, 1977, 1 2, с.140−143.

44. Лейчкис И. М. Фильтрование с использованием вспомогательных веществ. — Техн^'кэ. — Киев, 1975 — 191 с.

45. Ленский В. П. Опыт работы шламонакопителя при одноступенчатой обработке стоков и осадка. В сб. — Очистка и использование железосодержащих кислых стоков, Ъ 29, Челябинск, 1964 — 38 с.

46. Линькова О. С, Жуковская А. Фильтровальные порошки, используемые при получении антибиотиков. — Химико-фармацевтический журнал, 1976, т.10, № б, с.107−112.

47. Малиновская Т. А., Кобринский И. А., Кирсанов О. С., Рейнфарт В. В. Разделение суспензий в химической промышленности. — М.: Химия, 1983 — 263 с.

48. Малиновская Т. А. Разделение суспензий в промышленности органического синтеза. — М.: Химия, I97I — 318 с.

49. Матасов В. Л. Опыт очистки промывных сернокислых железосодержащих сточных вод. — М., 1967.

50. Матасов В. Л. Исследование процессов осветления нейтрализованных промывных железосодержащих сточных вод в осветлителе со взвешенным слоем осадка. Автореф.дисс. на соиск. уч. ст. к .т .н. — НПИ, Новочеркасск, 1969 — 22 с.

51. Материалы 5-й конференции молодых специалистов УкрНИЙХИММАШа «Научно-теннический прогресс в химическом иашиностроении» .

53. Обезвоживание осадка с использованием вспомогательных фильтрующих веществ. Ji24raj-i€/L, 1972, И З, № 5, с.230−232.

55. Орловский З. А. Очистка сточных вод за рубежом. — М.: Стройиздат, 1974. — 190 с.

56. Отчет: «Исследование процессов очистки сточных вод, содержащих нефтепродукты, их концентрирование и сжигание концентратов в топках котлоагрегатов в виде водомазутных эмульсий», МЭЙ, М., 1974.

57. Паписов В, К., Карпухина Р .й. , Бурман Э. И. Основные методы очистки сточных вод предприятий машиностроения и их развитие в будущем. — Водные ресурсы, 1975, № 3, с.140−146.

58. Патент Франции № 1 289 825, МКЙ В 01 Э-, заявл. 12.05.61, опубл. 26.02.62, приоритет Великобритании. -^5 ;

59. Патент Франции i 2 358 183, МКЙ В 01.^, 37/02. Способ регулирования количества вспомогательного вещества, подаваемого на фильтр в единицу времени при фильтровании и устройство для осуществления способа.

60. Патент Великобритании МКй В 01 ^ 29/24, № I5I2256 i 4652. Способ нанесения вспомогательного фильтрующего материала и устройство для его осуществления.

61. Патент Швеции № 2 730 404 кл. В 01 ^ 37/02. Способ регулирования количества вспомогательного фильтрующего вещества, подаваемого Б единицу времени к намывному фильтру, и устройство для его осуществления.

62. Патент CCCP’l 816 504 кл. В 01 ^ 39/02. Фильтрующий материал.

63. Патент СССР Ъ 728 888 кл. В 01 ^ 35/06. Намывной фильтр.

64. Патент СССР № 816 504 кл. В 01 -^ 39/02. Фильтрующий материал.

65. Петевотян Р. А. Исследование условий применения намывных фильтров в технологии очистки воды. Автореф. дисс. на соиск. уч.ст. к.т.н. — М., 1974.

66. Петевотян Р. А. Результаты исследований по применению намывных фильтров для очистки вод плавательных бассейнов. Научные Труды АКХ им. Памфилова. Совершенствование расчета подачи и распределения вода и методы ее очистки. — М.,. 1976, вып.130 — И З с.

67. Передвижная компактная намывная фильтрационная установка, 0,6 фирмы ^^j/9^ /A^ifT&a^,.

68. Практикум по коллоидной химии и электронной тиксотропии (под. ред. Воюцкого С, Панича P.M.). — М.: Хишя, 1974 — 224 с.

69. Пышкина Н.й. О методике определения констант фильтрации и расчете производительности вакуум-фильтра. В сб.: Проектирование водоснабжения и канализации, серия 2, № 20, — М.: Главетройиздат, 1965 — 24 с.

70. Пышкина Н.й. Экспериментальные исследования обезвоживания осадков сточных вод свинцово-цинковых заводов. Труды ВНИИ ВОДГЕО, вып.14, — М., 1966 — 37 с.

71. Радциг В. А., Величкин В. П., Груба Г. Л. Очистка кислых желеоосодержащих сточных вод. Учебное пособие. — Челябинск, 1977.

72. Рекомендации Сантехпрсекта. — М., -/377, — 62. с.

73. Родзиллер И. Д., Волков Л. С. Очистка сточных вод машиност|)оительной промышленности на фильтровальных аппаратах с подслоем. Труда ВНШ ВОДГЕО. Научные исследования в области физико-химической очис тки промышленных сточных вод. — М., 1979, с.34−36.

74. Сериков Н. Ш. Очистные сооружения для производственных сточных вод заводов металлургической промышленности. Б сб.: Очистка промышленных сточных вод. — М., I96I — 13 с.

75. Сирато М. Вспомогательные фильтрующие вещества, их действие и выбор, «Д ^ «, 1979, т. 8, Ъ 9, с.42−49.

76. Скриплев Б, Фильтрующие порошки и их использование в сахарном производстве. — М., 1972.

77. Смирнов Д. Н., Генкик Б. Е. Очистка сточных вод в процессах обработки металлов. — М.: Металлургия, 1980 — 195 с.

78. Справочник проектировщика. Канализация населенных мест и промышленных предприятий. М.: Стройиздат, I98I — 637 с.

79. Способ непрерывного фильтрования с предварительно нанесенным слоем вспомогательного вещества. M:>tira^A c.

80. Сутерланд Д. Н. и др. Исследование режима работы фильтрующих вспомогательных средств. (^ешса£ />^>7й^г/>^, 1966, 2Г44, Ъ 4 .

81. Сумиото А. Выбор вспомогательных фильтрующих веществ и их эффективность. — М., 1968.

82. Тарасевич Ю. И. Природные сорбенты в процессах очистки воды. — Украинский химический журнал, т.44, Ъ 2, 1978, с.130−140.

83. Торосян К. А. Вспомогательные материалы на основе местных минеральных ресурсов. — Промышленность Армении, 1980, Ъ 2, с.54−55.

84. Тэннер М. Конструкция и эксплуатация установки для очистки стоков гальванических цехов, 1968, ^ 6 7, JT? 4, р.401−406.

85. Федотов Л. А. Исследование процесса фильтрования с использованием вспомогательных веществ в приложении к очистке некторых крем-нийорганических полимеров. Автореф.дисс. на соиск. уч.ст. к .т .н. -М.: НИИ пластмасс, 1972.

86. Федоров В. И. Изучение физико-химических закономерностей процесса фильтрования с использованием вспомогательных фильррующих веществ. Автореф.дисс. на соиск. уч.ст. к. т^н. — Ленинградский те>я1ологический институт, 1975.

87. Фильтрование и вспомогательные фильтропорошки. Проспект фирмы 1РсиАеЛ>У1ам 'Мси&шъсси, Италия.

89. Фильтровальный материал — Вгс’бг. ^е^. '^^^••, 1969, 14, № 5 / 5 9 1 / .

90. Фильтрующие слои и фильтровальные материалы. Материалы фирмы ^i'^ZVue^^ (ФРГ), каталог переводов ШНТБ, 1965, Ъ б, с. 10.

91. Фильтровальные материалы — «/ ^ «, 1977, 15, № 7, 69−72 (яп.).

94. Христенко Б. Н. Технология применения феррохромового шлака для нейтрализации и осветления кислых промывных вод. В сб.-: Процессы фильтрования при очистке природных и сточных вод. — Южно-Уральское кн. изд-во — Челябинск, 1965, с.73−79.

96. Чалый В. Н. Гидроокиси металлов. Ниев: Наукова да’мка, 1972, с. 154.

97. Черкасов М. А. Разработка и внедрение в производство технологии очистки шламосодержащих сточных вод чугунолитейных цехов предприятий машиностроительной промышленности. Автореф. дисс. на соиск. уч.ст. к.т.н. — М., 1982.

98. Яковлев СВ., Волков Л. С, Чернышева Н. А. Использование отзсодов кожевенного производства в фильтрах ох? истки сточных вод. -Хишческое и нефтяное машиностроение, ЩНТЙХШНЕФТЕМАШ, М., 1983, Ъ 5, с. 2.

100. ЦЙНТЙАМ. Фильтрование за рубежом (под общей редакцией Борисоглебского Б. М,), М., 1963. 125. tobTp «Луццин», проспект фирмы «Альфа Лаваль», Швеция, № PC 40 429.

101. Патент Японии кл.72 С 343.25 (В 0 1 ^ 33/06), № 51−34 984, опубл.29.09.76.