Технология производства
Выбор и обоснование метода производства
Технология очистки сточных вод обычно включает физико-механические, физико-химические, химические и биохимические методы, которые предназначены для удаления из воды взвешенных, коллоидных и растворенных органических и неорганических и неорганических примесей. В зависимости от характеристик исходной воды, требований к качеству очищенной воды применение каждого из этих методов и их комбинации при выборе технологической схемы очистки может быть различной.
Однако наилучшие результаты, позволяющие значительно усовершенствовать технологию очистки воды, были достигнуты при применении водорастворимых высокомолекулярных веществ. Небольшие добавки их в воду в дополнение к обычному коагулянту или вместо него способствуют хлопьеобразованию, увеличивают прочность хлопьев, стабилизируют процессы очистки воды в неблагоприятных условиях и повышают качества обработанной воды.
В настоящее время синтетические флокулянты широко применяются в химической промышленности для осуществления и интенсификации процессов отделения твердой фазы от жидкой.
Преимуществом технологии очистки сточных вод с использованием синтетических флокулянтов:
возможность очистки воды до требуемых показательных практически от всех видов загрязнений, различающихся как по химическому, так и по фазово-дисперсному составу;
высокая эффективность очистки сточных вод как в непрерывном, так и в периодическом режиме работы, быстрота и простота вывода системы на заданные технологические параметры;
технологическая гибкость системы очистки воды при изменении показателей поступающей воды или требований к качеству её очистки;
возможность полной автоматизации и диспетчеризации технологического процесса очистки.
Таким образом, приведенные выше сведения свидетельствуют о широких возможности физико-химических методов очистки воды, основанных на использовании флокулянтов, которые не имеют альтернативы с технологических и экономических позиций благодаря высокой эффективности, относительной простоте, универсальности и надежности применения.
Описание технологии производства
В производстве суспензионного поливинилхлорида образуются следующие виды загрязненных сточных вод:
технологические, образующиеся в процессе получения поливинилхлорида из обессоленной воды, входящей в состав водной фазы полимеризации (маточник);
промывные воды, образующиеся в результате промывки оборудования и смыва полов;
затворные воды, отходящие от уплотнений насосов;
воды после промывки оборудования из-под инициатора полимеризации в корпусе 1304 в,вр/8;
воды из гидрозатвора емкости для ингибитора полимеризации;
воды после пропарки оборудования и трубопроводов из-под этиленгликоля в корпусе 1304 в,вр/9;
воды с установки щелочной отмывки винилхлорида.
Все сточные воды, загрязненные примесью винилхлорида, подвергаются очистке от винилхлорида путем дегазации суспензии и дегазации сточных вод в колоннах.
Отдегазированная сточная вода из корпуса 1304в,вр насосами подается по трубопроводу на эстакаду, где объединяется с трубопроводами маточника, подаваемого из корпуса 1305, и сточной водой от уплотнения насосов, промывки оборудования и смыва полов.
На рисунке 1 представлена принципиальная схема формирования сточных вод.
Рисунок 1 – Принципиальная схема формирования сточных вод
Смесь этих вод по общему трубопроводу поступает в корпус 1319 на установку локальной очистки сточных вод производства от примесей поливинилхлорида.
Для улавливания корок поливинилхлорида на трубопроводе подачи сточных вод установлен фильтр-коркоотделитель поз. Ф-1. Насосом поз. Н-1 осуществляется подача сточной воды в батарею мультигидроциклонов поз. Х-1-1,2, состоящую из двух секций, работающих параллельно. При нормальном режиме работы производства и установки очистки сточных вод в работе находится одна секция. На выходе нижнего слива (сгущенной суспензии) каждого мультигидроциклонного элемента установлены песковые насадки, регулирующие расход и концентрацию взвешенных веществ в сгущенной суспензии. Контроль массовой концентрации взвешенных веществ в нижнем сливе каждого мультигидроциклона производится по анализам проб суспензии. Линии верхнего слива осветленной жидкости из каждого мультигидроциклонного элемента также снабжены насадками, регулирующими массовую концентрацию взвешенных веществ в верхнем сливе, контролируемую анализом проб воды, отбираемой из воздухоотделителя поз. Е-1-1,2.
Верхний слив из батареи мультигидроциклонов поз. Х-1-1,2 через воздухоотделитель поз. Е-1-1,2 самотеком поступает в осветлитель Х-2 с тонкослойными модульными блоками, встроенным фильтром и подвижной полимерной загрузкой. В осветлителе продолжается интенсивное хлопьеобразование и осаждение хлопьев гидроокиси алюминия с поливинилхлоридом и другими примесями.
Уровень воды в осветлителе поз. Х-2 поддерживается по наличию постоянного перелива в смотровом фонаре, установленном на трубопроводе очищенной воды из камеры фильтра с полимерной загрузкой, смонтированной в осветлителе.
Осажденные скоагулированные частицы примесей, отделенных на тонкослойных блоках осветлителя, непрерывно удаляются в шламовый уплотнитель Е-2.
В фильтре с полимерной (полипропиленовой) загрузкой осуществляется задержание наиболее легких и мелких частиц коагулированных примесей. Удаление их с поверхности гранул загрузки осуществляется промывкой фильтра один раз в две недели в течении 15 минут. Подача воды на промывку фильтра осуществляется насосом Н-3 из емкости Е-3 в количестве 6,3 м³/час (по производительности насоса). Промывные воды удаляются из фильтра через грязевые трубы осветлителя в уплотнитель шлама.
Для интексификации укрупнения (флокуляции) частиц перед входом в осветлитель из емкости дозатора поз. Р-1 подается раствор флокулянта, приготовленного в этом же аппарате путем смешения очищенной сточной воды и одного литра 30 % раствора флокулянта при работающей мешалке не менее 30 минут. Уровень раствора в емкости поз. Р-1 контролируется и поддерживается в пределах (300÷800) мм поз.8.1. При уровне 300 мм и 800 мм подается сигнал. При уровне 800 мм отключается насос Н-3, подающий очищенную воду в аппарат. Расход флокулянта составляет 10 дм³/ч и контролируется по месту.
После осветлителя поз. Х-2 очищенная сточная вода самотеком поступает в емкость поз. Е-5. Контроль, регулирование и регистрация поз. 14.1 уровня жидкости поддерживается в пределах 100÷1500 мм с сигнализацией максимального 1550 мм и минимального 50 мм значений. При минимальном уровне предусмотрено отключение насоса Н-5. Температура воды не более 45 °С, поступающей в емкость Е-5 контролируется поз 13.1. Из емкости Е-5 осветленная вода насосом поз. Н-5 подается для очистки на БОС. Контроль за содержанием вредных примесей в очищенной воде ведется аналитическим методом путем отбора пробы на линии выхода очищенной сточной воды из осветлителя поз. Х-2.
Часть очищенной воды собирается в емкость поз. Е-3 и используется для промывки оборудования. Уровень в емкости поз. Е-3 контролируется и поддерживается поз.10.1 в пределах (100÷2300) мм.
Выходящий из осветлителя поз. Х-2 осадок (шлам), а также шлам из нижнего слива батареи мультигидроциклонов поз. Х-1 поступает самотеком в шламовый уплотнитель поз. Е-2, где происходит сгущение и уплотнение осадка. С целью улучшения агрегирования частиц ПВХ и последующего осаждения их перед вводом в шламовый уплотнитель в сточную воду также добавляется 0,1% раствор флокулянта из емкости поз. Р-1, расход которого контролируется поз. 20.1, 20.2.
Уплотнение шлама в аппарате поз. Е-2 происходит в течении 350 часов за счет давления столба жидкости в нем. В этот период осуществляется удаление избытка осветленной воды из уплотнителя шлама и направляется на повторное осветление в аппарат Х-2. Контроль за уровнем в шламонакопителе осуществляется поз. 16.1, датчики которого расположены на высоте 1,5 и 6,2 м. При этих уровнях дается сигнал на отключение и включение насоса Н-2 и отводе шлама.
Уплотненная суспензия (шлам) из аппарата Е-2 подается для обезвоживания на центрифугу Н-4 за счет гидростатического давления столба суспензии в уплотнителе шламовом, в конце передавливания – с помощью винтового насоса Н-2 через расширительную емкость Е-4.
Сгущенный осадок загружается в мягкие контейнеры и отгружается как побочный продукт потребителю для использования в дорожном строительстве или в производстве неответственных изделий.
При отсутствии конкретных потребителей указанный осадок затаривается при центрифугировании в полиэтиленовые мешки и как отход производства отправляется на полигон захоронения промышленных отходов.