Введение.

ОАО «Воронежсинтезкаучук» является одним из крупнейших производителей высококачественных каучуков, латексов и термоэластопластов в России.

«Воронежсинтезкаучук» — производитель полибутадиеновых каучуков растворной полимеризации, которые в структуре производства предприятия занимают около 40%.

В составе производства каучуков действует промышленный выпуск бутадиен-стирольных статистических каучуков мощностью 30 тыс. тонн в год, которые производятся по программе «Зеленая шина» и отвечают требованиям ведущих мировых компаний. Цех полимеризации сополимерных каучуков полностью автоматизирован.

Сегодня «Воронежсинтезкаучук» является основным производителем товарных латексов в стране. На предприятии выпускаются бутадиен-стирольные, полибутадиеновые, полистирольные латексы — всего 18 марок.

Продукция «Воронежсинтезкаучука» реализуется как на внутреннем рынке, так и за рубежом. Экспортные поставки занимают около 50% объема производимой продукции и осуществляются в Испанию, Италию, Германию, Австрию, Финляндию, Китай, Тайвань, Индонезию, США и другие страны Европы, Азии и Америки.

Поставки сырья (бутадиена, этилбензола, стирола, альфаметилстирола) предприятию обеспечивают самарские нефтехимические производства СИБУРа.

В состав инфраструктуры предприятия входит современная система биологической очистки сточных вод проектной мощностью 305 тыс. кубометров в сутки, которая подвергает очистке не только стоки предприятия, но и промышленно-бытовые стоки всей левобережной части г. Воронежа.

Основная продукция производства — синтетические каучуки, полученные разными способами полимеризации (растворной и эмульсионной), что делает их различными по структуре, а следовательно, и свойствам. Каучуки широко применяются в производстве резин для автомобильных, авиационных и велосипедных шин и пр.

Синтетические латексы используются при изготовлении красок на латексной основе, пропитке основания коврово-тканевых покрытий и прочих герметизационно-пропиточных работах, а также при производстве перчаток, пустышек и пр.

Термоэластопласты сочетают в себе свойства резин и термопластов и находят применение при производстве железнодорожных прокладок, подшипников, механизмов для CD/DVD и др.

1. Описание технологической схемы очистки сточных вод

Сточные воды с производственной площадки ОАО «Воронежсинтезкаучук»

поступают по самотечному коллектору в приемный резервуар КНС-2. Посредством насосов, установленных на КНС-2 сточные воды по двум напорным трубопроводам 900 и 1000 мм через камеру переключения по трубопроводу 700 мм подаются камеру гашения напора (новая камера).

Далее сточные воды подаются на сооружения механической очистки. Сточные воды разделяются на 4 потока и последовательно проходят очистку на решетках и песколовках, по 4 шт. каждой (3 – в работе, 1 – в резерве).

Отбросы, задерживаемые на решетках, отводятся при помощи наклонных и горизонтальных шнеков, отжимаются в отжимном шнековом устройстве и подаются в накопительный бункер, вывозятся на захоронение. Песок шнековыми транспортерами подается в бункер, оттуда – на захоронение.

Воздух для осуществления аэрации в песколовках подается четырьмя компрессорами. После механической очистки сточные воды по самотечному трубопроводу поступают, в усреднители. При залповых сбросах предусматривается сброс сточных вод в резервную емкость.

После усреднения по объему и составу сточные воды при помощи погружных насосов поступают на очистку на физико-химическую очистку (ФХО): флотаторы.

Флотаторы – это 4-е флотационные установки (3 – в работе, 1 – в резерве). Воздух подается компрессорами, входящими в комплект поставки флотаторов. В качестве коагулянтов используются гидроксохлорид алюминия (около 10 г/м³ сточных вод) или другие более оптимальные коагулянты (Аква-Аурат 30). Для снижения расхода реагента и повышения эффективности флотации используется катионный флокулянт, например, Zetag 8160,8165,8180,8185, в настоящее время применяются Seurvey FL -3 и Superflok C-498 HMW.

После флотации сточные воды распределяются по сооружениям биологической очистки. Биологическая очистка проходит в биотенках с иммобилизованной загрузкой, 5 секций.

После биологической очистки сточные воды подаются напорным трубопроводом на доочистку на скорых песчаных фильтрах. Предусмотрено аварийное опорожнение скорых фильтров в резервуар грязной промывной воды.

Очищенные сточные воды проходят обеззараживание на УФ-установке поступают в сборную камеру, из нее – по самотечному коллектору к месту сброса в Воронежское водохранилище.

Очищенная вода резервируется в резервуаре чистой технической воды - 1 шт. Служит для промывки оборудования фильтр-прессов и скорых фильтров.

Из резервуара чистой технической воды отбирается вода на приготовление растворов реагентов для ФХО (физико-химической очистки) и отделения механического обезвоживания осадка, промывки оборудования.

Промывные воды биотенков, скорых фильтров, иловые воды из илоуплотнителей, фильтрат, промывные воды с пресс-фильтров (отделения обезвоживания) аккумулируются в резервуаре грязной воды и равномерно подаются на осветление в отстойники. Используются существующие первичные отстойники Ø 30 м, 2 шт. Осветленные сточные воды направляются в биотенки, осадок – в илоуплотнители или непосредственно в резервуар осадка перед отделением механического обезвоживания.

Механическое обезвоживание осадка производится на ленточных фильтр-прессах с добавлением рабочего раствора катионного флокулянта. Используется флокулянты: Zetag 8160,8165,8180,8185 (3кг/1000м³), Seurvey FL -3 и Superflok C-498 HMW. Обеззараживание осадков проводится растительным овицидным препаратом «ПУРОЛАТ-БИНГСТИ» в емкости для сбора осадков. После фильтр-прессов осадок попадает в накопительный бункер и выгружается в кузов самосвала для транспортировки на полигон ТБО. Имеется аварийная площадка складирования обезвоженного осадка, если нет возможности вывоза на полигон ТБО. В аварийных ситуациях при выходе из работы фильтр-прессов осадок подается на аварийные иловые площадки из емкости сбора осадка

2.Состав очистных сооружений

1. Приемная камера (камера гашения напора) с подводящим напорным трубопроводом 700 мм.

2. Узел коммерческого учета количества поступающих сточных вод на базе ультразвуковых расходомеров. Располагается на подающем напорном трубопроводе.

3. Узел механической очистки. Включает 4 блока механической очистки сточных вод Rotamat Ro5BG9 (3 – в работе, 1 – в резерве), совмещающие барабанные решетки с мелким прозором и высокоэффективные аэрируемые песколовки. Каждая установка оснащена узлом сбора всплывающих веществ со скребком и насосом удаления всплывающих веществ в зону отвода отбросов с решеток. Подвод сточных вод к установкам осуществляется по трубопроводам 600 мм, отведение – 700 мм.

Отбросы с решеток и песок после отжима подаются при помощи конвейеров (2 шт.) в бункеры с шлюзным затвором (2 шт.).. После установок механической очистки сточных вод предусмотрен сброс сточных вод в резервную емкость.

4. Усреднители. Количество – 2 шт. Реконструкция существующих усреднителей 2 очереди (общая вместимость – 7580 м³). Усреднители оснащены системой аэрации для предотвращения осаждения взвесей и расслаивания сточных вод, для усреднения по составу и насыщения кислородом.

Подвод сточных вод с отделения мех. очистки по трубопроводу 1000 мм, который входит в лоток приема стока в усреднитель. И имеет дополнительный вход по трубопроводу 425 мм стока из резервной емкости.

5. Резервная емкость сточных вод, 1 шт. Служит для аккумулирования залповых поступлений сточных вод, рассчитана на 8 ч. Гидравлические размеры, LBH: 66364,8 м [аналог ТП 901-4-63.83]. Вместимость – 11 000 м³, выполнены из железобетона. Опорожнение осуществляется в лоток перед усреднителями.

6. Флотаторы. Количество напорных флотаторов – 4 шт. (3 – в работе, 1 – в резерве). Для обеспечения подачи сточных вод на флотацию имеется камера подачи сточных вод. Каждый флотатор снабжен флокулятором, тонкослойным отстойником, контрольно-измерительным и дозирующим оборудованием, воздушным компрессором, системой подачи рециркуляционной воды и т.д. В них осуществляется сатурация части воды воздухом. Подача коагулянта (гидроксохлорид алюминия или другие) и флокулянта (Zetag и другие) вводится в поток сточной воды во флокулятор перед флотатором. Флотопена и шлам совместно отводятся в емкость сбора осадка и подаются на обезвоживание в отделение механического обезвоживания.

7. Резервуар чистой технической промывной воды с насосной станцией. Гидравлические размеры, LBH: 18184,8 м [аналог ТП 901-4-60.83]. Вместимость – 1400 м³, выполнены из железобетона. Заполнение осуществляется из сборной камеры очищенных сточных вод (очищенная вода). Используется для промывки фильтр-прессов, для промывки фильтров доочистки.

8. Расходная емкость осадка, 1 шт. LBH: 663,6 м [аналог ТП 901-4-58.83]. Вместимость – 130 м3. Служит для приема и смешения осадка (с флотаторов, отстойников, уплотненного осадка с отстойников в составе осадка биотенков и узла доочистки), подаваемого на обезвоживание (в аварийных ситуациях – на иловые площадки).

9. Отделение механического обезвоживания. Обезвоживается осадок с флотаторов и осадок после биологической очистки и доочистки. Оборудован комплектом ленточных фильтр-прессов с шириной полотна 2 м, со сгустителями, флокуляторами (место смешения флокулянта с осадком), узлом приготовления и дозирования флокулянта.

Обезвоженный осадок направляется в накопительный бункер, вывозятся на захоронение, фильтрат и грязные промывные воды – в резервуар грязной воды.

10. Площадка складирования обезвоженного осадка. Выполнены на искусственном основании с дренажем. Служат для временного хранения обезвоженного осадка в аварийных ситуациях. Количество – 1 шт. Размеры: 3012 м. Количество дренажных элементов – 60 п.м.

11. Иловые площадки, рассчитаны на 20% годового количества осадка Выполнены на искусственном основании с дренажем. Количество – 9 шт. Размеры: 2412 м. Количество дренажных элементов 432 – п.м.

12. Дренажная насосная станция размерами 4х3х3 h м. Служит для приема дренажных вод с песковых, иловых площадок и площадок обеззараживания осадка и подачи в приемную камеру сточных вод.

13. Турбосушилка обезвоженного осадка VOMM Ecologist-900 (Италия). Мощность по испарению при высушивании 800 кг/ч. Турбосушилка выполнена в замкнутом цикле с целью устранения нежелательных и неуправляемых выбросов в атмосферу (неприятные запахи, дым, пар, пыль и т.д.). Не введена в эксплуатацию.

14. Осветлительный вертикальный фильтр ФОВ-3,0-0,6 (Ду=3,0 м.). Производительность 70 м³/ч. Предназначен для доведения технической воды, отбираемой из резервуара чистой технической воды, до требований, предъявляемых к воде, используемой для приготовления растворов реагентов (флотация и механическое обезвоживание осадка на фильтр-прессах) и промывки барабанных решеток, а также воды для охлаждения системы при конденсировании осадка при термической сушке. Для этих целей отбирается также очищенная вода после УФ-обеззараживания.

17. Биотенки с носителями иммобилизованной микрофлоры. Выполнены на базе 2^х-коридорных аэротенков [аналог ТП 902-2-195 с длиной коридора 54 м] с поперечным секционированием (поперечные перегородками переменной установки: одни не доходят до дна, другие – до уровня воды). Вместимость каждого – 2100 м³. Количество – 5 шт. Оборудованы контейнерами с полимерной загрузкой, системой аэрации и барботирования.

18. Сооружения доочистки биологически очищенных сточных вод с подающей насосной станцией. Доочистка осуществляется на скорых фильтрах. Количество песчаных фильтров – 10 шт. Промывка – водовоздушная. Предусмотрено аварийное опорожнение скорых фильтров самотеком в резервуар грязной промывной воды.

19. Установка обеззараживания очищенных сточных вод УФ-излучением. Модель ТАК55 производства компании Wedeco.

20. Воздуходувная станция. Оборудована центробежными воздуходувками Q = 7000 м³/ч, 3 шт. (2 – в работе, 1 – в резерве). Воздух используется для аэрации и регенерации загрузки биотенков, промывки фильтров доочистки. Для подачи воздуха на песколовки и флотаторы используются компрессора, входящие в комплект поставки указанных узлов.

21. Резервуар грязной промывной воды (внутриплощадной канализации) с насосной станцией. Гидравлические размеры, LBH: 30244,8 м [аналог ТП 901-4-61.83]. Вместимость – 3200 м³, выполнена из железобетона. Используется для приема грязных промывных вод и фильтрата с фильтр-прессов, для сбора промывных вод фильтров доочистки, опорожнения биотенков, иловой воды илоуплотнителей. Оборудована системой аэрации, 168 п.м., расход воздуха – 1000-1500 м³/ч.

22. Радиальные отстойники. Используются существующие первичные отстойники 2 очереди 30 м, 2 шт. Служат для осветления сточных вод внутриплощадной канализации: фильтрат и промывные воды мехобезвоживания осадка, стоки опорожнения биотенков при регенерации, грязные промывные воды скорых фильтров доочистки, иловая вода уплотнителей. Осветленные воды направляются в биотенки, осадок – в илоуплотнители (в аварийных ситуациях – непосредственно в резервуар- осадка). Сохраняется удаление всплывающих веществ.

23. Для перекачивания осветленных сточных вод и осадка отстойников используется существующая насосная станция при отстойниках с реконструкцией и ревизией технологического оборудования.

24. Илоуплотнители переменного действия. Вертикальные уплотнители 5,3 м, количество – 2 шт. На уплотнение подается осадок, осевший в отстойниках. Иловая вода с уплотнителей направляется в отстойники. Уплотненный осадок – в резервуар-смеситель осадка.

25. Отводящий коллектор.

3. Характеристика очистных сооружений по этапам очистки

3.1. Узел механической очистки

Проведение механической очистки организоввывается в едином блоке с песколовками. Подобрана комбинированная установка Rotamat R₀5 компании «HUBER» (решетки и песколовка), совмещающая в себе операции извлечения из сточных вод твердых включений и песка. Количество – 4 шт. (3 шт. – в работе, 1 шт. – в резерве). Установка Rotamat располагается в корпусе на отметке позволяющей сточной воде самотеком поступать на дальнейшие ступени очистки.

Использование барабанной решетки, входящей в комплект установки, позволяет предотвратить налипание мелкодисперсной крошки каучука (коагулюма) на рабочей поверхности решетки. Это достигается подвижностью барабанного сита в сочетании с напорной промывкой и очисткой скребком. Таким образом, отделение крупных включений на барабанной решетке сходно с напорным (подпорным) процеживанием.

Распределительная камера, в которую подается сточная вода от канализационной насосной станции, располагается на втором этаже корпуса. Это обусловлено тем, что бы предотвратить замерзание воды в зимнее время в вертикальных участках напорных трубопроводов при остановке насосов. Вертикальные участки напорных трубопроводов находятся в отапливаемом помещении.

3.2. Усреднение сточных вод

С целью сглаживания неравномерности поступления промышленных сточных вод предприятия, проводится усреднение сточных вод по объему и составу. В связи с циклическим колебанием концентрации и составом загрязняющих веществ, производится усреднение с механическим перемешиванием.

Для усреднения поступающих сточных вод используются усреднители 2 очереди, 2 шт. усреднители работают в параллельном режиме. Время усреднения сточных вод составит 7 ч.

3.3. Флотационная обработка сточных вод

Промышленные сточные воды ОАО «Воронежсинтезкаучук» содержат взвешенные вещества, как минеральные, так и органические (в основном дисперсию каучука, латекс), а также растворимые органические вещества и неорганические соли, включая соли железа и меди. Такие примеси, как латекс и каучук, трудно поддаются биологической очистке, т.е. являются трудно окисляемыми веществами, а соли железа и меди ингибируют процесс биологического окисления.

Поэтому в состав технологической линии очистки сточных вод предприятия включена решетка, песколовка и флотатор, которые предназначены для удаления трудно окисляемых веществ, латекса, металлов, фосфатов.

Флотация – типовой процесс, в котором легкие взвешенные вещества или эмульсия (в зависимости от типа присутствующего латексного стока) отделяются от жидкой фазы при помощи пузырьков воздуха и реагентов.

В качестве коагулянта используют гидроксохлорид алюминия общей формулы: Al₂(OH)₅Cl. Для повышения прочности коагулюма и для снижения дозы алюминия необходимы анионные флокулянты, например “Zetag” производства компании Ciba (Швейцария).

Преимущества использования флотаторов:

• отпадает необходимость в первичном отстаивании, как от взвешенных, так и от плавающих веществ;

• происходит сбалансирование состава сточных вод, и нет необходимости в подпитке сточных вод органическими добавками и биогенными элементами;

• химическое удаление фосфора совмещено с другими процессами в одном сооружении;

• не требуется строительства локальных сооружений по очистке от латекса на предприятии по отдельным цехам;

• отход от традиционной биологической очистки с активным илом на очистку с биопленкой, более надежную технологию для данного состава сточных вод, а также более экономичную (отпадает необходимость строительства аэротенков, вторичных отстойников, системы перекачивания возвратного ила и т.д.).

В качестве флоьатора представлен KCL200 производства компании REDOX, 4 шт. (3 – в работе, 1 – в резерве).

Привнос реагентов при флотации составит ориентировочно 325 кг/сут., из которых 300 кг – гидроксохлорид алюминия, 25 кг – катионный флокулянт.

Для приготовления рабочих растворов реагентов подается техническая вода, прошедшая очистку от взвешенных примесей разной степени дисперсности на осветлительных вертикальных фильтрах.