Глава 5. Усовершенствование технологии очистки сточных вод филиала оао «Генерирующая компания» Казанская тэц-1»

Фильтрующая загрузка является основным рабочим элементом фильтровальных сооружений, поэтому правильный выбор ее параметров имеет первостепенное значение для их нормальной работы. При выборе фильтрующего материала руководствуются определенными техническими требованиями. К их числу относятся: вещества подлежащие удалению, надлежащий фракционный составфильтрующего материала, степень однородности размеров зерен, механическая прочность (истираемость и измельчаемость), химическая стойкость материалов по отношению к фильтруемой воде. При выборе фильтрующей загрузки предпочтение отдается материалам, имеющим развитую удельную поверхность и большую межзерновую пористость.

Общая эффективность очистки сточных вод от нефтепродуктов на очистных сооружениях химического цеха КТЭЦ - 1 составляет 80%. Содержание нефтепродуктов на выходе из механических фильтров составляет 0,5 мг/л. Фильтрующий материал – активированный уголь.

Основная задача дипломного проекта состоит в замене действующего фильтрующего материала на материал нового поколения, с целью уменьшении затрат на эксплуатацию очистных сооружений и утилизацию фильтрующей загрузки.

Для достижения поставленной цели необходимо в механических фильтрах произвести замену фильтрующего материала – активированного угля на фильтрующий материал нового поколения диатомит (ОДМ-2Ф) [6].

Диатомит (кизельгур, трепел) — осадочная горная порода, состоящая из останков диатомовых водорослей и простейших организмов. Обычно рыхлая или слабо сцементированная масса, светло-серого или желтоватого цвета. Химически диатомит на 96 % состоит из оксида кремния SiO₂ (кремнезема).

Диатомит используется как адсорбент и фильтр в нефтехимической, пищевой, текстильной промышленности, в производстве антибиотиков, бумаги, различных пластических материалов, красок; как сырье для жидкого стекла и глазури; в качестве строительного тепло- и звукоизоляционного материалов, добавок к некоторым типам цемента; полировального материала (в составе паст) для металлов и мраморов.

Месторождения диатомита различной мощности и глубины залегания есть в Пензенской, Ростовской, Свердловской, Костромской, Калужской и многих других областях России.

Основным элементом очистных установок является слой фильтрующей загрузки и для того, чтобы перейти на использование диатомитового сорбента вместо ныне используемых песка, керамзита и активированного угля, не требуется реконструкции очистных сооружений - достаточно при смене загрузки использовать новый материал вместо старого. Регенерация материала осуществляется обратной промывкой (так же как и для ныне используемых фильтровальных материалов). ОДМ-2Ф более эффективно удаляет примеси, чем фильтрующие материалы предыдущего поколения, обладает повышенной длительностью использования ввиду своей высокой химической и механической стойкости. Материал также выполняет функцию сорбента. Если уголь необходимо заменять в системе с периодичностью один раз в 12 месяцев, то диатомит служит годами. Плотность, пористость и насыпная масса ОДМ-2Ф позволили рекомендовать его для применения в процессах водоподготовки, в том числе на станциях централизованной подготовки воды в качестве загрузки механических фильтров. При этом достигается экономия промывной воды до 80% по отношению к активированному углю, что ведет к увеличению на 2-4% производительности фильтров при одинаковых режимах скорости подачи воды [7].

Для заполнения каждого фильтра КТЭЦ-1 требуется 1 тонна чистого фильтрующего материала, стоимость составляет 1700 рублей за мешок (мешок 40л = 28 кг). Закупка 1 тонны ОДМ - 2Ф обойдется в 60000 рублей. Диатомит необходимо заменять в механических фильтрах с периодичностью один раз в 5 – 7 лет.

Таблица 2

Химический состав ОДМ-2Ф

Химическое соединение	Содержание
Оксид кремния	84%
Оксид железа	3,2%
Оксид алюминия	8% суммарно
Оксид магния
Оксид кальция

Таблица 3

Технические показатели ОДМ - 2Ф и активированного угля

Показатели	ОДМ – 2Ф	Активированный уголь
Измельчаемость	0,04 - 0,06%	0,04%
Истираемость	0,08 - 0,10%	0,06%
Условная механическая прочность	79%	60%
Пористость	46-58%	46-52%
Насыпная плотность	700 - 720 кг/м3	240 кг/м3
Удельный вес при эксплуатации в фильтрах	1000 кг/м3	1000 кг/м3
Коэффициент формы зерна	1,61 - 1,70	1,61 - 1,71
Коэффициент неоднородности загрузки	1,56 - 1,75	1,4 - 1,6
Рекомендуемая скорость фильтрации	12 - 15 м3 / час	10 - 20 м3 / час
Полная сорбционная емкость (грязеемкость)	1,3 г/л	1,5 г/л