Обработка масляных сточных вод из машиностроительной промышленности с использованием методов разделения масла + флотация газов + фильтрация + адсорбция

Thread Content

Китайская энциклопедическая сеть. Машиностроительные заводы производят большое количество масляных отходов. В этих отходах масло обычно находится в трех формах: плавающее масло, диспергированное масло и эмульгированное масло. Размер частиц плавающей нефти ≥ 100 мкм; после замедления движения они быстро всплывают на поверхность воды, образуя слой из нефтяной пленки, являющейся непрерывной фазой. В машиностроительных заводах масло для смазки и топливо, попадающие в сточные воды из-за протеканий, в основном являются плавающими маслами. Размер частиц распределенного масла составляет 10–100 мкм; они находятся в суспензии или дисперсии в водной фазе. При достаточном времени покоя или под действием внешних сил они могут собираться в более крупные капли, которые поднимаются на поверхность воды. Также они могут стать еще меньше и превратиться в эмульсию масла. Разбросанное масло в сточных водах находится в суспензионном состоянии; масло, содержащееся в сточных водах, образующихся в процессе очистки механических деталей, является разбросанным маслом. Размер частиц эмульгированного масла составляет 0,1–10 мкм; в сточных водах оно находится в виде эмульсии. На поверхности капель масла образуется стабильная пленка из молекул эмульгатора (поверхностно-активного вещества), которая препятствует слиянию капель. Благодаря этому эмульсия сохраняет свою стабильность на протяжении длительного времени; даже при длительном отстаивании капли масла не всплывают на поверхность. Масло в сточных водах с эмульсией, образующихся на обычных машиностроительных предприятиях, является эмульгированным маслом. 　　Основными методами обработки нефтяных сточных вод являются физические методы, химические методы и физико-химические методы. Физические методы делятся на методы гравитационной сепарации, центрифугирования, коагуляции, фильтрации (мембранной сепарации) и т. д. Химические методы в основном включают метод коагуляции и метод солевого выщелачивания. Физико-химические методы в основном включают метод флотации (газовая флотация). 　　1. Источники сточных вод 　　Сточные воды, содержащие масло, в основном включают: эмульсию, образующуюся в процессе обработки деталей (такие сточные воды подвергаются отдельной обработке перед сбросом на станцию очистки сточных вод); растворы, используемые для очистки деталей ； Вода для очистки различных цехов и вспомогательного оборудования, сточные воды от промывки полов и т. д. 　　2. Масштабы проектирования и качество входящей и выходящей воды 　　2.1 Масштабы обработки сточных вод 　　Система сброса сточных вод на этом заводе представляет собой смешанную систему сброса дождевых и бытовых стоков. Первоначальные дождевые воды поступают на станцию обработки сточных вод для её очистки. Размер проекта: расход сухого потока Q_сухой = 40 м³/с ； Суммарный расход при слиянии 9 = 80 м (коэффициент перекрытия no = 1). 　　2.2 Определение качества воды при входе и выходе Для сточных вод, происходящих из машиностроительной промышленности, требуется, чтобы после обработки они соответствовали показателям качества воды, предусмотренным в «Стандартах проектирования систем переработки сточных вод» GB50335-2002 для использования в ландшафтном дизайне. Характеристики качества воды на входе и выходе из станции обработки сточных вод приведены в таблице 1. 　　3. Технология обработки сточных вод 　　3.1 Описание технологии 　　Масляные сточные воды с восточной части завода филиала Пуюань сначала проходят через решетчатые устройства для удаления плавающих частиц и крупных включений; затем они поступают в накопительный бассейн. Оттуда их перекачивают насосами в резервуар для предварительной очистки от масла. На начальном этапе дождевая вода поступает на станцию обработки сточных вод; после обработки с помощью метода аэрации она сбрасывается через сверхнормативный уровень воды в промежуточном резервуаре. Регулирующий нефтеуловитель выполняет функции регулирования качества и количества воды, а также удаления плавающего масла. Плавающее масло в бассейне собирается с помощью устройств для сбора масла и затем возвращается обратно. Нефтяные сточные воды после обработки в резервуаре для отделения масла поступают в устройство для флотации, где добавляется коагулянт. После демульгирования и разделения масла и воды жидкость попадает в промежуточный резервуар. С помощью насосов для сточных вод вода подается в механические фильтры и установки с активным углем; после тщательной обработки она снова используется. 　　Механические фильтры и установки для адсорбции с активным углем регулярно промываются, при этом вода, используемая для промывки, сбрасывается в резервуар для очистки от масла. Масляный осадок из регулирующего резервуара для отделения масла, а также осадок, образующийся в устройствах для флотации, регулярно вывозятся в резервуар для осадка. Масляный осадок подается насосом на устройство для его сушки; после сушки осадок отправляется на котельную для сжигания. Технологический процесс показан на рисунке 1. 　3.2 Основные строения и оборудование 　　(1) Решетчатый резервуар. 1 шт., РхШ=2,5 м×1,0 м, В=2,5 ин. Установлен 1 механический фильтр-решетка для удаления загрязнений; ширина решетки составляет 1,0 м, расстояние между прутьями — 10 мм. Мощность двигателя — 1,1 кВт. 　　(2) Резервуар для сбора воды. 1 единица, Рх=6,0 м × 3,0 ин, эффективная глубина входа = 3,0 ИТИ. Предположим наличие 3 насосов для откачки сточных вод под водой: 2 насоса работают, а 1 — в резерве. Производительность насосов составляет 40–60 м³/ч, высота подъема жидкости — 17–11 дюймов, мощность насосов — 4,0 кВт. Насос оснащен двумя способами управления: автоматическим и ручным. В автоматическом режиме управление осуществляется с помощью контроллера уровня жидкости. Помпа включается при высоком уровне жидкости, отключается при низком уровне. 　　(3) Регулировка фильтра-осадителя. 1 здание, разделенное на 2 отсека, РхШ = 15,0 м × 4,5 м, Высота — 4,0 м. Регулирует качество и количество воды, а также удаляет плавающее масло с размером частиц более 160 мкм. Расчетное время пребывания составляет 4,0 ч (в соответствии с корректировкой времени пребывания на уровень совокупного расхода — 2,0 ч). В каждой ячейке установлена одна установка для сбора масла (включая устройство для сбора плавающего масла и устройство для разделения масла и воды). N = I·1 кВт. 　　(4) Комплектное оборудование для флотационной обработки. 2 комплекта, производительность 40 мР, суммарная мощность комплекта N=I1 кВт. 2 комплекта оборудования для добавления растворителей, мощность каждого комплекта — N=1,1 кВт. (5) Промежуточный резервуар. 1 единица, РхШ = 4,0 м × 4,0 м, Высота = 4,0 м, полезный объем – 5613. . Устанавливаются 3 канализационных насоса: 2 в работе и 1 в резерве. Производительность: Q=40–60 м³/ч; напор: H=25–19 м; мощность: N=7,5 кВт. Насос может управляться как автоматически, так и вручную. В автоматическом режиме управление осуществляется с помощью контроллера уровня жидкости. Помпа включается при высоком уровне жидкости, отключается при низком уровне. 　　(6) Механический фильтр. 1 единица, производительность одной единицы — 40 м³/ч. Сооружение для адсорбции активным углем делит бак для обратной промывки; стоки от обратной промывки поступают в решетчатый резервуар. 　　(7) Блок адсорбции активным углем. 1 единица, производительность одной единицы — 40 мР, имеет встроенный резервуар для обратной промывки. В качестве адсорбента используется активированный уголь, а вода после обратной промывки поступает в резервуар. 　　(8) Бассейн для оборотной воды. 1 шт., Размеры LxB = 9,0 м × 4,0 дюйма, высота – 4,0 дюйма; полезный объем – 126113. В резервуаре для воды, предназначенной для повторного использования, установлен 1 подводный насос с характеристиками: Q = 20–45 м³/сутки; N = 32–22 об/мин; мощность – 5,5 кВт. Насос оснащен устройством для регулировки скорости вращения с помощью частотного преобразователя. 　　(9) Резервуар для ила. 1 здание, железобетонная конструкция. Используется для хранения маслянистых осадков, отделяемых при работе оборудования для флотации, а также для регулирования количества маслянистого ила, выходящего из резервуаров для разделения масла. Ш×Г=3,0 м~3,0 дюйма, В=3,0 нл, полезный объем 20 дюймов. Рядом с прудом установлены 2 насоса для ила: один в рабочем состоянии, другой — в резерве. Производительность каждого насоса составляет Q=5,0 м³/ч, напор — H=15 м, мощность — N=1,5 кВт. 　　Бассейн для сушки осадка. 1 единица, расположена над регулирующим маслоудалительным бассейном. ×B=9,0 м x 2,0 м. H=1,2 м. Полезный объем — 18 м³. В бассейне установлены перфорированные пластиковые трубы и нержавеющая стальная сетка с ячейками 40 меш. Бассейн заполнен галькой и речным песком. Фильтрат из бассейна для обезвоживания ила возвращается в регулирующий нефтеуловитель для дальнейшей обработки. Высушенный осадок отправляется в котельную для сжигания. 　　4. Результаты эксплуатации С момента успешной наладки работы этого объекта в декабре 2005 года его работа остается стабильной. Качество воды, выходящей из установки, является хорошим. Результаты контроля качества воды как на входе, так и на выходе из установки, проведенного Станцией мониторинга окружающей среды округа Чанша в феврале 2006 года, приведены в таблице 2. 　　Результаты, приведенные в таблице 2, показывают, что использование комбинированной технологии отделения масла + флотация + фильтрация + адсорбция эффективно для обработки нечистот с маслом, образующихся на производствах машиностроения. Уровень COD и концентрация нефтепродуктов низкий, а коэффициенты удаления различных загрязнителей высоки; качество воды после обработки превосходит показатели качества воды, предусмотренные в «Стандартах проектирования систем переработки сточных вод» (GB50335-2002) для использования в ландшафтном дизайне. Более подробную информацию и соответствующую техническую документацию смотрите на http://www.dowater.com. 　　5. Технико-экономические показатели 　　(1) Инвестиции в проект: 900 тыс. юаней на строительные работы, 1,4 млн юаней на оборудование, материалы и монтаж, 200 тыс. юаней на наладку и прочие расходы. Общая сумма инвестиций составляет примерно 2,5 млн юаней. 　　(2) Расходы на эксплуатацию: стоимость химикатов — 0,04 юаня/м, стоимость электроэнергии — 0,44 юаня/м, затраты на труд — 0,03 юаня/м. Стоимость обработки сточных вод составляет 0,51 юаня/м. Эксплуатационные расходы составляют 127,5 тыс. юаней в год. 　　(3) Экономическая эффективность: после внедрения данной системы обработки нефтяных сточных вод 100% обработанной воды будет использоваться для полива, мойки автомобилей, озеленения и других целей, связанных с использованием воды; при этом уровень выбросов нефтяных сточных вод будет равен нулю. Ежегодная экономия на оплате сборов за загрязнение составляет 276 тыс. юаней; также удается сэкономить 576 тыс. юаней на закупке свежей воды. Кроме того, возврат масла приносит ещё 8 тыс. юаней. Чистая выгода составляет 733 тыс. юаней в год. 　　(4) Экологические и социальные преимущества: после реализации проекта ежегодно будет сокращено выделение загрязнителей – нефтепродуктов на 9,2 тонны, частиц взвешенных веществ – на 3,6 тонны, а показателя COD – на 3,2 тонны. Это способствует снижению вреда, наносимого сточными водами окружающей среде, и помогает сохранить качество воды и экологическое состояние нижнего течения реки Люян. В то же время улучшились отношения между предприятием и местным населением, были рационально использованы ресурсы, что способствовало устойчивому развитию предприятия с значительной социальной отдачей. 　　6 Заключение (1) Использование технологии, включающей отделение масла, газофлотацию, фильтрацию и адсорбцию, для обработки нечистот с маслом, образующихся на производствах машиностроения, позволяет добиться высокой эффективности обработки при низких затратах на её осуществление. Результаты практической эксплуатации показали, что при использовании данной технологии уровень удаления показателя COD и нефтепродуктов из сточных вод составляет соответственно 81% и 99%. Вода после обработки соответствует требованиям к повторному использованию. 　　(2) За более чем 3 года работы оборудования эффективность его работы остается стабильной. Вода, прошедшая обработку, используется для полива территорий, мойки автомобилей, озеленения и создания ландшафтов, что принесло значительную экономическую и экологическую пользу.