Аналіз можливості глибокого доочищення стічних вод коксохімічного виробництва для наступного використання їх у замкнутих системах оборотного водопостачання. Розробка принципів створення замкнутих систем водопостачання екологічно небезпечних виробництв.
Аннотация к работе
Теоретичне й експериментальне обґрунтування та розробка екологічно безпечних систем оборотного водопостачання коксохімічних, металургійних і машинобудівних виробництв, що виключають скидання стічних вод у водні обєкти на основі нових технологій очищення стічних вод і стабілізаційної обробки води. розробити основні принципи створення замкнутих систем оборотного водопостачання екологічно небезпечних виробництв коксохімічних, металургійних і машинобудівних підприємств. Обєкт дослідження - екологічно безпечні системи оборотного водопостачання коксохімічних, металургійних і машинобудівних виробництв, що дозволяють виключити скидання стічних вод у водні обєкти. Узагальнення теоретичних й експериментальних даних дозволило отримати нові наукові й практичні результати, які сприяли створенню екологічно безпечних систем оборотного водопостачання коксохімічних, металургійних і машинобудівних підприємств, що виключають скидання забруднених стічних вод у водні обєкти. Зокрема, отримані наступні результати: - науково обґрунтовані нормативи якості води, які використовуються різними споживачами коксохімічних, металургійних і машинобудівних підприємств в умовах роботи замкнутих екологічно безпечних систем оборотного водопостачання.Рівняння (1) відрізняється від використовуваного раніше тим, що воно дозволяє врахувати технологічний приріст вмісту того чи іншого хімічного компонента () і може використовуватися для балансових розрахунків систем оборотного водопостачання, у яких вода входить у контакт із охолоджуваним продуктом або продуктом, що очищується. Запропонована автором методика стабілізаційної обробки води для запобігання щільних сольових відкладень і корозійного зношування металу полягає в наступному. Експериментальні установки для вивчення водно-хімічного режиму замкнутих систем оборотного водопостачання й для розробки нових методів стабілізаційної обробки води являють собою фрагменти замкнутих оборотних циклів водопостачання. Огляд наукових праць за даним питанням дозволив розділити існуючі методи глибокого очищення й доочищення стічних вод на фізичні (обробка електричним струмом, ультразвуком, магнітним полем), реагентні (додавання у воду реагентів різної хімічної природи, наприклад, фосфатів, солей перехідних металів, поверхово-активних й органічних речовин й ін.) і комбіновані. Це можна пояснити різними механізмами зниження інтенсивності відкладень при застосуванні цих методів: при магнітній обробці швидкість відкладень знижується в результаті зміни адгезійних якостей кристалів, а під час реагентної обробки збільшується розчинність слаборозчинних солей, тобто ці два методи за своїми механізмами дії є несумісними.На основі теоретичних узагальнень, які враховують специфіку металургійних і машинобудівних технологій, а також аналізу наявного досвіду експлуатації обладнання, розроблені й науково обґрунтовані нормативи якості води, яка подається на газоочищення металургійних агрегатів і на стани гарячої прокатки. Теплотехнічні розрахунки показали, що температура охолоджувальної води, яка подається на стани гарячої прокатки, може не лімітуватися традиційно прийнятою величиною, яка не перевищує 30°С, тому що температура контакту систем “прокатний валок - лист” й “лист - вода” практично не залежить від температури охолоджувальної води. Нормоване значення концентрації завислих речовин у воді, яка подається на установки газоочищення металургійних агрегатів, визначається ефективністю вловлювання пилу в апаратах мокрого очищення газів. Отже, необхідно визначити величину підйомної сили, що діє на частинку діаметром 30 мкм, і її відношення до сили ваги при різних лінійних швидкостях потоку води, який набігає, в проводці. Беручи до уваги, що розрахункова швидкість руху води V=1 м/с і число Рейнольдса менше критичного (Re <1000), можна вважати, що режим течії води - ламінарний.У дисертації наведено теоретичне обґрунтування і нове рішення наукової проблеми створення екологічно безпечних систем оборотного водопостачання коксохімічних, металургійних і машинобудівних підприємств. У результаті виконаних наукових досліджень розроблені основні принципи для створення екологічно й економічно ефективних систем оборотного водопостачання, що базуються на нових технологіях очищення і стабілізаційної обробки стічних вод. Здійснено нормування основних показників якості води, що дозволяють обґрунтувати створення замкнутих систем оборотного водопостачання, які виключають скидання забруднених стічних вод у водні обєкти, і установлено наступні оптимальні характеристики: - для станів гарячої прокатки: температура охолоджувальної води - 40 ОС, припустимий розмір часток окалини - 30 мкм; припустима концентрація завислих речовин - 50 г/м3; Уперше запропонована математична залежність зміни лужності води від РН, що дозволяє спрямовано регулювати показник кислотності стічних вод у процесі біологічного очищення. Установлено, що при стабілізаційній обробці стічних вод поверхнево-активними речовинами натрієвої солі карбоксиметилцелюлози (КМЦ) і вуглелужни