Інтенсифікація процесів обробки, кондиціонування, підготовки і використання СВ, що містять феноли, та інших категорій СВ коксохімічних виробництв для поповнення систем водяного охолоджування. Визначення можливості використання кондиціонованих ПРЗСВ.
Аннотация к работе
Викладене свідчить про актуальність і необхідність вирішення задач, повязаних з переведенням на замкнене оборотне водопостачання КХВ, яке виключає скидання СВ, що містять феноли, до міської каналізаційної мережі і водних обєктів. Метою дисертаційної роботи є інтенсифікація процесів обробки, кондиціонування, підготовки і використання СВ, що містять феноли, та інших категорій СВ коксохімічних виробництв для поповнення (замість свіжої води) систем водяного охолоджування, а також переведення КХЗ на замкнене оборотне водопостачання, що виключає скид СВ до водних обєктів. Практичне значення роботи: Розроблено технічні рішення і рекомендації для створення замкненої системи оборотного водопостачання відкритого акціонерного товариства (ВАТ) “Запорожкокс” з використанням фенольних, побутових СВ і ПРЗСВ, що виключає скид СВ у водні обєкти та міську каналізаційну мережу. Показано, що перспективним напрямком є розробка методів обробки усіх категорій СВ КХВ - очистки та стабілізаційної обробки до якості, яка дозволить їх повторне використання для поповнення замкнених систем оборотного водопостачання КХЗ. Враховуючи можливість використання для тушіння коксу двох способів, а саме: мокрого (водою) і сухого (у атмосфері інертного газу), та відмінності у технології завантаження вугільної шихти визначено середню кількість фенольних СВ, які при цьому утворюються, і води, яка витрачається на проведення технологічного процесу.Встановлено емпіричну залежність для визначення кількості надлишкових СВ, що утворюються, від частки переводу виробництва на сухе тушіння коксу. Запропоновано метод підготовки (кондиціонування) і використання СВ КХВ для поповнення замість свіжої (технічної води) систем водяного охолодження теплообмінного обладнання, який складається з наступних стадій: Реагентна обробка коагулянтами, підлужування до РН 7,5…7,9, аерування, відстоювання. Константа швидкості відстоювання при обробці сульфатом заліза дорівнюює 3,78…4,16 год-1, сумішшю гідроксихлориду алюмінію і сульфата заліза - 10,20…11,14 год-1, гідроксіхлоридом алюмінію - 0,14…0,26 год-1. Встановлено, що дія речовин-інгібіторів процесів корозії і утворення щільних сольових відкладень зумовлена хемосорбцією комплексної сполуки, що утворюється в результаті взаємодії поліфосфату з четвертичною амонієвою сіллю на поверхні теплообмінної апаратури. Розрахована стабільність Дніпровської (свіжої технічної) води, оборотної води, очищених та кондиціонованих СВ і їх суміші з оборотною, зроблено висновок, що при поповненні системи оборотного водопостачання охолоджувальної апаратури кондиціонованими СВ, вода є стабільною.
Вывод
На підставі проведених досліджень, аналізу водних і сольових (матеріальних) балансів обґрунтовано можливість переводу КХВ на замкнене оборотне водопостачання без скиду СВ у водні обєкти та міську каналізаційну мережу. Встановлено емпіричну залежність для визначення кількості надлишкових СВ, що утворюються, від частки переводу виробництва на сухе тушіння коксу.
Обґрунтовано вимоги до якості очищених СВ при їх наступному використанні в системах водопостачання теплообмінного обладнання КХВ.
Запропоновано метод підготовки (кондиціонування) і використання СВ КХВ для поповнення замість свіжої (технічної води) систем водяного охолодження теплообмінного обладнання, який складається з наступних стадій: Реагентна обробка коагулянтами, підлужування до РН 7,5…7,9, аерування, відстоювання. Константа швидкості відстоювання при обробці сульфатом заліза дорівнюює 3,78…4,16 год-1, сумішшю гідроксихлориду алюмінію і сульфата заліза - 10,20…11,14 год-1, гідроксіхлоридом алюмінію - 0,14…0,26 год-1. Величина константи адсорбційної рівноваги становить відповідно 132,2; 188,5 та 296,7.
Доочищення СВ шляхом механічного і адсорбційного фільтрування крізь шар пекового коксу і активного вугілля марки КАД-йодний. Показано, що при швидкості фільтрування 5…10 м/год залишкова концентрація фенолів - 0,25…1 мг/л, зважених речовин - 7…15 мг/л. Виходячи з властивостей сполук, що містяться у СВ, величина РН при цьому не повинна перевищувати 8,0.
Стабілізаційна обробка. При співвідношенні ПРЗСВ : побутові СВ : фенольні СВ = 1 : 1 : 0,25 і введенні суміші речовин інгібіторів - ТПФН і ВПК-402 досягається необхідна якість кондиціонування. Максимальний ефект інгібірування досягається при дозі речовин-інгібіторів (по ТПФН) 0,8 мг/л - швидкості корозії становить 88…92%, утворення щільних сольових відкладень - 96…98%.
Встановлено, що дія речовин-інгібіторів процесів корозії і утворення щільних сольових відкладень зумовлена хемосорбцією комплексної сполуки, що утворюється в результаті взаємодії поліфосфату з четвертичною амонієвою сіллю на поверхні теплообмінної апаратури. Ефект інгибірування утворення щільних сольових відкладень і корозії підсилюється за наявності у воді фенолів та роданідів.
Розрахована стабільність Дніпровської (свіжої технічної) води, оборотної води, очищених та кондиціонованих СВ і їх суміші з оборотною, зроблено висновок, що при поповненні системи оборотного водопостачання охолоджувальної апаратури кондиціонованими СВ, вода є стабільною.
Розраховано водний і сольовий (матеріальний) баланси системи водопостачання ВАТ “Запорожкокс”. Рекомендовано систему оборотного водопостачання, що виключає скидання будь-яких СВ з території підприємства. Запропоновано технологічну схему, обладнання і режим кондиціонування СВ.
Проведене техніко-економічне обґрунтування дозволяє зробити висновок про економічну ефективність запропонованих технічних рішень. Економічний ефект складає 130,2 тис. грн/рік.
Список литературы
1. Лисогор Е.С. Глубокая очистка дренажных вод коксохимического производства // Науковий вісник будівництва. - Х.: вид. ХДТУБА, ХОТВ АБУ, 1999. - Вип. 6. - С. 119-123.
2. Лісогор О.С. Очистка поверхнево-зливового стоку ВАТ “Запорожкокс” // Вісник Рівненського державного технічного університету.- Рівне: вид. РДТУ, 1999.- Вип. 2.- Ч. 2.- С. 63-66.
3. Лисогор Е.С. Доочистка сточных вод коксохимического производства // Вестник ХГПУ Вып. 39. - Х.: Изд. ХГПУ, 1999.- С. 21-23.
4. Пантелят Г.С., Лисогор Е.С. Кондиционирование промышленно-ливневого стока коксохимических предприятий с целью использования их в замкнутых оборотных системах// Вісник Донбаської державної академії будівництва і архітектури / Зб. наук. праць. - Макіївка: Вид. ДДАБА, 1999.-Вип. 99-3(17) Інженерні системи і техногенна безпека в будівництві - С. 21-22.
5. Пантелят Г.С., Слепцов В.Г., Лисогор Е.С. Кинетика сорбции органических загрязнений на гидроксидах металлов// Коммунальное хозяйство городов / Научн.-техн. сб. тр. ХГАГХ.- К.: Техніка, 1999. - Вып. 18. - С. 124-127.