ИССЛЕДОВАНИЕ, РАЗРАБОТКА И ВНЕДРЕНИЕ ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ОБРАБОТКИ СТОЧНЫХ ВОД ГАЛЬВАНИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА
DOI:
https://doi.org/10.36773/1818-1112-2026-139-1-207-215Ключевые слова:
аппарат, условия, pH, реактор, раствор, реагент, зона, смешение, вытеснение, поток, структура, осветлитель, камера, насадка, энергопотребление, металлоемкостьАннотация
Решающим процессом, от которого зависит эффективность очистки сточной воды, обработанной минеральными и органическими реагентами, является процесс хлопьеобразования. В связи с этим были проведены соответствующие теоретические исследования, результаты которых были использованы для проектирования реакторных узлов.
Для выбора оптимальных технологических условий и расчета производительности химических реакторов в зависимости от состава и количества обрабатываемых сточных вод, а также технологических режимов процесса, необходимо применять единую методику.
Перемешивание приводит к неравномерному движению отдельных объемов воды, появлению макро- и микровихрей, на границе которых происходит градиентная коагуляция. Для образования крупных хлопьев необходимо создать условия, способствующие градиентной коагуляции. Наряду с этим, вихревые потоки, создавая неравномерные напряжения, разрывают рыхлые первичные структуры и способствуют образованию более компактных, хорошо сформированных хлопьев. Конечный размер хлопьев зависит от соотношения скорости обоих происходящих при перемешивании процессов. На величину хлопьев влияет интенсивность перемешивания, его продолжительность и величина сил адгезии, удерживающих частицы связанными между собой.
В условиях очистки сточных вод, когда концентрация загрязнений и величина рН среды колеблются в довольно широких пределах, найти универсальный параметр, обеспечивающий стабильный процесс хлопьеобразования, весьма затруднительно. Проведенное исследование выявило, что эффективность осветления сточных вод в широком диапазоне величин рН, оборотов мешалки и состава сточных вод происходит в течение 5–10 минут, в интервалах времени многократно меньших, чем рекомендовано.
В статье приводится формула, которая в значительной мере позволяет избежать ошибок при определении объема и времени пребывания сточных вод в автоматизированных реакторах различных типов. Предложен и реализован в опытной схеме реакторный узел обработки сточных вод содержащих хром и сточные воды содержащие кислоты и щелочи с элементами системы автоматического регулирования (САР). Приведены исследования на производстве, в результате которых разработаны и внедрены зонированные химические аппараты, позволяющие эффективно использовать стандартное оборудование и отработанные технологические растворы уменьшая экологическое воздействие на окружающую среду. Все это позволило сократить до минимума количество технологического оборудования (смесители, реакторы, камеры хлопьеобразования), а также время обработки сточных вод в стандартных химических аппаратах с механическими мешалками не менее чем в три раза. Не менее чем вдвое снизить металло- и энергоёмкость, а также уменьшить потребность в производственных площадях для его размещения.
Библиографические ссылки
Технический справочник по обработке воды : в 2 т. / Л. Андриамирадо [и др.] ; науч. ред.: М. И. Алексеев [и др.]. – СПб. : Водоканал Санкт-Петербурга : Новый журн., 2007. – Т. 2. – С. 777–1696.
Хенце, М. Очистка сточных вод. Биологические и химические процессы / М. Хенце, П. Армоэс, Й. Ля-Кур-Янсен [и др.]. – М. : Мир, 2004. – 480 с.
Справочник по современным методам и технологиям очистки природных и сточных вод и оборудованию / ДАНСЕЕ, отдел по Восточной Европе. – Копенгаген, 2001. – 253 с.
Новый справочник химика и технолога. Процессы и аппараты химических технологий. – СПб. : Профессионал, 2006. – Ч. 2. – 916 c.
Урецкий, Е. А. Оптимизация существующих и разработка новых ресурсосберегающих технологий в водном хозяйстве предприятий приборо- и машиностроения : монография / Е. А. Урецкий, Е. С. Гогина, В. В. Мороз. – М. : Изд-во АСВ, 2022. – 624 с.
Урецкий, Е. А. Ресурсосберегающие технологии промышленного водоснабжения и водоотведения : справочное пособие / Е. С. Гогина, А. Д. Гуринович, Е. А. Урецкий. – М. : Ассоциация строительных вузов, 2012. – 312 с.
Урецкий, Е. А. Оптимизация существующих и разработка новых ресурсосберегающих технологий в водном хозяйстве предприятий приборо- и машиностроения : монография / Е. А. Урецкий, Е. С. Гогина, В. В. Мороз. – М. : АСВ, 2023. – 618 с.
Авторское свидетельство SU998365A1, МПК C 02F 1/00. Устройство для очистки промышленных сточных вод : заявлено 03.08.1981 / Беличенко Ю. П., Комаровский М. П., Митин Б. А., Урецкий Е. А., Савченко В. А. – 2 с.
Патент BY4810U, МПК B01F5/00(2006). Вихревой аппарат : № u 20080317 : заявлено 16.04.2008 : опубл. 04.08.2008 / Урецкий Е. А., Мороз В. В., Дмухайло Е. И. ; заявитель Брестский гос. техн. ун-т. – Гос. реестр полезн. моделей.
Патент BY10812U, МПК C02F1/00(2006.01). Устройство для проведения физико-химических процессов : № u 20150099 : заявлено 26.01.2015 : опубл. 19.03.2015 / Урецкий Е. А., Мороз В. В. ; заявитель Брестский гос. техн. ун-т. – Гос. реестр полезн. моделей.
Тябин, Н. В. Методы химической кибернетики в реологии и химической технологии : учебное пособие / Н. В Тябин, А. Б. Голованчиков. – Волгоград : Волгоградский политехнический институт, 1983. – 104 с.
Мороз, В. В. Изучение реальной гидродинамической обстановки в промышленном аппарате V=3,2м3 с механической мешалкой, используемой для обработки смеси стоков гальванического и окрасочного производства / В. В. Мороз, Е. А. Урецкий // Вестн. Брестского гос. техн. ун-та. Водохозяйственное строительство и теплоэнергетика. – 2013. – № 2 (80). – С. 60–62.
Урецкий, Е. А. Ресурсосберегающие технологии в водном хозяйстве промышленных предприятий : монография / Е. А. Урецкий ; под ред. С. Е. Березина. – Брест : БрГТУ, 2008. – 320 с.
Мороз, В. В. Ресурсосберегающая реагентная технология совместной очистки сточных вод лакокрасочных и гальванических производств приборо- и машиностроения / В. В. Мороз, Е. А. Урецкий, А. П. Дарманян // Вестн. Брестского гос. техн. ун-та. Водохозяйственное строительство и теплоэнергетика и геоэкология. – 2018. – № 2 (110). – С. 134–138.
Мороз, В. В. Оптимизация работы вертикальных отстойников путем добавления в них зернистых хлопьеобразователей и полочных модулей / В. В. Мороз, А. Д. Гуринович, Е. А. Урецкий // Проблемы энергетической эффективности в различных отраслях : сб. ст. науч. семинара, Брест, 21 марта 2015 г. / Брестский гос. техн. ун-т ; под ред. М. В. Стрельца [и др.]. – Брест, 2015. – С. 105–111.
Опыт повторного использования сточных вод на предприятии приборо- и машиностроения / В. В. Мороз, Е. А. Урецкий, Л. Д. Субботкин, А. П. Дарманян // Строительство и техногенная безопасность : сб. науч. трудов. – Симферополь : НАПКС, 2018. – № 11 (63).– С. 97–103.
Технологическая линия по очистке производственных сточных вод гальванического участка дорожно-ремонтного предприятия Белорусской железной дороги, г. Лида, для проекта ИП АЕТЕ (Американские экологические технологии и оборудование) : НИР / рук. Е. А. Урецкий. – ИП АЕТЕ. ОДО «САФАРИ», 1997.
Лабораторный практикум по водоотведению и очистке сточных вод : учеб. пособие для вузов / В. И. Калицун, Ю. М. Ласков, Ю. В. Воронов, Е. В. Алексеев ; под общ. ред. В. И. Калицуна. – 3-е изд., перераб. и доп. – М. : Стройиздат, 2000. – 272 с.
Гордеев, Л. С. Жидкофазные химические реакторы. Процессы и аппараты химической технологии / Л. С. Гордеев // Итоги науки и техники. Сер. ВИНИТИ. – 1976. – Т. 4. – С. 82–164.
Дарманян, А. П. Применение статических смесителей для интенсификации процесса перемешивания жидких сред / А. П. Дарманян // Повышение эффективности и надежности машин и аппаратов в основной химии : тезисы докладов Всес. совещания. – Сумы : Химтехника, 1986. – С. 185–186.
Мороз, В. В. Исследование возможности создания «попутной» технологии обработки сточных вод, загрязнённых лакокрасочными ингредиентами / Е. А. Урецкий, В. В. Мороз // Вестн. Брестского гос. техн. ун-та. Водохозяйственное строительство и теплоэнергетика. – 2007. – № 2 (44). – С. 71–74.
Мороз, В. В. Совершенствование системы автоматического регулирования (САР) процесса восстановления хрома (VI) в условиях «мешающего» фона / В. В. Мороз, Е. А. Урецкий // Вестн. Брестского гос. техн. ун-та. Водохозяйственное строительство и теплоэнергетика. – 2007. – № 2 (44). – С. 75–80.
Мороз, В. В. Расчет экономической эффективности внедрения ресурсосберегающей реагентной технологии совместной очистки сточных вод лакокрасочных и гальванических производств приборо- и машиностроения / Е. А. Урецкий, О. П. Белоглазова, В. В. Мороз // Вестн. Брестского гос. техн. ун-та. Водохозяйственное строительство и теплоэнергетика и геоэкология. – 2018. – № 2 (110). – С. 122–126.
Мороз, В. В. Ресурсосберегающая технология очистки сточных вод лакокрасочного производства в приборо- и машиностроении / В. В. Мороз // Вестн. Брестского гос. техн. ун-та. Водохозяйственное строительство и теплоэнергетика. – 2014. – № 2 (86). – С. 78–81.
Choosing Rational Technologies for the Final Purification of Wastewater from the Production of Protective Coatings and Printed-Circuit Boards / E. A. Uretskii, I. V. Nikolenko, V. V. Moroz [et al.] // Theor Found Chem Eng. – 2024. – Vol. 58. – P. 1327–1333. – DOI: 10.1134/S0040579524601973.
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Лицензия
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.
Авторы предоставляют материалы на условиях лицензии CC BY-NC 4.0. Эта лицензия позволяет неограниченному кругу лиц копировать и распространять материал на любом носителе и в любом формате, но с обязательным указанием авторства и только в некоммерческих целях. Пользователи не вправе препятствовать другим лицам выполнять действия, разрешенные лицензией.
