RESEARCH, DEVELOPMENT AND IMPLEMENTATION OF EQUIPMENT FOR TREATMENT OF WASTEWATER FROM GALVANIC PRODUCTION
DOI:
https://doi.org/10.36773/1818-1112-2026-139-1-207-215Keywords:
apparatus, conditions, pH, reactor, solution, reagent, zone, mixing, displacement, flow, structure, clarifier, chamber, packing, energy consumption, metal consumptionAbstract
The decisive process on which the efficiency of water purification treated with mineral and organic reagents depends is the flocculation process. In this regard, the corresponding theoretical studies were carried out, the results of which were used to design reactor units.
To select optimal process conditions and calculate the productivity of chemical reactors depending on the composition and amount of treated wastewater, as well as process modes, it is necessary to use a single technique.
Mixing leads to uneven movement of individual volumes of water, the appearance of macro- and microvortices, at the boundary of which gradient coagulation occurs. To form large flocs, it is necessary to create conditions that promote gradient coagulation by mixing the water hydraulically or mechanically. Along with this, vortex flows, creating uneven stresses, break loose primary structures and promote the formation of more compact, well-formed flocs. The final size of the flocs depends on the ratio of the speed of both processes occurring during mixing. The size of the flocs is affected by the intensity of mixing, its duration and the magnitude of the adhesive forces that hold the particles together.
In wastewater treatment, where contaminant concentrations and pH fluctuate widely, finding a universal parameter that ensures stable flocculation is extremely difficult. A study has revealed that wastewater clarification efficiency across a wide range of pH values, mixer speeds, and wastewater composition occurs with in 5–10 minutes, at intervals many times shorter than recommended.
This article presents a formula that significantly reduces errors in determining the volume and residence time of wastewater in various types of automated reactors. A reactor unit for processing wastewater containing chromium and wastewater containing acids and alkalis with elements of an automatic control system (ACS) has been proposed and implemented in a pilot scheme. Industrial research is presented, leading to the development and implementation of zoned chemical apparatuses that enable the efficient use of standard equipment and wastewater solutions, reducing environmental impact. All this has allowed us to minimize the amount of process equipment (mixers, reactors, flocculation chambers), as well as the wastewater treatment time in standard chemical apparatus with mechanical agitators, by at least a factor of three. This has also reduced the metal and energy consumption by at least half, as well as the need for production space.
References
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.
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
The work is provided under the terms of Creative Commons public license Attribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0). This license allows an unlimited number of persons to reproduce and share the Licensed Material in all media and formats. Any use of the Licensed Material shall contain an identification of its Creator(s) and must be for non-commercial purposes only. Users may not prevent other individuals from taking any actions allowed by the license.
