Cтоки лакокрасочного производства

Размещено на http://www.allbest.ru/

5

ВВЕДЕНИЕ

В процессе эксплуатации окрасочного оборудования, периодически образуются сточные воды, которые требуют специальной очистки перед сбросом в канализационные системы.

Выбор метода очистки зависит от концентрации загрязнений в сточных водах и количества твердых отходов, образующихся при нанесении лакокрасочных покрытий.

Многие крупные предприятия располагают общезаводскими очистными сооружениями. Наиболее современные из них включают установки для механической физико-химической и биологической очистки.

В литературе исследования по результатам чистки сточных вод лакокрасочных предприятий освещены недостаточно. Это можно объяснить многообразием способов производства красителей а, следовательно, качественным составом компонентов в стоках и их процентным содержанием. При этом каждый завод выпускает самую разнообразную продукцию и использует различные виды сырья.

1. Методы очистки

В зависимости от количества и состава загрязнений сточных вод могут применяться различные методы очистки: механические (фильтрование, процеживание, отстаивание, осветление, разделение в поле центробежных сил); физико-химические (коагуляция, флокуляция, флотация, сорбция, экстракция, ионный обмен и выпаривание воды); биологические; термические.

Выбор метода очистки влияет на выбор оборудования для удаления и сбора отходов механизированным способом.

Для очистки сточных вод от загрязнений в процессе подготовки поверхности применяется ряд методов: отстаивание, фильтрование, центрифугирование и - в последнее время - ультрафильтрация.

Для удаления из водных растворов взвешенных частиц и легких органических примесей в виде масла наиболее распространен метод отстаивания. При условии приемлемой продолжительности отстаивания эффективность очистки от взвесей составляет 50-60 % а от нефтепродуктов - 60-70 %. Конструкции применяемых в промышленности отстойников различны. Наиболее распространены горизонтальные отстойники, в которых частицы взвеси, оседая на дно или всплывая, движутся горизонтально вместе с осветленной водой. При простоте конструкции отстойники имеют недостатки - низкую эффективность очистки, необходимость в больших площадях трудоемкость удаления осадков. В процессе очистки сточных вод при подготовке поверхности под окраску они применяются в комбинации с другими методами.

С помощью физико-химических методов из сточных вод удаляют эмульгированные и суспендированные частицы (диаметром менее 100 мкм), а также растворенные примеси. Их использование позволяет наиболее полно извлекать растворенные или взвешенные примеси из сточных вод. В технологии лакокрасочных покрытии в сточных водах, как правило, присутствует большое количество разнообразных химических реагентов, и тщательная их очистка требует обязательного использования данных методов.

Наиболее эффективными являются комбинированные методы очистки, когда на первой стадии производится механическая очистка с последующей очисткой физико-химическими методами.

Обработка воды коагулянтами является самым распространенным методом ее очистки от взвешенных коллоидных загрязнений.

Коагуляция - это процесс укрупнения дисперсных частиц за счет их взаимодействия и объединения в агрегаты.

Введение коагулянтов позволяет значительно увеличить размер осаждаемых частиц за счет их агломерации (присоединения), таким образом они будут увлекаться на дно быстрее. Коагулянты разрушают сольватированные оболочки и уменьшают диффузную часть двойного электрического слоя у поверхности взвешенных частиц. В результате этого между частицами возникают силы сцепления, которые приводят к образованию агрегатов, обладающих большей массой.

Образующиеся в процессе гидролиза хлопья гидроксидов металлов захватывают коллоидные частицы и увлекают их за собой, а при изменении рН среды за счет выделяющейся кислоты способствует разрушению сольватированных оболочек у органических примесей (например, краски) и их коагуляции.

Из солей алюминия наиболее широкое применение в качестве коагулянта нашел сульфат алюминия. Кроме него предложены глины, алюминийсодержащие отходы производства, пасты и смеси. Алюминийсодержащие коагулянты изготовляют и поставляют в виде кусков, плит, порошка, гранул, а также в виде желе и растворов, содержащих от 7 % до 32 % .

Положительным качеством соединений железа является высокая плотность его гидроксида, обеспечивающая получение плотных, тяжелых хлопьев, оседающих с большей скоростью. Кроме этого, гидроксид железа является катализатором, способствующим окислению некоторых органических соединений.

Опыт ряда предприятий показал, что использование коагулянтов значительно облегчает очистку как отдельных элементов окрасочного оборудования, так и сточных вод, поступающих на очистные сооружения.

Эффективность процесса коагуляции определяется устойчивостью дисперсной системы, которая в свою очередь зависит от ряда факторов: степени дисперсности, характера поверхности частиц, электрокинетического потенциала, наличия в воде некоторых других примесей, температуры, интенсивности перемешивания и иных причин.

Под сорбционной очисткой воды понимают сорбцию (концентрирование) веществ на поверхности или в объеме пор твердого материала. В практике очистки сточных вод обычно используются сорбенты с высокоразвитой поверхностью, к которым относятся материалы естественного и искусственного происхождения, однако чаще всего применяют активные угли.

За рубежом и на некоторых заводах СССР были сделаны попытки использовать для очистки сточных вод, загрязненных ЛКМ, автоматические фильтры типа Black. Фрагмент фильтра представлен на рисунке 1. Однако широкого промышленного использования они не нашли ввиду того, что в эксплуатации оказались весьма трудоемкими. Принцип действия их заключается в том, что внутри ванны 2 камеры окрашивания 1 с помощью двухцепного конвейера 6 перемещается фильтрующий элемент - непрерывная сетка 4. Очищаемая вода проходит через сетку, краска остается на сетке, а затем попадает в бункер 5 за счет продувки сжатым воздухом системы продувки 7. Очищенная вода через заборный патрубок 3 подается на циркуляцию в камеру окрашивания 1. Основные недостатки автоматических фильтров типа Black - быстрое засаливание сетки, засыхание краски на участках сетки над водой при кратковременных остановках движения конвейера.

1 - камера окрашивания; 2 - ванна; 3 -заборный патрубок;

4 - непрерывная сетка; 5 - бункер для отходов; 6 - двухцепной конвейер;

7 - система продувки

Рисунок 1 - Фрагмент установки автоматического фильтра типа Black

Как показал опыт, наиболее эффективным способом очистки загрязненной ЛКМ воды является централизованная очистка в бассейнах коагуляции.

2. Очистка стоков лакокрасочных предприятий

Сточные воды лакокрасочного завода -- мутные с резким специфическим запахом красок, олиф и лаков общим объемом до 1600 м3/сут. При этом стоки двух цехов требуют обязательной химико-механической очистки до сброса в общезаводскую канализацию: цех металлотары (25,8 м3/сут) и лакомасляный цех (стоки объемом 8,6 м3/сут, содержащие фталевую кислоту; стоки сиккативного отделения 4 м3/сут). Загрязненность сточных вод цеха металлотары, имеющие темно-коричневый цвет, характеризуется данными табл. 5.1.

Исследования по осаждаемости естественной взвеси показывают, что после отстаивания в течение суток выпадает не более 34% первоначального количества взвешенных веществ. Но если выполнить нейтрализацию сточных вод сильными кислотами, то при рН 6,6-- 7,1 количество взвешенных частиц снижается с 10,6 до 0,9 г/л. При нейтрализации (до рН 6) смеси стоков обоих цехов содержание фталевой кислоты в смеси не должно превышать 30% от количества кислоты, необходимого для нейтрализации. Количество взвешенных веществ в этом случае снижается до 0,6 г/л.

Кинетика осветления нейтрализованных стоков дана в табл. 5.2: уплотняемость осадка заканчивается через 1 ч после его образования при влажности его 99,6%, а затем снижается до 94%. Удельный вес осадка составляет 1,07--1,1, а угол скольжения 40°.

Сточные воды лакомасляного цеха содержат фталевую кислоту (концентрация до 25 г/л), имеют желтую окраску и температуру около 80°С. При снижении температуры сточных вод происходит кристаллизация фталевого ангидрида, что вызывает снижение концентрации фталевой кислоты до 16,5 г/л при температуре 20°С, что и рекомендуется делать. Некоторые исследователи рекомендуют сжигать воды, содержащие фталевую кислоту, но в данном случае часть этих вод можно использовать для нейтрализации щелочных сточных вод цеха мойки металлотары.

В сточных водах сиккативного отделения лакомасляного цеха наиболее вредными примесями являются свинец (до 10 г/л) и марганец (до 11 г/л). Для очистки этих стоков (чистка канализации) применяют доломит, сульфид натрия, известь, подщелачивание сточными водами цеха мойки металлотары. Наиболее экономичным является подщелачивание этих стоков гашеной известью (табл. 5.3).

сточный вода фильтр лакомасляный

Из данных табл. 5.3 видно, что повышение рН сточных вод от 6,4 до 8,5 снижает концентрацию свинца в них до 0,14 мг/л. Дальнейшее повышение величины рН сопровождается ростом концентрации свинца до 30 мг/л из-за образования легкорастворимых плюмбатов. Содержание марганца с повышением величины рН снижается и при рН 12 он практически отсутствует. Поскольку токсичность свинца по сравнению с марганцем выше, то выщелачивание сиккативных сточных вод гашеной известью целесообразно проводить до рН 8,5-- 8,65.

Необходимо держать под контролем интенсивность развития микрофлоры. В смеси бытовых отходов и отходов легкой промышленности наблюдается постоянное падение уровня дыхания микроорганизмов из-за уменьшения продуктов питания в связи с окислением органических соединений и накоплением продуктов обмена. Подпитка биогенными элементами требует введения дополнительного реагентного узла и создает угрозу вторичного загрязнения из-за возможности зарастания водорослями.

Поэтому часто для доочистки стоков используют физико-химические методы, например, озонирование, которое обеспечивает глубокое обесцвечивание стоков и достаточно полное удаление биохимически окисляемых органических веществ. Так, при озонировании биохимически очищенных сточных вод красильно-отделочных фабрик эффект очистки по БПК достигает 88%, а по ХПК -- до 76 мг/л.

Заключение

Библиографический список

1. http://www.twirpx.com/file/1379263/ Методы очистки выбросов от лакокрасочных производств

2. http://clean-future.ru/info-ochistka-stokov-lakokrasochnyh-predprijatij.html

Очистка стоков лакокрасочных предприятий

Размещено на Allbest.ru