Промислова екологія - Апостолюк C.O. - 5.10. Очищення стічних вод при виробництві деревоволокнистих плит

Очищення стічних вод заводів з виробництва деревоволокнистих плит може здійснюватись трьома способами: механічним, хімічним та біологічним [8]. Очищення стічних вод у більшості випадків здійснюється разом з побутовими стічними водами за двома схемами:

— сумісне механічне та біологічне очищення виробничих і побутових стічних вод;

— окреме механічне очищення виробничих і побутових стічних вод, а потім їхнє спільне біологічне очищення.

Очищення стічних вод за другою схемою дає можливість вилучити частину деревних волокон і повернути їх у виробництво.

На багатьох підприємствах з виробництва ДВП для покращання якості плит на поверхню килима наносять шар тонкомеленої та оздоблювальної маси. Ця маса затримує різні види компонентів, що забруднюють воду при формуванні деревоволокнистого килима.

Для ефективнішого затримування забруднювальних речовий у стічну воду додають коагулюючі добавки (коагулянти), завдяки яким вода досягає оптимального значення рН. Покращуючи затримувальну здатність деревоволокнистого килима, тонкомелена маса створює сприятливі умови для відливання килима з одночасним очищенням стічних вод та утилізацією компонентів, які містяться у воді.

Технологічна схема формування килима із замкненим водопостачанням зображена на рис. 5.25 [8]. Надлишок оборотної води, що надходить з басейну оборотних вод через переливний трубопровід, а також стоки від гарячого преса (на рис. 5.25 не зображено) надходять у нагромаджувальну ємність, звідки насосом подаються у змішувач 4. У цей змішувач також дозувальними насосами 3 з видаткових ємностей 2 подаються кислотний і лужний коагулянти.

Внаслідок хімічних реакцій, молекулярної та іонної взаємодії між реагентами на виході із змішувача 4 і частково у вихідному трубопроводі 16 утворюються пластинчасті осади-комплекси, які містять деревні волокна та частинки розчинених хімічних реагентів, які використовуються для проклеювання деревоволокнистої маси. Хімічно оброблена й скоагульована вода надходить у наливний пристрій 5, а далі рівномірним потоком наливається на поверхню деревоволокнистого килима між першим і другим відтискними пресами 13. Для ефективнішого процесу фільтрування води під несучою сіткою 17 встановлений відсмоктувальний ящик 6. Пройшовши через деревоволокнистий килим, очищена вода повертається в технологічний цикл (на розведення деревоволокнистої маси, миття тріски та інші потреби).

Дослідами встановлено, що чим менша вологість деревоволокнистого килима, тим вищий ефект очищення води. Отримані результати підтверджують, що очищення стічної води оптимально відбувається за вологості деревоволокнистого килима 82—84 %. Ступінь очищення води при цьому становить: для зважених речовин — 61 %, мінеральних речовин — 56 % і фенолу — 32 %. Профільтрована через деревоволокнистий килим стічна вода за показниками забруднювальних компонентів знаходиться на рівні, близькому до стічної води, очищеної на флотаційній установці.

Рис. 5.25. Технологічна схема формування деревоволокнистого килима із замкненим водопостачанням [8]: 1 — ємності приготування коагулянтів; 2 — видаткові ємності; 3 — дозувальні насоси; 4 — змішувач; 5 — наливний пристрій; 6 — відсмоктувальний ящик; 7 — трубопровід очищеної води; 8 — нагромаджувальна ємність; 9 — переливний трубопровід; 10 — насосна установка; 11 — наливний пристрій тонкомеленої маси; 12 — форпрес; 13 — відтискні преси; 14 — басейн оборотних вод; 15 — деревоволокнистий килим; 16 — трубопровід; 17 — несуча сітка

Встановлено, що забруднювальні компоненти стічних вод характеризуються значною складністю гранулометричної та хімічної структури. До їх складу входять деревні та подрібнені мінеральні частинки в широкому діапазоні продуктів гідротермічного розкладу деревини, екстрактивних речовин, нафтопродуктів, органічних барвників, синтетичних і природних смол, що знаходяться у розчиненому стані. Тому виникла необхідність створення малотоксичних систем на основі замкнених локальних водостоків, які враховували б характер забруднювальних речовин. Використання таких систем стабілізує основні параметри забруднювальних компонентів, дозволяє застосування вузькоспеціалізованого обладнання для проміжного очищення вод з подальшим використанням їх у технологічному процесі.

Для ефективного очищення стічних вод з високим ступенем забруднення багатокомпонентними інгредієнтами обов'язковою умовою є введення в очисні води хімічних реагентів.

У системі замкненого водопостачання очищенню з використанням хімічних реагентів підлягають підсіткові води від відливної машини, а також води, відтиснені з деревоволокнистих килимів у процесі гарячого пресування.

Дрібнодисперсні та колоїдні частинки у стічних водах від підприємств з виробництва ДВП мають негативний заряд, що зумовлює необхідність використання для очищення вод коагулянтів катіонового типу. Основним методом очищення стічних вод з використанням хімічних реагентів є метод напірної флотації. На принципах цього методу базується флотаційна установка на Оржівському ДОКу (рис. 5.26).

Рис. 5.26. Схема лінії флотаційного очищення стічних вод на Оржівському ДОКу: 1 — баки приготування робочих розчинів хімічних реагентів; 2 — видаткові баки; З — насоси; 4 — насоси-дозатори; 6 — флотаційна ванна; 6 — ємність вихідної води; 7 — сатуратор; 8 — система подавання гідроалюмінату натрію; 9 — система подавання алюмінату

Така установка складається з: волокновловлювача, станції очищення води від гідромиття технологічної тріски, флотаційної лінії для очищення води від зважених речовин, органічних і неорганічних сполук, паровідокремлювальної камери для регулювання температури у замкненій системі технологічних вод. В установці використані коагулянти — гідроалюмінат натрію та алюмохлорид. Рецептура приготування розчинів коагулянтів: 910 кг води, 90 кг коагулянту (10 % розчини).

Лінія флотаційного очищення стічної води (рис. 5.26) містить: основну магістраль для подачі стоків і технологічного очищення; вузол приготування та подачі реагентів для коагуляції та флокуляції забруднень; повітряну магістраль для подачі повітря в основну магістраль й одержання водно-повітряної суміші.

Опишемо принцип роботи флотаційної установки [25]. Стічна вода надходить у приймальний бак об'ємом 34 м8, з якого насосом подається в основну магістраль під тиском 0,3—0,4 МПа. При безперервній роботі установки 5—7 % повітря (від загального об'єму води) розчиняється у воді для утворення водно-повітряної суміші. Вода з повітрям надходить у напірний бак об'ємом 2,5 л3, де значна частина повітря розчиняється у воді. Водно-повітряна суміш проходить через сатуратор і подається в приймальну камеру флотаційної ванни. Внаслідок різкого зниження тиску з води вилучається повітря у вигляді дрібних бульбашок. Частинки забруднювальних речовин, концентруючись на стінках повітряних бульбашок, спливають на поверхню потоку і відокремлюються у вигляді шару піни. З метою підвищення ефективності очищення води вводяться хімічні реагенти, що спричиняють коагуляцію забруднень. Для приготування розчинів хімічних реагентів ємність заповнюють на 1/3 водою температурою 20—25 °С, додається 45 кг гідроалюмінату натрію, ретельно перемішується протягом 10—15 хв, потім додають наступну дозу (45 кг) коагулянте й знову перемішують протягом 10—15 хв. Отримані розчини перекачують насосом у видаткові баки, де їхню концентрацію доводять до 10 %. При цьому рН гідроалюмінату натрію у видатковому баку знаходиться в межах 12,2—12, а густина розчину досягає 1045—1050 кг/м8.

З видаткових баків 10 % розчини лужного і кислотного коагулянтів подаються дозувальним насосом у сатуратор, де протягом 1—2 хв під тиском повітря 2,5—3,0 атм відбувається аерація води. Під дією реагентів із забруднювальних речовин формуються пластівці, які у флотаційній установці за допомогою повітряних бульбашок підіймаються на поверхню води. Сформований на поверхні води шар піни завтовшки 10—15 см із забруднювальними речовинами рухається до жолобка скидання, встановленого в третій секції флотаційної ванни перпендикулярно до руху води і піни. Піна збирається в жолобки і самопливом подається в басейн, де знаходиться маса, а очищена вода подається через регулювальну перегородку в ємність, з якої виводиться в каналізацію або спрямовується на повторне використання у технологічному процесі виробництва плит. Вилучення осаду з дна флотаційної ванни здійснюється під час планово-попереджувального ремонту.

Витрата гідроалюмінату натрію та алюмохлориду для очищення води становить 400—800 мг/л.

Перевагою флотаційних установок є безперервність процесу очищення стічних вод і порівняно невеликі затрати праці.