CC BY
46
УДК 628.316.12
Капустин Ю.И., Зверева О.В., Аверина Ю. М., Калякина Г.Е.
ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ РЕАГЕНТНОГО МЕТОДА ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ
Капустин Юрий Иванович, д.п.н., профессор кафедры инновационных материалов и защиты от коррозии Калякина Галина Евгеньевна - студентка каф. ИМиЗК РХТУ имени Д.И. Менделеева;
Аверина Юлия Михайловна - к.т.н., доцент каф. ИМиЗК, председатель ОСМУСС РХТУ имени Д.И. Менделеева, Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия 125047, Москва, Миусская пл., 9
Зверева Ольга Владимировна - заведующий лаборатории, ООО «БИНАКОР-ХТ», Россия, Москва.
В данной работе приведена экономическая оценка разработанного комплекса организационных и технических мероприятий по нейтрализации стоков гальванического производства. Для очистки сточных вод от цианидов и соединений хрома применяли реагентный способ. Приведен расчет стоимости необходимой для оснащения данных систем очистки сточных вод.
Ключевые слова: экономический расчет, сточные воды, гальваническое производство, очистка воды, циансодержащие соединения
ECONOMIC CALCULATION OF THE REAGENT METHOD FOR TREATING SEWAGE WATERS OF GALVANIC PRODUCTION
Kapustin Y.I., Zvereva O.V., Averina Yu. M., Kalyakina G. Е.
Mendeleev University of Chemical Technology of Russia, Moscow, Russia
In the given work the economic estimation of the developed complex of organizational and technical actions on neutralization of drains of galvanic manufacture is resulted. For the purification of waste water from cyanides and chromium compounds, a reagent method was used. The calculation of the cost of the wastewater treatment systems necessary for equipping these systems is given.
Keywords: economic calculation, waste water, galvanic production, water purification, cyanide compounds
В современном мире огромной проблемой является загрязнение окружающей среды. Загрязнение происходит как естественным путем, в результате развития и отмирания животных и растительности, которые находятся в водоемах или в непосредственной близости к ним, так и с помощью вмешательства человека, то есть искусственным путем. [1] В основном это происходит с развитием технологий и расширением различных производств. Самым сложным вопросом является загрязнение различных водоемов близ производств и больших городов. Одним из наиболее опасных загрязнителей являются стоки гальванических производств. По данным ВОЗ, употребление плохо очищенной воды вызывает около 80% всех заболеваний человека.
Проблема очистки сточных вод остается актуальной в настоящее время. Опасными загрязняющими компонентами гальванических производств являются цианиды и соединения хрома. Данные соединения относятся к самым токсичным и вызывают тяжелые отравления, Для предохранения от загрязнения естественных водоемов сточными водами производится нейтрализация этих соединений до концентрации, допускаемых санитарными нормами. Для этого, в основном, используют различные модификации реагентного метода, основанные на химическом превращении высокотоксичных соединений в нетоксичные.
В данной работе приведена экономическая оценка разработанного комплекса организационных
и технических мероприятий по нейтрализации стоков гальванического производства. Для очистки сточных вод от цианидов и соединений хрома применяли бисульфит натрия, гашеную известью и хлорную известью.
Для успешной работы систем нейтрализации сточных вод гальванических производств необходимы следующие реагенты и материалы: Бисульфит натрия - NaHSO3; Гашеная известь -Ca(OH)2; Хлорная известь - Ca(OCl)2; Едкий натр -NaOH; Серная кислота - H2SO4; Сода кальцинированная; Сульфит натрия - Na2SO3; Гипохлорит кальция; Гипосульфит натрия; Нейтрализаторы; Усреднитель; Трубы
канализационные; Трубы для реагентов; Трубы для стоков; Емкости для реагентов.
Ниже в таблице 1 указаны средние цены на реагенты без учета количества поступающих на очистку вод предприятия. Для системы нейтрализации стоимость нейтрализатора указана совместно с емкостями для реагентов, трубами для реагентов и установками для перемешивания сжатым воздухом (рис. 1).
Сточная жидкость попадает в усреднитель (рис. 2) стоков (емк. V = 21 м3). Контакт стоков и реагента происходит в камере реакции (емк. V = 6 м ) при постоянном интенсивном перемешивании сжатым воздухом с интенсивностью ~ 3 м3/мин.
Рис.1. Станция нейтрализации. 1 - армированный стеклопластик с рН устойчивостью 2-11; 2 - входной патрубок; 3 - выходной патрубок; 4 - мешалка сжатым воздухом; 5 - отверстие для газонепроницаемой крышки; 6 -рН-метр; 7 - контрольно-сигнальная автоматика с датчиком; 8 - вентиляционный патрубок; 9 - общий объем 2000 л; 10 - опоры; 11 - емкости с раегентами; 12 - дозировочный насос; 13 - перегородка; 14 - запорный вентиль.
Таблица 1. Цена на необходимые реагенты, руб/кг.
Б =
Реагент/материал Цена за кг/м/шт, руб.
Бисульфит натрия 10
Гашеная известь 13
Хлорная известь 49
Едкий натр 74
Серная кислота 99
Сода кальцинированная 19
Сульфит натрия 58
Гипохлорит кальция 90
Гипосульфит натрия 38
Нейтрализатор с карманом для осадка 850 000
Нейтрализатор 680 000
Усреднитель 734 600
Трубы канализационные 53
Трубы для реагентов 580
Трубы для стоков 580
Рис. 2. Усреднитель стоков с камерой реакции.
Длина труб для стоков около 50 м х 580 руб. = 29 000 руб. Длина труб для реагентов к усреднителю около 10 м х 580 руб. = 5 800 руб. Длина канализационных труб около 15 м х 53 руб. = 795 руб. Расход необходимого количества растворов реагентов определяется по формуле:
К -[Сг +6 ]• Ж
[С ]
, (1)
где D - необходимое количество раствора реагента, л; К - расходный коэффициент, равный: 4-4,5 - для бисульфата натрия; 6 - для гашеной извести (по активной окиси кальция); 12 - по товарной извести (с 50% содержанием активной окиси кальция); 3,8-18 - для серной кислоты; [О"6] - концентрация шестивалентного хрома, г/л; W - объем обрабатываемой сточной жидкости, л; [О - концентрация раствора реагента, г/л.
Количество реагентов рассчитывается исходя из содержания загрязнителей в стоках. Таким образом, получается для очистки 1 кг хромосодержащих стоков необходимо около 4 кг раствора бисульфита натрия и 6 кг гашеной извести. А для очистки 1 кг циансодержащих стоков необходимо примерно 20 кг хлорной извести.
Бисульфит натрия стоит 4 кг х 10 руб. = 40 руб.
Гашеная известь стоит 6 кг х 13 руб. = 78 руб.
Хлорная известь стоит 20 кг х 49 руб. = 980 руб.
Итого для оснащения данных систем очистки сточных вод мы получаем 2 301 671 руб.
Но так как за несанкционированный сброс отходов предусмотрен штраф и административная ответственность, получаем, что выгоднее внедрить разработанные системы, потому что предприятие выплачивает штраф каждый раз, сбрасывая стоки и за каждый последующий сброс штраф удваивается.
Список литературы:
1. Ильин В. И., Губин А. Ф. Минимизация негативного воздействия гальванического производства на окружающую среду. // Астраханский вестник экологического образования. 2014. - № 3 (29). - С. 55-60.
2. Алибеков С. Я., Фоминых В. В. Очистка промышленных сточных вод от цианидов. // Вестник Марийского государственного университета. - 2008. -№ 2. - С. 101-104.
