Производство

Современное состояние проблемы водо- энергосбережения и сточных вод водооборотных охлаждающих циклов (ВОЦ)

Анализ существующих способов решения проблем водо- энергосбережения и уменьшения сточных вод ВОЦ показал: большинство реализованных в настоящее время способов реагентной обработки воды не приемлемы в связи с повышением требований к охране окружающей среды. Так, например: применение K₂Cr₂O₇; ZnSO₄; CuSO₄ по причине загрязнения водоемов тяжелыми металлами; полифосфатов натрия – вследствие их гидролиза с образованием нерастворимых ортофосфатов, а также биогенности неорганических фосфатов; применение хлорирования при обработке оборотной воды эффективно только до рН = 7,5 (величина рН оборотной воды большинства ВОЦ составляет > 7,5 – 8,5), кроме этого использование хлора обуславливает протекание реакций с образованием хлорорганических канцерогенных веществ.

Большинство из этих способов не решают проблему снижения потребления свежей воды и уменьшения объемов загрязненных стоков, так как не обеспечивают положительный эффект обработки при Ку > 2,0.

В этой связи имеется много нерешенных вопросов, наиболее важными из которых, являются следующие:

1. Разработка эффективных ингибирующих и биоцидных составов, отвечающих современным требованиям охраны окружающей среды на основе доступного сырья, выпускаемого отечественной промышленностью и комплексных программ реагентной обработки воды;
2. Создание технологии новых ингибирующих и биоцидных составов;
3. Реализация комплексных программ реагентной обработки воды при Ку > 2,0 в оборотных системах неорганических производств;
4. Использование для подпитки ВОЦ альтернативных природным источников воды.

Для диагностики ВОЦ и разработки оптимальных параметров процесса стабилизационной обработки оборотной охлаждающей воды применен метод компьютерного физико-химического моделирования, позволяющий учитывать реальный состав подпиточной и оборотной воды; влияние состава газовой фазы; процессы комплексообразования, гидролиза, гидратации и полимеризации в водных растворах сложного состава.

На основе этого метода с использованием информационно-вычислительного программного комплекса СЕЛЕКТОР-С рассчитан равновесный состав систем включающих карбонаты, фосфаты, сульфаты, хлориды кальция, магния натрия, воздух и воду. Оценены предельные концентрации компонентов, обеспечивающие устойчивость растворов в процессе испарения. Определено влияние рН растворов, парциального давления углекислого газа, концентраций хлорид-ионов и серной кислоты на процессы фазообразования в системе.

Исследованы ингибирующие и биоцидные свойства ряда соединений, не содержащих катионы тяжелых металлов, и композиций на их основе, содержащих минимальные количества неорганических фосфатов на ОАО «Череповецкий Азот»; ОАО «Воскресенские минеральные удобрения»; ООО «Балаковские минеральные удобрения»; ООО «ПО «Киришинефтеоргсинтез». Предложенная технология успешно работает в течение длительного времени (3 – 20 лет).