ТЕРМИЧЕСКОЕ ОБЕЗВРЕЖИВАНИЕ СТОЧНЫХ ВОД

Термическое обезвреживание промышленных и бытовых сточных вод

Способ термического обезвреживания промышленных и бытовых сточных вод, загрязненных вредными веществами имеет, широкое распространение.

Концентрирование и очистка сточных вод проводится с целью минимизации выбросов в окружающую среду вредных веществ, содержащихся в этих стоках, а также  извлечения и утилизации растворенных компонентов и твердых суспендированных включений, содержащихся в сточной воде. В зависимости от технологического процесса образования сточных вод, они всегда индивидуальны по своему составу, содержанию растворенных и суспендированных включений  и требуют  индивидуального подхода для решения вопросов их утилизации.

Одним из способов оценки эффективности технологии концентрирования и очистки сточных вод является отношение объема сточных вод, подаваемых на концентрирование, к объему остатка. При этом важным также являются удельные затраты энергии и количественное снижение содержания вредных веществ, сбрасываемых в окружающую среду.

При термическом обезвреживании сточных вод известно множество способов передачи теплоты от теплоносителя к испаряемой жидкости. Наиболее широкое распространение получил способ прямой передачи теплоты от теплоносителя к испаряемой жидкости, при котором греющая среда приводится в непосредственное соприкосновение с этой жидкостью.

Особенно важным является решение экологических проблем при утилизации стоков в районах крайнего севера и Арктической зоны. Так, например, при добыче природного газа по мере выработки месторождений происходит обводнение скважин и увеличивается объем промышленных сточных вод, содержащих растворенные соли, метанол, суспендированные твердые частицы и др. подлежащих утилизации. Традиционно утилизация стоков производится термическим обезвреживанием их на горизонтальных факельных установках, в инсинераторах, или путем закачки стоков в пласт после их предварительной очистки и обезвреживания.

При термическом обезвреживании стоков на горизонтальных факельных установках летучие компоненты и вода испаряются, а содержащиеся в них твердые включения и растворенные соли рассеиваются в окружающей среде и выпадают на поверхности почвы и водоемов, загрязняя их.

Метод утилизации стоков на горизонтальных факельных установках прост в эксплуатации, но требует значительного потребления топливного газа, примерно 350 м³ природного газа на 1 м³ утилизируемых стоков.

Метод утилизации стоков в инсинераторах несколько снижает потребление топливного газа, уменьшает вредное воздействие на окружающую среду, но более капиталоемкий и требует больших затрат на обслуживание.

Метод утилизации стоков закачкой их в пласт экологически чистый, но капиталоемкий, требует больших затрат на обслуживание и значительных затрат на предварительную очистку стоков.

По мере  выработки месторождений и обводнения скважин наблюдается устойчивая тенденция роста количества загрязненных сточных вод. Одновременно растут затраты на их утилизацию.

Анализ существующих технологий и применяемого оборудования для утилизации промышленных стоков показывает, что стоимость установок, энергетические затраты, затраты на обслуживание остаются высокими, а экологическая эффективность традиционно применяемых технологий остается низкой.

Созданные ООО «ФАСТ ИНЖИНИРИНГ» массообменные аппараты нового поколения, беспламенные горелки  позволили разработать эффективную технологию термического обезвреживания промышленных и бытовых сточных вод загрязненных вредными веществами.

Впервые массообменный аппарат конструкции ФАСТ ИНЖИНИРИНГ^® был применен для очистки газовых выбросов после плавильной электропечи «Свиндл» на комбинате «Североникель» в 1993 г. Газовые выбросы содержали кислые газы (СО, NOx, SO₂), твердые частицы тяжелых металлов Ni, Cu, Ag, Au, Pd, Со и др. Очистка и обезвреживание  отходящего газа осуществлялась в пенном режиме, создаваемом кинетической энергией газа, проходящего через слой жидкости. расположенный над специальной решеткой. Образующаяся сильно подвижная нестабильная пена, обеспечивала развитую поверхности контакта газовой и жидкой фаз, что создавало хорошие условия для процесса массообмена. В качестве рабочей жидкости использовалась вода. Для нейтрализации кислых газов в аппарат периодически дозировалась сода. Твердые частицы, имеющиеся в газе, смачивались, осаждались в нижней части аппарата и периодически, по мере накопления, выводились из аппарата на утилизацию. В процессе плавки температура газа, подаваемая в аппарат, повышалась от 20 до 300°С, при этом из рабочей жидкости испарялась часть воды. Для поддержания уровня рабочей жидкости в аппарате из заводских сетей подавались сточные воды, подлежащие утилизации. Установка работает в периодическом режиме, только во время процесса плавки и не требует обслуживания при эксплуатации. Созданная установка очистки газовых выбросов обеспечивает глубокую очистку газа от вредных веществ, улавливает ценные металлы,  и сегодня, после 27 лет с ввода в эксплуатацию, продолжает успешно работать на ПАО ГМК «Норильский никель».

Накопленный опыт эксплуатации установки очистки газовых выбросов используется при разработке новых технологий и технических решений обезвреживания газовых выбросов и сточных вод, содержащих вредные вещества.