Производства Иркутской области

1.

ПРОИЗВОДСТВА ИРКУТСКОЙ ОБЛАСТИ
СТРУКТУРА ХИМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
ИРКУТСКОЙ ОБЛАСТИ
ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ
ПРОИЗВОДСТВА
НЕФТЕХИМИЧЕСКАЯ
ПРОМЫШЛЕННОСТЬ
ХЛОРОРГАНИЧЕСКИЙ
СИНТЕЗ
Топливные
продукты
Электролиз
растворов
NaCl
NaOH,
Cl2 и H2
Электроли
з
расплавов
Аl
F2
Продукты
основного
органического
синтеза
ПРОИЗВОДСТВО
ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫХ
СОЕДИНЕНИЙ
Эпокси
дные
смолы
Винилхлорид
Эпихлоргидрин
Полистирол,
Полиэтилен
Силиконы
ПВХ
Масла
САЯНСК
УСОЛЬЕ
ШЕЛЕХОВ
БРАТСК
Битум
АНГАРСК
САЯНСК
УСОЛЬЕ
УСОЛЬЕ
САЯНСК
УСОЛЬЕ
АНГАРСК

2.

ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ ПРОИЗВОДСТВА ИРКУТСКОЙ
ОБЛАСТИ
Электролиз водных растворов хлорида натрия
(получение хлора, водорода и едкого натра)
Усолье-Сибирское, Саянск
Электролиз расплавленных сред
(получение алюминия, металлического натрия)
Шелехов, Братск, Усолье-Сибирское

3.

ЭЛЕКТРОЛИЗ РАСТВОРА ХЛОРИДА НАТРИЯ
Диафрагменный метод
Катод: Fe
(H2)
Анод: Ti-Ru (Cl2)
70 – 90 ºС, 300 г/л
2 NaCl + 2 H2O →
→ Cl2 + H2 + 2 NaOH
Побочные продукты:
хлораты, гипохлориты, хлориды
Недостаток: примеси солей (2 – 4 %)

4.

ЭЛЕКТРОЛИЗ РАСТВОРА ХЛОРИДА НАТРИЯ
Ртутный метод
Катод: Hg
(H2) Анод: Ti-Ru (Cl2)
30 – 50 ºС, 300 г/л
2 Сl - → Cl2
Na + n Hg → NaHgn
NaHgn + H2O → NaOH + H2 + n Hg
Потери ртути:
15 кг/сутки
(100 тонн/ 20 лет)
(г. Онтарио)
1 тонна/ год
Иркутская область
1990-е годы

5.

ЭЛЕКТРОЛИЗ РАСТВОРА ХЛОРИДА НАТРИЯ
Мембранный метод
2 Сl - → Cl2
Na+ + H2O → NaOH + H2
Катод: Fe (H2)
Анод: Ti (Cl2)

6.

ЭЛЕКТРОЛИЗ РАСТВОРА ХЛОРИДА НАТРИЯ

7.

ЭЛЕКТРОЛИЗ РАСПЛАВОВ
Сырье:
глинозем (Al2O3)
в криолите (Na3AlF6)
Катод: Fe (Al)
Анод: нефтяной кокс, антрацит,
каменноугольная смола (О2)
950 – 1000 ºС
Продукты сгорания анода:
HF, CO, фториды, смолистые
вещества, бенз(а)пирен

8. СБРОС СТОКОВ В ИРКУТСКОЙ ОБЛАСТИ

Предприятие
Братск КЛХ
Водоканал (Иркутск)
Усть-Илимский ЛПК
Ангарская НХК
Усольехимпром
ТЭЦ-10 (Ангарск)
Байкальский ЦБК
Доля, %
19
14
10
9
8
6
4

9.

ПЕРЕРАБОТКА ДРЕВЕСИНЫ
CH2OH
Целлюлоза (лат. cellula - клетка)
–[C6Н7О2(ОН)3]n–
n до 14 000
O
OH
O
OH
Гемицеллюлозы
(полуцеллюлозы)
Разветвленные полисахариды
(n = 50-300)
CH2
n
CH2
OH
CH
CH2
HCOH
CH2
MeO
OMe
O
H
CH2
OH
OMe
CH
HO CH2
CH
MeO
CH2
H COH
O
O
O
C
O
CH2
CH
HO CH2
CH
HCOH
CH
CH
CH
CH
CH2
O
OMe
MeO
O
OMe
O
CH
CH
OMe
OH
OMe
CH
O
O
CH
OH
Лигнин (лат. Lignum - дерево )
биополимер (алифатические и
ароматические группировки)
OMe
CH
CH
OH
CH2
CH
O
C
OH
C O
OH
OMe

10.

ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕХНИЧЕСКОЙ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ
Содержание,
%
Целлюлоза для
бумаги
целлофана
шелка
корда
α-Целлюлоза
97.4
99.5
99.8
99.9
Лигнин
2.0
0.1
0.02
0.01
Зола
0.2
0.1
0.08
0.03
n
≤1450
≤800
≤700
≤650

11.

ПРИГОТОВЛЕНИЕ ВАРОЧНЫХ РАСТВОРОВ
• Сульфитный метод:
CaCO3 + 2 SO2 = Ca(HSO3)2 + CO2
Ca(OH)2 + 2 SO2 = Ca(HSO3)2
• Сульфатный метод:
Na2S + H2O = NaHS + NaOH

12.

СРАВНЕНИЕ МЕТОДОВ ВАРКИ
Сульфитный
Сульфатный
Достоинства Мало остаточного
лигнина
Дешевые химикаты
Любая древесина
Не нужна кислотная
защита
Недостатки
Больше остаточного
лигнина
Дорогие реагенты
Применим только для
малосмолистой
древесины
Нужна кислотная
защита

13.

СУЛЬФИТНАЯ ВАРКА
Условия варки:
130-155 °С, 0.5-0.8 МПа, 5-12 часов.
Стадии:
– наполнение котла щепой;
– заварка (2-3 часа при 105-110 °С);
– собственно варка
(5-8 час при 130-155 °С),
периодические сдувки газов и паров;
– сброс давления до 0.2-0.3 МПа
и выгрузка реакционной массы
(10-30 мин).

14.

СУЛЬФИТНАЯ ВАРКА
Основные направления использования
сульфитных щелоков
Выделение SO2 и возвращение в процесс
Сбраживание углеводов – спирт, кормовые дрожжи
Химическая переработка лигнокомпоненты –
ванилин, ароматические кислоты, фенолы.
Упаривание в концентрат сульфитно-спиртовой
барды (КССБ) – дубители кожи, пластификаторы
бетона, связующее литьевых форм или обмазки
сварочных электродов.

15.

СУЛЬФАТНАЯ ВАРКА
Na2S + H2O NaSH + NaOH
Na2S – 20-25 % от массы щепы
обычная: 165-175 °С, 0.8-1.0
МПа, 4-8 часов,
скоростная варка: 180-190 °С,
1.2 МПа, 1-2 часа
Основной отход варки:
сульфатный лигнин

16.

РЕГЕНЕРАЦИЯ КОМПОНЕНТОВ СУЛЬФАТНОЙ ВАРКИ
Восстановление сульфата натрия ( до 0.1 т/т целлюлозы)
Na SO + 2 C Na S + 2 CO
2 4
2
2
2 NaOH + CO Na CO + H O
2
2
3
2
Каустификация зеленого щелока
Na CO + Ca(OH) 2 NaOH + CaCO ↓
2
3
2
3

17. СУЛЬФАТНАЯ ВАРКА

18.

СТАДИИ ОБРАБОТКИ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ
Промывка
Удаление механических примесей
Отбелка
Облагораживание
Формование целлюлозного полотна
Сушка
Резка на листы

19.

ОСНОВНЫЕ ОТХОДЫ СТАДИЙ ОБРАБОТКИ
ЦЕЛЛЮЛОЗЫ
Промывка:
компоненты варочного раствора (Na2S, NaHS, NaOH)
Отбелка:
хлорлигнины, хлорфенолы
Облагораживание:
продукты окисления лигнинов
Основной недостаток: рекордное водопотребление (1995 г.)
Братский ЛПК
– 223 млн.м3
Байкальский ЦБК – 69 млн.м3
Усть-Илимский ЛПК – 99 млн.м3

20. ПРУД-АЭРАТОР БЦБК

21. КОНЦЕНТРАЦИЯ ТОКСИКАНТОВ В ЯЙЦАХ БАЙКАЛЬСКИХ ПТИЦ, мкг/кг

Виды птиц
ПАУ
Фенолы
Хлорорганика
Кряква
10689
511
412
Широконоска
696
771
13256
Поручейник
3893
413
5550
Красношейная
поганка
8350
1482
583

22. СОДЕРЖАНИЕ ЗАГРЯЗНИТЕЛЕЙ В ВОДЕ АНГАРЫ ПОСЛЕ УСТЬ-ИЛИМСКОГО ЛПК

Загрязнитель
Превышение ПДК (раз)
среднегодовое
максимальное
Фенолы
3-5
11
Лигнин
6.2-4.3
18.6-7.8
Сульфиды и
сероводород
43-33
200-300

23.

ПРОИЗВОДСТВА ХЛОРОРГАНИЧЕСКОГО СИНТЕЗА
Производство винилхлорида
(Усолье-Сибирское, Саянск)
Производство эпихлоргидрина
(Усолье-Сибирское)

24.

ПРОИЗВОДСТВО ВИНИЛХЛОРИДА
Сбалансированный по хлору метод:
CH2
CH2 + Cl2
CH2Cl
CH2Cl
CH2
CH2Cl
CH2Cl
CH2
CHCl + HCl
CH2 + 2 HCl + 0,5 O2
CH2Cl
CH2Cl + H2O
Основные стадии производства:
Основные отходы:
Прямое хлорирование этилена
с получением 1,2-дихлорэтана
Оксихлорирование этилена с
получением 1,2-дихлорэтана
Ректификация 1,2-ДХЭ
Пиролиз 1,2-ДХЭ
Ректификация винилхлорида
Хлорорганические отходы
2 класс опасности,
высококоррозионные жидкости
с неприятным запахом.
30-40 кг / на 1 тонну ВХ

25.

ПРОИЗВОДСТВО ВИНИЛХЛОРИДА
Гидрохлорирование ацетилена:
CH
CH + HCl
CH2
CHCl + HCl
Условия получения:
200 – 300 ºС, 1 МПа, HgCl2
CH2
CHCl
CH3
CHCl2
Основные отходы:
Хлорорганические отходы
20 кг / на 1 тонну ВХ
HgCl2 (Hg металлическая)

26.

ПРОИЗВОДСТВО ЭПИХЛОРГИДРИНА
Основные стадии производства:
Получение аллилхлорида
из пропилена (500 ºС)
Получение хлоргидринов
глицерина (20 – 25 ºС)
CH2
CH
CH3 + Cl2
CH2
CH
CH2Cl + HOCl
Cl2 + H2O
Получение эпихлоргидрина
100 ºС, NaOH
CH2
CH
Cl
OH
CH2
CH CH2Cl + HCl
CH2
CH CH2Cl
Cl
OH
CH2
CH CH2Cl + HCl
HOCl + HCl
CH2Cl + HOCl
O

27.

ПРОИЗВОДСТВО ЭПИХЛОРГИДРИНА
ОСНОВНЫЕ ОТХОДЫ ПРОИЗВОДСТВА:
Получение аллилхлорида из пропилена
500 ºС
дихлорпропановая,
трихлорпропановая фракции
Получение хлоргидринов глицерина
20 – 25 ºС
1,2,3-трихлорпропан,
хлорэфиры
Получение эпихлоргидрина
100 ºС, NaOH
Глицерин и его производные
Хлорорганические отходы
до 500 кг / на 1 тонну ЭПХ
Cl
O
Cl
Cl
O
Cl
2,3,6,7-тетрахлордибензодиоксин
ПДК – 0,1 пикограмм на 1 кг массы
тела человека в сутки

28.

29.

ПРОИЗВОДСТВА ПО ПЕРЕРАБОТКЕ НЕФТИ
Количество выделяющихся вредных веществ:
Углеводороды (1,5 – 3 % от производительности)
Сероводород (0,05 – 0,1 % от содержания серы)
СО (30 – 40 % от массы сжигаемого топлива)
SO2 (200 % от массы серы в сжигаемом топливе)
Потери углеводородов:
Атмосфера (75 %)
Вода (20 %)
Почва (5 %)

30.

ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОМЫШЛЕННОЙ ВОДЫ

31.

ХАРАКТЕРИСТИКА СТОЧНЫХ ВОД
По происхождению и свойствам:
1. Реакционные воды
2. Промывные воды
3. Маточные водные растворы
4. Водные экстракты и абсорбционные жидкости
5. Сырьевые воды
6. Охлаждающие воды
7. Бытовые воды

32.

ХАРАКТЕРИСТИКА СТОЧНЫХ ВОД

33.

ХАРАКТЕРИСТИКА СТОЧНЫХ ВОД

34.

ХАРАКТЕРИСТИКА СТОЧНЫХ ВОД

35.

ХАРАКТЕРИСТИКА СТОЧНЫХ ВОД
Взвеси в воде
нерастворимых
веществ
> 10 -5 см
Отстаивание
Осаждение
Фильтрование
Коагуляция
(Флокуляция)
Химические
Методы
(окисление)
Коллоидные Молекулярные
системы и
растворы газов
полимеры
и органических
веществ
10 -5 - 10 -6 см
10 -6 - 10 -7 см
Ионные
растворы
(растворы
электролитов)
< 10 -7 см
Мембранное
разделение
Коагуляция
(Флокуляция)
Адсорбция
Флотация
Химические
методы
(окисление)
Мембранные
методы
Ионный обмен
Электродиализ
Химические
методы
(восстановление,
химическое
осаждение)
Адсорбция
Экстракция
Химические
методы
(окисление)
Мембранные
методы
Термические и биологические методы

36.

КЛАСИФИКАЦИЯ МЕТОДОВ ОЧИСТКИ
СТОЧНЫХ ВОД
МЕХАНИЧЕСКИЕ
ХИМИЧЕСКИЕ
ФИЗИКОХИМИЧЕСКИЕ
БИОЛОГИЧЕСКИЕ
Процеживание
Отстаивание
Фильтрование
Центробежное
осаждение
Нейтрализация
Окисление
Восстановление
Химическое
осаждение
Коагуляция
(флокуляция)
Флотация
Сорбция
Ионный обмен
Электродиализ
Мембранные
методы
(осмос, ультрафильтрация)
Термические
методы
Нитрификацияденитрификация
Биохимическое
окисление

37.

МЕХАНИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОЧИСТКИ
СТОЧНЫХ ВОД
Размер выделяемых примесей –
до 25 мм;
Скорость подачи воды
– 0,7–0,8 м/с
Размер выделяемых примесей –
1-5 мм;
Скорость движения воды
– 0,1–0,3 м/с;
Время пребывания воды в
песколовке – 30-100 сек.
Эффективность – до 60 %

38.

МЕХАНИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОЧИСТКИ
СТОЧНЫХ ВОД
Размер выделяемых примесей – менее 0,5 мм; скорость движения воды – не более 0,01 м/с;
Время отстаивания – 1-3 часа; эффективность – 60-83 %
ОТСТОЙНИКИ
а – горизонтальный;
б – вертикальный;
в - радиальный;
тонкослойные:
г – трубчатый; д – пластинчатый.

39.

МЕХАНИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОЧИСТКИ
СТОЧНЫХ ВОД
Размер частиц нефти – 80-100 мкм;
Скорость воды – 0,005-0,01 м/с
Время отстаивания – более 2 часов
Эффективность – 96-98 %
НЕФТЕЛОВУШКИ
а – горизонтальная: 1- корпус, 2 – гидроэлеватор, слой нефти, 4 – нефтесборная труба, 5 –
нефтеудерживающая перегородка, 6 – скребковый транспортер;
б – тонкослойная: 1 – вывод очищенной воды, 2 – нефтесборная труба, 3 – перегородка, 4 –
плавающий пенопласт, 5 – слой нефти, 6 – ввод сточной воды, 7 – секция из гофрированных
пластин, 8 – осадок.

40.

МЕХАНИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОЧИСТКИ
СТОЧНЫХ ВОД НПЗ
СХЕМА ТОНКОСЛОЙНОЙ НЕФТЕЛОВУШКИ

41.

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ
ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД
Размер выделяемых примесей – 3-100 мкм;
Скорость подачи воды – 0,2–0,3 м/с
Основные коагулянты: Al2(SO4)3, Fe2(SO4)3,
AlCl3, FeCl3
AlCl3 + 3 H2O → Al(OH)3 + 3 HCl
Основные флокулянты:
крахмал, эфиры целлюлозы, полиакриламид

42.

ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД В НЕФТЕХИМИИ И
НЕФТЕПЕРЕРАБОТКЕ
Основные минеральные коагулянты
42

43.

ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД В НЕФТЕХИМИИ И
НЕФТЕПЕРЕРАБОТКЕ
-
микрокристалл гидроксида металла, образующий коллоидную частицу, избирательно
адсорбирует из окружающей среды ионы и в зависимости от химического состава
раствора приобретает отрицательный или положительный заряд;
-
заряженный кристалл - ядро мицеллы, сообщают ему этот заряд потенциалопреде
-ляющие ионы;
-
электрическое поле заряженной поверхности кристалла притягивает из раствора
противоионы;
-
на границе раздела фаз образуется двойной электрический слой, состоящий из
адсорбционой и диффузной частей. Адсорбционный слой включает в себя
потенциалобразующие ионы и часть противоионов, адсорбированных на поверхности
ядра. Диффузный слой достраивают остальные противоионы в количестве,
способствующем электронейтральности мицеллы;
-
под действием коагулянтов противоионы начинают вытесняться из диффузной в
адсорбционную часть, и толщина всего электрического слоя уменьшается до
толщины адсорбционного слоя;
-
дисперсные частицы попадают в область взаимного притяжения и наступает
быстрая коагуляция.
43

44.

ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД В НЕФТЕХИМИИ И
НЕФТЕПЕРЕРАБОТКЕ
Коагуляция и флокуляция
Fe2(SO4)3 + 6H2O →
→ 2Fe(OH)3 + 3H2SO4
44

45.

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОЧИСТКИ
СТОЧНЫХ ВОД

46.

ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД В НЕФТЕХИМИИ И
НЕФТЕПЕРЕРАБОТКЕ
Основные флокулянты
46

47.

ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД В НЕФТЕХИМИИ И
НЕФТЕПЕРЕРАБОТКЕ
47

48.

ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД В НЕФТЕХИМИИ И
НЕФТЕПЕРЕРАБОТКЕ
Коагуляция и флокуляция
48

49.

ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД В НЕФТЕХИМИИ И
НЕФТЕПЕРЕРАБОТКЕ
Очистка сточных вод пенными методами
Типы флотационных процессов:
с выделением воздуха
из раствора
(напорная и вакуумная)
с механическим диспергированием воздуха
ионная флотация
пенная сепарация
с подачей воздуха через
пористые материалы
Результат соприкосновения пузырька воздуха,
проходящего через слой жидкости, со взвешенной
частицей зависит от
угла смачивания Ѳ.
49

50.

ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД В НЕФТЕХИМИИ И
НЕФТЕПЕРЕРАБОТКЕ
- высокая смачиваемость (угол смачивания Ѳ = 0)
соприкосновение пузырьков газа с частицей невозможно,
так как фазы разделяет слой жидкости, полностью
покрывающий частицу твердого тела.
- средняя смачиваемость - непосредственное
соприкосновение малой части поверхности частицы
с пузырьком газа (Fпов.нат. < Fт)
- плохая смачиваемость (угол смачивания Ѳ > 0)
соприкосновение большей части поверхности частицы
с пузырьком газа (Fпов.нат. ≈ Fт)
50

51.

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОЧИСТКИ
СТОЧНЫХ ВОД НПЗ
Схема установки безнапорной флотации с многокамерным флотатором:
1 − многокамерный флотатор; 2 − насос рециркуляции; 3 − эжектор;
4 − распределительные трубы; 5 − загрязненная вода; 6 − нефтепродукты;
7 − очищенная вода

52.

ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД В НЕФТЕХИМИИ И
НЕФТЕПЕРЕРАБОТКЕ
Очистка с подачей воздуха через пористые материалы
1 - смеситель;
2 - дозатор;
3 - пористые колпачки;
4 - распределительное устройство;
5 - флотокамера;
6 - патрубок для отвода пены;
7 - пеногаситель;
8,9 - емкости
52

53.

ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД В НЕФТЕХИМИИ И
НЕФТЕПЕРЕРАБОТКЕ
Очистка напорной флотацией
1 - приемный резервуар; 2 - насос; 3 - напорный бак; 4 - регулятор давления;
5 - флотокамера; 6 - скребковый механизм
53

54.

ВИДЫ ПОЛИСТИРОЛЬНЫХ ПЛАСТИКОВ
1. Полистирол общего назначения (PS, PS-GP, GPPS, Сrystal PS и XPS).
2. Вспенивающийся полистирол (EPS)
3. Сополимеры стирола:
двойные ( с акрилонитрилом или метилметакрилатом,
с бутадиеном - ударопрочный полистирол - HIPS);
тройные (АБС-пластики (ABS): с акрилонитрилом и бутадиеном,
с акрилонитрилом и метилметакрилатом)
54

55.

ПРОИЗВОДИТЕЛИ ПОЛИСТИРОЛА В РОССИИ И СНГ
АО «Салаватнефтеоргсинтез» (г. Салават)
АО «Ангарский завод полимеров» (г. Ангарск)
АО «Нижнекамскнефтехим» (г. Нижнекамск)
АО «Пластик» (г. Узловая)
ЗАО «Полистирол» (г. Омск)
ООО «СТАЙРОВИТ СПб») (г. Санкт-Петербург)
55

56.

МЕТОДЫ ПРОИЗВОДСТВА ПОЛИСТИРОЛА
- полимеризация в массе (в блоке);
- полимеризация в растворе;
- полимеризация в эмульсии;
- полимеризация в суспензии.
56

57.

ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД В ПРОИЗВОДСТВЕ
ПОЛИСТИРОЛА
Требования к качеству воды при производстве
полистирольных пластиков
57

58.

ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД В ПРОИЗВОДСТВЕ
ПОЛИСТИРОЛА
Нормы расхода воды и количество сточных вод на 1 тонну
полистирольных пластиков
58

59.

ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД В ПРОИЗВОДСТВЕ
ПОЛИСТИРОЛА
Показатель ХПК:
- для водоемов и водотоков в местах
хозяйственно-питьевого водопользования
- менее 15 мг/л;
- в местах коммунально-бытового водопользования - менее 30 мг/л.
59

60.

ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД В ПРОИЗВОДСТВЕ
ПОЛИСТИРОЛА
Фильтрование
Фильтры с плавающей загрузкой: а - с плавающей однослойной загрузкой;
б - с плавающей однослойной неоднородной загрузкой; в - с отводом фильтрата.
1, 4 - трубопроводы; 2 - надфильтровое пространство; 3 - фильтр; 5 - решетка;
6 - задвижка
Загрузка: гранулы полистирола диаметром от 0,3 до 8 мм.
60

61.

ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД В ПРОИЗВОДСТВЕ
ПОЛИСТИРОЛА
Результаты фильтрования промывных сточных вод от производства
суспензионных полистиролов (высота слоя загрузки - 1 м)
61

62.

ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД В ПРОИЗВОДСТВЕ
ПОЛИСТИРОЛА
Нейтрализация для удаления фосфатов
Зависимость остаточного содержания
фосфора (1), кальция (2) и концентрации
осадка (3) от рН сточной воды
производства полистирола
Кривые осаждения осадка в стоках
производства полистирола (рН=11):
1 - без флокулянта;
2 - 5 мг/л полиакриламида;
3 - 20 мг/л полиакриламида
62

63.

ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД В ПРОИЗВОДСТВЕ
ПОЛИСТИРОЛА
Возвратный осадок
1
3
4
Очищенная
вода
Избыточный
осадок
1
2
3
4
Очищенная
вода
осадок
Схемы обработки осадка после нейтрализации стоков производства полистирола
(рН=11): а - с одним отстойником; б - с двумя отстойниками:
1 - нейтрализатор; 2 , 4 - отстойники; 3 - аэротенк
63

64.

ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД В ПРОИЗВОДСТВЕ
ПОЛИСТИРОЛА
Коагуляция и флокуляция
64

65.

ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД В ПРОИЗВОДСТВЕ
ПОЛИСТИРОЛА
Содержание сольвара 400-600 мг/л
Объем стоков 2-3 м3 на 1 тонну ПС
ПММК – натриевая соль сополимера метилметакрилата с
метакриловой кислотой
Стиромаль – натриевая соль полиакриловой кислоты
ПМАК – полимиетакриловая кислота
65

66.

ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД В ПРОИЗВОДСТВЕ
ПОЛИСТИРОЛА
Результаты очистки сточных вод производства полистиролов коагуляцией
66

67.

ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД В ПРОИЗВОДСТВЕ
ПОЛИСТИРОЛА
1 - усреднитель;
2 - насос;
3,5 - смесители;
4 - камера хлопьеобразования;
6 - осветлитель;
7 - нейтрализатор;
8 - центрифуга
Принципиальная схема установки очистки стоков производства полистирола
коагуляцией с использованием солей магния
67

68.

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОЧИСТКИ
СТОЧНЫХ ВОД НПЗ

69.

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОЧИСТКИ
СТОЧНЫХ ВОД
Обратный осмос:
Условия проведения:
давление 6-10 МПа
Удаляемые объекты:
Фенолы, масла, фенолы, соли,
органические соединения

70.

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОЧИСТКИ
СТОЧНЫХ ВОД
Аппараты для мембранных методов:
а – типа фильтр-пресс: 1 – пористые пластины; 2 – мембраны;
б – трубчатые фильтрующие элементы: 1 – трубка; 2- подложка; 3 – мембрана;
в – с рулонной укладкой: 1 – дренажный слой; 2 – мембрана; 3 – трубка для
отвода очищенной воды; 4 – сетка-сепаратор;
г – с мембранами в виде полых волокон: 1 – подложка; 2 – шайба с волокном;
3 – корпус; 4 – полые волокна.

71.

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОЧИСТКИ
СТОЧНЫХ ВОД НПЗ

72.

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОЧИСТКИ
СТОЧНЫХ ВОД НПЗ
Принципиальная технологическая схема очистки сточных вод,
содержащих масляные и нефтяные эмульсии:
1 - отстойник; 2 - механический фильтр; 3 - сборник-разделитель;
4 - мембранный аппарат

73.

БИОЛОГИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА ВОДЫ
Биохимические показатели органических соединений

74.

БИОЛОГИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА ВОДЫ
Активный ил коксохимических
предприятий: С97Н199О53N28S2
Активный ил нефтехимических
комплексов: С111Н212О82N20S
Активный ил городских сточных
вод: С54Н212О82N8S7

75.

БИОЛОГИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА ВОДЫ
Микроорганизмы : аэробные, анаэробные, термофильные,
мезофильные, галофильные, галофобные
микроорганизмы.
Простейшие: инфузории (саркодовые, жгутиковые,
реснитчатые);
амебы
Актиномицеты
(микроскопические грибы):

76.

БИОЛОГИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА ВОДЫ
Черви (нематоды):
Коловратки:

77.

БИОЛОГИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА ВОДЫ
Биопленка: микроорганизмы, простейшие, актииномицеты, грибы, дрожжи,
черви, коловратки, личинки мух и комаров и т.д.
1 мкм
Дрожжи пивоваренные
10 нм
Личинка комара

78.

БИОЛОГИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА ВОДЫ
Биопленка: микроорганизмы, простейшие, актииномицеты, грибы, дрожжи,
черви, коловратки, личиинки мух и комаров и т.д.

79.

БИОЛОГИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА ВОДЫ
Строение ферментов:

80.

БИОЛОГИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА ВОДЫ
Простейшие реакции биохимического окисления:

81.

БИОЛОГИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА ВОДЫ
Кофермент A:
остаток адениловой кислоты (1),
пирофосфатная группа (2),
пантоевая кислота (3),
аминокислота β-аланин (4),
остаток пантотеновой кислоты (3,4),
остаток β- меркаптоэтаноламина (5).

82.

БИОЛОГИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА ВОДЫ
Перенос и аккумулирование энергии в живых клетках:
NH2
N
HO
O
O
P
O P
OH
N
O
O
OH
P
O CH2 O
OH
H
N
NH2
N
N
H
O
H
H
OH
O
HO P
OH
O
OH
P
O CH2 O
OH
H
N
HO CH2 O
H
NH2
N
N
H
O
P OH
OH
OH
N
O
H
H
O
OH
N
HO
P
O CH2 O
OH
H
N
H
H
H
OH
OH
N
N
H
H
H
NH2
N
N
OH
N

83.

БИОЛОГИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА ВОДЫ
Схемы окисления ряда органических соединений:

84.

БИОЛОГИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА ВОДЫ
Схемы нитрификации - денитрификации:
Схемы окисления серосодержащих соединений:

85.

БИОЛОГИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА ВОДЫ

86.

БИОЛОГИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА ВОДЫ
Скорость роста микроорганизмов:
Фаза I – приспособление,
фаза II – экспоненциальный рост,
фаза III – замедление роста,
фаза IV – стационарный рост,
фаза V – отмирание

87.

БИОЛОГИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА ВОДЫ
Sb > Ag > Cu > Hg > Co > Ni > Pb > Cr > V > Cd > Zn > Fe
N > S > P > K > Mg > Ca > Na > Cl > Fe > Mn > Mo > Ni > Co
БПКполн : N : P = 100 : 5 : 1

88.

БИОЛОГИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА ВОДЫ
Варианты естественной биохимической очистки сточных вод:
1 – сооружения механической
очистки;
2 – сооружения физикохимической очистки;
3 – сооружения биохимической
очистки;
4 – пруды-илоуплотнители
или биологические пруды;
5 – отводной канал;
6 – пруд-испаритель;
7 – поля фильтрации;
8 – поля орошения
1
механическая очистка – пруды-илоуплотнители – обводной канал – пруды-испарители –
поля орошения
2
физико-химическая очистка – биологические пруды – поля фильтрации – поля орошения
3
физико-химическая очистка – биохимическая очистка – поля орошения – водоем

89.

БИОЛОГИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА ВОДЫ
Биологические пруды

90.

БИОЛОГИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА ВОДЫ
Поля фильтрации

91.

БИОЛОГИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА ВОДЫ
Поля орошения

92.

БИОЛОГИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА ВОДЫ
а – аэротенквытеснитель;
б – аэротенксмеситель;
в – аэротенк с
рассредоточенной
подачей воды

93.

БИОЛОГИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА ВОДЫ
а – одноступенчатая схема без регенерации; б – одноступенчатая схема с регенерацией;
в – двухступенчатая схема без регенерации
1 – аэротенки; 2 – отстойники; 3 – насосные станции для ила; 4, 6 – регенераторы I и II
ступени; 5 – аэротенки II ступени

94.

БИОЛОГИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА ВОДЫ
а – аэротенк-отстойник: 1 – лоток; 2 – илососы; 3 – зона отстаивания; 4 – водосливы;
5 – зона аэрации;
б – аэротенк-осветлитель: 1 – переливные окна; 2 – зона аэрации; 3 – зона дегазации;
4 – направляющая перегородка; 5 – аэратор; 6 – зона осветления
в – двухкамерный аэротенк-отстойник: 1 – импеллерный аэратор; 2 – зона предварительного
обогащения; 3 – перегородка; 4 – роторный аэратор;
5 – зона ферментации; 6 – зона осветления

95.

БИОЛОГИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА ВОДЫ

96.

БИОЛОГИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА ВОДЫ
Схема установки для совместной очистки бытовых и сточных вод:
1,7 – усреднители; 2,8 – первичные отстойники; 3 – смеситель; 4 – аэротенк;
5 – вторичный отстойник; 6 – емкость для обезвреживания очищенной воды;
9 – котельная; 10 – метантенк; 11 – аппарат для обезвоживания осадка

97.

БИОЛОГИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА ВОДЫ