9.3 Очистка сточных вод лпц - 8.

Нейтрализация кислых сточных вод ЛПЦ - 8

Кислые сточные воды поступают на станцию нейтрализации ЛПЦ - 8, с купоросной установки ЛПЦ - 8, и травильного отделения ЛПЦ - 8 из:

- ванн холодной и горячей промывки полосы НТА №1,№2;

- пенных фильтров НТА №1,№2;

- приямка и сборника кислых стоков;

- емкости сброса кислых сточных вод из трубопроводов кислотной галереи;

Основными стадиями процесса нейтрализации кислых сточных вод являются:

- приготовление известкового молока;

- приготовление водного раствора полиакриламида;

- нейтрализация кислых сточных вод;

- осветление нейтрализованных вод от взвешенных веществ [29].

Приготовление известкового молока

В качестве нейтрализующего реагента используется обожженная известь фракции 0 – 40 мм, как наиболее дешевый и рациональный для обработки сернокислых железосодержащих сточных вод. Известь содержит 84%активного оксида кальция, ее гашение происходит в известегасильной машине непрерывного действия, куда подается 1,4 т/ч извести и 14,6 м³/ч технической воды. Готовое известковое молоко содержит 8 – 10% активного оксида кальция. Оно самотеком поступает в сборник известкового молока, а затем насосом подается в бак-дозатор. Непрогашенная известь (недопал) и отходы гашения (камни и механические примеси) ссыпаются в приемный бункер и по мере накопления вывозятся в отвал.

Приготовление водного раствора полиакриламида

Восьми процентный полиакриламид (ПАА) поступает в растворитель, куда подается горячая вода с температурой 50 – 60⁰С из теплообменников. ПАА в количестве 0,2т/ч разбавляется горячей водой в количестве 5,8 м³/ч. Полученный раствор ПАА из растворителя перекачивается насосом в бак с лопастной мешалкой, где производится доводка раствора до концентрации 0,25% ПАА. Добавление ПАА производится с целью увеличения скорости выпадения осадка гидроокиси железа при нейтрализации в 2 – 3 раза, что позволяет сократить размеры радиальных отстойников, в которых производится осветление нейтрализованных сточных вод.

Нейтрализация кислых сточных вод.

Нейтрализация кислых сточных вод с содержанием серной кислоты не более 1,2 г/л (для травления используется серная кислота с концентрацией 22 – 24%),растворенного железа (FeSO₄) не более 0,5 г/л и общего железа не более 1 г/л осуществляется в двух нейтрализаторах. Кислые сточные воды в количестве 1200 м³/ч и известковое молоко в количестве 15,8 м³/ч (с учетом недопала) поступают в нейтрализаторы первой и второй ступени непрерывно.

Процесс нейтрализации кислых сточных вод заключается в следующем: связывание ионов железа в труднорастворимые соединения и выпадение этих соединений в осадок. Процесс протекает в две стадии:

H₂SO₄ + Ca(OH)₂ = CaSO₄ + 2H₂O;

FeSO₄ + Ca(OH)₂ = CaSO₄ + Fe(OH)₂.

Переход от одной стадии к другой зависит от значения величины рН нейтрализованных сточных вод.

Первая стадия – нейтрализация свободной кислоты. Конец реакции характеризуется величиной рН=5,5, при которой сточные воды теряют, кислую реакцию. Сернокислое железо переходит в осадок медленно (на 30% от первоначальной концентрации железа).

Вторая стадия – нейтрализация сернокислого железа. Конец реакции характеризуется величиной рН=8,5. В этой среде происходит интенсивное образование хлопьев гидроксида железа. Для полного перевода растворенного железа в осадок, величину рН нейтрализованных сточных вод необходимо поддерживать в пределах 8,5 – 9,5.

Регулирование подачи известкового молока в нейтрализаторы осуществляется системой автоматического регулирования (САР). Время пребывания нейтрализованной пульпы в нейтрализаторе – 3 минуты, время же процесса полной нейтрализации не менее 15 минут. Поэтому процесс нейтрализации протекает в нейтрализаторах, лотках и заканчивается в радиальных отстойниках.

Осветление (отстаивание) нейтрализованных вод.

Этот процесс осуществляется в радиальных отстойниках типа «СО-18К» путем разделения на осветленную воду и сгущенный шлам. Осветление идет от взвешенных частиц, состоящих главным образом из хлопьев гидроксида железа (с развитой поверхностью, низким удельным весом, малой скоростью осаждения), а также от нерастворимых механических примесей.

Нейтрализованная вода в количестве 1215,8 м³/ч с добавкой ПАА 6 м³/ч поступает в одноярусные сгустители типа «СО-18К» радиального типа, назначение которых – получение минимальной концентрации взвешенных веществ в осветленной воде и максимальной в шламе. Применяются 4 рабочих и 1 резервный отстойник.

В статических условиях изменение величины рН нейтрализованной пульпы выше оптимальной рН=9,0 приводит к увеличению эффекта осветления и уменьшению скорости осаждения шлама. Поэтому добавляется синтетический флокулянт – полиакриламид, увеличивающий скорость осаждения шлама до 20 минут.

Максимальный эффект осветления достигается при величине рН = 8,5 – 9,5.

Осветленная вода в количестве 900 м³/ч сливается в сборник воды, куда одновременно подается свежая техническая вода в количестве 100 м³/ч. Из сборника вода непрерывно перекачивается в оборотный цикл травильного отделения ЛПЦ №8.

Шламовая пульпа из отстойников откачивается по шламопроводу в шламонакопитель ЛПЦ - 8 в количестве 321,8 м³/ч. Основными компонентами шламовой пульпы, поступающей на шламонакопитель ЛПЦ - 8, являются взвешенные вещества, нефтепродукты, гидросмеси Fe, Mg, сульфат Ca.

Неоднократное использование воды оборотного цикла для промывки полосы на НТА приводит к накоплению солей кальция (Са²⁺) в оборотной воде. Содержание ионов Са²⁺ в воде оборотного цикла выше 700 мг/л приводит к загипсовыванию лотков, задвижек, насосов, трубопроводов, радиальных отстойников. Содержание этих ионов регулируется величиной коэффициента использования осветленной воды (Ки) и составом кислых сточных вод. При Ки=70% кислые сточные воды должны содержать не более 1 г/л серной кислоты и не более 0,5 г/л растворенного железа.