ТСМ II

карбонатную жесткость 1-3 мг-экв/л и концентрацию взвешенных веществ не более 30 мг/л. Вода, используемая для промывки песка, не должна содержать химических примесей, вредно действующих на стекломассу. Жесткость и содержание железа должно быть как в питьевой воде.

Сточные воды керамического и стекольного производств загрязнены как взвешенными частицами, так и растворенными веществами. Например, в сточных водах составных цехов стекольных заводов содержится песок, сода, мыло, глинистые вещества; в сточных водах производства листового стекла - стеклянная крошка, абразивные материалы; в сточных водах производства стекловолокна - следы органических смол. В сточных водах производств сортовой посуды содержится фтор, при химической полировке хрусталя туда попадают фтор и свинец.

Защита водных источников от загрязнений обеспечивается сокращением потребления воды, уменьшением сброса сточных вод в водоемы, созданием замкнутых систем водоснабжения, предполагающих многократное применение воды с извлечением и переработкой всех примесей. В замкнутых оборотных системах предусматривается охлаждение воды и ее очистка. Сброс сточных вод в водоем не предусматривается. Потери покрываются свежей водой из водоема.

Для удаления грубодисперсных загрязнений (кусков шихты, камней и т.д.) сточную воду процеживают через решетки и сита. Песок и другие минеральные частицы выделяют осаждением в песколовках, представляющих собой горизонтальные отстойники, в которых сточная вода движется со скоростью 0,15-0,3 м/с. При таких скоростях 65-70% частиц песка в сточных водах осаждается под действием силы тяжести.

Для удаления тонкодисперсных взвешенных частиц чаще всего к сточным водам добавляют химические реагенты, которые вступают з реакцию с загрязнениями и способствуют коагуляции и выпадению нерастворимых коллоидных веществ.. Для коагуляции сточных вод, загрязненных глиной, в качестве коагулянта применяют сернокислый алюминий с подщелачиванием известью. Чем выше рН среды, тем меньше доза коагулянта. Для интенсификации процесса образования хлопьев гидроксидов алюминия добавляют флокулянты. Они ускоряют слипание агрегативно-неустойчивых частиц и повышают прочность хлопьев. В качестве флокулянта наиболее широко используют полиакриламид. Коагулированные хлопья отделяются в гидроциклонах или на фильтрах (сетчатых или с зернистым слоем). Для удаления мелких твердых частиц используют также процесс флотации, основанный на способности частиц прилипать к пузырькам воздуха в водной среде и переходить с ними в пенный слой.

Особую сложность представляет очистка сточных вод, содержащих токсичные соединения. Так, при производстве хрусталя в сточные воды попадают свинец, плавиковая, кремнефтористая, серная кислоты и их соли. Для очистки сточных вод от этих соединений используют реагентные, сорбционные и ионообменные методы. Для сорбции фтора применяют

91

активированный уголь и свежевыделенные осадки гидроксида магния и фосфата кальция. Для ионного обмена пригодны сильноосновные аниониты, гидроксилапатит и др. Однако в большинстве случаев фторсодержащие соли нейтрализуют суспензией мела или гидроксидом кальция. В результате соединения фтора переходят в трудно растворимый фторид кальция. После осаждения осадок обезвоживают на вакуумфильтре и направляют в В большинстве случаев осадки сточных вод утилизировать в

производстве не удается, и они подлежат захоронению. Однако при очистке загрязненных вод керамических заводов образуется осадок в виде частичек глины, который можно утилизировать. Осадок глины уплотняется медленно и через сутки имеет влажность порядка 85% и рыхлую структуру. Наиболее совершенным способом удаления осадка за пределы очистных сооружений является перекачка по напорным трубам. Перед очисткой отстойника нужно слить осветленную воду. Осадок перекачивают на обезвоживание и в виде кека подают на склад.

Источником загрязнения воздушной среды прежде всего является сжигаемое топливо. При неполном сжигании выделяется угарный газ, а при использовании мазута - дополнительно сернистый и серный ангидриды. Загрязненность воздуха угарным газом и двуокисью серы в сушильном отделении кирпичного завода составляет соответственно 1,3 и 2 ПДК, а в цехе обжига кирпичей - 2 и 3 "ПДК.

Наиболее опасные газовыделения связаны со стекольным производством. Применение фторидов для ускорения варки и глушения стекла способствует выделению фтористых соединений в атмосферу. В отходящие газы поступает 33-50% введенного в шихту фтора. Фтористые соединения выделяются также при химической полировке хрусталя. Для устранения выбросов фтора в окружающую среду заменяют фтористое сырье бесфтористым, а газовое и жидкое топливо электроэнергией, а также применяют сухую или мокрую очистку отходящих газов. Мокрые методы более эффективны. Фтористые соединения улавливаются водой или щелочными растворами; при этом протекают следующие реакции:

2 НР + №2СО3 = 2 №Р + Н2О + СО2 51Р4+Н2О=8Ю2 + 4НР

Степень очистки в скрубберах, орошаемых водой, - 60%, в пенных адсорберах - 96-98%. Образующаяся в процессе кислая вода нейтрализуется.

По сухому методу фтористые газы улавливаются порошком гидроксида кальция. В результате реакции образуются фториды кальция. Степень улавливания достигает 99%. Образующиеся частицы фторидов выносятся отходящими газами из камеры улавливания в рукавный фильтр, где отделяются от газового потока. После этого они снова используются в производстве.

Однако основной загрязняющий фактор при воздействии силикатной промышленности на окружающую среду - это пыль, возникающая при

92

приготовлении сырьевых смесей, дозировании, перемешивании, тонком измельчении и особенно сушке и обжиге сыпучих материалов. Пыль силикатных производств имеет высокую дисперсность (количество частиц размером менее 5 мкм доходит до 60%) и содержит значительное количество свободного оксида кремния. Степень допустимой запыленности воздуха регламентирована санитарными нормами. Она составляет для пыли, содержащей более 70% свободного оксида кремния, не более 1 мг/м3, для

пыли, содержащей 10-70% 8Ю2 не выше 2 мг/м3, для пыли цемента, глиняных минералов, не содержащих свободной 8Ю2 6 мг/м3.

В то же время, например, при производстве кирпича наибольшее пылевыделение наблюдается на складах, в смесеприготовительном отделении (12-15 ПДК), а в отделении помола шамота достигает 30-32 ПДК. Даже на участках погрузки и разгрузки кирпича запыленность в 2-3 раза превышает допустимые концентрации. Причины повышенного загрязнения воздуха - отсутствие надежной герметизации технологического оборудования, местных отсосов,' вакуумной пылеуборки, эффективной обменной вентиляции. Поэтому транспортирующие средства для пылящих кусковых и порошкообразных материалов и пылящее оборудование должны устанавливаться в герметически закрытых кожухах. На всех участках пыления должен предусматриваться отсос воздуха и его очистка перед выбросом в атмосферу. В каждом производстве существуют и свои специфические способы уменьшения пылевыделения. Например, в стекольном производстве увлажняют шихту водой, содержащей ПАВ, или гранулируют шихту, переходят на варку стекла в электропечах и т.д.

Однако во многих технологических процессах пылевыделение и пылевынос - явления неизбежные. Аспирационный воздух в сырьевых или цементных мельницах увлекает за собой тонкомолотые частицы. Горячие азы,

просасываемые через сушильный барабан,		также уносят образующуюся
1ыль.	Особенно мощный источник	пылевыделения - цементные

вращающиеся печи. Пылевынос в печах сухого способа - 25-30%, мокрого способа - 10-20%. Пылевынос не означает пылеунос, так как пылевыделяющее оборудование в обязательном порядке оборудуется системами пылеочистки, позволяющими снизить безвозвратный пылеунос для печей - до 1%, для мельниц - до 0,5%. Применяют разнообразные типы

пылеуловителей,	принцип действия которых основан на использовании
гравитационных,	инерционных и	электростатических сил. Выбор
пылеулавливающих аппаратов определяется			в	первую	очередь их
эффективностью.	Как правило, в одном аппарате невозможно добиться
полной очистки	воздуха или горячих	газов	от	пыли.	Очистку

технологических пылегазовых смесей производят в несколько стадий. Чаще всего применяют пылеосадительные камеры (грубая очистка), сухие и мокрые циклонные аппараты (первая ступень очистки), тканевые рукавные фильтры и электрофильтры (окончательная очистка).

93

Пылеосадительные камеры - простейшие устройства для улавливания пыли. Чтобы снизить скорость движения газов до 0,1-0,2 м/с, камеры должны иметь достаточно большие размеры. Запыленный воздух просасывается через камеру, и вследствие уменьшения скорости воздушного потока пыль оседает под действием силы тяжести. Ее удаляют периодически или непрерывно при помощи разгружателей. Пылеосадительные камеры используют главным образом для очистки отходящих газов вращающихся печей. У мельниц роль пылеосадительной камеры выполняет аспирационная шахта. Такие устройства улавливают только наиболее грубодисперсную пыль. Коэффициент очистки газа от тонкой пыли не превышает 10-15%.

Циклоны используют для очистки газов от пыли с частицами размером более 6 мкм. Поступающий в циклон запыленный газ,, проходя по спирали, приобретает вихревое движение. Частицы пыли, проходя по спирали отбрасываются к стенкам, ссыпаются в коническую часть и удаляются через патрубок. Очищенный газ выходит из циклона через верхний патрубок. Степень очистки газа в циклоне достигает 90-97%.

Электрофильтры улавливают частицы размером от 0,1 до 100 мкм. Принцип очистки газа в электрофильтре основан на заряжении взвешенных газов под действием электрического поля высокого напряжения (до 105 В). Заряженные частицы перемещаются в воздушном потоке к электроду противоположного знака, оседают на нем, периодически стряхиваются и удаляются. В оптимальных условиях степень очистки газов в электрофильтрах превышает 99%. Электрофильтры имеют большую производительность, небольшое гидравлическое сопротивление и способны очищать газы при высоких температурах. К недостаткам электрофильтров следует отнести высокие капитальные затраты, потребность в значительных производственных площадях, высокую чувствительность к изменениям параметров процесса, ограничения в' применении по удельному электрическому сопротивлению частиц и влажности газов.

Действие рукавных тканевых фильтров основано на том, что газ пропускаетсяется через тонкие ячейки ткани, а частицы пыли задерживаются на ее поверхности. Тканевые фильтры обладают высокой эффективностью, которая практически не зависит от вида пыли, ее химического и гранулометрического состава. Они способны улавливать частицы размером до 0,01 мкм. В фильтрах применяют различные тканевые материалы. Новым направлением является использование электростатически заряженных волокон. При этом газ сначала проходит через коронируюшие отрицательно заряженные электроды, где частицы пыли заряжаются, а затем осаждаются на волокнах полотна. Степень очистки в таких фильтрах 99,9%.

В каждом производстве должен решаться вопрос о возможности утилизации уловленной пыли, возврате ее в технологический процесс, как правило, в состав сырьевой шихты.

94