Введение к работе
Актуальность, Для большинства российских целлюлозно-бумажных предприятий (ЦБП) в настоящее время одной из наиболее злободневных задач является создание или реконструкция системы очистки сточных вод. Многие предприятия при этом справедливо связывают свои планы экологической реконструкции с использованием систем напорной флотации.
Однако возникает задача обоснованного выбора методов локальной очистки с использованием флотаторов применительно к условиям конкретного предприятия. Поэтому системный анализ особенностей использования методов напорной флотации для очистки локальных стоков на предприятиях ЦБП является актуальной задачей.
Цель и задачи работы.
Целью исследования является разработка методологии использования напорной флотации с предварительной физико-химической обработкой для локальной очистки стоков целлюлозно-бумажных предприятий.
Основные задачи исследования:
выявление специфических особенностей сточных вод целлюлозно-бумажных предприятий, как интегрированных, так и отдельно стоящих бумажных и картонных фабрик, в том числе и работающих на макулатуре,
разработка критериев локальной загрязненности стоков и оптимизация сочетания локальной и общезаводской очистки,
- - теоретическое рассмотрение системы флотационной очистки с предварительной обработкой стоков коагулянтами и флокулянтами с позиции теории реакторов,
разработка лабораторной и пилотной флотационных установок с целью получения в минимальные сроки необходимых и достаточных данных для инженерных расчетов и научных исследований,
анализ возможности локальной очистки методами напорной флотации стоков отбельных цехов целлюлозно-бумажных предприятий, производящих беленую целлюлозу по технологии ECF (без элементарного хлора),
- исследование закономерностей процессов локальной очистки стоков бумаге- и
картоноделательных машин и разработка рекомендаций по локальной очистке их
избыточных оборотных и сточных вод.
Научная новизна работы.
-
Предложена новая методология рассмотрения системы флотационной очистки с предварительной физико-химической обработкой как каскада реакторов идеального смешения и реакторов идеального вытеснения. Такой подход позволил учитывать специфические особенности локальных стоков ЦБП и осуществить масштабирование при переходе от лабораторной установки к пилотной установке и от нее - к промышленным установкам.
-
Разработана модель локальной очистки сточных вод целлюлозно-бумажных предприятий в каскаде физико-химических реакторов, позволяющая выбрать наиболее рациональные режимы, обеспечивающие достижение очистки до заданных требований.
-
При производстве целлюлозы ECF установлена возможность существенного снижения содержания хлорорганических соединений (АОХ) в локальных стоках отбельного цеха путем их флотационной очистки.
-
На основании аналогии процессов химии мокрой части бумагоделательной машины (БДМ) и физико-химической предварительной обработки сточных вод для флотации показана целесообразность использования компонентов систем удержания для подготовки воды к флотации и, в ряде случаев, возможность проведения флотации локальных стоков БДМ без дополнительного вфдММк ИМИткМквМЬфлянтов.
ВИБЛИОТЕКА |
Г2Щ\
о»
Практическая значимость:
создана лабораторная переносная флотационная установка,
реконструирована пилотная установка,
на основании исследований, проведенных с использованием лабораторной и пилотной установок, для ряда предприятий ЦБП разработана технология локальной очистки сточных вод, показана возможность возврата до 97% двуокиси титана и карбоната кальция при одновременной очистке стоков до уровня, соответствующего российским технологическим нормам,
проведены опытно-промышленные испытания по применению методов напорной флотации на ряде целлюлозно-бумажных предприятий для локальной очистки сточных вод, в сточных водах отбельного производства беленой целлюлозы по технологии ECF установлена возможность снижения концентрации АОХ на 70%.
разработаны технологические схемы и определены параметры технологического процесса очистки сточных вод,
Реализация работы в промышленности,
С использованием полученных в диссертации результатов разработана и реализована в промышленных масштабах технология локальной очистки сточных вод на следующих предприятиях: Неманский ЦБК, БФ «Маяк» (г. Пенза), Окуловская БФ, Клайпедская КФ, Донецкая БФ, Фабрика производства вискозного хлопкового волокна, (г. Фергана). В практике лабораторных исследований и учебном процессе на кафедре технологии целлюлозы и композиционных материалов Санкт-Петербургского государственного технологического университета растительных полимеров, а также в научной практике, используется лабораторная переносная флотационная установка.
Положения, выносимые на защиту:
1. Рассмотрение систем флотационной очистки с предварительной физико-химической обработкой как каскада реакторов идеального смешения и реакторов идеального вытеснения.
-
Разработка и использование лабораторной и пилотной флотационных установок, обеспечивающих получение в минимальные сроки параметров технологических процессов физико-химической обработки и флотационной очистки локальных стоков предприятий ЦБП.
-
Применение систем локальной очистки флотационным методом с предварительной физико-химической обработкой:
сточных вод отбельного производства беленой целлюлозы по технологии ECF,
избыточных оборотных вод от производства декоративных и высоконаполненных
видов бумаги,
избыточных оборотных и сточных вод от производства бумаги и картона из
макулатуры.
Апробация работы. Основные положения диссертации представлялись и докладывались на международной научно-практической конференции «Проблемы устойчивого развития лесного комплекса Северо-запада России на период до 2015 г.», Санкт-Петербург, 2004 г., на научно-практической конференции «Нормирование водоотведения на целлюлозно-бумажных предприятиях бассейна р. Северная Двина в рыночных условиях», Архангельск, 2003 г., научно-техническом семинаре «Экологические и технические аспекты и решения эксплуатации нефтеналивных резервуаров».
Публикации: По теме диссертации опубликовано 7 печатных работ.
Структура и объём диссертации: Диссертационная работа представлена на/^У страницах, включает ё>_ рисунков, ?_ таблиц,^" приложений, библиография содержит sf&tf наименований. Диссертация состоит из введения, литературного обзора,
теоретической, методической, экспериментальной части, выводов, списка литературы.
