Введение к работе
cLd U Ь oLs
Актуальность работы.
Обеспечение экологической безопасности как устойчивого состояния окружающей среды является определяющим условием успешного решения социальных и экономических задач, направленных на улучшение качества жизни людей и стабильного прогресса общества. Комплексное решение этих задач с учетом экологических требований и ограничений, которое возможно весьма различными методами на основе многочисленных подходов, в конечном счете и означает переход к устойчивому развитию в соответствии с глобальной концепцией, определяемой документами ООН по вопросам охраны окружающей среды. По существу, концепция устойчивого развития ориентирована на сбалансированное, экологически безопасное социально-экономическое развитие без исчерпания природно-ресурсного потенциала и предполагает усиление ответственности за все формы деятельности, наносящие ущерб окружающей природной среде. В общем виде это подразумевает исключение из практики хозяйствования моделей производства и потребления, не способствующих устойчивому развитию на уровне предприятий, локальном, региональном, национальном и глобальном уровнях.
Для предприятий радиоэлектронной промышленности (далее — РЭП) деятельность в области экологической безопасности состоит в обеспечении минимизации влияния на окружающую природную среду от любого вида хозяйственно-производственной деятельности, производственной технологии. Большую антропогенную нагрузку от деятельности предприятий РЭП испытывают в настоящее время бассейны рек и очистные сооружения городов, куда ежедневно попадают недостаточно очищенные и загрязненные производственные сточные воды самого разнообразного состава, которые в некоторых случаях представляют собой смесь высокотоксичных загрязняющих веществ как например, шестивалентный хром, кадмий, свинец, редкоземельные металлы, а также хлориды, фосфаты, сульфаты, соединения мышьяка, цианиды, фториды и т.п. Отсутствие надежных научно обоснованных и экономически целесообразных методов очистки промышленных сточных вод до нормативов приводит к тому, что построенные даже по новым проектам очистные сооружения на предприятиях РЭП имеют очень низкую эффективность — на уровне 60-80 %. Сбросные воды после очистки содержат в значительных количествах катионы тяжелых металлов
| ЮС НАЦИОНАЛЬНАЯ і БИБЛИОТЕКА J
чши^тт
и других токсичных веществ. Практически нет предприятий радиоэлектронной промышленности, где сточные воды после очистки отвечали хотя бы санитарно-бытовым нормам, не говоря уже о нормативах для рыбохо-зяйственных водоемов.
Таким образом, в настоящее время задача снижения антропогенного воздействия на окружающую среду (обеспечения экологической безопасности), совершенствования и оптимизации системы очистки производственных сточных вод предприятий радиоэлектронной промышленности является очень актуальной.
Цели и задачи исследования. Целью настоящей работы явилось создание научных методов и определение технических средств совершенствования и оптимизации производственных систем очистки сточных вод предприятий РЭП.
Для достижения этой цели ставились и решались следующие задачи:
1. Изучение существующих методов очистки сточных вод предприятий
РЭП от загрязняющих веществ с определением степени очистки каждым
способом.
-
Исследование принципов образования суспензии сточных вод в условиях технических производственных систем предприятий РЭП и других промышленных предприятий. Исследования процессов интенсификации разделения суспензии на жидкую и твердую фазы.
-
Определение методов и средств совершенствования и оптимизации производственных систем очистки сточных вод.
-
Разработка оптимальной производственной системы очистки сточных вод предприятий РЭП.
-
Совершенствование локальной очистки различных вредных загрязняющих веществ.
Объект исследования.
Объектом исследования служили производственные сточные воды предприятий РЭП и других промышленных предприятий, в том числе имеющих в своем составе гальваническое производство, в момент их образования и на всех этапах очистки.
Методы исследования.
Для решения поставленных задач использовались следующие методы исследования: методы системного анализа и моделирования, теории орга-
нической и неорганической химии, теория и методы инженерных знаний, методы вариантных технологических лабораторных и опытно-промышленных испытаний.
Научная новизна.
Научная новизна работы заключается в следующем:
-
Проведен анализ различных методов очистки сточных вод предприятий РЭП, который дал возможность обосновать преимущества и выявить недостатки для оценки степени антропогенного воздействия на гидросферу.
-
Выявлен механизм перехода от коллоидного раствора к суспензии очищаемых сточных вод в условиях технических производственных систем предприятий РЭП и других промышленных предприятий.
-
Научно обоснованы методы интенсификации разделения суспензии сточных вод.
-
Разработаны способы интенсификации и апробированы на практике технические средства, позволяющие ускорить процесс разделения суспензии сточных вод в несколько раз.
-
Предложены новые технические основы интенсификации производственных систем очистки сточных вод предприятий РЭП.
Практическая значимость работы.
Проведенные исследования и детальный анализ образования суспензии сточных вод при реагентном методе очистки позволяют определить путь интенсификации и оптимизации производственных систем очистки сточных вод предприятий РЭП и других промышленных предприятий. Разработанная систематизация и оптимизация технологических параметров, способов интенсификации позволяют предприятиям РЭП и другим промышленным предприятиям определить оптимальную производственную систему очистки сточных вод и в конечном итоге даст большую экономию энергетических и природных ресурсов.
Полученные результаты отвечают современным требованиям экологически безопасного и сбалансированного развития промышленных предприятий. Положения, выносимые на зашиту.
1. Систематизация и оптимизация технологических параметров флоку-лирующих свойств органических флокулянтов при использовании их для очистки сточных вод предприятий РЭП.
2. Способы интенсификации процессов очистки сточных вод предпри-ятийРЭП:
интенсификация с помощью органических флокулянтов;
использование нового технологического оборудования разделения суспензии сточных вод.
Практическое применение работы.
Разработанные в диссертации технические и технологические решения использованы в техническом регламенте по очистке сточных вод на очистных сооружениях ФГУП «Калужский завод телеграфной аппаратуры», ОАО «Калужский турбинный завод», ОАО «Стройполимеркерамика», ОАО «Агрегатный завод».
Методики, разработанные в рамках настоящей диссертации, использованы в работе КРО НТО «Региональная Академия промышленной экологии» и в учебном процессе на кафедре «Промышленная экология» КФ МГТУ им. Н.Э.Баумана.
Апробация работы.
Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на научно-практических конференциях и семинарах, в том числе на Областной научно-практической конференции, посвященной 80-летию образования Госсанэпидслужбы Российской Федерации (Калуга, 2002), Всероссийской научно-технической конференции «Прогрессивные технологии, конструкции и системы в приборо- и машиностроении» (Москва, 2003), Всероссийской научно-практической конференции к 175-летию МГТУ им. Н.Э. Баумана (Москва, 2004), Всероссийской научно-технической конференции к 175-летию МГТУ им. Н.Э. Баумана (Москва, 2004), на научных семинарах кафедры «Промышленная экология» Калужского филиала МГТУ им. Н.Э. Баумана (Калуга, 2001-2004).
Публикации.
Основные положения диссертации опубликованы в 7 научных работах, написанных автором как самостоятельно, так и совместно с другими авторами.
Структура и объем работы.
Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения и списка литературы из 80 наименований. Диссертация содержит 120 с, 15 таблиц, 18 рисунков и 6 приложений.
