Часто Задаваемые Вопросы
Потому что у нас до настоящего времени для очистки сточных вод их не применяли. Только в последние годы российские производители обратили внимание на возможность использования вакуумных выпаривателей для очистки сточных вод.
Первые вакуумные выпариватели появились еще в середине девятнадцатого века и традиционно использовались для производства сахара, сгущения молока и т.д. У нас в стране помимо выпаривателей для пищевой промышленности с 70-80 г.г. прошлого века начали производить вакуумные выпариватели, предназначенные для опреснения воды и водоподготовки для ТЭЦ. Это мощные достаточно экономичные установки, выпаривающие несколько сотен кубометров воды в час. Но используемые в них технологии выпаривания (особенности конструкции) в редких случаях позволяют их применять для очистки стоков. Они практически не предназначены для очистки сильно загрязненных, густых, агрессивных, трудно перемешиваемых, склонных к кристаллизации растворов. А вакуумных выпарных установок для очистки сточных вод просто не делалось, так как считалось, что такой подход для очистки слишком дорог, да и к экологии относились проще. Зато за рубежом, в силу природоохранных законов, многие фирмы стали делать для себя локальные станции очистки на базе вакуумных выпаривателей. Они удобны в обслуживании и эффективны в работе:
Во-первых, их легко можно использовать в качестве концентраторов стоков. Как правило, в стоках исходное количество загрязнений составляет 1-10%. Поэтому после выпаривания воды в 10 - 100 раз уменьшается объем стоков передаваемых на утилизацию, а следовательно, пропорционально уменьшаются и выплаты за их утилизацию.
Во-вторых, вырабатывается дистиллят высокого качества, который можно повторно использовать. Т.е. мы получаем технологию с замкнутой водооборотной системой. В ряде случаев удается сделать вообще безотходную систему. Так, в гальванике, использование вакуумных выпаривателей для обработки вод после промывки позволяет получать дистиллят и отправлять его опять в промывочные ванны, а доведенные до нужной концентрации растворы электролитов вернуть в технологические ванны для дальнейшей работы. При этом помимо того, что исключаются затраты на дополнительную очистку или утилизацию стоков, еще имеется значительная экономия за счет полного возврата ранее терявшихся химикатов в технологические ванны.
В-третьих, монтаж и подключение выпаривателя не представляет никаких трудностей. Установки занимают не много места (например, установка выпаривающая до 5 тонн/сутки, занимает всего около 5 кв.м, более подробно можно ознакомиться с размерами установок в разделе модели Schell). Место расположения установки не зависит от технологической цепочки. Для ее встраивания в цепочку достаточно подвести шланги из накопителя сточных вод, шланги к емкостям для сбора дистиллята и концентрата, и подать электроэнергию 380 В, 50 Гц. Все! Установка готова к работе!
В-четвертых, установки работают в автоматическом режиме и не требуют высококвалифицированного персонала. Достаточно просто грамотного техника, прошедшего обучение обращению с установкой.
В-пятых, использование вакуума позволяет снизить температуру кипения до 30 - 40 градусов Цельсия, что в сочетании с использованием теплового насоса уменьшает удельное потребление электроэнергии всего до 70-110 вт*час/л полученного дистиллята (приблизительно 10 копеек за литр выпаренной влаги). Для сравнения, для выпаривания 1 литра воды при атмосферном (760 мм.рт.ст.) давлении, требуется 700 вт*час/л, т.е. около 1 рубля за литр.
В-шестых, вакуумные выпариватели легко можно сочетать с другими методами очистки и встраивать в уже существующие технологии, подрабатывая результаты других очистительных систем. Например, после очистки больших объемов с помощью, скажем, технологии обратного осмоса, не отфильтрованные остатки стоков можно доработать до небольших утилизируемых объемов.
Действительно, использование вакуумных выпарных установок требует значительных затрат на покупку оборудования. Однако следует учитывать, что такая установка является не расходным материалом, а инструментом, предназначенным для длительной, многолетней работы, который должен через несколько лет не только окупить себя, но и принести экономический эффект. Чтобы удобнее было определять экономическую эффективность при применении в различных условиях, определим среднюю стоимость литра получаемого дистиллята. Будем считать, что срок эксплуатации установки 10 лет. Тогда разделив стоимость установки на объем получаемого дистиллята за весь срок эксплуатации получим амортизационную стоимость одного выпариваемого литра дистиллята. Она в настоящий момент в зависимости производительности и модели составляет от 20 до 60 копеек за литр. К этому необходимо добавить стоимость электроэнергии расходуемой на один литр. Она составляет около 10 копеек. Таким образом можно сказать, что в среднем стоимость одного литра получаемого дистиллята будет 50 копеек. В других ответах мы на конкретных примерах покажем экономическую эффективность.
В схемах очистки сточных вод любого гальванического производства возможно включение вакуумных выпаривателей в технологическую цепочку очистки промывочных вод.
В гальванических процессах их применение возможно при нанесении любых покрытий, но оно особенно эффективно, когда стоимость используемых электролитов велика. Дело в том, что при использовании выпаривателей можно достигнуть не только очистки промывочных вод, но и осуществить практически полный возврат электролитов, унесенных в ванны промывки, в технологические ванны. Потери электролитов при такой технологии сводятся к минимуму.
При применении такого подхода следует отметить, что, несмотря на высокие вложения, компания, применяющая такую технологию, впоследствии будет получать существенную экономию в химикатах. В качестве примера рассмотрим участок никелирования деталей с годовой программой 100000 кв.м в год. В процессе никелирования унос электролита из технологической ванны будет составлять около 0,3 л/кв.м поверхности покрытия, т.е. в год это будет составлять не менее 100000*0,3 =30000 литров электролита. Учитывая, что стоимость 1 литра электролита в ванне никелирования составляет 65 -100 руб/л, получается, что стоимость унесенного электролита составит не менее 30000*65=1,950,000 руб. Для обслуживания этого участка понадобится вакуумный выпариватель производительностью до 2 тонн в сутки, стоимость которого за год - полтора, в зависимости от комплектации, полностью окупится за счет вернувшихся в технологическую ванну электролитов. При этом полностью решаются вопросы с никелевыми стоками, а получаемая дистиллированная вода опять работает, обеспечивая качественную промывку деталей в ваннах.
На предприятиях металлургической и машиностроительной промышленности одной из категорий сточных вод являются маслосодержащие стоки. В основной массе это отработанные смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ), представляющие собой стойкие масляные эмульсии. Технологические схемы очистки таких сточных вод, как правило, используют обработку коагулянтами и обезвоживание образующихся осадков. Основным недостатком таких схем очистки являются большие затраты на реагенты, которые в конечном итоге тоже приходится утилизировать вместе с получаемым шламом. Наибольшие сложности возникают при обезвоживании стойких эмульсий. Там могут быть очень стойкие "коктейли", которые трудно разбить на воду и масляные составляющие. Опыт применения вакуумных выпаривателей на ряде металлургических и металлообрабатывающих предприятий в Европе показал эффективность их использования для решения этих задач. Удается успешно провести обезвоживание стоков. Как правило, в них содержится от 85 до 99 процентов воды. Поэтому, после обезвоживания, объем шлама, требующего утилизации, составляет не более 1-15% от всего объема сточных вод. При обработке масляных эмульсий (СОЖ) дистиллят, как правило, возвращается в производство, а обезвоженные масляные фракции (влажность концентрата менее 1%) используется в качестве печного (котельного) топлива на тех же предприятиях. Для определения экономической эффективности технологии вакуумного выпаривания, сравним ее с другими методами очистки и ценами приемки СОЖ на утилизацию. В настоящий момент цена за утилизацию СОЖ составляет от 4 до 10 тысяч рублей за тонну. При использовании вакуумного выпаривателя затраты составят от 500 до 1000 рублей за тонну (с учетом сдачи обезвоженного остатка на утилизацию).
Да, возможно. Более того, это уже достаточно широко применимая практика в европейских странах. В нашей стране также имеется положительный опыт.
Стоки после проявки фотопленок действительно доставляют неприятности их руководству. Сливать в канализацию их нельзя, это грозит немалыми штрафами вплоть до остановки производства.
Поэтому на сегодняшний день у фотолаборатории два выхода. Выход первый - договориться с какой-либо организацией, имеющей лицензию на утилизацию промотходов и сдавать ей получаемые стоки. Цена вопроса (на примере Москвы): сдача фотолабораторных стоков на утилизацию стоит около 10 рублей за литр. Поэтому легко определить годовые затраты на эти услуги путем перемножений объемов на цену. Хорошо, если лаборатория маленькая, а если большая? Что, самим организовывать очистку, чтобы не платить огромных средств за утилизацию? Ну, а почему бы и нет?
Вот наглядный пример. В одном из Российских архивов есть лаборатория фотокопирования документов. Она располагает мощными проявочными машинами, с помощью которых может проявлять километры фотопленок. Иногда количество стоков может достигать до 4000 литров в сутки (в среднем 2000 литров). В 90-х годах очистка стоков не производилась, выделялось лишь серебро, а оставшиеся стоки сливалось в канализацию. В результате, несмотря на государственный статус, СЭС несколько раз останавливала производство.
Таким образом, возникла дилемма: или платить за утилизацию до 20000 руб/день, за год это составляет 5.000.000 руб, или самостоятельно очистить стоки.
Дирекция архива решила пойти по второму пути и приобрела вакуумный выпариватель. Установку подключили с помощью шлангов к емкостям для сбора стоков (промывочной воды, отработанных растворов проявителя, после отбора из него серебра и закрепителя), дистиллята и концентрата. Получаемый дистиллят в полном объеме возвращается в процесс обработки пленок. Следует отметить повышение качества проявки за счет использования дистиллята вместо водопроводной воды. Для установки, включая вспомогательное оборудование, потребовалось около 8 кв.м. площади лаборатории.
Получаемый концентрат, который составляет не более 5% исходного объема стоков передается для дальнейшей утилизации. Таким образом, за утилизацию теперь надо платить ежегодно не 5 млн. рублей, а 250 тысяч. Затраты на электроэнергию составят приблизительно 90ват*час/л выпариваемой воды (около 10 копеек/литр). Т.е. в год 250*2000*0,1=50000 руб. Таким образом, применение установки позволит сэкономить 5000000-250000-50000=4700000 рублей в год, что полностью окупает ее стоимость уже за первый год эксплуатации.
На предприятиях нефтеперерабатывающего комплекса это довольно распространенная задача. Сюда входит и необходимость очистки открытых нефтяных амбаров, остатков аварийных сбросов и требование к содержанию воды в мазуте. Как правило, во всех этих случаях присутствуют стойкие водонефтяные эмульсии неразделяемые механическими методами. Использование вакуумных выпаривателей с учетом специфики нефтепродуктов дает положительные результаты. В концентрате получаются обезвоженные нефтепродукты с температурой кипения выше 100 С, а в дистилляте присутствуют низкокипящие углеводороды и вода. При этом, если на входе эти продукты не разделялись, то после перегонки они стабильно разделяются по плотности. Поэтому их далее легко разделить различными методами. На фотографии представлены получаемый дистиллят (справа) и исходные нефтепродукты.
Эффективность применения выпаривателей для решения этих задач очевидна. С одной стороны очищаются нефтяные амбары, очищается загрязненная вода, с другой стороны получаются обезвоженные нефтепродукты пригодные для дальнейшего использования или переработки. Легко посчитать стоимость обезвоживания нефтепродуктов и получаемой чистой воды. Пусть исходная влажность составляет N %. Тогда стоимость получения тонны обезвоженного нефтепродукта будет определяться выражением N/(100-N)*С , где С стоимость выпаривания одной тонны воды (приблизительно 500 рублей). Например, при 40 процентной влажности стоимость получения тонны обезвоженного нефтепродукта будет составлять всего около 333 рублей.
