автореферат диссертации по технологии, машинам и оборудованию лесозаготовок, лесного хозяйства, деревопереработки и химической переработки биомассы дерева, 05.21.03, диссертация на тему:Локальная очистка сточных вод целлюлозно-бумажных предприятий методом напорной флотации

кандидата технических наук
Смирнов, Андрей Михайлович
город
Санкт-Петербург
год
2004
специальность ВАК РФ
05.21.03
цена
450 рублей
Диссертация по технологии, машинам и оборудованию лесозаготовок, лесного хозяйства, деревопереработки и химической переработки биомассы дерева на тему «Локальная очистка сточных вод целлюлозно-бумажных предприятий методом напорной флотации»

Автореферат диссертации по теме "Локальная очистка сточных вод целлюлозно-бумажных предприятий методом напорной флотации"

На правах рукописи

Смирнов Андрей Михайлович

Локальная очистка сточных вод целлюлозно-бумажных предприятий методом напорной флотации

05.21.03 - технология и оборудование химической переработки биомассы дерева;

химия древесины

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт- Петербург 2004

Работа выполнена на кафедре технологии целлюлозы и композиционных материалов Санкт-Петербургского государственного технологического университета растительных полимеров

Научный руководитель: Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Аким Э.Л.

доктор технических наук, профессор Вольф И.В. кандидат технических наук, ст.н.с. Шпаков Ф.

Ведущая организация:

ЗАО «Гипробум»

Защита диссертации состоится декабря 2004 г. в // часов на заседании диссертационного Совета Д 212.231.01 в Санкт-Петербургском государственном технологическом университете растительных полимеров (198095, г. Санкт-Петербург, ул. И. Черных, 4).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского государственного технологического университета растительных полимеров

Автореферат разослан ноября 2004 г.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

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 бумаго- и картоноделательных машин и разработка рекомендаций по локальной очистке их избыточных оборотных и сточных вод.

Научная новизна работы.

1. 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.

2. 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.

3. При производстве целлюлозы ECF установлена возможность существенного снижения содержания хлорорганических соединений (АОХ) в локальных стоках отбельного цеха путем их флотационной очистки.

4. 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 вфдаМк (МЦМНММвМЬф'лянтов.

БИБЛИОТЕКА | СИ 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 ЕСБ 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.

2. 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.

3. Применение систем локальной очистки флотационным методом с предварительной физико-химической обработкой:

- сточных вод отбельного производства беленой целлюлозы по технологии ЕСБ,

- 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 рисунков, таблиц,^" приложений, библиография содержит -/■¿^ наименований. Диссертация состоит из введения, литературного обзора,

теоретической, методической, экспериментальной части, выводов, списка литературы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение. В этой части диссертационной работы обоснована актуальность научного исследования, обозначена цель работы и задачи, решаемые при ее выполнении.

Литературный обзор. Обобщены общие сведения об особенностях систем водопользования современных предприятий ЦБП, в частности, об особенностях использования воды в мокрой части БДМ. Проанализирована специфика сточных вод целлюлозно-бумажных предприятий, как интегрированных, так и отдельно стоящих бумажных и картонных фабрик. Приведены общие требования к качеству воды, возвращаемой на различные производства.

Рассмотрены основные принципы очистки сточных вод предприятий ЦБП. Проблема локальной очистки оборотных и сточных вод целлюлозно-бумажных предприятий поставлена давно, для ее решения использовались различные системы очистки воды.

Для очистки стоков ЦБП метод напорной флотации используется давно с относительно хорошей эффективностью очистки, в том числе успешно действуют и последние современные конструкции установок напорной флотации. Описано развитие метода напорной флотации и указаны наиболее удачные конструкции напорных флотаторов.

Так же известна физико-химическая обработка сточных вод, причем многие химические реагенты широко используются при отливе бумаги как агенты удержания.

Анализ литературных данных показал, что:

1. Использование метода напорной флотации при очистке сточных и оборотных вод изучено недостаточно, а по некоторым стокам такие данные отсутствуют вовсе.

2. Изучение совместной очистки напорной флотацией с предварительной физико-химической обработкой стоков целлюлозно-бумажных предприятий в должной мере не проводилось.

3. Отсутствуют теоретические аспекты совокупного рассмотрения всех происходящих при этом процессов, а также практические рекомендации по созданию систем локальной очистки стоков целлюлозно-бумажных предприятий напорной флотацией с предварительной физико-химической обработкой, а также конкретные данные по настройке технологических режимов работы таких систем.

Теоретическая часть.

Анализ использования метода напорной флотации с предварительной физико-химической обработкой при локальной очистке стоков целлюлозно-бумажных предприятий.

Применительно к предприятиям ЦБП проведен системный анализ использования метода напорной флотации (флотации растворенным воздухом) для локальной очистки сточных вод.

Сточные воды целлюлозно-бумажных предприятий (и их отдельных производств) представляют собой многокомпонентные дисперсные системы, содержащие широкий спектр растворенных и диспергированных неорганических и органических веществ, как низкомолекулярных, так и высокомолекулярных.

В результате, в большинстве случаев, очистка поступающих на общезаводские очистные сооружения стоков является более сложным и дорогостоящим процессом, чем локальная очистка стоков индивидуальных производств. Это обусловлено, в частности,

возможным синергизмом различных загрязнений, а также, в ряде случаев, очень высокой «забуференностью» суммарного стока. Как правило, существенно меньшие по объему стоки отдельных производств представляют собой менее сложную систему. В результате, при значительно меньших затратах достигается основная цель - достижениие норм сброса загрязнений со стоками в водоем.

Локальная очистка стоков дает возможность удалять примеси, из высококонцентрированных стоков малого объема до их разбавления (в том числе трудноокисляемые веществ), уловить в некоторых производствах ценные компоненты, вернуть ценные компоненты и осветленную воду в производство, а также доводить высококонцентрированные стоки до средних концентраций, пригодных для биологической очистки.

В системах локальной очистки метод напорной флотации в сочетании с предварительной физико-химической подготовкой является наиболее эффективным и выгодным. Наличие широкого спектра эффективных коагулянтов и флокулянтов (в том числе и применяемых в основном производстве), очень высокая скорость процесса обеспечивают высокую эффективность и управляемость удаления взвешенных и коллоидных веществ. По своей сути оборудование локальной очистки сточных вод уже относится не к очистному оборудованию, а к технологическому оборудованию.

Для локальной очистки стоков в теоретической части сформулированы критерии использования метода флотационной очистки. Первый из них - параметр локальной загрязненности стоков, характеризующий отношение концентрации анализируемого компонента локального стока к аналогичному показателю общего стока (взвешенных веществ - ВВ, химического потребления кислорода - ХПК, биологического потребления кислорода - БПК, АОХ). Для его определения необходимо иметь данные по вкладу каждого из основных производств в формирование общего стока. Применение методов локальной очистки наиболее эффективно для очистки стоков, существенно отличающихся по своим характеристикам от общезаводского стока, а также для стоков, содержащих ценные компоненты - волокно и наполнители, возвращаемые в производство. Вторым критерием является специфичность загрязнений. Такими специфическими загрязнениями являются, например, хлорорганические вещества в стоках отбельного цеха крупного интегрированного ЦБК, имеющего производство беленой целлюлозы по технологии ECF. К этому критерию близок и следующий критерий - экологический. Наличие в стоках того или иного производства высокотоксичных или окрашенных компонентов обуславливает целесообразность и необходимость их глубокой локальной очистки. Четвертым критерием является технологическая востребованность локальной очистки в циркуляционных схемах для предотвращения их отравления (например, очистка избыточной оборотной воды).

Обоснование необходимости очистки сточных вод в каскаде физико-химических реакторов.

Флотационная очистка сточных вод с предварительной физико-химической обработкой представляет собой ряд параллельно и последовательно протекающих процессов. К ним относятся:

1) коагуляция - предварительная физико-химическая обработка,

2) флокуляция - предварительная физико-химическая обработка,

3) сатурация, смешение сатурированной воды и декомпрессия с образованием пузырьков,

4) флотация, отделение флотошлама и его утилизация.

Каждый из процессов характеризуется своими особенностями, своими оптимальными значениями температуры, давления, скорости перемешивания, рН среды и т.д.

Каскад реакторов позволяет создать для каждого процесса наилучшие условия. Его использование приводит к минимизации времени обработки, существенному снижению энергозатрат, экономии коагулянта и флокулянта. Определение наилучших условий

эксплуатации реакторов, входящих в каскад, является одной из задач данного исследования

Модель процесса очистки сточных вод методом напорной флотации с предварительной физико-химической обработкой.

4 Установка напорной флотации (флотации растворенным воздухом) с

предварительной физико-химической обработкой проанализирована как каскад реакторов (рис 1) установленных реакторов идеального смешения вытеснения (РИВ)

(коагулянтами и флокулянтами) Он включает ряд последовательно (РИС) и реакторов идеального

Рис 1 Блок-схема установки напорной флотации с предварительной физико-химической обработкой (коагулянтами и флокулянтами) в виде каскада реакторов РИС-1 - реактор нейтрализации и смешения с коагулянтом, РИВ-1 - реактор хлопьеобразования, РИС-2 - реактор смешения с флокулянтом, РИВ-2 - реактор флокуляции, РИС-3 - реактор смешения с сатурированной водой, РКТ-1 - флотатор, реактор комбинированного типа, РИС-4 - сатуратор, РИС-5, РИС-6, РИС-7 - реакторы приготовления растворов коагулянта, щелочи и флокулянта, соответственно

В первую очередь, выбор типа реактора и его параметров определяется временем пребывания (временем реакции), а также гидродинамическим режимом (интенсивностью перемешивания) и спецификой проходящего процесса

В коагуляционной камере (РИС-1) происходит смешение очищаемой воды с коагулянтами В этом же реакторе производится нейтрализация и стабилизация рН. После этого в реакторе хлопьеобразования РИВ-1 (типа «простая труба») завершается собственно процесс коагуляции

Смешение с флокулянтом происходит в реакторе РИС-2 В нем происходит стадия контакта флокулянта со скоагулированными хлопьями и с волокном При обработке очищаемой воды флокулянтом дополнительно происходит гидрофобизация поверхности флбкул Это в значительной мере упрощает процессы образования из пересыщенного раствора пузырьков воздуха и их фиксации на поверхности флокул (в реакторе РИС-3)

Процесс флокуляции происходит в реакторе РИВ-2 Для эффективного образования флокул и во избежание их разрушения необходим ламинарный режим течения

В реакторе РИС-3 происходит сброс давления сатурированной воды, смешение очищаемой воды, содержащей сформированные флокулы, с сатурированной водой,

выделение из сатурированной воды избыточного воздуха и образование пузырьков, контакт и фиксация пузырьков воздуха на флокулах и частицах и образование агрегатов флокул и воздушных пузырьков. Размер пузырьков и их количество определяется количеством частиц-нуклеакторов, геометрией поверхностей дросселирования, величиной поверхностного натяжения (температурой, наличием ПАВ)

Смешение сатурированной воды с осветляемой водой обычно ведут в соотношениях от 1 : 9 до 1:1 (количество сатурированной воды от 10 до 50 %), а в некоторых случаях сатурированию подвергается вся очищаемая вода. Для волокносодержащих стоков целлюлозно-бумажной промышленности оптимальной долей сатурированной воды может считаться 10 - 25 % в зависимости от количества наполнителя и загрязнений, находящихся в очищаемой воде.

Собственно флотация также относится к сложным физико-химическим процессам. Флотация определяется как процесс молекулярного прилипания частиц к поверхности раздела двух фаз, обусловленный избытком свободной энергии поверхностных пограничных слоев, а также особыми поверхностными явлениями смачивания, которые возникают в местах соприкосновения трех фаз Ж-Г-Т (жидкость - газ - твердое тело), т.е. по периметру смачивания. Процесс фазового разделения может, по-видимому, протекать по нуклеационному и спинодальному механизмам. Образующиеся пузырьки, в свою очередь, могут являться как нуклеаторами для осаждения растворенных в воде веществ, так и могут формироваться внутри макрофлокул, обеспечивая их всплывание.

Скорость собственно флотации (всплывания) флотируемых частиц зависит от количества пузырьков воздуха, среднего размера пузырьков воздуха, размера и веса частицы, величины адгезии пузырьков воздуха к частице, связанной, в первую очередь, с гидрофобно-гидрофильными свойствами поверхности частицы.

Принципиальное отличие (и главное преимущество) напорной флотации от других методов флотации заключается в том, что движущая сила процесса флотации -воздушные пузырьки - формируется во флотаторе не прямо с помощью барботеров, турбин и др. механизмов, а через пересыщенный раствор воздуха в воде. В этом случае образование пузырьков воздуха происходит равномерно во всем объеме воды, и существуют технологические методы направленного регулирования размеров пузырьков.

Во флотаторе РКТ-1 выполняются следующие задачи: равномерное распределение разделяемой суспензии, последовательное разделение суспензии на флотошлам и очищенную воду, отбор осветленной воды, аккумуляция и вывод сфлотированных загрязнений, аккумуляция и сбор осевших загрязнений.

Представленные задачи не представляется возможным и необходимым разнести по разным реакторам, поэтому флотатор является реактором комбинированного типа, совмещающем зоны идеального вытеснения (разделение суспензии) и зоны полного смешения (равномерное распределение суспензии, аккумуляция флотошлама и осадка). Чтобы избежать вторичного загрязнения воды предпочтительно использовать современные радиальные и ламельные флотаторы.

В сатураторе РИС-4 происходит растворение воздуха в воде (приготовление сатурированной воды). Растворение воздуха в воде и обратное выделение описывается законом Генри. Этот аппарат является определяющим для конечного процесса флотации, поэтому процессы массопереноса, происходящие в нем, рассмотрены подробно. Показано, что на процесс растворения воздуха влияют давление воздуха, габариты аппарата, а также гидродинамический режим.

В реакторах смешения РИС-5, РИС-6 и РИС-7 производится приготовление, соответственно, растворов коагулянта, щелочи и флокулянта.

Процессы, происходящие в каждом реакторе, проанализированы с точки зрения максимального повышения эффективности процесса, минимизации времени пребывания в реакторе и эксплуатационных затрат. Указаны факторы, оказывающие непосредственное влияние на процесс, и их оптимальные значения.

Обеспечение устойчивости работы реакторов.

В процессе теоретических и экспериментальных исследований удалось сформировать рациональное число химических реакторов, объединенных общей технологической задачей - достижение высокого эффекта при локальной очистке сточных вод целлюлозно-бумажных предприятий при наименьших эксплуатационных затратах.

Для каждого реактора определены рабочие диапазоны.

Методическая часть.

Для первоначальной оценки применимости флотационных методов для локальной очистки стоков, а также для получения исходных данных для моделирования и расчета процесса, была создана лабораторная переносная установка. Установка включает переносной сатуратор, перемешивающее устройство с регулируемой частотой вращения, мерные цилиндры и делительную воронку. Использование данной установки позволяет в исследовательских и промышленных целях оперативно осуществлять подбор коагулянтов и флокулянтов, определять долю сатурированной воды, параметры процессов как подготовки воды перед флотационной очисткой, так и собственно процесса флотации.

12

13

14

г

17

"1

16

Рис. 2. Схема пилотной установки 1 - подающий насос, 2 - механическая решетка, 3 -реактор смешения с коагулянтом и нейтрализации РИС-1, 4 - камера хлопьеобразования РИВ-1, 5 -реактор смешения с флокулянтом РИС-2, 6 -реактор флокуляции РИВ-2,7 - реактор смешения с сатурированной водой РИС-3, 8 - компрессор, 9 -рециркуляционный насос, 10 - сатуратор РИС-4, 11

- установка напорной флотации РКТ-1,12 - станция приготовления раствора коагулянта РИС-5, 13 -станция приготовления раствора щелочи РИС-6, 14

- станция приготовления раствора флокулянта РИС-7, 15 - песчаный фильтр, 16 - биофильтр, 17 -установка обезвоживания флотошлама.

Для получения всех необходимых данных создана пилотная установка. Приведенная на рис. 2 пилотная установка представляет собой автономную (смонтированную в стандартном контейнере и перевозимую на автомобильном прицепе) промышленную флотационную установку минимального типоразмера, оснащенную системами онлайного контроля параметров воды.

Одна из специфических особенностей пилотной установки - возможность ее вывода на стационарные режимы с определением технологических характеристик работы системы флотационной очистки в пусковых, стационарных и аварийных режимах.

Вторая особенность - возможность синтеза новых ' технологических многоступенчатых схем очистки флотации с фильтрацией, биологической очисткой, механической очисткой и обезвоживанием осадка.

С использованием лабораторного флотатора и пилотной флотационной установки могут быть за короткий срок и при минимальных затратах получены исходные данные, необходимые для выбора типа и размера флотатора, разработки технологических режимов процесса флотации. Полученные данные позволяют смоделировать промышленный процесс и обеспечить пуск промышленного флотатора и его выведение на технологический режим в течение нескольких дней.

Рассмотренный выше подход позволил осуществить масштабирование при переходе от лабораторной установки к пилотной установке и от нее - к промышленным установкам (табл. 1).

Таблица 1.

Сравнение эксплуатационных характеристик и получаемой информации для

лабораторной, пилотной и промышленн ой флотационных установок

Параметры Лабораторная Пилотная Промышленная

Режим Периодический Непрерывный Непрерывный

Производительность, м3/ч 0,05 1-5 8-1500

Время отклика, мин. 1 5 30

Условия транспортировки, вес Переносимая, 10 кг Перевозимая, контейнер. 3 400 кг Стационарная, 1000-50000 кг

Объекты и методы исследований: Объектами исследования являлись:

1. Локальные стоки ступеней многоступенчатой отбелки по схеме ECF - «кислый», «щелочной», «смешанный».

2. Избыточная оборотная вода и сточная вода БДМ и КДМ при производстве высоконаполненных видов бумаги (кроющая мебельная) и писче-печатных видов бумаги, а также при производстве картона и санитарно-гигиенических видов бумаги из картона.

Для анализа сточной и очищенной воды использовались стандартные методы исследования, анализ хлорорганических соединений проводился в аккредитованной лаборатории ВНИИБ.

Экспериментальная часть.

В экспериментальной части приведены результаты исследований локальной очистки стоков отдельных производств интегрированного ЦБК. Полученные результаты применимы и к отдельно стоящим бумажным и картонным предприятиям. Исходя из рассмотренных в теоретической части критериев целесообразности и проведенного анализа коэффициентов локальной загрязненности стоков изучались особенности очистки:

- сточной воды отбельного цеха производства ECF,

- избыточной оборотной воды при производстве писче-печатных видов бумаги с традиционными наполнителями (каолин, карбонат кальция и др.),

- избыточной оборотной воды при производстве высоконаполненных видов бумаги, содержащих тяжелые и мелкодисперсные наполнители железоокисные пигменты),

- сточной и избыточной оборотной воды КДМ при производстве картона из макулатуры,

- сточной воды производства, использующего вторичные волокна.

В ходе работы на созданных лабораторной и пилотной флотационной установках проведены испытания и подобраны технологические режимы очистки и типы и оптимальные дозы необходимых флотоагентов.

Локальная очистка стоков отбельного цеха при производстве беленой целлюлозы по технологии ECF.

Как известно, переход к бесхлорной отбелке является важнейшей экологической проблемой как мировой, так и российской ЦБП. При этом доминирующей в мире является

схема отбелки ECF (без использования элементарного хлора). В таких схемах используются одна или две ступени отбелки двуокисью хлора. Однако двуокись хлора всегда содержит некоторое количество молекулярного хлора и, соответственно, в зависимости от рН, гипохлорита и хлорноватистой кислоты. Соответственно, на этих стадиях отбелки образуются некоторое количество хлорорганических соединений (обычно выражаемых через показатель АОХ - адсорбируемый органически связанный хлор), которые попадают в сточные воды и с ними - на общезаводские очистные сооружения. При наличии ступени биологической очистки они частично переходят в избыточный активный ил и, затем, в систему его утилизации.

Стоки ступени обработки двуокисью хлора (и последующих стадий), как правило, не подвергаются локальной очистке и поступают на общезаводские очистные сооружения.

Нами в лабораторных условиях и на пилотной установке изучалась возможность локальной очистки таких стоков - кислого, щелочного и смешанного. Показана возможность вывода с помощью метода флотации с предварительной физико-химической обработкой в стоках отбельных производств ECF: АОХ - до 70%, ХПК - до 50%. Полученные результаты приведены в табл. 2.

Таблица 2.

Характеристика АОХ, мкг/л хпк,мг02/л ВВ, мг/л

стока с, с, Э,% с, с, Э,% с, с, Э,%

вход выход вход выход вход выход

Кислый 6600 2451 62,9 799 392 51 16,7 7 58

Щелочной 97 82 15 765 610 20 26 13 50

Смешанный 2221 542 75,6 631 497 21 26 23 12

Для ряда бумажных предприятий, производящих писче-печатные виды бумаги с использованием традиционных наполнителей (каолин, карбонат кальция)

оценивалась возможность осветления избыточной оборотной воды и локальной очистки стоков.

Рис. 3. Зависимость содержания взвешенных веществ (ВВ) в очищенной воде от дозировки флокулянта

Флотация с предварительной обработкой флокулянтом обеспечивает улавливание и возврат в производство до 99 % взвешенных веществ - волокна и наполнителей. По абсолютным величинам это соответствует содержанию ВВ в очищенной воде 10-30 мг/л. В результате, не только обеспечивается экономия этих веществ, но и появляется

возможность практически полного возврата осветленной воды и ее использования в спрысковой системе.

Анализ полученных данных показывает, что применение того же флокулянта, который используется для удержания на сеточном столе БДМ, дает более высокую эффективность осветления при меньших дозировках флокулянта.

Были подобраны дозировки флокулянта (рис. 3.), в соответствии с которыми можно выбрать такой технологический режим, при котором можно получить очищенную воду с качеством, необходимым для использования в производстве. Уловленные волокно и наполнитель возвращаются в производство.

Для избыточных оборотных вод при производстве высоконаполненных видов бумаги, содержащих тяжелые и мелкодисперсные наполнители (ТЮ2,железоокисные наполнители) показана возможность улавливания как волокна, так и наполнителя.

Рис. 4. Зависимость эффективности улавливания волокна и наполнителя от дозировки коагулянта

В данном случае флотация с предварительной обработкой флокулянтом обеспечивает улавливание и возврат в производство до 99 % волокна и 97 % наполнителей. По абсолютным величинам это соответствует содержанию ВВ в очищенной воде 30 мг/л.

Рис. 5. Зависимость эффективности улавливания В В от дозировки флокулянта при подобранной дозировке коагулянта

Были подобраны дозировки коагулянта и флокулянта (рис. 4,5), в соответствии с которыми можно выбрать такой технологический режим, при котором можно получить

очищенную воду с качеством, необходимым для использования в производстве. Уловленные волокно и наполнитель возвращаются в производство.

Особое место занимает применение флотационных методов на предприятиях, использующих вторичное волокно. Очистка избыточных оборотных и сточных вод при использовании макулатуры имеет ряд особенностей, связанных прежде всего с большим содержанием растворенных веществ (например, крахмала), диспергированных термопластичных веществ (так называемых стеков), непостоянством состава. Очистка избыточных оборотных вод позволяет вернуть в производство волокно и очистить воду до качества, приемлемого для использования воды в производстве. Применение напорной флотации с обработкой флотоагентами позволяет эффективно вывести взвешенные и диспергированные вещества, а также большую часть растворенных веществ, сократить расход воды - вплоть до создания оптимально замкнутых систем.

Для сточных вод от производства санитарно-гигиенических видов бумаги из облагороженной макулатуры, содержащих до 50% минеральных загрязнений от общего количества ВВ, показана возможность очистки воды при использовании только флокулянта.

Практические рекомендации.

Принципы выбора вида коагулянта и флокулянта определяются, в первую очередь, их эффективностью в отношении удаляемых веществ.

Подбирая флотоагенты в зависимости от свойств обрабатываемой воды, можно добиться полной или избирательной коагуляции и флокуляции.

Как уже отмечалось выше, многообразие происходящих при этом явлений аналогично, во многом, механизмам действия агентов и систем удержания при подготовке бумажной массы и отливе бумаги.

Очевидно, что, во-первых, в бумажной массе и подсеточной воде присутствуют одни и те же компоненты (волокно, проклеивающие вещества и наполнители). Во-вторых, процессы подготовки бумажной массы, формирования структуры суспензии в напорном ящике, фильтрации на сеточном столе БДМ базируются на ряде аналогичных с процессом флотации явлений и, соответственно, аналогичных стадий (образование флокул, закрепление частиц проклеивающих веществ и наполнителя на волокне). Соответственно, существует взаимосвязь химии мокрой части БДМ и предобработки стоков при флотационной локальной очистке. В связи с этим предложено применять в локальной очистке стоков БДМ реагенты, используемые в системах удержания.

Как правило, подсеточная вода при производстве этих видов продукции уже содержит достаточное количество коагулянтов и флокулянтов. Поэтому она может быть подвергнута флотации, как правило, без дополнительной реагентной обработки. Образующихся при флотации пузырьков воздуха обычно достаточно для фазового разделения по нуклеационному механизму. В отдельных случаях, однако, возможно и дополнительное введение нуклеаторов.

Флотационная очистка избыточной оборотной воды позволяет вывести из системы циркуляции значительную часть (до 95-99 %) наполнителя и мелкого волокна, а также частицы дисперсии проклеивающих веществ и их агломератов. Улучшаются условия проклейки при использовании очищенной воды в качестве оборотной.

Дальнейшая переработка флотошлама может осуществляться:

• путем его возврата в технологический поток данного производства,

• путем использования в технологии другого производства («санитарные машины»),

• путем сгущения и обезвоживания осадка.

Принципиально флотационные методы позволяют осуществлять не только очистку сточных вод, но и селективное разделение их компонентов. В этом случае волокно, ценные наполнители (двуокись титана и другие цветные пигменты), а также их агломераты могут быть возвращены в производство на первой стадии флотации. Эта

стадия осуществляется по одним режимам (дозировки флотоагентов), а последующее удаление загрязняющих веществ, оставшихся в сточной воде, осуществляется на последующей стадии очистки - при других режимах флотации.

Практика использования флотационной очистки на целлюлозно-бумажных предприятиях.

В табл. 3 приведены краткие сведения о флотаторах, установленных с участием автора диссертации за последние годы на ряде предприятий ЦБП России и СНГ, на которых проводились исследования.

Таблица 3.

Промышленные флотаторы, установленные и налаженные на ряде целлюлозно-бумажных

Предприятие Кол. флотаторов Применение

Неманский ЦБК б Избыточная оборотная вода БДМ

БФ «Маяк», (г. Пенза) 2 Избыточная оборотная вода БДМ

Фабрика производства 1 улавливание волокна, мех. примесей

вискозной хлопковой и эмульг. смол и жиров из стоков

целлюлозы, (г. Фергана) фабрики

Окуловская БФ 2 Избыточная оборотная вода БДМ

Донецкая БФ 1 Избыточная оборотная вода КДМ

Клайпедская КФ 1 Избыточная оборотная вода КДМ

БФ «Комсомолец» 1 доочистка избыточной оборотной воды КДМ

Экономические аспекты и эффективность

На примере избыточных сточных вод бумажной фабрики № 2 Неманского ЦБК, выпускающей писче-печатную бумагу сотрудниками комбината с участием автора выполнена оценка эффективности локальной очистки методом напорной флотации с предварительной физико-химической обработкой:

1) Потери беленого волокна на 1 т товарной продукции снизились на 38,8 кг, наполнителя - на 15 кг. Фактический экономический эффект от снижения потерь волокна и наолнителя составил в среднем 975 тыс. рублей в месяц.

2) Расход свежей воды снижен со 100 м3 на 1 т товарной продукции до 50 М3/т. Фактический экономический эффект составил 100 тыс. рублей в месяц.

3) Реальная экономия от сокращение расхода тепла за счет ввода в эксплуатацию флотационного оборудования составила в среднем 250 тыс. рублей в месяц.

В результате, общий экономический эффект составил 1 325 тыс. рублей в месяц или 15 900 тыс. рублей в год.

Для крупного картонно-бумажного комбината на уровне технического предложения выполнена технико-экономическая оценка эффективности локальной очистки сточных вод в каскаде физико-химических реакторов производительностью 500 м3/ч.

Экономический эффект за счет снижения потерь волокна и наполнителя, расхода свежей фильтрованной воды, расхода тепла на нагрев воды составил суммарно без учета предотвращенного экологического ущерба 28 700 тыс. рублей в год.

Выводы:

1. Для локальной очистки сточных вод целлюлозно-бумажных предприятий проведен системный анализ использования метода напорной флотации (флотации растворенным воздухом) предварительной физико-химической обработкой. В условиях многопрофильного интегрированного целлюлозно-бумажного производства рассмотрен процесс флотации как процесс фракционирования основных компонентов локальных стоков. При локальной очистке с предварительным применением коагулянта и флокулянта удается вывести растворимые компоненты при существенно меньшем расходе реагентов. За счет локальной очистки стабилизируется работа внеплощадочных очистных сооружений, а также уменьшается общее количество образующегося в системах внезаводских очистных сооружений (ВОС) избыточного активного ила.

2. Установка напорной флотации (флотации растворенным воздухом) с предварительным применением коагулянтов и флокулянтов проанализирована как каскад реакторов, включающий ряд последовательно установленных реакторов идеального смешения (РИС) и реакторов идеального вытеснения (РИВ). Такой подход позволил осуществить масштабирование при переходе от лабораторной установки к пилотной установке и от нее - к промышленным установкам. С использованием лабораторного флотатора и пилотной флотационной установки смоделирован промышленный процесс.

3. Разработана модель процесса оптимальной (рациональной) очистки сточных вод ЦБП в каскаде физико-химических реакторов. Выявлены рациональные параметры процессов, протекающих в каждом реакторе каскада и обеспечивающих наилучшие результаты очистки сточных вод. Создана лабораторная флотационная установка, позволяющая оперативно в лабораторных условиях определять параметры процессов коагуляции, флокуляции и флотации. Осуществлена реконструкция пилотной установки, а также ее оснащение дополнительным оборудованием, позволившее варьировать параметры процессов коагуляции, флокуляции и, соответственно, флотации, а также определять параметры этих процессов для их последующей статистической обработки.

4. Исследован процесс флотационной очистки ряда локальных стоков целлюлозно-бумажных комбинатов.

4.1. Для стоков отбельного цеха (применительно к целлюлозе ECF) показана возможность выведения существенной части хлороганических соединений.

4.2. При производстве писче-печатной бумаги, на основании аналогии процессов физико-химической подготовки сточных вод флотации и химии мокрой части БДМ показана целесообразность использования компонентов систем удержания для подготовки воды к флотации и, в ряде случаев, возможность проведения флотации локальных стоков БДМ без дополнительного введения коагулянтов и флокулянтов.

4.3. Для стоков производства декоративной бумаги показана возможность улавливания и возврата в производство до 97-98% диоксида титана и цветных пигментов.

4.4. Показана необходимость разного подхода при переработке макулатуры, содержащей и не содержащей значительное количество крахмала. Для стоков производства бумаги и картона из макулатуры с большим содержанием крахмала показана возможность и целесообразность установки двух систем флотационной очистки. На первой стадии, только при подаче флокулянта, осуществляется селективное выделение волокна и наполнителя с их возвратом в технологический поток. На второй стадии для выделения стиков, растворенного крахмала и др. веществ используется коагулянт.

4.5. При производстве из макулатуры санитарно-гигиенических видов бумаги показана возможность без дополнительной подачи коагулянта эффективной очистки стоков, содержащих во взвешенных веществах до 50% зольных элементов.

5. С помощью пилотной установки проведены широкомасштабные испытания эффективности использования методов локальной очистки в условиях основных производств интегрированных ЦБК (ОАО «Светогорск» и др.), а также отдельно стоящих бумажных и картонных предприятий. За короткий срок и при минимальных затратах

получены исходные данные, необходимые для выбора типа и размера флотатора, разработки технологических режимов процесса флотации. По результатам пилотных испытаний даны рекомендации по установке флотаторов в системах локальной очистки и режимам их работы. Рекомендации реализованы на ряде целлюлозно-бумажных предприятий (Сокольский ЦБК, БФ «Комсомолец» и др.). Полученные данные позволили также обеспечить пуск промышленных флотаторов и их выведение на технологический режим в течение нескольких дней.

6. Результаты выполненных исследований использованы на ряде российских и зарубежных целлюлозно-бумажных предприятий при пусконаладочных работах и отработке эксплутационных технологических режимов промышленных флотаторов в системах локальной очистки стоков (Неманский ЦБК, БФ «МАЯК», БФ «Комсомолец», Клайпедская КФ, Окуловская БФ). Выполнена технико-экономическая оценка эффективности локальной очистки сточных вод бумажного и картонного производства. Показан значительный эффект за счет снижения потерь волокна и наполнителя, расхода свежей фильтрованной воды, а также экономии тепла.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующихработах:

1. Аким Э.Л., Смирнов А.М. Состояние и перспектива применения методов напорной флотации в целлюлозно-бумажной промышленности // Целлюлоза. Бумага. Картон. - 2002. -№3-4.-с. 20-22.

2. Кальчев Р., Смирнов М.Н., Смирнов А.М. Новые направления эффективного использования оборудования компании «KWЬ> в ЦБП // Целлюлоза. Бумага. Картон. -2002.-№9-10.-с. 74-76.

3. Аким Э.Л., Смирнов А.М., Смирнов М.Н. Применение флотационных методов для локальной очистки стоков ЦБК с целью сокращения расхода воды // Материалы научно-практической конференции «Нормирование водоотведения на целлюлозно-бумажных предприятиях бассейна реки Северная Двина в рыночных условиях», 8-10 июля 2003 г. -Архангельск, 2003.- с. 52-53.

4. Смирнов А.М., Аким Э.Л. Флотационная очистка стоков целлюлозно-бумажных предприятий как путь к реализации лучших достигнутых технологий (ВАТ-технологий) // Материалы международной научно-практической конференции «Устойчивое развитие лесного комплекса северо-западного федерального округа на базе комплексного использования древесины», 14 июня 2004 г. - Санкт-Петербург, 2004. - с. 102-104.

5. Аким Э.Л., Мандре А Ю., СтебуноваТА, Смирнов А.М. Взаимосвязь химии мокрой части БДМ и флотационной очистки подсеточной воды // Целлюлоза. Бумага. Картон. -2004.-№8.-с. 66-72.

6. Аким Э.Л., Мандре А.Ю., Стебунова Т.А., Смирнов А.М. Анализ роли флотационной очистки оборотной воды для устранения технологических причин смоляных затруднений (в том числе образования прозрачных пятен) // Целлюлоза. Бумага. Картон. - 2004. - №9. -с. 72-76.

7. Смирнов А.М., Локшин Ю.Х., Смирнов М.Н. Новое оборудование для очистки природных и сточных вод // Индустрия. - 2004. - №3 (37). - с. 95-97.

Подписано в печать 11.11.2004 г. Заказ № 91414. Тираж 100 экз. Отпечатано в ООО «КОПИ-Р» 198095, пр. Стачек, д. 8 «А». Тел./факс: (812) 186-09-05,186-58-20 E-mail: stach@mail.wplus.net

»2343?

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Смирнов, Андрей Михайлович

Введение.

1. Литературный обзор.

1.1. Особенности систем водопользования современных целлюлозно-бумажных предприятий.

1.2. Особенности использования воды в мокрой части БДМ.

1.2.1. Состав оборотной воды.

1.2.2. Источники образования веществ, содержащихся в оборотной воде.

1.2.3. Ключевые параметры контролирования химии в производстве бумаги.

1.2.4. Параметры, контролируемые при производстве бумаги.

1.3. Специфика сточных вод целлюлозно-бумажных предприятий.

1.3.1. Специфика сточных вод интегрированных целлюлозно-бумажных предприятий.

1.3.2. Специфика сточных вод отдельно стоящих бумажных и картонных фабрик.

1.4. Основные принципы очистки сточных вод.

1.5. Развитие методов напорной флотации.

2.Теоретическая часть.

2.1. Обоснование необходимости очистки сточных вод целлюлозно-бумажных предприятий в каскаде физико-химических реакторов.

2.2. Логическая модель процесса очистки сточных вод.

2.3. Использование методов напорной флотации в современных системах водопользования ЦБП.

3. Методическая часть.

3.1. Описание лабораторной установки.

3.2. Описание пилотной установки.

3.3. Объекты исследования.

3.4. Методы исследования.

4. Экспериментальная часть.

4.1. Очистка стоков отбельного цеха при производстве беленой целлюлозы по технологии ECF.

4.2. Очистка избыточной оборотной воды при производстве офсетных видов бумаги с традиционными наполнителями каолин, карбонат кальция и др.).

4.3. Очистка избыточной оборотной воды при производстве высоконаполненных видов бумаги.

4.4. Очистка сточной и избыточной оборотной воды КДМ при производстве картонов из макулатуры.

4.5. Очистка сточной воды производства санитарно-гигиенических бумаг из облагороженной макулатуры.

4.6. Обеспечение устойчивости работы реакторов.

Введение 2004 год, диссертация по технологии, машинам и оборудованию лесозаготовок, лесного хозяйства, деревопереработки и химической переработки биомассы дерева, Смирнов, Андрей Михайлович

Производство бумаги относится к отраслям, расходующим наибольшее количество воды. Непосредственно на целлюлозно-бумажных предприятиях при этом важнейшей экологической характеристикой становится удельный расход воды на тонну продукции [23, 73].

За минувшие 15-20 лет в мире удельный расход воды на производство бумаги и картона резко сократился. Так, как отмечалось на конференции EUCEPA в Лиссабоне в апреле 2003 г. [120], при производстве бумаги и картона из макулатуры удельный расход воды составляет 10-15 кубометров на тонну продукции.

Следует особо отметить, что еще в середине 80-х годов прошлого века в России на Суоярвской картонной фабрике было впервые в мире реализовано бессточное производство макулатурного картона [60]. Оно явилось предшественником создания первого в мире бессточного интегрированного целлюлозно-картонного производства на Селенгинском ЦКК в 1990г [32, 33].

В настоящее время на предприятиях ЦЕП России расход свежей воды на производство товарной продукции во много раз превосходит показатели аналогичных производств Европы и Америки [69].

Сегодня целлюлозно-бумажные предприятия больше не могут неограниченно использовать свежую воду в производстве бумаги. Создание различных систем водооборота стало экономической необходимостью. В Европе уже реально действуют предприятия с нулевым сбросом сточных вод [99, 109, 116]. В таких случаях основные требования к очистному оборудованию - это:

• высокая эффективность очистки,

• минимальное время пребывания,

• удешевление текущих и капитальных затрат.

При изучении истории развития как зарубежной, так и отечественной целлюлозно-бумажной промышленности становится очевидно, что никто не помышлял о качестве потребляемой воды, а тем более о качестве сбрасываемой воды до тех пор, пока качество водных источников не испортилось. Качество свежей воды стало негативно влиять на качество производимой целлюлозы и бумаги. Первыми с этой проблемой столкнулись густонаселенные районы Европы. Поэтому в конце девятнадцатого века началась история водоподготовки и очистки сточных вод [115, 117]. Оборудование, впервые появлявшееся в муниципальном хозяйстве, стало заимствоваться и успешно применяться в целлюлозно-бумажной промышленности. Отношение к воде изменилось, и вода стала рассматриваться как один из природных ресурсов.

В России, богатой природными ресурсами, в том числе и чистой водой, и с относительно небольшой плотностью населения вопросу очистки промышленных сточных вод уделили внимание значительно позже. Первые упоминания об установках для улавливания волокна, по различным данным, относятся к двадцатым годам двадцатого века [22, 63, 100].

По мере увеличения спроса на бумажную продукцию с различными свойствами, предъявления более строгих требований к качеству бумажной продукции, развивалась технология производства целлюлозы и бумаги [94, 105]. В связи с многообразием процессов, происходящих при производстве целлюлозы и бумаги, необходимо рассматривать не только химические и физические свойства волокнистых материалов, но и смежные области науки, в том числе энергетику, коллоидную химию, реологию и пр. Так, в частности, в последние десятилетия сформировалось направление «химия воды» [120].

В Российской Федерации действует система контроля загрязнений окружающей природной среды, размещения отходов и других видов вредного воздействия, регламентируемая Постановлением Правительства РФ от 14 апреля 2001 года № 463. Эта система контроля основана на использовании концентрационного принципа оценки эффективности работы предприятий и их очистных сооружений [8, 37, 80]. Нормирующими показателями являются предельно допустимые концентрации (ПДК) и предельно допустимый сброс (ПДС) [18, 64]. Экологические инстанции контролируют количество сбрасываемых сточных вод и концентрацию содержащихся в них веществ.

Предприятия, нарушающие природоохранное законодательство, штрафуются контролирующими органами, а нередко оказываются перед угрозой закрытия в случае последующего сброса неочищенных стоков.

Снижение потребления свежей воды, сокращение сброса сточных вод, очистка сточных вод являются экономически необходимым условием для работы предприятий в современных условиях. Наличие действующих очистных сооружений является обязательным требованием для работы предприятия.

Один из способов снижения свежей воды на предприятиях целлюлозно-бумажной промышленности - повторное использование достаточно очищенных на локальных системах сточных вод в цехах предприятия [9, 59, 73].

Если очистка сточных вод на внеплощадочных очистных сооружениях получила достаточно хорошее развитие [17, 26, 31, 38], то системы локальной очистки исследованы недостаточно. Особенно это относится к системам, использующим физико-химический метод очистки с применением установок напорной флотации.

В основе всех современных методов очистки лежит разделение сред, содержащихся в сточной воде: жидких, твердых и газообразных. Сравнение методов разделения - седиментации, фильтрации, флотации, центрифугирования - позволяет сделать вывод о преимуществе флотации по удельным производительностям на единицу площади и особенно на единицу объема, по удельной материалоёмкости, по энергозатратам, по эффективности очистки [24,46, 59, 78]. Однако метод напорной флотации применительно к очистке сточных и оборотных вод целлюлозно-бумажной промышленности наименее изучен, а потому не получил должного развития на предприятиях отрасли.

Основные направления данного исследования:

-определить возможности метода напорной флотации для локальной очистки сточных и оборотных вод бумаго- и картоноделательных машин, отбельного цеха и т.д.,

-найти рациональные технологические режимы, обеспечивающие высокую эффективность очистки сточных и оборотных вод,

-исследовать возможности интенсификации процессов в каскаде химических реакторов.

Целью данной диссертационной работы является разработка методологии использования напорной флотации с предварительной физико-химической обработкой для локальной очистки стоков целлюлозно-бумажных предприятий.

Положения, выносимые на защиту:

1. Рассмотрение систем флотационной очистки с предварительной физико-химической обработкой как каскада реакторов идеального смешения и реакторов идеального вытеснения.

2. 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 и от производства бумаги и картона из макулатуры.

3. Применение систем локальной очистки флотационным методом с предварительной физико-химической обработкой хлорсодержащих сточных вод отбельных цехов и других производств интегрированных целлюлозно-бумажных предприятий.

4. Применение систем локальной очистки флотационным методом с предварительной физико-химической обработкой сточных вод при производстве бумаги и картона из макулатуры (вторичных волокон).

1 .Литературный обзор

Заключение диссертация на тему "Локальная очистка сточных вод целлюлозно-бумажных предприятий методом напорной флотации"

7. Выводы

1. Применительно к целлюлозно-бумажным предприятиям проведен системный анализ использования метода напорной флотации (флотации растворенным воздухом) для локальной очистки сточных вод.

2. В условиях многопрофильного интегрированного целлюлозно-бумажного производства рассмотрен процесс флотации как процесс фракционирования основных компонентов локальных стоков. На основании сопоставления особенностей локальной и общезаводской очистки, в частности, расходов коагулянта и флокулянта, показано, что при создании оптимально замкнутой системы водооборота целесообразно максимальное использование методов локальной очистки. Благодаря меньшей «забуференности» системы, использованию разных точек на диаграмме состояния системы «полимер-растворитель», при локальной очистке удается вывести растворимые компоненты при существенно меньшем расходе коагулянта и флокулянта. В результате за счет локальной очистки стабилизируется работа внеплощадочных очистных сооружений, а также уменьшается общее количество образующегося в системах внезаводских очистных сооружений (ВОС) избыточного активного ила.

3. Установка напорной флотации (флотации растворенным воздухом) с предварительным применением коагулянтов и флокулянтов проанализирована как каскад реакторов, включающий ряд последовательно установленных реакторов идеального смешения (РИС) и реакторов идеального вытеснения (РИВ). Такой подход позволил осуществить масштабирование при переходе от лабораторной установки к пилотной установке и от нее - к промышленным установкам. С использованием лабораторного флотатора и пилотной флотационной установки смоделирован промышленный процесс.

4. Создана лабораторная флотационная установка. Это позволило оперативно в лабораторных условиях определять параметры процессов коагуляции, флокуляции и флотации.

5. Осуществлена реконструкция пилотной установки, ее оснащение дополнительным оборудованием, а также регистрирующими проточными приборами (расходомер, кондуктометр, нефелометр). Это позволило варьировать параметры процессов коагуляции, флокуляции и, соответственно, флотации, а также определять параметры этих процессов для их последующей статистической обработки.

6. Исследован процесс флотационной очистки ряда локальных стоков целлюлозно-бумажных комбинатов.

6.1. Для стоков отбельного цеха (применительно к целлюлозе ECF) показана возможность выведения существенной части хлороганических соединений.

6.2. При производстве офсетной бумаги, на основании аналогии процессов физико-химической подготовки сточных вод флотации и химии мокрой части БДМ показана целесообразность использования компонентов систем удержания для подготовки воды к флотации и, в ряде случаев, возможность проведения флотации локальных стоков БДМ, без дополнительного введения коагулянтов и флокулянтов.

6.3. Для стоков производства декоративной бумаги показана возможность улавливания и возврата в производство до 97-98% двуокиси титана и цветных пигментов.

6.4. Показана необходимость разного подхода при переработке макулатуры, содержащей и не содержащей значительное количество крахмала. Для стоков производства бумаги и картона из макулатуры с большим содержанием крахмала показана возможность и целесообразность установки двух систем флотационной очистки. На первой стадии только при подаче флокулянта осуществляется селективное выделение волокна и наполнителя с их возвратом в технологический поток. На второй стадии для выделения стиков, растворенного крахмала и др. веществ используется коагулянт.

6.5. При производстве из макулатуры санитарно-гигиенических видов бумаги показана возможность без дополнительной подачи коагулянта эффективной очистки стоков, содержащих во взвешенных веществах до 50% зольных элементов.

7. С помощью пилотной установки проведены широкомасштабные испытания эффективности использования методов локальной очистки в условиях основных производств интегрированных ЦБК (ОАО «Светогорск» и др.), а также отдельно стоящих бумажных и картонных предприятий. По результатам пилотных испытаний даны рекомендации по установке флотаторов в системах локальной очистки и режимам их работы. Рекомендации реализованы на ряде целлюлозно-бумажных предприятий (Сокольский ЦБК, БФ «Комсомолец» и др.).

В результате за короткий срок и при минимальных затратах получены исходные данные, необходимые для выбора типа и размера флотатора, разработки технологических режимов процесса флотации. Полученные данные позволили также обеспечить пуск промышленных флотаторов и их выведение на технологический режим в течение нескольких дней.

8. Результаты выполненных исследований использованы на ряде российских и зарубежных целлюлозно-бумажных предприятий при осуществлении опытно-промышленных испытаний, пусконаладочных работах и отработке эксплутационных технологических режимов промышленных флотаторов в системах локальной очистки стоков (Неманский ЦБК, БФ «МАЯК», БФ «Комсомолец», Клайпедская КФ, Окуловская БФ).

Библиография Смирнов, Андрей Михайлович, диссертация по теме Технология и оборудование химической переработки биомассы дерева; химия древесины

1. Азаров В.И., Буров А.В., Оболенская А.В. Химия древесины и синтетических материалов. Учебник для ВУЗов. СПб.: СПбЛТА, 1999. -628 с.

2. Аким Э.Л. Обработка бумаги. (Основы химии и технологи обработки и переработки бумаги и картона). М. Лесная промышленность. 1979. 229 с.

3. Аким Э.Л. Синтетические полимеры в бумажной промышленности. М. Лесная промышленность. 1986. -247 с.

4. Аким Э.Л., Андрианов Д.Н., Стебунова Т.А. Изучение процессов удержания различных видов мела. Целлюлоза. Бумага. Картон. 2000. №3-4.

5. Аким Э.Л., Логинов О.В., Махотина Л.Г., Мандре А.Ю., Мандре Т.В., Тесленко В.В. Исследование влияния химикатов для флокуляции бумажной массы на процесс формования бумаги для печати. Целлюлоза. Бумага. Картон. 2002. №5-6.

6. Аким Э.Л., Нарымская Р.А., Никитин Я.В. Исследование свойств картонов, содержащих в композиции осадки очистных сооружений ЦБП. // Охрана окружающей среды от загрязнений промышленными выбросами: Межвузовский сборник научных трудов. / Л.: ЛТИ ЦБП. 1975.

7. Аким Э.Л., Смирнов A.M., Стебунова Т.А. Практика использования флотационной очистки стоков на целлюлозно-бумажных предприятиях. Целлюлоза. Бумага. Картон. 2004. №10 с.

8. Аким Э.Л., Смирнов A.M., Стебунова Т.А. Применение методов напорной флотации в системах локальной и общезаводской очистки стоков на целлюлозно-бумажных предприятиях, Целлюлоза. Бумага. Картон. 2004. №11 с.

9. Аким ЭЛ., Смирнов A.M., Смирнов М.Н. Проблемы водооборота при производстве бумаги и картона из макулатуры. Целлюлоза. Бумага. Картон. 2004. №10 с.

10. Аким Э.Л., Стебунова Т.А., Коваленко М.Г. Прочностные и пропиточные свойства многослойной влагопрочной продукции. Целлюлоза. Бумага. Картон. 1997. №5-6.

11. Ахмедов А.А. Экологическая оценка безопасности продукции ЦБП, возвратных и поверхностных вод по токсикологическим параметрам. Целлюлоза. Бумага. Картон. 199. №9-10.

12. Ахназарова С.Л., Кафаров В.В. Методы оптимизации эксперимента в химической технологии. М., «Высшая школа», 1985. 326 с.

13. Бабенков Е.Д. Очистка воды коагулянтами. М.: Наука. 1977. 140 с.

14. Бегачев В.И., Брагинский Л.Н., Евилевич М.А. и др. Моделирование аэрационных сооружений для очистки сточных вод. Л.: Химия. 1980. 144 с.

15. Беспамятное Г.П., Кротов Ю.А. Предельно допустимые концентрации химических веществ в окружающей среде. Л.: Химия, 1985. - 528 с.

16. Буров А.В., Алиев Р.Г., Диевский В.А. Химия древесины и синтетических материалов. Учебное пособие. СПб, СПбГУТРП. 1994.

17. Ввозная Н.Ф. Химия воды и микробиология. М.: Высшая школа. 1979. 340 с.

18. Веландер Т., Евилевич М.А., Кратчайший путь к оптимизации биоочистки стоков. Целлюлоза. Бумага. Картон. 2002. №9-10.

19. Волков Л.С., Волков В.Л., Воронов Ю.В., Яковлев С.В. Обработка и утилизация осадков производственных сточных вод. М.: Химия. 1999. -448 с.

20. Вольф И. В. Инженерная защита окружающей среды в целлюлозно-бумажной промышленности. Учебное пособие. Л.: ЛТА, 1984. 80 с.

21. Вольф И.В., Максимов В.Ф. Теоретические и экспериментальные исследования в области очистки сточных вод целлюлозно-бумажного производства. Учебное пособие. Л.: ЛТА, 1984. 80 с.

22. Вольф И.В., Ткаченко Н.И., Яковлева О.И., Методы контроля сточных вод целлюлозно-бумажного производства при их очистке. Учебное пособие под общей редакцией проф. Максимова В.Ф., Л.: ЛТИ ЦБП, 1971.

23. Вольф И.В., Ткаченко Н.И. Методы контроля процессов очистки сточных вод. Учебное пособие. Л.: ЛТИ ЦБП, 1979.

24. Вольф И.В., Ткаченко Н.И. и др. Очистка сточных вод. Учебное пособие. Л.: ЛТИ ЦБП, 1978.

25. Гетманцев С.В. и др. Особенности механизма коагуляции и строения полиоксихлорида алюминия. Водоснабжение и санитарная техника, 2003, №9.

26. Гоникберг М.Г. Химическое равновесие и скорость реакций при высоких давлениях. М.-Л.: Хмия, 1966.

27. Глембоцкий В.А., Кпассен В.И., Плаксин И.Н., Флотация. М. Госгортехиздат, 1961.

28. Глушко Я.М., Котова О.М., Сточные воды сульфатных целлюлозных предприятий и охрана водоемов от загрязнений. М.: Лесная промышленность. 1978.

29. Григорьева Н.К., Нарымская Р.А., Никитин Я.В. Загрязненность оборотных и сточных вод в условиях промышленного внедрения на Селенгинском ЦКК систем использования очищенных промстоков. М. Бумажная промышленность. 1983, №7.

30. Григорьева Н.К., Нарымская Р.А., Никитин Я.В. Сокращение водопотребления и сброса стоков на Селенгинском ЦКК. ВНИПИИЭИлеспром. М.: 1985, вып. 10.

31. Денбиг К.Г. Теория химических реакторов. М.-Л. Наука. 1968

32. Дытнерский Ю.И. Процессы и аппараты химической технологии. Ч. 1 и 2. Учебник для ВУЗов. М. Химия. 1992.-416 с.

33. Дягтерев Н.Ю., Шарова Т.С. Государственная поддержка инвестиционных проектов по охране окружающей среды. Материалы международной научно-практической конференции «Инновации в рациональное природопользование и охрану окружающей среды». Ярославль. 2003.

34. Евилевич М.А. Очистка сточных вод целлюлозно-бумажной промышленности. М,: ВНИПИЭИлеспром, 1970. 148 с.

35. Ельницкая З.П., Чудаков М.И. Основы химии древесины и ее компонентов. Учебное пособие. Л. ЛТИ ЦБП. 1974.

36. Жудро С.Г. Проектирование целлюлозно-бумажных предприятий. М. Лесная промышленность. 1981. 304 с.

37. Жудро С.Г. Технологическое проектирование целлюлозно-бумажных предприятий. Изд. 2-е перераб. М. Лесная промышленность. 1970. 223 с.

38. Заморуев Б.М. Использование воды в целлюлозно-бумажном производстве. М. Лесная промышленность. 1969. 216 с.

39. Запольский А. К., Баран А.А. Коагулянты и флокулянты в процессах очистки воды: Свойства. Получение. Применение. Л.: Химия, 1987. -280 с.

40. Иванов С.Н. Технология бумаги. Изд. 2-е перераб. М.: Лесная промышленность. 1970. 696 с.

41. Игнатенко В.Г., Макарова Л.А., Нарымская Р.А., Никитин Я.В., Сметанин В.В. Локальная очистка волокносодержащих стоков картонно-бумажного производства. ВНИПИЭИлеспром. М.: 1989.

42. Калицун В.И., Ласков Ю.М. Лабораторный практикум по водоотведению и очистке сточных вод. М.: Стройиздат, 1995. 270 с.

43. Кальчев Р., Смирнов A.M., Смирнов М.Н. Новые направления эффективного использования оборудования компании «KWI». Целлюлоза. Бумага. Картон. 2002. №9-10. с. 74-76.

44. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. М.: Химия, 1971, - 784 с.

45. Кафаров В.В. Основы массопередачи. Высшая школа. 1971.

46. Кпассен В.И. Вопросы теории аэрации и флотации. М.-Л.: Госхимздат, 1948.

47. Классен В.И. Мокроусов В.А. Введение в теорию флотации. М. Металлургиздат, 1953.

48. Копылов В.А. Очистка сточных вод и уплотнение осадков целлюлозно-бумажного производства. М.: Лесная промышленность, 1983, - 176 с.

49. Копылов В.А. Очистка сточных вод напорной флотацией. М.: Лесная промышленность, 1978, - 96 с.

50. Крылатов Ю.А. и др. Новое в технологии удержания, обезвоживания, формования бумаги и картона. Целлюлоза. Бумага. Картон. 2003. №7-8, №9-10.

51. Крылатов Ю.А., Ковернинский И.Н. Материалы для проклейки бумаги и картона. М.: Лесная промышленность. 1982. 84 с.

52. Лащинский А.А., Толщинский А.Р. Основы конструирования и расчета химической аппаратуры. М. Л.: Машгиз, 1963, -470 с.

53. Лендьел П. Морваи Ш. Химия и технология целлюлозного производства. М.: Лесная прмышленность. 1978 544 с.

54. Лурье Ю.Ю., Рыбникова А.И., Химический анализ производственных сточных вод, М.: «Химия», 1974. 336 с.

55. Максимов В.Ф, Вольф И.В., Винокурова Т.А. и др. Очистка и рекуперация промышленных выбросов. М. Лесная промышленность, 1989.

56. Малышев В.М., Мухин В.М., Нарымская Р.А., Никитин Я.В. Системы замкнутого водоснабжения на Суоярвской картонной фабрике. Реф. инф. Целлюлоза. Бумага. Картон. М.: ВНИПИЭИлеспром.1981. 177 с.

57. Махотина Л.Г., Мандре Т.В., Мандре А.Ю., Аким Э.Л., Исследование влияния химикатов для флокуляции бумажной массы на процесс формования бумаги для печати. Целлюлоза. Бумага. Картон. 2003. №11-12.

58. Мацнев А.И. Применение флотации для очистки сточных вод. Киев. Буд1вельник. -1964.

59. Мацнев А.И. Очистка сточных вод вискозного производства методом флотации. Новочеркасск. РИО НПИ, 1961.

60. Мосур Л.А., Шишкин А.И., Нормирование и обеспечение предельно допустимых сбросов предприятий ЦБП на новых принципах биополитики. Целлюлоза. Бумага. Картон. 2002. №5-6.

61. Мухленов И.П., Авербух, А.Я., Тумаркина Е.С., Фурмер И.Э. Общая химическая технология. В 2 ч. М., «Высшая школа», 1977. 288 с.

62. Неволин В.Ф. и др. Переход на технологию ECF. Экономика и экология. Целлюлоза. Бумага. Картон. 1997. №3-4.

63. Неволин В.Ф. Опыт перехода ЦБП Швеции на бесхлорную отбелку. Целлюлоза. Бумага. Картон. 2000. №3-4.

64. Никитин Н.И. Химия древесины. М. Лесная промышленность. 1963.

65. Никитин Я.В. Наилучшие существующие технологии (ВАТ) основа подготовки специалистов целлюлозно-бумажных предприятий. Материалы двенадцатой российской межотраслевой международной конференции. СПб,2003. с. 129-132.

66. Никитин Я.В. Об организации малоотходных и бессточных производств в российской ЦБП. Материалы десятой научно-практической конференции «Проблемы сбросов и выбросов загрязняющих веществ, размещение отходов». СПб. 2001. стр. 13-20.

67. Никитин Я.В., Гальпер Г.Е. и др. Водопотребление, водоотведение и требования к качеству промышленной воды в ЦБП. /Обзор/ М., Лесная промышленность, 1977.

68. Никитин Я.В., Нарымская Р.А. и др. Производство бумаги и картона в условиях повышения степени водооборота. М., Лесная промышленность, 1986.

69. Никитин Я.В., Поляков С.И. Использование воды на целлюлозно-бумажных предприятиях. М.: Лесная промышленность, 1985.

70. Николадзе Г.И. Водоснабжение, М.: Стройиздат, 1989. 496 с.

71. Осипов П.В. Локальная очистка подсеточной воды как фактор производительности функционирования машин. Целлюлоза. Бумага. Картон. 2002. №5-6.

72. Осипов П.В., Мюнх Д. Воспоминания о будущем: электрокинетический потенциал бумажной массы. Целлюлоза. Бумага. Картон. 2001. №3-4.

73. Ребиндер П.А. и др. Физикохимия флотационных процессов. М.-Л. Металлургиздат, 1933.

74. Проскуряков В.А., Шмидт Л.И., Очистка сточных вод в химической промышленности. Л.: Химия. 1977. -464 с.

75. Седов А.В., Цветков Б.Н. Проклеивающие вещества на канифольной основе в производстве бумаги и картона. (Обзор). М. Бумага и картон. 1974

76. Сердобинцева Е.Г., Михайлов П.Б., Оценка экономических аспектов природоохранной деятельности предприятий ЦБП. Целлюлоза. Бумага. Картон.2004. №2.

77. Смирнов A.M., Локшин Ю.Х., Смирнов М.Н. Новое оборудование для очистки природных и сточных вод. СПб.: Индустрия. №3 (37) 2004. с. 95-97.

78. Соколов В.Н., Доманский И.В. Газожидкостные реакторы. Л.: машиностроение, 1976. 216 с.

79. Стадницкий Г.В. Экология. Учебник для ВУЗов. СПб. Химиздат, 1999. -280 с.

80. Стахов Е.А. Очистка нефтесодержащих сточных вод предприятий хранения и транспорта нефтепродуктов. Л.: Недра, 1983. - 263 с.

81. Стромберг А.Г., Семченко Д.П. Физическая химия. Под ред. Стромберга А.Г. 3-е изд., испр. и доп. М.: Высшая школа, 1999. - 527 с.

82. Тагер А.А. Физико-химия полимеров. М.: Химия. 1978, 544 с.

83. Тарасов С.М., Коверницкий И.Н., Азаров В.И., Производство бумаги и картона с использованием «Аква-аурата», Целлюлоза. Бумага. Картон. 2003. №5-6.

84. Тимашев С.Ф. Физикохимия мембранных процессов. М.: Химия. 1988 240с.

85. Тугов И.И., Кострыкина Г.И. Химия и физика полимеров. М.: Химия. 1989 -431 с.

86. Черкесова Т.В., Шереметьев В.И., Бородулина Д.Б. Значимость отдельных экономических факторов для организации управления издержками производства на предприятиях ЦБП. Целлюлоза. Бумага. Картон. 2003. №3-4.

87. Чернобережский Ю.М., Вольф И.В. Подготовка кадров и развитие полученных исследований на кафедре охраны природы и рационального использования природных ресурсов. Целлюлоза. Бумага. Картон. 2001. №3-4.

88. Фляте Д.М. Свойства бумаги. Изд. 4-е. СПб, 1999. - НПО «Мир и семья-95», ООО Интерлайн. - 384 с.

89. Фляте Д.М. Технология бумаги. Учебник для ВУЗов. М.: Лесная промышленность. 1988. -440 с.

90. Фридрихсберг Д.А. Курс коллоидной химии. Л. Химия. 1974. 352 с.

91. Фрог Б.Н., Левченко А.П. Водоподготовка. Учебник для вузов. М.: Издательство МГУ, 1996. 680 с.

92. Фролов Ю.Г. Курс коллоидной химии. Поверхностные явления и дисперсные системы. Учебник для ВУЗов. М.: Химия. 1982. -400 с.

93. Шапченко В.М., Заморуев Б.М., Использование воды в бумажном и картонном производстве. (Обзор). М. Лесная промышленность, 1979.

94. Шелеметьев В.И. Проблемы управления затратами на предприятиях ЦБП. Целлюлоза. Бумага. Картон. 2003. №1-2.

95. Яковлев С.В. и др. Водоотводящие системы промышленных предприятий. М.: Стройиздат. 1990. 511с.

96. Общая химическая технология. В 2 ч. под ред. И.П. Мухленова. Учебник для ВУЗов. Изд. 3-е перераб. и доп. М.: Высшая школа. 1977. 288 с.

97. Проектирование сооружений для очистки сточных вод. М.: Стройиздат, 1990. -192с.

98. СНиП 2.04.02 84. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения. / Минстрой России. М.: ГП ЦПП, 1996. - 128 с.

99. СНиП 2.04.03 85. Канализация. Наружные сети и сооружения. / Минстрой России. М.: ГП ЦПП, 1996.-72 с.

100. Справочник бумажника (технолога). Т. 1-2. М.-Л.: Гослесбумиздат, 1955.

101. Справочник по очистке природных и сточных вод. М.: Высшая школа, 1994. -336 с.

102. Хорошая питьевая вода без секретов и тайн. СПб.: РИФ «Роза и мир». 2003 г. 64 стр.

103. Back Ernst L., Allen Lawrence H. (Editor). Pitch Control, Wood Resin and Deresination. Atlanta, 2000.

104. Bobek В., Demel I., Hamm U., Schmid F. Benchmarking waste water treatment -process comparison and efficiency optimization. 28th EUCEPA conference "Sustainable development for the pulp and paper industry". Lisbon, Portugal, 2-4 April 2003.

105. Etzward J. K., Tobiason J.E., Amato T. & Maggi L.J. Integrating High-Rate dissolved air Flotation technology into plant design. Jour. AWWA, 91:12:41, Dec. 1999

106. Gess Jerome M. (Editor). Retention of Fines and Fillers During Papermaking. Atlanta, 1998.

107. Hosang W., Bischof W. Abwassertechnik. II., neubearb. und erw. Aufl. Stuttgart; Leipzig: Teubner, 1998 - 724 S.

108. Damrath., Cord-Landwehr K. Wasserversorgung. II., neubearb. und erw. Aufl. -Stuttgart; Leipzig: Teubner, 1998 330 S.

109. Degremont G. Handbuch Wasseraufbereitung, Abwasserreinigung. Wiesbaden u. Berlin, 1974.

110. Oinonen H. In search of zero emissions. PPI. Paperloop. 2003. №5.

111. Heinemann E., Paul R. Abwasserreinigung. Stuttgart; Leipzig: Teubner, 1998 -300 S.

112. Kaltchev R. Woolen P.C. A new high rate flotation clarifier for the modern paper industry. The 4th International Conference "Flotation in water and waste water treatment". Helsinki, Finland, 11-14 September 2000.

113. Kiuru Heikki. Development of dissolved air flotation from the 1st generation to the newest or 3rd onewith high flow-rates. The 4th International Conference "Flotation in water and waste water treatment". Helsinki, Finland, 11-14 September 2000.

114. Neimo Leo (Book Editor). Papermaking Chemistry. Jyvaskyla, 1999.

115. Turon X., Mutje P., Pelach M., Labidi J. Energy and water reduction in paper mills. 28th EUCEPA conference "Sustainable development for the pulp and paper industry". Lisbon, Portugal, 2-4 April 2003.

116. Energy cost reduction in the pulp and paper industry. Editor: Williamson P. Paprican. 1999.

117. Water cost reduction in the pulp and paper industry. Editor: Williamson P. Paprican. 1999.124. 3rd Major International Sizing Conference "Scientific & Technical Advances In The Internal & Surface Sizing of Paper & Board". PIRA. Prague, 2001.

118. Утверждаю. Технический директор ОАО «Светогорск» "" Мандре Ю.Г.з& 2003 гпечать

119. Акт о проведении пилотных испытаний на флотационной установке компании "KWI, inc." по очистке стоков станции биологическойочистки ОАО «Светогорск».

120. Цель пилотных испытаний подбор режимов очистки воды, типов и доз химикатов с контролем качества очищенной воды по мутности, цветности, ХПК и содержанию взвешенных веществ.

121. Используемое^ оборудование: пилотная установка напорной флотации компании KWI, inc., фильтр с песчано-гравийной загрузкой, камера коагуляции и смешения.1. Результаты и выводы.

122. Режимы очистки ОХА, мг/л Флокулянт, мг/л Мутность Цветность ХПК ВВ

123. Исходная вода 0 --- 0 0,326 0,302 85 0

124. Флотация 560 N200 6 0,324 0,053 86 15

125. Флотация + Фильтрация 560 N200 6 0,106 0,063 62 33

126. Флотация 560 N200 3 0,22 0,046 54 9

127. Флотация 560 N200 1,5 0,322 0,047 52 33

128. Флотация 360 N200 3 0,428 0,071 16 16

129. Флотация 150 N200 3 0,514 0,083 87 34

130. Флотация , о N200 3 0,487 0,08 60 34

131. Флотация + Фильтрация 0 N200 3 0,234 0,093 49 6

132. Флотация 0 -- 0 0,373 0,355 188 0

133. Флотация + Фильтрация 0 0 0,306 0,275 70 41. Наилучшие режимы

134. Режимькачистки ОХА, |мг/л ' V , Флокулянт, мг/л Мутносгп» LfeemocTb Х1Ж ВВ

135. Флотация 360 N200 3 0,428 0,071 16 16

136. Флотация 0 N200 3 0,487 0,08 60 34

137. Флотация + Фильтрация 0 N200 3 0,234 0,093 49 6

138. Глава Российского представительства Смирнов М.Н.1. Начальник СБО Бусин А.Н.

139. Заместитель директора по экологии Ведерников А. В.

140. Начальник отдела охраны окружающей среды Василькова JI.A.

141. Утверждаю. :нический директор ОАО «Светогорск» Мандре Ю.Г.1.2003 г. -,,1.печать

142. Акт о проведении пилотных испытаний на флотационной установке компании "KWI, inc." по очистке стоков САЦ-1 ОАО «Светогорск».

143. Цель пилотных испытаний подбор режимов очистки воды, типов и доз химикатов для локального удаления АОХ с контролем качества очищенной воды по мутности, цветности, ХПК, АОХ и содержанию взвешенных веществ.

144. Исюльзуемое оборудование: пилотная установка напорной флотации .компании KWI, inc., камера коагуляции и смешения.

145. Результаты испытаний общим показателям.

146. Сток ОХА, мг/л { Флокулянт, мг/л Мутность Цветность ХПК ВВ

147. Хлорный сток Исходная 0,984 0,928 730 042 2250 К506 1,5 1,177 1,066 794 746

148. Результаты испытаний по АОХпробы Характеристика стока Режимы очистки Параметры стоков и очищенной воды

149. Количество коагулянте Вид и количество флокулянта Мутность Цветность Взвешенные вещества ХПК АОХ

150. Кислый сток Исходная вода 0,967 0,358 16,4 799 6600

151. Кислый сток 2500 3,6 мг/л Kemira К506 0,791 0,049 30 392 2451

152. Кислый сток 1600 2,8 мг/л Kemira К506 0,415 0,328 7 487 4379

153. Щелочной сток Исходная вода 0,703 0,613 26 765 97

154. Щелочной сток 1688 1,9 мг/л Praestol 650 0,334 0,266 13 610 82

155. Смешанный сток Исходная вода 0,902 0,82 631 2221

156. Смешанный сток 4445 4 мг/л Kemira К506 0,291 0,046 23 497 542

157. Таким образом, методом локальной удается вывести до 75% загрязнений по АОХ.1. От СПбГУТРП

158. От компании KWI, inc. От ОАО «Светогорск»очистки с помощью напорной флотациид.т.н. проф. Аким Э.Л.

159. Ведущий научный сотрудник Стебунова Т. А.аспирант Смирнов A.M.

160. Глава Российского представительства Смирнов М.Н.

161. Начальник САЦ-1 Алексеев А.А. Заместитель директора по экологии Ведерников А. В.

162. Начальник отдела охраны окружающей среды Василькова JI.А.

163. Утверждаю. Технический директор ОАО «Светогорск» Мандре Ю.Г.2003 г.печать

164. Акт о проведении пилотных испытаний на флотационной установке компании "KWI, inc." по очистке стоков БДМ № 4 ОАО «Светогорск».

165. Цель пилотных испытаний подбор режимов работы флотационной установки для локальной очистки избыточной оборотной воды БДМ №4, типов и доз химикатов. Контроль качества счищенной воды проводился по параметрам: содержание взвешенных веществ и зольность.

166. Используемое оборудование: пилотная установка напорной флотации компании KWI, inc.1. Результаты испытаний.

167. ОХА Флокулянт марка мг/л ВВ, мг/л Зольность, %мг/л

168. Входная вода 412,4 263,6 32 25,3

169. Входная вода 364 368,8 28,6 28,482 400 Kemira K506 1 0,8 16 — —83 200 Kemira K506 1 82,8 185,6 45,9 26,784 0 Kemira K506 1 0 0 — —85 300 Kemira K506 2 0 0 — —86 300 Kemira K506 0,5 12 14 — —1. Лучшие режимы выделены.

170. Таким образом, методом локальной очистки напорной флотацией достигается при дозировании 1 мг/л катионного флокулянта содержание взвешенных веществ в очищенной воде не более 6 мг/л.1. Подписи.

171. От СПбГУТРП д.т.н. проф. Аким Э.Л.1. Ведущий научный сотрудник1. Стебунова Т. А.

172. От компании KWI, inc. От ОАО «Светогорск»аспирант Смирнов A.M.

173. Глава Российского представительства Смирнов М.Н.

174. Начальник производства печатных бумаг Рыбников О.В.

175. Заместитель директора по экологии Ведерников А. В.

176. Начальник отдела охраны окружающей среды Василькова J1.A.

177. Утверждаю. Технический директор ОАО «Светогорск»1. Мандре Ю.Г.t2003 г.печать

178. Акт о проведении пилотных испытаний на флотационной установке компании "KWI, inc." по очистке стоков БДМ № 4 ОАО «Светогорск».

179. ОХА, мг/л Тип и доза флокулянта, мг/л ВВ,мг/л Зольность, %87 Исходная вода 150 21

180. Безреагентная флотация 089 Praesrtol 650 1 090 Praesrto! 650 0,5 091 Кет fга К506 0,5 4 5092 Kemira К506 1 093 ВМА-1 1 094 -------- ВМА-1 0,5 095 100 ВМА-1 0,5 6 501. Лучшие режимы выделены.

181. Таким образом, методом локальной очистки напорной флотацией достигается полное удаление взвешенных веществ цз воды без использования вспомогательных реагентов.1. От СПбГУТРП

182. От компании KWI, inc. От ОАО «Светогорск»д.т.н. проф. Аким Э.Л.

183. Ведущий научный сотрудник Стебунова Т.А.аспирант Смирнов A.M.

184. Глава Российского Смирнов М.Н.представительства

185. Менеджер по качеству ПКБ Шарапова Н.П.

186. Заместитель директора по экологии Ведерников А. В.

187. Начальник отдела охраны окружающей среды Василькова Л. А.1. Утверждаю.

188. Технический директор ОАО «Светогорск» Мандре Ю.Г.- . 2003 г.1.- Р~\ г печать1.-., w Щ \

189. Акт о проведении пилотных испытаний на флотац^ннеййустановке компании "KWI, inc." по очистке стоков ООО «Эс Си Эй хайджинпродактс Раша».

190. Цель пилотных испытаний подбор режимов очистля воды, типов и доз химикатов с контролем качества очищенной воды по мутности, цветности, ХПК и содержанию взвешенных веществ.

191. Используемо^, оборудование: пилотная установка напорной флотации компании KWI, inc., камера коагуляции и смешения, ступенчатая решетка.1. Результаты и выводы.

192. Флокулянт, мг/л Мутность Цветность ХПК ВВ

193. Исходная 1,029 0,17 1274 1593

194. К506 3,6 0,316 0,164 185 46

195. К506 3,6 0,215 0,155 161 25

196. К506 1,9 0,321 0,139 181 42

197. К506 0,95 0,416 0,123 165 60

198. Безреагентная 0,867 0,121 199 126

199. CIBA 1,8 0,442 0,118 168 10662 CIBA 3 0,26 0,091 134 49

200. Безреагентная 0,232j 0,134 113 3064 Sedifloc 2,5 12365 F321 3 17

201. К506 1,4 0,523 0,145 195 38

202. Pr650 3,8 0,273 0,097 146 50

203. Рг650 2,2 0,379 0,083 179 61

204. Рг650 0,95 0,968 0,126 268 2321. Наилучшие режимы

205. Режим очистки Мутность Цветность ХПК ВВ

206. Безреагентная флотация 0,232 0,134 113 3065 3 мг/л Kemira F321 17

207. Таким образом, методом очистки напорной флотацией достигается без использования вспомогательных реагентов содержания взвешенных веществ в очищенной воде 30 мг/л. При более высоких требованиях к очищенной воде необходимо применение флокулянта.1. Подписи.

208. От СПбГУТРП д.т.н. проф. Аким Э.Л.

209. Ведущий научный сотрудник Стебунова Т. А.аспирант Смирнов A.M.

210. От компании KWI, inc. Глава Российского представительства1. Смирнов М.Н.

211. От ООО «Эс Си Эй хайджин продактс Раша». Зам. директора по производству бумаги1. Молодцов Д.В.

212. От ОАО «Светогорск» Заместитель директора по экологии1. Ведерников А. В.

213. Начальник отдела охраны- окружающей среды Василькова JI.A.