Сточные воды производства серной кислоты

Количество, состав и очистка вод на производствах серной кислоты

Серную кислоту получают из пирита (серный колчедан). Она производится по двум технологиям:

• Башенный метод. Сначала размолотый пирит обжигают в специальных печах, затем выделяют сернистый ангидрид SO₂. В электрофильтрах осуществляется очистка от пыли, затем материал отправляется в башню для орошения нитрозой, что вызывает окисление и трансформацию в SO₃. После соединения с водой получается серная кислота, крепостью от 76 до 78%. Ее охлаждают в холодильной системе.
• Контактный метод. Использование данной технологии разрешает получать серную кислоту, крепостью от 95 до 96%. Окисление SO₂ до SO₃ происходит в контактных аппаратах с использованием контактной ванадиевой массы. Полученный материал охлаждается, и отправляется в абсорбер, где поглощается крепкой серной кислотой, образуя моногидрат или олеум.

Загрязненные сточные воды образуются на таких производствах при профилактической промывке оборудования, включая холодильники.

Количество и состав сточных вод

Экспериментально установлено, что при производстве 1 тонны серной кислоты по любой технологии образуется от 45 до 70 м³ сточных вод. Из этого объема: условно чистые – от 95 до 97%, загрязненные – от 3 до 5%. При оптимальном технологическом процессе очистки стоки могут использоваться вторично после охлаждения. Есть некоторые особенности загрязнений отдельных элементов:

• на электрических фильтрах преимущественно осаждается пыль, серная кислота и реже – мышьяк;
• холодильники и сборники загрязняются серной кислотой, сернокислыми солями металлов и осадком.

Они образуются периодично, количество – незначительно. Для их очистки рекомендуется использовать отдельные емкости или ямы, где жидкость нейтрализуется известью. После чего осадок нужно утилизировать, а воду можно спускать в канализацию.

Практика показывает, что в осадке часто содержится селен, в таких объемах, которые целесообразны для извлечения вещества. В этом случае осадок не спускается в канализацию, а выделяется в технологический процесс.

Подтеки серной кислоты из оборудования можно собирать в поддоны и использовать в производстве. Если случился аварийный прорыв, материал нейтрализуют на месте пушонкой, в канализацию сливать – запрещено. При серьезных протечках нужно предусмотреть аварийные лотки и емкости. После сбора материала, его можно использовать в производстве.

Башни периодически промываются значительными объемами жидкости, способы их очистки и утилизации нужно определять в каждом конкретном случае. Основанная масса стоков – это охлаждающие воды. Они могут быть загрязнены серной кислотой только при аварии, следовательно, концентрация – будет различна. Определить ее значения заранее – невозможно.

Практика показывает, что выйти из строя на определенный момент времени может только 1 холодильник. Время загрязнения стоков длится от получаса до 1 часа. Концентрация загрязнений от всех холодильников – не более 200 мг/литр. Эти показатели могут помочь при ориентировочных расчетах. Целесообразно на каждый холодильник создать два стока: в канализацию и в отдельную емкость. Переключение выполняет pH датчик при изменении показателей.

Очистка сточных вод

Необходимость очистки сточных вод заводов, производящих серную кислоту, возникает в том случае, если щелочной резерв водоема недостаточен, чтобы нейтрализовать весь объем жидкости. Часто показатель pH возможно снизить только на 0,5 ед. В этом случае нужно иметь на предприятии щелочные стоки, которые используются для аварийных работ. Если такого материала достаточно на заводе, очистные сооружения могут не потребоваться совсем. Это могут быть стоки суперфосфатного цеха. Их заготавливают в объемах, которые могут потребоваться при аварийном разлитии. Из накопителя они выпускаются в канализацию по сигналу pH датчика. Там они смешиваются, нейтрализуются, после чего поступают в водоем.

Если на промышленном объекте нет станции нейтрализации, то проблему можно решить с помощью специальной прокладки коллектора, по которому жидкость будет отводиться с места аварии. Он должен проходить или через склад, где хранится сода, или в непосредственной близости к нему. Здесь должна находиться емкость с содовым раствором. Тот же самый pH датчик подает сигнал и к этому объекту. Раствор соды из емкости автоматически выливается в коллектор для нейтрализации.

Чтобы водоем-приемник случайно не загрязнился при авариях, рекомендуется обустраивать буферные пруды. Если требования к качеству сточных вод – высоки, придется сооружать станцию нейтрализации.