Коксохимическое производство всегда сопряжено с большим количеством образующихся сточных вод, поэтому вопрос их очистки является важным шагом на пути сокращения вредного воздействия коксохимических предприятий на окружающую среду. Наряду с другими токсичными элементами, в сточных водах коксохимических заводов в большом количестве встречаются фенолы. При формировании политики экологической безопасности предприятий их удалению следует уделять значительное внимание.
Методы очистки сточных вод от фенолов
В настоящее время вопросы полной очистки производственных стоков от растворенных в воде органических веществ, в частности фенолов, остаются одними из наиболее актуальных. Несмотря на огромное количество как отечественных, так и зарубежных подходов к решению данной проблемы, ее нельзя считать полностью закрытой. Виной этому несколько причин: из-за большого разнообразия систем по химическому составу для каждого конкретного случая необходимо индивидуальное исследование, и при этом зачастую то, что в теории выглядит идеально, не всегда выполнимо на практике. Плюс ко всему, многие эффективные способы глубокой очистки связаны с большими материальными затратами и/или использованием дефицитных реагентов, что делает их выполнение практически невозможным для многих предприятий. Поэтому поиски новых способов очистки сточных вод продолжаются и совершенствуются постоянно.
Сегодня все методы глубокой очистки от фенолов делят на две группы: регенеративные и деструктивные. При этом, применение регенеративных методов очистки, к которым относятся экстракция, выпаривание и сорбция, экономически целесообразно, когда концентрация фенолов в воде выше 2 г/л. При меньшей концентрации применяют, как правило, деструктивные методы очистки: биологическое или химическое окисление.
В среднем концентрация фенолов в различных сточных водах колеблется в широких пределах от 5 мг/л до 30 г/л.
Очистка вод коксохимов
Основными источниками сточных вод для коксохимических производств являются влага углей, пирогенетическая вода процесса коксования, конденсат. Как показывает практика, наиболее интенсивным стоком является надсмольная вода, которая включает в себя влагу шихты, пирогенетическую воду и конденсат пароинжекции. Загрязняющие ее примеси помимо аммиака (концентрацией до 10 г/л), роданидов (до 0,4 – 0,6 г/л) и цианидов (до 0,005 – 0,15 г/л) включают в себя фенолы концентрацией 1,5 – 2,0 г/л.
Для освобождения от фенола загрязненный пар очищается в обесфеноливающих скрубберах путем орошения их раствором щелочи. Эффективность извлечения фенола при этом составляет 90-93%, а остаточные концентрации не превышают 200-300 мг/л. В скрубберах получают товарный продукт – феноляты натрия. Однако в существующих условиях получаемые феноляты, к сожалению, не могут конкурировать с фенолсодержащими продуктами, производимыми химической промышленностью, ‒ в основном, из-за низкого содержания основного вещества, колебаний состава смеси различных фенолов, большого количества примесей и высоких затрат на производство.
Известен также экстракционный метод обесфеноливания надсмольной воды, при котором путем применения таких экстрагентов как бензол, бутилацетат и т.п. достигают изъятия фенолов на 90-95% при остаточных концентрациях 200-300 мг/л. Однако из-за больших затрат и необходимости последующей очистки воды от вторичного загрязнения экстрагентом данный метод используется достаточно редко.
Тем не менее, ни экстракция, ни выпаривание не обеспечивают достаточных концентраций фенолов, поэтому после них необходима существенная доочистка. Для коксохимических предприятий основным методом доочистки таких вод является биохимический. Он заключается в использовании определенных микроорганизмов, которые, питаясь органическими веществами, разлагают их. Эффективность такой очистки, как правило, достигает 80-90% при остаточных концентрациях 10-50 мг/л.
К сожалению, данный метод не позволяет получать воду, которую можно было бы направить в городскую канализацию, поэтому ее, как правило, утилизируют при мокром тушении кокса. При этом, степень биохимической очистки напрямую влияет на количество выбросов вредных веществ из тушильных башен в атмосферу. Если можно будет довести эффективность очистки фенола на биохимических установках до 99,9%, то образующиеся при тушении кокса выбросы не будут превышать выбросов, образующихся при тушении кокса технической водой. Именно поэтому использование современных установок очистки сточных вод связано с уменьшением негативного влияния на окружающую среду.
Первые уверенные шаги
Среди украинских коксохимов пристальное внимание очистке сточных вод сегодня уделяется на Авдеевском коксохимическом заводе. В настоящее время здесь осуществляется усовершенствование существующей установки для первичной очистки сточных вод от фенола. Считается, что применение нового оборудования позволит повысить эффективность всей системы очистки загрязненной воды от фенола до 99%, что даст возможность осуществлять более качественную биохимическую очистку воды. При этом, помимо удаления фенола, в новой установке будет осуществляться очистка сточных вод и от других вредных примесей. А также будет налажен выпуск новых для предприятия продуктов – фенолятов.
Модернизация проходит в рамках программы постоянных улучшений ГК «Метинвест», куда входит Авдеевский КХЗ. Запуск модернизированной системы очистки намечен на следующий год. Общий предполагаемый объем инвестиций составит более 15 млн. грн.
|
