У міру зростання виробництва на вітчизняних меткомбінатах зростають обсяги використання води і, як наслідок, виникають на підприємствах забруднених стоків. Тому проблема їх переробки з метою знешкодження і поділу на компоненти для найбільш повної регенерації з метою повторного використання води й утворюються при цьому осадів стає все більш актуальною. Впровадження замкнутих систем водокористування в даний час вважається практично єдиним раціональним рішенням ефективного використання води в металургії.
Передумови до розвитку
Замкнута система водозабезпечення являє собою систему водного господарства підприємства, яка забезпечує повернення всіх рідких відходів після відповідної обробки для повторного використання або переробки на вторинну сировину.
Досвід будівництва та експлуатації замкнутих систем водопостачання на виробничих підприємствах пострадянського простору можна умовно розділити на три етапи. Перший етап, який припадає на період з 1973 по 1990 роки, характеризується інтенсивним підйомом будівництва та експлуатації численних великих систем замкненого водопостачання. Перша в світі система замкнутого водопостачання металургійного підприємства була побудована в СРСР в 1973 році на Исетском металургійному заводі (м. Свердловськ). Примітно, що даний комплекс успішно працює і донині. Всього за цей період у радянській металургійної галузі було побудовано близько 40 досить потужних багатоцільових комплексів замкнутого водопостачання (24 - у чорній металургії, 15 - у кольоровий), успішно працюють і сьогодні. За кордоном будівництво таких систем почалося лише трохи більше двадцяти років тому, наприкінці 80-х років.
Під час другого етапу з 1990 по 2000 рік, після розпаду СРСР, роботи зі створення замкнутих систем практично припинилися, причому не тільки в металургії, але і в інших галузях виробництва. І тільки з 2000 року почали з`являтися перші серйозні ознаки відновлення промисловості і прояви інтересу до створення замкнутих систем водопостачання у нас в країні. Цей етап, третій за рахунком, триває з перемінним успіхом до цих пір.
Створення замкнутої системи водопостачання є комплексним завданням, що передбачає:
впровадження ефективних фізико-хімічних методів очищення стічних вод;
встановлення гранично допустимих концентрацій солей і інших компонентів в оборотній воді з урахуванням її безпеки для кожного замкнутого циклу;
створення максимально можливого числа локальних замкнутих циклів з багаторазовим використанням води;
витяг із стічних вод цінних компонентів;
переробку з метою утилізації виділених опадів і засолених вод.
Замкнута система водопостачання металургійного підприємства являє собою хіміко-технологічний комплекс з виробництва чистої води всередині підприємства. Така система є невід`ємною частиною будь-якого безвідходного виробництва, причому, однією з головних.
Практика експлуатації подібних систем показує, що визначальними факторами при їх створенні є вибір і пристрій хвостових очисних установок. Адже саме вони допоможуть зробити систему замкнутою. До хвостовим установок відносяться установки переробки продувних вод, утилізації концентрованих відпрацьованих технологічних розчинів, кристалізації, зневоднення та сушіння опадів, а також стабілізаційні, біоінженерні, спалювання, доочищення і ін
Організація замкнутих систем водопостачання вимагає також одночасної опрацювання всіх елементів водного господарства у їх взаємозв`язку, а не тільки окремих частин (чистих і брудних оборотних циклів, локальних споруд з очищення стоків та ін.) На практиці в таких системах очищаються і використовуються зливові води, на хвостових установках переробляються відходи від локальних циклів і т.д. Також для створення ефективної замкнутої системи необхідні спільні зусилля фахівців з очищення води, технологів, фахівців з обладнання та систем автоматичного управління, економістів, гігієністів.
Проте результат вартий праці такої кількості висококваліфікованих фахівців. Замкнуті системи очищення промислових вод дозволяють повторно використовувати промислові стоки, забезпечуючи тим самим значну економію свіжої води при зниженні її споживання до рівня безповоротних втрат, утилізувати виділяються з стоків забруднювачі (корисне використання, знищення або складування) і в результаті ліквідувати всі скидання стоків у навколишнє середовище .
Українські досягнення
Погіршення екологічної ситуації в країні та дефіцит води в регіонах з найбільш високою `металургійної` навантаженням змушують підприємства здійснювати реконструкцію в напрямку створення сучасних замкнутих безстічних систем водного господарства. В Україні величезний досвід у розробці безстічних замкнутих систем водопостачання металургійних підприємств має український державний науково-технічний центр `Енергосталь`. Останнім часом за проектами УкрДНТЦ `Енергосталь` на ВАТ `Алчевський металургійний комбінат` і `Єнакіївський металургійний завод` були створені практично безстічні системи оборотного водопостачання.
Слід зазначити, що традиційно при організації системи водопостачання станів гарячої прокатки в `брудний` оборотний цикл скидалися води від деяких споживачів, які використовують свіжу або `умовно-чисту` воду. Створювався дебаланс, а частина води з оборотного циклу скидалася у водойму. Використання нових очисних споруд, розроблених УкрДНТЦ `Енергосталь`, дозволило скоротити займані виробничі площі, а дебалансного води після доочищення на антрацито-кварцових фільтрах, створених центром, - повернути в `умовно-чистий` оборотний цикл. Таким чином, створюється замкнена система водопостачання, виключається скидання води у водоймище і значно скорочується її споживання.
Прикладом високоефективної замкненої системи, розробленої за технічним рішенням УкрДНТЦ `Енергосталь`, є не має світових аналогів система оборотного водопостачання стану `3000` ВАТ `Маріупольський металургійний комбінат ім. Ілліча `, що складається з` умовно-чистого `та двох` брудних `оборотних циклів. Перший оборотний цикл обслуговує ділянку чорнових клітей і включає яму для окалини, радіальні відстійники з камерою флокуляції та два ступені фільтрів. Вода після другого ступеня фільтрів подається на установки гідрозбиву, які раніше зазвичай працювали на свіжій технічній воді. Це значно скоротило переповнення даного оборотного циклу. Для запобігання накопиченню дрібної фракції зважених речовин передбачена коагуляційна обробка води сірчанокислим алюмінієм. Другий оборотний цикл, обслуговуючий чистові кліті і відвідний рольганг, включає відкриті гідроциклони діаметром 6 м і антрацито-кварцові фільтри. Частина освітленої води дочищаються на вугільних фільтрах і повертається на поповнення `умовно-чистого` циклу. Робота системи водопостачання передбачена на безстічне режимі.
Значних поліпшень в області очищення і скидання стічних вод вдалося досягти і на ВАТ `Запоржсталь`. На комбінаті розроблена і цілеспрямовано виконується програма технічного переозброєння основних потужностей з максимальним впровадженням ресурсозберігаючих технологій, розрахована на період до 2015 року. У Програмі значне місце займає впровадження заходів з охорони водного господарства. Серед найбільших об`єктів, введених в експлуатацію, - замкнуті системи з очищення промислових вод аглофабрики, доменного, мартенівського, ливарного і прокатних цехів. В даний час побудовані і ефективно використовуються 11 замкнутих оборотних циклів, завдяки яким вдалося зменшити скиди стічних вод на 30% і підвищити повторне використання технічної води на 86%. Крім того, завдяки встановленим системам, щорічно уловлюється і повертається у виробництво більше 200 тис. т залізовмісних шламів.
Багато зусиль спрямовано на ефективну роботу водного господарства та у ВАТ `Арселор Міттал Кривий Ріг`. На підприємстві підвищена увага приділяється ефективності роботи діючих водоочисних споруд, систем оборотного водопостачання та водовідведення, а також раціонального використання води. Контроль якості води визначається по 39 інгредієнтам. Діє автоматична система обліку обсягів стічних вод. За останні 7 років, в т.ч. завдяки використанню оборотних циклів водопостачання, на підприємстві вдалося знизити обсяг стічних вод майже в 6 разів (з 63047,1 тис. куб м в 2003р до 11867,2 тис. куб м у 2010 році). Тільки за останній рік було проведено реконструкцію оборотного водопостачання двох хвостосховищ підприємства: `Об`єднане` і `Миролюбівка`.
Цей досвід доводить, що проблема впровадження замкнутих систем очищення води досить актуальна для металургійної галузі нашої країни. Багато великі металургійні підприємства заявляють сьогодні про активну роботу з проектування, будівництва та налагодження таких систем. Однак, щоб прискорити цей процес, потрібно створити відповідні економічні стимули. Зокрема, збільшити екологічні платежі до рівня європейських країн.
Ольга Фоміна
http://www.rusmet.ru/