Svergouzova

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОТХОДА ЭЛЕКТРОСТАЛЕПЛАВИЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА ДЛЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД

Свергузова С. В., Василенко Т. А., Белгородский государственный технологический университет им. В. Г. Шухова (г. Белгород, Россия)

Очистные сооружения городских коммунальных хозяйств, запроектированные и построенные более 30 лет назад, не обеспечивают качественной очистки сточных вод в соответствии с современными экологическими нормативами, предъявляемыми к очищенным сбрасываемым стокам.
Систематически отмечаются случаи ненормативного сброса сточных вод, загрязненных фосфатами до 5 - 7 ПДКВР в р. Оскол. В Белгородской области р. Оскол протекает по пяти районам, и на ее гидрохимические показатели оказывают влияние предприятия городов. Старый Оскол, Губкин, Валуйки. Фосфатный режим в реке Оскол значительно нарушается вследствие сброса стоков, о чем свидетельствует повышение концентрации фосфат-ионов в воде в контрольном створе, расположенном на 500 м ниже места сброса сточных вод. Для реки это обстоятельство создает повышенную опасность ускоренной эвтрофикации. С целью стабилизации и улучшения экологического состояния реки необходим поиск путей повышения качества очистки стоков до требуемых уровней.
Одним из альтернативных путей решения данной проблемы является использование отхода электросталеплавильного производства - шлака Оскольского электрометаллургического комбината, образованного на агрегате комплексной обработки стали (АКОС). Шлак представляет собой высокодисперсную многокомпонентную систему с содержанием (в %, масс.): СаО - 50 - 56,3; MgO - 10,0 - 12,0; SiO₂- 20,0 - 30,0; оксиды FeO, MnO и Cr₂O₃ составляют от 1,09 до 2,74. Шлак имеет низкую себестоимость (10 - 50 руб./т) и образуется в количестве 1420 т/год. Реализация данного способа не требует использования дорогостоящей аппаратуры. Для улучшения реагентных свойств шлака нами предложена его модификация соляной кислотой в соответствии с разработанными оптимальными параметрами.
Полупромышленные испытания были проведены в лаборатории очистных сооружений муниципального унитарного предприятия г. Старый Оскол. Очистке подвергали бытовые сточные воды. Эффективность процесса оценивали по остаточной концентрации ионов РО₄^3- - ионов в растворе, изменениям значений ХПК и БПК₅. Для определения концентрации фосфат-ионов использовали метод, изложенный в нормативном документе "Методика выполнения измерения массовой концентрации фосфат-ионов в пробах природных и очищенных сточных вод фотометрическим методом восстановления аскорбиновой кислотой ПНД Ф 14.1 : 2.112-97". Химическое потребление кислорода проводили по методике, изложенной в ПНД Ф 14.1:2.100-97, БПК₅ - по ISО 5815.
В экспериментах добавка модифицированного шлака к сточным водам составила от 1 до 3 г/л, время очистки - 15 мин, время отстаивания - от 12,5 до 21 мин.
Испытания показали высокую степень очистки сточных вод по фосфатам, а также снижение показателей ХПК и БПК₅. Немаловажным является также то, что при очистке сточных вод предложенным способом значение рН среды не выходит за пределы требований, предъявляемым к очищенным сточным водам на сбросе (рН = 6,5 - 8,5). Проведенные ранее исследования показали, что шлак является многофункциональной системой, которая обладает способностью очищать сточные воды от многих компонентов (металлы, СПАВ, жиры). Результаты испытаний представлены в таблице.

Таблица

Результаты экспериментов по очистке сточных вод

Добавка модифици- рованного шлака, г/л	До очистки				После очистки				Эффект очистки по фосфатам, %
Добавка модифици- рованного шлака, г/л	рН	РО₄^3-, мг/л	ХПК, мгО₂/л	БПК₅, мгО₂/л	рН	ХПК, мгО₂/л	БПК₅, мгО₂/л	РО₄^3-, мг/л	Эффект очистки по фосфатам, %
1,0	7.00	7,3	180,0	90,0	7,65	72,0	45,0	4,90	32,87
2,0	7.63	8,96	242,2	123,0	8,43	120,4	87,6	2,74	69,42
3,0	7.53	8,82	182,0	90,8	8,39	48,0	37,0	1,67	81,07
1,0	7.55	10,14	214,8	110,9	7,87	95,5	69,4	6,26	38,26
2,0	7.43	9,51	189,4	81,7	8,26	67,5	40,4	4,56	52,05
3,0	7.09	7,83	165,4	115,4	8,35	41,4	30,3	1,57	79,94

В настоящее время данный шлак не находит широкого применения. Расчетными методами установлено, что суммарный предотвращенный эколого-экономический ущерб (ПУ) в результате утилизации 30,0 т рассматриваемого отхода сталеплавильного производства (в качестве реагента для очистки сточных вод), а также утилизации образующегося шлама водоочистки (в качестве удобрения для зеленых насаждений) имеет положительное значение (ПУ = 2 282 000 руб./год), что подтверждает природоохранный характер данного направления использования отхода.

USE OF SLAG FROM ELECTRIC FURNACE STEELMAKING FOR WASTEWATER TREATMENT

Svergouzova S. V., Vasilenko T. A., Belgorod State Technological University, Belgorod, Russia

Phosphate wastewaters are widespread large-tonnage pollutants of surface waters. One of the ways of achieving the high efficiency and profitability of waste purification lies in using the slag of the Oskol Electrometallurgical Industrial Complex. The slag is a waste of the electric furnace steelmaking. The slag's modification by hydrochloric acid is offered to improve the characteristics of the slag as a reagent.

Главная страница
Сведения об авторах