Proiectarea unei instalații tehnologice pentru îndepărtarea ionilor de Pb (II) și Hg (II) din apele de proces provenite din industria extractivă

Rezumatul lucrării

Lucrarea urmărește proiectarea unei stații de epurare a apelor uzate cu conținut de plumb și mercur provenite din industria minieră, care să fie eficientă din punct de vedere economic și ecologic.

Încărcarea cu poluanţi a apelor uzate industriale constituie cea mai masivă şi nocivă categorie de poluare.Cauzele poluării cu ape uzate industriale îşi au originea în lacunele concepţiei despre procesul de producţie, examinarea sumară a fenomenelor secundare care nu influenţează rezultatele procesului de bază; se procedează la eliminarea cât mai simplă a deşeurilor şi subproduselor fără preocupări speciale în ceea ce priveşte consecinţele ce pot avea loc asupra mediului.Caracteristica esenţială a apelor uzate industriale o constituie varietatea nelimitată de poluanţi şi nocivitatea lor deosebită, de aceea epurare acestor efluenți reprezintă o prioritate.

Industria extractivă generează două categorii de ape uzate:

-ape de mină provenite de la extracţia minereurilor;

-ape uzate rezultate din procesul de preparare a minereurilor.

În general, în alegerea unei metode de epurare a apelor uzate trebuie să se ţină cont de următorii factori:

• eficienţa metodei la îndepărtarea ionilor metalici;

• viabilitatea ecomonică, chiar şi la nivel de laborator;

• materiale şi echipamente necesare;

• consum de energie.

În vederea îndeplinirii acestui obiectiv s-au propus trei scheme tehnologice bazate pe diverse procese chimice: precipitare chimică , schimb ionic și adsorbție pe cărbune activ. Aceste variante au fost analizate și s-a constatat că varianta care are la bază procesul de schimb ionic (varianta numărul 2) are valorile concentrațiilor finale ale indicatorilor de calitate ale apelor uzate sub limita admisă în normativul privind stabilirea limitelor încarcare cu poluanți a apelor uzate industriale la evacuarea în receptorii naturali, NTPA 002; și de asemenea, este o variantă fiabilă din punct de vedere tehnic, economic și ecologic.

La finalul fluxului tehnologic al celei de-a doua variante se utilizează o coloană de schimb ionic, deoarece este cea mai eficientă şi fiabilă din punct de vedere tehnic, decât procedeul de epurare prin adsorbţie sau precipitare chimică.

Pentru varianta optimă aleasă, se realizează o analiză amănunțită a procesului, se face proiectarea utilajelor folosite precum și se descrie exploararea instalției și planul general al amplasamentului.

Capitolul I. Tema de proiectare

Să se proiecteze o stație de epurare a apelor uzate cu un conținut de plumb și mercur rezultate de la o exploatație minieră.

Se dau următoarele caracteristici ale influentului :

• pH = 4,6

• consumul chimic de oxigen, CCOCr = 85 mg/l

• materii solide în suspensie, MSS = 540 mg/l

• substațe extractibile, SE = 65 mg/l

• plumb, Pb = 12,4 mg/l

• mercur, Hg = 0,1 mg/l

Efluentul stației este deversat în rețeaua de canalizare din zonă. Concentrațiile finale trebuie să corespundă indicatorilor de calitate ai apelor uzate evacuate în rețelele de canalizare ale localităților, NTPA 002/2005.

Se dau următoarele debite :

• debit influent, Q = 2,5 m 3/s

• debit zilnic mediu, Q med.zi =0,26 m 3/s

• debit zilnic maxim, Qmax.zi =0,3 m 3/s

• debit orar minim, Qor.min. = 0,2 m 3/s

• debit orar maxim, Qor.max. = 0,32 m 3/s

Capitolul II. Memoriu tehnic

Lucrarea urmărește proiectarea unei stații de epurare a apelor uzate cu conținut de plumb și mercur provenite din industria minieră, care să fie eficientă din punct de vedere economic și ecologic. Încărcarea cu poluanţi a apelor uzate industriale constituie cea mai masivă şi nocivă categorie de poluare.Cauzele poluării cu ape uzate industriale îşi au originea în lacunele concepţiei despre procesul de producţie, examinarea sumară a fenomenelor secundare care nu influenţează rezultatele procesului de bază; se procedează la eliminarea cât mai simplă a deşeurilor şi subproduselor fără preocupări speciale în ceea ce priveşte consecinţele ce pot avea loc asupra mediului.Caracteristica esenţială a apelor uzate industriale o constituie varietatea nelimitată de poluanţi şi nocivitatea lor deosebită, de aceea epurare acestor efluenți reprezintă o prioritate.

În primul capitol al lucrării sunt prezentate caracteristicile și debitele influentului ce urmează a fi epurat, în vederea obținerii unui efluent ce se încadrează în valorile impuse din punct de vedere legislativ.

În capitolul II este prezentată o scurtă descriere a capitolelor ce le conține lucrarea – memoriul tehnic.

În capitolul III se face o caracterizare a apelor provenite din industria minieră, se descrie potențialul toxic a celor două metale grele prezente în efluent (plumb și mercur) asupra mediului înconjurător, se prezintă principalii poluanți și legislația în vigoare, precum și câteva metode de îndepărtare a ionilor metalici prezenți în efluent.

În cadrul capitolului IV sunt propuse trei variante tehnologice, care sunt analizate, și este aleasă varianta optimă. Pentru varianta optimă aleasă, sunt prezentați factorii ce influențează selecția operațiilor și proceselor unitare, schema bloc, descrierea variante tehnologice și materiile prime și auxiliare folosite.

În capitolul V este analizat procesul de schimb ionic și se face proiectarea utilajelor din cadrul statiei de epurare.

În capitolul VI se prezintă modul de exploatare a instalației și normele de protecție a muncii.

În capitolul VII se descrie amplasamentul stației de epurare și planul general.

În capitolul VIII sunt anexate planșele executate : schema tehnologică a instalației de epurare, coloana de schimb ionic și automatizarea și reglarea coloanei de schimb ionic.

În capitolul IX sunt prezentate concluziile lucrării.

În capitolul X este prezentată bibliografia.

În capitolul XI este prezentat un rezumat al lucrării.