46.2. Производство синтетических волокон
К синтетическим волокнам относятся выпускаемые отечественной промышленностью полиамидные волокна — капрон и анид, полиэфирное волокно лавсан и акрилонитрильное волокно нитрон.
Основное сырье и химикалии, применяемые при производстве этих волокон: капролактам, адипиновая кислота и гексаметилендиамин, диметилтерефталат, этиленгликоль, метанол, нитрилакриловая кислота, метилакрилат, роданид натрия.
Производственные загрязненные сточные воды образуются в процессах отмывки волокна капрон, формования и отмывки волокна нитрон, регенерации мономеров и растворителей.
Концентрированные жидкие отходы, образующиеся в промежуточных процессах производства синтетических волокон, в канализацию не сбрасываются, а направляются на сжигание в специальных печах. Загрязненные сточные воды, за исключением вод от установок крашения волокна лавсан, кристаллизации и экстракции роданистых растворов производства волокна нитрон, как правило, загрязнены только остатками органических веществ в концентрациях, позволяющих направлять воду после усреднения непосредственно на общегородские или районные сооружения биологической очистки.
Удельное количество загрязненных сточных вод на 1 т продукции составляет для производства волокна капрон — 50—180 м3, лавсан —20—100 м3 и нитрон—110 м3.
Рис. 46.4. Схема локальной очистки сточных вод от установок крашения волокна лавсан
1 — загрязненные стоки; 2 — усреднители; 3 — реактор; 4 — дозатор раствора коагулянта — железного купороса; 5 — отстойники; 6 — дозатор серной кислоты; 7 — дозатор едкого натра; 8 — фильтры; 9 — очищенные сточные воды на биологическую доочистку; 10 — обезвоженный шлам в печь сжигания; 11 — вакуум-фильтры; 12 — маслонасос для шлама; 13 — насосы; 14 — емкость
Рис. 46.5. Схема локальной очистки сточных вод производства волокна нитрон от роданида натрия
1 — загрязненные сточные воды; 2 — приемный резервуар; 3 — напорные песчаные фильтры; 4 — резервуар-смеситель; 5 — крепкий едкий натр; 6 — дозатор концентрированного раствора едкого натра; 7 — бак для приготовления свежего раствора едкого натра; 8 — бак для отработавшего раствора щелочи; 9 — крепкая соляная кислота; 10 — бак для раствора соляной кислоты; 11 — очищенные сточные воды на биологическую доочистку; 12 — ионообменные фильтры; 13 — раствор регенерированного роданида натрия; 14 — обессоленная вода; 15 — отработавшие технологические растворы
В табл. 46.3 приведены усредненные количества загрязняющих веществ в сточных водах производств синтетических волокон. Локальная очистка сточных вод установок для крашения волокна лавсан сводится к удалению из воды красителей, ПАВ и других органических веществ до пределов, допускающих ее последующую биологическую очистку. Локальная очистка осуществляется путем обработки воды коагулянтами, ее отстаивания, нейтрализации и фильтрации. Схема локальной очистки приведена на рис. 46.4.
При проектировании очистных сооружений принимаются следующие параметры: объем усреднителей — на суточный приток воды; время отстаивания воды 4 ч; скорость фильтрации 6 м/ч; конечная БПКполн после локальной очистки 200—300 мг 02/л.
Сточная вода от установок кристаллизации производства волокна нитрон подлежит очистке от роданида натрия методом ионного обмена в напорных фильтрах, загруженных анионитом. Вода проходит последовательно через два фильтра. После полного насыщения первого фильтра оба фильтра выключаются на регенерацию. При этом вода из первого фильтра сначала вытесняется обессоленной водой во второй фильтр. Затем в первый фильтр подаются растворы едкого натра. Часть эллюата, насыщенную роданидом, возвращают в производство, остальную используют для регенерации других фильтров или сбрасывают в канализацию. В первый фильтр затем подается раствор соляной кислоты для замещения иона ОН — на канализацию. После регенерации фильтры включаются в работу таким образом, чтобы второй фильтр был первым по ходу движения сточных вод.
Схема локальной очистки приведена на рис. 46.5.
При проектировании очистных сооружений принимается: объемная емкость анионита (по иону CNS-) 50—60 кг/м3, скорость фильтрации 5—6 м/ч концентрация регенерационных растворов 60 г/л NaOH и 80 г/л НСl, концентрация роданистого натрия в эллюате, возвращенном в производство, 60—70 г/л, в очищенных стоках 2—3 мг/л; общая продолжительность цикла фильтрации и регенерации 8—10 ч.
В случае применения в производстве волокна нитрон установок экстракции появляются высококонцентрированные жидкие отходы, содержащие 70—80 г/л серной кислоты, 70—80 г/л сульфата натрия и примеси органических веществ. При нецелесообразности утилизации эти жидкие отходы нейтрализуются и направляются в пруды накопители-испарители.