IX. Fejezet
IPARI VÍZIGÉNY
A legtöbb iparágban a víz termelési tényező. Használható nyersanyagként, beépíthető a késztermékbe, vagy segédanyagként szolgálhat a gyártási folyamat során. A víz ipari felhasználása rendkívül változatos. A víz nagyon specifikus fizikai és kémiai tulajdonságait nyilvánvalóan jól használják, de gyakran a relatív bősége és alacsony költségei határozzák meg a felhasználást, amelyek nem feltétlenül specifikusak. Végül meg kell jegyezni, hogy minden ipari felhasználó általában különböző célokra használja a vizet.
9.1. VÍZ IPARI FELHASZNÁLÁSA
Idézni fogunk, természetesen anélkül, hogy kimerítenénk a teljesség igényét, a víz egyes ipari felhasználásait. A víz alapanyag a textiliparban, az írószerekben, a vegyiparban és az élelmiszeriparban. A vizet az anyagok szállítására használják a gyártási folyamat során, például papírgyárakban. A vizet arra használják, hogy az anyagokat flotálás vagy ülepítés útján válogassák. A víz oldószer tulajdonságait néha használják, mint például a cukorgyárakban, ahol a cukorrépát így kivonják a répából. A vizet acélművekben használják fémek kioltására. A folyékony vizet kazánokban lévő vízgőz, mechanikai energia előállításához vagy kalóriák szállításához használt gőz előállítására használják. A vizet hűtési célokra használják, különösen a hőerőművekben, ahol hidegforrásként játszik szerepet, de a vegyiparban és az acéliparban is. Végül vizet használnak számos mosáshoz, valamint a szerves, ásványi vagy kalórikus hulladékok természetes környezetbe történő kiürítéséhez.
Egy adott felhasználáshoz vízmennyiség vagy áramlás szükséges. De ez a felhasználás általában nem képes bármilyen víz befogadására. A víz alkalmasságát a felhasználás kielégítésére az e felhasználásra jellemző fizikai, kémiai vagy bakteriológiai kritériumok alapján értékelik. Egyes felhasználások nagyon érzékenyek a hozzájuk juttatott víz mennyiségének vagy minőségének változásaira. Követelményeik akkor jól ismertek. Ez a helyzet a kazánokban gőztermelésre szánt víz esetében (9.1. Táblázat). Más, kevésbé érzékeny felhasználások esetében a követelmények gyakran sokkal homályosabbak. Ez a hőerőművek hűtővízére vonatkozik, ezt a felhasználást különösen az alábbiakban vizsgáljuk meg.
A kazánvíz által teljesítendő feltételek,
a Société Degrémont (1972) jóvoltából
Munkahelyi nyomás
15 bárig
1. kazán típus
pH 25 o C-on max
TAC max fokban
Francia mini
Na 3 PO 4 minimum mg/l-ben
SiO 2 mg/l-ben max
TAC francia fokokban
Szabad NaOH (mg/l max
Összes só g/l-ben max
1 A: Füstcső kazán;
B: Vízcső kazán természetes cirkulációval;
C: Vízcső kazán mesterséges cirkulációval.
Figyelembe véve az elkülönített felhasználást (9.1. Ábra), a D igényt kielégíti a P kivonása a külső környezetből és a használat során már felhasznált víz újrafeldolgozása. A víz egy részét elfogyasztják. Ez a fogyasztás ritkán felel meg a vízmolekula eltűnésének (ez bizonyos elektrolízisek esetében azonban így van), de általában a termékbe beépített vízből, valamint az áramkörökből távozó vízből áll, leggyakrabban gőz formájában, a felhasználás folyamata során. A víz egy részét felhasználás után újrahasznosítják, egy másik részét a természetes környezetbe engedik.
Ábra. 9.1. Ipari vízhasználat vázlata.
Meghatározzuk az újrahasznosítási arányt arányként:
Ez a nulla, ha az illeték megegyezik a kereslettel, 1 felé hajlik, ha az illeték 0 felé hajlik.
A víz ipari felhasználása gyakran jelentősen módosítja annak fizikai-kémiai jellemzőit. A különböző iparágak szennyvizeinek általános jellemzése a 9.2. Táblázatban található. A szerves, ásványi vagy kalória-hulladékkal terhelt kibocsátások okozzák a vízi környezet krónikus szennyezését, amelyet nem szabad összetéveszteni az ipari létesítmények hibás működéséből, áramköri szünetekből vagy szállítási balesetekből származó véletlenszerű szennyezéssel. Sőt, még ha e kétféle szennyezésnek is közös, hogy kisebb-nagyobb mértékben megzavarják a vízi ökoszisztémákat, nem ugyanúgy teszik, és mindenekelőtt a leküzdésük módjai jelentősen eltérnek egymástól.
A különféle iparágakból származó szennyvíz jellemzői és a kibocsátott termékek jellege Degrémont (1972) és AFB Seine-Normandie (1976 b) szerint, Degrémont engedélyével, Agence de l'eau Seine-Normandie dokumentum
A szennyvíz és a szennyező anyagok jellemzői
Oldott és szuszpendált szerves anyagok, vér, fehérjék, zsírok magas koncentrációja.
Az oldott szerves anyagok és főleg fehérjék, laktózok és zsírok magas koncentrációja. Nagyon savas vagy nagyon lúgos vizek.
9.2. Táblázat (folytatás)
Sörfőzdék és lepárlók
Az oldott és szuszpendált szerves anyagok (cukrok és fehérjék) magas koncentrációja.
Nagy mennyiségű cukrot és erjesztett keményítőt tartalmazó oldott szerves anyag. Nitrogén anyag.
Felületkezelés
és az elektrometallurgia
Magas szárazanyag-tartalom (különösen szerves) és BOD. Erős savasság.
Rengeteg zsír, magas savtartalom és sótartalom, nagyon magas BOD.
Magas BOD és oldott szerves anyagok (keményítő és melléktermékek), magas kálium, nitrogén.
Agyagok, olvadékolajok és olajok mosási műveletekből és ércekből. Nagyon savas pH, nitrocsoportok, magas COD (színezékek gyártása és szerves szintézis). Magas kloridtartalom, magas BOD (gumi és szintetikus polimerek gyártása).
Magas lúgosság és szerves anyagok, mosószerek.
Oldószerek, színezékek, szulfidok, zsírok, redukáló vegyszerek jelenléte: nagyon magas BOD.
Lúgos vagy savas víz: esetleg növényvédő szerek.
Magas COD és BOD, bőséges szerves anyag, bőséges szuszpendáló anyag, lignin, szulfitok, rostok, alumínium-oxid, titán, higany-sók, szulfidok, fenolok, merkaptánok, lignin-származékok.
Cianidokkal és szulfidokkal nagyon megterhelhető vizek.
Zsírok és olajok
Savas vagy lúgos, krómozott, cianid, fluorozott, vas, réz és alumínium, felületaktív anyag, Cr, Cd, Cu, Pb stb.
Savak, fluorsav, vas-klorid, lebegő anyagok, Vas, nehézfémek, Higany.
Higany, fluorok, SO 2, szuszpendált szilárd anyagok.
9.2. Táblázat (folytatás)
Nukleáris energia és radioaktív anyagok
Finomítók, petrolkémia
Radioaktív elemek, meleg víz
Alifás és aromás szénhidrogének, szulfidok, szuszpendált szilárd anyagok, kevés BOD.