Отпадъчни води от промишлени предприятия и методи за тяхното регулиране

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-02 13:50

Природата е непрекъснато развиващ се, мъдър, уникален, самолекуващ се организъм. За такова възстановяване обаче трябва да мине известно време. В условията на постоянно антропогенно нападение природата не разполага с достатъчно сили и ресурси, за да се възстанови. Поради това възникват глобални екологични проблеми. Едно от тях е замърсяването на океаните и в резултат на това липсата на чиста питейна вода в много региони на света. Поради замърсяването на водните обекти страдат и техните жители. Тази статия ще се фокусира върху отпадните води от промишлени предприятия, методите за тяхното нормиране и пречистване.

Екологични проблеми на големите градове

Трудно е да си представим град, който не оказва влияние върху природната среда. Първото и основно нещотова, което трябва да се направи, за да се създаде селище, е отчуждаването на голяма територия и превръщането й от гора или поле в стоманобетонна джунгла. Не свършва дотук. Човешките отпадни продукти замърсяват природата и често причиняват непоправими щети на животинския и растителния свят.

Сред основните екологични проблеми на индустриалните градове са:

• замърсяване на реки, морета и езера поради заустване на промишлени отпадъчни води, съдържащи токсични замърсители;
• замърсяване на въздуха от промишлени емисии;
• замърсяване на почвата, водата и въздуха (миризма) с опасни промишлени отпадъци;
• унищожаване на зелени площи и техните обитатели;
• липса на чиста питейна вода;
• климатичните промени и разрушаването на озоновия слой.

Всички тези процеси протичат под влиянието на антропогенния фактор и затова в силата на човека е да промени ситуацията към по-добро. Отпадъчните води от промишлени предприятия и тяхното пречистване трябва да станат приоритет за вътрешната политика на градовете и подкрепата на предприятията, занимаващи се с този вид дейност.

Видове отпадъчни води

В този случай класификацията се основава на химичния състав, за да се изберат методи за изхвърляне. Промишлените отпадъчни води са разделени на три вида:

• битови отпадъци;
• индустриални отпадъци;
• повърхностен и инфилтрационен отток.

За всеки типзаустванията обикновено се осигуряват за собствената им канализационна система, въпреки че понякога в някои градове те все още смесват всичко заедно. Това само изостря проблема с последващото почистване.

Домакински отпадъчни води

Този тип заустване е характерно за всяка сграда и конструкция, оборудвана с баня, и следователно съставът на такива изхвърляния, като правило, винаги е един и същ. Битовите отпадъчни води се характеризират с високо съдържание на органични вещества, наличие на азот, фосфор и груби примеси. Почистването на този вид замърсяване, като правило, е биологично и не създава затруднения, високи разходи за енергия и следователно се извършва от комуналните системи.

Съставът на отпадъчните води от промишлени предприятия от този тип се различава само по това, че работниците могат да изливат течности в тоалетната и мивката, които не могат да се източват там. Това е много често срещано в лаборатории, химически заводи, галванични заводи, фармацевтични заводи.

Повърхностни отпадъчни води

Всички валежи, които падат в градовете през системата за дъждовна канализация, влизат в резервоари за съхранение и след това в пречиствателни съоръжения. Този вид отпадни води всъщност се замърсяват само с суспендирани твърди вещества и нефтопродукти и затова всички градски дъждовни канали се почистват на принципа на утаяване и отстраняване на нефтопродукти.

Важно е да се разбере, че тези емисии от покрива, асфалтовата настилка се събират и дори оттокът от почвата и тревата се взема предвид. Основната разлика между отпадъчните води от промишлени предприятия от този типв това, че при недобросъвестно почистване на газ и разливи (аварии), те могат да бъдат замърсени със специфични вещества, характерни за този вид производство. Следователно този тип изхвърляне също трябва да бъде предварително почистен.

Промишлени отпадъчни води

Няма напълно безотпадни технологии. Дори и най-малкото предприятие, което използва вода в производствения си процес, генерира отпадъчни води. Естеството на замърсяването на такива зауствания варира в зависимост от растителната промишленост.

• Промишлеността за целулоза и хартия се характеризира с много замърсени отпадъчни води. Следователно почистването в този случай трябва да бъде многоетапно и висококачествено. Основните замърсители са фибри, селен, хлор, терпентин, SO_2.
• Автотранспортните предприятия генерират отпадни води по време на миене, боядисване, ремонт и поради това те са силно замърсени с нефтопродукти, феноли, суспендирани твърди вещества.
• Рафинериите използват системи за рециклиране на вода. Отпадъчните води на някои промишлени предприятия съдържат соли за твърдост, нефтопродукти, сулфати, суспендирани твърди вещества, хлориди.
• Птицефермите и месопреработвателните предприятия генерират зауствания, които замърсяват водните басейни и канализационните системи с азот, фосфор, калий, вируси и бактерии.

Както се вижда от списъка, пречистването на отпадъчните води на промишлените предприятия зависи стриктно от обхвата на инсталацията и състава на замърсителите.

Система за регулиране на околната среда

Доза да се избегнат аварии и негативни последици, е необходимо да се упражнява контрол върху всяка индустрия. С цел опазване на околната среда пречистването на отпадъчни води от промишлени предприятия и методите за тяхното регулиране са определени в екологичното законодателство на Руската федерация. Тя се основава на принципите за рационално използване на природните ресурси, на правото на всеки човек на здравословна околна среда и на принципа на устойчиво развитие.

Основа за регулиране на околната среда е концепцията за максимално допустима концентрация (MPC), както и максимално допустими емисии (MPE) и изхвърляния (MPD). Тази наредба дава възможност да се определят максимални стойности за замърсители, които могат да се изхвърлят във воден обект или канализационна система. В същото време е важно да се разбере, че ПДК за заустване в резервоар ще бъде много по-строга от ПДК за заустване в градска канализация, тъй като в последния случай отпадъчните води първо ще се натрупват и пречистват в общински пречиствателни станции, а след това влезте само в резервоара.

Правното регулиране в областта на опазването на водните ресурси се основава на Федералния закон 416-FZ „За водоснабдяването и канализацията“от 29 ноември 2011 г., подзаконовите нормативни актове и GOST, SP, SanPiNs. Последният изброява допустимите концентрации и дава конкретни препоръки.

SanPiN за ПДК на отпадъчни води от промишлени предприятия на Руската федерация установява стандарти за качествения състав на отпадъчните води за заустване във водни обекти и изисквания за санитарна защита на отпадъчните води. Този документ има практически характер и следователнов него се нормализират примеси, цвят, температура, pH, минерализация, БПК5, инфекциозни агенти. Санитарни правила и норми 2.1.5.980-00 "Водоснабдяване на населени места, санитарна защита на водните обекти. Хигиенни изисквания за опазване на повърхностните води" са приети на 01.01.2001 г. Те се основават на принципите за опазване на ресурсите, тоест не позволяват зауствания, ако е възможно повторно използване на водата с предварително пречистване.

Ако говорим за специфични ПДК за замърсители, тогава SanPiN за отпадъчни води от промишлени предприятия не е валиден тук. За такива случаи се прилага Постановление на Правителството № 644 от 29 юли 2013 г., което определя основните принципи за използване на канализационните системи. Документът разработи списък на веществата, забранени за заустване, както и ПДК за отпадъчни води от промишлени предприятия за заустване в канализацията. Ако говорим за общи сплави и битови канализационни системи, тогава концентрацията на някои замърсители не трябва да надвишава следните марки (mg/dm3):

• суспендирани твърди вещества ≦ 300;
• сулфиди ≦ 1, 5;
• сулфати ≦ 1000;
• хлориди ≦ 1000;
• общ фосфор ≦ 12;
• общ азот ≦ 50;
• нефтопродукти ≦ 10;
• хлорамини и хлор ≦ 5;
• феноли (общо) ≦ 5;
• желязо и алуминий ≦ 5;
• цинк, мед, манган ≦ 1;
• шестовалентен хром ≦ 0,05;
• олово, никел ≦ 0,25;
• кадмий ≦ 0,015;
• арсен ≦ 0,05;
• живак ≦ 0, 005;
• STS (нейонен, анионен) ≦10;
• VOC ≦ 20;
• мазнини ≦ 50.

В този случай температурата на отпадъчните води не трябва да надвишава +40°С. Когато става въпрос за зауствания в системи за дъждовна канализация, ПДК за някои вещества стават значително по-строги:

• сулфати ≦ 500;
• нефтопродукти ≦ 8.

Методи за почистване

Инженерството и технологиите за отпадъчни води са доста широка и непрекъснато развиваща се дисциплина. Основата на всички методи за почистване е отделянето и отделянето на замърсители в твърда фаза и образуването на чиста вода. Има следните начини да направите това:

• защита;
• механична филтрация;
• физични и химически (флотация, флокулация, коагулация, обработка с реагент);
• сорбция;
• обратна осмоза и ултрафилтрация;
• дезинфекция (UV, озониране, хлориране).

Важно е да се разбере, че всички тези методи не се използват поотделно, а в комбинация. Класическата технологична схема включва утаяване, механична филтрация, физико-химичен метод, сорбция и дезинфекция. Всеки от тях ще бъде описан накратко по-долу.

Уреждане

Основно важен и първи етап от пречистването на промишлени отпадъчни води е утаяване (избистряне). На този етап се използва оборудване, наречено утаителни резервоари. Представляват стоманобетон (понякога от фибростъкло) резервоар, с лек наклон на дъното към ямата. На този етап водатабуквално се утаява (престоява в резервоара) поне 3 дни. През това време се отделят всички неразтворени примеси: тежките суспендирани твърди частици се утаяват на дъното и се плъзгат в ямата, докато нефтените продукти изплуват нагоре и се отстраняват със специално устройство (скимер) или механичен скрепер.

Този етап на почистване е наистина най-важният, тъй като цялото допълнително оборудване няма да може да работи, ако в него попаднат груби примеси (пясък, ръжда) и се задържат в резервоара.

Физико-химични методи

Технологиите за пречистване на отпадъчни води на промишлените предприятия винаги предвиждат основния преработващ модул, който разделя разтворените във водата вещества и ги превръща в неразтворима форма. Обикновено се използва като физико-химичен метод за пречистване на отпадъчни води. Това се прави във флотатори и коагулатори.

Scatters

За изолиране на неразтворими вещества в тези агрегати се използват въздушни мехурчета. Поплавъците са съдове, в които се натрупва вода, а смес от вода и въздух се подава отдолу със специално устройство за бълбукане. Въздушните мехурчета улавят замърсители поради тяхната лепкавост и ги пренасят до върха, образувайки пяна, наречена флотационна утайка. Очевидно този метод е подходящ за леки разтворени примеси. Тук могат да се добавят и коагуланти, които увеличават частиците на замърсителите, ако са много малки. Дозата на реагентите е избрана оптимално,така че да не унищожават въздушния мехур.

Коагулатори

За изолиране на неразтворими вещества, тези агрегати използват принципите на адхезия и коагулация, тоест адхезия и загрубяване на примесите. Коагулаторът (или електрокоагулаторът) е контейнер с коалесцентни прегради, в който се подава коагулант-флокулант, за да се нагрубят примесите. Тежките частици от замърсители в крайна сметка се утаяват в конусното дъно и се отстраняват. Реагентите не се добавят към електрокоагулатора, тяхното действие се заменя с алуминиеви или железни електроди.

Тези методи осигуряват максимален почистващ ефект и се използват в почти всички пречиствателни станции за отпадъчни води.

Филтриране

Този метод на почистване се използва за улавяне на остатъчни примеси във водата. Филтрацията е условно разделена на два вида: механична и сорбционна.

Механичният филтър е контейнер, пълен с чакъл или филтърна кърпа. В този случай има механично почистване на замърсители и тяхното задържане в порите на материала. По това време водата тече през порите и се пречиства.

Сорбционният филтър е пълен с активен въглен, силикагел, шунгит и всеки друг сорбент, който изглежда абсорбира замърсявания. Това зареждане или се сменя напълно, или се измива и се използва отново.

Обеззаразяване

Този метод на почистване е инсталиран в края на всяка блок-схема. Дезинфекцията се извършва с помощта на ултравиолетови лампи,хипохлорит или озон. Този тип третиране е необходимо за отстраняване на остатъчни вируси и бактерии в промишлени отпадъчни води.

Почистване "в началото на тръбата"

Основният принцип на екологията е превенцията и казва, че ако замърсяването може да бъде предотвратено, може да се предотврати авария и ресурсът се използва повторно, тогава природоползвателят е длъжен да направи това. Почистването "в началото на тръбата" по отношение на отпадъчните води включва следния набор от мерки:

• циркулационни и затворени водоснабдителни системи с повторно използване на вода за битови нужди;
• компилиране на водния баланс и водния отпечатък, показващ специфичното водно заустване, за да ги намали възможно най-много;
• изучаване на най-добри практики за пречистване на отпадъчни води;
• подобряване на промишленото оборудване за намаляване на консумацията на вода.

Днес проблемът с осигуряването на населението с чиста вода е един от приоритетите в политиката на много страни. Водата е източник на живот.