Очистка промышленных и бытовых стоков. Совместная очистка производственных и бытовых сточных вод. Очищение промышленных стоков с изменением их химического состава

Исторически сложившееся размещение производственных комплексов в районах жилой застройки населенных мест не оптимально. Системы водоснабжения и водоотведения в таких агломерациях также являются совместными для жилой и промышленной зоны. На крупных предприятиях, как правило, имеется собственная система водного хозяйства с полным технологическим циклом от забора воды до ее очистки, обезвреживания и утилизации твердой фазы.
Основные элементы системы водного хозяйства населенного пункта и ее взаимодействие с окружающей природной средой представлены на рис. 4.15.
Водозаборные сооружения забирают природную воду из поверхностного водоисточника. Насосная станция первого подъема по напорным трубопроводам подает ее на очистные сооружения. Здесь вода очищается до питьевого качества и из резервуаров насосной станцией второго подъема подается в населенный пункт, как правило, имеющий кольцевую водопроводную сеть. Вода используется на питьевые, хозяйственные нужды, полив улиц и насаждений, на предприятиях местной промышленности.

Рис. 4.15. Основные элементы водного хозяйства населенного пункта и их взаимосвязь с окружающей природной средой:
1 - водозаборные сооружения; 2 - насосная станция первого подъема; 3 - очистные сооружения; 4 - резервуары; 5 - насосная станция второго подъема; 6 - водопроводная сеть; 7 - канализационная сеть; 8 - канализационная насосная станция; 9 - механическая очистка; 10 - биологическая очистка; 11 - дезинфицирование вод; 12 - биологические пруды; 13 - сброс очищенной воды; 14 - дождевая сеть, артезианские скважины; 15 - очистные сооружения; 16 - промышленное предприятие; 17 - водооборотные циклы; 18 - охладители
Использованную воду (сточные воды) по закрытой канализационной сети отводят за пределы города и главной канализационной насосной станцией подают на городские очистные сооружения.
Здесь сточные воды проходят механическую и биологическую очистку, дезинфицируются и подаются на биологические пруды, где очищаются в естественных условиях. После прудов вода по своим качествам незначительно отличается от воды естественного водоема и может сбрасываться в реку, озеро и т. д.
Атмосферные воды, которые отводятся дождевой сетью, проходят очистку от взвешенных веществ и нефтепродуктов на сооружениях, также сбрасываются в биологические пруды или непосредственно в приемник вод (водоем).
Город может также снабжаться питьевой водой и из подземных источников - артезианских скважин.
Промышленное предприятие потребляет питьевую и техническую воду. Техническая вода чаще всего применяется в водооборотных циклах. Для охлаждения вода используется повторно после снижения температуры в охладителях.
Сточные воды от промпредприятий, содержащие специфические загрязнения, а также дождевые и талые воды с территорий промплощадок могут сбрасываться в систему во-доотведения населенного пункта и подвергаться биологической очистке совместно с городскими сточными водами после прохождения локальных очистных сооружений.
Системы водоснабжения промышленных предприятий в зависимости от водных и технологических процессов могут быть прямоточным, повторным (последовательным) и оборотным. В зависимости от технологического назначения вода в системе оборотного водообеспечения может быть подвергнута различной обработке. В системах оборотного водоснабжения безвозвратные потери воды (производство, испарение, выветривание, разбрызгивание, шлам, продувочный расход) компенсируют дополнительным, т. е. подпиточным, количеством свежей воды из источника.
Балансовые схемы расходования воды, сырья, загрязнений служат одним из исходных материалов при составлении экологических паспортов предприятия по ГОСТ 17.0.04-90 в разделе характеристики водопотребления, водоотведения и очистки вод, а также паспорта водного хозяйства населенных пунктов.
Совместные схемы водообеспечения и водоотведения промышленных предприятий и населенных мест разрабатываются при проектировании на основе технико-экономического сравнения вариантов с целью комплексного решения водохозяйственных проблем района, города или региона.
Очистка сточных вод обеспечивается путем внедрения следующих технических решений и мероприятий.
Механическая очистка - совершенствование гидродинамических режимов существующих отстойных сооружений; применение вместо отстойников сетчатых установок; предварительная обработка сточных вод перед осветлением коагулянтами; расширение применения технологических процессов очистки вод, использующих центробежные силы для разделения суспензии и эмульсий, взамен гравитационных; совершенствование существующих и разработка новых фильтровальных установок.
Химическая очистка - применение более активных коагулянтов; совершенствование гидродинамических и массо-обменных характеристик, обеспечивающих полноту гидролиза, смешения, реакции; повторное использование шлаков и осадков химической очистки вод; выделение и утилизация в основном или вторичном производстве продуктов реакции; организация рациональной системы водоотведения производственных сточных вод, обеспечивающей их взаимоочистку после объединения на локальных очистных сооружениях.
Физико-химическая очистка - расширение и совершенствование процессов гипер-, ультрафильтрации, экстракции, адсорбции, ионообмена, позволяющих выделять и возвращать в основное производство продукты, а очищенные воды после корректировки состава до нормативных величин использовать в оборотном водоснабжении; разработка и создание новых селективных типов сорбентов из сточных вод для вторичного использования, широкое использование жидких и твердых промышленных отходов в технологических процессах; развитие энергетически малоемких эффективных процессов, к числу которых можно отнести использование в очистке вод электроэнергии, получаемой из биолиза, а также гальванокоагуляцию; развитие передвижной сервисной сети обслуживания абонентов по регенерации сорбентов, электрохимическому выделению тяжелых металлов на катодах специальных установок, что позволит возвратить в технологию продукты, произвести с получением вторичного сырья регенерацию сорбентов и их же возвратить в цикл очистки вод; разработка методов предварительных физического и химического воздействий на очищаемые воды; физическая обработка (омагничивание, ультразвуковая, высокочастотная), приводящая к изменению физико-химических характеристик и, соответственно, к более глубокой степени выделения загрязнений из вод.
Биологическая очистка - применение метода предварительной анаэробной подготовки сточных вод; использование искусственных носителей биомассы; широкое применение биосорбционных методов; регулирование соотношения групп микроорганизмов; применение высшей водной растительности (эйхорния водная или водяной гиацинт, пистия, аир и проч.) в качестве самостоятельного фитореактора для очистки сточных вод сельскохозяйственных комплексов с получением биомассы и с использованием ее на корм скоту или в производстве биогаза; использование симбиотического альгобактериального сообщества (водоросли + бактерии) в очистке и доочистке сточных вод с искусственным освещением в темный период суток интенсивностью 120 лк/м. Продуцируемый бактериями при окислении органических веществ диоксид углерода усваивается водорослями, а выделяемый в результате фотосинтеза кислород используется микроорганизмами как акцептор электронов в метаболизме. При этом достигается глубокая очистка сточных вод и не требуется воздуходувок, компрессоров для биоокислителей.
В настоящее время наибольшую технологическую и экологическую сложность представляет не очистка сточных вод, а проблема обработки и утилизации их твердой фазы.
Количество образующейся твердой фазы на очистных сооружениях зависит от генезиса исходного состава и расхода сточных вод, метода их очистки и составляет в среднем 0,01-3% объема. Влажность твердой фазы колеблется от 85 (предприятия стройиндустрии) до 99,8% (активный ил).
Основные задачи обработки шламов и осадков сточных вод - обезвоживание, обеззараживание и утилизация.
В зависимости от зольности они могут быть трех типов:
преимущественно минеральные (зольность более 70%);
преимущественно органические (зольность менее 30%);
смешанные (зольность 30-70%).
В настоящее время имеется промышленный опыт возврата в основное производство шламов очистки сточных вод стекольных, оптико-механических, металлургических предприятий, заводов по выпуску строительных изделий, некоторых химических производств, а также в качестве добавок во вспомогательные производства - мясокомбинаты; молокозаводы (технические жиры, ланолин, жирозаменители); гидролизные заводы (белково-витаминные концентраты); цел-люлозно-картонно-бумажные комбинаты (производство дре-весно-волокнистых плит, картона, целлюлозы).
Утилизация шламов - это сложная многовариантная проблема, основным вопросом которой является предотвращение вторичного загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами. Наиболее распространенным способом утилизации шламов очистки сточных вод является складирование их на полигонах промышленных отходов (шламы обрабатывают цементом, битумом, стеклом или полимерными связующими). Имеется опыт утилизации шламов тяжелых металлов в производстве строительной керамики, кирпича, черепицы. Современные экологические подходы к формированию системы водоотведения гальванических производств учитывают цели утилизации.
При очистке сточных вод, в том числе и гальванических, надо увеличить единовременные затраты на полное разделение потоков, что в конечном итоге повысит эколо-гичность технологии. В странах с рыночной экономикой подобные подходы реализованы уже 12-15 лет назад.
Учитывая существующий опыт ряда стран, в перспективе следует ожидать появления очистных сооружений с улавливанием и обезвреживанием аэрозолей от аэрационных биоокислителей, а также размещения очистных сооружений в подземных выработках.

По материалам книги - "Безопасность жизнедеятельности" Под редакцией проф. Э. А. Арустамова.

Основные элементы системы водного хозяйства населенного пункта и ее взаимодействие с окружающей при одной средой представлены на рис, 21. Водозаборные сооружения забирают природную воду из поверхностного водоисточника. Насосная станция первою подъема по напорным трубопроводам подает ее на очистные сооружения. Здесь вода очищается до питьевого качества и из резервуаров насосной станцией второго подъема подается в населенный пункт, как правило, имеющий водопроводную сеть. Вода используется на пищевые, хозяйственные нужды, полив улиц и насаждений, предприятиях местной промышленности.

Использованную воду (сточные воды) по закрытой сети отводят за пределы города и главной нализационной насосной станцией подают на городские сооружения.

Здесь сточные воды проходят механическую и биологическую очистку, дезинфицируются и подаются на биологические пруды, где очищаются в естественных условиях прудов вода по своим качествам незначительно отчается от воды естественного водоема, может в реку, озеро и т. д.

Количество образующейся твердой фазы на очистных сооружениях зависит от генезиса исходного состава и расхода сточных вод, метода их очистки и составляет в среднем 0,01 - 3% объема. Влажность твердой фазы колеблется от 85 (предприятия стройиндустрии) до 99,8% (активный ил).

Основные задачи обработки шламов и осадков сточных вод - обезвоживание, обеззараживание и утилизация.

В зависимости от зольности они могут быть трех типов;

Преимущественно минеральные (зольность более 70%),

Преимущественно органические (зольность менее 30)

Смешанные (зольность 30 - 70%),

В настоящее время имеется промышленный опыт воз врата в основное производство шламов очистки сточных во стекольных, оптико-механических, металлургических пред приятий, заводов по выпуску строительных изделий, не которых химических производств, а также в качестве добавок во вспомогательные производства - мясокомбинат ты; молокозаводы (технические жиры, ланолин, жирозаменители); гидролизные заводы (белково-витаминные концентраты); целлюлозное картонно-бумажные комбинат (производство древесноволокнистых плит, картона, целлюлозы).

Утилизация шламов - это сложная многовариантно проблема, основным вопросом которой является предотвращение вторичного загрязнения окружающей среды металлами. Наиболее распространенным способ утилизации шламов очистки сточных вод является их на полигонах промышленных отходов (шла обрабатывают цементом, битумом, стеклом или связующими). Имеется опыт утилизации шламов металлов в производстве строительной кирпича, черепицы. Современные экологические формированию системы водоотведения гальванических учитывают цели цивилизации.

Очистка сточных вод - это разнообразные процессы по удалению загрязнений содержащихся в промышленных и бытовых сточных водах. Мероприятия по очистке обычно происходят либо в стационарных, либо мобильных очистных сооружениях и системах.

Очистка обычно происходит в несколько различных технологических этапов и включает в себя, как правило, обязательную механическую очистку (иногда многоступенчатую), биологическую и дезинфекцию.

Для улучшения качества очистки и параметров воды, перед дезинфекцией может быть применена физико-химическая стадия, включающая в себя несколько различных технологий (например, электрофлотация).

Механический этап предназначен для задержания нерастворимых примесей. Крупные загрязнения задерживаются решетками и ситами. Отбросы с решёток либо дробят и направляют для совместной переработки с осадками очистных сооружений, либо вывозят в места обработки твёрдых бытовых и промышленных отходов. Затем сточные воды проходят сквозь песколовки и жироловки. В первых задерживаются песок, бой стекла и т.д., вторые снимают с поверхности воды гидрофобные вещества (посредством флотации). Песок из песколовок можно использовать в дорожных работах.Механическая очистка воды удаляет до 60-70% загрязнений минерального происхождения, снижение биологического потребления кислорода составляет 20-30%.

Производится предварительная очистка поступающих на очистные сооружения сточных вод с целью подготовки их к биологической очистке. На механическом этапе происходит задержание нерастворимых примесей.

Сооружения для механической очистки сточных вод:

§ решётки (или УФС--устройство фильтрующее самоочищающееся) и сита;

§ песколовки;

§ первичные отстойники;

§ мембранные элементы;

§ септики.

Для задержания крупных загрязнений органического и минерального происхождения применяются решётки и для более полного выделения грубодисперсных примесей --сита. Максимальная ширина прозоров решётки составляет 16 мм. Отбросы с решёток либо дробят и направляют для совместной переработки с осадками очистных сооружений, либо вывозят в места обработки твёрдых бытовых и промышленных отходов.

Затем стоки проходят через песколовки, где происходит осаждение мелких частиц (песок, шлак, бой стекла т. п.) под действием силы тяжести, и жироловки, в которых происходит удаление с поверхности воды гидрофобных веществ путём флотации. Песок из песколовок обычно складируется или используется в дорожных работах.

В последнее время мембранная технология становится перспективным способом при очистке сточных вод. Очистка сточных вод с использованием прогрессивной мембранной технологии применяется в комплексе с традиционными способами, для более глубокой очистки стоков и возврат их в производственный цикл.

Очищенные таким образом сточные воды переходят на первичные отстойники для выделения взвешенных веществ. Снижение БПК составляет 20-40 %.

В результате механической очистки удаляется до 60-70 % минеральных загрязнений, а БПК5 снижается на 30 %. Кроме того, механическая стадия очистки важна для создания равномерного движения сточных вод (усреднения) и позволяет избежать колебаний объёма стоков на биологическом этапе.

Такой метод очистки сточных вод позволяет произвести очистку до 75%, но, так как выделяются исключительно нерастворимые примеси, механический метод не очищает от органических соединений, растворённых в воде.

Этот метод является одним из наиболее примитивных, поэтому усложняющиеся требования к чистоте вод потребовали дальнейшего развития технологий очистки.

Этап биологической очистки предполагает уменьшение органической составляющей сточных вод при помощи аэробных или анаэробных микроорганизмов.

С технической точки зрения различают несколько вариантов биологической очистки. На данный момент самыми распространенными являются активный ил (аэротенки), биофильтры и метантенки (анаэробное брожение).

В первичных отстойниках на этом этапе осаждается взвешенная органика. На следующей стадии происходит избавление от активного ила.

Биологическая очистка предполагает деградацию органической составляющей сточных вод микроорганизмами (бактериями и простейшими).

На данном этапе происходит минерализация сточных вод, удаление органического азота и фосфора, главной целью является снижение БПК5.

Первичные отстойники, куда на этом этапе попадает вода, предназначены для осаждения взвешенной органики. Это железобетонные резервуары глубиной пять метров и диаметром 40 и 54 метра. В их центры снизу подаются стоки, осадок собирается в центральный приямок проходящими по всей плоскости дна скребками, а специальный поплавок сверху сгоняет все более легкие, чем вода, загрязнения, в бункер.

Также в биологической очистке, после первичных отстойников, существует вторая линия радиальных отстойников. Это илососы. Они предназначены для удаления активного ила со дна вторичных отстойников очистных сооружений промышленных и хозяйственных стоков.

Этот метод большинство специалистов называют самым эффективным способом очистки воды. Его особенность заключается в использовании особых бактерий, которые влияют на минерализацию загрязнений. Под воздействием этих бактерий все загрязнения распадаются на отдельные компоненты, которые совершенно безвредны для здоровья человека.

Данный метод является надёжной защитой от загнивания воды, который в то же время и максимально безопасен в экологическом плане.

Существует несколько разновидностей биологических устройств, созданных для очистки водоёмов. К ним относятся биофильтры, биологические пруды и аэротенки.

· Биофильтры работают следующим образом: сточные воды пропускают через слой крупнозернистого материала, покрытого тонкой плёнкой, состоящей из бактерий. Именно эта плёнка является источником процессов биологического окисления.

· Биологические пруды используют для очистки воды все живые организмов, обитающие в водоёме.

· Аэротенки представляют собой резервуары огромных размеров, сделанные из железобетона. Бактерии и микроскопические животные активно развиваются в аэротенках, где для них создана подходящая среда: органические вещества сточных вод и избыток поступающего в аэротенки кислорода. Эти бактерии, развиваясь, выделяют ферменты, способные минерализовать органические загрязнения. Ил, состоящий из бактерий, быстро оседает и отделяется от очищенной воды.

Перед тем, как применять биологический метод, нередко рекомендуют применять механическую, а затем и химическую очистку для того, чтобы удалить болезнетворные микробы и бактерии.

Часто в этих целях воду очищают жидким хлором или хлорной известью. Можно использовать и другие приемы для дезинфекции, например озонирование, ультразвук и т.д.

Биологический метод очистки наиболее распространён при очистке коммунально-бытовых стоков. Кроме того, он нередко применяется для утилизации отходов предприятий нефтеперерабатывающей и целлюлозно-бумажной промышленности, так как является наиболее эффективным в этой области и для этого рода загрязнений.

При физико-химической очистке, для улучшения параметров могут быть применены различные химические методы, например, дополнительная седиментация фосфора солями Fe и Al, хлорирование, озонирование, а также физико-химические методы, такие как электрофлотация.

Этот метод заключается в совокупном применении ультразвука и озона. Такой метод позволяет удалять из воды тонкодисперсные и растворённые неорганические примеси, разрушать плохо окисляемые и органические вещества.

Наиболее распространённый вариант такого метода - электролиз. Задача электролиза состоит в разрушении органических веществ в сточных водах. Он же позволяет извлекать из воды и неорганические вещества - различные металлы, кислоты и т.д. Такой способ очистки наиболее эффективен на медных и свинцовых предприятиях, в лакокрасочной промышленности. Очистка с помощью электролиза осуществляется при помощи специальных приборов - электролизеров.

Кроме того, существуют и другие физико-химические методы очистки - коагуляция, окисление, экстракция, сорбция и т. д. Каждый конкретный метод требует тщательного изучения ситуации и определенного выбора в пользу максимально эффективного, но при этом наиболее безвредного способа очистки.

Этот способ очистки особенно привлекателен тем, что обладает обеззараживающим свойством. Такие свойства объясняются конструктивными особенностями очистной системы, в которой применяются озон и ультразвук.

Сущность химического метода состоит в применении различных реагентов, вступающих в химические реакции с загрязнителями и превращающих их в нерастворимые осадки.

Благодаря химической очистке количество нерастворимых примесей в воде уменьшается на 95%, однако растворимых - только на 25%.

Существенным недостатком этого метода является высокая стоимость химических реагентов, что делает его малодоступным для широкого круга лиц. Поэтому химический метод чаще всего используется предпринимателями, чей бизнес связан с производством или крупными заводами и организациями, наносящими большой урон окружающей среде и потому берущими на себя ответственность за её сохранность. Такой метод чаще всего применяется в промышленности и производстве.

Химические методы обработки сточных вод основаны на применение химических реакций. В результате которых загрязнения превращаются в соединения безопаснее для потребителя или легко выделяются в виде осадков. В особую группу химических методов следует выделить хлорирование и озонирование сточных вод, содержащих органические примеси, а также цианиды и другие пахнущие не органические вещества. Хлорирование и озонирование наиболее часто применяют для доочистки и обезвреживания питьевой воды на городских водопроводных станция.

1. осаждение

2. окисление-востановление

При термической очистке сжигают жидки отходы нефтепродуктов и других горючих веществ в печах и горелках.

1. огневое концентрирование

2. огневое обезвреживание

Дезинфекция сточных вод

Для окончательного обеззараживания сточных вод предназначенных для сброса на рельеф местности или в водоем применяют установки ультрафиолетового облучения.

Для обеззараживания биологически очищенных сточных вод, наряду с ультрафиолетовым облучением, которое используется, как правило, на очистных сооружениях крупных городов, применяется также обработка хлором в течение 30 минут.

Хлор уже давно используется в качестве основного обеззараживающего реагента практически на всех очистных городов в России. Поскольку хлор довольно токсичен и представляет опасность очистные предприятия многих городов России уже активно рассматривают другие реагенты для обеззараживания сточных вод такие как гипохлорит, дезавид и озонирование.

Комбинированный метод.

Суть комбинированного метода очистки сточных вод состоит в одновременном использовании двух или более методов очистки для достижения наилучшего результата.

Выбор методов очистки и порядка их использования зависит от конкретных особенностей водоёма и степени загрязнения воды.

Как правило, в первую очередь используется механическая очистка, удаляющая основную массу нерастворимых неорганических загрязнений.

Вторым этапом становится биологическая очистка.

В качестве последующей дезинфекции используются методы физико-химической очистки, такие как ультразвук, озонирование, электролиз.

очистка сточный вода

Состояние окружающей среди во многом зависит от качества очистки промышленных стоков. С каждым годом положение дел только ухудшается, поэтому задача разработки более современных и эффективных систем водоочистки предприятий стоит особенно остро. Они могут работать по единой схеме – например, руководство организации подписывает договор с коммунальными службами о сливе стоков в централизованную канализацию в том виде, в котором они есть, или после предочистки.

Нормы состава промышленных стоков для слива в канализацию и очистка промышленных сточных вод

Промышленные стоки содержат различные агрессивные вещества, разрушающие очистные городские станции и канализационный трубопровод. При попадании в водоем они оказывают отрицательное влияние и на состав воды, и на живые организмы в нем. Поэтому перед очисткой нужно проверить максимально допустимые концентрации биологических, химических веществ и принять меры. Требования к стокам в обязательном порядке учитывают при проектировании реконструкции, монтажа промышленных учреждений. Заводы должны работать на технологиях с минимальным количеством отходов либо вообще без них, а воду после очистки следует использовать повторно – это поможет сохранить ресурсы нашей планеты и защитить экологию от негативных воздействий извне.

Основные требования, предъявляемые к отводимым в центральную канализацию сточным водам:

БПК – не более максимально допустимого значения, указанного в проектной документации к очистной станции;
стоки не должны становиться причиной сбоев либо остановки в работе канализации, очистных сооружений;
сточные воды температуру более 40 градусов и рН свыше 6,5-9,0 иметь не должны;
наличие песка, стружки, абразивных частиц в стоках недопустимо (они являются главной причиной образования осадках в канализационных узлах);
в стоках не должны присутствовать примеси, которые засоряют решетки и трубы;
отсутствие агрессивных компонентов, вызывающих разрушение труб и прочих очистных элементов – 100%;
взрывоопасных компонентов в составе сточных вод быть не должно – как и биоразлагающихся, вирусных, токсичных, бактериальных и радиоактивных примесей.

В тех ситуациях, когда сбрасываемые стоки указанным параметрам не соответствуют, проводится их предочистка.

Виды загрязнений промышленных сточных вод

В ходе очистки из стоков должны удаляться все негативные для среды вещества. Основные виды примесей:

грубодисперсные взвешенные частицы – для их устранения используются такие способы как просеивание, отстаивание и фильтрация;
грубодисперсные эмульгированные вещества – сепарация, фильтрация и флотация;
микрочастицы – сначала проводится фильтрация, затаем коагуляция, флокуляция инапорная флотация;
стабильные эмульсии – их удаляют с помощью тонкослойной седиментации, напорной флотации, электрофлотации;
коллоидные частицы – требуется микрофильтрация и электрофлотация;
масла – проводится сепарация, флотация, а затем электрофлотация;
фенолы – биооочистка, озонирование, сорбция с применением активированного угля, флотация, коагуляция;
органика – биологическая очистка, озонирование и финальная сорбция активированным углем;
тяжелые металлы – сначала проводится электрофлотация, затем отстаивание, электрокоагуляция, электродиализ, ультрафильтрация и ионный обмен;
цианиды – для их удаления используется химическое окисление, электрофлотацияи электрохимическое окисление;
четырехвалентный хром – сначала проводится химическое восстановление воды, затем электрофлотация и электрокоагуляция;
трехвалентный хром – электрофлотация, ионообмен, осаждение и фильтрация;
сульфаты – их удаляют путем отстаивания с реагентами и дальнейшей фильтрацией, завершающим этапом очистки является обратный осмос;
хлориды – обратный осмос, выпаривание в вакуумной среде, электродиализ;
соли – нанофильтрация, обратноосмотическая обработка, электродиализ, вакуумвыпаривание;
ПАВ – сорбция активированным углем, озонирование, флотация, ультрофильтрация.

Все загрязнения стоков делятся на химические, механические, тепловые, биологические и радиоактивные. В каждой отрасли промышленности состав стоков будет разным. Неорганика, в том числе токсичная, обычно присутствует в водах азотных, сульфатных, содовых предприятий, которые работают с кислотами, рудами, щелочами, тяжелыми металлами. Органика чаще всего встречается в , заводов органического синтеза, пр. Третий загрязнений – смесь органики и неорганики – образуется в стоках в результате гальванической обработки.

Классификация промышленных сточных вод

Поскольку разные предприятия используют в работе те или иные вредные вещества, то и характер загрязнений стоков будет разным. Условно по видам загрязнений промышленные сточные воды делятся на 5 групп:

Первая – содержит примеси взвешенных частиц, механические включения (в том числе гидроксиды металлов).
Вторая – в ее состав входят нефтесодержащие примеси, масляные эмульсии.
Третья – примеси летучих веществ.
Четвертая – моющие растворы.
Пятая – органика и неорганика, примеси имеют выраженные токсические свойства (это ионы металлов, соединения хрома, цианиды).

Методы очистки промышленных стоков. Как производят очистку сточных вод промышленных предприятий

Для удаления загрязнений из промышленных стоков используются разные методы. Выбор способа очистки зависит от исходного состава вод и требуемого их качества после очистки. Если загрязнителей несколько, применяются комбинированные методики. Основные способы удаления примесей:

– процеживание, отстаивание, фильтрация.
Химические – нейтрализация, флокуляция, нейтрализация.
Физико-химические – и отдувка.

Наиболее популярным способом очистки является отстаивание, но у него есть свои недостатки – например, высокая продолжительность процесса удаления примесей и сравнительно невысокий процент удаления вредных веществ (50-70% уже считаются хорошим показателем). Флотация – более эффективное, но в то же время дорогое решение. Эффективность очистки данным способом при соблюдении технологии может достигать 98%.

Реагентная обработка существенно увеличивает показатели очистки – до 100% от механических примесей и до 99.5% от эмульсий, нефтепродуктов. Минус способа – дороговизна и сложность обслуживания очистной станции. Безреагентная коагуляция используется для удаления металлов и их оксидов.

Отдувка либо десорбция – главные способы борьбы с растворенными газами и ПАВами. Для удаления моющих веществ из воды применяются комбинированные методики – это может быть ионный обмен, экстракция, коагуляция, адсорбция, деструктивное разрушение, пенная сепарация и/или химическое осаждение. Оптимальная комбинация подбирается с учетом состава исходных стоков и требований к ним.

Сточные воды травильных линий и подвергают реагентной обработке, которая способна понижать щелочность или кислотность, осаждать и коагулировать соля тяжелых металлов. В зависимости от мощностей производства разбавленные и концентрированные растворы или смешивают, а потом нейтрализуют, осветляют, или нейтрализуют (раздельно) и осветляют растворы в разных концентрациях.

Очищение промышленных стоков с изменением их химического состава

Химический и физический состав стоков определяет набор методика на каждом этапе водоподготовки. Некоторые стадии в случае отсутствия тех или иных загрязнений можно исключить. Очищение промышленных стоков с изменением их химического состава предполагает:

очистку, сопровождающуюся образованием труднорастворимых электролитов;
очистку, сопровождающуюся образованием комплексных либо малодиссоциированных соединений;
очистку в процессе распада и синтеза;
очистку термолизом;
очистку в окислительно-восстановительных, электрохимических процессах.

Применение биологических способов для очистки стоков промышленных предприятий

При решении вопроса о целесообразности применения сточных вод предприятий необходимо принимать во внимание такой момент как наличие в сточных водах загрязняющих веществ, располагающих к биохимической деструкции. Также на эффективность очистки влияют следующие факторы – наличие токсических веществ, уровень питания биомассы, структура примесей, биогенные элементы, активная реакция среды, повышенная минерализация. То есть биоочистка применяется только для тех стоков, которые соответствуют довольно строгим критериям.

В каком случае промышленные стоки можно отводить в общую систему городской канализации беспрепятственно

Сточные воды промышленных предприятий практически всегда содержат различные примеси, негативным образом влияющие на работоспособность канализационной сети, городских очистных сооружений населенного пункта, водоемы (если сбрасываются в них). Поэтому до начала очистки осуществляется контроль за содержанием предельно допустимой концентрации вредных примесей. На предприятиях нужно применять технологии безотходного и малоотходного типов, системы оборотного и повторного водоснабжения.

Требования к промышленным стокам для сброса в центральную канализацию

При планировании сброса стоков в канализационную сеть нужно убедиться, что они соответствуют установленным стандартам, а именно:

БПК20 не превышает указанный в проекте сооружения показатель;
перебои в работе сети канализации и очистных сооружений сточные воды вызывать не будут;
температура стоков не превышает 40 градусов, а рН находится в диапазоне 6.5-9;
примесей, которые могут привести к засору труб, колодцев и решеток в канализации нет, как и веществ, способных вызывать разрушение трубопроводов.

Также в стоках не должно быть горючих, взрывоопасных газов, примесей, веществ, не подверженных биологическому разложению, токсичных загрязнителей, ПАВов. ХПК стоков должен быть выше БПК5, но не больше, чем в 2.5 раза.

Процесс урбанизации и в частности расширение коммунальных хозяйств усложняет задачи обслуживающих городских организаций. Борьба со сточными загрязнениями в этом отношении является особенно важной, поскольку отходы потребления бытовых жидкостей оказывают непосредственное влияние на гидрологическую систему местности. В связи с этим разрабатываются и более эффективные средства минимизации негативных процессов воздействия на окружающую среду. Сегодня очистка стоков организуется с учетом нескольких факторов устранения вредных микроорганизмов. Основным способом водоочистки по-прежнему является обустройство механических фильтрующих станций, но все чаще появляются и комплексные установки, которые выполняют и высококачественную биологическую водоподготовку.

Особенности современной очистки сточных вод

Инженерное оборудование развивается по общим направлениям, которые ориентируются на повышение эргономичности и надежности. Поэтому современная канализационных стоков отличается многофункциональностью, эффективностью и удобством в управлении. И промышленные, и бытовые системы фильтрации стоков оснащаются панелями контроля с широким спектром настроек.

Кроме этого, разработчики проектов канализационных и септических систем стремятся максимально рационализировать коммуникационные сети, оптимизируя и энергоресурсы. Иными словами, очистка стоков в некоторых узлах может соединяться и с комплексными системами управления инжинирингом дома или предприятия. И это не говоря о повышении основных эксплуатационных возможностей очистительного оборудования, что достигается за счет использования высокотехнологичных

Механическая очистка

Весь процесс очистки делится на несколько этапов, которые имеют существенные технологические отличия. Этап механической фильтрации является первичным и в то же время многоэтапным. Простейший механизм такой очистки можно наблюдать на улицах в виде металлических, бетонных или пластиковых решеток, которые задерживают мусор, листву, камни и другие крупные элементы. В дальнейшем стоки могут направляться через канализационный канал в специальные центрифуги и гидроциклоны. Также для задержания микроскопических частиц применяется специальный процеживатель - в сущности, это фильтрационная станция очистки. Сток благодаря такому оборудованию может очищаться от элементов величиной до 0,25 мм. В совокупности этапы очистки к этому моменту позволяют устранять порядка 80% инородных тел в сточной жидкости.

Биологическая очистка

Средства такого рода очистки обычно используются как продолжение механической фильтрации. Можно сказать, базовая очистка процеживателями подготавливает жидкость для более глубокой переработки биологическими станциями. При этом оба метода работают по разным принципам. То есть неправильно считать, что механическая фильтрация задерживает большие частицы, а биологические установки - маленькие. Второй вариант основной акцент делает на экологическом обезвреживании воды, которая не наносит химического вреда в процессе содержания и после выпуска ее в водоемы. На сегодняшний день биологическая очистка стоков главной целью ставит устранение органики или ее переработку. В результате состав жидкой среды сохраняет лишь растворенные нитраты и кислород. На практике такую очистку реализуют двумя способами - естественным или искусственным. В первом случае сточная вода рассеивается на и в Искусственная же очистка выполняется в специальных аэротанках, которые выпускают экологически безопасную воду в водоемы.

Химические и термические способы очистки

С точки зрения ликвидации негативных процессов разложения в сточной среде одним из наиболее эффективных способов является химреагентный. Как правило, эта группа методов базируется на окислительно-восстановительных реакциях, которые в сущности отменяют одни реакции, заменяя их другими, экологически менее опасными. Но самым действенным методом борьбы с загрязнениями в сточных водах является термическое воздействие. Осуществляется данный метод с помощью печных установок и горелок, в которых происходит пережигание жидкости. Практикуется и очистка стоков огневым методом без применения печных сооружений. Технологически этот способ предполагает распыление жидкости, находящейся в мелкодисперсном состоянии, в специальный факел, формируемый при сжигании газообразного топлива. В итоге происходит испарение воды, при котором устраняются и вредные соединения.

Утилизация осадка

Новые технологии, благодаря которым обеспечивается полная ликвидация продуктов разложения, пока используются не на всех очистных сооружениях. Более того, не всегда такой принцип оправдывает себя экономически. Поэтому все еще распространены традиционные каналы очистки, работа которых оставляет осадки. Новые же технологии в таких процессах переработки проявляют себя на финальном этапе утилизации остатков. В частности, используются метантенки. Это массивные железобетонные баки, в которых путем брожения формируется биогаз. В итоге образуется метановое топливо, которое в дальнейшем может применяться в котельных вместо традиционного горючего. Также комплексная очистка стоков с ликвидацией осадка предусматривает использование методов механического обезвоживания с применением специальных аппаратов - центрифуг, ленточных или камерных прессовочных установок. В дальнейшем продукты такой переработки в зависимости от химического состава могут использоваться в сельском хозяйстве как удобрение.

Заключение

На данном этапе развития канализационных систем многие производители решают проблему полного перехода на один из методов очистки. Связано это с тем, что техническая организация нескольких этапов переработки загрязненной жидкости дорого обходится и требует подключения больших ресурсов в процессе обслуживания. В качестве альтернативы рассматривается биологическая станция очистки стоков, в которой также предусматриваются функции механической переработки, но только как вспомогательные этапы. Впрочем, и этот вариант нельзя назвать универсальным, поскольку биологические аэротанки проигрывают по эффективности устранения вредных частиц той же термической очистке. Поэтому все еще целесообразно подходить к решению проблемы очистки сточных вод посредством разработки проектов, учитывающих индивидуальных условия и требования работы очистного оборудования.