Очистка сточных вод промышленных предприятий

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 стоках нефтяной промышленности, 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:

1. Первая – содержит примеси взвешенных частиц, механические включения (в том числе гидроксиды металлов).
2. Вторая – в ее состав входят нефтесодержащие примеси, масляные эмульсии.
3. Третья – примеси летучих веществ.
4. Четвертая – моющие растворы.
5. 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:

1. Механические – процеживание, отстаивание, фильтрация.
2. Химические – нейтрализация, флокуляция, нейтрализация.
3. Физико-химические – флотация 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 гальванических производств 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 биологической очистки 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.

Оборудование для очистки сточных вод промышленных предприятий

Перечень необходимого для очистки стоков оборудования зависит от методов удаления загрязнений, используемых на предприятиях. Основные:

1. Механические фильтры – устройства первичной очистки от нерастворимых загрязнений. Бывают дисковыми, типа пресс, вакуумными ленточными, пластинчатыми, сетчатыми, а также напорными и безнапорными.
2. Отстойники – резервуары, имеющие горизонтальную, вертикальную или радиальную конструкцию. Именно в них происходит физико-химическая очистка воды с применением реагентов.
3. Центрифуги – устройства, используемые для обезвоживания механических загрязнителей. Разделения осадка и жидкости происходит в барабане в виде цилиндра.
4. Аэротанки – резервуары биологической очистки.

Если соблюдать перечисленные выше требования, отвод сточных вод промышленных предприятий ущерба экологической обстановке окружающей среды не нанесет.