Сточные воды промышленных предприятий и способы их нормирования

Сточные воды промышленных предприятий и способы их нормирования

Природа – это постоянно развивающийся, мудрый, уникальный, самовосстанавливающийся организм. Однако для подобного восстановления должно проходить определенное количество времени. В условиях постоянной антропогенной атаки у природы не хватает сил и ресурсов, чтобы восстановить себя. Из-за этого возникают глобальные экологические проблемы. Одна из них – это загрязнение Мирового океана и, как следствие, нехватка чистой питьевой воды во многих регионах мира. Из-за загрязнения водоёмов страдают и их обитатели. В данной статье речь пойдёт про сточные воды промышленных предприятий, методы их нормирования и очистки.

Экологические проблемы больших городов

Сточные воды промышленных предприятий

Трудно представить город, который не оказывает воздействия на окружающую природную среду. Первое и основное, что нужно сделать, чтобы основать поселение, - это отчуждение большой территории и превращение её из леса или поля в железобетонные джунгли. На этом все не заканчивается. Продукты жизнедеятельности человека загрязняют природу и часто наносят невосполнимый ущерб животному и растительному миру.


Статья о тепловом загрязнении окружающей среды, атмосферы, водоемов, почвенного покрова и грунтовых...

Среди основных экологических проблем промышленных городов можно выделить:

  • загрязнение рек, морей и озер вследствие сбросов сточных вод промышленных предприятий, содержащих токсичные загрязняющие вещества;
  • загрязнение воздушного бассейна вследствие выбросов предприятий;
  • загрязнение почвы, водоёмов и воздуха (запах) опасными производственными отходами;
  • уничтожение зеленых насаждений и их обитателей;
  • нехватку чистой питьевой воды;
  • изменение климата и истощение озонового слоя.

Все данные процессы происходят под действием антропогенного фактора, а потому именно в силах человека изменить ситуацию в лучшую сторону. Сточные воды промышленных предприятий и их очистка должны стать приоритетным направлением внутренней политики городов и поддержки предприятий, осуществляющих такой вид деятельности.


Водоснабжение - это важнейший элемент в любом цивилизованном обществе. В Российской Федерации...

Виды сточных вод

В данном случае классификация основана на химическом составе с целью подбора методов утилизации. Сточные воды промышленных предприятий делятся на три вида:

  • хозяйственно-бытовые стоки;
  • промышленные стоки;
  • поверхностные и инфильтрационные стоки.

Очистка сточных вод промышленных предприятийДля каждого типа сбросов в норме предусматривается своя канализационная система, хотя иногда в некоторых городах все еще смешивают всё вместе. Это только усугубляет проблему последующей очистки.

Хозяйственно-бытовые сточные воды

Данный вид сбросов характерен для любого здания и сооружения, оборудованного санузлом, а потому состав таких сбросов, как правило, всегда одинаковый. Хозяйственно-бытовые стоки отличаются большим содержанием органики, присутствием азота, фосфора и грубодисперсных примесей. Очистка такого типа загрязнений, как правило, биологическая и не вызывает трудностей, больших энергозатрат, а потому производится силами систем коммунального хозяйства.

Состав сточных вод промышленных предприятий данного вида отличается только тем, что работники могут сливать в туалет и раковину жидкости, которые туда сливать нельзя. Это очень характерно для лабораторий, химических заводов, гальванических производств, фармацевтических заводов.


Жироуловители для канализации представляют собой устройства, которые предотвращают попадание масел...

Поверхностные сточные воды

Сточные воды промышленных предприятий и их очистка

Все выпадающие в городах осадки по системе ливневой канализации поступают в накопительные резервуары, а потом на очистные сооружения. Данный вид стоков, по сути, загрязнен только взвешенными веществами и нефтепродуктами, а потому все городские ливнестоки очищаются по принципу отстаивания и удаления нефтепродуктов.

Тут важно понимать, что собираются данные сбросы с кровли, асфальтного покрытия и даже учитываются стоки с почвы и травы. Главное отличие сточных вод промышленных предприятий данного типа в том, что при недобросовестной газоочистке и разливах (авариях) они могу загрязняться специфическими веществами, характерными для данного вида производств. А потому и этот тип сбросов должен подвергаться предварительной очистке.

Промышленные сточные воды

Не бывает полностью безотходных технологий. Даже самое небольшое предприятие, использующее в своем производственном процессе воду, образует сточные воды. Характер загрязнений таких сбросов варьируется от отрасли завода.

  • Целлюлозно-бумажная промышленность отличается очень загрязненными стоками. Поэтому очистка в данном случае предполагается многоступенчатая и качественная. Основными загрязняющими веществами являются волокна, селен, хлор, скипидар, SO2.
  • Автотранспортные предприятия образуют сточные воды при мойке, покраске, ремонте, а потому они сильно загрязнены нефтепродуктами, фенолами, взвешенными веществами.
  • Нефтеперерабатывающие заводы используют системы оборотного водоснабжения. Сточные воды некоторых промышленных предприятий содержат соли жесткости, нефтепродукты, сульфаты, взвешенные вещества, хлориды.
  • Птицефабрики и мясокомбинаты образуют сбросы, загрязняющие водоёмы и системы канализации азотом, фосфором, калием, вирусами и бактериями.

ПДК сточных вод промышленных предприятий РФ СаНПиНКак видно из перечня, очистка сточных вод промышленных предприятий строго зависит от сферы деятельности завода и компонентного состава загрязняющих веществ.

Система экологического нормирования

Чтобы избежать аварий и негативных последствий, необходимо осуществлять контроль над любой сферой промышленности. С целью охраны окружающей среды очистка сточных вод промышленных предприятий и способы их нормирования заложены в экологическом природоохранном законодательстве Российской Федерации. Оно основано на принципах рационального использования природных ресурсов, на праве каждого человека на здоровую окружающую среду и на принципе устойчивого развития.

Базой для экологического нормирования является понятие предельно допустимой концентрации (ПДК), а также предельно допустимых выбросов (ПДВ) и сбросов (ПДС). Такое регулирование позволяет установить максимальные значения для загрязняющих веществ, которые возможно сбрасывать в водоём или систему канализации. При этом важно понимать, что ПДК для сброса в водоём будет куда строже, чем ПДК для сброса в городской коллектор, так как в последнем случае сточные воды сначала будут накапливаться и очищаться на муниципальных канализационных очистных сооружениях, а потом только поступать в водоём.

Правовое регулирование в области охраны водных ресурсов основывается на Федеральном Законе 416-ФЗ "О водоснабжении и водоотведении" от 29.11.2011, подзаконных актах и ГОСТах, СП, СанПиНах. В последних приводятся допустимые концентрации и даются конкретные рекомендации.

СанПиН для ПДК сточных вод промышленных предприятий РФ устанавливает нормативы качественного состава сточных вод для сброса в водные объекты и требования к санитарной охране сточных вод. Данный документ носит практический характер, а потому в нём нормируются примеси, окраска, температура, pH, минерализация, БПК5, инфекционные возбудители. Санитарные правила и нормы 2.1.5.980-00 "Водоотведение населенных мест, санитарная охрана водных объектов. Гигиенические требования к охране поверхностных вод" приняты 01.01.2001. Они основываются на принципах ресурсосбережения, то есть не допускают сбросы, если есть возможность повторного использования воды с предварительной очисткой.

Если речь идет о конкретных ПДК по загрязняющим веществам, то СанПиН для сточных вод промышленных предприятий тут недействителен. Для таких случаев действует принятое 29.07.2013 г. Постановление Правительства № 644, в котором изложены основные принципы пользования системами канализации. В документе разработан перечень запрещенных к сбросу веществ, а также приведены ПДК сточных вод промышленных предприятий для сброса в канализацию. Если речь идет об общесплавных и бытовых системах водоотведения, то концентрация некоторых загрязняющих веществ не должна превышать следующие отметки (мг/дм3):

  • взвешенные вещества ≤ 300;
  • сульфиды ≤ 1,5;
  • сульфаты ≤ 1000;
  • хлориды ≤ 1000;
  • общий фосфор ≤ 12;
  • общий азот ≤ 50;
  • нефтепродукты ≤ 10;
  • хлорамины и хлор ≤ 5;
  • фенолы (суммарно) ≤ 5;
  • железо и алюминий ≤ 5;
  • цинк, медь, марганец ≤ 1;
  • шестивалентный хром ≤ 0,05;
  • свинец, никель ≤ 0,25;
  • кадмий ≤ 0,015;
  • мышьяк ≤ 0,05;
  • ртуть ≤ 0,005;
  • СПАВ (неионогенные, анионные) ≤ 10;
  • летучие органические соединения ≤ 20;
  • жиры ≤ 50.

При этом температуры сточных вод не должна превышать +40°С. Если речь идет о сбросах в ливневые системы водоотведения, то ПДК некоторых веществ становятся заметно строже:

  • сульфаты ≤ 500;
  • нефтепродукты ≤ 8.

Методы очистки

Сточные воды некоторого промышленного предприятия содержат соли

Техника и технология сточных вод – довольно обширная и постоянно развивающаяся дисциплина. В основе всех методов очистки лежит отделение и выделение загрязнений в твердую фазу и образование чистой воды. Для этого существуют следующие способы:

  • отстаивание;
  • фильтрация механическая;
  • физико-химические (флотация, флокуляция, коагуляция, реагентная обработка);
  • сорбционный;
  • обратный осмос и ультрафильтрация;
  • обеззараживание (УФ, озонирование, хлорирование).

Важно понимать, что все эти методы используются не отдельно, а в комплексе. Классическая технологическая схема включает отстаивание, механическую фильтрацию, физико-химический метод, сорбцию и обеззараживание. Каждому из них далее кратко будет дано описание.

Отстаивание

Принципиально важный и первый этап очистки сточных вод промышленных предприятий – это отстаивание (осветление). На этом этапе применяется оборудование, называемое отстойниками. Они представляют собой железобетонный (иногда стеклопластиковый) резервуар, с небольшим уклоном днища в сторону приямка. На данном этапе вода в прямом смысле отстаивается (пребывает в отстойнике) в течение минимум 3 суток. За это время выделяются все нерастворенные примеси: тяжелые взвешенные вещества оседают на дно и сползают в приямок, а нефтепродукты всплывают наверх и удаляются специальным устройством (скиммером) или механическим скребком.

Данный этап очистки действительно самый важный, так как всё дальнейшее оборудование не сможет работать при попадании в него грубодисперсных примесей (песка, ржавчины), которые задерживаются в отстойнике.

Физико-химические методы

Сточные воды промышленных предприятий и способы их очистки

Технологии очистки сточных вод промышленных предприятий всегда предусматривают главный обрабатывающий модуль, на котором происходит выделение растворенных в воде веществ и перевод их в нерастворимую форму. В его качестве обычно выступает физико-химический метод очистки сточных вод. Осуществляется это во флотаторах и коагуляторах.

Флотаторы

Чтобы выделить нерастворимые вещества, в данных агрегатах используются пузырьки воздуха. Флотаторы – это емкости, в которых накапливается вода, а снизу специальным приспособлением для барботажа подаётся смесь воды и воздуха. Пузырьки воздуха захватывают загрязняющие вещества за счет своей липкости и уносят наверх, образуя пену, называемую флотошламом. Очевидно, что такой способ подходит для легких растворенных примесей. Сюда же могут быть добавлены коагулянты, которые укрупняют частички загрязняющих веществ, в случае если они совсем малы. Доза реагентов подбирается оптимальным образом, чтобы они не разрушали пузырек воздуха.

Коагуляторы

Чтобы выделить нерастворимые вещества, в данных агрегатах используются принципы адгезии и коагуляции, то есть слипания и укрупнения примесей. Коагулятор (или электрокоагулятор) – это емкость с коалесцентными перегородками, в которую подаётся коагулянт-флокулянт с целью укрупнения примесей. Тяжелые частички загрязняющих веществ в итоге оседают в коническое дно и удаляются. В электрокоагулятор не добавляют реагенты, их действие заменяют алюминиевые или железные электроды.

Данные методы обеспечивают максимальный эффект очистки и используются практически на всех очистных сооружениях.

Фильтрация

Данный метод очистки служит для улавливания остаточных примесей в воде. Фильтрацию условно делят на два вида: механическую и сорбционную.

Состав сточных вод промышленных предприятий

Механический фильтр представляет собой ёмкость, заполненную гравийной загрузкой либо фильтрующим тканым материалом. В данном случае происходит механическая очистка загрязнений и удерживание их в порах материала. В это время вода протекает сквозь поры и очищается.

Сорбционный фильтр заполняется активированным углем, силикагелем, шунгитом и любым другим сорбентом, который как бы впитывает в себя загрязнения. Данная загрузка либо меняется полностью, либо промывается и используется снова.

Обеззараживание

Данный метод очистки устанавливается в конце каждой технологической схемы. Обеззараживание осуществляется при помощи ультрафиолетовых ламп, гипохлорита или озонаторной установки. Данный вид очистки необходим для удаления остаточных вирусов и бактерий в сточных водах промышленных предприятий.

Очистка «в начале трубы»

Главный принцип экологии заключаются в превентивности и говорит о том, что если загрязнение можно предотвратить, аварию не допустить, а ресурс использовать повторно, то природопользователь обязан это сделать. Очистка «в начале трубы» касательно сточных вод предполагает следующий комплекс мероприятий:

  • оборотные и замкнутые системы водоснабжения с повторным использованием воды на хозяйственные нужды;
  • составление водного баланса и водного следа, показывающих удельные расходы воды, с целью их уменьшения по возможности;
  • изучение передовых методов очистки стоков;
  • налаживание промышленного оборудования с целью уменьшения расходов воды.

Сегодня проблема обеспечения населения чистой водой – одно из приоритетных направлений политики многих стран. Вода – это источник жизни.