Очистка сточных вод промышленных предприятий: как происходит

Состояние окружающей среды напрямую зависит от степени очистки промышленных сточных вод близко расположенных предприятий. В последнее время экологические вопросы стоят очень остро. За 10 лет было разработано множество новых эффективных технологий очистки сточных вод промышленных предприятий.

Очистка производственных сточных вод разных объектов может происходить в одной системе. Представители предприятия могут договориться с коммунальными службами о сливе своих сточных вод в общую централизованную канализацию населенного пункта, где она расположено. Что бы это стало возможно, предварительно проводят химический анализ стоков. Если они имею допустимую степень загрязнения, то промышленные сточных вод будут сливаться совместно с бытовыми стоками. Возможна предочистка сточных вод предприятий специализированным оборудованием для ликвидации загрязнений определенной категории.

Какими должны быть промышленные стоки?

В промышленных стоках постоянно содержатся какие-то примеси, способные оказать негативное воздействие на качество работы очистных сооружений, а также задействованной канализационной сети. Режим водопользования нередко нарушается в ситуации, когда отходы сбрасываются в природные водоемы. Чтобы промышленные стоки не оказывали негативное воздействие на оборудованную канализационную сеть, функциональный режим системы очистки должен соблюдаться с учетом минимальных разрешенных показателей вредных примесей.

Подобное требование должно соблюдаться обязательно в ходе проектирования, возведения и запуска в эксплуатацию новых и отремонтированных промышленных объектов. К тому же на предприятиях нужно использовать технические средства, позволяющие минимизировать количество отходов, а также механизмы повторного водоснабжения.

Когда планируются работы по сбросу стоков в канализационную систему, нужно убедиться, что соблюдаются такие требования:

Уровень БПК20 не должен превосходить отметку, предусмотренную в конструкторском проекте очистительной системы, применяемой для канализации;
Состав сточных вод не должен нарушать нормальное функционирование канализационной сети, а также оборудованных очистных конструкций;
Стоки не должны быть горячими, максимальный допустимый показатель температуры соответствует 40 градусам, а допустимый диапазон уровня PH составляет 6,5 – 9,0;
В сточных водах не должно содержаться примесей, способных оседать на решетках фильтрации, либо являющихся причиной образования отложений на трубах и в колодцах;
Не должно быть жестких ПАВ;
Уровень ХПК стоков не должен быть выше БПК5 больше, чем в 2,5 раз.

Очистку стоков нужно выполнять в ситуации, когда вышеперечисленные требования не выполняются в полном объеме.

Очистные сооружения

Чаще всего очистные сооружения выглядят как система герметичных резервуаров и трубопроводов, компактно расположенная на производственной площадке. Кроме самих сооружений проектируется подъездная дорога и сооружения обработки осадков и избыточных илов.

Проектирование сооружений очистки стоков проводится индивидуально для каждого предприятия в зависимости от объема стока и его загрязненности. Грамотно составленная схема очистки снижает концентрацию загрязнений в стоке до минимальных отметок.

Очистные сооружения крупного предприятия

Стандарты, установленные СанПиН

Поскольку в определенное время все промышленные стоки попадают в природные водоемы и открытые водохранилища, становятся актуальными санитарные нормы и правила.

К таким нормам относятся:

Максимальный возможный уровень концентрации ПДК органических, либо синтетических составляющих, ядовитые вещества, всевозможные продукты распада биоматериалов, в значительной степени оказывающих негативное воздействие на природную среду;
Уровень БПК предоставляет информацию о содержании кислорода, задействованного в реакции окисления на протяжении определенного отчетного периода (БПК5, соответствует 5 суткам);
Любое предприятие обязано следить за уровнем ХПК. Данное значение устанавливает требуемый объем кислорода для возможности полноценного разложения органики на различные компоненты. Показатель химического потребления кислорода определяет объем различных органических примесей содержащихся в сточных водах. Именно такие органические вещества оказывают наибольшее воздействие на природные водоемы.

Эти показатели считаются очень важными в вопросе регулирования состояния сточных вод перед отправкой в водоемы.

Основная информация по очистке стоков

Процедура очистки промышленных стоков выполняется посредством удаления из их состава различных вредных компонентов. Технологически сложный производственный процесс подразумевает обработку стоков в качестве сырья с целью получения готового продукта в виде обыкновенной чистой воды. Характер загрязнений является во многом определяющим при выборе технологии очистки.

Разновидности очистительных технологий:

Механическая;
Химическая;
Комбинированная;
Сжигание или термическая утилизация;
Биологическая;
Физико-химическая;
Обычная дезинфекция стоков.

Прежде всего, все стоки должны пройти процедуру механической очистки. Посредством фильтрации и постепенного отстаивания из воды аккуратно удаляются большие и малые механические компоненты. Специально оборудованные сооружения используются с целью удаления грубодисперсных элементов.

К таким сооружениям относятся:

Решетки;
Первичные отстойники;
Мембранные элементы;
Сита;
Оборудованные песковики;
Септики.

Загрязняющие вещества с низкой плотностью удаляются при помощи специальных нефтеловушек и так называемых бензомаслоулавителей. Биологический метод считается одним из наиболее естественных способов очистки. Методика основана на применении естественных биохимических и физиологических природных процессов, самоочищении различных водоемов и рек. Разновидности биологических очистных сооружений:

Аэротенки;
Специальные биологические пруды;
Биологические фильтры.

Эта методика отличается особой эффективностью в вопросах очистки бытовых стоков, образующихся отходов в процессе переработки нефтепродуктов, бумажных изделий и искусственного волокна. Если используется химический метод, в стоки добавляются различные реагенты. Наиболее распространенными из них являются:

Сорбция;
Центрифугирование;
Ионообменная очистка с использованием электрохимических реагентов;
Эвапорация;
Кристаллизация посредством выпаривания;
Флотация;
Нейтрализация;
Гиперфильтрация;
Экстракция.

На этапе дезинфекции выполняется хлорирование сточных вод, а также озонирование с применением ионообменных смол, повышенного давления и ультразвуковых устройств.

Если вышеперечисленные способы очистки стоков не показывают необходимого результата, сточные воды проходят процедуру утилизации в специально оборудованных горелках. Такая методика отличается наибольшей надежностью и максимальной дешевизной. Когда стоки впрыскиваются в зажженный факел жидкость постепенно испаряется, а содержащиеся в ней примеси просто сгорают без следа.

Преимущества

В отличие от биологических, механических и физико-химических воздействий химическая обработка приводит к полным изменениям структуры соединений.

Биологическая очистка происходит в мягких условиях под действием микробов, влиянию которых поддаются не все загрязнители.
Механическая очистка позволяет убирать главным образом крупные частицы примесей.
При физико-химической очистке происходят изменения на поверхности частиц грязи, при этом их состав принципиально не изменяется.

Растворенные компоненты, которые имеют явно выраженный кислый или щелочной характер, окисляющие или восстанавливающие свойства можно перевести в безвредные соединения только путем глубоких химических превращений.

Характеристика способов биологической очистки

В населенных районах нередко используется именно биологический метод очистки стоков. Подобная методика позволяет выполнять переработку отходов из одного и более частных домов, а также из густонаселенных районов населенного пункта. Активный ил начинает формироваться при выполнении биологический очистки. Этот компонент содержит большое количество различных микроорганизмов, способствующих эффективном расщеплению стоков. По своей консистенции все эти вещества подобны беловатым хлопьям неорганического происхождения.

В промышленных стоках также присутствуют неоднородные вещества. Нередко в нечистотах содержатся компоненты природного естественного происхождения такие, как жировые кислоты, ПАВы, которые считаются главными веществами, содержащимися в бытовой химии. Главным техническим приспособлением, необходимым для выполнения биологической очистки, является устройство, способствующее повышению концентрации кислорода в воде. Таким образом создаются оптимальные условия для развития бактерий аэробного типа.

Использование таких микроорганизмов способствует окислению содержащихся в сточных водах отходов и природных компонентов. При этом из воды выводится гниль и плохой запах.

Основные этапы биологической очистки:

Предварительная очистка подразумевает удаление из нечистот крупных фрагментов.
Смешивание стоков с различными иловыми компонентами. Специально предназначенные технические приспособления позволяют интенсивнее взаимодействовать илу с водой, способствуя процессу окисления. В подобной ситуации можно полностью удалить природные вещества.
Процедура отделения иловых компонентов. После этого выполняется процедура поступления стоков в специально отведенное место. Такой резервуар по форме подобен перевернутой пирамиде. При этом выполняется процесс образования осадка на дне емкости с последующим выведением жидкости, прошедшей полноценную очистку. Такие иловые компоненты могут использоваться неоднократно с целью биологической очистки промышленных стоков.

Технические воды представляют собой вещества, сформированные после взаимодействия ила со сточными водами. Жидкость после очистки можно использовать с целью полива растительных культур.

Классификация

Сточными называют воды, которые были в использовании или проходили по загрязненным поверхностям. Они имеют сугубо производственное, хозяйственное или атмосферное происхождение и подразделяются на следующие виды:

Производственные стоки – это воды, использованные в технологических процессах.
Хозяйственные загрязнения. Появляются от туалетов, прачечных, душевых, заведений общепита, обязательно имеющихся на предприятиях.
Под атмосферными стоками подразумевают потоки дождя, растаявшего снега, стекающие по крышам цехов, складов, гаражей, автомоек, других поверхностей.

На промышленных объектах существуют все три вида сточных вод. Например, на предприятиях машиностроения вода используется для следующих целей:

подготовки исходных материалов;
Читайте также: Обзор септика для дачи “Танк”: как работает, достоинства и недостатки системы
переноса энергии в теплообменниках,
изменения температуры сырьевой массы, продукции, деталей оборудования;
приготовления большого количества рабочих жидкостей;
хозяйственных потребностей предприятия.

Соотношение объемов грязных потоков от различных источников определяется спецификой предприятия, уровнем организации каждого вида работ.

Физико-химические методы очистки

При помощи очистки физико-химическим методом из стоков удаляются неорганические компоненты, расщепляется трудноокисляемая органика.

Различают несколько основных методов очистки промышленных стоков физико-химическим способом:

Коагуляция;
Флотация;
Ионный обмен;
Адсорбция;
Экстракция;
Диализ и т.д.

Также следует перечислить возможности, предоставляемые таким методом очистки:

Глубокая очистка стоков;
Удаление из воды неокисляемых токсинов;
Очистные конструкции не занимают много места;
Чувствительность к изменяющимся нагрузкам остается минимальной;
Всегда есть возможность сделать процедуру очистки полностью автоматизированной;
Нет необходимости осуществлять контроль за деятельностью живых организмов;
Возможна рекупирация веществ;
Процессы очистки полностью изучены и многократно отработаны в ходе практического применения данной методики.

Для наиболее эффективного способа очистки нечистот нужно обязательно принимать во внимание существующие санитарные требования.

Особенности механической очистки сточных вод

Механическая очистка подразумевает выполнение таких действий:

Методика процеживания, при которой вода проходит через специально изготовленную решетку. С применением подобных приспособлений всегда есть возможность отсеять различные крупнодисперсные компоненты. Чтобы производительность таких фильтрующих устройств была максимально высокой, вода проходит через них под высоким давлением;
Фильтрование выполняется при помощи нескольких очистительных устройств. Система фильтров конструируется только из простейших материалов. Фильтры наполняются активированным углем, песком, мелкими металлическими фрагментами, гравием, стеклопластиковыми материалами.
Способ отстаивания. Основная суть подобной методики заключается в разделении воды в нескольких камерах, в которых выполняется процесс оседания крупных и мелких фрагментов. Камера наполняется водой, которая потом отстаивается. В качестве отстойника в большинстве случаев применяется песколовка.

Продолжительность такой процедуры может составлять до нескольких дней.

Виды загрязнений предприятий промышленности

Важная характеристика примесей, попадающих в воду, — растворимость:

Часть из них образуют истинные растворы, в которых размеры частиц инородных веществ не превышают 1 нм.
Другие формируют коллоидные системы с более крупными крупицами. Их диаметр может достигать полмиллиона нанометров.
Третьи не растворяются в воде совсем, образуют гетерогенные системы с примесями во взвешенном состоянии.

Состояние водного потока имеет принципиальное значение для выбора правильных походов к его очистке.

Интересно. Для стоков с большим количеством нерастворимых загрязнений определяющим этапом является механическое разделение.

Состав примесей также принципиально различается. Инородные вещества имеют следующий характер:

неорганический (минеральные компоненты);
органический (угеродсодержащие соединения);
биологический (микроорганизмы, вирусы, часть грибков).

На предприятиях по производству кожи, шерсти, витаминов, некоторых лекарственных препаратов в стоках преобладают биологические загрязнители; в горнорудных комплексах – минеральные компоненты.

Степень агрессивности стоков варьируется от сильной (концентрированные кислоты и основные вещества) до нулевой.