Очистка промышленных сточных вод

Очистка промышленных сточных вод

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.

Нормы состава промышленных стоков для слива в канализацию

Принципиальная схема очистки промышленных стоков
Принципиальная схема очистки промышленных стоков

Промышленные использованные воды могут иметь в составе вещества, которые будут разрушать канализационный трубопровод и станции очистки города. Если они попадут в водоемы, то отрицательно повлияют на режим использования воды и жизнь в нем. К примеру, ядовитые вещества при превышении ПДК нанесут вред окружающим водоемам и, возможно, человеку.

Что бы избежать подобных проблем, перед очисткой проводится проверка предельно допустимых концентраций различных химических и биологических веществ. Подобные действия являются профилактическими мерами правильной работы канализационного трубопровода, функционирования очистных сооружений и экологии окружающей среды.

Требования к стокам учитываются во время проектирования  монтажа или реконструкции всех промышленных учреждений.

Заводы должны стремиться работать на технологиях с малым количеством отходов или вообще без них. Вода должна использоваться повторно.

Отводимые в центральную канализационную систему сточные воды должны соответствовать следующим нормам:

  • БПК 20 должен быть меньше допустимого значения проектной документации очистной станции канализационной сети;
  • стоки не должны стать причиной сбоев или остановки работы канализации и очистной станции;
  • сточные воды не должны иметь температуру выше 40 градусов и рН 6,5-9,0;
  • сточная вода не должна содержать абразивные материалы, песок и стружку, которые могут образовывать осадок в элементах канализации;
  • не должно быть примесей, которые засоряют трубы и решетки;
  • стоки не должны иметь агрессивные компоненты, приводящие к разрушению труб и других элементов станций очистки;
  • сточные воды не должны иметь в своем составе взрывоопасные компоненты; не разлагающиеся биологическим методом примеси; радиоактивные, вирусные, бактериальные и токсичные вещества;
  • ХПК должен быть меньше БПК 5 на 2,5 раза.

Если сбрасываемые воды не соответствуют указанным критериям, то организуют местную предочистку сточных вод. Примером может быть очистка сточных вод гальванического производства. Качество очистке должно быть согласована монтирующей организацией с муниципальными властями.

Виды загрязнений промышленных сточных вод

Механическое загрязнение сточных вод
Механическое загрязнение сточных вод

Очистка воды должна удалить негативные для окружающей среды вещества. Используемые технологии должны нейтрализовать и утилизировать компоненты. Как видно, методы очистки должны учитывать первоначальный состав стоков. Кроме токсичных веществ, следует контролировать жесткость воды, ее окисляемость и т.д.

Каждый вредный фактор (ВФ) имеет собственный набор характеристик. Иногда один показатель может говорить о существовании нескольких  ВФ. Все ВФ разделяют по классам и группам, которые имеют свои методы очистки:

  • грубодисперсные взвешенные примеси (взвешенные примеси с фракцией свыше 0,5 мм) – просеивание, отстаивание, фильтрация;
  • грубодисперсные эмульгированные частицы – сепарация, фильтрация, флотация;
  • микрочастицы – фильтрация, коагуляция, флокуляция, напорная флотация;
  • стабильные эмульсии – тонкослойная седиментация, напорная флотация, электрофлотация;
  • коллоидные частицы – микрофильтрация, электрофлотация;
  • масла – сепарация, флотация, электрофлотация;
  • фенолы – биологическая очистка, озонирование, сорбция активированным углем, флотация, коагуляция;
  • органические примеси – биологическая очистка, озонирование, сорбция активированным углем;
  • тяжелые металлы – электрофлотация, отстаивание, электрокоагуляция, электродиализ, ультрафильтрация, ионный обмен;
  • цианиды – химическое окисление, электрофлотация, электрохимическое окисление;
  • четырехвалентный хром – химическое восстановление, электрофлотация, электрокоагуляция;
  • трехвалентный хром – электрофлотация, ионный обмен, осаждений и фильтрация;
  • сульфаты – отстаивание с реагентами и последующей фильтрацией, обратный осмос;
  • хлориды – обратный осмос, вакуумное выпаривание, электродиализ;
  • соли – нанофильтрация, обратный осмос, электродиализ, вакуумное выпаривание;
  • ПАВ – сорбция активированным углем, флотация, озонирование, ультрофильтрация.

Виды сточных вод

Загрязнения стоков бывают:

  • механические;
  • химические – органические и неорганические вещества;
  • биологические;
  • тепловые;
  • радиоактивные.

В каждой отрасли промышленности состав сточных вод разный. Выделяют три класса, которые содержат:

  1. неорганические загрязнения, в том числе и токсичные;
  2. органику;
  3. неорганические примеси и органику.

Первый вид загрязнений присутствует у содовых, азотных, сульфатных предприятий, которые работают с различными рудами с кислотами, тяжелыми металлами и щелочами.

Второй тип свойственен предприятиям нефтяной промышленности, заводам органического синтеза и др. В воде много аммиака, фенолов, смол и других веществ. Примеси при окислении приводят к снижению концентрации кислорода и снижению органолептических качеств.

Третий тип получается в процессе гальванообработке. В стоках много щелочей, кислот, тяжелых металлов, красителей и т.д.

Методы очистки сточных вод предприятий

Очистка сточных промышленных вод
Очистка сточных промышленных вод

Классическая очистка может происходить с применением различных методов:

  • удаление примесей без изменения их химического состава;
  • модификация химического состава примесей;
  • биологические способы очистки.

Удаление примесей без изменения их химического состава включает:

  • механическая очистка с использованием механических фильтров, отстаивания, процеживания, флотации и т.д.;
  • при постоянном химическом составе меняется фаза: выпаривание, дегазация, экстракция, кристаллизация, сорбция и т.д.

Местная система очистки стоков основывается на многих методах очистки. Они подбираются под определенный вид  сточных вод:

  • взвешенные частицы удаляются в гидроциклонах;
  • загрязнения мелкой фракции и осадок удаляют в непрерывных или периодических центрифугах;
  • флотационные установки эффективны в очистки от жиров, смол, тяжелых металлов;
  • газообразные примеси удаляются дегазаторами.

Очистка стоков с изменением химического состава примесей так же подразделяется на несколько групп:

  • переход в труднорастворимые электролиты;
  • образование мелкодисперсных или комплексных соединений;
  • распад и синтез;
  • термолиз;
  • окислительно-восстановительные реакции;
  • электрохимические процессы.

Эффективность биологических методов очистки зависит от видов примесей в стоках, которые могут ускорить или замедлить разрушение отходов:

  • наличие токсичных примесей;
  • повышенная концентрация минеральных веществ;
  • питание биомассы;
  • структура примесей;
  • биогенные элементы;
  • активность среды.

Что бы очистка промышленных сточных вод была результативной, то должен быть выполнен ряд условий:

  1. Существующие примеси должны быть подвержены биологическому распаду. Химический состав стоков влияет на скорость биохимических процессов. К примеру, первичные спирты окисляются быстрее, чем вторичные. При повышении концентрации кислорода биохимические реакции протекают быстрее и качественнее.
  2. Содержание токсичных веществ на должно негативно влиять на работу биологической установки и технологии очистки.
  3. ПКД 6 так же не должно нарушать жизнедеятельность микроорганизмов и процесс биологического окисления.

Стадии очистки сточных вод промышленных предприятий

Очистка сточных вод происходит в несколько этапов с использованием разных методов и технологий. Это объясняется довольно просто. Нельзя производить тонкую очистку, если в стоках присутствуют крупнодисперсные вещества. Во многих методах предусмотрены предельные концентрации по содержанию определенных веществ. Таким образом, сточные воды должны быть предварительно очищены перед главным методом очистки. Комбинация из нескольких методах является максимально экономной на предприятиях промышленности.

Каждое производства имеет определенное количество стадий. Оно зависит от вида очистительных станций, способов очистки и состава сточных вод.

Самым целесообразным способом является четырехстадийная очистка воды.

  1. Удаление крупных частиц и масел, нейтрализация токсинов. Если сточные воды не содержат данный вид примесей, то первая стадия пропускается. Является предварительной очисткой. В нее входит коагуляция, флокуляция, смешивание, отстаивание, просеивание.
  2. Удаление всех механических примесей и подготовка воды к третьей стадии. Является первичной стадией очистки и может состоять из осаждения, флотации, сепарации, фильтрации, деэмульгации.
  3. Удаление загрязняющих веществ до определенного заданного порога. Вторичная обработка включает химическое окисление, обезвреживание, биохимия, электрокоагуляция, электрофлотация, электролиз, мембранная очистка.
  4. Удаление растворимых веществ. Является глубокой очисткой – сорбция активированным углем, обратный осмос, ионный обмен.

Химический и физический состав определяет набор методов на каждом этапе. Допускается исключение некоторых стадий при отсутствии определенных загрязнений. Однако вторая и третья стадия являются обязательными в очистке промышленных сточных вод.

Если соблюдать перечисленные требования, то отвод сточных вод предприятий не нанесет ущерб экологической обстановки окружающей среды.