Odpadne vode iz industrijskih podjetij in metode za njihovo regulacijo

2024 Avtor: Howard Calhoun | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-02 14:02

Narava je nenehno razvijajoč se, moder, edinstven, samozdravilni organizem. Vendar pa mora za takšno okrevanje preteči določen čas. V pogojih nenehnega antropogenega napada narava nima dovolj moči in sredstev, da bi se obnovila. Zaradi tega nastajajo globalni okoljski problemi. Eden od njih je onesnaževanje oceanov in posledično pomanjkanje čiste pitne vode v mnogih regijah sveta. Zaradi onesnaženosti vodnih teles trpijo tudi njihovi prebivalci. Ta članek se bo osredotočil na odpadne vode industrijskih podjetij, metode za njihovo racionalizacijo in čiščenje.

Okoljski problemi velikih mest

Težko si je predstavljati mesto, ki ne vpliva na naravno okolje. Prva in glavna stvarza vzpostavitev naselja je treba narediti odtujitev velikega ozemlja in njegovo preoblikovanje iz gozda ali polja v armiranobetonsko džunglo. Tu se ne konča. Človeški odpadki onesnažujejo naravo in pogosto povzročajo nepopravljivo škodo živalskemu in rastlinskemu svetu.

Med glavnimi okoljskimi problemi industrijskih mest so:

• onesnaževanje rek, morij in jezer zaradi izpustov industrijskih odpadnih voda, ki vsebujejo strupena onesnaževala;
• onesnaževanje zraka zaradi industrijskih emisij;
• onesnaženost tal, vode in zraka (vonj) z nevarnimi industrijskimi odpadki;
• uničenje zelenih površin in njihovih prebivalcev;
• pomanjkanje čiste pitne vode;
• podnebne spremembe in tanjšanje ozona.

Vsi ti procesi potekajo pod vplivom antropogenega dejavnika, zato je v moči človeka, da spremeni situacijo na bolje. Odpadne vode iz industrijskih podjetij in njihovo čiščenje bi morale postati prednostna naloga notranje politike mest in podpore podjetjem, ki se ukvarjajo s to vrsto dejavnosti.

Vrste odpadne vode

V tem primeru razvrstitev temelji na kemični sestavi, da se izberejo metode odstranjevanja. Industrijska odpadna voda je razdeljena na tri vrste:

• gospodinjski odpadki;
• industrijski odpadki;
• površinski in infiltracijski odtok.

Za vsako vrstoizpuste običajno zagotavljajo za lasten kanalizacijski sistem, čeprav včasih v nekaterih mestih še vedno mešajo vse skupaj. To samo poslabša težavo naknadnega čiščenja.

Gospodinjske odpadne vode

Ta vrsta izpusta je značilna za vse zgradbe in objekte, opremljene s kopalnico, zato je sestava takšnih izpustov praviloma vedno enaka. Za gospodinjske odpadne vode je značilna visoka vsebnost organskih snovi, prisotnost dušika, fosforja in grobih nečistoč. Čiščenje te vrste onesnaženja je praviloma biološko in ne povzroča težav, visokih stroškov energije, zato ga izvajajo komunalni sistemi.

Sestava odpadne vode iz industrijskih podjetij te vrste se razlikuje le po tem, da lahko delavci v stranišče in umivalnik zlijejo tekočine, ki jih tam ni mogoče odvajati. To je zelo pogosto v laboratorijih, kemičnih obratih, obratih za galvanizacijo, farmacevtskih obratih.

površinske odpadne vode

Vse padavine, ki padejo v mestih skozi sistem nevihtne kanalizacije, pridejo v rezervoarje in nato v čistilne naprave. Ta vrsta odpadne vode je namreč onesnažena le z suspendiranimi snovmi in naftnimi derivati, zato so vsi mestni odtoki očiščeni po principu usedanja in odstranjevanja naftnih derivatov.

Tukaj je pomembno razumeti, da se te emisije s strehe, asf altnega pločnika zbirajo in se upošteva celo odtok iz zemlje in trave. Glavna razlika med odpadno vodo iz industrijskih podjetij te vrstev tem, da se lahko v primeru nevestnega čiščenja plina in razlitja (nesreče) onesnažijo s specifičnimi snovmi, značilnimi za to vrsto proizvodnje. Zato je treba tudi to vrsto izpusta predhodno očistiti.

Industrijska odpadna voda

Ni popolnoma brez odpadkov tehnologije. Tudi najmanjše podjetje, ki v svojem proizvodnem procesu uporablja vodo, ustvarja odpadno vodo. Narava onesnaženja takšnih izpustov se razlikuje od rastlinske industrije.

• Za industrijo celuloze in papirja so značilne zelo onesnažene odpadne vode. Zato naj bi bilo čiščenje v tem primeru večstopenjsko in kakovostno. Glavna onesnaževala so vlaknine, selen, klor, terpentin, SO_2.
• Motoprometna podjetja tvorijo odpadno vodo med pranjem, barvanjem, popravilom, zato so močno onesnažena z naftnimi derivati, fenoli, suspendiranimi snovmi.
• Rafinerije uporabljajo sisteme za recikliranje vode. Odpadne vode nekaterih industrijskih podjetij vsebujejo trdote soli, naftne produkte, sulfate, suspendirane trdne snovi, kloride.
• Putninarske farme in mesnopredelovalne tovarne ustvarjajo izpuste, ki onesnažujejo vodna telesa in kanalizacijske sisteme z dušikom, fosforjem, kalijem, virusi in bakterijami.

Kot je razvidno iz seznama, je čiščenje odpadnih voda industrijskih podjetij strogo odvisno od obsega naprave in sestave onesnaževal.

Sistem regulacije okolja

ZaDa bi se izognili nesrečam in negativnim posledicam, je treba izvajati nadzor nad katero koli industrijo. Za zaščito okolja je čiščenje odpadne vode iz industrijskih podjetij in metode za njihovo urejanje določene v okoljski zakonodaji Ruske federacije. Temelji na načelih racionalne rabe naravnih virov, na pravici vsakega človeka do zdravega okolja in na načelu trajnostnega razvoja.

Osnova za okoljsko regulacijo je koncept največje dovoljene koncentracije (MPC), pa tudi največje dovoljene emisije (MPE) in izpusti (MPD). Ta uredba omogoča določitev najvišjih vrednosti za onesnaževala, ki se lahko odvajajo v vodno telo ali kanalizacijski sistem. Hkrati je treba razumeti, da bo MPC za odvajanje v rezervoar veliko strožji od MPC za odvajanje v mestno kanalizacijo, saj se bo v slednjem primeru odpadna voda najprej nabirala in čistila na komunalnih čistilnih napravah., nato pa samo vstopite v rezervoar.

Pravna ureditev na področju varstva vodnih virov temelji na Zveznem zakonu 416-FZ "O oskrbi z vodo in sanitarijah" z dne 29. novembra 2011, podzakonskih predpisih in GOST, SP, SanPiNs. Slednji navaja dovoljene koncentracije in daje posebna priporočila.

SanPiN za MPC odpadne vode iz industrijskih podjetij Ruske federacije določa standarde za kakovostno sestavo odpadne vode za odvajanje v vodna telesa in zahteve za sanitarno zaščito odpadne vode. Ta dokument je praktične narave in zatov njej se normalizirajo nečistoče, barva, temperatura, pH, mineralizacija, BPK5, povzročitelji infekcij. Sanitarna pravila in normativi 2.1.5.980-00 "Odvajanje z vodo naseljenih območij, sanitarna zaščita vodnih teles. Higienske zahteve za varstvo površinskih voda" so bile sprejete 01.01.2001. Temeljijo na načelih ohranjanja virov, torej ne dovoljujejo izpustov, če je možno ponovno uporabiti vodo s predhodnim čiščenjem.

Če govorimo o posebnih MPC za onesnaževala, potem SanPiN za odpadne vode iz industrijskih podjetij tukaj ne velja. Za tovrstne primere velja Uredba vlade št. 644, sprejeta 29. julija 2013, ki določa temeljna načela uporabe kanalizacijskih sistemov. Dokument je razvil seznam snovi, ki so prepovedane za odvajanje, pa tudi MPC za odpadne vode iz industrijskih podjetij za odvajanje v kanalizacijo. Če govorimo o splošnih zlitinah in gospodinjskih kanalizacijskih sistemih, potem koncentracija nekaterih onesnaževal ne sme presegati naslednjih oznak (mg/dm3):

• suspendirane trdne snovi ≦ 300;
• sulfidi ≦ 1, 5;
• sulfati ≦ 1000;
• kloridi ≦ 1000;
• skupni fosfor ≦ 12;
• skupni dušik ≦ 50;
• naftni proizvodi ≦ 10;
• kloramini in klor ≦ 5;
• fenoli (skupaj) ≦ 5;
• železo in aluminij ≦ 5;
• cink, baker, mangan ≦ 1;
• šestvalentni krom ≦ 0,05;
• svinec, nikelj ≦ 0,25;
• kadmij ≦ 0,015;
• arzen ≦ 0,05;
• živo srebro ≦ 0, 005;
• STS (neionski, anionski) ≦10;
• VOC ≦ 20;
• maščobe ≦ 50.

V tem primeru temperatura odpadne vode ne sme preseči +40°C. Ko gre za izpuste v sisteme meteorne kanalizacije, postanejo MPC za nekatere snovi opazno strožji:

• sulfati ≦ 500;
• naftni proizvodi ≦ 8.

Načini čiščenja

Inženiring in tehnologija odpadnih voda sta dokaj široka in nenehno razvijajoča se disciplina. Osnova vseh metod čiščenja je ločevanje in ločevanje onesnaževal v trdno fazo ter nastajanje čiste vode. To lahko storite na naslednje načine:

• obramba;
• mehanska filtracija;
• fizikalno in kemično (flotacija, flokulacija, koagulacija, obdelava z reagenti);
• sorpcija;
• reverzna osmoza in ultrafiltracija;
• dezinfekcija (UV, ozoniranje, kloriranje).

Pomembno je razumeti, da se vse te metode ne uporabljajo ločeno, ampak v kombinaciji. Klasična tehnološka shema vključuje usedanje, mehansko filtracijo, fizikalno-kemijsko metodo, sorpcijo in dezinfekcijo. Vsak od njih bo na kratko opisan spodaj.

Poravnava

Bistveno pomembna in prva faza čiščenja industrijske odpadne vode je usedanje (razčiščevanje). Na tej stopnji se uporablja oprema, imenovana usedalniki. So armiranobetonski (včasih iz steklenih vlaken) rezervoar z rahlim naklonom dna proti jami. V tej fazi vodase dobesedno usede (ostane v koritu) vsaj 3 dni. V tem času se sprostijo vse neraztopljene nečistoče: težke suspendirane snovi se usedejo na dno in zdrsnejo v jamo, naftni produkti pa plavajo na vrh in jih odstranimo s posebno napravo (skimer) ali mehanskim strgalom.

Ta stopnja čiščenja je res najpomembnejša, saj vsa nadaljnja oprema ne bo mogla delovati, če vanj pridejo grobe nečistoče (pesek, rja) in se zadržujejo v zbiralniku.

Fizikalno-kemijske metode

Tehnologije čiščenja odpadne vode industrijskih podjetij vedno predvidevajo glavni predelovalni modul, ki ločuje v vodi raztopljene snovi in jih pretvori v netopno obliko. Običajno se uporablja kot fizikalno-kemijska metoda čiščenja odpadne vode. To se naredi v flotatorjih in koagulatorjih.

Scatters

Za izolacijo netopnih snovi se v teh agregatih uporabljajo zračni mehurčki. Plovci so posode, v katerih se nabira voda, mešanica vode in zraka pa se od spodaj dovaja s posebno napravo za brbotanje. Zračni mehurčki ujamejo onesnaževalce zaradi svoje lepljivosti in jih prenesejo na vrh, pri čemer tvorijo peno, imenovano flotacijsko blato. Očitno je ta metoda primerna za lahke raztopljene nečistoče. Tu lahko dodamo tudi koagulante, ki povečajo delce onesnaževal, če so zelo majhni. Odmerek reagentov je izbran optimalno,da ne uničijo zračnega mehurčka.

koagulatorji

Za izolacijo netopnih snovi ti agregati uporabljajo principe adhezije in koagulacije, to je oprijema in hrapavosti nečistoč. Koagulator (ali elektrokoagulator) je posoda s koalescentnimi predelnimi stenami, v katero se dovaja koagulant-flokulant za hrapavost nečistoč. Težki delci onesnaževal se sčasoma usedejo na stožčasto dno in se odstranijo. Reagenti se ne dodajajo v elektrokoagulator, njihovo delovanje nadomestijo aluminijaste ali železne elektrode.

Te metode zagotavljajo največji učinek čiščenja in se uporabljajo v skoraj vseh čistilnih napravah.

Filtriranje

Ta način čiščenja se uporablja za lovljenje ostankov nečistoč v vodi. Filtracija je pogojno razdeljena na dve vrsti: mehansko in sorpcijsko.

Mehanski filter je posoda, napolnjena z gramozom ali filtrirno krpo. V tem primeru pride do mehanskega čiščenja kontaminantov in njihovega zadrževanja v porah materiala. V tem času voda teče skozi pore in se očisti.

Sorpcijski filter je napolnjen z aktivnim ogljem, silikagelom, šungitom in katerim koli drugim sorbentom, za katerega se zdi, da absorbira nečistoče. To obremenitev se popolnoma spremeni ali opere in ponovno uporabi.

Dekontaminacija

Ta način čiščenja je nameščen na koncu vsakega diagrama poteka. Dezinfekcija se izvaja z ultravijoličnimi žarnicami,hipoklorit ali ozonska enota. Ta vrsta čiščenja je potrebna za odstranjevanje preostalih virusov in bakterij v industrijskih odpadnih vodah.

Čiščenje "na začetku cevi"

Glavno načelo ekologije je preventiva in pravi, da če je mogoče preprečiti onesnaževanje, preprečiti nesrečo in se vir ponovno uporabi, potem je to dolžan storiti uporabnik narave. Čiščenje "na začetku cevi" glede odpadne vode vključuje naslednji sklop ukrepov:

• krožni in zaprti vodovodni sistemi s ponovno uporabo vode za gospodinjske potrebe;
• sestavljanje vodne bilance in vodnega odtisa, ki prikazuje specifičen izpust vode, da bi jih čim bolj zmanjšali;
• učenje najboljših praks za čiščenje odpadne vode;
• izboljšanje industrijske opreme za zmanjšanje porabe vode.

Danes je problem oskrbe prebivalstva s čisto vodo ena od prioritet politike mnogih držav. Voda je vir življenja.