Производственные сточные воды: ПДК, состав и способы утилизации

Состояние природной среды зависит от степени ее загрязненности деятельностью человека. Немалый вклад в это создают промышленные предприятия, а в особенности – их сточные воды.

Очистка промышленных сточных вод – это актуальная проблема, методы решения которой продолжают развиваться. Современные очистные сооружения во многом превосходят своих предшественников. Во многом это связано с ужесточением природоохранного законодательства. Нормативы загрязняющих веществ становятся все более строгими, а штрафы за их невыполнение – все более дорогими. Поэтому даже для небольших предприятий так важно позаботиться об очистке своего стока.

Получить консультацию по подбору системы очистки промышленных стоков и приобрести данное оборудование в г. Тюмень можно в .

Нормы состава промышленных стоков для сброса в канализацию

Промышленные стоки, отводимые в систему городской канализации, должны соответствовать нормативам местного оператора водоотведения (городского водоканала). Чаще всего такие требования устанавливаются в зависимости от состояния городских очистных сооружений. Они могут быть чувствительными к составу стока. Ведь на многих заводах сточные воды содержат вещества, способные вызвать коррозию или разрушение трубопроводов и оборудования.

Станция очистки сточных вод небольшого предприятия

Промышленные воды, которые сбрасываются в централизованную канализационную систему, не должны нарушать следующие требования:

• в воде не должно быть абразивных материалов, которые способны образовывать осадок в трубах и повреждать их;
• сточные воды не должны содержать веществ, агрессивных по отношению к материалам оборудования (сильные кислоты и щелочи);
• в стоках не должно быть взрывоопасных или радиоактивных веществ;
• температура воды не должна превышать 40 градусов по Цельсию;
• pH должно находиться в пределах от 6,5 до 8,5.

Требования ПДК к сбросу промышленных сточных вод

При сбросе сточных вод непосредственно в водный объект необходимо руководствоваться нормативом под номером ГН 2.1.5.1315-03. В нем определены предельно допустимые концентрации веществ, превышение которых нанесет непоправимый вред флоре и фауне водоема (а также приведет к проверкам и штрафам). Важнейшие из значений представлены в таблице.

Значения ПДК для сброса сточных вод в водоемы

Аграрно-промышленные и животноводческие комплексы чаще всего имеют превышения по фенолам и маслам, а автомобильные заводы – по металлам и нефтепродуктам.

Когда загрязнения промышленных вод превышают указанные значения, устанавливают сооружения очистки стоков.

Виды загрязнений промышленных сточных вод

Загрязнения промышленных вод различаются по агрегатному состоянию, по размеру, по химической инертности. Для того, чтобы наиболее правильно подобрать методику очистки промышленных вод, применяют следующую классификацию:

• грубодисперсные взвешенные примеси;
• эмульгированные примеси;
• мелкодисперсные частицы;
• эмульсии;
• металлы;
• органические вещества (органика);
• ПАВ и АПАВ.

Сброс загрязненных сточных вод в водоем

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.

Виды сточных вод

По составу загрязнений сточные воды предприятий делятся на три группы:

1. Неорганические стоки;
2. Сточные воды с органикой;
3. Смесь из неорганических и органических загрязнений.

Первая группа включает в себя промышленные стоки заводов, производящих соду, сульфаты и азотные соединения, а также использующие в своей технологии металлы, щелочи и кислоты.

Ко второй группе относятся предприятия пищевой промышленности, органического синтеза и нефтеперерабатывающие заводы.

Третья группа – это гальваника и текстильное производство, где кислоты и щелочи сочетаются с металлами, органическими красителями или маслами.

Способы очистки стоков

Методы очистки промышленных сточных вод делятся на группы по принципу действия:

• механические методы;
• химические способы;
• физико-химические способы;
• биологические методы.

Механические способы очистки позволяют удалить из промышленных стоков крупные твердые частицы. Они позволяют очистить воду не менее чем от половины минеральных нерастворимых частиц.

Химические методы основываются на введении в поток реагентов, переводящих растворенные в промышленной воде вещества в нерастворимое состояние.

Физико-химические методы сочетают действие физических сил с химическими реакциями. Благодаря им выводятся остатки неорганических веществ, расщепляются органические загрязнения.

Биологическая очистка позволяет избавить сточную воду от органики и снизить значения БПК и ХПК.

Схема очистки сточных вод предприятия

Механические способы очистки

К механическим методам относятся отстаивание и фильтрация. Такое оборудование очень эффективно по отношению к взвеси. Механическая очистка чаще всего является первой ступенью очистки и дополняется сооружениями других видов.

Принципиальная схема радиального отстойника

Отстаивание происходит в песколовках и отстойниках. В этих сооружениях под действием силы гравитации крупные частицы оседают на дно и удаляются.

Важно следить, чтобы на этом этапе не происходило осаждение органики. Органические вещества в осадке песколовок и отстойников свидетельствуют о плохом качестве очистных сооружений и при дальнейшей переработке вызывают гниение.

При фильтрации вода проходит через сетку или пористую загрузку. Загрязнения задерживаются в порах или ячейках, а чистая вода поступает на следующее сооружение.

Химическая очистка стоков

Химическая очистка проводится с помощью емкостей-реакторов, где происходит смешение стока и реагента. Она основывается на следующих взаимодействиях:

• восстановительно-окислительных процессах;
• электролиз или термолиз;
• синтез и распад;
• образование нерастворимых соединений.

Методы очистки физико-химической природы

Наиболее востребованными видами являются коагуляция, флокуляция, флотация, сорбция и ионный обмен. Реже применяются экстракция и эвапорация.

Данные способы очистки промышленных стоков работают только при определенных условиях. Поэтому в схеме очистных сооружений оборудование этого вида очистки чаще всего стоит после механических и химических методов, когда в воде находится значительно меньше загрязнений.

Установка пенной флотации

Способы биологической очистки

Биологическая очистка заключается в поглощении микроорганизмами органических веществ. В специализированных емкостях, где вода находится длительное время, органика окисляется и минерализуется под действием аэробов, обитающих в объеме сооружения. Аэробы – это микроорганизмы, обитающие и хорошо себя чувствующие при поступлении кислорода воздуха.

Для биологических методов применяют аэротенки, окситенки, биофильтры. Эти сооружения различаются между собой видом микроорганизмов: биопленка в биофильтрах и активных ил в аэротенках и окситенках.

Категории стоков

Для промышленных производственных процессов требуется жидкость. В результате этого и образуются производственные сточные воды. Жидкость вступает в контакт с источниками загрязнения: химикатами, твердыми веществами, газами. При этом она утрачивает свои естественные свойства, для вторичного использования или утилизации нуждается в очистке. Исходя из технологического процесса-источника загрязнения выделяют категории ПСВ.

Производственные сточные воды

Данный тип ПСВ формируется непосредственно при производстве. На промышленных предприятиях поток происходит постоянно, что объясняет необходимость систематического учета сточных вод.

Распространенные виды:

• Производственный конденсат.
• Растворы гальванических или травильных ванн.
• Содовые растворы.
• Аммиачные растворы.
• Пищевые красители.
• Токсичные компоненты.

Стоки вспомогательных систем

Имеют безопасный для окружающей среды состав. ПСВ вспомогательных промышленных систем не содержат токсичных компонентов. Жидкость получена в результате работы дополнительных строений на промышленном предприятии.

Примеры стоков вспомогательных систем:

• Стоки из душевых, уборных комнат, столовых.
• Вода в отопительных установках.
• Сливы охладительных установок.

Воды от подсобных и обслуживающих цехов

К данной категории относятся стоки, образующиеся в результате работы административно-хозяйственных строений, подсобных цехов, складов материалов. К потенциальным источникам загрязнения относятся ремонтно-механические цехи, электроцехи.

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