Очистка сточных вод промышленных предприятий

сточные воды

сточные воды

Вода играет важную роль в формировании экосистемы – это фундамент, образующий среду обитания микроорганизмов, растений, животного мира и человека. Стремительный рост городов, развитие энергетики, отрасли животноводства, а также бытовые потребности населения приводят к стремительному увеличению потребности в воде. Огромное количество потребляют химическая и целлюлозно-бумажная промышленность, черная и цветная металлургия. Большая часть ее, затем, сливается в водоемы.

Серьезную угрозу представляют разнообразные химические вещества, широко применяемые в современном производстве. Постоянное развитие технологических процессов усугубляет проблему загрязненности, оно приводит к существенному изменению состава стоков, что вызывает необходимость в разработке новых и усовершенствованию существующих методик очистки.

Одним из способов решения данного вопроса является создание на предприятиях замкнутых водооборотных циклов. Но это требует дополнительных разработок технологических схем и аппаратов, а так же больших капиталовложений. Перспективным направлением в разработке новых технологий считается разработка деструктивных методов, основывающихся на глубоких превращениях органических загрязнений. Окислительно-восстановительные реакции, активированные различными активными физико-химическими реагентами, позволяют обеспечивать полное разрушение трудно окисляемых органических веществ и переводить их в легко окисляемые соединения.

Современное развитие научных исследований и техники очистки сточных вод идет в основном в двух направлениях:

  1. разработка принципиально новых приемов глубокой очистки с использованием физико-химических способов и сочетания их с биологической очисткой
  2. разработка приемов доочистки, обеспечивающих повышение эффективности существующих методов удаления загрязнений

Промстоки представляют собой отработанные растворы, технологические и промывные воды, воды охлаждающих систем, химводоочистки, от мытья оборудования и производственных помещений, а также от очистки и транспортировки отходов. Ввиду огромного разнообразия и содержащихся в них загрязнений актуальным является выделение и анализ тех групп, состав которых определяет необходимость и эффективность применения коагулянтов и флокулянтов. Концентрация загрязнений различных предприятий неодинакова. Она зависит от вида промышленности и режима работы, частоты залповых сбросов и потребления воды на различные нужды, вида сырья и способов утилизации отходов. По виду загрязнений стоки подразделяют на:

  • загрязнения предприятий тяжелой металлургической промышленности и производств минеральных удобрений
  • загрязнения пищевой, микробиологической и целлюлозно-бумажной промышленности
  • загрязнения нефтехимической и фармацевтической промышленности

По общему содержанию загрязняющих веществ производственные сточные воды делятся на слабо концентрированные – до 500мг/л, средне концентрированные – от 500 до 5000 мг/л, концентрированные – от 5000 до 30000мг/л, высоко концентрированные – более 30000мг/л.

С учетом области и технологии применения коагулянтов и флокулянтов выделяют две основные группы сточных вод:

  • с твердой дисперсной фазой
  • с жидкой дисперсной фазой

В отдельные группы выделены стоки, которые кроме дисперсных твердых или жидких загрязнений дополнительно содержат поверхностно активные и растворенные ионогенные вещества.

Особенности образования ПРОМЫШЛЕННЫХ СТОКОВ

Характеризуются большим разнообразием загрязнителей, которые находятся во взвешенном или растворенном состоянии. Они образуются в различных технологических операциях, при охлаждении аппаратов, в котельных, при транспортировании сырья и т.д.  Состав зависит от компонентов, промежуточных изделий и продуктов, выпускаемой продукции, состава исходной водопроводной воды и сырья, местных условий и так далее. Он имеет широкий диапазон колебаний физико-химических показателей, что требует индивидуального подхода при выборе метода их очистки. В случае применения на предприятии оборотного водоснабжения, количество производственных стоков уменьшается, а количество загрязняющих веществ увеличивается. Сточные воды образуются в результате работы столовых, прачечных и душевых. Расход зависит от режима работы предприятия, от технологических процессов и от количества рабочих на данном предприятии.

При проектировании нужно учитывать не только суточное количество стоков, но и режим их поступления по часам суток (часовой график притока). На ряде производств происходят залповые поступления высококонцентрированных и высокотоксичных стоков, при этом периодичность сброса может быть один раз за смену, в сутки, в неделю. Так же следует учитывать графики суточного колебания состава сточных вод по основным физико-химическим показателям и по специфическим загрязняющим компонентам (поверхностно активным, токсичным, ядовитым и радиоактивным веществам). Специфика технологии различных производств требует в ряде случаев учитывать режим притока сточных вод не только в течение суток, но и по месяцам или сезонам года (спиртовые, сахарные, консервные, первичного виноделия и другие заводы).

Методы очистки промышленных стоков

Применяемые в настоящее время методы весьма разнообразны и среди них едва ли не самое значительное место отведено биологическим, так как это прежде всего деструкция чуждых соединений, осуществляемая реагентным или безреагентным способом. Значительная часть углерода органических соединений в результате такой деструкции переводится в углекислоту и в живые клетки бактерий, которые сами по себе уже безвредны и часто даже полезны окружающей среде, поскольку могут быть источником всех питательных элементов, необходимых почве. Весьма существенно также, что биологическая очистка осуществляется при минимальных затратах энергии на массовую единицу удаляемых веществ. Как показывает история, требования к степени очистки непрерывно повышаются.

сточные воды

сточные воды

Современные технологии обеспечивают удаление биогенных элементов и полностью решают проблему утилизации осадков. Извлечение загрязнений обычно представляет собой комбинацию двух основных вариантов обработки:

  • без изменения первоначальной химической структуры примесей
  • с изменением первоначальной химической структуры примесей

Экономическое сравнение методов химического и биологического окисления чаще бывает в пользу последнего, так как оно характеризуется более низкими энергетическими затратами, которые возрастают при физико-химическом окислении. При разработке схемы очистки сточных вод химического предприятия необходимо предусмотреть доочистку после прохождения физико-химической обработки.

Одним из эффективных путей уменьшения количества промышленных стоков, сбрасываемых в водоемы, является повторное использование отработанных сточных вод после их очистки на тех же технологических операциях или для производственных нужд в других цехах данного предприятия. Не менее эффективно уменьшение расхода воды на единицу обрабатываемого сырья или выпускаемой продукции. Для усреднения качественного состава, а также снятия пиковых нагрузок часто применяют усредняющие емкости. Они оборудуются перемешивающими устройствами и насосными установками для перекачки сточных вод на очистку. Помимо биологического могут применяться механические, физические, физико-химические, электро осаждение и другие способы.

Очистка сточных вод гальванических производств

Наиболее совершенным и действенным способом является физико-химическая очистка. Все методы делят на четыре основные группы:

  • основанные на выделении примесей
  • основанные на превращении
  • деструкции примесей
  • биохимические

Первый способ основан на выделении примесей и протекает без изменения физико-химических свойств веществ. Они осуществляется: отстаиванием, процеживанием, флотацией, фильтрованием. Особая роль в этой группе принадлежит мембранной технологии: микрофильтрации, ультрафильтрации, обратному осмосу, диализу. Им отдается предпочтение при разработке малоотходных технологических процессов с замкнутыми системами водопользования, например: линий никелирования, хромирования, кадмирования. Они позволяют получать условно чистую воду пригодную для повторного использования в технологии. Методы второй группы основаны на физико-химическом превращении веществ в менее токсичные или легко извлекаемые. Она включает в себя реагентную обработку, электролиз, озонирование, хлорирование, ионный обмен. На основе этих способов могут быть реализованы как прямоточные, так и оборотные системы водопользования.

сточные воды

сточные воды

Биохимические методы составляют особую группу, основанную на окислении загрязнений, чаще всего органического характера. Окончательный выбор технологии очистки стоков гальванических производств решается на основании технологических и экономических требований, т.е. технико-экономического анализа. Все технологические системы водопользования гальванических предприятий могут быть разделены на прямоточные, оборотные, замкнутые, основанные на глубокой очистке и повторном использовании воды в процессе. В случае выделения и утилизации загрязняющих солей, технология относится к малоотходным или безотходным. Как уже отмечалось ранее, малоотходные и безотходные технологии подразумевают, помимо возврата очищенной воды, выделение и утилизацию ценных примесей. Решение такой задачи на централизованных очистных станциях осложняется многокомпонентностью загрязняющих веществ, утилизация которых затруднительна, а иногда и практически невозможна.

ЛОКАЛЬНЫЕ ОЧИСТНЫЕ СООРУЖЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ (ЛОС)

Предназначены для предотвращения сброса промышленных сточных вод в коммунальные системы водоотведения и в конечном итоге на сооружения биоочистки, для обеспечения деструкции трудно окисляемых или не окисляемых загрязнений. Для очистки от различных видов растворенных органических и неорганических веществ используются физико-химические методы, такие как адсорбция, мембранная сепарация, ионный обмен. Химические - восстановление, реагентное осаждение. ЛОС обычно базируются на физико-химических методах. Преимуществами этих методов являются:

  • возможность очистки воды до требуемых показателей практически от всех видов загрязнений, различающихся как по химическому, так и по фазово-дисперсному составу
  • высокая эффективность очистки как в непрерывном, так и в периодическом режиме работы, быстрота и простота вывода системы промышленных очистных сооружений на заданные технологические параметры
  • технологическая гибкость системы при изменении показателей или требований к качеству очистки
  • возможность полной автоматизации и диспетчеризации технологического процесса
Автор: ООО "НПО "Агростройсервис"
Дата публикации: 27.09.2016
Заказать обратный звонок

Введите свои контактные данные и наши менеджеры вам перезвонят!
Мы работаем в будни с 8.00 до 17.00.

Заказать оборудование

Укажите свои контактные данные и предмет запроса, и наши специалисты свяжутся с Вами в ближайшее время!

Отправить сообщение

Укажите свои контактные данные и предмет запроса, и наши специалисты свяжутся с Вами в ближайшее время.