Промышленные сточные воды
В отличие от бытовых сточных вод, которые имеют одинаковые характеристики, разнообразие промышленных сточных вод (ПСВ) требует их особого изучения в каждой отрасли, а часто — и применения особых технологий.
В промышленности можно выделить четыре крупные категории сточных вод (рис. 1):
- сточные воды от производственных процессов;
- особые сточные воды;
- сточные воды вспомогательных систем;
- случайные сбросы сточных вод.
Сточные воды от производственных процессов
Большая часть производственных технологических процессов приводит к появлению загрязнений в результате контакта воды с газами, жидкостями или твердыми веществами. Потоки этих сточных вод могут быть непрерывными или периодическими. Они даже могут образовываться лишь в отдельные сезоны (например, сбор и переработка сахарной свеклы занимают два месяца в году).
В том случае, если речь идет об отлаженном и регулярном производстве, обычно известны расход сточных вод и концентрация содержащихся в них загрязнений.
Особые сточные воды
Некоторые сточные воды следует отводить, не смешивая их с другими сточными водами:
- для проведения специфической обработки, возможно, с утилизацией некоторых компонентов и/или воды с их возвратом в производство;
- для направления в промежуточные накопительные резервуары, чтобы затем равномерно вводить их в общую линию обработки сточных вод (возможно, с предварительным обезвреживанием).
К таким сточным водам относятся:
- отработанные растворы гальванических и травильных ванн, отработанные содовые растворы, аммиачные воды от коксовальной установки;
- конденсаты в производстве бумаги, маточные растворы в аграрно-пищевой и химической отраслях промышленности;
- токсичные и концентрированные сбросы сточных вод.
Сточные воды вспомогательных систем
К ним относятся:
- бытовые сточные воды (от столовых и т. д.);
- воды из систем отопления (сливы из котлов, элюаты регенерации ионитов);
- жидкие осадки от обработки подпиточных вод.
Случайные сбросы сточных вод.
Случайные сбросы могут возникать в результате:
аварийной утечки продуктов производства во время их перемещения или хранения;
- слива воды после мытья производственных помещений или оборудования;
- слива загрязненных вод, в т. ч. после ливней, вызывающих гидравлическую перегрузку очистных сооружений.
Для правильного проектирования сооружений очистки сточных вод необходимо располагать следующими параметрами:
- типы, объемы и цикличность производства, потребляемое сырье;
- состав воды, поступающей на предприятие;
- возможность разделения потоков сточных вод и/или создания оборотных систем водоснабжения;
- суточные расходы сточных вод по категориям;
- среднечасовые и максимальные потоки сточных вод (длительность и периодичность по категориям);
- средний и максимальный поток загрязнения по категориям загрязнителей и для специфического загрязнения в данной отрасли.
Как правило, бывает полезно знать о вторичном загрязнении сточных вод, даже случайном, которое может серьезно нарушить работу некоторых установок на очистных сооружениях. В рамках проектирования нового предприятия эту информацию, собранную после анализа производства, сравнивают с данными, полученными на аналогичных, уже существующих предприятиях.
Стоимость обработки ПСВ в значительной степени определяется системой водоотведения в производственных цехах и на предприятии в целом.
Организация выходящих водных потоков должна как можно точнее соответствовать схеме на рис. 2, которая в общем случае обеспечивает наилучшую технико-экономическую оптимизацию системы водоотведения промышленного предприятия.
В систему водоотведения входят:
- внутренние системы рециркуляции в производственных цехах, позволяющие по мере возможности осуществлять извлечение (в целях повторного использования) сырьевых материалов, уменьшать расход загрязненных потоков, подлежащих обработке, снижать потребление свежей воды;
- системы разделения потоков сточных вод.
Потоки сточных вод бывают:
а) периодические:
- загрязненные или незагрязненные ливневые стоки;
- воды от опорожнений, промывок и т. п.;
- загрязненные или незагрязненные охлаждающие воды;
б) постоянные:
- производственные сточные воды, требующие специфической предварительной обработки;
- производственные сточные воды, не требующие специфической предварительной обработки.
Такое разделение потоков позволяет применять накопительные, буферные, усреднительные, а также аварийные резервуары (рис. 3).
Выделяют пять основных стадий обработки сточных вод: первичная обработка, биологическая обработка, третичная обработка, обработка осадков и устранение запахов.
Первичная обработка
На этой стадии могут применяться следующие процессы:
- процеживание на решетках или ситах;
- извлечение твердых частиц или жиров;
- удаление масел;
- нейтрализация;
- охлаждение;
- коагуляция-флокуляция с последующим разделением фаз на основе традиционных методов, цель которых состоит в удалении взвешенных коллоидных частиц, в осаждении и отделении металлов и токсичных солей, в удалении эмульгированных масел.
Биологическая обработка
При выборе технологии биологической обработки (рис. 4) следует исходить:
- из способности сточных вод к биоразложению (отношение химической потребности в кислороде (ХПК) к биологической потребности в кислороде (БПК), причем особое внимание следует уделить случаям, когда это отношение превышает 3);
- из концентрации загрязнений по таким показателям, как ХПК, БПК, азот по Кьельдалю, содержание фосфора;
- из общего солесодержания, резкие изменения которого могут оказывать влияние на биологические процессы.
Третичная очистка
Цели третичной очистки сточных вод, дополняющей рассмотренные выше стадии обработки, могут быть различными. С одной стороны, необходимо повышать качество очищенной сточной воды в целях соблюдения норм по сбросам в окружающую среду путем:
- уменьшения содержания взвешенных веществ и снижения концентрации коллоидной части ХПК;
- удаления фосфора (осаждением солями железа или алюминия, реже – с помощью извести);
- снижения содержания бионеразлагаемой части ХПК;
- снижения цветности, в частности сточных вод текстильной промышленности;
- удаления специфических соединений, таких как пестициды, фунгициды, металлы, окисляющиеся хлором или его аналогами, поверхностно-активные вещества, растворимые углероды и т. п.
С другой стороны, третичная очистка может осуществляться и для последующей рециркуляции обработанной воды в производственные цеха, в системы охлаждения с градирнями, системы промывки, системы пожаротушения и даже в системы питания котельных установок.
В таблице приводится краткий перечень способов и технологий, применяемых на стадии третичной очистки.
Обработка осадка
Как правило, проект комплекса технологических линий обработки сточных вод и осадков должен являться результатом оптимизации, которая часто приводит к необходимости добиваться снижения объема образующихся осадков, поскольку, как известно, стоимость обработки и вывоза этих отходов часто составляет основную часть эксплуатационных затрат на очистных сооружениях.
Существуют различные способы снижения объема образующихся осадков:
- снижение внутрицеховых и внутризаводских потерь;
- уменьшение использования минеральных реагентов, приводящих к образованию осадков;
- по возможности – использование биологических технологий, приводящих к образованию меньших объемов осадка: метанизация или мембранные биореакторы.
При обработке ПСВ различных отраслей промышленности формируются осадки, различающиеся по своим характеристикам:
- первичные и третичные осадки, специфичные для каждой отрасли промышленности. Их конечное назначение может различаться, вследствие чего может потребоваться упоминавшееся выше разделение потоков и оптимизация обработки исходя из различных факторов – например, в зависимости от типа захоронения, на которое можно вывозить обработанные осадки, возможности их размещения на сельскохозяйственных угодьях, объемов капитальных вложений и эксплуатационных затрат;
- биологические илы: принципы обработки те же, что и в случае обработки биологических илов, образующихся при обработке городских сточных вод. В некоторых случаях илы могут характеризоваться повышенным содержанием летучих соединений в общей массе сухих веществ, вследствие чего их обезвоживание часто сопряжено с некоторыми трудностями.
Устранение запахов
Содержание дурнопахнущих веществ в ПСВ зависит от технологического процесса, реализуемого в конкретном цехе. Основная масса этих веществ удаляется на стадии предварительной обработки, в которую при необходимости включают процессы аэрации или отдувки. Технология обработки требует в каждом случае отдельного рассмотрения.
Также газы формируются непосредственно в процессе обработки (особенно при биологической очистке сточных вод и обработке осадков). По своему составу они аналогичны газам, которые образуются на станциях очистки ГСВ. Для их удаления используются дегазация, дезодорация и выпаривание.
Статья предоставлена компанией «НПЦ ПромВодОчистка»
Материал с сайта abok.ru
͏
Будьте в курсе новостей и последних событий: