Otpadne vode iz industrijskih poduzeća i metode za njihovu regulaciju

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-02 13:56

Priroda je stalno razvijajući se, mudar, jedinstven organizam koji se samoiscjeljuje. Međutim, za takav oporavak mora proći određeno vrijeme. U uvjetima stalnog antropogenog napada priroda nema dovoljno snage i resursa da se obnovi. Zbog toga nastaju globalni ekološki problemi. Jedan od njih je onečišćenje oceana i, kao rezultat, nedostatak čiste pitke vode u mnogim regijama svijeta. Zbog onečišćenja vodnih tijela pate i njihovi stanovnici. Ovaj će se članak usredotočiti na otpadne vode industrijskih poduzeća, metode za njihovo racionaliziranje i pročišćavanje.

Ekološki problemi velikih gradova

Teško je zamisliti grad koji nema utjecaja na prirodni okoliš. Prva i glavna stvarono što je potrebno učiniti da bi se uspostavilo naselje je otuđenje velikog teritorija i njegovo pretvaranje iz šume ili polja u armiranobetonsku džunglu. Tu nije kraj. Ljudski otpadni proizvodi zagađuju prirodu i često uzrokuju nepopravljivu štetu životinjskom i biljnom svijetu.

Među glavnim ekološkim problemima industrijskih gradova su:

• zagađenje rijeka, mora i jezera zbog ispuštanja industrijskih otpadnih voda koje sadrže otrovne zagađivače;
• zagađenje zraka industrijskim emisijama;
• zagađenje tla, vode i zraka (miris) opasnim industrijskim otpadom;
• uništenje zelenih površina i njihovih stanovnika;
• nedostatak čiste vode za piće;
• klimatske promjene i oštećenje ozona.

Svi se ti procesi odvijaju pod utjecajem antropogenog faktora, te je stoga u moći čovjeka da promijeni situaciju na bolje. Otpadne vode iz industrijskih poduzeća i njihova pročišćavanje trebaju postati prioritet unutarnje politike gradova i potpore poduzećima koja se bave ovom vrstom djelatnosti.

Vrste otpadnih voda

U ovom slučaju, klasifikacija se temelji na kemijskom sastavu kako bi se odabrali metode zbrinjavanja. Industrijske otpadne vode podijeljene su u tri vrste:

• kućanski otpad;
• industrijski otpad;
• površinski i infiltracijski otjecanje.

Za svaku vrstuispusti se inače osiguravaju za vlastiti kanalizacijski sustav, iako ponekad u nekim gradovima još uvijek sve miješaju. To samo pogoršava problem naknadnog čišćenja.

Kućna otpadna voda

Ova vrsta ispuštanja tipična je za svaku zgradu i građevinu opremljenu kupaonicom, te je stoga sastav takvih ispusta u pravilu uvijek isti. Otpadne vode kućanstava karakteriziraju visoki sadržaj organske tvari, prisutnost dušika, fosfora i grubih nečistoća. Čišćenje ove vrste onečišćenja u pravilu je biološko i ne uzrokuje poteškoće, visoke troškove energije, pa ga stoga provode komunalni sustavi.

Sastav otpadnih voda iz industrijskih poduzeća ovog tipa razlikuje se samo po tome što radnici mogu sipati tekućine u WC i umivaonik koje se tamo ne mogu ispustiti. To je vrlo često u laboratorijima, kemijskim postrojenjima, galvanskim postrojenjima, farmaceutskim postrojenjima.

površinske otpadne vode

Sve oborine koje padnu u gradovima kroz sustav oborinske kanalizacije ulaze u spremnike, a zatim u objekte za pročišćavanje. Ova vrsta otpadnih voda, naime, onečišćuju se samo suspendiranim tvarima i naftnim derivatima, te se stoga svi gradski oborinski odvodi čiste po principu taloženja i uklanjanja naftnih derivata.

Ovdje je važno razumjeti da se te emisije s krova, asf altnog kolnika prikupljaju, pa čak i otjecanje iz zemlje i trave uzima u obzir. Glavna razlika između otpadnih voda iz industrijskih poduzeća ove vrsteu činjenici da u slučaju nesavjesnog čišćenja plina i izlijevanja (akcidenta), oni mogu biti kontaminirani specifičnim tvarima karakterističnim za ovu vrstu proizvodnje. Stoga se ova vrsta pražnjenja također mora prethodno očistiti.

Industrijska otpadna voda

Ne postoje tehnologije potpuno bez otpada. Čak i najmanje poduzeće koje koristi vodu u svom proizvodnom procesu stvara otpadne vode. Priroda onečišćenja takvim ispustima razlikuje se od biljne industrije.

• Industriju celuloze i papira karakteriziraju vrlo zagađene otpadne vode. Stoga bi čišćenje u ovom slučaju trebalo biti višestupanjsko i kvalitetno. Glavni zagađivači su vlakna, selen, klor, terpentin, SO_2.
• Autotransportna poduzeća stvaraju otpadne vode tijekom pranja, farbanja, popravka, te su stoga jako onečišćena naftnim derivatima, fenolima, suspendiranim tvarima.
• Rafinerije koriste sustave za recikliranje vode. Otpadne vode nekih industrijskih poduzeća sadrže soli tvrdoće, naftne derivate, sulfate, suspendirane krute tvari, kloride.
• Peradarske farme i postrojenja za preradu mesa stvaraju ispuštanja koja zagađuju vodna tijela i kanalizacijske sustave dušikom, fosforom, kalijem, virusima i bakterijama.

Kao što se može vidjeti iz popisa, pročišćavanje otpadnih voda industrijskih poduzeća strogo ovisi o opsegu postrojenja i sastavu onečišćujućih tvari.

Sustav regulacije okoliša

Zakako bi se izbjegle nesreće i negativne posljedice, potrebno je kontrolirati svaku industriju. U svrhu zaštite okoliša, pročišćavanje otpadnih voda iz industrijskih poduzeća i metode za njihovu regulaciju propisani su ekološkim zakonodavstvom Ruske Federacije. Temelji se na načelima racionalnog korištenja prirodnih resursa, na pravu svakog čovjeka na zdrav okoliš i na načelu održivog razvoja.

Osnova za okolišnu regulativu je koncept najveće dopuštene koncentracije (MPC), kao i najveće dopuštene emisije (MPE) i ispuštanja (MPD). Ova uredba omogućuje određivanje maksimalnih vrijednosti za onečišćujuće tvari koje se mogu ispuštati u vodno tijelo ili kanalizacijski sustav. Istodobno, važno je shvatiti da će MPC za ispuštanje u rezervoar biti puno stroži od MPC za ispuštanje u gradsku kanalizaciju, budući da će se u potonjem slučaju otpadne vode prvo akumulirati i pročišćavati u komunalnim postrojenjima za pročišćavanje otpadnih voda., a zatim samo uđite u rezervoar.

Pravna regulativa u području zaštite vodnih resursa temelji se na Federalnom zakonu 416-FZ "O vodoopskrbi i kanalizaciji" od 29. studenog 2011., podzakonskim aktima i GOST-ovima, SP, SanPiN-ovima. Potonji navodi dopuštene koncentracije i daje posebne preporuke.

SanPiN za MPC otpadnih voda iz industrijskih poduzeća Ruske Federacije utvrđuje standarde za kvalitativni sastav otpadnih voda za ispuštanje u vodna tijela i zahtjeve za sanitarnu zaštitu otpadnih voda. Ovaj dokument je praktične prirode i stogau njemu se normaliziraju nečistoće, boja, temperatura, pH, mineralizacija, BPK5, infektivni agensi. Sanitarna pravila i norme 2.1.5.980-00 "Odlaganje voda naseljenih mjesta, sanitarna zaštita vodnih tijela. Higijenski zahtjevi za zaštitu površinskih voda" doneseni su 01.01.2001. Temelje se na načelima očuvanja resursa, odnosno ne dopuštaju ispuštanje ako je moguće ponovno upotrijebiti vodu uz prethodno pročišćavanje.

Ako govorimo o specifičnim MPC-ima za onečišćujuće tvari, tada SanPiN za otpadne vode iz industrijskih poduzeća ovdje ne vrijedi. Za takve se slučajeve primjenjuje Uredba Vlade broj 644 donesena 29. srpnja 2013. kojom se utvrđuju temeljna načela korištenja kanalizacijskih sustava. Dokument je razvio popis tvari zabranjenih za ispuštanje, kao i MPC za otpadne vode iz industrijskih poduzeća za ispuštanje u kanalizaciju. Ako govorimo o općim legiranim i kućnim kanalizacijskim sustavima, tada koncentracija nekih onečišćujućih tvari ne smije prelaziti sljedeće oznake (mg/dm3):

• suspendirane krute tvari ≦ 300;
• sulfidi ≦ 1, 5;
• sulfati ≦ 1000;
• kloridi ≦ 1000;
• ukupni fosfor ≦ 12;
• ukupni dušik ≦ 50;
• naftni proizvodi ≦ 10;
• kloramini i klor ≦ 5;
• fenoli (ukupno) ≦ 5;
• željezo i aluminij ≦ 5;
• cink, bakar, mangan ≦ 1;
• heksavalentni krom ≦ 0,05;
• olovo, nikal ≦ 0,25;
• kadmij ≦ 0,015;
• arsen ≦ 0,05;
• živa ≦ 0, 005;
• STS (neionski, anionski) ≦10;
• VOC ≦ 20;
• masti ≦ 50.

U ovom slučaju, temperatura otpadne vode ne smije biti veća od +40°S. Kada je riječ o ispuštanjima u oborinske kanalizacijske sustave, MPC za neke tvari postaju primjetno stroži:

• sulfati ≦ 500;
• naftni proizvodi ≦ 8.

Načini čišćenja

Inženjering i tehnologija otpadnih voda prilično je široka disciplina koja se stalno razvija. Temelj svih metoda čišćenja je odvajanje i odvajanje onečišćenja u čvrstu fazu te stvaranje čiste vode. Postoje sljedeći načini za to:

• braneći;
• mehanička filtracija;
• fizička i kemijska (flotacija, flokulacija, koagulacija, tretman reagensima);
• sorpcija;
• reverzna osmoza i ultrafiltracija;
• dezinfekcija (UV, ozoniranje, kloriranje).

Važno je razumjeti da se sve ove metode ne koriste zasebno, već u kombinaciji. Klasična tehnološka shema uključuje taloženje, mehaničku filtraciju, fizikalnu i kemijsku metodu, sorpciju i dezinfekciju. Svaki od njih bit će ukratko opisan u nastavku.

Namirenje

Temeljno važna i prva faza pročišćavanja industrijskih otpadnih voda je taloženje (razjašnjenje). U ovoj fazi koristi se oprema koja se zove taložnici. Oni su armiranobetonski (ponekad stakloplastični) spremnik, s blagim nagibom dna prema jami. U ovoj fazi, vodadoslovno se slegne (ostaje u sumpu) najmanje 3 dana. Za to vrijeme oslobađaju se sve neotopljene nečistoće: teške suspendirane tvari talože se na dno i klize u jamu, dok naftni proizvodi plutaju na vrh i uklanjaju se posebnim uređajem (skimerom) ili mehaničkim strugačem.

Ova faza čišćenja je zaista najvažnija, budući da sva daljnja oprema neće moći raditi ako grube nečistoće (pijesak, hrđa) uđu u nju i zadrže se u rezervoaru.

Fizikalno-kemijske metode

Tehnologije pročišćavanja otpadnih voda industrijskih poduzeća uvijek osiguravaju glavni modul za obradu, koji odvaja tvari otopljene u vodi i pretvara ih u netopivi oblik. Obično se koristi kao fizikalno-kemijska metoda pročišćavanja otpadnih voda. To se radi u flotatorima i koagulatorima.

Scatters

Za izolaciju netopivih tvari u tim se agregatima koriste mjehurići zraka. Plutači su posude u kojima se nakuplja voda, a mješavina vode i zraka se odozdo napaja posebnim uređajem za mjehuriće. Mjehurići zraka zarobljavaju onečišćenja zbog njihove ljepljivosti i nose ih na vrh, tvoreći pjenu koja se naziva flotacijski mulj. Očito, ova metoda je prikladna za lagano otopljene nečistoće. Ovdje se mogu dodati i koagulanti koji povećavaju čestice onečišćujućih tvari, ako su vrlo male. Doza reagensa odabrana je optimalno,tako da ne unište mjehur zraka.

koagulatori

Za izolaciju netopivih tvari, ovi agregati koriste principe adhezije i koagulacije, odnosno adhezije i grubosti nečistoća. Koagulator (ili elektrokoagulator) je posuda sa koalescentnim pregradama u koju se dovodi koagulant-flokulant kako bi se grube nečistoće. Teške čestice onečišćenja na kraju se talože na stožasto dno i uklanjaju se. Reagensi se ne dodaju u elektrokoagulator, njihovo djelovanje zamjenjuju aluminijske ili željezne elektrode.

Ove metode pružaju maksimalni učinak čišćenja i koriste se u gotovo svim postrojenjima za pročišćavanje otpadnih voda.

Filtriranje

Ova metoda čišćenja se koristi za hvatanje zaostalih nečistoća u vodi. Filtracija je uvjetno podijeljena u dvije vrste: mehanička i sorpcijska.

Mehanički filter je posuda napunjena šljunkom ili filtarskom krpom. U ovom slučaju dolazi do mehaničkog čišćenja onečišćenja i njihovog zadržavanja u porama materijala. U ovom trenutku voda teče kroz pore i pročišćava se.

Sorpcijski filter je napunjen aktivnim ugljenom, silika gelom, šungitom i bilo kojim drugim sorbentom koji upija nečistoće. Ovo punjenje se ili potpuno mijenja ili se pere i ponovno koristi.

Dekontaminacija

Ova metoda čišćenja je instalirana na kraju svakog dijagrama toka. Dezinfekcija se provodi ultraljubičastim lampama,hipokloritna ili ozonska jedinica. Ova vrsta tretmana neophodna je za uklanjanje rezidualnih virusa i bakterija u industrijskim otpadnim vodama.

Čišćenje "na početku cijevi"

Glavni princip ekologije je prevencija i kaže da ako se zagađenje može spriječiti, nesreća se može spriječiti, a resurs se ponovno upotrijebi, onda je korisnik prirode dužan to učiniti. Čišćenje "na početku cijevi" u pogledu otpadnih voda uključuje sljedeći skup mjera:

• protočni i zatvoreni vodoopskrbni sustavi s ponovnom upotrebom vode za potrebe kućanstva;
• kompilacija bilance vode i vodnog otiska, koji prikazuje specifičan ispust vode, kako bi se što više smanjili;
• učenje najboljih praksi za pročišćavanje otpadnih voda;
• poboljšanje industrijske opreme za smanjenje potrošnje vode.

Problem opskrbe stanovništva čistom vodom danas je jedan od prioriteta politike mnogih zemalja. Voda je izvor života.