Очистка и обезвреживание промышленных сточных вод

Очистка и обезвреживание промышленных сточных вод является важным мероприятием в деле санитарной охраны поверхностных водоемов. Результаты многочисленных научных исследований свидетельствуют, что в нашей стране успешно осуществляется проектирование и строительство очистных канализационных сооружений для большинства промышленных предприятий.

При проектировании и размещении промышленного предприятия на территории или вблизи города или при решении вопроса о совместной очистке и обезвреживании сточных вод от нескольких предприятий промышленной зоны и приближенного к ней жилого массива загрязненные промышленные сточные воды могут быть отведены непосредственно в городскую канализационную сеть. При этом они должны соответствовать нормам отведения в канализационную сеть. В данном случае будет осуществляться совместная очистка смеси промышленных и бытовых сточных вод на единых городских очистных сооружениях канализации. Загрязненные промышленные сточные воды обычно содержат специфические загрязнения, которые могут отрицательно влиять на условия эксплуатации канализационной сети города и городских очистных сооружений. При поступлении специфических загрязнений промышленных сточных вод в поверхностные водоемы может нарушаться режим их водопользования.

С целью предупреждения отрицательного влияния промышленных сточных вод на канализационную сеть населенного пункта, режим эксплуатации очистных сооружений или их отдельных элементов, а затем и на водоемы, куда сбрасывают очищенные сточные воды, содержащиеся в них загрязнения не должны привести к превышению ПДК этих веществ в воде поверхностных водоемов. Это необходимо учитывать на этапах проектирования, строительства и ввода в эксплуатацию новых и реконструированных промышленных пред- приятии. Соответствие таким требованиям может быть достигнуто внедрением на промышленных предприятиях малоотходных и безотходных технологий, систем повторного и оборотного водоснабжения, созданием бессточных и безотходных производств.

При выпуске промышленных сточных вод в канализационную сеть населенного пункта к ним предъявляется ряд требований, регламентированных соответствующими "Правилами приема производственных сточных вод в системы канализации населенных пунктов". Промышленные сточные воды, выпускаемые в канализационную сеть города, не должны:

а) иметь БПК20 выше уровня, указанного в проекте очистных сооружений канализации;

б) нарушать работу канализационных сетей и очистных сооружений;

в) иметь температуру свыше 40 °С и pH ниже 6,5 или выше 9,0;

г) содержать вещества, способные засорять канализационные трубы, колодцы, решетки или откладываться на их поверхностях. Это твердые отходы, почва, абразивные порошки и другие грубодисперсные взвеси, гипс, известь, песок, металлическая или пластмассовая стружка, жиры, смолы и др.;

д) разрушать трубы и элементы очистных сооружений;

е) содержать горючие примеси и растворенные газообразные вещества, способные создавать взрывоопасные смеси в водоотводных сетях и очистных сооружениях;

ё) содержать только неорганические вещества или вещества, не подвергаемые биологическому разложению;

ж) содержать опасные бактериальные, вирусные, токсические и радиоактивные загрязнения;

з) содержать биологически жесткие поверхностно-активные вещества (ПАВ), которые подвергаются разрушению;

и) ХПК превышать БПК5, более чем в 2,5 раза.

Если промышленные сточные воды не отвечают указанным требованиям, их следует предварительно подвергнуть очистке на промышленном предприятии. Степень такой очистки обязательно согласовывают с городскими государственными администрациями и организациями, проектирующими очистные канализационные сооружения населенного пункта.

Среди методов очистки промышленных сточных вод заслуживает внимания классификация М.И. Лапшина. В ней рассмотрен метод очистки промышленных сточных вод в зависимости от их фазово-дисперсного состава. В классификации выделены три группы основных методов очистки промышленных сточных вод: методы, основывающиеся на удалении примесей без изменения их химического состава; на преобразовании примесей с изменением их химического состава и биохимические методы.

Первая группа методов очистки промышленных сточных вод подразделяется в свою очередь на две подгруппы. Первая подгруппа предусматривает непосредственное (механическое) удаление примесей из воды. Их удаляют при помощи механических решеток, сеток, микропроцеживания, отстаивания и осветления, центрифугирования, фильтрации, флотации, мембранного электрофореза.

Вторая подгруппа предусматривает удаление примесей без изменения химического состава, исходя из характера распределения фаз: дегазацию, отгонку, эвапорацию (примеси - газовая фаза; вода - жидкая фаза); выпаривание (примеси - жидкая или твердая фаза; вода - газовая фаза); коалесценцию, экстракцию (примеси и вода - две жидкие несмешиваемые фазы); вымораживание (примеси - жидкая фаза; вода - твердая фаза); кристаллизацию, сорбцию, коагуляцию (примеси - твердая фаза; вода - жидкая фаза).

Удалять из промышленных сточных вод взвешенные вещества можно в гидроциклонах (открытых и под давлением). С целью удаления из сточных вод мелкодисперсных взвешенных веществ, а также для удаления из осадка ценных продуктов и их утилизации применяют центрифуги непрерывного или периодического действия. Удаление из сточных вод, кроме взвешенных веществ, СПАВ, нефтепродуктов, жиров, масел, смол и других веществ, не выпадающих в отстойниках, осуществляется в разных конструкциях флотационных установок. Для удаления из воды растворенных газов, находящихся в сточных водах в свободном состоянии, используют разные конструкции дегазаторов (работающие при атмосферном давлении или под вакуумом): с барботажным слоем жидкости, насадками разной формы и пустотные распылители.

Методы превращения примесей с изменением их химического состава (вторая группа) подразделяют на подгруппы:

а) образование труднорастворимых электролитов;

б) образование малодиссоциированных соединений;

в) образование комплексных соединений;

г) процессы синтеза и распада;

д) окислительно-восстановительные процессы, в том числе электрохимические;

г) термолиз.

Характеристика указанных методов детально описана в специальных изданиях и учебных пособиях водоотведения промышленных предприятий.

Решая вопросы целесообразности применения биологической очистки промышленных сточных вод, следует обратить внимание на наличие в них загрязняющих веществ, способных к биохимической деструкции, и на то, что на эффективность процессов биологической очистки влияют различные факторы, в частности:

а) структура примесей;

б) токсические вещества;

в) уровень питания биомассы;

г) биогенные элементы;

д) повышенная минерализация;

е) активная реакция среды.

Исходя из этого, промышленные сточные воды, подлежащие биологической очистке, должны отвечать следующим требованиям:

а) содержать примеси, подлежащие биохимической деструкции. Накопленный опыт эксплуатации очистных сооружений, многочисленные исследования биохимического окисления чистых химических веществ свидетельствуют о том, что их химическая структура может существенно влиять на скорость биохимических процессов. Например, доказано, что первичные спирты окисляются легче, чем вторичные, вторичные легче, чем третичные, и т. д.;

б) содержать токсические вещества в концентрациях, не оказывающих отрицательного влияния на работу сооружений биологической очистки. Такими концентрациями являются те, которые не влияют заметно на работу биологических очистных сооружений (ПДК б0 с). При этом следует учитывать, что в промышленных сточных водах могут содержаться токсические химические вещества, вредное действие которых на биологические процессы, происходит п р и значительно меньших концентрациях. В этом случае, кроме ПДКбос , следует учитывать ПДКб промышленных сточных вод, т. е. концентрацию, превышение которой уже может привести к любому отрицательному действию на процессы биологического окисления и жизнедеятельность микроорганизмов активного ила;