Сточные воды различных предприятий являются взвесями и эмульсиями из нефтепродуктов, различных химических веществ, жиров, масел, белков, минеральных частиц – у каждого предприятия образуется свой специфический «коктейль».
Даже «безобидные» на первый взгляд СВ любого пищевого производства способны нанести водной экосистеме серьезный вред.
Специфические свойства животных белков и жиров приводят к быстрому загниванию, сброс даже недостаточно очищенных стоков может обернуться экологической катастрофой.
Невозможно использовать ближайший водоем или городской коллектор для сброса неочищенных стоков – компании, не имеющей эффективной системы водоочистки, просто не выдадут разрешительных документов на водоотведение.
Чем чревато действовать в «обход» закона, всем давно известно – это и штрафы, и ощутимые платежи за НВОС.
Кроме того, качественные локальные очистные сооружения (ЛОС) делают производственные процессы экономичнее – очищенные до нормативных значений сточные воды могут использоваться повторно.
Содержание
Зачем нужна очистка?
Вода – необходимый энергоресурс промышленных предприятий. Вода различного качества используется в производственных процессах, для технологических нужд – холодная, нагретая, в парообразном состоянии, а также для охлаждения и мойки оборудования.
Производства даже одного профиля отличаются видами сырья, нюансами технологических процессов, ассортиментом. Стоки характеризуются объемом, особенностями водосборных площадей, направлением водоотведения: в объект рыбохозяйственного значения, в ливневую канализацию или ЦСВ (централизованную систему водоотведения).
СВ, образованные при выпадении осадков и таянии снега, загрязненные нефтепродуктами и другими веществами, перед отведением с поверхности промплощадок как в городской коллектор, так и при сбросе в водоем, должны быть очищены до нормативных значений, предусмотренных санитарными правилами.
Итак, цель установки эффективных ЛОС на предприятиях — это:
- Предотвращение загрязнения окружающей среды. Главная цель очистки стоков – удаление опасных химических и токсичных веществ. Очищенные стоки сохраняют экобаланс, не изменяют качественный состав почв и водной среды, не вредят здоровью человека, флоре, фауне и природе в целом.
- Соответствие деятельности предприятия законодательным нормам. Ни один проект на строительство или реконструкцию промышленного объекта не получит положительного результата экспертизы, если в нем не будут предусмотрены мероприятия по защите окружающей среды. Эффективные очистные сооружения позволят предприятию сохранить репутацию, избежать серьезных штрафов и сверхлимитной платы за негативное воздействие на водный объект.
- Экономия энергозатрат. СВ можно использовать повторно. Во время качественной, иногда многоэтапной, очистки из стоков удаляются вредные вещества и токсины, благодаря чему вода становится пригодной для вторичного использования. Правильно организованная и управляемая система очистки промышленных сточных вод позволяет получать воду, соответствующую санитарным нормативным значениям, экономить средства в долгосрочной перспективе.
Кроме того, эффективные ЛОС предприятий снижают нагрузку на городские очистные сооружения.
Основные методы
Первоначальные этапы очистки аналогичны для всех категорий СВ. Перед очисткой стоки подвергаются усреднению для нормализации, как по расходу, так и по концентрации. Для этого применяются усреднители, оснащенные системой перемешивания или аэрации.
Состав СВ и методы их очистки очень зависимы от типа промышленности. Промышленные стоки характеризуются высокой неравномерностью объемов и загрязненности.
Поэтому схема очистки зависит от множества факторов:
- источника образования стоков;
- степени загрязненности;
- финальных показателей качества воды.
В зависимости от этого, очистка может выглядеть следующим образом:
- Механическая очистка. Это первичный этап комплексной обработки. Примеси удаляются механически, путем фильтрации или отстаивания. Твердые частицы задерживаются первичными фильтрами (сетками, песколовками), а поверхностные загрязнения – нефтеуловителями.
- Химический способ. Специфические реагенты осаждают загрязнители, трансформируя их в нерастворимые осадки. Это подготовительный метод для глубокой очистки и дезинфекции промстоков, необходимый этап перед биологической очисткой.
- Физико-химический. Суть метода – удаление растворенных и тонкодисперсных частиц при введении коагулянтов, а также сорбция, нейтрализация, флотация, центрифугирование, ионный обмен. В результате очистки удержанные загрязнения выводятся в виде осадков, а вода поступает на следующий этап обработки.
- Биологический. Метод самоочистки с помощью активного ила в аэробных, анаэробных и аноксидных условиях. Вода очищается за счет естественного биохимического окисления – путем жизнедеятельности микроорганизмов. Для создания нужных искусственных условий применяются биофильтры, биореакторы, аэротенки, метантенки. Это обязательная мера при отведении очищенных СВ в водный объект рыбохозяйственного значения.
- Обеззараживание с использованием ультрафиолетового излучения.
Анаэробная очистка сточных вод предприятий – специфичный вид обработки, предназначенной для вод, значительно загрязненных органикой. В результате получается не только очищенная вода, но и биогаз – сырье для тепловой или электрической энергии.
На заключительных этапах может производиться обезвоживание отходов очистки, например, шнековыми дегидраторами.
Обезвоживание осадков имеет широкое применение, например, из отходов жизнедеятельности животных на фермах можно получать удобрения, биогаз и электроэнергию.
При проектировании промышленных ЛОС учитываются направление водоотведения и фактический объем СВ. Для нового предприятия объем стоков рассчитывается с учетом отраслевых норм водопотребления. Основной фактор, определяющий стоимость комплекса ЛОС – объект сброса.
При сбросе в ЦСВ, как правило, достаточно только физико-химических технологий очистки. Отведение СВ в природные водоемы требует УФ-обеззараживания. Чтобы качество стоков, отводимых в водоем рыбохозяйственного значения, соответствовало санитарным нормам, потребуется биологическая очистка.
Такая необходимость приводит к увеличению объема проектно-конструкторских, строительно-монтажных работ, влияет на состав и стоимость оборудования.
Наиболее качественный результат дает совокупность нескольких способов. Грамотно спроектированные системы ЛОС в состоянии очистить сточные воды до лучших показателей, чем среда водоема, куда они поступают.
Очистные сооружения для производственных вод
Индустрия проектирования эффективных ЛОС не стоит на месте, постоянно появляются новые технологии и методы очистки производственных СВ.
Современные автоматизированные установки оборудованы аварийными механизмами, поэтому риск попадания опасных стоков в водный объект практически исключен. Предлагаем ознакомиться, какие бывают ЛОС для очистки промышленных (и не только) стоков.
Очистка пищевых стоков
Процесс обработки пищевых сточных вод, содержащих многокомпонентный объем загрязнений, требует нескольких этапов очистки. Для малых предприятий общепита достаточно мощности 5–50 м3/сут, независимо от водоприемника. Пример компактных мини-ЛОС – модульная система с расходом 0,5–1,5м3/час.
Состав стандартной модульной ЛОС:
- грубая очистка (решетка, сито);
- жироуловитель;
- напорно-реагентный флотатор;
- блок подготовки растворов и дозирования реагентов;
- шламосборник;
- насосы и компрессор.
У небольших сооружений, предназначенных для очистки пищевых СВ, могут быть и другие проектные решения:
- Блочные очистные сооружения (БОС). Блочные системы монтируются в помещении, в непосредственной близости к кухне, или снаружи, оснащаясь автоматизированным щитом управления.
- Компактные очистные сооружения (КОС). Такие установки размещаются внутри оборудованных и утепленных морских контейнеров.
Биологические сооружения
Биологические очистные системы для очистки стоков часто применяются в условиях отсутствия ЦСВ.
Основная группа потребителей этого оборудования – предприятия по переработке мяса, рыбы, молока, овощей и фруктов, комбинаты по производству сыра, сахара, спирта, муки, кулинарные цеха.
Очистное оборудование представляет собой систему емкостей из высокопрочного армированного стеклопластика с активным илом.
Биологическая очистка производственных сточных вод основана на биоценозе микроорганизмов, бактерий, растений и грибов, жизнедеятельность которых приводит к расщеплению загрязнений на простейшие химические элементы.
Комплектация и габариты установок зависят от производительности, источника образования сточных вод и условий применения, В состав БИО-ЛОС могут входить канализационные системы для напорной подачи и отвода стоков, распределительные камеры, поворотные колодцы и другие узлы.
Установки не требуют сложного монтажа, для их эксплуатации не используется дорогостоящее электрооборудование – движение стоков осуществляется в самотечном режиме, расход электроэнергии невысок.
Преимущества установок биоочистки:
- низкие эксплуатационные и капитальные затраты;
- высокая степень очистки;
- малошумное оборудование;
- эффективная система обезвоживания осадка;
- продолжительный срок службы – около 50 лет.
Возможность монтажа оборудования в несколько линий позволяет поэтапно увеличивать общую производительность.
ЛОС для очистки поверхностного стока
Для очистки поверхностных стоков традиционной технологией является ливневая канализация.
Самотечные ЛОС для небольших территорий
Для обработки дождевых и талых вод с малых площадей (до 20 га) применяются самотечные (безнапорные) ОС из стеклопластика.
Принцип работы заключается в предварительном отделении песка, нефтепродуктов и дальнейшей обработке сорбционным фильтром.
Средняя производительность – 150 л/сек. Если интенсивность осадков высока, подключается распределительный колодец, снижающий нагрузку на ОС.
Преимущества самотечных ливневых ОС:
- возможность подземного размещения даже при высоком уровне грунтовых вод;
- простой монтаж;
- эксплуатационная надежность;
- автоматизированное управление.
Кроме того, люки на поверхности являются герметичными, препятствующими распространению запахов.
Напорные ЛОС с накопительными резервуарами
На более крупных водосборных участках (до 700 га) для очистки поверхностных стоков применяются ЛОС с резервуарами-накопителями. Такой принцип позволяет ОС работать бесперебойно при любой интенсивности осадков.
Резервуары объемом до 300 м3 делают из стеклопластика (открытыми или закрытыми), если требуется большая вместительность – из железобетона или металла.
Узел УФ обеззараживания
Очищенные ливневые стоки могут подвергаться финишному обеззараживанию. Системы состоят из «сухого» колодца из стеклопластика, УФ-ламп обеззараживания, шкафа управления и промывочного устройства.
Видео
Помимо основных методов очистки, существует еще один — с помощью гальванокоагулятора. С данным методом предлагаем ознакомиться, посмотрев видео ролик:
О том, как реализован проект строительства ЛОС на молочно-консервном комбинате, вы можете посмотреть в этом видео:
Смотрите также видео сюжет о комплексной глубокой очистке промышленных сточных вод:
Заключение
Вода – центр жизненных процессов в живой природе. Загрязнение водоемов предприятиями способно привести к гибели целой экосистемы.
Не причинить вред окружающей среде для предприятия, генерирующего загрязненные сточные воды, может оказаться весьма трудоемкой задачей. Но качественная система очистки СВ – важная инвестиция в будущее.