Λύματα βιομηχανικών επιχειρήσεων και μέθοδοι ρύθμισής τους

2024 Συγγραφέας: Howard Calhoun | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-02 13:52

Η φύση είναι ένας διαρκώς εξελισσόμενος, σοφός, μοναδικός, αυτοθεραπευόμενος οργανισμός. Ωστόσο, για μια τέτοια ανάκαμψη, πρέπει να περάσει ένας ορισμένος χρόνος. Σε συνθήκες συνεχούς ανθρωπογενούς επίθεσης, η φύση δεν έχει αρκετή δύναμη και πόρους για να αποκατασταθεί. Εξαιτίας αυτού, προκύπτουν παγκόσμια περιβαλλοντικά προβλήματα. Ένα από αυτά είναι η ρύπανση των ωκεανών και, ως εκ τούτου, η έλλειψη καθαρού πόσιμου νερού σε πολλές περιοχές του κόσμου. Λόγω της ρύπανσης των υδάτινων σωμάτων υποφέρουν και οι κάτοικοί τους. Αυτό το άρθρο θα επικεντρωθεί στα λύματα των βιομηχανικών επιχειρήσεων, τις μεθόδους για τον καθορισμό και τον καθαρισμό τους.

Περιβαλλοντικά προβλήματα των μεγαλουπόλεων

Είναι δύσκολο να φανταστεί κανείς μια πόλη που δεν έχει αντίκτυπο στο φυσικό περιβάλλον. Το πρώτο και κύριο πράγμααυτό που πρέπει να γίνει για την ίδρυση οικισμού είναι η αποξένωση μιας μεγάλης έκτασης και η μετατροπή της από δάσος ή χωράφι σε ζούγκλα από οπλισμένο σκυρόδεμα. Δεν τελειώνει εκεί. Τα ανθρώπινα απόβλητα μολύνουν τη φύση και συχνά προκαλούν ανεπανόρθωτη ζημιά στον κόσμο των ζώων και των φυτών.

Μεταξύ των βασικών περιβαλλοντικών προβλημάτων των βιομηχανικών πόλεων είναι:

• ρύπανση ποταμών, θαλασσών και λιμνών λόγω απορρίψεων βιομηχανικών λυμάτων που περιέχουν τοξικούς ρύπους,
• ατμοσφαιρική ρύπανση από βιομηχανικές εκπομπές,
• ρύπανση του εδάφους, των υδάτων και του αέρα (μυρωδιά) με επικίνδυνα βιομηχανικά απόβλητα,
• καταστροφή χώρων πρασίνου και των κατοίκων τους;
• έλλειψη καθαρού πόσιμου νερού;
• κλιματική αλλαγή και καταστροφή του όζοντος.

Όλες αυτές οι διεργασίες συμβαίνουν υπό την επίδραση του ανθρωπογενούς παράγοντα, και επομένως είναι στη δύναμη του ανθρώπου να αλλάξει την κατάσταση προς το καλύτερο. Τα λύματα από βιομηχανικές επιχειρήσεις και η επεξεργασία τους θα πρέπει να αποτελέσουν προτεραιότητα για την εσωτερική πολιτική των πόλεων και την υποστήριξη των επιχειρήσεων που ασχολούνται με αυτό το είδος δραστηριότητας.

Τύποι λυμάτων

Σε αυτήν την περίπτωση, η ταξινόμηση βασίζεται στη χημική σύνθεση προκειμένου να επιλεγούν μέθοδοι απόρριψης. Τα βιομηχανικά λύματα χωρίζονται σε τρεις τύπους:

• οικιακά απορρίμματα;
• βιομηχανικά απόβλητα;
• επιφανειακή απορροή και διήθηση.

Για κάθε τύποΟι απορρίψεις παρέχονται συνήθως για το δικό τους αποχετευτικό σύστημα, αν και μερικές φορές σε ορισμένες πόλεις εξακολουθούν να αναμιγνύουν τα πάντα μαζί. Αυτό μόνο επιδεινώνει το πρόβλημα του επόμενου καθαρισμού.

οικιακά λύματα

Αυτός ο τύπος απόρριψης είναι τυπικός για οποιοδήποτε κτίριο και δομή εξοπλισμένο με μπάνιο και επομένως η σύνθεση τέτοιων εκκενώσεων, κατά κανόνα, είναι πάντα η ίδια. Τα οικιακά λύματα χαρακτηρίζονται από υψηλή περιεκτικότητα σε οργανική ουσία, παρουσία αζώτου, φωσφόρου και χονδροειδών ακαθαρσιών. Ο καθαρισμός αυτού του είδους της ρύπανσης, κατά κανόνα, είναι βιολογικός και δεν προκαλεί δυσκολίες, υψηλό ενεργειακό κόστος και ως εκ τούτου πραγματοποιείται από τα συστήματα κοινής ωφέλειας.

Η σύνθεση των λυμάτων από βιομηχανικές επιχειρήσεις αυτού του τύπου διαφέρει μόνο στο ότι οι εργαζόμενοι μπορούν να ρίχνουν υγρά στην τουαλέτα και στο νεροχύτη που δεν μπορούν να αποστραγγιστούν εκεί. Αυτό είναι πολύ κοινό σε εργαστήρια, χημικά εργοστάσια, εγκαταστάσεις ηλεκτρολυτικής επιμετάλλωσης, φαρμακευτικές εγκαταστάσεις.

Επιφανειακά λύματα

Όλες οι βροχοπτώσεις που πέφτουν στις πόλεις μέσω του αποχετευτικού συστήματος καταιγίδων εισέρχονται σε δεξαμενές αποθήκευσης και στη συνέχεια σε εγκαταστάσεις επεξεργασίας. Αυτός ο τύπος λυμάτων, στην πραγματικότητα, μολύνεται μόνο με αιωρούμενα στερεά και προϊόντα πετρελαίου, και επομένως όλες οι αποχετεύσεις ομβρίων πόλεων καθαρίζονται σύμφωνα με την αρχή της καθίζησης και απομάκρυνσης προϊόντων πετρελαίου.

Είναι σημαντικό να κατανοήσουμε εδώ ότι αυτές οι εκπομπές από την οροφή, το ασφαλτόστρωτο συλλέγονται, ακόμη και η απορροή από το έδαφος και το γρασίδι λαμβάνεται υπόψη. Η κύρια διαφορά μεταξύ των λυμάτων από βιομηχανικές επιχειρήσεις αυτού του τύπουστο γεγονός ότι σε περίπτωση αδίστακτου καθαρισμού αερίων και διαρροών (ατυχημάτων), μπορεί να επιμολυνθούν με συγκεκριμένες ουσίες χαρακτηριστικές αυτού του είδους παραγωγής. Επομένως, αυτός ο τύπος εκκένωσης πρέπει επίσης να έχει προκαθαριστεί.

Βιομηχανικά λύματα

Δεν υπάρχουν τεχνολογίες εντελώς χωρίς απόβλητα. Ακόμη και η μικρότερη επιχείρηση που χρησιμοποιεί νερό στην παραγωγική της διαδικασία παράγει λύματα. Η φύση της ρύπανσης τέτοιων απορρίψεων διαφέρει ανάλογα με τη φυτική βιομηχανία.

• Η βιομηχανία χαρτοπολτού και χαρτιού χαρακτηρίζεται από πολύ μολυσμένα λύματα. Ως εκ τούτου, ο καθαρισμός σε αυτήν την περίπτωση υποτίθεται ότι είναι πολλαπλών σταδίων και υψηλής ποιότητας. Οι κύριοι ρύποι είναι φυτικές ίνες, σελήνιο, χλώριο, νέφτι, SO_2.
• Οι επιχειρήσεις μηχανοκίνητων μεταφορών παράγουν λύματα κατά το πλύσιμο, το βάψιμο, την επισκευή και ως εκ τούτου μολύνονται πολύ με προϊόντα πετρελαίου, φαινόλες, αιωρούμενα στερεά.
• Τα διυλιστήρια χρησιμοποιούν συστήματα ανακύκλωσης νερού. Τα λύματα ορισμένων βιομηχανικών επιχειρήσεων περιέχουν άλατα σκληρότητας, προϊόντα πετρελαίου, θειικά άλατα, αιωρούμενα στερεά, χλωρίδια.
• Οι εκμεταλλεύσεις πουλερικών και οι μονάδες επεξεργασίας κρέατος παράγουν απορρίψεις που μολύνουν τα υδατικά συστήματα και τα συστήματα αποχέτευσης με άζωτο, φώσφορο, κάλιο, ιούς και βακτήρια.

Όπως φαίνεται από τη λίστα, η επεξεργασία των λυμάτων των βιομηχανικών επιχειρήσεων εξαρτάται αυστηρά από την εμβέλεια της μονάδας και τη σύνθεση των ρύπων.

Σύστημα περιβαλλοντικής ρύθμισης

Προςγια την αποφυγή ατυχημάτων και αρνητικών συνεπειών, είναι απαραίτητο να ασκείται έλεγχος σε κάθε κλάδο. Για την προστασία του περιβάλλοντος, η επεξεργασία των λυμάτων από βιομηχανικές επιχειρήσεις και οι μέθοδοι ρύθμισής τους ορίζονται στην περιβαλλοντική νομοθεσία της Ρωσικής Ομοσπονδίας. Βασίζεται στις αρχές της ορθολογικής χρήσης των φυσικών πόρων, στο δικαίωμα κάθε ανθρώπου σε ένα υγιές περιβάλλον και στην αρχή της βιώσιμης ανάπτυξης.

Η βάση για την περιβαλλοντική ρύθμιση είναι η έννοια της μέγιστης επιτρεπόμενης συγκέντρωσης (MPC), καθώς και των μέγιστων επιτρεπόμενων εκπομπών (MPE) και των απορρίψεων (MPD). Αυτός ο κανονισμός καθιστά δυνατό τον καθορισμό των μέγιστων τιμών για τους ρύπους που μπορούν να απορριφθούν σε ένα υδάτινο σώμα ή ένα σύστημα αποχέτευσης. Ταυτόχρονα, είναι σημαντικό να γίνει κατανοητό ότι το MPC για την απόρριψη σε μια δεξαμενή θα είναι πολύ πιο αυστηρό από το MPC για την απόρριψη σε ένα αποχετευτικό δίκτυο πόλης, καθώς στην τελευταία περίπτωση, τα λύματα θα συσσωρεύονται και θα επεξεργάζονται πρώτα σε δημοτικές εγκαταστάσεις επεξεργασίας λυμάτων, και μετά εισάγετε μόνο τη δεξαμενή.

Η νομική ρύθμιση στον τομέα της προστασίας των υδάτινων πόρων βασίζεται στον ομοσπονδιακό νόμο 416-FZ "Σχετικά με την ύδρευση και την αποχέτευση" της 29ης Νοεμβρίου 2011, τους κανονισμούς και τους GOST, SP, SanPiNs. Το τελευταίο απαριθμεί τις επιτρεπόμενες συγκεντρώσεις και κάνει συγκεκριμένες συστάσεις.

Το SanPiN για το MPC των λυμάτων από βιομηχανικές επιχειρήσεις της Ρωσικής Ομοσπονδίας θεσπίζει πρότυπα για την ποιοτική σύνθεση των λυμάτων για απόρριψη σε υδατικά συστήματα και απαιτήσεις για την υγειονομική προστασία των λυμάτων. Αυτό το έγγραφο είναι πρακτικού χαρακτήρα και επομένωςακαθαρσίες, χρώμα, θερμοκρασία, pH, ανοργανοποίηση, BOD5, μολυσματικοί παράγοντες κανονικοποιούνται σε αυτό. Υγειονομικοί κανόνες και κανόνες 2.1.5.980-00 "Διάθεση υδάτων κατοικημένων περιοχών, υγειονομική προστασία υδάτινων σωμάτων. Υγειονομικές απαιτήσεις για την προστασία των επιφανειακών υδάτων" εγκρίθηκαν την 01.01.2001. Βασίζονται στις αρχές της διατήρησης των πόρων, δηλαδή δεν επιτρέπουν απορρίψεις εάν είναι δυνατή η επαναχρησιμοποίηση του νερού με προκαταρκτικό καθαρισμό.

Αν μιλάμε για συγκεκριμένα MPC για ρύπους, τότε το SanPiN για λύματα από βιομηχανικές επιχειρήσεις δεν ισχύει εδώ. Για τέτοιες περιπτώσεις ισχύει το υπ’ αριθμ. 644 Κυβερνητικό Διάταγμα που εκδόθηκε στις 29 Ιουλίου 2013 και ορίζει τις βασικές αρχές χρήσης των αποχετευτικών συστημάτων. Το έγγραφο ανέπτυξε έναν κατάλογο ουσιών που απαγορεύονται για απόρριψη, καθώς και τα MPC για λύματα από βιομηχανικές επιχειρήσεις για απόρριψη στην αποχέτευση. Αν μιλάμε για συστήματα γενικής χρήσης κράματος και οικιακής αποχέτευσης, τότε η συγκέντρωση ορισμένων ρύπων δεν πρέπει να υπερβαίνει τα ακόλουθα σημάδια (mg/dm3):

• αιωρούμενα στερεά ≦ 300;
• σουλφίδια ≦ 1, 5;
• θειικά ≦ 1000;
• χλωρίδια ≦ 1000;
• ολικός φώσφορος ≦ 12;
• ολικό άζωτο ≦ 50;
• προϊόντα πετρελαίου ≦ 10;
• χλωραμίνες και χλώριο ≦ 5;
• φαινόλες (σύνολο) ≦ 5;
• σίδερο και αλουμίνιο ≦ 5;
• ψευδάργυρος, χαλκός, μαγγάνιο ≦ 1;
• εξασθενές χρώμιο ≦ 0,05;
• μόλυβδος, νικέλιο ≦ 0,25;
• κάδμιο ≦ 0,015;
• αρσενικό ≦ 0,05;
• υδράργυρος ≦ 0, 005;
• STS (μη ιοντικό, ανιονικό) ≦10;
• VOC ≦ 20;
• λίπη ≦ 50.

Σε αυτήν την περίπτωση, η θερμοκρασία των λυμάτων δεν πρέπει να υπερβαίνει τους +40°C. Όταν πρόκειται για απορρίψεις σε συστήματα αποχέτευσης όμβριων, τα MPC για ορισμένες ουσίες γίνονται αισθητά πιο αυστηρά:

• θειικά ≦ 500;
• προϊόντα πετρελαίου ≦ 8.

Μέθοδοι καθαρισμού

Η μηχανική και η τεχνολογία των λυμάτων είναι ένας αρκετά ευρύς και συνεχώς εξελισσόμενος κλάδος. Η βάση όλων των μεθόδων καθαρισμού είναι ο διαχωρισμός και ο διαχωρισμός των ρύπων στη στερεά φάση και ο σχηματισμός καθαρού νερού. Υπάρχουν οι ακόλουθοι τρόποι για να το κάνετε αυτό:

• αμυνόμενος;
• μηχανικό φιλτράρισμα;
• φυσικές και χημικές (επίπλευση, κροκίδωση, πήξη, επεξεργασία με αντιδραστήρια);
• ροφή;
• αντίστροφη όσμωση και υπερδιήθηση;
• απολύμανση (UV, οζονισμός, χλωρίωση).

Είναι σημαντικό να κατανοήσουμε ότι όλες αυτές οι μέθοδοι δεν χρησιμοποιούνται χωριστά, αλλά σε συνδυασμό. Το κλασικό τεχνολογικό σχήμα περιλαμβάνει καθίζηση, μηχανική διήθηση, φυσική και χημική μέθοδο, ρόφηση και απολύμανση. Κάθε ένα από αυτά θα περιγραφεί εν συντομία παρακάτω.

Διακανονισμός

Το θεμελιωδώς σημαντικό και πρώτο στάδιο της επεξεργασίας βιομηχανικών λυμάτων καθιζάνει (διευκρίνιση). Σε αυτό το στάδιο, χρησιμοποιείται εξοπλισμός που ονομάζεται δεξαμενές καθίζησης. Είναι μια δεξαμενή από οπλισμένο σκυρόδεμα (μερικές φορές και από υαλοβάμβακα), με μια μικρή κλίση του πυθμένα προς το λάκκο. Σε αυτό το στάδιο, το νερόκυριολεκτικά κατακάθεται (μένει στο κάρτερ) για τουλάχιστον 3 ημέρες. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, όλες οι αδιάλυτες ακαθαρσίες απελευθερώνονται: βαριά αιωρούμενα στερεά κατακάθονται στον πυθμένα και γλιστρούν στο λάκκο, ενώ τα προϊόντα πετρελαίου επιπλέουν στην κορυφή και αφαιρούνται με ειδική συσκευή (skimmer) ή μηχανικό ξύστρα.

Αυτό το στάδιο καθαρισμού είναι πραγματικά το πιο σημαντικό, καθώς όλος ο περαιτέρω εξοπλισμός δεν θα είναι σε θέση να λειτουργήσει εάν εισχωρήσουν χοντρές ακαθαρσίες (άμμος, σκουριά) και παραμείνουν στο κάρτερ.

Φυσικοχημικές μέθοδοι

Οι τεχνολογίες επεξεργασίας λυμάτων των βιομηχανικών επιχειρήσεων προβλέπουν πάντα την κύρια μονάδα επεξεργασίας, η οποία διαχωρίζει τις ουσίες που διαλύονται στο νερό και τις μετατρέπει σε αδιάλυτη μορφή. Συνήθως χρησιμοποιείται ως φυσικοχημική μέθοδος επεξεργασίας λυμάτων. Αυτό γίνεται σε πλωτήρες και θρομβωτές.

Scatters

Για την απομόνωση αδιάλυτων ουσιών, χρησιμοποιούνται φυσαλίδες αέρα σε αυτά τα αδρανή. Οι πλωτήρες είναι δοχεία στα οποία συσσωρεύεται νερό και ένα μείγμα νερού και αέρα τροφοδοτείται από κάτω με μια ειδική συσκευή φυσαλίδων. Οι φυσαλίδες αέρα παγιδεύουν τους ρύπους λόγω της κολλητικότητας τους και τους μεταφέρουν στην κορυφή, σχηματίζοντας έναν αφρό που ονομάζεται ιλύς επίπλευσης. Προφανώς, αυτή η μέθοδος είναι κατάλληλη για ελαφρώς διαλυμένες ακαθαρσίες. Εδώ μπορούν να προστεθούν και πηκτικά, τα οποία μεγεθύνουν τα σωματίδια των ρύπων, αν είναι πολύ μικρά. Η δόση των αντιδραστηρίων επιλέγεται βέλτιστα,ώστε να μην καταστρέψουν τη φυσαλίδα αέρα.

Coagulators

Για την απομόνωση αδιάλυτων ουσιών, αυτά τα συσσωματώματα χρησιμοποιούν τις αρχές της προσκόλλησης και της πήξης, δηλαδή της πρόσφυσης και της τραχύνσεως των ακαθαρσιών. Ο θρομβωτής (ή ηλεκτροπηκτικός) είναι ένας περιέκτης με συνενωμένα χωρίσματα, μέσα στο οποίο τροφοδοτείται ένα θρομβωτικό-θρομβωτικό για να τραχύνει τις ακαθαρσίες. Τα βαριά σωματίδια ρύπων τελικά κατακάθονται στον κωνικό πυθμένα και απομακρύνονται. Τα αντιδραστήρια δεν προστίθενται στον ηλεκτροπηκτικό, η δράση τους αντικαθίσταται από ηλεκτρόδια αλουμινίου ή σιδήρου.

Αυτές οι μέθοδοι παρέχουν το μέγιστο αποτέλεσμα καθαρισμού και χρησιμοποιούνται σχεδόν σε όλες τις μονάδες επεξεργασίας λυμάτων.

Φιλτράρισμα

Αυτή η μέθοδος καθαρισμού χρησιμοποιείται για την παγίδευση υπολειμμάτων ακαθαρσιών στο νερό. Η διήθηση χωρίζεται υπό όρους σε δύο τύπους: μηχανική και προσρόφηση.

Το μηχανικό φίλτρο είναι ένα δοχείο γεμάτο με χαλίκι ή ύφασμα φίλτρου. Σε αυτή την περίπτωση γίνεται μηχανικός καθαρισμός των ρύπων και κατακράτηση τους στους πόρους του υλικού. Αυτή τη στιγμή, το νερό ρέει μέσα από τους πόρους και καθαρίζεται.

Το φίλτρο προσρόφησης είναι γεμάτο με ενεργό άνθρακα, silica gel, shungite και οποιοδήποτε άλλο ροφητικό που φαίνεται να απορροφά ακαθαρσίες. Αυτό το φορτίο είτε αλλάζεται εντελώς είτε πλένεται και χρησιμοποιείται ξανά.

Απομόλυνση

Αυτή η μέθοδος καθαρισμού εγκαθίσταται στο τέλος κάθε διαγράμματος ροής. Η απολύμανση πραγματοποιείται με χρήση λαμπτήρων υπεριώδους,μονάδα υποχλωριώδους ή όζοντος. Αυτός ο τύπος επεξεργασίας είναι απαραίτητος για την απομάκρυνση των υπολειμματικών ιών και βακτηρίων στα βιομηχανικά λύματα.

Καθαρισμός "στην αρχή του σωλήνα"

Η κύρια αρχή της οικολογίας είναι η πρόληψη και λέει ότι εάν μπορεί να αποτραπεί η ρύπανση, μπορεί να αποτραπεί ένα ατύχημα και ο πόρος επαναχρησιμοποιηθεί, τότε ο χρήστης της φύσης είναι υποχρεωμένος να το κάνει. Ο καθαρισμός "στην αρχή του σωλήνα" σχετικά με τα λύματα περιλαμβάνει τα ακόλουθα μέτρα:

• κυκλοφοριακά και κλειστά συστήματα παροχής νερού με επαναχρησιμοποίηση νερού για οικιακές ανάγκες;
• σύνταξη του ισοζυγίου νερού και του υδατικού αποτυπώματος, που δείχνει τη συγκεκριμένη απόρριψη νερού, ώστε να μειωθούν όσο το δυνατόν περισσότερο;
• μάθηση βέλτιστων πρακτικών για την επεξεργασία λυμάτων;
• βελτίωση βιομηχανικού εξοπλισμού για μείωση της κατανάλωσης νερού.

Σήμερα το πρόβλημα της παροχής καθαρού νερού στον πληθυσμό είναι μια από τις προτεραιότητες της πολιτικής πολλών χωρών. Το νερό είναι η πηγή της ζωής.