Особенности системы водоотведения промышленных предприятий. Основные методы очистки производных сточных вод. Локальные очистные сооруж

Создание экономически рациональных замкнутых систем водного хозяйства на предприятиях является достаточно трудной, но вполне разрешимой задачей. Сложный физико-химический состав сточных вод, разнообразие содержащихся в них соединений и их взаимодействие делают невозможным подбор универсальной структуры замкнутых схем. Создание таких систем на предприятиях зависит от особенностей технологии, технической оснащённости, требований к качеству получаемой продукции и используемой воды и т.д.

При создании замкнутых систем водного  хозяйства проектирование систем водоснабжения  и канализации промышленных предприятий  должно проводиться одновременно с  проектированием основного производства.[3]

 

 

 

 

10

 

Условия выпуска  производственных сточных вод в  канализацию.

 

Если выпуск производственных сточных  вод производится в городскую  канализацию, то очистка производственных сточных вод осуществляется на единых очистных сооружениях. Системы очистки  крупных предприятий используются обычно и для очистки сточных  вод близлежащих населенных пунктов.

Выпуск производственных сточных  вод в городскую канализацию  регламентируется следующими условиями:

1) производственные сточные воды  не должны нарушать работу  коммунальных сетей и сооружений;

2) содержание взвешенных веществ  в них не должно превышать  500 мг/л;

3) они не должны содержать  вещества, способные засорять трубы  канализационных сетей или отлагаться  на стенках труб;

4) не должны оказывать разрушающее  действие (например, в результате  коррозии) на материал труб и  элементы сооружений канализации;

5) не должны содержать горючие  примеси и растворенные газообразные  вещества, способные образовывать  взрывоопасные смеси в канализационных  сетях и сооружениях;

6) не должны содержать вредных  веществ в концентрациях, препятствующих  биологической очистке сточных  вод или сбросу их в водоем;

7) температура производственных  сточных вод не должна превышать  40 ºС.

Производственные сточные воды, не удовлетворяющие перечисленным  требованиям, следует предварительно очищать, охлаждать или разбавлять до требуемых параметров.[4]

 

 

  

11

3. Локальные очистные  сооружения

 

Лос – это оборудование для очистки бытовых сточных вод, которые поступают от загородных домов, групп домов, зданий общественного пользования (гостиниц, заведений общественного питания, предприятий и т.п.). Оборудование очищает воду на 95-98 %, сток становится абсолютно безопасным для окружающей среды.

Очистка стоков ливневой и дождевой канализации .

 Установка очистки стоков  ливневой канализации очищает  нефтесодержащие ливневые сточные  воды до показателей, соответствующих  всем нормативным требованиям,  что позволяет сбрасывать их  непосредственно в водоем, в дренажные  канавы, придорожные кюветы.

Очистные сооружения для очистки  сточных вод промышленных предприятий. Данные очистные сооружения применяются для очистки сточных вод от предприятий пищевой промышленности, территорий АЗС, сточных вод мясокомбинатов, молокозаводов, масло-жировых производств и других типов сточных вод от нефтепродуктов, масел, жиров, взвешенных веществ. Флотаторы могут также использоваться для очистки сточных вод в составе очистных сооружений в качестве промежуточного или заключительного звена для повышения производительности и степени очистки стоков.

Ультрафиолетовое обеззараживание  сточных вод.

 Обеспечивают инактивацию различных микроорганизмов: бактерий, вирусов, грибков и др. Полностью исключают реагентное обеззараживание воды. Могут эксплуатироваться как автономно, так и в линии с фильтрами для очистки стоков. Назначение: обеззараживание питьевой воды в пищевой и фармакологической промышленностях, в больницах, лабораториях, ресторанах, отелях, коттеджах. Обеззараживание хоз-бытовых сточных вод, воды от артезианских скважин.

Жироуловитель служит для улавливания и удаления неэмульгированных жиров и масел из сточных вод, направляемых в очистные сооружения из кухонь, кафе, ресторанов, мясоперерабатывающих и других предприятий, в которых происходит загрязнение сточных вод жирами.

 Организация оборотного водоснабжения на автомойках .

 На базе напорных флотаторов  организованы очистные сооружения  сточных вод с организацией  оборотного водоснабжения. Это  оборудование применяется для  очистки сточных вод автомоек, на мойках железнодорожного транспорта, мойках деталей, тары. Данные сооружения  представляют собой функционально  законченные системы для организации  замкнутого цикла водоснабжения.

12

 

 Очистка стоков бытовой канализации.

 Оптимальный способ очистки  фекальных и других, биологически  разлагаемых сточных вод —  биологическая очистка. С появлением  последних разработок в этой  области отпала необходимость  ставить очистные сооружения  вблизи от подъездных дорог.  Отсутствие дурных запахов позволяет  монтировать установки вблизи  строений, а при необходимости  — в подвалах. Установки удобны  в эксплуатации, удаляемый активный  ил может использоваться в  качестве удобрения, а 98% очистка  соответствует всем Российским  нормативам по очищенной сточной  воде.

 

 Фильтры для воды, умягчение и обезжелезивание.

 Для очистки питьевой и  технической воды от самых  различных загрязнений служат  фильтры и системы водоподготовки. Это и механическая очистка  воды от нерастворимых частиц, и ионообменные фильтры для  очистки воды от солей жесткости,  и фильтры для удаления железа, марганца, сероводорода, хлора и  многое другое. Также предлагаются  фильтры с комбинированной загрузкой,  позволяющей удалять одновременно  широкий спектр нежелательных  веществ из воды.[5]

 

 

13

4. Основные методы очистки производных сточных вод

 

При проектировании очистных  сооружений необходимо учитывать состав и свойства сточных промышленных вод и метод которым они будут отчищаться.

 

Механический способ очистки производственных сточных вод.

 

Механическая  очистка применяется для выделения  из воды грубодиспресных  нерастворимых минеральных и органических примесей.

Назначение  механической очистки заключается  в подготовке производственных сточных  вод к использованию их для  производственного водоснабжения  или при необходимости  к биологическому, физико – химическому или другому методу очистки сточных вод. Механические методы отчистки на современных очистных станциях  состоят из процеживания через решетки, пескоулавливатели, отстаивания, фильтрации, центрофугирования. Тип и размеры очистных сооружений зависят в основном от состава, свойств и расхода производственных сточных вод, а так же от требований к качеству очищенной воды.

При механической очистке обеспечивается

  Выделение взвешенных частиц  из этих вод на 90 – 95 % и снижение  органических загрязнений 20 –  25 %. Более высокий эффект механической  очистки достигается интенсификацией  гравитационного отстаивания. (рис. 5)

 

14

 

Химическая очистка производственных сточных  вод

 

Основным  и методами химической отчистки производственных сточных вод  являются нейтрализация  и окисление. К окислительным  методам относится также электрохимическая  обработка.

Химическая  очистка может применятся как самостоятельный метод перед подачей производственных сточных вод в систему оборотного водообеспечения, а так же перед спуском их в водоем или городскую водоотводящую сеть. Применение химической очистки целесообразно пред биологической или физико – химической очисткой. Химическая обработка находит применение так же и как метод глубокой очистки сточных вод с целью их дезинфекции, обесцвечивания или извлечения из них различных компонентов.

Нейтрализация  - применяется с целью предупреждения коррозии материалов очистных сооружений, нарушения биохимических процессов  в биологических окислителях  и водоемах, а так же осаждения  из сточных вод солей тяжелых  металлов кислые и щелочные стоки  подвергают нейтрализации.

Окисление – окислительный метод очистки  применяют для обезвреживания производственных сточных вод, содержащих  токсичные  примеси или соединения , которые не целесообразно извлекать из сточных вод, а так же очищать другими методами.

В узком смысле реакция окисления  есть соединение какого – либо вещества с кислородом, а в более широком  – всякая химическая реакция, сущность  которой состоит  в отнятии электронов от атомов или ионов. В практике обезвреживания сточных производственных вод в качестве окислителя используют хлор, гипохлорит кальция и натрия, хлорную известь, диоксид хлора, озон, технический кислород  и кислород воздуха.[6]

 

Физико- химическая очистка производственных сточных вод

 

Физико-химическая очистка  обеспечивает отделение как твердых  и взвешенных частиц, так растворенных примесей. Один из наиболее распространенных методов очистки сточных вод. Применяется самостоятельно и в  сочетании с механическими и  биологическими методами очистки. Наиболее эффективны при локальной очистке сточных вод промышленных предприятий. Физико-химическая очистка включает множество разных способов, основными из которых являются экстракция, флотация, нейтрализация, окисление, сорбция, коагуляция и другие.

15

 

Коагуляция - процесс укрупнения дисперсных частиц в результате их взаимодействия с коагулянтами, которые в воде образуют хлопья гидроксидов металлов. Хлопья обладают способностью улавливать коллоидные и взвешенные частицы и быстро оседают на дно резервуара. В качестве коагулянтов обычно используют соли алюминия, железа или их смеси.

Флокуляция - один из видов коагуляции, процесс агрегации взвешенных частиц при добавлении в сточную воду высокомолекулярных соединений, называемых флокулянтами. При этом процесс образования хлопьев гидроксидов алюминия и железа интенсифицируется для повышения скорости их осаждения. Таким образом, введение коагулянтов в сточные воды позволяет, с одной стороны, снизить массу используемых коагулянтов, с другой - уменьшить продолжительность процесса хлопьеобразования и повысить скорость их осаждения.

Коагуляция наиболее эффективна для удаления из сточных вод эмульгированных веществ и тонкодисперсных частиц размером 1-100 мкм. Эффективность очистки может достигать 0,9-0,95. Наибольшее применение в качестве коагулянтов получили сульфат алюминия, гидрохлорид алюминия и хлорид железа. Их расход составляет 0,1-5 кг на кубометр сточных вод.

Весьма перспективным  методом очистки сточных вод  гальванических и травильных отделений  от хрома и других тяжелых металлов, а также цианидов являетсяэлектрокоагуляция - процесс образования нерастворимых гидроксидов в сточных водах при их прокачке через электрокоагулятор. Электрокоагулятор оснащен блоком электродов, выполняемых из стали или сплавов алюминия. На электроды подается постоянный ток. Под влиянием электрического поля, с одной стороны, дисперсные системы сточных вод становятся менее устойчивыми, с другой - они коагулируют с трудно растворимыми гидроксидами железа или алюминия, возникающими и переходящими в воду с электродов.

Несмотря на повышенный расход электроэнергии, этот метод очистки  сточных вод позволяет перейти  на оборотное водоснабжение, так  как в результате действия электрического поля вода практически полностью  очищается от бактерий. Это приводит к увеличению срока службы используемой воды, исключает возможность появления  заболеваний у обслуживающего персонала  при обращении с бактериально загрязненной водой.

Флотация - процесс всплывания примесей (чаще всего маслопродуктов) при обволакивании их пузырьками воздуха, подаваемого в сточную воду. Применяется для очистки вод, содержащих ПАВ, нефть и нефтепродукты, масла, волокнистые частицы.

Виды флотационной обработки  сточных вод: перенасыщение сточной  воды воздухом (ваккумная и напорная), механическая и электрофлотация.

16

 

При вакуумной флотации сточную  воду насыщают воздухом при атмосферном  давлении в аэрационной камере и  затем направляют во флотационную камеру, где вакуум-насосом поддерживается разрежение 30-40 кПа (225-300 мм рт.ст). выделяющиеся в верхнюю часть камеры пузырьки воздуха выносят загрязнения на поверхность воды. Процесс длится около 20 мин, концентрация взвешенных частиц не должна превышать 300 мг/л.

Напорная флотация протекает  в две стадии: насыщение сточной  воды воздухом под избыточным давлением  и последующее резкое снижение давления до атмосферного.

Для механической флотации используют импеллеры (турбины насосного  типа), форсунки и пористые пластины.

Разновидность метода - электрофлотация, при которой вода дополнительно обеззараживается за счет окислительно-восстановительных процессов у электродов.

Сорбция - процесс поглощения вещества (сорбата) из очищаемой среды твердым телом или жидкостью (сорбентом). Поглощение вещества массой жидкого сорбента - абсорбция, поверхностным слоем твердого сорбента - адсорбция. Если при поглощении происходит химическое взаимодействие сорбента и сорбата, процесс называют хемосорбцией.

При очистке сточных вод  в качестве сорбентов применяют  искусственные и природные пористые материалы: золу, коксовую мелочь, торф, силикагели, алюмогели, активные илы. Наиболее эффективны активированные угли.