Сточные воды

Для загрязняющих веществ, концентрации которых нормируются по приращению к фоновым концентрациям, нормативы допустимого сброса устанавливаются с учетом допустимых приращений к фоновым концентрациям.

Нормативы допустимых сбросов устанавливаются  Министерством природных ресурсов и охраны окружающей среды ,областными и Минским городским комитетами природных ресурсов и охраны окружающей среды в разрешениях на специальное водопользование.

Если установленные согласно расчету нормативы допустимого сброса по техническим причинам не могут быть достигнуты, Минприроды или областными и Минским городским комитетами природных ресурсов и охраны окружающей среды в разрешениях на специальное водопользование могут быть установлены временные нормативы допустимого сброса исходя из необходимости поэтапного достижения расчетных нормативов допустимого сброса.

Временные нормативы допустимого  сброса устанавливаются по наилучшим результатам, которые могут быть достигнуты водопользователями, исходя из наличия и эффективной работы существующих сооружений для очистки сточных вод и других водоохранных сооружений.

По мере осуществления отдельных  этапов планов водоохранных  мероприятий по достижению нормативов допустимых сбросов установленные значения временных нормативов допустимых сбросов снижаются Минприроды или областными и Минским городским комитетами природных ресурсов и охраны окружающей среды с учетом возможности внедрения наилучших имеющихся технологий по очистке сточных вод, а также с учетом возможности внедрения малоотходных и иных экологически чистых технологий основного производства, включая ограничение применения опасных веществ и материалов [2].

Основными данными для  определения концентраций загрязняющих веществ являются собственные данные производственных лабораторий водопользователей, аккредитованных и поставленных на учет Минприроды в установленном законодательством порядке, полученные с использованием метеорологически аттестованных методик выполнения измерений, допущенных к применению в деятельности лабораторий экологического контроля.

При наличии результатов государственного аналитического контроля сточных вод, проводимого Минприроды, данные измерений  используются водопользователем, представляющим отчет [3]

При невозможности соблюдения нормативов допустимых сбросов химических и иных веществ на период проведения мероприятий по охране вод, внедрения технологий, обеспечивающих выполнение требований в области охраны вод, и (или) проведения других водоохранных мероприятий могут устанавливаться временные нормативы на такие сбросы с учетом поэтапного достижения нормативов допустимых сбросов химических и иных веществ.

Согласно требованиям временные  нормативы допустимых сбросов устанавливаются исходя из максимально возможного снижения концентраций загрязняющих веществ в составе отводимых вод на действующих водоохpaнных сооружениях водопользователя на момент установления временных нормативов допустимых сбросов.

По мере осуществления отдельных  этапов водоохранных мероприятий по достижению нормативов допустимых сбросов установленные значения временных нормативов допустимых сбросов подлежат пересмотру в сторону снижения, исходя из фактических значений концентраций загрязняющих веществ в сточных водах.

Расчеты допустимых сбросов и временных нормативов допустимых сбросов для действующих выпусков отводимых вод в водные объекты представляются предприятиями-водопользователями (в т.ч. рыбоводными прудовыми хозяйствами) в составе материалов ходатайств о разрешениях на специальное водопользование с приложением утвержденного графика выполнения строительных и пуско-наладочных работ с указанием источников их финансирования (для временных нормативов допустимых сбросов). При отсутствии у предприятий-водопользователей таких расчетов нормирование сбросов осуществляется на основании нормативов качества воды в водных объектах с учетом целей их использования (рыбохозяйственные, хозяйственно-питьевые и культурно-бытовые).

Для водопользователей, которые не могут обеспечить установленные нормативы допустимых сбросов в водные объекты и при этом не осуществляют проведение мероприятий по охране вод, внедрения технологий, обеспечивающих выполнение требований в области охраны вод, и (или) проведения других водоохранных мероприятий, установление временных нормативов сброса сточных вод в водные объекты не допускается.

При невозможности обеспечить допустимую концентрацию загрязняющих веществ в воде водного объекта с учетом эффекта очистки и степени разбавления их водой водного объекта концентрацию этих веществ, поступающих на очистные сооружения коммунальных предприятий водопроводно-канализационного хозяйства, подлежит снижать за счет устройства локальных очистных сооружений на промышленных предприятиях [4].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ГЛАВА 2. ОСНОВНЫЕ МЕТОДЫ ОЧИСТКИ ^{СТОЧНЫХ ВОД.}

При организации очистки производственных сточных вод необходимо всесторонне обследовать количественные и качественные характеристики стока.

2.1. Классификация основных примесей сточных вод по способам очистки

   1. Нерастворимые вещества, которые могут быть выделены из воды 
физическими методами с помощью флокулянтов или без них: плавающие жироподобные вещества (жиры, смолы, органические масла).

2. Органические вещества, выделяемые абсорбцией: красители, детергенты, разнообразные высокомолекулярные соединения фенола.
3. Вещества, выделяемые методом осаждения: токсичные и нетоксичные металлы Fe, Си, Zn, Ni. Be, Ti, Al, Pb, Hg, Cr, которые могут быть осаждены при определенных значениях рH.

  Сульфиты, фосфаты, сульфаты, соединения фтора осаждаются с помощью Сa²⁺.

4. Вещества, которые можно осадить в виде нерастворимых солей 
   железа или хелатных соединений: сульфиды, фосфаты, цианиды, сульфацианиды.
5. Вещества, удаляемые дегазацией или отдувкой: сероводород, аммиак, спирты, фенолы, сульфиды.
6. Вещества, удаляемые в ходе окислительно-восстановительных реакций: цианиды, шестивалентный хром, сульфиды, хлор, нитраты.

7. Кислоты и основания, удаляемые нейтрализацией: соляная, азотная,  
серная и фтористоводородная кислоты.

8. Вещества, которые могут быть извлечены из воды и сконцентрированы в результате процессов ионного обмена и обратного осмоса: радиоактивные изотопы, соли сильных кислот и оснований, ионизированные и неионизированные органические соединения.

9. Вещества, удаляемые из воды биологическими методами: все био-разлагаемые вещества (сахара, протеины, фенолы, анилин и некоторые детергенты).

 

2.2. Классификация и характеристика способов очистки производственных сточных вод

2.2.1 Механическая очистка

Механическая очистка применяется для выделения из сточных вод нерастворенных минеральных и органических примесей, а также при подготовке стока к дальнейшей более глубокой очистке.

Механическая очистка  представляет собой процеживание через  решетки, фильтры, пескоулавливание и отстаивание. Часто она совмещается с усреднителями-накопителями. Для интенсификации отстаивания мелкодисперсных фракций применяются гравитационное отстаивание, осветление во взвешенном или тонком слое, гидроциклоны. Повышение эффективности механической очистки значительно снижает расходы на строительство и эксплуатацию очистных сооружений.

2.2.2. Химическая очистка

Основными методами являются окисление и нейтрализация. Они  могут применяться как самостоятельные виды очистки стоков перед подачей в оборотное водоснабжение, так и сбросом в сети канализации или в качестве предварительной очистки.

Нейтрализация применяется при рН менее 6,5 и более 8,5 с целью предотвращения коррозии металла в сетях и оборудовании, а также осаждения из вод солей металлов. Производится путем добавления реагентов, фильтрованием через нейтрализующие материалы.

1 – песколовки,

2 – усреднители,

3 – склад реагентов,

4 – растворный бак,

5 – дозатор,

6 – смеситель,

7 – нейтрализатор,

8 – отстойник,

9 – осадкоуплотнитель,

11 – вакуум-фильтр,

12 – шламовая площадка.

 

Рисунок 1.3 –  Схема станции реагентной нейтрализации [6]

 

 

Окисление применяется для обеззараживания производственных сточных вод, содержащих токсичные примеси, цианиды, сероводород, сульфиды, что встречается в гальванических цехах, нефтехимической и целлюлозно-бумажной промышленности. Окисление производится хлором (цианиды, соли меди, соли цинка, аммиак, аммонийные соли), кислородом воздуха - значительно более широкий спектр загрязнений (целлюлозно-бумажная и нефтехимическая промышленность), озонированием (при наличии в стоке многих органических примесей), электрохимическим окислением (при обработке травильных растворов).

 

2.2.3. Физико-химическая очистка

Эти методы применяются  как самостоятельно, так и в  комплексе с механическими и биологическими способами очистки. К ним относятся: коагуляция, флокуляция, экстракция, магнитная обработка, электрокоагуляция,  электрофлокуляция. При такой обработке удаляются частицы размером до 10 мкм.

 Коагуляция - это слипание мелких частиц коллоидной системы в процессе движения (в качестве коагулянта используют соли аммония и магний, известь).

1 – емкость,

2 – дозатор,

3 – смеситель,

4 – камера хлопьеобразования,

5 – отстойник.

 

Рисунок 1.1 –  Схема очистки сточных вод  коагуляцией [6]

 

Сорбция - процесс поглощения вещества из окружающей среды твердым телом. Один из наиболее эффективных способов глубокой очистки для предприятий целлюлозно-бумажной, химической, нефтехимической и текстильной промышленности.

Флотация - процесс молекулярного прилипания частиц флотируемого материала к поверхности раздела двух фаз газа (чаше воздуха) и жидкости, использующий энергию пограничного слоя и поверхностных явлений смачивания. Используется для очистки вод, содержащих поверхностно-активное вещество (ПАВ), нефтепродукты, масла, легкие волокнистые материалы.

Экстракция - этот вид очистки применяется при высоком содержании в производственных сточных водах растворенных органических веществ, представляющих техническую ценность (фенолы, жирные кислоты). Метод основан на распределении загрязненного вещества в смеси двух взаимонерастворимых жидкостей соответственно его растворимости в них.

Ионный обмен - один из наиболее эффективных способов очистки, позволяющий извлекать и утилизировать ценные примеси (соединения мышьяка, фосфора; хром, цинк, свинец, медь, ртуть, ПАВ, радиоактивные вещества) до предельно допустимых концентраций с последующим использованием в технологических процессах или системах оборотного водоснабжения.

Обратный  осмос - (гиперфильтрация) процесс молекулярного разделения растворов путем фильтрования через полупроницаемые мембраны, задерживающие молекулы или ионы растворенного вещества.

Ультрафильтрация  - мембранный процесс разделения растворов, осмотическое давление которых мало. Применяется на предприятиях целлюлозно-бумажной, нефтехимической, химической и других отраслей. Имеет преимущество перед традиционными методами очистки: компакт-кость установки, невысокие энергозатраты, полная автоматизация процес-са, высокая эффективность очистки и возможность повторного использо-вания фильтрата и утилизации полученного концентрата.

 

2.2.4 Биологическая очистка

Биологическое окисление - процесс по существу природный, осуществляемый сообществом микроорганизмов (биоценозом). Процесс протекает одинаково в пробирке, в водоеме или в очистном сооружении и в нем принимают участие множество бактерий, простейших водорослей, грибов, связанных в единый комплекс. Число видов бактерий - несколько десятков и даже сотен. Главная роль в сообществе принадлежит бактериям, число которых колеблется от 10⁶-10¹⁴ на 1 кг сухой биомассы.

Главными в процессе биологической очистки являются температура (от +15 до + 37⁰С) и достаточная концентрация всех элементов питания (органического углерода, азота, фосфора) и кислородный режим. Способ широко применяется на предприятиях целлюлозно-бумажной, химико-фармацевтической, нефтеперерабатывающей и пищевой промышленности, а также на предприятиях по переработке сельхозпродукции.

Существуют различные виды сооружений биологической очистки (в зависимости от нагрузки и видов загрязнений): поля орошения или фильтрации, биологические пруды, а также более сложные - биофильтры, аэротанки, биотанки. Эти сложные сооружения позволяют очистить сток производственных вод на предприятиях: вискозного волокна, синтетического каучука, поливинилхлоридной смолы, синтетических и жирных кислот, синтетического спирта, фенола, ацетона, нефтепродуктов и др. Однако их сооружение требует больших производственных площадей. Они сложны в эксплуатации и требуют больших затрат энергии, что делает их устройство целесообразным только на больших предприятиях с большим объемом сточных вод.

 

 

 

ГЛАВА 3. ОСНОВНЫЕ ИСТОЧНИКИ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ

   СТОЧНЫХ ВОД НА ТЕРРИТОРИИ  РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

 

Основное количество сточных вод, имеющих загрязняющие вещества, формируется в сфере ЖКХ (74,6% суммарного объема сточных вод, содержащих загрязняющие вещества). В их составе содержится 91,8% всего сбрасываемого в реки азота аммонийного, 94,4% азота нитритного, 90% фосфатов, 89% органических веществ, 88% СПАВ, 87% хлоридов и нефтепродуктов, 83% взвешенных веществ и 57% сульфатов.