Rūpniecības uzņēmumu notekūdeņi un to regulēšanas metodes

2024 Autors: Howard Calhoun | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-02 13:59

Daba ir pastāvīgi attīstošs, gudrs, unikāls, pašatjaunojošs organisms. Tomēr šādai atveseļošanai ir jāpaiet noteiktam laikam. Pastāvīga antropogēna uzbrukuma apstākļos dabai nepietiek spēka un resursu, lai sevi atjaunotu. Šī iemesla dēļ rodas globālas vides problēmas. Viens no tiem ir okeānu piesārņojums un līdz ar to tīra dzeramā ūdens trūkums daudzos pasaules reģionos. Ūdenstilpju piesārņojuma dēļ cieš arī to iedzīvotāji. Šajā rakstā galvenā uzmanība tiks pievērsta rūpniecības uzņēmumu notekūdeņiem, to normēšanas un attīrīšanas metodēm.

Lielo pilsētu vides problēmas

Grūti iedomāties pilsētu, kas neietekmētu dabisko vidi. Pirmā un galvenā lietaapmetnes izveidei ir jāveic lielas teritorijas atsavināšana un pārtapšana no meža vai lauka par dzelzsbetona džungļiem. Ar to viss nebeidzas. Cilvēku radītie atkritumi piesārņo dabu un bieži vien rada neatgriezenisku kaitējumu dzīvnieku un augu pasaulei.

Industriālo pilsētu galvenās vides problēmas ir:

• upju, jūru un ezeru piesārņojums toksisku piesārņotāju saturošu rūpniecisko notekūdeņu novadīšanas dēļ;
• gaisa piesārņojums no rūpnieciskajām emisijām;
• augsnes, ūdens un gaisa piesārņojums (smaka) ar bīstamiem rūpniecības atkritumiem;
• zaļo zonu un to iedzīvotāju iznīcināšana;
• tīra dzeramā ūdens trūkums;
• klimata pārmaiņas un ozona slāņa noārdīšanās.

Visi šie procesi notiek antropogēnā faktora ietekmē, un tāpēc cilvēka spēkos ir mainīt situāciju uz labo pusi. Rūpniecības uzņēmumu notekūdeņiem un to attīrīšanai jākļūst par prioritāti pilsētu iekšējā politikā un atbalstot uzņēmumus, kas nodarbojas ar šāda veida darbību.

Notekūdeņu veidi

Šajā gadījumā klasifikācijas pamatā ir ķīmiskais sastāvs, lai izvēlētos apglabāšanas metodes. Rūpnieciskie notekūdeņi ir sadalīti trīs veidos:

• sadzīves atkritumi;
• rūpnieciskie atkritumi;
• virsmas un infiltrācijas notece.

Katram veidamizplūdes parasti tiek nodrošinātas savai kanalizācijas sistēmai, lai gan dažkārt dažās pilsētās tās joprojām visu sajauc. Tas tikai saasina turpmākās tīrīšanas problēmu.

Sadzīves notekūdeņi

Šis izplūdes veids ir raksturīgs jebkurai ēkai un būvei, kas aprīkota ar vannas istabu, un tāpēc šādu izplūdes sastāvs parasti vienmēr ir vienāds. Sadzīves notekūdeņiem raksturīgs augsts organisko vielu saturs, slāpekļa, fosfora un rupju piemaisījumu klātbūtne. Šāda veida piesārņojuma attīrīšana, kā likums, ir bioloģiska un nerada grūtības, augstas enerģijas izmaksas, tāpēc to veic komunālās sistēmas.

Šāda veida rūpniecības uzņēmumu notekūdeņu sastāvs atšķiras tikai ar to, ka darbinieki tualetē un izlietnē var ieliet šķidrumus, kurus tur nevar novadīt. Tas ir ļoti izplatīts laboratorijās, ķīmiskajās rūpnīcās, galvanizācijas rūpnīcās, farmācijas rūpnīcās.

Virszemes notekūdeņi

Visi nokrišņi, kas pilsētās nokrīt caur lietus kanalizācijas sistēmu, nonāk uzglabāšanas tvertnēs un pēc tam attīrīšanas iekārtās. Šāda veida notekūdeņi faktiski ir piesārņoti tikai ar suspendētajām vielām un naftas produktiem, tāpēc visas pilsētas lietus notekcaurules tiek tīrītas pēc naftas produktu nosēdināšanas un izvadīšanas principa.

Šeit ir svarīgi saprast, ka tiek savākti šie izmeši no jumta, asf alta seguma un pat tiek ņemta vērā notece no augsnes un zāles. Galvenā atšķirība starp notekūdeņiem no šāda veida rūpniecības uzņēmumiemtajā, ka negodīgas gāzes tīrīšanas un noplūdes (avārijas) gadījumā tās var tikt piesārņotas ar specifiskām, šim ražošanas veidam raksturīgām vielām. Tāpēc arī šāda veida izplūde ir iepriekš jāiztīra.

Rūpnieciskie notekūdeņi

Nav pilnīgi bezatkritumu tehnoloģiju. Pat mazākais uzņēmums, kas savā ražošanas procesā izmanto ūdeni, rada notekūdeņus. Šādas izplūdes piesārņojuma raksturs dažādās augu nozarēs ir atšķirīgs.

• Celulozes un papīra rūpniecībai raksturīgi ļoti piesārņoti notekūdeņi. Tāpēc tīrīšanai šajā gadījumā ir jābūt daudzpakāpju un kvalitatīvai. Galvenie piesārņotāji ir šķiedra, selēns, hlors, terpentīns, SO_2.
• Autotransporta uzņēmumos mazgāšanas, krāsošanas, remonta laikā rodas notekūdeņi, tāpēc tie ir stipri piesārņoti ar naftas produktiem, fenoliem, suspendētajām vielām.
• Rafinēšanas rūpnīcas izmanto ūdens pārstrādes sistēmas. Dažu rūpniecības uzņēmumu notekūdeņi satur cietības sāļus, naftas produktus, sulfātus, suspendētās vielas, hlorīdus.
• Putnu fermas un gaļas pārstrādes uzņēmumi rada izplūdes, kas piesārņo ūdenstilpes un notekūdeņu sistēmas ar slāpekli, fosforu, kāliju, vīrusiem un baktērijām.

Kā redzams no saraksta, rūpniecības uzņēmumu notekūdeņu attīrīšana ir stingri atkarīga no iekārtas darbības jomas un piesārņojošo vielu sastāva.

Vides regulēšanas sistēma

Kamlai izvairītos no negadījumiem un negatīvām sekām, ir nepieciešams īstenot kontroli pār jebkuru nozari. Lai aizsargātu vidi, rūpniecības uzņēmumu notekūdeņu attīrīšana un to regulēšanas metodes ir noteiktas Krievijas Federācijas vides tiesību aktos. Tā pamatā ir dabas resursu racionālas izmantošanas principi, ikviena cilvēka tiesības uz veselīgu vidi un ilgtspējīgas attīstības princips.

Vides regulējuma pamats ir maksimāli pieļaujamās koncentrācijas (MPC), kā arī maksimāli pieļaujamās emisijas (MPE) un izplūdes (MPD) jēdziens. Šis regulējums ļauj noteikt maksimālās vērtības piesārņotājiem, ko var novadīt ūdenstilpē vai kanalizācijas sistēmā. Tajā pašā laikā ir svarīgi saprast, ka MPK novadīšanai rezervuārā būs daudz stingrāka nekā MPK novadīšanai pilsētas kanalizācijā, jo pēdējā gadījumā notekūdeņi vispirms tiks uzkrāti un attīrīti komunālo notekūdeņu attīrīšanas iekārtās., un tikai pēc tam ievadiet rezervuāru.

Juridiskais regulējums ūdens resursu aizsardzības jomā ir balstīts uz 2011. gada 29. novembra federālo likumu 416-FZ "Par ūdensapgādi un sanitāriju", nolikumiem un GOST, SP, SanPiNs. Pēdējā uzskaitītas pieļaujamās koncentrācijas un sniegti īpaši ieteikumi.

SanPiN Krievijas Federācijas rūpniecības uzņēmumu notekūdeņu MPC nosaka notekūdeņu kvalitatīvā sastāva standartus novadīšanai ūdenstilpēs un prasības notekūdeņu sanitārajai aizsardzībai. Šim dokumentam ir praktisks raksturs, un tāpēctajā normalizējas piemaisījumi, krāsa, temperatūra, pH, mineralizācija, BSP5, infekcijas izraisītāji. Sanitārie noteikumi un normas 2.1.5.980-00 "Apdzīvoto vietu ūdens novadīšana, ūdenstilpju sanitārā aizsardzība. Virszemes ūdeņu aizsardzības higiēnas prasības" pieņemtas 01.01.2001. Tie ir balstīti uz resursu saglabāšanas principiem, tas ir, tie nepieļauj izplūdes, ja ir iespējams atkārtoti izmantot ūdeni ar iepriekšēju attīrīšanu.

Ja mēs runājam par konkrētiem piesārņojošo vielu MPC, tad SanPiN rūpniecības uzņēmumu notekūdeņiem šeit nav spēkā. Uz šādiem gadījumiem attiecas 2013.gada 29.jūlijā pieņemtais Valdības rīkojums Nr.644, kas nosaka kanalizācijas sistēmu izmantošanas pamatprincipus. Dokumentā tika izstrādāts novadīšanai aizliegto vielu saraksts, kā arī MPK rūpniecības uzņēmumu notekūdeņiem novadīšanai kanalizācijā. Ja mēs runājam par vispārējā sakausējuma un sadzīves notekūdeņu sistēmām, tad dažu piesārņotāju koncentrācija nedrīkst pārsniegt šādas atzīmes (mg/dm3):

• suspendētas cietās vielas ≦ 300;
• sulfīdi ≦ 1, 5;
• sulfāti ≦ 1000;
• hlorīdi ≦ 1000;
• kopējais fosfors ≦ 12;
• kopējais slāpeklis ≦ 50;
• naftas produkti ≦ 10;
• hloramīni un hlors ≦ 5;
• fenoli (kopā) ≦ 5;
• dzelzs un alumīnijs ≦ 5;
• cinks, varš, mangāns ≦ 1;
• sešvērtīgais hroms ≦ 0,05;
• svins, niķelis ≦ 0,25;
• kadmijs ≦ 0,015;
• arsēns ≦ 0,05;
• dzīvsudrabs ≦ 0, 005;
• STS (nejonu, anjonu) ≦10;
• VOC ≦ 20;
• tauki ≦ 50.

Šajā gadījumā notekūdeņu temperatūra nedrīkst pārsniegt +40°С. Runājot par novadīšanu lietus kanalizācijas sistēmās, dažu vielu MPK kļūst ievērojami stingrāki:

• sulfāti ≦ 500;
• naftas produkti ≦ 8.

Tīrīšanas metodes

Notekūdeņu inženierija un tehnoloģijas ir diezgan plaša un pastāvīgi attīstās disciplīna. Visu tīrīšanas metožu pamatā ir piesārņotāju atdalīšana un atdalīšana cietajā fāzē un tīra ūdens veidošanās. Ir šādi veidi, kā to izdarīt:

• aizstāvoties;
• mehāniskā filtrēšana;
• fizikālie un ķīmiskie (flotācija, flokulācija, koagulācija, apstrāde ar reaģentu);
• sorbcija;
• reversā osmoze un ultrafiltrācija;
• dezinfekcija (UV, ozonēšana, hlorēšana).

Ir svarīgi saprast, ka visas šīs metodes netiek izmantotas atsevišķi, bet gan kopā. Klasiskā tehnoloģiskā shēma ietver nostādināšanu, mehānisko filtrēšanu, fizikālo un ķīmisko metodi, sorbciju un dezinfekciju. Katrs no tiem tiks īsi aprakstīts tālāk.

Izlīgums

Industriālo notekūdeņu attīrīšanas principiāli svarīgais un pirmais posms ir nosēdināšana (precizēšana). Šajā posmā tiek izmantots aprīkojums, ko sauc par nostādināšanas tvertnēm. Tās ir dzelzsbetona (dažkārt stiklplasta) tvertnes ar nelielu apakšas slīpumu uz bedres pusi. Šajā posmā ūdensburtiski nosēžas (paliek karterā) vismaz 3 dienas. Šajā laikā izdalās visi neizšķīdušie piemaisījumi: smagas suspendētās daļiņas nosēžas apakšā un ieslīd bedrē, savukārt naftas produkti peld uz augšu un tiek noņemti ar speciālu ierīci (skimmeri) vai mehānisko skrāpi.

Šis tīrīšanas posms patiešām ir vissvarīgākais, jo visas turpmākās iekārtas nespēs darboties, ja tajā iekļūs rupji netīrumi (smiltis, rūsa) un uzkavēsies karterā.

Fizikāli ķīmiskās metodes

Rūpniecības uzņēmumu notekūdeņu attīrīšanas tehnoloģijās vienmēr ir paredzēts galvenais apstrādes modulis, kas atdala ūdenī izšķīdušās vielas un pārvērš tās nešķīstošā formā. To parasti izmanto kā fizikāli ķīmisku notekūdeņu attīrīšanas metodi. Tas tiek darīts flotatoros un koagulatoros.

Scatters

Lai izolētu nešķīstošās vielas, šajos agregātos tiek izmantoti gaisa burbuļi. Pludiņi ir konteineri, kuros uzkrājas ūdens, un ūdens un gaisa maisījumu padod no apakšas ar īpašu burbuļošanas ierīci. Gaisa burbuļi aiztur piesārņotājus to lipīguma dēļ un pārnes tos uz augšu, veidojot putas, ko sauc par flotācijas dūņām. Acīmredzot šī metode ir piemērota viegli izšķīdušiem piemaisījumiem. Šeit var pievienot arī koagulantus, kas palielina piesārņojošo vielu daļiņas, ja tās ir ļoti mazas. Reaģentu deva ir izvēlēta optimāli,lai tie neiznīcinātu gaisa burbuli.

Koagulatori

Lai izolētu nešķīstošās vielas, šie pildvielas izmanto adhēzijas un koagulācijas principus, tas ir, piemaisījumu adhēziju un rupjināšanu. Koagulators (vai elektrokoagulators) ir trauks ar saplūstošām starpsienām, kurā tiek ievadīts koagulants-flokulants, lai rupji attīrītu piemaisījumus. Smagās piesārņotāju daļiņas galu galā nogulsnējas koniskajā dibenā un tiek noņemtas. Reaģenti netiek pievienoti elektrokoagulatoram, to darbība tiek aizstāta ar alumīnija vai dzelzs elektrodiem.

Šīs metodes nodrošina maksimālu tīrīšanas efektu un tiek izmantotas gandrīz visās notekūdeņu attīrīšanas iekārtās.

Filtrēšana

Šo tīrīšanas metodi izmanto, lai notvertu ūdenī esošos netīrumus. Filtrēšanu nosacīti iedala divos veidos: mehāniskajā un sorbcijas.

Mehāniskais filtrs ir tvertne, kas piepildīta ar granti vai filtra audumu. Šajā gadījumā notiek mehāniska piesārņotāju tīrīšana un to aizturēšana materiāla porās. Šajā laikā ūdens plūst cauri porām un tiek attīrīts.

Sorbcijas filtrs ir piepildīts ar aktivēto ogli, silikagelu, šungītu un jebkuru citu sorbentu, kas, šķiet, absorbē piemaisījumus. Šī krava tiek pilnībā nomainīta vai izmazgāta un izmantota vēlreiz.

Dekontaminācija

Šī tīrīšanas metode ir instalēta katras blokshēmas beigās. Dezinfekcija tiek veikta, izmantojot ultravioletās lampas,hipohlorīta vai ozona vienība. Šāda veida attīrīšana ir nepieciešama, lai rūpnieciskajos notekūdeņos noņemtu atlikušos vīrusus un baktērijas.

Tīrīšana "caurules sākumā"

Ekoloģijas galvenais princips ir profilakse un saka, ja var novērst piesārņojumu, novērst negadījumu un resurss tiek izmantots atkārtoti, tad tas ir jādara dabas lietotājam. Tīrīšana "caurules sākumā" attiecībā uz notekūdeņiem ietver šādu pasākumu kopumu:

• cirkulācijas un slēgtās ūdensapgādes sistēmas ar ūdens atkārtotu izmantošanu sadzīves vajadzībām;
• ūdens bilances un ūdens pēdas nospieduma apkopošana, uzrādot īpatnējo ūdens izplūdi, lai tos pēc iespējas samazinātu;
• notekūdeņu attīrīšanas paraugprakses apgūšana;
• rūpniecisko iekārtu pilnveidošana, lai samazinātu ūdens patēriņu.

Šodien problēma nodrošināt iedzīvotājus ar tīru ūdeni ir viena no daudzu valstu politikas prioritātēm. Ūdens ir dzīvības avots.