Очистка сточных вод промышленных предприятий

08.02.2023

По сравнению с бытовыми стоками, промышленные содержат больше видов вредных загрязняющих веществ. Поэтому № 7-ФЗ «Об охране окружающей среды» запрещает сбрасывать их в канализацию и тем более в водный объект без предварительной очистки. В статье разберём методы и способы очистки сточных вод предприятий

08.02.2023

Выбор метода очистки зависит от особенностей стоков (состава загрязнений и их концентрации) и требований к их очистке.

Требования к очистке стоков промышленных предприятий

Требования зависят от того, куда они потом сбрасываются. Небольшие предприятия могут сбрасывать их в ЦКС — централизованную канализационную систему города. Для этого нужно стать абонентом Водоканала и соблюдать ПДК — нормы предельно допустимой концентрации загрязняющих веществ в стоках.

Нормы ПДК определяет Постановление № 644 от 29.07.2013 при этом городские администрации могут установить свои, более жёсткие требования к качеству очищенных стоков, которые отводятся в систему коммунальной канализации. В случае их превышения, предприятию придётся платить за сверхнормативный сброс загрязняющих веществ, в соответствии с Постановлением № 728 от 22.05.2020. Сумму платежа определяет договор с Водоканалом.

Крупные производства, как правило, располагаются за чертой города и не могут отводить стоки в ЦКС, поэтому сбрасывают их в ближайший водный объект. Для этого предприятию требуется:

решение о предоставлении водного объекта в пользование;
разрешение на сброс загрязняющих веществ в окружающую среду;
расчёт норматива допустимых сбросов (НДС) — сколько загрязняющих веществ разрешено сбросить в водный объект в определённом месте, при определённых условиях в единицу времени.

Кроме того, предприятию нужно спроектировать, получить разрешение и построить систему очистки и отведения стоков в водный объект. Как и небольшому предприятию, крупному производству тоже нужно соблюдать нормы ПДК. При этом нормы ПДК к сбросу в водоёмы строже, чем для ЦКС, особенно если это питьевой источник (Приказ Министерства сельского хозяйства РФ № 552 от 13.12.2016). Нормативно очищенные стоки не должны менять состав воды, иначе предприятие не получит разрешение на их сброс.

Если промышленные стоки превышают НДС и ПДК, по ст. 8.14 КоАП РФ предприятию выпишут штраф 10 000–20 000 ₽ на должностных лиц, 80 000–100 000 ₽ на юридических лиц либо административное приостановление деятельности на срок до 90 суток.

Особенности состава промышленных стоков

Если бытовые стоки содержат примерно одни и те же загрязняющие вещества, то состав промстоков на каждом предприятии свой. Он зависит от применяемых технологий, режима технологических процессов, составом конечной продукции, исходного сырья и воды.

Например, стоки завода по производству полимеров содержат много химических веществ: метанол, хлориды, ацетаты и прочее. И одним из этапов очистки сточных вод химических предприятий является извлечение этих ценных примесей из сточных вод. Для этого применяют физико-химический метод: ректификацию, флокуляцию, коагуляцию, электрокоагуляцию.

Стоки нефтехимических предприятий особенно токсичны и труднее поддаются очистке, поэтому комбинируют три метода. Сначала стоки механическим методом очищают от грубодисперсных примесей. Затем нейтрализуют и обезвреживают сернисто-щелочные воды, удаляют коллоидные частицы с помощью физико-химического и биологического методов.

При этом даже в цехах одного предприятия стоки могут отличаться по составу, объёму и концентрации загрязняющих веществ, поэтому на предприятии устанавливаются усреднители для сбора промышленных сточных вод. Выравнивание объёма сточных вод и концентрации загрязняющих веществ в них позволяет оптимизировать затраты на очищение стоков.

Методы очистки промышленных стоков

Для очистки производственных сточных вод используют механические, физико-химические и биологические методы.

Общая схема очистки промышленных сточных вод, и какие методы могут использоваться на каждом этапе:

этапы и методы очистки промышленных сточных вод

Механический

Этот метод можно применять в цикле водоочистке дважды. Сначала на первом этапе, когда перед глубокой очисткой стоки нужно очистить от нерастворённых и частично коллоидных минеральных и органических примесей. Затем на этапах глубокой очистки и доочистки — центрифугирование, фильтрование и прочее.

К способам механического метода очистки относится:

Фильтрование. К этому способу относится очистка стока от крупных по размеру загрязнений с помощью решёток и доочистка песчаными фильтрами, мембранными установками от более мелких частиц.
Пескоулавливание. После решёток стоки проходят в песколовки, которые задерживают минеральные взвеси.
Отделение нефтепродуктов. Если в стоке есть топливо, СОЖ, керосин и другие углеводороды, их выделяют с помощью нефтеловушек.
Отстаивание. Пока сток находится в отстойнике, нерастворённые загрязнения оседают, и их удаляют.

Физико-химический

Этот метод очистки помогает удалить твёрдые взвешенные частицы и растворенные примеси и используется на этапе глубокой очистки. К основным способам относятся коагуляция, флокуляция, флотация, сорбция. Сорбцию часто используют на этапе доочистки стоков.

Эти процессы подробнее разобраны в статьях про флокуляцию и флотационные установки

В физико-химическом методе используются реагенты. В зависимости от функции они делятся на следующие группы:

ФУНКЦИЯ	ПРИМЕРЫ РЕАГЕНТОВ
Осаждение загрязняющих примесей	Коагулянты, флокулянты
Нейтрализация (коррекция рН) — подщелачивание или подкисление	Подщелачивающий реагент — каустическая сода, гидроксид натрия, подкисляющий — азотная, соляная кислоты и прочее
Умягчение — удаление солей жёсткости	Ионообменные смолы
Сорбция — удаление загрязняющих частиц	Сорбенты — активированный уголь, диоксид кремния
Дезинфекция — удаление биологических загрязнителей	Дезинфектанты — гипохлорит натрия
Чистка оборудования от ржавчины, налёта, накипи	Гидроксид натрия, пиросульфит натрия, триполифосфат натрия

Так ли вредны реагенты, и в чём преимущества реагентной очистки воды, мы разбирали в этой статье.

Раньше минусом использования реагентов считалось то, что не остаются в очищенной воде, поэтому ей требуется доочистка. Но теперь есть безопасные биоразлагаемые реагенты, которые не меняют состав очищенной воды.

Флокулянт Биомикрогели BMG

Флокулянты Биомикрогели^® — пример реагентов, которые не наносят вред окружающей среде и человеку

В этой статье мы рассказывали про способ очищения промышленных и ливневых стоков с помощью флокулянтов BMG–C2, который помогает снизить расход реагентов и затраты на утилизацию осадка после очистки.

Биологический

В биологическом методе используются микроорганизмы, которые питаются органическими веществами из стока и в результате образуют воду, сульфатные и нитратные соли, углекислый газ и прочие безопасные соединения.

На предприятии очистка сточных вод биологическим методом проходит либо в естественных условиях — поля орошения или фильтрации, биопруды, — либо в искусственных сооружениях — биофильтрах, аэротенках.

Биологические фильтры — это большие резервуары с отверстиями в дне. Их заполняют фильтрационным материалом — щебнем, гранулированным пластиком или шлаком, обработанным веществом с микроорганизмами, которые очищают жидкость.

Аэротенки отличаются от биологических фильтров тем, что в них подаётся воздух с низким уровнем давления — барботируемый. Это помогает микроорганизмам быстрее развиваться и образовывать активный ил.

Очистка стока биологическим методом с помощью аэротенка

Чтобы поддерживать эффективность работы микроорганизмов, нужно контролировать температуру и подачу кислорода из системы вентиляции в аэротенках

Вывод

Выбор методов очищения сточных вод предприятия зависит от того, чем они загрязнены, в какой концентрации, и до какой степени их нужно очистить. Состав стока определяет характер производства, поэтому на каждом предприятии он свой. Требования к сбросу нормативно очищенной сточной воды зависит от места сброса — канализация это или водный объект. Все эти факторы определяют то, какое сочетание методов очистки и оборудования, будет использоваться на локальных очистных сооружениях предприятия.