Обработка и утилизация осадков сточных вод

Все мы принимаем ванну, используя косметические средства, моем посуду, применяя специальные жироразлагающие жидкости, используем уборные. Вся эта деятельность связана с водой, которая смывается и течёт по стокам. Ещё больше химии и вредных веществ выбрасывают предприятия. Ежедневно тонны сточных вод текут из домов и заводов, городских улиц и канализаций. Если бы не производились обработка и утилизация осадков сточных вод, людям пришлось бы столкнуться с экологической катастрофой.

Обработка и утилизация осадков сточных вод

Рассмотрим проблему подробнее и разберёмся, как её решают современными методами.

Содержание
  1. Что такое осадки стоков?
  2. Классификация сточных вод (СВ)
  3. Производственные
  4. СВ, производимые вспомогательными системами
  5. ОСВ, производимые обслуживающими и подсобными цехами
  6. Как осуществляют утилизацию осадков сточных вод?
  7. Этапы и особенности очистки стоков производства
  8. Процесс первичной обработки
  9. Процедура биологической обработки
  10. Процесс третичной очистки
  11. Процесс обработки осадка
  12. Процедура устранения запаха
  13. Этапы утилизации стоков промышленного производства
  14. Общая утилизационная система
  15. Выведение сточных вод промышленности в канализацию
  16. Системы очистки стоков производства
  17. Сточные воды черной металлургии
  18. ОСВ целлюлозно-бумажного производства
  19. Стоки нефтеперерабатывающей и нефтедобывающей промышленности
  20. Утилизация осадков сточных вод: применяемые технологии
  21. Пиролиз
  22. Сжигание
  23. Утилизация с целью получения удобрений
  24. Депонирование
  25. Применение шлака
  26. Кому нужна такая процедура?
  27. Заключение

Что такое осадки стоков?

Жидкие стоки, содержащие нейтральные вещества и твёрдые загрязнители, скапливающиеся в канализационных системах, это и есть сточные воды. Степень их загрязнения составляет около 10% от общего объёма.

Вне зависимости от природы стоков, все они должны пройти обработку с целью обеззараживания. Прежде чем попасть в окружающую среду и соединиться с природными водами, они должны подвергнуться очистке не менее, чем на 95-98%.

Важно: В процессе очистки и отстаивания водных стоков образуются осадки сточных вод (ОСВ) – твёрдые элементы и вещества.

В зависимости от степени загрязнённости ОСВ могут составлять 0,5-10% от очищаемой жидкости.

В состав осадков входят:

  1. Отложения с жидкой консистенцией. В данной части обязательно присутствуют яйца червей-паразитов, грибки, вирусы и бактерии.
  2. ОСВ твёрдой консистенции, на 15-20% состоящие из почвенных питательных компонентов, а также из органических элементов – углеводов, белков и жиров.

Классификация сточных вод (СВ)

Обработка и утилизация осадков сточных вод

К СВ применяют различные виды классификации. По концентрации сточные образования подразделяют на 3 группы:

  • преимущественно органические;
  • преимущественно минеральные;
  • комплексные.

Рассматривая осадочные образования с точки зрения источника их поступления, следует применять другую классификацию:

  • отработанные плёнки из биофильтров;
  • отработанный ил из аэротенков;
  • тяжёлые отложения, образовавшиеся в резервуарах первичного отстаивания;
  • отложения из песколовок;
  • выбранные решётками твёрдые крупные осадки;
  • донные отложения из резервуаров с коагулянтами и флокулянтами.

Коагулянты склеивают и сгущают жидкости, флокулянты  провоцируют образование рыхлых хлопьевидных агрегатов. ОСВ, получаемым из первичных отстойников, песколовок и решёток, характерна неизмельчённая структура. Осадки, поступающие из прочих блоков очистки, измельчённые.

Важно: Есть 2 основных направления применения осадков сточных вод – сырьё для выработки тепла в процессе сжигания и органоминеральное удобрение.

Большое количество воды использует промышленность. Сточные воды, полученные в результате производственного процесса, утрачивают свои первоначальные свойства и не могут без соответствующей обработки использоваться вторично. СВ производства загрязнены:

  • газами;
  • твёрдыми веществами;
  • химикатами.
Читайте также:  Утилизация и переработка металлолома

Данная категория сточных отложений бывает 3-х видов:

  • производственные;
  • СВ вспомогательных систем;
  • СВ обслуживающих и подсобных цехов.

Остановимся подробнее на особенностях каждого вида.

Производственные

Обработка и утилизация осадков сточных вод

Эта категория создаётся в результате непосредственно производственного процесса. Так как водный поток не прекращает движения, на предприятиях ведётся систематический учёт ПСВ.

Наиболее часто встречающиеся виды стоков:

  • пищевые красители;
  • содовые растворы;
  • производственный конденсат;
  • токсичные компоненты;
  • аммиачные растворы;
  • растворы травильных и гальванических ванн.

СВ, производимые вспомогательными системами

Данная категория не представляет опасности для природы, так как не содержит в составе токсичных веществ. Категорию получают в результате функционирования дополнительных зданий промышленного предприятия. К виду относятся:

  • сливы установок охлаждения;
  • жидкость из отопительных установок;
  • стоки столовых, уборных и душевых.

ОСВ, производимые обслуживающими и подсобными цехами

Данный вид стоков образуют административно-хозяйственные строения, склады, подсобные помещения. Потенциально загрязняющими СВ являются электроцеха и ремонтно-механические цеха.

Как осуществляют утилизацию осадков сточных вод?

Обработка и утилизация осадков сточных вод

ОСВ очищаются по пути следования в природную среду. На крупных предприятиях процесс отстаивания с целью отделения грязного слоя происходит на месте производства. Продуктами отстаивания могут быть:

  • нефтепродукты;
  • ПАВ;
  • тяжёлые металлы и другие опасные компоненты.

Осевший материал перевозят в места дальнейшего обезвреживания – заводы по переработке отходов. Очищенные воды направляются в свою естественную среду.

Этапы и особенности очистки стоков производства

Чтобы сделать утилизацию максимально безопасной, сточные воды подвергаются предварительной очистке в специальных сооружениях. Конструкция сооружений зависит от характеристик производства. Процесс очистки включает несколько этапов.

Процесс первичной обработки

Есть несколько проверенных первичных способов очистки промышленных стоков:

  • удаление жиров;
  • пропуск через сито для извлечения твёрдых материалов;
  • понижение температуры;
  • удаление масляных пятен;
  • извлечение токсичных солей, металлов, коллоидных частиц;
  • химическая нейтрализация.

Для каждого предприятия подбирается оптимальный метод обработки. Если в сливаемой жидкости нет опасных примесей, первичную обработку не осуществляют.

Обработка и утилизация осадков сточных вод

Процедура биологической обработки

Применяются различные методики биообработки. Выбор зависит от отсутствия или наличия факторов:

  • количества солей в ОСВ;
  • концентрации загрязнений;
  • способности биологически разлагаться.

Наиболее часто применяемым методом является использование биопленки либо активного ила. Вещества содержат микроорганизмы, которые нейтрализуют опасные элементы.

Процесс третичной очистки

Данная процедура осуществляется с целью улучшения качества вод перед тем, как они будут слиты в естественную среду. Данная мера применяется тогда, когда показатели качества жидкости не дотягивают до норм ПДК.

Процедурой предусматривается;

  • нейтрализация примесей;
  • снижение уровня цветности;
  • снижение неразлагаемой доли ХПК;
  • извлечение фосфора.

Часто на производстве метод третичного очищения применяется для повторного использования сточных вод в механизмах пожаротушения, системах охлаждения, цехах.

Процесс обработки осадка

Важным моментом является снижение количества осадка. Для этого предпринимают такие действия:

  • применяют метанизацию;
  • используют мембранные биореакторы;
  • уменьшают количество минеральных веществ, используемых в процессе производства;
  • снижают потери внутри цехов и внутри всего завода.

Процедура устранения запаха

В среду жидкость, подвергаемая переработке, должна попасть без запаха. Его наличие или отсутствие зависит от характеристик производственного процесса. Большая часть компонентов, обладающих неприятными запахами, нейтрализуется ещё на этапе первичной обработки.

Причиной неприятных запахов служит деятельность микроорганизмов, которые используются для биологической очистки. В данном случае применяется одна из проверенных методик устранения запахов:

  • дегазация;
  • выпаривание;
  • дезодорация.
Читайте также:  Утилизация медицинских отходов

Этапы утилизации стоков промышленного производства

В регионах, где функционирует сразу несколько промышленных предприятий, особенно остро стоит вопрос утилизации ПСВ. Для его решения на производствах устанавливаются специальные очищающие сточные воды установки.

Обработка и утилизация осадков сточных вод

Общая утилизационная система

Основным способом утилизации ОСВ является слив жидких отходов в ближайшие водоёмы. Этот способ хорош только в том случае, если была произведена предварительная очистка сливаемого материала. Если нет, природе наносится серьёзный урон.

Неправильная, противоречащая законодательству и санитарным нормам утилизация ведёт к тому, что страдают и другие хозяйственные отрасли – аграрная, рыболовная и т. п. Гибнут рыба и животные, люди страдают различными заболеваниями.

Выведение сточных вод промышленности в канализацию

При условии соответствия правилам приёмки сточных вод производства стоки предприятий могут поступать в городские канализационные системы.

При нарушении данного правила начнётся ухудшение экологической ситуации, которая и так находится в плачевном состоянии. Чтобы не ухудшить экологию, СВ проходят этапы очистки.

Системы очистки стоков производства

В зависимости от специфических особенностей предприятия применяются различные методики очистки сточных вод. Наиболее популярными являются методы применения:

  • флотационных установок, позволяющих выводить мелкую стружку, пыль, металлические частички;
  • вакуумных дозаторов, извлекающих из сточных жидкостей газообразные вещества;
  • центрифуг, удаляющих мелкодисперсные частицы;
  • сепараторов, выводящих твёрдые частицы.

Современные промышленные предприятия сооружают установки многоступенчатой очистки, что позволяет на выходе получать совершенно безопасную воду, пригодную для вторичного применения.

Сточные воды черной металлургии

Обработка и утилизация осадков сточных вод

Коксохимические, железорудные и металлургические производства образуют большое количество отходов. Источниками загрязнённых сточных вод преимущественно являются доменные, травильные и сталеплавильные цеха.

Если слить неочищенные жидкие отходы в водоёмы, на дне будут собираться опасные отложения, вызывающие вторичное загрязнение. Последнее связано с тем, что вода разносит отходы на большие расстояния. Это приводит к нарушению естественного процесса самоочистки.

ОСВ целлюлозно-бумажного производства

Целлюлозно-бумажная промышленность потребляет на выпуск 1 тонны продукции 350 кубометров жидкости. Этот показатель может достигать 600 кубометров. Прошедшие производственный процесс сточные воды содержат:

  • соединения серы;
  • растворённую органику;
  • взвешенные элементы.

Наиболее эффективным методом утилизации является потоковое канализование. СВ разделяются на несколько индивидуально очищаемых потоков. Также отходы подвергают предварительной механической чистке с целью извлечения загрязняющих частиц. Далее сточные воды проходят биологическую обработку для нейтрализации опасных элементов.

Стоки нефтеперерабатывающей и нефтедобывающей промышленности

Главная опасность, представляемая данными видами производства – нефтяная плёнка, которая образуется в водоёмах в случае сброса сточных вод. Плёнка не только обладает неприятным запахом, но и может поразить всё живое на больших площадях. Если концентрация достигает показателя 2000 мг/л, погибает рыба.

Чтобы избежать экологической катастрофы, на производствах проводится комплекс санитарно-технических и технологических мероприятий. В результате, сливы, прежде чем попасть в естественную среду, очищаются от всех видов загрязнений.

Обработка и утилизация осадков сточных вод

Утилизация осадков сточных вод: применяемые технологии

На сегодняшний день применяется несколько методик утилизации ОСВ и ПСВ. Это:

  • пиролиз;
  • сжигание осадка;
  • применение в качестве удобрений;
  • депонирование.
Читайте также:  Утилизация умерших домашних животных

Все перечисленные варианты имеют как достоинства, так и недостатки. Некоторые позволяют вторично использовать утилизируемое сырьё. Это самые прогрессивные и перспективные методы.

Остановимся отдельно на каждом из перечисленных способов.

Пиролиз

За данным способом будущее, так как он исключает попадание в окружающую среду вредных компонентов. Пиролиз направлен на обработку исключительно органических компонентов. В основе метода  — разложение под воздействием температур до +700°C. Кислород в процессе не участвует.

В результате переработки получают:

  • горючий газ – 55%;
  • полукокс – 35%;
  • органические элементы жидкой консистенции – 15%.

Полукокс обрабатывают дальше методом газификации и в результате получают горючий газ. Органика уходит вместе с газом. При помощи газификации получают оксиды металлов, представляющие собой очищенный шлак, который можно использовать вторично.

Сжигание

Обработка и утилизация осадков сточных вод

У данного метода долгая история, так как он относится к самым традиционным и давним. Процесс осуществляется по такому алгоритму:

  1. Активируется факел из горячего песка.
  2. Отходы располагаются над воздушным потоком.
  3. Осадки проводятся через факел.
  4. Происходит сжигание, в результате которого образуется газ.
  5. Газ очищается.

Первые утилизационные заводы с описанным циклом были открыты в 80-х гг. в Европе, США и Японии. В 90-е годы строительство заводов начали приостанавливать, так как было выявлено отрицательное влияние метода на природу.

Утилизация с целью получения удобрений

Жидкие отходы некоторых производств относятся к 4-му классу опасности, потому их разрешают утилизировать для получения удобрений.

Сказанное не относится к сточным водам, которые содержат токсичные компоненты и тяжёлые металлы. Разрешённая для применения в качестве удобрений концентрация опасных веществ устанавливается нормативными актами.

Важно: Фермы Западной Европы, пропагандирующие выращивание экологически чистой продукции, отказались от использования удобрений из ОСВ.

Депонирование

Утилизация данным методом осуществляется на иловых площадках. Этот путь применяют для обезвреживания 90% сточных вод.

У методики есть существенный недостаток – выделяемые в процессе испарения (биогаз) загрязняют атмосферу. Нежелательно попадание испарений в грунт. Это приводит к зашлаковыванию водоёмов и грунтовых вод.

Применение шлака

Обработка и утилизация осадков сточных вод

Шлак, который получают в процессе утилизации сточных вод, используется вторично. Он востребован при ремонте дорог и строительстве. Есть несколько вариантов его вторичного использования:

  • заполнение отвалов;
  • ремонт повреждённого дорожного полотна;
  • изготовление тротуарной плитки.

Последнее достигается путём смешения шлака с цементом и запуска процесса вибропрессовки. Получают качественную плитку различных расцветок толщиной 10 см.

Кому нужна такая процедура?

Первым делом очистка сточных вод необходима предприятиям, которые используют воду для осуществления технологических процессов. Необходима процедура и всему человечеству, потому что от её качества зависит, каким воздухом мы будем дышать, какую воду пить, и какую пищу употреблять.

Предприятия, занимающиеся утилизацией ОСВ, необходимы физическим и юридическим лицам, коммунальным хозяйствам, автомойкам, а также предприятиям лёгкой и тяжёлой промышленности.

Заключение

Современная утилизация вышла на новый уровень. В наши дни учёные и экологи работают над тем, чтобы найти максимально эффективные способы переработки отходов.

Чем больше в государстве применяется вторичное сырьё, тем здоровее и счастливее его граждане. От качества решения экологических проблем зависит качество жизни будущих поколений.

Ольга Борищук
Оцените автора
Добавить комментарий

10 + десять =