Otpadne vode iz industrijskih preduzeća i metode za njihovu regulaciju

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-02 13:51

Priroda je organizam koji se stalno razvija, mudar, jedinstven, samoiscjeljujući. Međutim, za takav oporavak mora proći određeno vrijeme. U uslovima stalnog antropogenog napada, priroda nema dovoljno snage i resursa da se obnovi. Zbog toga nastaju globalni ekološki problemi. Jedna od njih je zagađenje okeana i, kao rezultat, nedostatak čiste vode za piće u mnogim regijama svijeta. Zbog zagađenja vodnih tijela pate i njihovi stanovnici. Ovaj članak će se fokusirati na otpadne vode industrijskih preduzeća, metode za njihovo racionaliziranje i prečišćavanje.

Ekološki problemi velikih gradova

Teško je zamisliti grad koji nema uticaja na prirodno okruženje. Prva i glavna stvarono što je potrebno uraditi da bi se uspostavilo naselje je otuđenje velike teritorije i njeno pretvaranje iz šume ili polja u armirano-betonsku džunglu. Tu se ne završava. Ljudski otpadni proizvodi zagađuju prirodu i često nanose nepopravljivu štetu životinjskom i biljnom svijetu.

Među glavnim ekološkim problemima industrijskih gradova su:

• zagađenje rijeka, mora i jezera zbog ispuštanja industrijskih otpadnih voda koje sadrže toksične zagađivače;
• zagađenje zraka industrijskim emisijama;
• zagađenje tla, vode i zraka (miris) opasnim industrijskim otpadom;
• uništavanje zelenih površina i njihovih stanovnika;
• nedostatak čiste vode za piće;
• klimatske promjene i oštećenje ozona.

Svi ovi procesi nastaju pod uticajem antropogenog faktora, te je stoga u moći čoveka da promeni situaciju na bolje. Otpadne vode iz industrijskih preduzeća i njihov tretman treba da postanu prioritet interne politike gradova i podrške preduzećima koja se bave ovom vrstom delatnosti.

Vrste otpadnih voda

U ovom slučaju, klasifikacija se zasniva na hemijskom sastavu kako bi se odabrali metode odlaganja. Industrijske otpadne vode se dijele na tri tipa:

• kućni otpad;
• industrijski otpad;
• površinski i infiltracijski otjecanje.

Za svaku vrstuispusti se obično obezbjeđuju za vlastiti kanalizacioni sistem, iako ponekad u nekim gradovima još uvijek sve miješaju. Ovo samo pogoršava problem naknadnog čišćenja.

Kućna otpadna voda

Ova vrsta pražnjenja je tipična za svaku zgradu i objekat opremljen kupatilom, pa je stoga sastav takvih ispusta, po pravilu, uvek isti. Otpadne vode iz domaćinstava karakteriše visok sadržaj organske materije, prisustvo azota, fosfora i grubih nečistoća. Čišćenje ove vrste zagađenja je, po pravilu, biološko i ne izaziva poteškoće, visoke troškove energije, pa se stoga obavlja komunalnim sistemima.

Sastav otpadnih voda iz industrijskih preduzeća ovog tipa razlikuje se samo po tome što radnici mogu sipati tečnosti u toalet i lavabo koje se tamo ne mogu ispuštati. Ovo je vrlo često u laboratorijama, hemijskim postrojenjima, fabrikama za galvanizaciju, farmaceutskim postrojenjima.

Površinske otpadne vode

Sve padavine koje padnu u gradovima kroz sistem oborinske kanalizacije ulaze u rezervoare za skladištenje, a zatim u postrojenja za prečišćavanje. Ova vrsta otpadnih voda, naime, zagađuje se samo suspendovanim materijama i naftnim derivatima, te se stoga svi gradski atmosferski odvodi čiste po principu taloženja i uklanjanja naftnih derivata.

Ovdje je važno shvatiti da se ove emisije sa krova, asf altnog kolovoza prikupljaju, pa čak i otjecanje iz zemlje i trave se uzima u obzir. Glavna razlika između otpadnih voda iz industrijskih preduzeća ovog tipau činjenici da u slučaju nesavjesnog čišćenja plina i izlijevanja (akcidenta), oni mogu biti kontaminirani specifičnim tvarima karakterističnim za ovu vrstu proizvodnje. Stoga se ova vrsta pražnjenja također mora prethodno očistiti.

Industrijska otpadna voda

Ne postoje tehnologije potpuno bez otpada. Čak i najmanje preduzeće koje koristi vodu u svom proizvodnom procesu stvara otpadne vode. Priroda zagađenja ovakvim ispustima varira od biljne industrije.

• Industriju celuloze i papira karakterišu veoma zagađene otpadne vode. Stoga bi čišćenje u ovom slučaju trebalo biti višestepeno i kvalitetno. Glavni zagađivači su vlakna, selen, hlor, terpentin, SO_2.
• Autotransportna preduzeća stvaraju otpadne vode tokom pranja, farbanja, popravke, te su zbog toga jako zagađena naftnim derivatima, fenolima, suspendiranim čvrstim tvarima.
• Rafinerije koriste sisteme za reciklažu vode. Otpadne vode nekih industrijskih preduzeća sadrže soli tvrdoće, naftne derivate, sulfate, suspendirane čvrste tvari, kloride.
• Farme peradi i fabrike za preradu mesa stvaraju ispuštanja koja zagađuju vodna tijela i kanalizacione sisteme azotom, fosforom, kalijumom, virusima i bakterijama.

Kao što se vidi iz liste, tretman otpadnih voda industrijskih preduzeća striktno zavisi od obima postrojenja i sastava zagađivača.

Sistem regulacije životne sredine

Zada bi se izbjegle nezgode i negativne posljedice, potrebno je vršiti kontrolu nad bilo kojom industrijom. U cilju zaštite životne sredine, prečišćavanje otpadnih voda iz industrijskih preduzeća i metode za njihovo regulisanje propisani su ekološkim zakonodavstvom Ruske Federacije. Zasniva se na principima racionalnog korišćenja prirodnih resursa, na pravu svakog čoveka na zdravu životnu sredinu i na principu održivog razvoja.

Osnova za ekološku regulativu je koncept maksimalno dozvoljene koncentracije (MPC), kao i maksimalno dozvoljene emisije (MPE) i ispuštanja (MPD). Ova uredba omogućava određivanje maksimalnih vrijednosti zagađivača koji se mogu ispuštati u vodno tijelo ili kanalizacijski sistem. Istovremeno, važno je shvatiti da će MPC za ispuštanje u rezervoar biti mnogo stroži od MPC za ispuštanje u gradsku kanalizaciju, jer će se u ovom drugom slučaju otpadne vode prvo akumulirati i prečišćavati u komunalnim postrojenjima za prečišćavanje otpadnih voda., a zatim samo uđite u rezervoar.

Pravna regulativa u oblasti zaštite vodnih resursa zasniva se na Federalnom zakonu 416-FZ "O vodosnabdijevanju i kanalizaciji" od 29. novembra 2011. godine, podzakonskim aktima i GOST-ovima, SP, SanPiN-ovima. Potonji navodi dozvoljene koncentracije i daje konkretne preporuke.

SanPiN za MPC otpadnih voda iz industrijskih preduzeća Ruske Federacije utvrđuje standarde za kvalitativni sastav otpadnih voda za ispuštanje u vodna tijela i zahtjeve za sanitarnu zaštitu otpadnih voda. Ovaj dokument je praktične prirode, i stogau njemu se normalizuju nečistoće, boja, temperatura, pH, mineralizacija, BPK5, infektivni agensi. Sanitarna pravila i norme 2.1.5.980-00 "Vodovodno odvođenje naseljenih mjesta, sanitarna zaštita vodnih tijela. Higijenski zahtjevi za zaštitu površinskih voda" doneseni su 01.01.2001. Zasnovani su na principima očuvanja resursa, odnosno ne dozvoljavaju ispuštanja ako je moguće ponovo koristiti vodu uz prethodno prečišćavanje.

Ako govorimo o specifičnim MPC za zagađivače, onda SanPiN za otpadne vode iz industrijskih preduzeća ovdje ne vrijedi. Za takve slučajeve primenjuje se Uredba Vlade br. 644 od 29. jula 2013. godine, kojom se utvrđuju osnovni principi korišćenja kanalizacionih sistema. Dokumentom je razvijena lista supstanci zabranjenih za ispuštanje, kao i MPC za otpadne vode iz industrijskih preduzeća za ispuštanje u kanalizaciju. Ako govorimo o opštim legiranim i kućnim kanalizacionim sistemima, onda koncentracija nekih zagađivača ne bi trebalo da prelazi sledeće oznake (mg/dm3):

• suspendovane čvrste materije ≦ 300;
• sulfidi ≦ 1, 5;
• sulfati ≦ 1000;
• kloridi ≦ 1000;
• ukupni fosfor ≦ 12;
• ukupni dušik ≦ 50;
• naftni proizvodi ≦ 10;
• hloramini i klor ≦ 5;
• fenoli (ukupno) ≦ 5;
• gvožđe i aluminijum ≦ 5;
• cink, bakar, mangan ≦ 1;
• heksavalentni hrom ≦ 0,05;
• olovo, nikl ≦ 0,25;
• kadmijum ≦ 0,015;
• arsen ≦ 0,05;
• živa ≦ 0, 005;
• STS (nejonski, anjonski) ≦10;
• VOC ≦ 20;
• masti ≦ 50.

U ovom slučaju temperatura otpadne vode ne bi trebalo da prelazi +40°S. Kada su u pitanju ispuštanja u sisteme atmosferske kanalizacije, MPC za neke supstance postaju primetno stroži:

• sulfati ≦ 500;
• naftni proizvodi ≦ 8.

Metodi čišćenja

Inženjering i tehnologija otpadnih voda je prilično široka disciplina koja se stalno razvija. Osnova svih metoda čišćenja je odvajanje i odvajanje zagađivača u čvrstu fazu i stvaranje čiste vode. Postoje sljedeći načini da to učinite:

• odbrana;
• mehanička filtracija;
• fizički i hemijski (flotacija, flokulacija, koagulacija, tretman reagensima);
• sorpcija;
• reverzna osmoza i ultrafiltracija;
• dezinfekcija (UV, ozoniranje, hloriranje).

Važno je shvatiti da se sve ove metode ne koriste odvojeno, već u kombinaciji. Klasična tehnološka shema uključuje taloženje, mehaničku filtraciju, fizičku i hemijsku metodu, sorpciju i dezinfekciju. Svaki od njih će biti ukratko opisan u nastavku.

Namirenje

Osnovno važna i prva faza prečišćavanja industrijskih otpadnih voda je taloženje (razjašnjenje). U ovoj fazi se koristi oprema koja se zove taložnici. Oni su armiranobetonski (ponekad stakloplastični) rezervoar, sa blagim nagibom dna prema jami. U ovoj fazi, vodabukvalno se taloži (ostaje u jami) najmanje 3 dana. Za to vrijeme se oslobađaju sve neotopljene nečistoće: teške suspendirane tvari talože se na dno i klize u jamu, dok naftni proizvodi plutaju na vrh i uklanjaju se posebnim uređajem (skimerom) ili mehaničkim strugačem.

Ova faza čišćenja je zaista najvažnija, jer sva dodatna oprema neće moći da radi ako grube nečistoće (pesak, rđa) uđu u nju i zadrže se u jamu.

Fizičko-hemijske metode

Tehnologije prečišćavanja otpadnih voda industrijskih preduzeća uvek predviđaju glavni modul za obradu, koji razdvaja supstance rastvorene u vodi i pretvara ih u nerastvorljiv oblik. Obično se koristi kao fizičko-hemijska metoda prečišćavanja otpadnih voda. Ovo se radi u flotatorima i koagulatorima.

Scatters

Za izolaciju nerastvorljivih supstanci, u ovim agregatima se koriste mjehurići zraka. Plutači su posude u kojima se akumulira voda, a mješavina vode i zraka se napaja odozdo pomoću posebnog uređaja za mjehuriće. Mjehurići zraka zadržavaju zagađivače zbog njihove ljepljivosti i nose ih na vrh, formirajući pjenu koja se naziva flotacijski mulj. Očigledno, ova metoda je prikladna za lagano otopljene nečistoće. Ovdje se mogu dodati i koagulanti koji povećavaju čestice zagađivača, ako su vrlo male. Doza reagensa je odabrana optimalno,tako da ne unište mjehur zraka.

Koagulatori

Za izolaciju nerastvorljivih supstanci, ovi agregati koriste principe adhezije i koagulacije, odnosno adhezije i grubosti nečistoća. Koagulator (ili elektrokoagulator) je posuda sa koalescentnim pregradama, u koju se ubacuje koagulant-flokulant kako bi se grube nečistoće. Teške čestice zagađivača na kraju se talože na stožasto dno i uklanjaju se. Reagensi se ne dodaju u elektrokoagulator, njihovo djelovanje zamjenjuju aluminijske ili željezne elektrode.

Ove metode pružaju maksimalan učinak čišćenja i koriste se u gotovo svim postrojenjima za prečišćavanje otpadnih voda.

Filtriranje

Ova metoda čišćenja se koristi za hvatanje zaostalih nečistoća u vodi. Filtracija se uslovno deli na dve vrste: mehanička i sorpciona.

Mehanički filter je kontejner napunjen šljunkom ili filter krpom. U ovom slučaju dolazi do mehaničkog čišćenja kontaminanata i njihovog zadržavanja u porama materijala. U ovom trenutku voda teče kroz pore i pročišćava se.

Sorpcijski filter je napunjen aktivnim ugljem, silika gelom, šungitom i bilo kojim drugim sorbentom koji upija nečistoće. Ovo punjenje se ili potpuno mijenja ili se opere i ponovo koristi.

Dekontaminacija

Ova metoda čišćenja je instalirana na kraju svakog dijagrama toka. Dezinfekcija se vrši ultraljubičastim lampama,hipohlorit ili ozon jedinica. Ova vrsta tretmana je neophodna za uklanjanje rezidualnih virusa i bakterija u industrijskim otpadnim vodama.

Čišćenje "na početku cijevi"

Glavni princip ekologije je prevencija i kaže da ako se zagađenje može spriječiti, nesreća se može spriječiti, a resurs se ponovo koristi, onda je korisnik prirode dužan to učiniti. Čišćenje "na početku cijevi" u vezi sa otpadnim vodama uključuje sljedeći skup mjera:

• cirkulacioni i zatvoreni vodovodni sistemi sa ponovnim korišćenjem vode za potrebe domaćinstva;
• kompilacija vodnog bilansa i vodnog otiska, koji prikazuje specifičan protok vode, kako bi se što više smanjili;
• učenje najboljih praksi za tretman otpadnih voda;
• poboljšanje industrijske opreme za smanjenje potrošnje vode.

Danas je problem snabdijevanja stanovništva čistom vodom jedan od prioriteta politike mnogih zemalja. Voda je izvor života.