Tööstusettevõtete reovesi ja nende reguleerimise meetodid

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-02 13:53

Loodus on pidev alt arenev, tark, ainulaadne, isetervenev organism. Selliseks taastumiseks peab aga mööduma teatud aeg. Pideva inimtekkelise rünnaku tingimustes ei jätku loodusel enda taastamiseks jõudu ja ressursse. Seetõttu tekivad globaalsed keskkonnaprobleemid. Üks neist on ookeanide saastumine ja sellest tulenev alt puhta joogivee puudumine paljudes maailma piirkondades. Veekogude reostuse tõttu kannatavad ka nende asukad. See artikkel keskendub tööstusettevõtete heitveele, nende normeerimise ja puhastamise meetoditele.

Suurlinnade keskkonnaprobleemid

Raske on ette kujutada linna, mis ei mõjutaks looduskeskkonda. Esimene ja peamine asiasula rajamiseks tuleb ette võtta suure territooriumi võõrandumine ja selle muutmine metsast või põllust raudbetoondžungliks. See ei lõpe sellega. Inimjäätmed saastavad loodust ja põhjustavad sageli looma- ja taimemaailmale korvamatut kahju.

Tööstuslinnade peamiste keskkonnaprobleemide hulgas on:

• jõgede, merede ja järvede reostus mürgiseid saasteaineid sisaldava tööstusliku reoveeheite tõttu;
• tööstusheidetest tulenev õhusaaste;
• pinnase, vee ja õhusaaste (lõhn) ohtlike tööstusjäätmetega;
• haljasalade ja nende elanike hävitamine;
• puhta joogivee puudus;
• kliimamuutused ja osoonikihi hõrenemine.

Kõik need protsessid toimuvad antropogeense faktori mõjul ja seetõttu on inimese võimuses olukorda paremaks muuta. Tööstusettevõtete reovesi ja nende puhastamine peaksid saama linnade sisepoliitika prioriteediks ja seda tüüpi tegevusega tegelevate ettevõtete toetamiseks.

Reovee tüübid

Sel juhul põhineb klassifikatsioon kõrvaldamismeetodite valikul keemilisel koostisel. Tööstuslik reovesi jaguneb kolme tüüpi:

• olmejäätmed;
• tööstusjäätmed;
• pinna ja infiltratsiooni äravool.

Iga tüübi jaoksväljalasked on tavaliselt ette nähtud oma kanalisatsioonisüsteemi jaoks, kuigi mõnikord segavad nad mõnes linnas ikkagi kõik kokku. See ainult süvendab hilisema puhastamise probleemi.

Majapidamisreovesi

Seda tüüpi heitgaasid on tüüpilised igale vannitoaga varustatud hoonele ja ehitisele ning seetõttu on selliste heitmete koostis reeglina alati sama. Majapidamisreovett iseloomustab kõrge orgaanilise aine sisaldus, lämmastiku, fosfori ja jämedate lisandite olemasolu. Seda tüüpi saaste puhastamine on reeglina bioloogiline ega põhjusta raskusi, suuri energiakulusid ning seetõttu teostavad seda kommunaalsüsteemid.

Seda tüüpi tööstusettevõtete reovee koostis erineb ainult selle poolest, et töötajad saavad tualetti ja kraanikaussi valada vedelikke, mida ei saa se alt ära juhtida. See on väga levinud laborites, keemiatehastes, galvaniseerimistehastes ja farmaatsiatehastes.

Pinnareovesi

Kõik sademed, mis linnadesse sajab tormikanalisatsiooni kaudu, sisenevad mahutitesse ja seejärel puhastusasutustesse. Seda tüüpi reovesi on tegelikult reostunud ainult heljumi ja naftasaadustega ning seetõttu puhastatakse kõik linna sademekanalisatsioonid vastav alt naftasaaduste settimise ja eemaldamise põhimõttele.

Siinkohal on oluline mõista, et need katuselt, asf altkattelt saadavad heitmed kogutakse kokku ning arvestatakse isegi pinnasest ja rohust äravoolu. Peamine erinevus seda tüüpi tööstusettevõtete reovee vahelasjaolus, et hoolimatute gaasipuhastuste ja lekete (õnnetuste) korral võivad need saastuda seda tüüpi tootmisele iseloomulike spetsiifiliste ainetega. Seetõttu tuleb ka seda tüüpi heitmeid eelnev alt puhastada.

Tööstuslik reovesi

Täiesti jäätmevaba tehnoloogiat pole olemas. Isegi väikseim ettevõte, mis kasutab oma tootmisprotsessis vett, tekitab reovett. Selliste heitmete saaste iseloom on taimetööstusest erinev.

• Tselluloosi- ja paberitööstust iseloomustavad väga saastunud heitveed. Seetõttu peaks puhastamine sel juhul olema mitmeastmeline ja kvaliteetne. Peamised saasteained on kiudained, seleen, kloor, tärpentin, SO_2.
• Mootortranspordiettevõtted tekitavad pesemise, värvimise, remondi käigus reovett ning on seetõttu tugev alt saastunud naftasaaduste, fenoolide, heljumiga.
• Rafineerimistehased kasutavad vee ringlussevõtu süsteeme. Mõnede tööstusettevõtete reovesi sisaldab kõvadussooli, naftasaadusi, sulfaate, heljumit, kloriide.
• Linnufarmid ja lihatöötlemisettevõtted tekitavad heitmeid, mis saastavad veekogusid ja kanalisatsioonisüsteeme lämmastiku, fosfori, kaaliumi, viiruste ja bakteritega.

Nagu loetelust näha, sõltub tööstusettevõtete reoveepuhastus rangelt tehase mahust ja saasteainete koostisest.

Keskkonnaregulatsiooni süsteem

Kuniõnnetuste ja negatiivsete tagajärgede vältimiseks on vaja teostada kontrolli mis tahes tööstusharu üle. Keskkonna kaitsmiseks on tööstusettevõtete reovee puhastamine ja nende reguleerimise meetodid sätestatud Vene Föderatsiooni keskkonnaalastes õigusaktides. See lähtub loodusvarade ratsionaalse kasutamise põhimõtetest, iga inimese õigusest tervislikule keskkonnale ja säästva arengu põhimõttest.

Keskkonnaregulatsiooni aluseks on maksimaalse lubatud kontsentratsiooni (MPC), samuti maksimaalse lubatud heitkoguse (MPE) ja heite (MPD) kontseptsioon. See määrus võimaldab määrata maksimaalsed väärtused saasteainetele, mida võib juhtida veekogusse või kanalisatsiooni. Samal ajal on oluline mõista, et veehoidlasse juhtimise MPC on palju rangem kui linna kanalisatsiooni juhtimise MPC, kuna viimasel juhul kogutakse ja puhastatakse reovesi esm alt munitsipaalreoveepuhastites., ja seejärel sisestage ainult reservuaari.

Veevarude kaitse valdkonna õiguslik regulatsioon põhineb 29. novembri 2011. aasta föderaalseadusel 416-FZ "Veevarustuse ja kanalisatsiooni kohta", põhimäärustel ja GOST-idel, SP, SanPiN-idel. Viimane loetleb lubatud kontsentratsioonid ja annab konkreetseid soovitusi.

SanPiN Vene Föderatsiooni tööstusettevõtete reovee MPC jaoks kehtestab standardid veekogudesse juhitava reovee kvalitatiivse koostise kohta ja nõuded reovee sanitaarkaitsele. See dokument on praktilist laadi ja seetõttulisandid, värvus, temperatuur, pH, mineraliseerumine, BHT5, nakkusetekitajad on selles normaliseeritud. Sanitaarreeglid ja -normid 2.1.5.980-00 "Asustatud alade veekäitlus, veekogude sanitaarkaitse. Pinnavee kaitse hügieeninõuded" võeti vastu 01.01.2001. Need põhinevad ressursside säästmise põhimõtetel, see tähendab, et nad ei luba väljalaskmist, kui vett on võimalik taaskasutada koos eelpuhastusega.

Kui me räägime konkreetsetest saasteainete MPC-dest, siis tööstusettevõtete reovee SanPiN siin ei kehti. Sellistel juhtudel kehtib valitsuse 29. juulil 2013 vastu võetud määrus nr 644, mis sätestab kanalisatsioonisüsteemide kasutamise põhiprintsiibid. Dokumendis töötati välja heitmiseks keelatud ainete loetelu, samuti tööstusettevõtete heitvee MPC-d kanalisatsiooni juhtimiseks. Kui räägime üldsulamist ja olmereoveesüsteemidest, siis ei tohiks osade saasteainete kontsentratsioon ületada järgmisi märke (mg/dm3):

• hõljuvad tahked ained ≦ 300;
• sulfiidid ≦ 1, 5;
• sulfaadid ≦ 1000;
• kloriidid ≦ 1000;
• üldfosfor ≦ 12;
• lämmastik kokku ≦ 50;
• naftatooted ≦ 10;
• klooramiinid ja kloor ≦ 5;
• fenoolid (kokku) ≦ 5;
• raud ja alumiinium ≦ 5;
• tsink, vask, mangaan ≦ 1;
• kuuevalentne kroom ≦ 0,05;
• plii, nikkel ≦ 0,25;
• kaadmium ≦ 0,015;
• arseen ≦ 0,05;
• elavhõbe ≦ 0, 005;
• STS (mitteioonne, anioonne) ≦10;
• VOC ≦ 20;
• rasvad ≦ 50.

Sellisel juhul ei tohiks reovee temperatuur ületada +40°С. Mis puudutab heitmist tormikanalisatsioonisüsteemidesse, siis mõnede ainete MPC-d muutuvad märgatav alt rangemaks:

• sulfaadid ≦ 500;
• naftatooted ≦ 8.

Puhastusmeetodid

Reoveetehnika ja -tehnoloogia on üsna lai ja pidev alt arenev distsipliin. Kõikide puhastusmeetodite aluseks on saasteainete eraldamine ja eraldamine tahkeks faasiks ning puhta vee moodustumine. Selleks on järgmised viisid:

• kaitses;
• mehaaniline filtreerimine;
• füüsikalised ja keemilised (flotatsioon, flokulatsioon, koagulatsioon, reaktiivtöötlus);
• sorptsioon;
• pöördosmoos ja ultrafiltreerimine;
• desinfitseerimine (UV, osoonimine, kloorimine).

Oluline on mõista, et kõiki neid meetodeid ei kasutata eraldi, vaid koos. Klassikaline tehnoloogiline skeem hõlmab settimist, mehaanilist filtreerimist, füüsikalist ja keemilist meetodit, sorptsiooni ja desinfitseerimist. Kõiki neist kirjeldatakse lühid alt allpool.

Arveldamine

Tööstusliku reovee puhastamise põhimõtteliselt oluline ja esimene etapp on settimine (selgitamine). Selles etapis kasutatakse seadmeid, mida nimetatakse settimismahutiteks. Need on raudbetoonist (mõnikord klaaskiust) mahutid, mille põhi on veidi kalle süvendi poole. Selles etapis vesisõna otseses mõttes settib (püsib süvendis) vähem alt 3 päeva. Selle aja jooksul eralduvad kõik lahustumatud lisandid: rasked hõljuvad ained settivad põhja ja libisevad süvendisse, naftasaadused aga ujuvad üles ja eemaldatakse spetsiaalse seadme (skimmeri) või mehaanilise kaabitsaga.

See puhastamisetapp on tõesti kõige olulisem, kuna kõik edasised seadmed ei saa töötada, kui jämedad lisandid (liiv, rooste) satuvad sellesse ja jäävad kogumismahutisse.

Füüsikalis-keemilised meetodid

Tööstusettevõtete reoveepuhastustehnoloogiad näevad alati ette põhilise töötlemismooduli, mis eraldab vees lahustunud ained ja muudab need lahustumatuks. Tavaliselt kasutatakse seda füüsikalis-keemilise reoveepuhastusmeetodina. Seda tehakse flotaatorites ja koagulaatorites.

Scatters

Lahustumatute ainete eraldamiseks kasutatakse nendes agregaatides õhumulle. Ujukid on anumad, millesse koguneb vesi ning spetsiaalse mullitamisseadmega juhitakse altpoolt vee ja õhu segu. Õhumullid püüavad oma kleepuvuse tõttu kinni saasteained ja kannavad need üles, moodustades vahu, mida nimetatakse flotatsioonimudaks. Ilmselgelt sobib see meetod kergelt lahustunud lisandite jaoks. Siia võib lisada ka koagulante, mis suurendavad saasteainete osakesi, kui need on väga väikesed. Reaktiivide annus valitakse optimaalselt,et nad ei hävitaks õhumulli.

Koagulaatorid

Lahustumatute ainete eraldamiseks kasutavad need täitematerjalid adhesiooni ja koagulatsiooni, st lisandite adhesiooni ja jämeduse põhimõtteid. Koagulaator (või elektrokoagulaator) on koalestseeruvate vaheseintega anum, millesse lisandite jämedaks muutmiseks juhitakse koagulant-flokulandi. Saasteainete rasked osakesed settivad lõpuks koonilisse põhja ja eemaldatakse. Elektrokoagulaatorisse ei lisata reaktiive, nende toime asendatakse alumiinium- või raudelektroodidega.

Need meetodid tagavad maksimaalse puhastusefekti ja neid kasutatakse peaaegu kõigis reoveepuhastites.

Filtreerimine

Seda puhastusmeetodit kasutatakse vees olevate lisandite jääkide püüdmiseks. Filtreerimine jaguneb tinglikult kahte tüüpi: mehaaniline ja sorptsioon.

Mehaaniline filter on kruusa või filterkangaga täidetud anum. Sel juhul toimub saasteainete mehaaniline puhastamine ja nende kinnipidamine materjali poorides. Sel ajal voolab vesi läbi pooride ja puhastatakse.

Sorptsioonifilter on täidetud aktiivsöe, silikageeli, šungiidi ja mis tahes muu sorbendiga, mis näib imavat lisandeid. Seda laadimist muudetakse täielikult või pestakse ja kasutatakse uuesti.

Saastest puhastamine

See puhastusmeetod on installitud iga vooskeemi lõppu. Desinfitseerimine toimub ultraviolettlampide abil,hüpokloriti või osooni üksus. Seda tüüpi puhastus on vajalik viiruste ja bakterite jääkide eemaldamiseks tööstuslikust reoveest.

Puhastus "toru alguses"

Ökoloogia põhiprintsiip on ennetus ja ütleb, et kui reostust saab ära hoida, õnnetust ära hoida ja ressurssi taaskasutada, siis looduskasutaja on seda kohustatud tegema. Reovee puhastamine "toru alguses" hõlmab järgmisi meetmeid:

• tsirkuleerivad ja suletud veevarustussüsteemid vee korduskasutamisega majapidamistarbeks;
• veebilansi ja veejalajälje koostamine, mis näitab konkreetset veevoolu, et neid võimalikult palju vähendada;
• reoveepuhastuse parimate tavade õppimine;
• tööstusseadmete täiustamine veetarbimise vähendamiseks.

Tänapäeval on elanikkonna puhta veega varustamise probleem paljude riikide poliitika üks prioriteete. Vesi on elu allikas.