0+
Аспекты выбора технологии очистки производственных сточных вод

Бесплатный фрагмент - Аспекты выбора технологии очистки производственных сточных вод

Учебное пособие

Введите сумму не менее null ₽, если хотите поддержать автора, или скачайте книгу бесплатно.Подробнее

Объем: 124 бумажных стр.

Формат: epub, fb2, pdfRead, mobi

Подробнее

Введение

В Российской Федерации уровень экономически позиционированного использования воды составляет примерно 62,5 км3. Показатель валового внутреннего продукта Российской Федерации по водоемкости, составляющий примерно 2,4 м3/тыс. руб., значительно опережает соответствующие показатели стран, которые являются лидерами в части ресурсосбережения. В водоемы и водные объекты нашей страны ежегодно сбрасывается порядка 52 км3 стоков, из которых чуть более 19 км3 подлежат очистке. Свыше 13,8 км3 сточных вод, подлежащих очистке (это примерно 72%), сбрасываются в водные объекты недостаточно очищенными, 3,4 км3 (примерно 17%) — загрязнёнными без очистки и только 2 км3 (примерно 11%) — очищенными до установленных нормативов. Необходимо всегда учитывать, что в составе т.н. недостаточно очищенных сточных вод включены сточные воды, уже подвергшиеся очистке с применением различных методов, но при этом не соответствующие нормам качества, установленных, исходя из допустимых для водохозяйственных водоемов концентраций. Это зачастую объясняет причины возникновения в статистических показателях таких значительных объёмов сточных вод, не соответствующих нормативам.

На качество воды оказывают значительное влияние находящиеся в ней вещества и соединения в различных концентрациях. Превышение концентрации некоторых загрязняющих веществ может оказывать пагубное воздействие как на человека, так и на обстановку в водном объекте. Следовательно, при сбросе сточных вод после производственных процессов требуется осуществлять извлечение вредных веществ и добиваться установленной предельно допустимой концентрации ПДК сточных вод.

Для каждого типа промышленных производств характерен свой состав сточных вод. Например, на металлообрабатывающем предприятии в сточных водах будут присутствовать ионы тяжелых металлов и нефтепродукты, однако там не будет фенолов и смол. С другой стороны, на нефтеперерабатывающем предприятии в сточных водах будут содержаться фенолы, но не будет ионов никеля или хрома.

Выбор технологий очистки воды является достаточно сложной задачей, обусловленной разнообразием загрязняющих веществ в сточной воде и требованиями, предъявляемыми к качеству ее очистки. Ежегодно, вместе со сточными водами для поверхностных водных источников Российской Федерации отмечается поступление около 11 млн. т. загрязняющих веществ. При этом промышленность выдает около 25% общего объёма сброса загрязнённых сточных вод. Более 90% объёма водопользования приходится на следующие отрасли: тепловая и атомную энергетика — 37%, сельскохозяйственное производство — 24%, водопроводно-канализационное хозяйство — 18%, обрабатывающая и добывающая промышленность — 12%.

Разумеется, в зависимости от климата и особенностей территории, имеет место районирование предприятий разных видов промышленности, зависящих от уровня водопотребления и, соответственно, разнятся (и значительно) расходы сбрасываемых сточных вод. К таким водоемким предприятиям относятся прежде всего нефтеперерабатывающие, металлургические, целлюлозно-бумажные, химические, металлообрабатывающие, машиностроительные, горнодобывающие, пищевые предприятия, а также предприятия лёгкой промышленности, энергетики, сельского хозяйства. Основными загрязняющими агентами-веществами, которые содержатся в промышленных сточных водах, являются взвешенные вещества, масла и нефтепродукты, ионы тяжёлых металлов, органические загрязнения, характеризующиеся показателем БПК, и химические загрязнения, характеризующиеся показателем ХПК. Поименованные вещества не стоит рассматривать как маркерные, так как для конкретной отрасли промышленности характерна специфика в части загрязняющих веществ, которые определены в качестве маркерных в соответствующих стандартах

Очистные сооружения большого количества объектов находятся в неудовлетворительном состоянии из-за значительного срока эксплуатации. При этом есть предприятия, где промышленная канализация принимает хозяйственно-бытовые и фекальные стоки. Локальная очистка с повторным использованием очищенной воды и утилизацией выделенных при очистке компонентов также встречается. Однако, отсутствие локальной очистки и централизация сброса сточных вод, имеющих разные компоненты загрязнения, зачастую делает невозможной или неэффективной очистку общего потока сточных вод перед его выпуском в городской коллектор или сбросом в водоём.

На большом количестве предприятий (целлюлозно-бумажных, металлургических, нефтеперерабатывающих, химических, горнодобывающих) полностью отсутствуют сооружения по обработке осадков, выделенных на очистных сооружениях с целью последующей утилизации. Отходы направляются в шламонакопители, которые занимают большие площади, имеют не перекрытую поверхность, что приводит к значительному негативному воздействию на окружающую среду.

Отметим, что значительное воздействие на водные объекты оказывают рассредоточенный (диффузный) сток с сельскохозяйственных и жилых территорий, которые заняты отвалами, шламонакопителями, свалками с отходами промышленного производства, и трансграничные загрязнения.

Текущий уровень техносферного загрязнения является одной из основных причин, которые вызывают деградационные процессы для рек, водохранилищ, озёр, приводят к накоплению в донных отложениях, водной растительности и водных организмах загрязняющих веществ, что ухудшает качество вод поверхностных водных объектов. Следует помнить, что водные объекты используются в качестве источников питьевого и хозяйственно-бытового водоснабжения, а также для развития и обитания водных биологических ресурсов.

На рисунке 1 показана структурная схема Российской Федерации с отображением доли загрязнённых сточных вод в общем объёме водоотведения в поверхностные водные объекты для каждого субъекта, ранжированные по категориям, за 2014 г.

Рисунок 1 — Доля загрязнённых сточных вод в общем объёме водоотведения в поверхностные водные объекты в 2014 г.

Вопросы применения методов водоподготовки и водоочистки не должны рассматриваться независимо. Следует отметить, что в нашей стране основным источником водных ресурсов является поверхностные водоемы (65%). Именно поверхностные водные источники являются объектами природной среды, которые подвергаются серьезному антропогенному воздействию. Кроме этого, по причине ухудшения состояния водных источников, достижение требуемого качества подаваемой воды требует применения новых технических решений. Проблемы, с которыми сталкиваются вододефицитные регионы, тоже требуют новых технологических подходов в части водообеспечения.

Исходя из статьи 1, п. 19 Водного кодекса Российской Федерации от 03.06.2006 г. №74-ФЗ сточные воды — дождевые, талые, инфильтрационные, поливомоечные, дренажные воды, сточные воды централизованной системы водоотведения и другие воды, отведение (сброс) которых в водные объекты осуществляется после их использования или сток которых осуществляется с водосборной площади.

Исходя из статьи 2, п. 23 Федерального закона от 07.12.2011 г. №416-ФЗ «О водоснабжении и водоотведении» (далее — ФЗ «О водоснабжении и водоотведении), сточные воды централизованной системы водоотведения — принимаемые от абонентов в централизованные системы водоотведения воды, а также дождевые, талые, инфильтрационные, поливо-моечные, дренажные воды, если централизованная система водоотведения предназначена для приема таких вод.

Согласно пункту 28 той же статьи централизованная система водоотведения (канализации) — комплекс технологически связанных между собой инженерных сооружений, предназначенных для водоотведения.

Согласно пункту 1 статьи 2 ФЗ «О водоснабжении и водоотведении» абонент — физическое либо юридическое лицо, заключившее или обязанное заключить договор горячего водоснабжения, холодного водоснабжения и (или) договор водоотведения, единый договор холодного водоснабжения и водоотведения.

Важно отметить, что, согласно требованиям Правил холодного водоснабжения и водоотведения, утвержденных постановлением Правительства Российской Федерации от 29.07.2013 г. №644, абоненты обязаны соблюдать требования к составу и свойствам сточных вод, отводимых в централизованную систему водоотведения, установленные настоящими Правилами, в целях предотвращения негативного воздействия сточных вод на работу централизованной системы водоотведения.

Согласно ГОСТ 17.1.1.01—77. «Охрана природы. Гидросфера. Исполь­зование и охрана вод. Основные термины и определения» очистка сточных вод — обработка сточных вод с целью разрушения или удаления из них определенных веществ.

Важным по причине формирования требований к качеству очистки стоков обстоятельством является необходимость отделения объектов очистных сооружений централизованных систем водоотведения поселения и городских округов от сооружений очистки производственных сточных вод, образовавшихся при производстве продукции (товаров), выполнении работ и оказании услуг. Нормативные правовые акты пока не содержат информации, которая позволила бы количественно разграничить ситуации, что вызывает серьезную неопределенность при проектировании соответствующей инфраструктуры. Исходя из анализа, приведенного в ИТС НДТ-10-2015 для сооружений очистки сточных вод поселений можно позиционировать:

— все сооружения очистки сточных вод городских (хозяйственно-бытовых), цен­трализованных общесплавных систем водоотведения, а также централизованных ливневых систем водоотведения, предназначенные для этой цели в соответствии с проектной документацией;

— очистные сооружения моногородов и близких по структуре поселений, или сооружения, предназначенные как для очистки производственных сточных вод крупного градообразующего предприятия (группы предприятий), так и для очистки сточных вод от жилой застройки, нагрузка на которые от сточных вод централизованной системы водоотведения данного поселения (городского округа), или их совокупности, превышает 50% (в годовом исчислении) по показателям технологического нормирования

Принятая в России классификация сточных вод приведена в табл. 1.

ТАБЛИЦА 1 — КЛАССИФИКАЦИЯ СТОЧНЫХ ВОД (СВ)

В зависимости от способа транспортировки поверхностных сточных вод на территории поселений и промышленных зон применяют общесплавную, раздельную, неполную раздельную или полураздельную системы водоотведения — см. таблицу 2.

Для российской Федерации характерно, что в большинстве крупных городов водоотведение построено по принципу полной раздельной системы, т.е. одна система предназначена для отведения городских сточных вод, другая система предназначена для транспортировки поверхностных сточных вод.

Однако даже при использовании полных раздельных система водоотведения только поверхностные сточные воды так или иначе попадают в систему городской канализации. Как показывают экспертные оценки, среднегодовой неорганизованный дополнительный приток поверхностного стока в систему городской канализации составляет от 4 до 7% от общего поступления сточных вод в систему водоотведения. При этом в периоды продолжительных интенсивных дождей, паводков, при таянии снега неорганизованный среднесуточный приток может доходить до значений 25 … 40%. Трубопроводы, потерявшие герметичность и частично разрушенные весьма длительное время вплоть до размыва грунта и аварии могут работать как дренажные системы. В таком случае собирают они не только утечки из расположенного выше водопровода, но также и грунтовые воды. Отметим, что также встречаются и элементы полураздельной системы, т.е. соединения дождевой системы с системой городского водоотведения (что может как соответствовать исходному проекту, так и нет), цель которых является не допущение подтопления отдельных территорий. Известны также частные случаи открытия люков городской канализации в период сильных осадков и увеличения поверхностного водотока.

Поступление неорганизованного притока в систему городской канализации, разумеется, очень существенно зависит от времени года и количества выпавших осадков. Случаи максимального притока для систем водоотведения — это, безусловно, период затяжных дождей и/или интенсивного снеготаяния.

В случае среднегодовой величины около 10% неорганизованного дополнительного притока от общего поступления сточных вод в систему городской канализации, в периоды продолжительных интенсивных дождей возрастает до 25 — 40%. Математически очевидно, что при снижении удельного водопотребления, увеличивается доля неорганизованного притока в дни максимального притока: в данном случае учитываемый приток снижается, а вот неорганизованный остается практически постоянным, как зависящий лишь от протяженности и состояния сети водоотведения, эксплуатационных регламентов, но не коррелирующий с показателями учтенного расхода.

Таблица 2 — Виды систем водоотведения продолжение
Таблица 2 — Виды систем водоотведения продолжение

Сточные воды, отводимые системой городской канализации, включают в себя следующие объемы:

— сточные воды, принимаемые от абонентов, за сброс которых взимается плата;

— дополнительный приток от объектов системы водопроводно-канализационного хозяйства (могут сбрасываться без взимания платы);

— неорганизованный приток, попадающий в централизованные системы водоотведения (ЦСВ) в виде поверхностного стока и грунтовых вод, а также сброс неучтенной (неоплаченной) воды, потребленной через незаконные врезки, без счетчиков, либо полученной не из централизованных источников водоснабжения, не учитываемых в оплате за водоотведение.

В систему поверхностной дождевой (ливневой) канализации поступают поверхностные воды как с жилых территорий, так и промышленных площадок предприятий, иных компаний и организаций, которые являются абонентами организаций, осуществляющих водоотведение.

Соотношение между поверхностным стоком с территорий, которые являются естественным источником питания гидрографической сети населенных пунктов, и сточными водами, которые должны отводиться и очищаться, весьма условна. Поверхностными сточными водами является загрязненный поверхностный сток с городских территорий, который отличается существенным содержанием загрязняющих веществ. Иными словами, от промышленных зон, районов многоэтажной жилой застройки с интенсивным движением автотранспорта и пешеходов, крупных транспортных магистралей, торговых центров, а также с территорий промышленных и сельскохозяйственных предприятий идет загрязненный поверхностный сток.. В то же время поверхностный сток территорий населенных пунктов, не подвергающихся антропогенному воздействию, загрязнен существенно меньше.

Динамика водоотведения

Как правило, в населенных пунктах большая часть объемов сточных вод образуется по причине хозяйственно-бытовой «активности» населения (как в домах, так и на рабочих местах, в местах досуга и отдыха). В целом, принято оценивать такоие объемы посредством величины удельного водоотведения, т.е. количества литров на человека в сутки. Учету подвергается потребляемая водопроводная вода, именно по этой причине чаще оценивают удельное водопотребление, а не удельное водоотведение (между данными понятиями существует описанная выше разница).

Удельное водопотребление находится в зависимости от различных факторов. В частности, к таким факторам, влияющим на увеличение водопотребления, следует относить: высокая внешняя температура воздуха, общий размер поселения, высокий уровень жизни и комфорта, оснащенность централизованным горячим водоснабжением, уровень развития промышленности, параметры давления в сети, утечки из сети и т. п. К факторам, которые прямо влияют на снижение водопотребления, обычно относят дефицит воды, высокую степень оснащенности приборами учета (водосчетчиками), регулирование давления в сети, высокая цена на ресурс (воду).

Динамика водопотребления при анализе коротких и длительных периодов может быть разнонаправленной. В частности, в советский период водопотребление населенных пунктов неуклонно нарастало. Причиной для этого являлся рост населения, промышленности внутри населенных пунктов, повышение доли централизованных систем водоотведения, т.к. канализованных территорий, рост объемов производства, бесконтрольное увеличение фактического водопотребления при отсутствии учета воды, повсеместные утечки в быту и на производстве через неисправные водоразборные приборы. С начала 1990-х годов, общее водопотребление в населенных пунктах стало стремительно (на 4% — 5% в год), ненадолго удержавшись на достигнутом уровне, сокращаться. В качестве основных причин следует признать как резкое падение промышленного производства, так и снижение удельного водопотребления в быту.

К настоящему времени фактор снижения производства уже в основном исчерпал свое влияние. Более того, промышленное производство и водопотребление показывает небольшой рост. Но снижение объемов водопотребления, до показателей 2,5% — 3,5% в год, продолжается. В текущий момент времени причиной является именно изменение удельного водопотребления, происходящее по следующим причинам:

— повышение культуры водопотребления населения, т.е. осознанная экономия воды там, где установлены квартирные приборы учета (совместно с заметным ростом стоимости воды);

— замена старого, неисправного, протекающего сантехоборудования на новое, надежное;

— оптимизация напоров в сети, которая является часть алгоритмов энергосбережения для организаций ВКХ.

Очевидно, что снижение объемов водопотребления прямым образом отражается на объемах водоотведения.

По данным Росстата в целом по Российской Федерации средний расход сточных вод в ЦСВ снизился с 1995 г. по 2017 г. с 42,3 до 28 млн м3/сут, т. е. более чем на 1/3. В крупных городах снижение было более выраженным и достигало 50%.

Водоотведение в рамках систем дождевой канализации определяется следующим набором факторов:

— оснащенностью городских территорий сетью системы дождевого водоотведения;

— характеристиками ландшафта конкретной территорий (в т.ч. доля водонепроницаемых покрытий, грунтовых поверхностей, газонов и т. д.);

— рассчитанной долей поверхностного стока, принимаемого (поступающего) в систему водоотведения город­ской канализации;

— климатическими факторами.

Как по условиям образования, так и по степени загрязненности различают:

— дождевой сток;

— талый сток;

— поливомоечные сточные воды.

Общая информация об очистке сточных вод при производстве продукции (товаров), выполнении работ и оказании услуг на крупных предприятиях

Одним из самых существенных факторов, определяющих величину негативного воз­действия на водные объекты, является необеспечение достаточного уровня очистки всего объёма образующихся сточных вод, что показано в таблице 3.

Таблица 3 — Водоотведение по видам ОКВЭД (данные Росводресурсов)


Таблица 3 — Водоотведение по видам ОКВЭД (данные Росводресурсов)
Таблица 3 — Водоотведение по видам ОКВЭД (данные Росводресурсов)

Общий объем водоотведения (сбросов сточных вод) в поверхностные водоёмы составил на примере в 2014 г. свыше 48000 млн м3. При этом доля нормативно очищенных сточных вод составила не более 1840 млн м3, а загрязнённых сточных вод — около 15000 млн м3.

В настоящее время наблюдается тенденция к неуклонному сокращению данного показателя. К примеру, исходя из данных Государтвенных докладов по состоянию окружающей среды, в 2011 г. по сравнению с 2010 г. сброс этих стоков уменьшился на 3%, а в 2012 г. по сравнению с предшествующим годом — еще на 2%, в 2013 г. — на 3%. В 2014 г. рассматриваемый сброс оказался на уровне примерно 15 млрд м3, в т.ч. 0,07 млрд м3 — по Крымскому ФО; по сравнению с предыдущим годом эта величина снизилась примерно на 3%. В 2015 г. величина загрязненных сточных вод, сброшенных в водные объекты страны, сократилась до менее, чем 14,5 млрд м3, что еще на 2,4% меньше, чем в 2014 г. Соответственно, исходя из данных Госдокладов, 2016 и 2017 гг. также демонстрируют положительную динамику.

Водный кодекс Российской Федерации от 3 июня 2006 г. №74-ФЗ в порядке, установленном Правительством Российской Федерации определяет поддержание поверхностных и подземных вод в состоянии, соответствующем требованиям законодательства Российской Федерации. Регламентируется уста­новление и соблюдение нормативов допустимого воздействия на водные объекты, ко­торые определяются нормами статьи 35 Водного Кодекса. В развитие положений указанных документов были разработаны методические документы Министерства природных ресурсов и экологии Российской Федерации.

К сожалению, сброс неочищенных или недостаточно очищенных производственных сточных вод является основной причиной возникновения чрезвычайных экологических ситуаций, которые вызываются периодическим накоплением в водной среде большого набора загрязняющих веществ.

Водоотведение является важной частью Федерального закона от 7 декабря 2011 г. №416-ФЗ «О водоснабжении и водоотведении», который обязывает предприятия обеспечивать очистку сточных вод до их отведения (сброса) в централизованную систему водоотведения в т.ч. с использованием локальных очистных сооружений. В рамках закона ответственность промышленных компаний чётко установлена, и, таким образом, обеспечен основной принцип природоохранного законодательства «загрязнитель платит».

Предприятия должны платить за сбросы сточных вод в канализационные сети как за сброс напрямую в водный объект Законом предусмотрено, что предприятия, сбрасывающие в централизованные системы водоотведения не менее 200 м3 сточных вод в сутки, должны утвердить в уполномоченном органе исполнительной власти нормативы содержания загрязняющих веществ в сточных водах, сбрасываемых в системы водоотведения, и планы строительства локальных очистных сооружений. Министерством природных ресурсов Российской Федерации разработаны общие принципы разработки нормативов допустимых сбросов веществ и микроорганизмов в водные объекты для водо­пользователей, позволяющие рассчитать такие нормативы. Количество предприятий, сбрасывающих более 200 м3 сточных вод в сутки, в целом не так велико, но они вносят существенный вклад в загрязнение водных объектов. Таким образом, общая составляющая, позволяющая определить требования к качеству сточных вод и дающая механизм компенсационных платежей законодательством полностью сформирована.

В то же время, несмотря на развитую нормативную базу в области водоотведения, адекватного и соответствующего реальному положению вещей повышения эффективности рационального использования водных ресурсов не происходит по следующим причинам:

— применяются устаревшие водоёмкие производственные технологии;

— уровень потерь воды при транспортировке очень высок;

— водозаборные сооружения в недостаточной степени оснащены сооружений системами учёта;

— отсутствуют эффективные экономические механизмы, способные стимулировать бизнес сообщество к активному внедрению современных технологий водосбережения, си­стем оборотного, повторного и последовательного водоснабжения, сокращению непро­изводительных потерь воды;

— платы за водопользование очень низка.

Кроме этого, к российским предприятиям предъявляются избыточно жёсткие требования в отношении сбросов сточных вод на уровне ПДК для водных объектов рыбохозяйственного назначения, в то время как в европейских странах требования к очистке сточных вод при их сбросе в водные объекты и канализационные сети оказываются значительно более мягкими, несмотря на зачастую более высокий уровень технологического развития. Нормативы ПДКрыбхоз едины на всей территории Российской Федерации, и их применение не зависит от природно-климатических, геохимических, гидорохимических и гидрологических особенностей водоёмов. Это естественным образом приводит к тому, что нормативы ПДКрыбхоз автоматически распространяются на водные объекты, в которых существующие фоновые концентрации веществ уже могут превышать установленный уровень ПДК в десятки раз. А при этом гидробионты таких водоёмов не теряют способности к размножению и своему нормальному развитию. В действующем законодательстве предусмотрено установление отдельных региональных нормативов качества водных объектов, однако сам порядок утверждения таких нормативов не регламентирован, и. что особенно важно, такие нормативы не могут быть выше нормативов ПДКрыбхоз.. Это делает разработку указанный региональных нормативов нецелесообразной. Требование очищать стоки до значений концентрации показателей ниже аналогичных естественных фоновых значений приводит к такой ситуации, что стоки с более низким содержанием загрязнителей, чем в водном объекте, практически вода питьевого качества, учитываются как недостаточно очищенные сточные воды.

Так как технологии, необходимые для достижения установленных требований, в большинстве случаев или отсутствуют, или имеют очень высокую стоимость, налицо тенденция к отрицательным последствиям для российской экономики, а именно:

— заведомое отношение ко всем нормативным требованиям как к невыполнимым;

— повсеместное предоставление в контролирующие органы недостоверной информации с искажением фактических данных о загрязнённости сбрасываемой воды, в т.ч. начиная от проектных показателей, которые не могут согласовываться без декларации соблюдения нормативов ПДКрыбхоз, и заканчивая собственно искаженными данными химико-аналитического контроля работы очистных сооружений;

— уход с рынка и отказ ответственных и профессиональных компаний от участия в создании очистных сооружений в условиях предъявления нереализуемых требований;

— как следствие - доминирование на рынке недобросовестных компаний, готовых заключать кон­тракты на установку очистных сооружений, предусматривающих очистку сточных вод до заведомо недостижимых нормативов ПДКрыбхоз.

Это приводит к нарушению конкурентной среды, снижению конкурентоспособно­сти добросовестных российских предприятий и в конечном итоге к ухудшению качества поверхностных вод.

Выходом из сложившейся ситуации является внедрение системы нормирования на основе НДТ в соответствии с нормами Федерального закона Российской Федерации от 21 июля 2014 г. №219-ФЗ «О внесении изменений в Федеральный закон „Об охране окружающей среды“ и отдельные законодательные акты Российской Федерации», который совершенствует систему экологического нормирования, вводит в российское правовое поле понятие «наилучшая доступная технология» и меры экономического стимулирования хозяйствующих субъектов для внедрения наилучших реально используемых и доступных технологий.

Технологиче­ские подходы к очистке сточных вод, применяемые в Российской Федерации, не только не отличаются от подходов, внедрённых за рубежом, но в отдельных случаях имеют более высокую экологическую результативность и экономическую эффективность. Многие решения, разработанные и используемые в государствах — членах ЕС, уже успешно применяются на российских предприятиях.

Обращение со сточными водами в рамках процессов на промышленных предприятиях

При оценке качества производственных сточных вод принимаются во внимание следующие основные характеристики: pH, органолептические показатели, минерализация, общее содержание взвешенных веществ и нефтепродуктов (включая также минеральные масла), БПК, ХПК, свободный хлор, аммиак, токсичность, содержание железа, марганца, сульфитов, сульфатов, кальция, магния, алюминия, абсорбируемые органические галогены, фенолы, ПХДБД/ПХДБФ, общий органический углерод, общий азот, нитриты и нитраты, общий свинец, хром, цинк, медь, слои и фтор. Значимость этих параметров и применимость их для контроля зависит от специализации конкретного предприятия и используемых им технологий, которые также определяют загрязняющие вещества и их концентрацию в сточных водах до очистки.

Крупные промышленные предприятия используют для технологических нужд помимо воды из поверхностных источников или различных скважин также и сточные воды, очищаемые на своих очистных сооружениях. В структуре водопотребления большей части наиболее крупных предприятий, на основании данных справочника ИТС НДТ-8 2015, на использование воды из поверхностных источников приходится от 90% до 97%; сброс очищенных сточных вод в поверхностные источники составляет от 92% до 98%. Повторное использование воды в технологическом цикле на предприятиях достигает 90%. Особенностью законодательства для предприятий, осуществляющих водозабор преимущественно из поверхностных источников, является то, что во многих случаях допустимые концентрации загрязняющих веществ, установленные для сброса сточных вод в водоёмы рыбохозяйственного назначения, оказываются ниже концентраций загрязняющих веществ в тех же водоёмах, из которых сами предприятия осуществляли забор воды.

Так как технологические подходы к подбору методов водоподготовки и водоочистки на промышленных предприятиях остаются одинаковыми и отличаются лишь решениями по использованию очищенной воды, многие виды очистного оборудования применяют и для водоподготовки, и для водоотведения и водоочистки. К примеру, традиционные методы обработки загрязнённой воды — отстаивание и различные типы фильтрования — предприятия применяют и в том, и в другом случае. Предприятия применяют одни и те же общедоступные методы и при необходимости глубокой очистки воды и при выделении како­го-либо специфического компонента или обессоливания.

При этом очевидно, что требования к степени очистки воды при водоподготовке, направленной на использование воды в технологическом процессе, отличаются от требований, предъявляемых к очистке сточных вод при сбросе их в водоёмы, особенно рыбохозяйственного назначения. Так, на ряде предприятий вода, направляемая на технологические нужды, очищается до уровня качества, минимально приемлемого для существующего технологического процесса, при исключении некоторых этапов очистки, требующихся при сбросе в водоём. На отдельных предприятиях очищенные сточные воды используются для пополнения оборотных систем, связанного с безвозвратными потерями воды на испарение в оборотных системах и необходимой штатной промывкой в целях предупреждения солеобразования.

На современных предприятиях на основе анализа загрязнений образующихся в сточных водах и эффективности действующих очистных сооружений, а также с учётом требований к составу очищенной воды возможности для повторного использования, отвода в городскую канализацию либо сброса в водоём разрабатывают и внедряют перспективные системы управления очистными сооружениями с возможностью их совершенствования и модернизации, автоматизированного управления, повышения эффективности очистки. Многие предприятия разработали и осуществляют инвестиционные программы реконструкции и технического перевооружения производства, направленные прежде всего на повышение объёмов производства и улучшение качества продукции. Использования передового современного оборудования позволяет достичь одновременного снижения негативного воздействия на окружающую среду.

Одним из путей стимулирования подобных мероприятий является внедрение системы экологического менеджмента, сертифицированные на соответствие ГОСТ Р ИСО 14001. Разумеется, иногда на предприятиях подобные системы внедряются исключительно с целью достижения соответствия требованиям внешних рынков или по таким причинам, которые не имеют отношения к улучшению экологических составляющих работы. Но при правильном подходе целью внедрения систем экологического менеджмента является повышение эффективности управления природоохранной деятельностью и обеспечение экологической безопасности. Предприятия информируют о позитивных результатах внедрения как с позиции финансовых показателей (снижение платы за негативное воздействие на окружающую среду), так и в части представления по натуральным показателям: сокращение объёма сброса сточных вод, сокращение водопотребления, повышение объёма воды, используемого в оборотном водоснабжении, т.е. ресурсосбережения. Данные, приводимые предприятиями, реализующими программы экологического менеджмента, часто показывают улучшение значений указанных показателей; иногда такие изменения значительны. Тем не менее, надо учитывать, что системы экологического менеджмента (СЭМ) внедряются, чаще всего, на экологически ответственных предприятиях. При этом реализация мероприятий СЭМ может сопровождаться технологическими мероприятиями вплоть до серьезной реконструкции очистных сооружений. Т.е., на основе данных, представленных предприятиями, трудно отделить позитивные изменения, произошедшие исключительно за счёт внед­рения систем экологического менеджмента, т.к. системный подход обеспечивается комплексом решений. Однако факт наличия положительных тенден­ций не оспаривается. Отметим, что исследования в странах, которые располагают продолжительным опытом внедрения СЭМ и, соответственно, значительно большим сроком объективного анализа эффективности, свидетельствуют, что количественно измеримые воздействия внедрения систем экологического менеджмента коррелируют с качеством процессов очистки сточных вод, причём прямая связь есть уже после первого года внедрения таких систем и изменения достаточно значительны.

Помимо этого, на предприятиях проводят мероприятия по предотвращению чрезвычайных ситуаций. В частности, оборудуют резервные хранилища на случай чрезвычайной ситуации, позволяющие задержать и аккумулировать сбросы сточных вод или создать резерв воды для обеспечения противопожарных мер, для последующей очистки, обработки и использования. В целях сохранения энергии на предприятиях реализуют программы сокращения энергопотребления при обращении с технологическими и сточными водами, применяя рекуперацию тепла экзотермических реакций за счет выработки пара низкого давления, использования избыточного пара, энергетически зависимого процесса дистилляции.

Промышленные предприятия системно реализуют программы сокращения энергопо­требления, в том числе и на объектах очистки сточных вод. Подходы могут быть следующими:

— технические и энергетические аудиты основных технологических операций, результатом которых является модернизация оборудования, обучение персонала, занятый в области очистки и обработки сточных вод, основам процессов организации энергопотребления.

— отделение технологических сточных вод от условно чистых атмосферных или иных вод, в целях сокращения водозабора и образования сточных вод и, таким образом, повторного использования очищенных сточных вод для организации оборотного водоснабжения.

— мероприятия по разделению потоков условно чистой охлаждающей воды и загрязнённой технологической воды.

Для повышения степени повторного использования очищенной воды, решая задачи сокращения водопотребления технологических процессов до минимально возможного уровня реализуют подходы:

— создание замкнутых циклов системы водооборота,

— применение системы рециркуляции воды,

— использование в технологических процессах условно чистой атмосферной воды, отводимой с крыш и навесов.

— создание системы сбора и разделения сточных вод, в том числе атмосферных поверхностных вод в производственных коллекторах водостока для их обработки и последующего использования.

— разделение потоков воды по степени загрязнённости и последующая очистка на локальных очистных установках посредством создания локальных очистных установок, что, таким образом, снижает гидравлическую и технологическую нагрузку на водосборную инфраструктуру и объекты по очистке сточных вод.

— для упрощения повторного использования воды производят раздельный отвод технологической воды (в частности, конденсата и охлаждающих вод). При этом перед повторным использованием воды осуществляют контроль минерализации методом измерения электропроводности (кондуктометрии).

— обеспечивают максимально возможное из­влечение из сточных вод загрязняющих веществ, возникающих вследствие потерь сырья или продукта, для их последующего использования.

В целях поддержания, совершенствования и постоянной оптимизации процесса очистки сточных вод, для обеспечения надежной и бесперебойной работы инфраструктуры очистки сточных вод на промышленных предприятиях реализуется производственный экологический контроль (для экспортёров — опционально автоматизированный производственный экологический контроль). контрол основан на следующих подходах:

— показатели, подлежащие контролю, периодичность самого контроля различаются в зависимости от предприятия и зависят, к примеру, от объёма сточных вод, видов и количества загрязнений и требований к качеству их очистки.

— регулярный контроль показателей качества сбрасываемых сточных вод осуществляют на выпуске с очистных сооружений или в точке передачи ответственности.

— для определения расходов воды применяют либо расчетные, либо приборные. Расчетный метод не является выгодным, т.к. измерение расхода проводят по сечению трубы.

— современные расходомеры при правильной эксплуатации обеспечивают точность учета, современными являются ультразвуковые или индукционные расходомеры.

— построение системы контроля целостности и герметичности оборудования для очистки сточных вод, включая трубопроводные системы с запорной арматурой и насосные установки.

— оснащению отстойников и других узлов обработки сточных вод, где могут иметь место утечки контролем протечек

— профилактическая прочистка сетей водоотведения,

— оборудование насосных станций резервным электропитанием.

— контроль газообразования, в т.ч. использование закрытых и герметичных систем, использование химических реагентов для сокращения образования и окисления сероводорода, наличие перекрытий, плавающих и стационарных покрытий на резервуарах, бассейнах, отстойниках и проч., отвод отходящих газов в целях их дополнительной обработки и т. п.

— шумоизоляция оборудования и помещений, в которых производится очистка сточных вод.

Выбор технологических подходов, методов, мер и мероприятий, направленных на очистку производственных сточных вод определяется составом и особенностями сточных вод.

Бесплатный фрагмент закончился.

Купите книгу, чтобы продолжить чтение.

Введите сумму не менее null ₽, если хотите поддержать автора, или скачайте книгу бесплатно.Подробнее