Очистка сточных вод промышленных предприятий

Требования к очистке сточных вод зависят от того, куда они будут сброшены. Для небольших предприятий существует возможность сбрасывать сточные воды в централизованную канализационную систему (ЦКС) города. Для этого необходимо стать абонентом местного водоканала и соблюдать нормы предельно допустимой концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в сточных водах.

ПДК определяются в соответствии с Постановлением № 644 от 29.07.2013. Однако местные органы власти могут устанавливать более строгие требования для качества очищенных сточных вод, сбрасываемых в коммунальную канализацию. В случае превышения этих норм предприятие обязано платить за сверхнормативный сброс загрязняющих веществ, что регулируется Постановлением № 728 от 22.05.2020. Размер суммы определяется договором с водоканалом.

Крупные предприятия, как правило, находятся за пределами городов и не могут сбрасывать свои сточные воды в ЦКС. Поэтому их сброс осуществляется в ближайшие водоёмы. Для этого требуется:

• решение о предоставлении водного объекта в пользование;
• разрешение на сброс загрязняющих веществ в окружающую среду;
• расчёт норматива допустимых сбросов (НДС), который определяет, сколько загрязняющих веществ можно сбрасывать в водоём в единицу времени при соблюдении установленных условий.

Кроме того, предприятию необходимо спроектировать, получить разрешение и построить систему очистки сточных вод и их отведения в водоём. Как и малым предприятиям, крупным производствам предстоит соблюдать нормы ПДК. Но для сброса в водоёмы эти требования более строгие, особенно если речь идёт о питьевых источниках (Приказ Министерства сельского хозяйства РФ № 552 от 13.12.2016). Очистка должна быть такой, чтобы стоки не изменяли состав воды в водоёме. Иначе предприятие не получит разрешение на их сброс.

Если уровни загрязняющих веществ превышают НДС и ПДК, согласно статье 8.14 КоАП РФ, на предприятие может быть наложен штраф: от 10 000 до 20 000 рублей для должностных лиц и от 80 000 до 100 000 рублей для юрлиц. В случае серьёзных нарушений возможна административная приостановка деятельности предприятия на срок до 90 дней.

Особенности состава промышленных сточных вод

Если в бытовых сточных водах можно ожидать схожий состав загрязняющих веществ, то состав промышленных сточных вод на разных предприятиях может значительно различаться. Он зависит от множества факторов, включая используемые технологии, режимы процессов, состав конечной продукции, а также тип исходного сырья.

К примеру, стоки с завода, производящего полимеры, могут содержать множество химических веществ, таких как метанол, хлориды, ацетаты и другие. Одним из этапов очистки таких сточных вод является извлечение этих химических компонентов. Для этого применяется физико-химическая очистка, включающая ректификацию, флокуляцию, коагуляцию и электрокоагуляцию.

Стоки нефтехимических предприятий являются особенно токсичными и сложными для очистки. Для их обработки обычно используется комбинированный подход. Он включает три этапа очистки. Сначала с помощью механических методов удаляются грубые примеси. Затем нейтрализуются и обезвреживаются сернисто-щелочные воды. Коллоидные же частицы удаляются при помощи физико-химических и биологических методов.

Кроме того, даже на одном и том же предприятии сточные воды могут существенно отличаться по составу, объёму и концентрации загрязняющих веществ. Чтобы оптимизировать процессы очистки, на таких предприятиях устанавливаются системы для выравнивания сточных вод. Усреднители помогают сбалансировать объёмы сточных вод и концентрацию загрязнителей, что позволяет снизить затраты на их очистку.

Методы очистки промышленных сточных вод

Для очистки производственных сточных вод применяются различные методы, включая механические, физико-химические и биологические.

Механический метод

Механический метод очистки может быть использован на разных этапах водоочистки. На первом, перед глубокой очисткой, сточные воды очищаются от нерастворённых и частично коллоидных минеральных и органических примесей. Затем этот метод используется на этапах глубокой очистки и доочистки, например через центрифугирование, фильтрацию и другие процессы.

Основные способы механической очистки:

• фильтрация. Этот процесс включает удаление крупных загрязнителей с помощью решёток, а затем — доочистку с использованием песчаных фильтров и мембранных установок для устранения более мелких частиц;
• пескоулавливание. После фильтрации сточные воды направляются в песколовки, где задерживаются минеральные взвеси;
• отделение нефтепродуктов. В случае наличия в стоках топлива, СОЖ, керосина и других углеводородов их выделяют с помощью нефтеловушек;
• отстаивание. В отстойниках сточные воды остаются на некоторое время, чтобы нерастворённые загрязняющие вещества осели и их можно было удалить.

Физико-химический метод

Этот метод эффективен для удаления твёрдых взвешенных частиц и растворённых загрязнителей. Он применяется на стадии глубокой очистки. Включает различные способы, такие как коагуляция, флокуляция, флотация и сорбция. Сорбция часто используется на стадии доочистки сточных вод. Для этих методов применяются специальные реагенты, которые могут быть разделены на следующие группы в зависимости от их назначения.

Биологический метод очистки

В биологическом методе очистки сточных вод задействованы микроорганизмы, которые перерабатывают органические вещества из сточных вод. В процессе их жизнедеятельности образуются безопасные вещества, такие как вода, сульфатные и нитратные соли, углекислый газ и другие нетоксичные соединения.

Очистка с использованием биологических процессов может проводиться как в естественных условиях — на орошаемых полях, в биопрудах, — так и в специализированных искусственных сооружениях, таких как биофильтры и аэротенки.

Биологические фильтры представляют собой крупные резервуары с отверстиями в дне, которые заполняются фильтрационным материалом (например, щебнем, гранулированным пластиком или шлаком). Этот материал обрабатывается веществами с микроорганизмами, способными очищать воду.

Аэротенки, в свою очередь, отличаются от биологических фильтров тем, что в них подаётся воздух с низким давлением, создавая процесс барботажа. Это способствует более быстрому росту микроорганизмов и образованию активного ила, что ускоряет очистку воды.

Выбор методов работы со сточными водами на предприятии зависит от типа загрязнителей, их концентрации и требуемой степени очистки. Состав вод варьируется в зависимости от особенностей производственного процесса, поэтому на каждом предприятии он уникален. Нормативы для сброса очищенных стоков зависят от того, куда они сбрасываются: в канализацию или в водоём. Все эти факторы определяют, какие методы очистки и оборудование будут использоваться на локальных очистных сооружениях предприятия.