Aigües residuals d'empreses industrials i mètodes per a la seva regulació

2024 Autora: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificació: 2024-01-02 13:51

La natura és un organisme en constant evolució, savi, únic i autocuratiu. Tanmateix, per a aquesta recuperació, ha de passar un cert temps. En condicions d'atac antropogènic constant, la natura no té prou força i recursos per restaurar-se. Per això, sorgeixen problemes ambientals globals. Un d'ells és la contaminació dels oceans i, com a conseqüència, la manca d'aigua potable a moltes regions del món. A causa de la contaminació de les masses d'aigua, els seus habitants també pateixen. Aquest article se centrarà en les aigües residuals de les empreses industrials, els mètodes per al seu racionament i depuració.

Problemes ambientals de les grans ciutats

És difícil imaginar una ciutat que no tingui impacte en el medi natural. El primer i principalel que cal fer per establir un assentament és l'alienació d'un gran territori i la seva transformació d'un bosc o un camp en una selva de formigó armat. No s'acaba aquí. Els residus humans contaminen la natura i sovint causen danys irreparables al món animal i vegetal.

Entre els principals problemes ambientals de les ciutats industrials hi ha:

• contaminació de rius, mars i llacs a causa dels abocaments d'aigües residuals industrials que contenen contaminants tòxics;
• contaminació atmosfèrica per emissions industrials;
• contaminació del sòl, de l'aigua i de l'aire (olor) amb residus industrials perillosos;
• destrucció d'espais verds i els seus habitants;
• manca d'aigua potable neta;
• canvi climàtic i esgotament de la capa d'ozó.

Tots aquests processos es produeixen sota la influència del factor antròpic, i per tant està en el poder de l'home canviar la situació per a millor. Les aigües residuals de les empreses industrials i el seu tractament haurien de convertir-se en una prioritat per a la política interna de les ciutats i el suport a les empreses dedicades a aquest tipus d'activitats.

Tipus d'aigües residuals

En aquest cas, la classificació es basa en la composició química per seleccionar els mètodes d'eliminació. Les aigües residuals industrials es divideixen en tres tipus:

• residus domèstics;
• residus industrials;
• escorrentia superficial i d'infiltració.

Per a cada tipusLes abocaments es proporcionen normalment per al seu propi sistema de clavegueram, encara que de vegades en algunes ciutats encara ho barregen tot. Això només agreuja el problema de la neteja posterior.

Aigües residuals domèstiques

Aquest tipus de descàrrega és típic de qualsevol edifici i estructura equipat amb bany i, per tant, la composició d'aquestes descàrregues, per regla general, és sempre la mateixa. Les aigües residuals domèstiques es caracteritzen per un alt contingut de matèria orgànica, la presència de nitrogen, fòsfor i impureses gruixudes. La neteja d'aquest tipus de contaminació, per regla general, és biològica i no provoca dificultats, costos energètics elevats, i per tant la realitza els sistemes de serveis públics.

La composició de les aigües residuals d'empreses industrials d'aquest tipus només difereix perquè els treballadors poden abocar líquids al vàter i al lavabo que no s'hi poden drenar. Això és molt comú en laboratoris, plantes químiques, plantes de galvanoplastia i plantes farmacèutiques.

Aigües residuals superficials

Totes les precipitacions que cauen a les ciutats a través del sistema de clavegueram pluvials entren als dipòsits d'emmagatzematge i després a les instal·lacions de tractament. Aquest tipus d'aigües residuals, de fet, només estan contaminades amb sòlids en suspensió i productes petroliers i, per tant, tots els desguassos urbans es netegen seguint el principi de decantació i eliminació de productes petroliers.

Aquí és important entendre que aquestes emissions de la coberta, el paviment asfàltic es recullen, i fins i tot es té en compte l'escorrentia del sòl i la gespa. La principal diferència entre les aigües residuals d'empreses industrials d'aquest tipusen el fet que en cas de neteja de gasos sense escrúpols i vessaments (accidents), es poden contaminar amb substàncies específiques característiques d'aquest tipus de producció. Per tant, aquest tipus de descàrrega també s'ha de netejar prèviament.

Aigües residuals industrials

No hi ha tecnologies completament lliures de residus. Fins i tot l'empresa més petita que utilitza aigua en el seu procés de producció genera aigües residuals. La naturalesa de la contaminació d'aquests abocaments varia segons la indústria de la planta.

• La indústria de la pasta i el paper es caracteritza per tenir efluents molt contaminats. Per tant, se suposa que la neteja en aquest cas és de diverses etapes i d' alta qualitat. Els principals contaminants són fibra, seleni, clor, trementina, SO_2.
• Les empreses de transport de motor generen aigües residuals durant el rentat, la pintura i la reparació i, per tant, estan molt contaminades amb productes petroliers, fenols i sòlids en suspensió.
• Les refineries utilitzen sistemes de reciclatge d'aigua. Les aigües residuals d'algunes empreses industrials contenen sals de duresa, productes petroliers, sulfats, sòlids en suspensió, clorurs.
• Les granges avícoles i les plantes de processament de carn generen abocaments que contaminen les masses d'aigua i els sistemes de clavegueram amb nitrogen, fòsfor, potassi, virus i bacteris.

Com es pot veure a la llista, el tractament d'aigües residuals de les empreses industrials depèn estrictament de l'abast de la planta i de la composició dels contaminants.

Sistema de regulació mediambiental

Aper evitar accidents i conseqüències negatives, cal exercir un control sobre qualsevol indústria. Per protegir el medi ambient, el tractament de les aigües residuals de les empreses industrials i els mètodes per a la seva regulació s'estableixen a la legislació ambiental de la Federació de Rússia. Es basa en els principis d'ús racional dels recursos naturals, en el dret de tota persona a un medi ambient sa i en el principi de desenvolupament sostenible.

La base de la regulació ambiental és el concepte de concentració màxima permesa (MPC), així com les emissions màximes permeses (MPE) i les descàrregues (MPD). Aquesta normativa permet establir valors màxims per als contaminants que es poden abocar a una massa d'aigua o al clavegueram. Al mateix temps, és important entendre que el MPC per a l'abocament a un embassament serà molt més estricte que el MPC per a l'abocament al clavegueram de la ciutat, ja que en aquest últim cas, les aigües residuals s'acumularan primer i es tractaran a les depuradores municipals., i només entra a l'embassament.

La regulació legal en l'àmbit de la protecció dels recursos hídrics es basa en la Llei federal 416-FZ "Sobre subministrament d'aigua i sanejament" de 29 de novembre de 2011, estatuts i GOST, SP, SanPiNs. Aquest últim enumera les concentracions permeses i fa recomanacions específiques.

SanPiN per al MPC d'aigües residuals de les empreses industrials de la Federació de Rússia estableix estàndards per a la composició qualitativa de les aigües residuals per a l'abocament a les masses d'aigua i requisits per a la protecció sanitària de les aigües residuals. Aquest document és de caràcter pràctic, i per tantS'hi normalitzen impureses, color, temperatura, pH, mineralització, DBO5, agents infecciosos. Normes i normes sanitàries 2.1.5.980-00 "Eliminació d'aigua de zones poblades, protecció sanitària de masses d'aigua. Requisits higiènics per a la protecció de les aigües superficials" l'01.01.2001 es van adoptar. Es basen en els principis de conservació dels recursos, és a dir, no permeten abocaments si és possible reutilitzar l'aigua amb depuració prèvia.

Si estem parlant de MPC específics per a contaminants, el SanPiN per a les aigües residuals d'empreses industrials no és vàlid aquí. En aquests casos, s'aplica el Decret del Govern núm. 644, aprovat el 29 de juliol de 2013, que estableix els principis bàsics per a l'ús de les xarxes de clavegueram. El document va elaborar una llista de substàncies prohibides per a l'abocament, així com els MPC per a les aigües residuals de les empreses industrials per a l'abocament al clavegueram. Si estem parlant d'aliatges generals i sistemes d'aigües residuals domèstiques, la concentració d'alguns contaminants no hauria de superar les marques següents (mg/dm3):

• sòlids en suspensió ≦ 300;
• sulfurs ≦ 1, 5;
• sulfats ≦ 1000;
• clorurs ≦ 1000;
• fòsfor total ≦ 12;
• nitrogen total ≦ 50;
• productes petroliers ≦ 10;
• cloramines i clor ≦ 5;
• fenols (total) ≦ 5;
• ferro i alumini ≦ 5;
• zinc, coure, manganès ≦ 1;
• crom hexavalent ≦ 0,05;
• plom, níquel ≦ 0,25;
• cadmi ≦ 0,015;
• arsènic ≦ 0,05;
• mercuri ≦ 0, 005;
• STS (no iònic, aniònic) ≦10;
• VOC ≦ 20;
• greixos ≦ 50.

En aquest cas, la temperatura de les aigües residuals no hauria de superar els +40°С. Quan es tracta d'abocaments a sistemes de clavegueram pluvial, els MPC d'algunes substàncies es fan notablement més estrictes:

• sulfats ≦ 500;
• productes petroliers ≦ 8.

Mètodes de neteja

L'enginyeria i la tecnologia d'aigües residuals és una disciplina força àmplia i en constant evolució. La base de tots els mètodes de neteja és la separació i separació dels contaminants en fase sòlida i la formació d'aigua neta. Hi ha les maneres següents de fer-ho:

• defensa;
• filtració mecànica;
• físics i químics (flotació, floculació, coagulació, tractament amb reactius);
• absorció;
• osmosi inversa i ultrafiltració;
• desinfecció (UV, ozonització, cloració).

És important entendre que tots aquests mètodes no s'utilitzen per separat, sinó combinats. L'esquema tecnològic clàssic inclou la decantació, la filtració mecànica, el mètode físic i químic, l'absorció i la desinfecció. A continuació es descriu breument cadascun d'ells.

Liquidació

La primera etapa i fonamentalment important del tractament d'aigües residuals industrials és la liquidació (aclariment). En aquesta etapa s'utilitzen equips anomenats decantadors. Són un dipòsit de formigó armat (de vegades fibra de vidre), amb un lleuger pendent del fons cap a la fossa. En aquesta etapa, l'aiguas'instal·la literalment (es queda al dipòsit) almenys 3 dies. Durant aquest temps, s'alliberen totes les impureses no dissoltes: els sòlids pesats en suspensió s'instal·len al fons i llisquen cap a la fossa, mentre que els productes petroliers suren cap a la part superior i s'eliminen mitjançant un dispositiu especial (skimmer) o un rascador mecànic..

Aquesta etapa de neteja és realment la més important, ja que tots els equips addicionals no podran funcionar si hi entren impureses gruixudes (sorra, òxid) i es queden al dipòsit.

Mètodes fisicoquímics

Les tecnologies de tractament d'aigües residuals de les empreses industrials sempre proporcionen el mòdul de processament principal, que separa les substàncies dissoltes a l'aigua i les converteix en una forma insoluble. Normalment s'utilitza com a mètode fisicoquímic de tractament d'aigües residuals. Això es fa en flotadors i coaguladors.

Scatters

Per aïllar les substàncies insolubles, s'utilitzen bombolles d'aire en aquests agregats. Els flotadors són recipients en què s'acumula aigua i una barreja d'aigua i aire s'alimenta des de sota amb un dispositiu especial de bombolleig. Les bombolles d'aire atrapen els contaminants a causa de la seva adhesivitat i els porten cap a la part superior, formant una escuma anomenada fang de flotació. Òbviament, aquest mètode és adequat per a impureses dissoltes lleugeres. També s'hi poden afegir coagulants, que augmenten les partícules dels contaminants, si són molt petites. La dosi de reactius es selecciona de manera òptima,perquè no destrueixin la bombolla d'aire.

Coaguladors

Per aïllar les substàncies insolubles, aquests àrids utilitzen els principis d'adhesió i coagulació, és a dir, l'adhesió i l'engruiximent de les impureses. Un coagulador (o electrocoagulador) és un recipient amb particions coalescents, al qual s'introdueix un coagulant-floculant per tal d'engruixir les impureses. Les partícules pesades de contaminants finalment s'instal·len al fons cònic i s'eliminen. No s'afegeixen reactius a l'electrocoagulador, la seva acció es substitueix per elèctrodes d'alumini o ferro.

Aquests mètodes proporcionen el màxim efecte de neteja i s'utilitzen en gairebé totes les plantes de tractament d'aigües residuals.

Filtratge

Aquest mètode de neteja s'utilitza per atrapar les impureses residuals a l'aigua. La filtració es divideix condicionalment en dos tipus: mecànica i d'absorció.

El filtre mecànic és un recipient ple de grava o drap filtrant. En aquest cas, es realitza una neteja mecànica dels contaminants i la seva retenció en els porus del material. En aquest moment, l'aigua flueix pels porus i es purifica.

El filtre d'absorció està ple de carbó actiu, gel de sílice, shungita i qualsevol altre sorbent que sembli absorbir impureses. Aquesta càrrega es canvia completament o es renta i es torna a utilitzar.

Descontaminació

Aquest mètode de neteja s'instal·la al final de cada diagrama de flux. La desinfecció es realitza amb làmpades ultravioletes,unitat d'hipoclorit o d'ozó. Aquest tipus de tractament és necessari per eliminar virus i bacteris residuals de les aigües residuals industrials.

Neteja "al principi de la canonada"

El principi principal de l'ecologia és la prevenció i diu que si es pot prevenir la contaminació, es pot evitar un accident i es reutilitza el recurs, l'usuari de la natura està obligat a fer-ho. La neteja "a l'inici de la canonada" de les aigües residuals implica el següent conjunt de mesures:

• sistemes de subministrament d'aigua tancats i circulants amb reutilització d'aigua per a necessitats domèstiques;
• compilació del balanç hídric i la petjada hídrica, mostrant la descàrrega específica d'aigua, per tal de reduir-les al màxim;
• aprendre bones pràctiques per al tractament d'aigües residuals;
• millora d'equips industrials per reduir el consum d'aigua.

Avui el problema de proporcionar aigua neta a la població és una de les prioritats de la política de molts països. L'aigua és la font de la vida.