КГ Акулов

Разнообразие состава, концентрации и свойств про­ мышленных сточных вод определяет необходимость де­ тального изучения в целях санитарной охраны водных объектов условий формирования и состава стоков каж до­ го производства. В современных условиях темпы модерни­ зации технологических процессов, а также создание но­ вых настолько высоки, что данные литературы редко могут играть существенную роль.

Исследование производственных сточных вод для их гигиенической и санитарно-технической характеристики целесообразно проводить по методической схеме С. Н. Черкинского (табл. 15).

Источниками данных для характеристики условий фор­ мирования сточных вод являю тся технологический регла­ мент и санитарное обследование производства. На дей­ ствующ ем производстве эти условия часто отличаю тся от установленных, поэтому два указанных источника не заменяю т, а дополняю т друг друга. При анализе получен­ ных материалов вы ясняю тся состав сточных вод, режим их образования и условия отведения. Состав сточных вод формируется за счет сырья, конечных и промежуточных продуктов производства, реагентов, используемых в тех­ нологическом процессе. Как правило, имеет место комби­ нация перечисленных источников.

Режим образования промышленных сточных вод ха­ рактеризуется периодичностью, которая зависит либо от режима работы предприятий (сезонный, одно-, двух- и трехсменный), либо от режима технологического процес­ са. В этом случае возможно равномерное образование сточных вод, неравномерное или периодическое (напри­ мер, залповые сбросы отработанного электролита из травильных или гальванических ванн).

Условия отведения сточных вод на разных предприяти­ ях могут быть весьма различными. Реже на предприятии имеется одна общая канализационная сеть, собирающая хозяйственно-фекальные и промышленные воды; чаще эти воды собирают раздельно. Для лучшего обеспечения локальной очистки от различных видов загрязнений орга­ низовывают несколько сетей промышленной канализации, например, для сильноминерализованных вод, не содержа­ щих высокотоксичных веществ, кислых и щелочных сточных вод, высокотоксичных сточных вод, сточных вод от охлаждающ их агрегатов, обычно не несущих загрязне­

ния.

Удельные расходы сточных вод, т. е. их количество на единицу сырья или конечной продукции, разработаны далеко не для всех отраслей промышленности. Фактиче­

ных для конкретного предприятия возможно лишь путем замера количества сточных вод. Результаты измерений даю т возможность определить суммарный сменный или суточный расход сточных вод, а также режим спуска, одним из выражений которого является коэффициент неравномерности, т. е. отношение максимального расхода за короткий (в пределах часа) период к среднесуточному

или среднемесячному.

Достоверность качественной характеристики сточных вод определяется правильностью методики отбора проб и повторностью анализов. Разовы е пробы не могут дать даже приблизительного представления о составе стоков, поэтому необходим отбор средних или среднепропорци­ ональных проб. Частота отбора проб обычно принимается равной частоте замеров расхода воды: 1— 3 пробы в час. Среднесменная проба составляется путем объединения в одной бутыли равных объемов 8 — 24 проб, взяты х в течение смены. Если при изучении технологического процесса выяснится, что состав стоков существенно не изменяется в течение суток, а предприятие работает в две или три смены, отбирается среднесуточная проба.

При резких колебаниях расхода сточных вод в течение смены (суток) средняя проба не дает представления об их составе. В таких случаях организуется отбор среднепро­ порциональной пробы, которая отличается от средней тем, что объем каждой порции пропорционален расходу стоков

в это же время.

При спуске сточных вод из периодически опорож ня­ емых резервуаров (травильные и гальванические ванны) достаточную характеристику их состава можно получить

проб занимает длительное время, принимают меры к защите проб от замерзания, высокой температуры, сол­ нечного облучения, испарения. Данные, полученные в результате обследования предприятия, вклю чаю тся в его санитарный паспорт и служ ат для определения условий сброса сточных вод в водные объекты, а такж е разработ­ ки мероприятий по охране водных объектов от загрязне­

ния.

При крайнем разнообразии состава и свойств промыш ­ ленных сточных вод большее санитарное значение имеют сточные воды наиболее водоемких производств или несу­ щие в себе загрязнения, особенно опасные для здоровья человека и в большой мере ограничивающие условия хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водополь­

зования.

Количество промышленных сточных вод для различ­

ных производств колеблется в весьма широких пределах. В некоторых производствах, несмотря на относительно небольшой расход воды на единицу продукции, общий сброс отработанных вод ввиду огромного объема произ­ водства весьма большой и иногда исчисляется сотнями и даж е тысячами кубических метров в сутки. Характеристи­ ка условия образования состава сточных вод некоторых производств, наиболее загрязняющ их водные объекты, приводится ниже.

С т о ч н ы е в о д ы н е ф т е д о б ы в а ю щ е й и н е ф т е - п е р е р а б а т ы в а ю щ е й п р о м ы ш л е н н о с т и . Добыча и переработка нефти связаны с образованием огромного количества сточных вод. Постоянный рост добычи нефти, развитие водоемкой нефтеперерабатываю щ ей промышлен­ ности влекут за собой дальнейшее увеличение объемов сточных вод. Углубление переработки нефти, возникнове­ ние на ряде заводов нефтехимических производств приво­

количества добытой нефти. Для отделения пластовой

воды нефть подвергают термо- и электрохимической обработке.

П ластовы е воды имеют разнообразный химический состав, который зависит от месторождения нефти. Сухой остаток исчисляется сотнями граммов на 1 л воды, содер­ жит нефть (до 1200— 2000 мг/л), взвешенные вещества до 1500 мг/л и сероводород.

Разнообразие технологических процессов на нефтепе­ рерабатываю щ их заводах определяет сложность условий формирования и состава сточных вод, которых насчитыва­ ется до 10 видов. Все стоки поступают в две системы канализации, одна из которых объединяет воды, исполь­ зуемые в оборотном водоснабжении, вторая__

высокоминерализованные воды, требующие комплексной очистки.

Наибольшее санитарное значение имеют сточные воды

ет использовать их в оборотном водоснабжении. Осталь­ ные виды сточных вод нефтеперерабатывающих заводов

аммиак, меркаптаны, сульфиды, фенолы. ВП К колеблет­

нефть и нефтепродукты, влияние их на водные объекты вы раж ается в появлении нефтяной пленки на поверхности воды, отложении тяж елы х нефтепродуктов на дне, появ­ лении в воде «керосинового» запаха. Под влиянием волне­ ний, ветра нефтяная пленка сгоняется к берегам и загрязняет прибрежную растительность. Н еф ть, выпав­ шая на дно водного объекта, становится источником вторичного загрязнения. Даже в паводок река не освобож ­ дается от донных отложений. Н ефтяное загрязнение лишь растягивается по дну на большее расстояние.

Запахи воды могут быть вызваны ничтожными количе­ ствами нефти; пороговые концентрации по запаху для большинства нефтепродуктов — 0 ,1 — 0,3 мг/л. «Керосино­ вый» запах — один из тех показателей, на которые прежде всего жалуется прибрежное население и который препят­ ствует использованию воды для санитарно-бытовых це­ лей. Ниже спуска сточных вод нефтезаводов, даж е при отсутствии пленки нефтепродуктов на поверхности, «керо­ синовый» запах в летний период обнаруживается на расстоянии десятков километров, а зимой — на значи­ тельно большем. Способность придавать воде запах по­ ложена в основу нормирования содержания нефти в

воде.

Для того чтобы вода водного объекта ниже спуска сточных вод предприятий нефтяной и нефтеперерабатыва­ ющей промышленности в местах водопользования не имела запаха, необходимо освобождение сточных вод от плавающей, эмульгированной нефти, а в большинстве случаев и от растворенных нефтепродуктов. Кроме того, необходима очистка сточных вод от таких вещ еств, как тетраэтилсвинец, сероводород, сульфиды, фенолы . Спуск сточных вод нефтепромыслов, помимо загрязнения водо­ емов нефтью, может вызвать засоление воды вследствие высокой минерализации пластовых вод.

С целью защиты водных объектов от загрязнения сточными водами нефтепромыслов и нефтеперерабатыва­ ющих заводов необходимо проведение комплекса техноло­ гических и санитарно-технических мероприятий, в основе которого лежит максимальное использование очищенных стоков в оборотной системе водоснабжения.

С т о ч н ы е в о д ы ц е л л ю л о з н о - б у м а ж н о й п р о ­

по ребляемой целлюлозно-бумажными предприятиями, со­

(сульфитный) и щелочной (сульфатный) способы получе­ ния целлю лозы . Сульфатный способ обеспечивает воз­ можность получения целлю лозы не только из хвойных, но и из лиственных пород. Строительство новых и рекон­

происходит при всех технологических операциях. Харак­ терные особенности сточных вод — высокое содержание взвеш енных вещ еств, растворенных органических, в том числе вы сокостабильных и дурно пахнущих соединений

бумажной промышленности происходит разделение сточ­

поток подвергается локальной очистке от основных за­

горизонтальных или вертикальных отстойниках; из щелокосодерж ащ их сточных вод извлекаю т щелока; дурно пахнущие стоки хлорирую т и отстаиваю т. Несмотря на больш ие различия сточных вод отдельных цехов как по составу ингредиентов, так и по их концентрации, все они требую т после локальной также и биологической очистки.

При 90 — 95% технической эффективности биологиче­ ских очистных сооружений (по Б П К 5) очищенный сток характеризуется высокой цветностью (до 400°), запах исчезает при разведении в 200 раз, Х П К — 280 — 350 мг/л,

собственно металлургическим входят такж е железорудное и коксохимическое производства. Черная металлургия является крупнейшим потребителем воды. На ее долю приходится 15% общего объема промышленного водопотребления, несмотря на некоторое снижение удельного расхода воды на единицу продукции и развитие систем

водооборота. На металлургических заводах около 75% воды расходуется на охлаждение продукта или конструк­ ций печей и машин. Наибольшее количество сточных вод образуется в доменном, сталеплавильном и прокатном

цехах.

В доменном цехе основное количество сточных вод образуется при очистке доменного газа, содерж ащ его большое количество пыли и газообразных веществ. На 1 т чугуна приходится 20 м э сточных вод с температурой 40__50° С, имеющих бурую или темно-серую окраску и

ность до 28-10'3 экв/л. На остальных агрегатах доменного

зависимости от метода выплавки количество стоков колеб­ лется от 3 до 15 м 3 на 1 т стали. Они загрязнены мелкодисперсными взвешенными веществами в концентра­

ных веществ в стоках достигает 220 мг/л, масел — от 30 до

170мг/л.

Ксточным водам металлургической промышленности

относятся также те, которые образую тся на горнообогатительных и агломерационных фабриках. В составе первых — значительное количество взвешенных веществ и остаточные количества флотореагентов, в качестве кото­ рых используются органические вещества самых различ­ ных классов. Эта вода обычно отстаивается в шламонакопителях и затем повторно используется в производстве. Сточные воды агломерационных фабрик образую тся при очистке отходящих газов, гидросмыве и гидротранспорте. Количество стоков 0,5 — 0,6 м 3 на 1 т агломерата, загряз­ нения представлены взвешенными веществами и солями

кальция.

Наиболее опасная в санитарном отношении категория сточных вод заводов черной металлургии образуется в травильных цехах при обработке кислотами поверхностей

фракции которых оседаю т вблизи выпуска и образуют мощные донные отложения, которые могут служить источником вторичного загрязнения воды. М елкодиспер­ сные фракции взвешенных веществ могут разноситься на большие расстояния и приводить к нарушению процессов естественного самоочищения. Кислые сточные воды, сни­ ж ая щ елочность воды, также способствую т нарушению санитарного режима водного объекта; в этом же направле­ нии действует повышенная температура общего стока металлургического комбината. Токсические вещества со­ д ерж атся в таком стоке в относительно невысоких концентрациях, тем не менее они могут оказать неблагоприятное

влияние на условия водопользования населения, так как общий объем стока весьма велик.

Для заводов черной металлургии практически доказана возм ож ность организации оборотного водоснабжения, ког­ да вся отработанная вода (например, после очистки, охлаждения) снова используется в производстве без выпу­ ска в водоем. Х арактер загрязнения стока и технологиче­ ские требования к воде при этом таковы, что легче очистить воду до степени пригодности ее к повторному использованию , чем к сбросу в водный объект. При организации оборотного водоснабжения необходимо доби­

ваться обеспечения также очистки продувочных вод и использования их в обороте.

Охрана водных объектов от загрязнения промышлен­ ными сточными водами должна идти по пути реализации системы мероприятий (табл. 16), направленных на умень­ шение объема сточных вод, поступающих в водные

О пределяю щ ая роль проблемы защиты водных объек­ тов от загрязнения принадлежит технологическим меро­ приятиям. Основное направление их — стремление к разра­ ботке малоотходных, а в перспективе — безотходных про­ изводств. Радикальным мероприятием в этом направлении является уменьшение количества воды, используемой в технологическом процессе. Большие перспективы откры ­ ваю тся перед группой мероприятий, объединяемых под названием «повторное использование сточных вод». Здесь может идти речь о создании замкнутых систем водоснаб­ жения в рамках одного технологического процесса, о

повторном последовательном использовании воды в группе взаимосвязанных технологических процессов или целых производств одного промышленного узла или территори­ ально-промышленного комплекса. Сюда же следует отне­ сти использование очищенных промышленных сточных вод на земледельческих полях орошения.

Главной трудностью в процессе внедрения различных способов повторного использования воды в народном хозяйстве является необходимость в большинстве случаев глубокой очистки сточных вод перед каж ды м новым звеном повторного использования. Техническая сторона проблемы в ряде случаев решена успешно, в других — имеются перспективы решения. Важно в этом вопросе преодолеть все еще имеющийся неправильный экономиче­ ский подход к природной воде, как к неисчерпаемому ресурсу. При грамотном комплексном экономическом обосновании мероприятий по повторному использованию воды в народном хозяйстве с учетом стоимости предотвра­ щенного ущерба природе, здоровью и условиям жизни населения в большинстве случаев необходимые затраты оказы ваю тся рациональными и оправданными. Повторное использование воды не только коренным образом исклю ­ чает загрязнение водных объектов промышленными сточ­ ными водами, но и в значительной степени сокращ ает

отбор свежей воды промышленностью.

Технологические мероприятия по охране водных объ­ ектов оказались весьма эффективными в нефтедобываюшей и нефтеперерабатывающей отраслях народного хо­ зяйства. В результате замены в процессе обезвоживания нефти анионоактивных СПАВ неионогенными концентра­ ция нефти в стоках ЭЛОУ снижается в несколько десят­ ков раз. Перспективными технологическими мероприяти­ ями являю тся повышение единичной мощности различных агрегатов, использование в оборотных системах биохими­ чески очищенных сточных вод. На современных нефтепе­ рерабатывающих заводах оборот воды достигает 96% и выше. Внедрение новых технологических приемов нефте­ переработки позволило снизить за последние 10 лет по отрасли расход свежей воды на 27%, объем сбрасываемых сточных вод на 10,7% при одновременном росте объема

перерабатываемой нефти на 31%.

Технологическими мероприятиями, позволяющими уменьшить количество сточных вод целлюлознобумажных предприятий или их загрязнения, являю тся сухая окорка древесины, замена барометрических конден­ саторов поверхностными. В последние годы биологически очищенные сточные воды целлюлозно-бумажных комби­ натов стали применяться в основной технологии производ­ ства картона. При этом расход чистой воды сокращ ается

Т а б л и ц а 16

Система мероприятий по уменьшению загрязнения поверхностных водоемов промышленными сточными водами

(5 — 10% от массы готового продукта). Другими примера­ ми утилизации ценных веществ, ранее сбрасывающихся со сточными водами, является извлечение из фильтровой жидкости, образую щ ейся при производстве соды, товар­ ных продуктов — хлорида кальция и хлорида аммония, что приводит к уменьшению не только концентрации, но и объема стока, а такж е извлечение фенола методом эк­

стракции органическими растворителями с последующей разгонкой.

Санитарно-технические мероприятия, или очистка про­ мышленных сточных вод, может производиться различны ­ ми приемами (см. табл. 16). Не реш ая радикально пробле­ му охраны водных объектов от загрязнения, санитарно­ технические мероприятия в комплексе с технологическими в ряде случаев позволяю т довести сточные воды до соответствия гигиеническим требованиям и беспрепят­ ственно сбросить их в водоем. Санитарно-технические мероприятия необходимы также при организации повтор­ ного использования сточных вод.