2.4. Забруднення стічних вод целюлозно-паперовими підприємствами
Підприємства целюлозно-паперової промисловості скидають у стічні води целюлозні волокна й розчини органічних речовин. У стоках цих підприємств є розчинені вуглеводні, смоли і жири. Всі вони легко окислюються при взаємодії з аеробними мікроорганізмами, що супроводжується інтенсивним споживанням кисню, розчиненого у воді, та перенасиченням водоймищ органічними речовинами.
Забруднені стічні води утворюються під час обробки целюлозної та паперової маси, промиванні та згущенні целюлози, конденсації здувань, розгону скипидар-сирцю, вилучення шламів, мокрого корування лісоматеріалів тощо. При сульфітному способі виробництва паперу в стічні води також потрапляє сульфітний луг. У стічних водах гідролізних виробництв наявні спиртові, фурфурольні компоненти, сивушні ефіроальдегідні та скипидарні фракції, а також кислоти.
Стоки можуть мати кислу, нейтральну або лужну реакцію, що в будь-якому випадку пов’язано зі зміною природного рН водоймищ (табл. 2.5.) [1].
2.5. Забруднення стічних вод підприємствами мікробіологічної, харчової та легкої промисловостей
Підприємства мікробіологічної промисловості є потужними забруднювачами водних ресурсів. Стічні води тут утворюються при виділенні та згущуванні біомаси. Стічні води утворюються також під час мокрого очищення газоповітряних викидів, продукуванні систем водопостачання, миття обладнання, трубопроводів і прибиранні виробничих приміщень мокрим способом.
Викид забруднених стічних вод на цих підприємствах становить 80%. Характерними забруднювальними речовинами, що потрапляють у стічні води, є сульфати, хлориди, фосфор, сполуки азоту, метанол, фурфурол та ін. [5].
Підприємства харчової промисловості суттєво забруднюють стічні води. У виробничому циклі у воду поступають різні забруднюючі речовини, серед яких переважають відходи виробництва, сировини і матеріалів. В основному це органічні речовини тваринного походження. У стічні води потрапляють залишки корму, кухонна сіль, миючі, дезінфікуючі речовини, нітрити, фосфати, луги, кислоти, а також хвороботворні мікроорганізми [5].
Серед підприємств легкої промисловості основними джерелами забруднення водоймищ є текстильні фабрики й комбінати, виробничі дільниці з дублення шкіри тощо. Стічні води текстильної промисловості характеризуються наявністю зважених речовин, сульфатів, хлоридів, сполук фосфору й азоту, нітратів, заліза, цинку, хрому, нікелю, а також легкоспливаючих агресивних речовин (ЛСАР). У стічних водах шкіряної промисловості наявні сполуки азоту, фенолу, ЛСАР, жири й масла, хром, алюміній, сірководень, метанол, формальдегід [5].
Розділ 3 захист стічних вод від промислових викидів
3.1. Основні способи очищення стічних вод
Проблеми чистої води та охорони водних екосистем дедалі актуальніші в міру збільшення антропогенного навантаження, яке пов'язано передусім із забрудненням водойм через скиди у них промислових і побутових стоків.
У багатьох водоймах, які тривалий час підлягали активному водоспоживанню та водокористуванню і мали стратегічне значення для розвитку цілих галузей, забруднення на сьогодні є таким великим, що призвело до значної їх деградації і потребує невідкладних заходів з метою відновлення ресурсної цінності
В річках і інших водоймищах відбувається природний процес самоочищення води. Проте він протікає поволі. Поки промислово-побутові скидання були невеликі, річки самі справлялися з ними. У наше індустріальне століття у зв′язку з різким збільшенням відходів водоймища вже не справляються з таким значним забрудненням. Виникла необхідність знешкоджувати, очищати стічні води і утилізувати їх.
Очищення стічних вод – обробка стічних вод з метою руйнування або видалення з них шкідливих речовин. Звільнення стічних вод від забруднення – складне виробництво. У нім, як і в будь-якому іншому виробництві є сировина (стічні води) і готова продукція (очищена вода).
Методи очищення стічних вод можна розділити на механічні, хімічні, физико-хімічні і біологічні, коли ж вони застосовуються разом, то метод очищення і знешкодження стічних вод називається комбінованим. Застосування того або іншого методу у кожному конкретному випадку визначається характером забруднення і ступенем шкідливості домішок.
Суть механічного методу полягає в тому, що із стічних вод шляхом відстоювання і фільтрації віддаляються механічні домішки. Грубодисперсні частинки залежно від розмірів уловлюються гратами, ситами, песьколовкамі, септиками, навозоуловітелямі різних конструкцій, а поверхневі забруднення – нефтеловушкамі, бензомаслоуловітелямі, відстійниками і ін. Механічне очищення дозволяє виділяти з побутових стічних вод до 60-75% нерозчинних домішок, а з промислових до 95%, багато з яких як цінні домішки, використовуються у виробництві.
Хімічний метод полягає в тому, що в стічні води додають різні хімічні реагенти, які вступають в реакцію із забруднювачами і облягають їх у вигляді нерозчинних опадів. Хімічним очищенням досягається зменшення нерозчинних домішок до 95% і розчинних до 25%.
При физико-хімічному методі обробки із стічних вод віддаляються тонко дисперсні і розчинені неорганічні домішки і руйнуються органічні і такі, що погано окисляються речовини, найчастіше з физико-хімічних методів застосовується коагуляція, окислення, сорбція, екстракція і т.д. Широке застосування знаходить також електроліз. Він полягає в руйнуванні органічних речовин в стічних водах і витяганні металів, кислот і інших неорганічних речовин. Електролітичне очищення здійснюється в особливих спорудах – електролізерах. Очищення стічних вод за допомогою електролізу ефективне на свинцевих і мідних підприємствах, в лакофарбній і деяких інших областях промисловості.
Забруднені стічні води очищають також за допомогою ультразвука, озону, іонообмінних смол і високого тиску, добре зарекомендувало себе очищення шляхом хлорування.
Серед методів очищення стічних вод велику роль грає біологічний метод, заснований на використанні закономірностей біохімічного і фізіологічного самоочищення річок і інших водоймищ. Є декілька типів біологічних пристроїв по очищенню стічних вод: біофільтри, біологічні ставки і аеротенки.
В біофільтрах стічні води пропускаються через шар грубозернистого матеріалу, покритого тонкою бактерійною плівкою. Завдяки цій плівці інтенсивно протікають процеси біологічного окислення. Саме вона служить початком, що діє, в біофільтрах.
В біологічних ставках в очищенні стічних вод беруть участь всі організми, що населяють водоймище.
Аеротенки – величезні резервуари із залізобетону. Тут очищаючий початок – активний мул з бактерій і мікроскопічних тварин. Всі ці живі істоти бурхливо розвиваються в аеротенках, чому сприяють органічні речовини стічних вод і надлишок кисню, що поступає в споруду потоком повітря, що подається.
Бактерії склеюються в пластівці і виділяють ферменти, мінералізующие органічні забруднення. Мул з пластівцями швидко осідає, відділяючись від очищеної води. Інфузорії, жгутіковиє, амеби, коловертки та інші найдрібніші тварини, пожираючи бактерії, що не злипаються в пластівці, омолоджують бактерійну масу мула.
Стічні води перед біологічним очищенням піддають механічною, а після неї для видалення хвороботворних бактерій і хімічному очищенню, хлоруванню рідким хлором або хлорним вапном. Для дезинфекції використовують також інші физико-хімічні прийоми (ультразвук, електроліз, озонування і ін.)
Попередження забруднення виробничих стічних вод на промислових підприємствах може бути забезпечене організаційними та технічними заходами [1].
Організаційні заходи зводяться до попередження спуску стічних вод у водоймища без їх очищення. Технічні заходи передбачають очищення стічних вод різними способами, їх повторне використання для технічних потреб і поливання, створення оборотних і замкнених систем водокористування, вдосконалення технологічних процесів на промислових підприємствах з метою зменшення кількості забруднень у стічних водах, перехід на безвідходні та маловідходні технології, скорочення забруднення територій паливно-мастильними та лакофарбовими матеріалами, мінеральними та органічними добривами, тирсою та іншими виробничими відходами, які зі зливними стоками можуть потрапляти у водоймища.
Очищення виробничих стічних вод на промислових підприємствах може здійснюватися за такими напрямками [1]:
— очищення стічних вод на заводських очисних спорудах;
— очищення стічних вод після забруднення на заводських, а потім на міських очисних спорудах з подальшим спуском у водоймища;
— безперервне очищення виробничих стічних вод і розчинів на локальних очисних спорудах протягом визначеного часу, після чого вони потрапляють в обіг, і лише після з’ясування неможливості регенерації усереднюються і передаються на заводські очисні споруди та утилізуються.
Основні способи очищення виробничих стічних вод поділяються на: механічні, фізичні, фізико-механічні, хімічні, фізико-хімічні, біологічні та комплексні (рис. 3.1) [1].
Рис. 3.1. Класифікація способів очищення стічних вод
Механічні способи переважно застосовують для очищення стічних вод від твердих частинок і масляних забруднень.
Вибір схеми очищення води від таких речовин залежить від виду, кількості забруднень і необхідного ступеня очищення.
Фізичні способи очищення становлять основу термічного очищення, яке застосовується для знешкодження мінералізованих стічних вод.
Хімічні способи застосовують самостійно перед подачею стічних вод у систему оборотного водопостачання, перед спуском їх у водоймища або міську каналізаційну мережу. В деяких випадках хімічне очищення доцільно проводити перед біологічним очищенням.
Фізико-механічні й фізико-хімічні способи широко застосовуються для очищення стічних вод на машинобудівних, деревообробних, целюлозно-паперових підприємствах, а також на заводах ДСП, ДВП, де спостерігається велика кількість забруднювачів.
Біологічне очищення — це досить поширений спосіб очищення стічних вод від багатьох органічних і деяких неорганічних речовин, що викидаються підприємствами харчової, целюлозно-паперової, меблевої промисловостей.