CC BY
32Вестник магистратуры. 2015. № 6(45) Том 1
ISSN 2223-4047
УДК 628.3
Д.Д. Гарапшин, В.В. Голубев
ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД ГОРОДОВ С МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТЬЮ
Рассмотрены состав загрязнения вод предприятий металлургии и последовательность их очистки для сброса в водоём.
Ключевые слова: сточные воды, биохимическая очистка, обеззараживание.
Одной из самых больших экологических проблем в современном мире является ухудшение состояния источников водоснабжения. Огромное влияние на качество воды оказывают содержащиеся в ней в различных концентрациях загрязняющие вещества, делающие воду непригодной к употреблению в качестве хозяйственно-питьевой. Этим наносится ущерб экологической безопасности населения и жизни человека. В настоящее время от употребления некачественной питьевой воды страдает в среднем каждый пятый человек. В результате сброса сточных вод из коммунальных сетей в поверхностные водные объекты приблизительно 50% массы воды в них оказываются подвергнутыми техногенному воздействию [3].
В зависимости от состава и степени загрязнений сточные воды можно разделить на три вида:
К первому виду относятся содержащие неорганические токсичные вещества (воды различных содовых, азотных и сульфатных предприятий, и обогатительных заводов марганца, свинца, цинка и руд ).
Ко второму виду относятся воды с высоким содержанием органических загрязнений, например от нефтеперерабатывающих и химических предприятий, угрожающим загрязнителем которых является фенол, угнетающий биологические процессы в водных объектах и подавляющий их самоочищение.
К третьему виду относят воды, загрязнённые совокупностью неорганических (щелочи, кислоты, тяжелых и цветных металлов) и органических загрязнений (нефтепродукты), которые сбрасываются, например, приборостроительной промышленностью [1].
Нефтепродукты являются самым распространённым из наиболее опасных компонентов загрязнений сточных вод. Попадание в природные водоемы приводит к изменению физических свойств воды -появляются неприятные запахи, привкусы, изменяется окраска, поверхностное натяжение, вязкость; происходят изменения химического состава. Предельные и ароматические углеводороды оказывают токсическое и, в некоторой степени, наркотическое воздействие на организм, поражая сердечно-сосудистую и нервную системы. Углеводороды нефти способны проникать в жировую ткань водных организмов, накапливаться в ней и затем попадать в продукты питания человека [4].
Также большую опасность для биосферы и здоровья человека представляют тяжелые металлы, содержащиеся в производственных сточных водах. Концентрация их ионов может достигать (мг/л): никеля - до 8,6, меди - до 32, хрома (общего) - до 95.
В практике очистки сточных вод городов с промышленными объектами применяют разнообразные методы.
Механическая очистка поступающих на очистные сооружения сточных вод является предварительной стадией, подготовкой их к биологической очистке. На этом этапе происходит задержание нерас-творенных примесей.
Сооружения для механической очистки сточных вод:
- решётки (или УФС - устройство фильтрующее самоочищающееся) и сита;
- песколовки;
- первичные отстойники;
- мембранные элементы;
- септики.
Для задержания крупных загрязнений органического и минерального происхождения применяются решётки с шириной прозорами порядке 16 мм, для более полного выделения грубодисперсных примесей сита. Отбросы с решёток либо дробят и направляют для совместной переработки с осадками очистных сооружений, либо вывозят в места обработки твёрдых бытовых и промышленных отходов. Затем стоки проходят через песколовки, где происходит осаждение мелких частиц (песок, шлак, битого стекла т.п.) под действием силы тяжести, и жироловки, в которых происходит удаление с поверхности воды
© Гарапшин Д.Д., Голубев В.В., 2015.
ISSN 2223-4047
Вестник магистратуры. 2015. № 6(45) Том 1
гидрофобных веществ путём флотации. Песок из песколовок обычно складируется или используется в дорожных работах.
В последнее время мембранная технологиястановится перспективным способом при очистке сточных вод. Эта технология применяется в комплексе с традиционными способами, для более глубокой очистки стоков и возврата их в производственный цикл.
Очищенные таким образом переход воды на первичные отстойники для выделения взвешенных веществ. Снижение БПК составляет 20-40%.
В результате механической очистки удаляется до 60-70% минеральных загрязнений, а БПК5 снижается на 30%. Кроме того, механическая стадия очистки важна для создания равномерного движения сточных вод (усреднения) и позволяет избежать колебаний объёма стоков на биологическом этапе.
Биологическая очистка предполагает разложения органической составляющей сточных вод микроорганизмами (бактериямии простейшими).
На данном этапе происходитминерализация сточных вод, удаление органического азота и фосфора, главной целью является снижение БПК.
Могут использоваться как аэробные, так и анаэробные микроорганизмы.
С технической точки зрения различают несколько вариантов биологической очистки. На данный момент основными являются активный ил (аэротенки), биофильтры и метантенки (анаэробное брожение).
Первичные отстойники, куда на этом этапе попадает вода, предназначены для осаждения взвешенной органики. Это железобетонные резервуары глубиной пять метров и диаметром 40 и 54 метра. В их центры снизу подаются стоки, осадок собирается в центральный приямок проходящими по всей плоскости дна скребками, а специальный поплавок сверху сгоняет все более легкие, чем вода, загрязнения в бункер.
Также в биологической очистке, после первичных отстойников и аэротенков существует вторая линия радиальных отстойников. Во вторичных отстойниках находятся илососы. Они предназначены для удаления активного ила со дна вторичных отстойников очистных сооружений промышленных и хозяйственных стоков.
Очистки сточных вод после данной стадии доходит до 90%.
Обеззараживание воды на бактерицидной установке с ультрафиолетовым облучением. При использовании ультрафиолетового обеззараживания специальным блоком, позволяет осуществлять сброс таких вод в дренажные колодцы или водоемы [3].
Таким образом, применение методов биохимической очистки сточных вод в городах с металлургическим производством позволяет достичь максимального качества, позволяющего в дальнейшем применять воду, как в бытовых, так и в производственных целях.
Библиографический список:
1.Зубарева Г.И., Гуринович А.В. Глубокая очистка сточных вод гальванического производства // Экология и промышленность России. - 2008 (декабрь). - С. 16.
2.Климов Е.С., Бузаева М.В. Природные сорбенты и комплексоны в очистке сточных вод. - Ульяновск : Ул-ГТУ, 2011.
3.Технология очистки сточных вод [Электронный ресурс]. - URL : http://.info@http:// perelivu.net/ru/article/ Technology.net/.
4.Ямалиев Ф.Ф., Бариева Э.Р., Серазеева Е.В. Модернизация технологии очистки сточных вод от нефтепродуктов на предприятиях легкой промышленности. Сборник научных трудов Sworld. Материалы международной научно-практической конференции «Научные исследования и их практическое применение. Современное состояние и пути развития 2014». - Выпуск 3. Т. 37. С. 68-70.
ГАРАПШИН Дамир Данисович - магистрант кафедры «Инженерная экология и рациональное природопользование», Казанский государственный энергетический университет.
ГОЛУБЕВ Виталий Викторович - доцент кафедры «Инженерная экология и рациональное природопользование», Казанский государственный энергетический университет.
