CC BY
32
ЗА РУБЕЖОМ
_1 ==
ПРОМЫШЛЕННЫЕ СТОЧНЫЕ ВОДЫ И ЗАГРЯЗНЕНИЕ
Медицинский инспектор С. Лефф (Англия)
С освоением в промышленности новых процессов производства и особенно новых химических веществ встал вопрос об отведении промышленных сточных вод. В промышленных районах они обычно спускаются в общую канализационную сеть, но в этих случаях они могут неблагоприятно повлиять на специальные очистные сооружения, обрабатывающие сточные воды. Поэтому часть их должна подвергаться предварительной обработке, иначе они могут повредить канализационную сеть и неблагоприятно повлиять на здоровье рабочих.
При условии соответствующего разбавления в водоеме промышленные сточные воды не нуждаются в специальной обработке и спускаются в реки и в тех случаях, когда они попадают прямо в расширенное устье реки или в открытое море. По санитарному закону 1937 г. (дренирование территории промышленных предприятий) предприятия должны иметь разрешение от местных правительственных органов, которые могут устанавливать нормы, регулирующие количество, температуру и состав сточных вод, допускаемых к спуску в водоем. По речному закону 1951 г. (предупреждение загрязнения рек) местные органы и владельцы промышленных предприятий несут ответственность, если спуск в водоемы сточной воды может повести к их загрязнению.
Методы обработки промышленных сточных вод. В производственные процессы нередко могут быть внесены такие изменения, которые уменьшат объем отходов и количество содержащихся в них токсических веществ, а это может дать экономию как воды, требующейся для процесса, так и сырья и готовых продуктов. Так, простые изменения, внесенные в методы работы на молочных складах и заводах, производящих масло и сыр, увеличили количество поступающего в продажу молока и молочных продуктов и соответственно уменьшили количество спускаемых сточных вод. В свеклосахарной промышленности на каждую тысячу тонн обработанной свеклы требовалось 3,5 млн. галлонов (галлон 3,78 л) воды, что нередко приводило к сильному загрязнению водоемов. Но теперь, благодаря применению методов частичной очистки и повторному применению воды, количество спускаемых сточных вод удалось уменьшить до 35 000 галлонов на 1000 т обработанной свеклы.
Искусственный шелк (вискоза). Часть содержащихся в сточных водах веществ после обработки рекуперируется, а те, которые не могут быть рекуперированы, подвергаются обработке частично химическими и частично биологическими методами. Избыток серной кислоты, сернокислый натрий и другие соли металлов в сточных водах от прядильных ванн концентрируются, освобождаются от излишка сульфатов и могут быть направлены обратно в ванну. Загрязненный раствор едкого натра очищается диализом, после чего большая часть сточной жидкости может быть направлена обратно для применения в производственном процессе. 10 мнл. галлонов промывных вод, содержащих около 0,2% серной кислоты, получаются от промывки вискозной пряжи. Эти промывные воды нейтрализуются прибавлением гашеной извести на проточных фильтрах. Контроль нейтрализации обеспечивается прибо-
ром, регистрирующим величину рН. Пряжу промывают также раствором сернистокислого натрия; промывная вода содержит полисульфиды, которые окисляются при биологической обработке в перколаторе.
Территория одного большого завода была подразделена на три участка, каждый из которых канализован отдельно, что давало возможность лучше регулировать отведение сточных вод.
На одной большой текстильной красильной и аппретурной фабрике количество сточных вод достигает 4 млн. галлонов в неделю. Сточные воды содержат красители, крахмал, желатин, казеин, фенолы и крезолы, формальдегид и мочевину.
Промышленные сточные воды собираются в резервуары, откуда они с непрерывно регулируемой скоростью направляются на установку для обработки, которая заключается в химическом воздействии сульфата и извести и в биологической очистке при орошении этими водами почвы. Фильтрат после орошения почвы спускается в реку.
Кислоты и металлические соли. Обработка этих отходов, за исключением цианидов и хроматов, не представляет особых трудностей. Обычные способы нейтрализации и отстаивания являются достаточно эффективными; трудным бывает только иногда удаление осаждающегося ила.
В Англии ежегодно производится приблизительно 2 млн. т серной кислоты и из этого количества около 30% используется отраслями промышленности, дающими большое количество сточных вод. Поступая в канализацию, эти кислотные сточные воды задерживают биологическую очистку сточных вод и препятствуют их сбраживанию.
Травление металлов (главным образом сталь, медь и латунь).
Для травления обычно применяется серная кислота и иногда соляная. Серная кислота может быть рекуперирована, соляная кислота не поддается рекуперации. Что касается меди, то при помощи электролиза можно восстановить применявшийся для травления раствор и получить обратно металлическую медь высокой чистоты.
Стоки от травления стали не так легко поддаются рекуперации, так как приходится удалять кристаллизацией загрязняющий ее железный купорос. Научно-исследовательская металлургическая ассоциация разработала способ выделять из растворов железного купороса серную кислоту и строит для этого процесса специальную установку большого масштаба. Сток от травления стали обычно нейтрализуется известью. Растворенное железо выпадает в виде осадка, но при этом бывает трудно освободиться от воды.
Гальванопластика. Между ванной, куда погружаются изделия для покрытия их металлом, и баком с текучей водой для прополаскивания изделий может быть поставлен промежуточный промывной бак, из которого вода может быть использована для покрытия убыли воды испарением из ванны. Благодаря этому воды потребуется меньше и потеря гальванизирующего раствора будет также меньше. Применение этого метода на одной фабрике дало экономию цианистых соединений на одну треть, а содержание их в сточных водах оставалось все время ниже 10 мг/л. Прополаскивание изделий на противотоке применяется в Америке.
Промывные воды после электропластики могут содержать кислоты, щелочи, простые соли металлов, хроматы и цианиды из применявшихся растворов. Сточные воды, содержащие хромовую кислоту или хроматы, должны обрабатываться или железным купоросом, или сернистым ангидридом с последующим осаждением восстановленного хрома прибавлением щелочи. Метод обработки с сернистым ангидридом хотя по стоимости и выше, чем с железным купоросом, зато дает значительно меньше осадка. За последнее время стали применять катионнообменные смолы.
4*
59
Цианиды. Для удаления цианидов наиболее эффективным и надежным способом является хлорирование в щелочном растворе. Этим достигается полное разрушение цианидов, находящихся в комплексе с цинком, кадмием и медью, при этом получается очень немного осадка. Никель, обычно имеющийся в сточных водах из цехов гальванопластики, может мешать при этом способе обработки сточных вод, и поэтому цианистые отходы следует всегда обрабатывать отдельно.
Лаборатория по изучению загрязнения воды показала возможнрсть разрушения цианидов биологическим окислением в перколаторах. Цианиды выделяют токсические пары цианистого водорода даже в нейтральных или слегка щелочных растворах и могут быть опасны для рабочих, занятых на работе в канализации. Было предложено, чтобы количество цианистых соединений в небольших канализационных устройствах не превышало 20 мг/л, а больших— 10 мг/л синильной кислоты.
Большинство тяжелых металлов в концентрациях от 1 до 5 мг/л сточной жидкости, поступающей на установку для очистки, оказывает вредное действие на аэробные биологические процессы. Нерастворимые соединения тяжелых металлов могут загрязнять осадок сточных вод или делать его непригодным для применения в сельском хозяйстве.
Обработка отходов, содержащих органические вещества. Бумага производится из древесины путем щелочного сбраживания камыша и соломы, в результате чего получаются сильно щелочные сточные воды, содержащие около половины всех органических веществ, находящихся в сырье. Эти сточные воды могут быть подвергнуты выпариванию и концентрированию, после чего из осадка получают соответственной обработкой едкий натр, который вновь используют. В производстве спирта после перегонки перебродившего сусла остается очень концентрированная жидкость, которая может быть выпарена, а осадок использован как корм для скота или как удобрение.
Для удаления взвешенных твердых веществ можно применять фильтрацию, осаждение или флотацию. В некоторых случаях применяют только одни эти способы, не прибегая ни к химическим, ни биологическим способам удаления растворенных веществ. Сточные воды бумажных и молочных производств обычно обрабатывают просто осаждением, а маслянистые отходы — в флотационных резервуарах.
На большом каучуковом заводе имеются два основных вида сточных вод: один из них содержит млечный сок (латекс), другой—уксусную кислоту. Млечный сок удаляется из щелочных отходов при помощи контактного осаждения с последующей медленной перколацией через древесные стружки. Таким образом удаляется большая часть свернувшегося млечного сока, после чего сточная жидкость смешивается с уже обработанными кислыми отходами перед спуском в водоем.
Кислая сточная вода, почти совершенно свободная от млечного сока, пропускается через нейтрализационные камеры для приведения ее к соответственному рН, после чего комбинированные и обработанные отходы разбавляются большим количеством охлаждающей воды перед спуском их в реку.
Отходы молочных заводов могут обрабатываться при помощи двукратной фильтрации на перколаторах при условии, что были приняты соответственные меры для предупреждения излишней потери молока и молочных продуктов. В Америке перколаторы применяются для обработки синтетических органических отходов из производства фенола, салициловой кислоты, аспирина, фенацетина и других органических соединений. Сточная жидкость может быть затем подвергнута дальнейшей очистке активным илом, а также в прудах (лагунах). Перколаторы употребляются для обработки сточных вод плодоовощных консервных фабрик, бумажных фабрик, текстильных фабрик и отходов, содержащих формальдегид.
На одном предприятии, производящем средства для борьбы с сорняками и инсектициды, возникло затруднение: сточные воды этого предприятия имеют очень высокую биохимическую потребность в кислороде и являются токсичными для рыб. Поскольку такие сточные воды не могут обрабатываться вместе с обычными, сильная их щелочность сначала нейтрализуется, затем их пропускают через активированный уголь и к ним прибавляют известь для осаждения железистых солей и восстановления меди.
Другой большой завод, производящий медикаменты, направляет токсичные сточные воды в пруды и затем, после медленной перколации, выпускает их в реку, где имеется сильное разбавление. В дальнейшем этот завод планирует постройку новой канализационной системы и установку для полной обработки стоков, включая биологические фильтры, которые будут работать с рециркуляцией.
Обработка активным илом применяется для очистки сточных вод, содержащих смолистые вещества, формальдегид и метиловый алкоголь из производства синтетического каучука. Смолистые вещества удаляются с пеной, сточная вода смешивается с бытовыми сточными водами, обработанными активным илом, и аэрируется, в результате чего получается снижение биохимической потребности в кислороде на 75%.
Этот способ применяется также для обработки сточных вод коксохимических заводов. Одноатомные фенолы очень легко окисляются, тиоцианаты и многоатомные фенолы — менее легко, аммиака же удаляется очень мало или он вовсе не удаляется. Для удаления тиоциана-тов могут потребоваться две и более стадии биологической очистки.
Аэробное брожение используется для улучшения качества осадка сточных вод и применяется для обработки отходов с боен.
Радиоактивные отходы, сточные воды, обладающие высокой степенью активности, собираются и в случае надобности сначала концентрируются испарением. После этого жидкость удаляется или прямо, или после соответственной обработки. Малоактивные отходы обрабатываются химическим осаждением с помощью коагулянтов. При наличии в осадке активных веществ его выпускают в море.
Следует остерегаться осадков от изотопов, применяемых в больницах, в промышленных и научно-исследовательских учреждениях, которые попадают в канализацию. Но в настоящее время их еще недостаточно для загрязнения питьевой воды.
Поступила 22/УШ 1857 г.
•А" -й- ТЙГ
