Экология / 2.Экологические и метеорологические проблемы больших городов и промышленных зон.

Святский М.А., Святский В.М., Лебедева А.И.

Воткинский филиал ФГБОУ ВПО «Ижевский государственный

технический университет имени М.Т.Калашникова»

ТЕХНОЛОГИЯ ОЧИСТКИ ТЕХНОЛИГИЧЕСКИХ

СТОЧНЫХ ВОД

Вода - ценнейший природный ресурс, играющий исключительную роль в процессах обмена веществ, составляющих основу жизни. Огромное значение вода имеет в промышленном и сельскохозяйственном производстве. Общеизвестна необходимость ее для бытовых потребностей человека, всех растений и животных. Для многих живых существ она служит средой обитания.

Под загрязнением водных ресурсов понимают любые изменения физических, химических и биологических свойств воды в водоемах в связи со сбросом в них жидких, твердых, газообразных и химических веществ, которые изменяют свойства воды, делая ее опасной для жизни и использования, нанося ущерб народному хозяйству, здоровью и безопасности населения.

Проблема очистки сточных вод, а также открытых и закрытых водоемов существует не один десяток лет и ей посвящено значительное количество работ и публикаций, однако она полностью практически так и не решена. Поэтому, очистка сточных вод и водоемов, от твердых и нефтесодержащих отходов, трудно поддающихся очистке обычными способами, является актуальной задачей.

Например, сточные воды заводов черной и цветной металлургии загрязнены большим количеством взвешенных минеральных веществ, содержат цветные металлы и железо, сульфаты, хлориды, смолы и масла, серную кислоту, железный купорос и т.д. Машиностроительные заводы сбрасывают цианиды, хром, нефтепродукты и окалину. Нефтеперерабатывающие заводы и нефтепромыслы сбрасывают нефть и нефтепродукты, хлориды и прочие взвешенные вещества, в которых возможно присутствие тяжелых металлов и сероводорода. Большую опасность представляют сточные воды коксохимических предприятий: смолы, масла, фенолы, аммиак, цианиды, роданиды, большое количество солей неорганических кислот и взвешенных веществ. К сильно загрязненным сточным водам, трудно поддающимся очистке, относятся жидкие стоки целлюлозно-бумажных комбинатов: растворенные органические вещества, волокно, каолин и др.

Для решения данной задачи предложен фильтровально-сорбционный материал на основе полиэтилентерефталатного волокна, разработанного в Воткинском филиале ФГБОУ ВПО «ИжГТУ им. М.Т.Калашникова» [1], реализованного на машиностроительном предприятии, в соответствии с договором. Задача договора возникла в связи с систематическими превышениями ПДК по нефтепродуктам и твердым частицам, таким как, окалина, металлическая пыль и стружка, а также нефтепродукты в сточной воде, поступающей от цехов. По этой причине ОАО «Воткинский завод» нес убытки.

На территории Машиностроительного предприятия был проведен анализ процесса очистки сточных вод. Воткинским филиалом ФГБОУВПО «ИжГТУ имени М.Т.Калашникова» совместно с машиностроительным предприятием была проведена работа по проектированию и изготовлению новой конструкции очистного сооружения, представлена на рис. 1, которая содержит отстойник с перегородкой для накопления твердых частиц – поз.1; фильтрующие кассеты – поз.2. Фильтрующие кассеты представляют собой металлическую клетку, в которой находится фильтровально-сорбционный материал обладающий высокой прочностью, стойкостью к агрессивным воздействиям, хорошим фильтрующим свойством.

Рис. 1. Схема конструкции очистного сооружения

Очистное сооружение представляет собой металлический кессон, врезанный в общую водосточную систему завода на глубине 4 м. Температура сточной воды на входе в очистное сооружение составила около 7⁰С, на выходе около 5⁰С, при температуре -16⁰С на улице. Скорость потока воды на входе в очистное сооружение составляет V≈1 м/с. Первая стадия очистки сточной воды – это очистка воды от твердых частиц, которая включает в себя процедуру отстаивания и процеживания. Данный способ позволяет улавливать до 90% твердых частиц. Вторая стадия – это тонкая очистка сточной воды, которая предназначена для улавливания взвешенных частиц содержащие окислы металлов, а также сорбции нефтепродуктов (масла, керосин и др.) при помощи фильтровально-сорбционного материала. Процесс очистки сточной воды осуществляется при самотечном движении жидкости через фильтрующую кассету, отделяя от жидкости нефтепродукты и взвешенные частицы. По мере засорения фильтра уровень воды перед фильтром поднимается в плоть до верхней кромки, что является показателем периодичности замены фильтра. Результаты исследования представлены в табл.1, 2.

Табл. 1.

Химический анализ сточной воды на наличие нефтепродуктов

Дата проведения забора	До фильтра (мг/дм^3)	После фильтра(мг/дм^3)
21.11.11	22,6	4,6
24.11.11	24,7	0,13
29.11.11	26,1	0,053
19.12.11	25,8	0,051

Количественный химический анализ воды по содержанию нефтепродуктов проводилась по методике ПНД Ф 14.1:2:4.128-98 (изд. 2007), при этом предельно допустимая концентрация нефтепродуктов в сточной воде не должно превышать 0,05 мг/дм³.

Табл. 2.

Анализ сточной воды на наличие взвешенных частиц

Дата проведения забора	До фильтра (мг/дм^3)	После фильтра(мг/дм^3)
21.11.11	165	15,1
24.11.11	173	15,4
29.11.11	143	10,3
19.12.11	117	8,2

Анализ сточной воды на наличие взвешенных частиц проводилась по методике ПНД Ф 14.1:2:4.110-97 (изд. 2007), при этом предельно допустимая концентрация взвешенных частиц в сточной воде не должно превышать 11 мг/дм³.

Табл. 3.

Сравнение суммы платы за загрязнение водного объекта до и после использования фильтра

Номер выпуска сточных вод	Плата за загрязнение водного объекта, руб/год До использования фильтра	Плата за загрязнение водного объекта, руб/год После использования фильтра	Уменьшения суммы платы руб/год за загрязнение водного объекта
12	1078233-41	12401-22	1064706-92

Результаты исследования очистки сточных вод на одной линии показали, что нагрузка на реку Вотка снижается и значительно уменьшается сумма платы и загрязнение водного объекта. Результаты приведены в табл.3.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Предотвращение аварий зданий и сооружений: Сборник научных трудов, выпуск 9. – Москва, 2010. - 704с.