Энергосберегающие технологии. Возможности вторичного использования очищенных сточных вод

Такая система применяется в том случае, если есть потребитель с большим расходом, сбросная вода которого по количеству и по качеству может удовлетворять всех остальных потребителей. Схема такой системы приведена на рис.2.2.

Рис.2.2. Схема системы водоснабжения с повторным использованием воды

Обозначения элементов на этой схеме такие же как и на рис.2.1.

По существу это тоже прямоточная система, но, в данном случае, здесь из источника забирается только то количество воды, которое необходимо потребителю 7.1. Остальные используют его сбросную воду.

Достоинства:

а) система позволяет сократить забор природной воды и, следовательно, сброс стоком;

б) удешевляются практически все элементы системы, так как снижаются их производительности.

2.4. Оборотная система водоснабжения

Оборотная схема обладает еще большими возможностями в удешевлении системы технического водоснабжения. Это достигается сокращением потребления свежей воды и сброса загрязненных стоков.

За создание оборотных систем говорит то обстоятельство, что 75-85% технической воды в технологических аппаратах только нагревается. И, следовательно, после охлаждения она может вновь использоваться.

Один из вариантов схем оборотных систем водоснабжения приведен на рис.2.3.

В этой системе можно использовать и ту техническую воду, которая загрязняется легко удаляемыми примесями. Для этого систему необходимо оснастить очистными устройствами для загрязненных стоков 3.2. Прошедшая очистку вода насосами оборотной воды 2.3 подается в водоохлаждающее устройство 10, после чего она попадает в сборный резервуар 4.3. Отсюда вода насосами станции 2-го подъема снова подается через водопроводную сеть потребителям.

Рис.2.3. Схема оборотного производственно-технического водоснабжения: 1 – водозабор; 2.1 – насосная станция 1-го подъема; 2.2 – насосная станция 2-го подъема; 2.3 – насосная станция оборотной воды; 2.4 - циркуляционная станция; 3.1 – очистные устройства природной воды; 3.2 – очистные устройства загрязненных стоков; 4.2 – резервуар очищенной теплой воды; 4.3 – сборный резервуар очищенной и охлажденной воды; 7 – потребители воды; 8 - водопроводная сеть; 9 – сеть для сбора отработавшей воды; 10 – водо-охлаждающее устройство.

При работе системы часть воды теряется с уносом – Q ун, испарением –Q исп, утечкой –Q ут, продувкой –Q пр и за счет сброса в канализацию части воды, которая не может быть использована повторно –Q сбр. Для компенсации этих потерь из природного источника забирается соответствующее количество свежей воды –Q ист. Это количество оценивается с помощью материального баланса системы:

Величина продувки Q пр находится из солевого баланса оборотной воды (см. подраздел).

Количество добавляемой воды составляет примерно 5-10% от общего количества потребляемой воды на производстве. То есть в 10-20 раз сокращается забор воды из источника по сравнению с прямоточной системой.

Преимущества оборотной системы:

а) снижаются затраты на сооружение водозаборных устройств, насосной станции 1-го подъема, водоводов, очистных сооружений природной воды;

б) снижаются сбросы загрязненной воды в водоемы.

Дополнительные затраты на водоохлаждающие устройства, очистные сооружения стоков, насосной станции оборотной воды быстро окупаются даже без учета экологических преимуществ.

Все оборотные системы подразделяют на локальные, централизованные и смешанные.

В локальных системах вода после восстановления потребительских качеств используется в обороте одного (или последовательно в нескольких) технологических процессах.

В централизованных оборотных системах отработавшая вода собирается со всех производств, проходит обработку (очистку, охлаждение) единым потоком и опять возвращается на производство.

При смешанном водоснабжении воды одной оборотной системы используются в другой оборотной системе. Например, из охлаждающей системы вода поступает в экстрагенную, из экстрагенной системы – в транспортирующую и т.д.

Если оборотная система работает без какого-либо сброса воды в источник, то она является замкнутой. Замкнутые системы – наиболее экологически чистые.

Техническое совершенство системы оборотного водоснабжения может быть оценено коэффициентом использования оборотной воды k об:

. (2.2)

В ряде отраслей (химическая, черная металлургия, нефтеперерабатывающая) этот коэффициент достигает значений 0,85-0,9.

Рациональность использования воды, забираемой из источника, оценивается коэффициентом использования свежей воды k св:

. (2.3)

Здесь Q об – расход оборотной воды в системе;Q св – количество свежей воды, забираемой из источника;Q сб – количество сточных вод, сбрасываемых в водоем.

Для замкнутых систем k св =1, для оборотных системk об и k св всегда меньше единицы.

В наши дни экономное потребление воды в домашних условиях становится особо актуальным. И дело даже не в том, что водные резервы скоро могут оказаться в списке редких ресурсов планеты, а в банальной финансовой экономии уже сегодня. Многие люди проявляют беспокойство по поводу растущих тарифов на ЖКХ. Оплата воды не является исключением. Зачастую мы не задумываемся о таких вещах во время купания, стирки или мойки посуды. Но подумайте, насколько экономично вы делаете это?

Немного статистики о воде

Посмотрим на данные статистики. В развитых странах, где вода доступна в полной мере, среднестатистический человек расходует от 150 до 400 литров ежедневно. В тот же момент в некоторых африканских странах люди с трудом могут себе позволить испить лишь один стакан пресной жидкости. Напомним, что нормой для человека является от 2 до 3 литров в питьевых целях. Куда же мы тратим остальную воду?

Да, мы используем воду при уборке и для личной гигиены, но не стоит отрицать, что внушительные объёмы этого ресурса не используются совсем. К таким ситуациям относятся утечки разного рода и беспечное отношение в бытовых делах. К примеру, открытый кран без необходимости – типичный случай халатного отношения в использовании воды. Ситуация несколько меняется при установке счётчика, который экономит до 30% вашего бюджета в сфере коммунальных выплат за услуги водоканала. Но даже при его наличии полезно знать, какими методами можно сократить потребление воды в квартире до разумных пределов.

• Замачивание посуды перед мойкой;
• Использование “вторичной” воды;
• Экономия при водных процедурах;
• Установка экономичной сантехники;

Этот простой подход при мытье способен сэкономить значительные объёмы воды. После замачивания посуды вы сможете легко удалить остатки еды. Проще говоря, в процессе мойки расход воды сократится в разы, а результат будет идентичен. Такой метод не составит проблем, если у вас имеется две раковины.

В одной можно отмачивать посуду, а в другой производить её чистку. Проблемные кастрюли или сковородки бывает сложно очистить сразу – отмачивайте их более длительное время. При отсутствии второй раковины вы можете воспользоваться большой кастрюлей или тазом. Не забывайте использовать специальные моющие средства, ведь с ними значительно проще устранить жир и иные остатки трапезы с поверхности посуды, а значит сэкономить воду во время мытья. Ещё проще будет вегетарианцам и тем, кто не употребляет жареную пищу, ведь посуда после овощей и фруктов отмывается значительно легче.

Не каждый догадывается, но “вторичная” вода, которой вы уже воспользовались ранее, может оказаться полезной в быту. К примеру, ей можно полить комнатные растения. Для этого при мытье фруктов или овощей можно поставить в раковину необходимую ёмкость, в которую будет собираться вода. Если жидкости окажется больше, чем требуется для полива растений, то можно оставить её под замачивание посуды. Также “вторичная” вода окажется полезной для мытья пола или накипи на кухонных средствах. К слову, в Австралии так экономят даже на мойке автомобилей.

Известно, что пятиминутный приём душа в нашей стране расходует столько жидкости, сколько в среднем тратит человек развивающейся страны за сутки. Ежеминутно мы спускаем в трубу около 20 литров питьевой воды. Если говорить о полноценном приёме ванны, то цифры будут ещё выше. Но существуют способы экономии воды и в этом деле. Вы можете установить экономичную сейку для душа, которая снизит потребление воды до 50%. При использовании жидкого мыла можно изначально намылить руки, а затем включить кран. Также не стоит оставлять открытым кран во время чистки зубов. Придерживаясь подобных мер, вы сэкономите до 600 литров в месяц.

Современная сантехника поражает своими возможностями. Хорошим свойством с точки зрения экономии обладает кран с детектором движения. Такая технология автоматически прекращает подачу воды, если убрать руки от крана. Покупка такого средства будет удобным и эффективным способом в экономичном потреблении воды, ведь подача жидкости происходит только в случае необходимости. Также существует техника с низким расходом. К примеру, старые модели бачков на унитазах во время слива расходовали около 25 литров воды, а новые более экономичны в этом деле – для полноценного смыва хватает всего 4 литров. Можно обойтись и без дорогой покупки. Для этого необходимо разместить в бачке пластиковую бутылку объёмом в 2 литра. Такая конструкция позволит сэкономить до 20 литров ежедневно.

В целях экономии необходимо также внимательно проверить свою сантехнику на утечку. Посмотрите все трубы и краны трубы, ведь даже незначительные утечки способны отправить в канализацию весьма большие объёмы воды. Это не так заметно за один день, но сказывается ежемесячно в процессе эксплуатации. Довольно часто так протекает бачок, что не всегда способен заметить пользователь. Капающий кран медленно, но верно пропускает через себя около 10 литров за сутки. Ежемесячно такие утечки будут бить и по кошельку, потому следует быть внимательнее.

2.3 Вторичная вода в сельском хозяйстве
Вторичная вода в сельском хозяйстве дает ощутимую экономию расхода водных ресурсов. Действительно потребление воды в агрозоотехнической сфере существенно превышает потребление в гражданской сфере и промышленности. Для Италии эти цифры составляют соответственно 60 %, 15 % и 25 %. Во исполнение европейского регламента (признание действующими положений Европейской Директивы 91/271) в настоящее время предпочтение отдается вторичной воде, а подключение к магистральному водопроводу – если вода не предназначена для питьевых целей или ихтиогенной сферы – ограничивается случаями, когда не имеется возможности использоватьочищенные сточные воды или когда эти экономические затраты носят очевидный запретительный характер. Сточные воды отпускаются бесплатно, а капитальные расходы на организацию очистных систем вычитаются из налогооблагаемой базы.
Следует учитывать, что использование вторичной воды в сельском хозяйстве возможно далеко не всегда, а только, например, если сельскохозяйственные угодья, где предполагается применять такую технологию, расположены в очень удаленном районе либо на нижнем высотном уровне.
Нельзя использовать сточную воду, когда ее химический состав несовместим с сельским хозяйством (превышение содержания натрия и кальция по сравнению с калием и магнием). Важно отметить, что смехотворно низкая нынешняя цена обычной водопроводной воды, отпускаемой для орошения (определяемая стоимостью лицензии на подключение к источнику или бурение скважины) не способствует переходу на использование в этих целях очищенной сточной воды. Технология очистки сточных вод для сельского хозяйства различается в зависимости от видов культур, для которых они предназначены. Для орошения культур, предназначенных для употребления в пищу в сыром виде, вода должна пройти осветление флокуляцией, фильтрацию и дезинфекцию (иногда лагунирование). Для орошения садов и пастбищ – только осветление флокуляцией (или биологическое отстаивание) и дезинфекцию, для орошения полей с непищевыми культурами – биологическое отстаивание (и при необходимости водохранилищные ванны).

2.4 Регенерация дождевой воды
В индивидуальных жилых домах, кондоминиумах, гостиницах дождевая вода, собираемая в накопительные резервуары, может успешно использоваться в рабочих контурах санитарных приборов, стиральных машин, для уборки, поливки растений, мойки автомобилей. По имеющимся оценкам в частном секторе до 50 % дневной потребности воды можно перевести на использование регенерированной дождевой воды.
В силу своих характеристик (очень мягкая) дождевая вода в сравнении с водопроводной водой дает наилучшие результаты, если используется для поливки растений и стирки белья. В частности, такая вода не дает отложений на трубах, манжетах и нагревательных элементах стиральных машин и позволяет снизить количество моющего средства, не говоря о том, что за нее не надо никому платить. В коммунальной сфере ее можно рекомендовать для поливки садово-парковых зон и мойки улиц. В промышленности дождевую воду можно также использовать на множестве производственных участков, что дает существенную экономию в оплате водных ресурсов и ощутимо влияет на себестоимость процессов.
Следует при этом учитывать, что дождевая вода вообще не требует какой-либо особой очистки: достаточно лишь простого фильтрования, пока она стекает по крышам зданий и попадает в накопительные резервуары.
В системе регенерации дождевой воды в зависимости от того, где именно расположен накопительный резервуар (к примеру, зарыт в грунт), может потребоваться водонапорный насос. На рис. 5 приведена схема подобной системы.
Дождевая вода считается непригодной для питья, поэтому питающий трубопровод и водоразборные точки (водоразборные краны, точки подключения к бытовым приборам) должны быть маркированы хорошо видимой предупредительной надписью: «вода не пригодна для питья».

Заключение
На вторичное использование могут направляться как бытовые стоки, так и городские и промышленные. Вторичное использование разрешается при условии, если будет обеспечена полная экологическая безопасность (т. е. такое использование не должно наносить ущерб сложившейся экосистеме, почве и культурным растениям), а также исключен всякий риск для местного населения в санитарно-гигиеническом отношении. Таким образом, очень важно, чтобы в рамках любого такого проекта тщательно соблюдались требования действующих нормативных документов в части охраны здоровья и безопасности, а также действующие отраслевые нормы и правила для промышленности и сельского хозяйства.
В большинстве случаев, чтобы воду можно было направить на вторичное использование, требуется ее предварительная очистка. Выбор степени такой очистки определяется установленными требованиями санитарно-гигиенической безопасности и стоимостными параметрами. Для организации снабжения вторичной регенерированной воды после очистки необходим выделенный распределительный трубопровод.
В соответствии с постановлением 185/2003 в отношении использования регенерированной воды выделяются три основные категории:
– системы орошения: полив культурных растений, предназначенных для производства пищевых продуктов для потребления человеком и домашними животными, а также продуктов непродовольственной сферы, полив участков озеленения, садово-парковых зон и спортивных объектов;
– гражданское назначение: мойка мостовых и тротуаров населенных пунктов, водоснабжение отопительных сетей и сетей кондиционирования воздуха, водоснабжение вторичных водораспределительных сетей (отдельно от питьевого водопровода) без права непосредственного использования такой воды в зданиях гражданского назначения за исключением систем слива туалетов и санузлов;
– промышленное назначение: снабжение систем пожаротушения, производственных контуров, моечных систем, термических циклов производственных процессов с исключением областей применения, предусматривающих контактирование вторичной регенерированной воды с пищевой, фармацевтической и косметической продукцией.
Перед вторичным использованием регенерированной воды необходимо обеспечить определенный уровень качества, особенно в отношении санитарно-гигиенических требований. Традиционные методы обработки воды, направляемой на сброс, для обеспечения такого качества недостаточны. Сегодня появляются новые альтернативные технологии очистки и дезинфекции, при помощи которых удается снизить уровень содержания в воде микробов, питательных веществ, токсических веществ и выйти на требуемый уровень качества воды при относительно невысокой стоимости. В нормативной документации представлены минимально допустимые параметры качества, которые должна иметь вода после регенерации, если предполагается направить ее на вторичное использование. Указанные требования (химико-физические и микробиологические) для регенерированной воды, предназначенной для вторичного использования в целях орошения или на гражданских объектах, приведены в таблице в приложении к постановлению 185/2003. Для воды, предназначенной для промышленного использования, предельно допустимые значения устанавливаются в зависимости от конкретных производственных циклов. Строительство систем регенерации сточных вод и последующее их использование должны осуществляться с санкции компетентных властей и подлежат периодическому инспекционному контролю. Распределительные сети регенерированной воды должны быть особым образом обозначены и отличаться от сетей питьевого водоснабжения, для того чтобы полностью исключить всякий риск загрязнения распределительной водопроводной сети питьевого назначения. Водоразборные точки таких сетей должны иметь соответствующую маркировку и четко отличаться от питьевых.
Вместе с тем при всех преимуществах, которые дает современная технология, помимо прямой выгоды, реализация мер экономии гидроресурсов может повлечь и определенные риски.

Литература
1. Акимова Т.А., Хаскин В.В. Экология. Человек – Экономика – Биота – Среда: Учебник для вузов. – М.: ЮНИТИ – ДАНА, 2000.
2. Воронов Ю.В. Водоотведение и очистка сточных вод. Учебник для вузов. М., 2004.
3. Красилов В.А. Охрана природы: принципы, проблемы, приоритеты. М., 2001.
4. Криксунов Е.А., Пасечник В.В. Экология. – М.: Дрофа, 1995.
5. Кривошеин Д.А., Муравей Л.А. Экология и безопасность жизнедеятельности: Учеб. пособие для вузов/ Под ред. Л.А. Муравья. – М.: ЮНИТИ – ДАНА, 2000.
6. Моисеев Н.Н. Человек и биосфера. М.: Юнисам, 1999.
7. Новиков Ю.В. Экология, окружающая среда и человек: Учеб. пособие для вузов. – М.: Агенство ФАИР, 1998.
8. Протасов В.Ф., Молчанов А.В. Экология, здоровье и природопользование в России. / Под ред. В.Ф. Протасова. – М.: Финансы и статистика, 1995.
9. Реймерс Н.Ф. Охрана природы и окружающей человека среды. М., 2000.
10. Степановских А.С. Общая экология: Учебник для вузов. – М.: ЮНИТИ – ДАНА, 2000.
11. Стадницкий Г.В., Родионов А.И. Экология: Учеб. пособие для химико-технолог. вузов. – М.: Высш. шк., 1988.
12. Хатунцев Ю.Л. Экология и экологическая безопасность. М., 2002.
13. Хван Т.А., Хван П.А. Основы экологии. – Ростов н/Д.: Феникс, 2001.
14. Цветкова Л.И., Алексеев М.И. Экология: Учебник для технических вузов./ Под ред. Л.И. Цветковой. – М.: Изд-во АСВ; СПб.: Химиздат, 1999.
15. Шилов И. А. Экология. М., 2001.
16. Экологические основы природопользования: Учеб. пособие./ Под ред. Э.А. Арустамова. – М.: Издательский Дом Даликов и К, 2001.

Грамотно организованная поможет успешно разрешить множество проблем и кризисных ситуаций, возникающих в регионах, где запасы водных ресурсов ограничены. В нашей стране есть немало регионов, испытывающих серьезные проблемы с водоснабжением, так как у них недостаточно водных источников для пополнения свежей водой. Следовательно, использование водосберегающих технологий и систем использованной воды становится очень актуальным.

Варианты экономии водных запасов

Для экономии природных водных ресурсов и внесения значительного вклада в решение проблемы, можно задействовать следующие методы:

• стимулировать потребителей на сокращение потребления воды;
• по возможности осуществлять регенерацию использованной воды (очистку);
• пытаться повторно использовать дождевую воду и сточную, но в данном случае потребуется ее дополнительная обработка.

Например, система для вторичной утилизации и очистки сточной и использованной воды позволяет сократить загрязнение подземных природных массивов. Сбор дождевой воды в специальных резервуарах и ее последующее использование снижает нагрузку на канализационную сеть. Но повторное использование такой воды для бытовых нужд связано с определенными сложностями, поскольку имеются определенные санитарно-гигиенические требования к ее качеству. В зависимости от того, какое качество воды необходимо получить, выбирают и системы очистки, которые могут быть разного уровня сложности.

В каждом конкретном случае могут использоваться различные методики и системы очистки использованных вод – во многом это зависит от состояния исходного продукта и от требуемых параметров конечного.

Варианты обработки

• Предварительная очистка – заключается в пропускании через , чтобы удалить крупные механические загрязнения, песка. Также это необходимо для извлечения масляных частиц. Выполняется предварительная аэрация, просеивание и другие действия.
• Первичная очистка посредством седиментации – в ваннах сепарируется большая часть осаждающихся твердых загрязнений. Процесс можно ускорить, если использовать химические добавки – флоакулянты. В этом случае выпадаемость твердых частиц ускоряется.
• Вторичная очистка – осуществляется с использованием аэробных бактерий, способствующих биологическому разрушению органических загрязнителей. В таких системах очистки происходят процессы, когда загрязнения постоянно перемешиваются и усиливается воздействие обеззараживающих бактерий.
• Очистка третьего уровня – осуществляется только после окончания первичной и вторичной и тогда, когда из использованной воды необходимо удалить все питательные вещества – фосфаты и нитраты.
• Финишная дезинфекция – осуществляется в случаях, когда необходимо обеспечить максимальную санитарно-гигиеническую безопасность использованной воды. В этом случае используются реагенты на основе хлора, системы ультрафиолетового излучения.

Методы естественной очистки

Кроме вышеперечисленных вариантов существуют еще несколько способов естественной очистки использованной воды, их можно задействовать как второй и третий уровень. Это системы водоочистки – фитоочистка и лагунирование (биологическое отстаивание) - данные варианты очистки применяются в небольших системах водоочистки или в местах, где можно использовать обширную территорию. Принцип фитоочистки состоит в том, что использованную воду медленно заливают в каналы или ванны, поверхность которых находится под открытым небом, а находящееся все время под водой дно служит основой для роста корней растений особого вида. Задача таких растений – создать микросреду, пригодную для образования и роста микробной флоры, которая и осуществляет биологическую очистку. После такой очистки вода пригодна для повторного употребления.

Хорошая система очистки использованной воды работает настолько эффективно, что очищенная вода пригодна для употребления не только в промышленной сфере, но и для бытовых нужд. Это могут быть отопительные и охлаждающие системы, котельные и т.д.

Вторичное сырье. Здесь имеется в виду использование осадков сточных вод многих промышленных предприятий как сырья для собственного производства или для других предприятий. Так, например, в целлюлозно-бумажной промышленности (ЦБП) хорошие результаты были получены при использовании активного ила в производстве картона, мешочной бумаги, целлюлозы.[ ...]

Вторичное использование и утилизация шламов производственных сточных вод в каждом конкретном случае представляет собственную задачу, которая должна решаться с привлечением специалистов-материаловедов, технологов и обязательно гигиенистов. Если шламы используются по новому технологическому назначению, обязательна проверка продукции на токсичность (и другие санитарные показатели в зависимости от состава шлама).[ ...]

Сточная вода, очищенная на биологических станциях, содержит активный ил (после аэротенков) или отработавшую биологическую пленку совместно с разрушенным материалом загрузки (после биофильтров или аэрофильтров). Для выделения из сточной воды этих нерастворимых примесей применяют вторичные отстойники. Они так же, как и первичные отстойники, бывают горизонтальные, вертикальные и радиальные. Активный ил, осаждающийся во вторичном отстойнике, должен перекачиваться снова в аэротенк. Количество этого циркуляционного ила составляет 30-50% очищаемой в аэротенке жидкости. Следует иметь в виду, что во вторичном отстойнике осаждается больше активного ила, чем это необходимо для циркуляции. Этот излишек следует отделять от общей массы циркулирующего ила. Количество излишнего активного ила очень велико, и при его влажности 99,2/о составляет 4 .ь си ¡ка на одного человека. Прежде чем его направить на обработку с целью дальнейшего использования, этот излишний ил следует уплотнить в специальных сооружениях, называемых илоуплотнителями.[ ...]

Вторичное использование и обезвреживание отходов на стадиях формования и получения комплексной стеклонити включает улавливание паров замасливателя, очистку сточных вод методами мембранной фильтрации и электрофлотации (снижение концентраций достигает 84-99,5 %), переработку отходов стекловолокна. Последняя занимает особое место, так как в производстве стекловолокна отходы в виде отдельных нитей, бухт, жгутов часто с включениями капель стекла и связующего сложного химического состава составляют 15 - 30 %. Задачи промышленной экологии, требования к малоотходным производствам и технологии стекловарения предопределили основные варианты рационального использования получаемых отходов как вторичных материальных ресурсов (ВМР). Неоднородный состав отходов, их специфические свойства (твердость, абразивность и др.) создают основные трудности повторного использования в качестве компонента шихты в процессах стекловарения. Например, добавление 2 - 45% ВМР в виде гранул и порошка к традиционной или компактированной шихте позволяет экономить сырье, топливо и уменьшить загрязнение окружающей среды.[ ...]

Сточные воды нефтяной и нефтехимической промышленности содержат нефть, нефтепродукты и различные химические вещества (тетраэтилсвинец, фенолы и др.). Эти сточные воды можно классифицировать по трем направлениям: в зависимости от технологических процессов, в которых они получаются, метода вторичного использования воды и извлечения полезных веществ, а также дисперсного состава загрязняющего вещества.[ ...]

Сточная вода после промывки бутадиена от аммиака также используется вторично в этом процессе. Аммиак отгоняется из воды в отпарной колонне, в канализацию сбрасывается лишь избыточное количество сточных вод. В случае применения ацетона сточные воды содержат углеводороды, ацетон (до 20 г/л). После отгонки концентрация ацетона в воде снижается до 100- 150 мг/л. При использовании ацетонитрила содержание его вводе после отгонки снижается от 1500 до 500 мг/л .[ ...]

Вторичное использование сточных вод осуществляется там, где вода применяется для охлаждения, транспортировки и промывки и когда она без больших затрат может быть использована на тех же операциях.[ ...]

Использование механически очищенных промышленных сточных вод (например, от нефтеперерабатывающих заводов - НПЗ), загрязненных даже небольшим количеством органических веществ, приводит к интенсивному биологическому обрастанию теплообменных поверхностей. Опыт применения биологически очищенных сточных вод НПЗ показывает, что вследствие выноса активного ила из вторичных отстойников необходима доочистка сточных вод . Для этой цели рекомендуется применение фильтрования.[ ...]

Сточная вода содержит взвешенные и плавающие частицы, препятствующие использованию закрытых водомерных устройств. Кроме того, сточная вода обычно пропускается по открытым каналам, а не по напорным трубопроводам. Поэтому наиболее распространенным устройством для измерения расходов сточных вод является лоток Паршаля. Типичный лоток (рис. 4.10) состоит из сужающейся, узкой и расширяющейся секций открытого канала. Для определения расхода воды, протекающей через лоток Паршаля, необходимо измерить уровень воды в канале перед этим устройством. Поплавок (или другое устройство) первичного прибора для измерения глубины воды размещается в успокоительном колодце. Первичный прибор соединен со вторичным самопишущим прибором и регистратором расхода, аналогичным показанному на рис. 4.9. В настоящее время в США лотки Паршаля имеются в свободной продаже. Преимущества лотков, установленных в открытых каналах, заключаются в том, что они обусловливают низкие потери напора и обеспечивают способность к самоочищению.[ ...]

Бытовые сточные воды поступают в усреднитель, а затем в отстойник. После осветления воду направляют в смеситель, где смешивают с производственной сточной водой, поступающей из отстойника. Д лее смесь бытовых и промышленных вод поступает в аэротенк. После отделения активного ила во вторичном отстойнике сточные воды обезвреживают хлором, затем сбрасывают в водоем или направляют для использования в производстве.[ ...]

Очистку сточных вод можно организовывать так, чтобы обеспечить возврат воды и ценных продуктов в производство. Например, для вторичного использования регенерирующих растворов в блоке обычной реагентной очистки в качестве средства доочистки можно использовать метод ионного обмена.[ ...]

Очищенные сточные воды вторично используются для промышленного водоснабжения, для сельскохозяйственых целей, для нужд лесного хозяйства и т. п. Использование их для сельскохозяйственных целей и для нужд лесного хозяйства должно предусматривать еще естественную доочистку и обезвреживание.[ ...]

Для очистки сточных вод, образующихся при полукоксовании и коксовании угля, предложена схема, предусматривающая предварительное подщелачивание воды с последующим выпариванием. Соли жирных кислот, феноляты и другие соединения остаются в. остатке, а конденсат после отгонки аммиака и доочистки активным углем может быть вторично использован на производстве. Остаток после выпаривания направляется на переработку или сожжение.[ ...]

Обычно пробу воды принято отбирать в створе реки в трех точках (у обоих берегов и в фарватере). На небольших водоемах в зависимости от характера водопользования или распределения сточных вод пробу можно отбирать в одной - двух точках. В случае централизованного водоснабжения пробу отбирают в месте водозабора по глубине и ширине реки, а при нецентрализованном водоснабжении - в 5-10 м от берега реки на глубине 0,5 м. При использовании реки для зоны рекреации отбор проб осуществляют на расстоянии 1 км вверх по течению, а на водохранилищах и озерах - 0,1-1 км в обе стороны; на водоемах в черте города - исходя из конкретной обстановки. Придонные пробы на расстоянии 0,3-0,5 м от дна отбирают для оценки вторичного загрязнения воды вредными веществами, накопленными в донном иле. Для большей надежности оценки загрязнения водоемов суперэкотоксикантами отбор проб в первую очередь проводят в наихудших гидрогеологических условиях - в межень и подледный период (при минимальном расходе воды), а также в паводок, когда происходит интенсивный смыв загрязняющих веществ с прилегающей территории. В целом при определении мест и сроков отбора проб воды из водоемов всегда необходимо учитывать конкретную ситуацию и задачи контроля.[ ...]

Для подогрева воды, поступающей на приготовление рассола, используют вторичные тепловые ресурсы - на стадии охлаждения водорода. При охлаждении водорода очищенными стоками в холодильнике смешения сточные воды нагревают до 85-88°С (при использовании поверхностного теплообменника - до 6 -70°С). Конденсат, образующийся при охлаждении водорода, направляют в сточные воды.[ ...]

Производственными сточными водами являются воды, использованные в различных технологических процессах (например, для промывки сырья и готовой продукции, охлаждения тепловых агрегатов и т.п.), а также воды, откачиваемые на поверхность земли при добыче полезных ископаемых. Производственные сточные воды ряда отраслей промышленности загрязнены главным образом отходами производства, в которых могут находиться ядовитые вещества (например, синильная кислота, фенол, соединения мышьяка, анилин, соли меди, свинца, ртути и др.), а также вещества, содержащие радиоактивные1 элементы; некоторые отходы представляют определенную ценность (как вторичное сырье). В зависимости от количества примесей сточные воды подразделяют на загрязненные, подвергаемые перед выпуском в водоем (или перед повторным использованием) предварительной очистке, и условно чистые (слабо загрязненные), выпускаемые в водоем (или вторично используемые в производстве) без обработки.[ ...]

К производственным сточным водам относят воды, использованные в технологическом процессе производства и непригодные для вторичного использования.[ ...]

Эта тонкая пыль при вторичном использовании воды в оборотном цикле, а также перед сбросом в водоем должна быть отделена. Для очистки таких сточных вод могут быть применены отстойники, описание которых приводится в разделе III, § 11. Для выделения отдельных частиц пыли из промывной воды, в соответствии с их удельным весом (тяжелые, с высоким содержанием железа и более легкие, очень мелкие частицы), необходимы более крупные осве-тлительные установки с предварительным и последующим отстаиванием. Для ускорения осаждения более мелких частиц нередко вводятся химические вещества, из которых наиболее эффективным является известь, взятая в количестве 0,1-0,2 г!л

И Очистка природных вод для питьевых целен, кондиционирование воды для технического использования (водоподготовкй) и, наконец, очистка сточных вод перед их выпуском в водные объекты охватывают ежегодно десятки кубических километров воды и представляют собой соответствующие отрасли индустрии переработки вод. Как и другим, этим отраслям сопутствуют отходы производства, которые являются вторичными загрязняющими веществами и в топ или иной мере обесценивают усилия по охране водной среды. Вторичными или сопутствующими загрязняющими веществами служат реагенты, применяемые для удаления и обезвреживания отходов, без которых невозможны индустриальные способы очистки.[ ...]

Интересным является опыт использования сточных вод на Николаевском гидролизно-дрожжевом заводе. Зимой очищенные сточные воды предприятия используют в оборотном водоснабжении завода, а летом часть их после биологической очистки направляют на поля для орошения. Осадки сточных вод из первичных отстойников передают на цементный завод, а активный ил из вторичных отстойников используют в производстве белково-витаминного кормового продукта. Эта технология позволяет использовать отходы и дает экономию свежей воды.[ ...]

На бумажных фабриках очистка сточных вод производится в конце концов не с санитарной целью, а для регенерации и повторного использования волокнистых веществ. Чтобы обеспечить их вторичное использование в чистом, неиспорченном состоянии, очистные сооружения должны быть небольших размеров с незначительной емкостью, быстрым обменом воды и немедленным удалением шлама. В технике очистки обычно применяются большие отстойники, в которых сточные воды находятся длительный период, а удаление шлама производится от случая к случаю. На бумажных фабриках они могут применяться лишь как последняя ступень очистки; образующиеся при этом осадки в большинстве случаев непригодны для использования.[ ...]

Достоинствами метода очистки сточных вод вторичной конденсацией являются: простота аппаратурного оформления, возможность повторного использования очищенной воды и применения полученной смолы в различных отраслях народного хозяйства (в качестве литейного крепителя, при производстве древесно-стружечных плит, минераловатных изделий).[ ...]

Технологические схемы очистки сточной воды с использованием системы аэротенк - вторичный отстойник могут быть различными, но многие их элементы являются обязательными. Выбор конкретной схемы определяется рядом факторов: расходом сточной воды, составом и концентрацией загрязнений, требованиями к качеству очищенной воды и т.п.[ ...]

При производстве каустической воды диафрагменным методом особое внимание уделяется повторному использованию всех минерализованных сточных вод производства. В СССР ГосНИИ "Хлорпроект" разработал схему очистки сточных вод производства каустической соды и хлора, позволяющую прекратить сброс сточных вод за пределы хлорного производства, сократить потребление свежей вода, сырья и энергетических ресурсов. Это достигается осуществлением комплекса мероприятий. Одним из них является организация рационального потребления и многократного использования свежей и оборотной воды, в том числе создание замкнутых оборотных циклов конденсации вторичного пара вакуумных корпусов выпарки шелоков и охлаждение газообразного хлора и водорода.[ ...]

Очень интересным направлением в использовании вторичных ресурсов, способствующим выполнению Продовольственной программы, экономии пресной воды, развитию мелиорации и охране окружающей среды, является использование сточных вод для орошения земельных угодий. Примером такого использования является сахарная промышленность, которая на 1 т свеклы, перерабатываемой в сахар, расходует до 5-8 т воды. До последнего времени эту, содержащую азот и фосфор, сточную воду после биологической очистки сбрасывали в водоемы. Теперь по предложению, разработанному Всесоюзным научно-производственным объединением по сельскохозяйственному использованию сточных вод (ВСНПО) «Прогресс» (пос. Старая Купавна Московской обл.), сточные воды от сахарных заводов после простейшей обработки могут использоваться для выращивания однолетних и многолетних трав, технических, кормовых, зерновых и силосовых культур, а также древесных и кустарниковых пород деревьев на земледельческих полях орошения (ЗПО). При этом происходит повышение урожайности не только из-за орошения, но и вследствие того, что поливочная вода обладает свойством удобрять почву.[ ...]

С. возможно и в популяциях видов с вторичной стратегией поведения, однако он выражен в меньшей степени и сочетается с миниатюризацией (при высокой плотности популяции часть особей выпадает, а оставшиеся имеют меньший размер). САМООЧИЩЕНИЕ ПРИРОДНЫХ ВОД (С.п.в.) - вариант биотической трансформации среды, процесс очищения воды от загрязняющих веществ путем их разложения и осаждения. С.п.в. происходит как в анаэробной среде (гниение), так и в аэробной. В последнем случае С.п.в. происходит тем более активно, чем выше содержание в воде кислорода. В С.п.в. кроме бактерий принимают участие также грибы, водоросли, животные. В проточной воде С.п.в. происходит активней, чем в стоячей. При поступлении в водоемы большого количества сточных вод (это имеет место в крупных городах РФ) способность к С.п.в. водоемов оказывается недостаточной. Необходимы специальные очистные сооружения и уменьшение сбросов за счет использования малоотходных технологий. САНИТАРНО-ЗАЩИТНАЯ ЗОНА -территория, засаженная лесом и отделяющая предприятия, загрязняющие атмосферу, от жилой части населенного пункта.[ ...]

Ш С позиций концепции о первичных и вторичных загрязняющих веществах водной среды можно рассмотреть и процессы повторного или оборотного использования воды. Считается, что использование замкнутых систем водопотреблепия гарантирует водоемы от загрязнения благодаря прекращению сбросов в них сточных вод. Напомним, что с экологических позиций основным и решающим фактором является сокращение загрязнения водных объектов. Повторное и оборотное использование воды никоим образом не может уменьшить массу первичных загрязняющих веществ, поскольку их формирование не зависит от способа протекания воды - прямотоком или в рецикле. Экологический эффект этих способов водопользования обусловлен главным образом уменьшением вторичного загрязнения, поскольку процессы очистки воды совершаются значительно реже, а сама очистка носит упрощенный характер по двум причинам: во-первых, в оборотных системах к воде предъявляются существенно менее строгие (технические) требования; во-вторых, очистка концентрированных растворов вызывает меньше экологических издержек, отнесенных, разумеется, к массе загрязняющих веществ, а не к объему очищаемой воды. Кроме того, загрязняющие вещества в оборотных системах какое-то время циркулируют вне водных объектов и сбрасываются с так называемыми продувочными водами.[ ...]

Основным источником фосфора в производственных сточных водах являются синтетические поверхностно-активные вешества. Среди различных методов очистки сточных вод от соединений фосфора наиболее эффективной является биологическая очистка в аэротенках. Остаточное количество фосфора после обработки в аэротенках и вторичных отстойниках может быть удалено обработкой сточных вод химическими реагентами - солями аммония, железа или кальция. При использовании сернокислого алюминия для химико-биологического извлечения фосфора необходимая доза реагента должна отвечать соотношению А1:? = 1,5:1 при величине pH в пределах 5,5-6,6. При этом содержание фосфора снижается до 0,3-0,7 мг/л. Благодаря действию:--засиов в качестве коагулянта достигается весьма высокая эффективность глубокой очистки, и обработка может быть проведена перед вторичным отстойником после биоочистки.[ ...]

Применение кислорода вместо воздуха для аэрации сточных вод имеет ряд преимуществ: 1) эффективность использования кислорода повышается с 8-9 до 90-95%; 2) окислительная мощность по сравнению с аэротенками возрастает в 5-6 раз; 3) для обеспечения такой же концентрации кислорода в сточной воде требуется меньшая скорость перемешивания. В этом случае улучшаются седиментационные характеристики активного ила, он состоит из крупных и плотных хлопьев, которые легко осаждаются и фильтруются, что позволяет повысить концентрацию его до 10 г/л без увеличения габаритных размеров вторичных отстойников; 4) улучшается бактериальный состав активного ила. При большой концентрации 02 не развиваются ниточные бактерии; 5) в очищенной воде остается больше растворимого кислорода, что способствует дальнейшей ее доочистке; 6) не возникает проблемы борьбы с запахом, так как процесс проводится в герметически закрытых агрегатах; 7) капельные затраты ниже.[ ...]

Существующая в настоящее время станция восстановления воды (рис. 14.4) с расчетной производительностью 28 ООО м3/сут состоит из сооружений традиционной биологической очистки и оборудования для третичной физико-химической очистки. Первичная и вторичная очистка проводится с использованием активного ила, причем избыточный активный ил обезвоживается и сжигается. Стоки освобождаются от фосфора и азота посредством обработки известью и воздушной отдувки аммиака. Для максимального осаждения фосфатов необходима дозировка извести 400 мг/ л (в пересчете на СаО). Сточная вода с получаемым высоким значением pH перекачивается через противоточные градирни для удаления азота. Затем перед фильтрованием через напорные фильтры со смешанной загрузкой проводится рекарбонизация воды для снижения pH до 7,5. Адсорберы из активного угля поглощают устойчивые растворимые органические вещества, не удаленные при коагуляции известью, а на последней стадии очистки производится окончательное хлорирование. Известковый осадок рекальцинируется для повторного использования в технологическом процессе.[ ...]

Экономичность установок обезвреживания минерализованных вод существенно повышается при комбинировании их с теплоэнергетическими агрегатами, вырабатывающими электроэнергию, утилизации тепла вторичных энергоресурсов для целей обезвреживания сточных вод и использования полученных сухих продуктов и концентратов в промышленности.[ ...]

Предлагаемая книга посвящена решению проблемы утилизации крупнотоннажных отходов - осадков сточных вод, количество которых в нашей стране составляет более 2 млрд. т в год при влажности 95%. Следует признать, что этой важной проблеме до последнего времени не уделялось должного внимания. В результате миллиарды рублей, затраченные на охрану водоемов от загрязнений путем очистки сточных вод, не дают должной эффективности, так как сами очистные станции без системы утилизации осадков являются источниками вторичных загрязнений биосферы. Только при утилизации осадков и использовании очищенных сточных вод возможно создание безотходных и во многих случаях самоокупаемых очистных комплексов, которые обеспечивали бы радикальное решение проблемы охраны природной среды.[ ...]

Всесоюзным научно-исследовательским и проектным институтом по очистке технологических газов, сточных вод и использованию вторичных энергоресурсов (ВНИПИЧЕРМЕТЭНЕРГООЧИСТКА) разработан пылеулавливающий аппарат «Вихрь-600» и рекомендован для широкого внедрения в огнеупорном, агломерационном производствах, а также в других видах промышленности.[ ...]

Очистку проводили при оптимальных токовых и гидродинамических режимных параметрах, а очищенные воды после отстаивания в течение 2 ч использовали для получения вторично загрязненных сточных вод, и так до тех пор, пока приготовленные таким образом буровые сточные воды не очищались от основных загрязнителей. Состав и свойства исходной, очищенных и последовательно-повторно использованных БСВ приведены в табл. 44.[ ...]

Важнейшим свойством ила является его способность образовывать хлопья, которые можно отделить от воды путем седиментации. Ил отделяют от воды во вторичных отстойниках, после чего он возвращается вновь в аэротенк, а очищенная вода направляется на последующую обработку. Избыток ила, т. е. тот его прирост, который образуется в процессе использования органических веществ сточной воды, удаляется из сооружений. Имеется несколько теорий хлопьеобразования, из которых наиболее удачной считается теория Маккини. По этой теории хлопьеобразование происходит в той стадии метаболизма, когда соотношение содержания питательных веществ к бактериальной массе становится низким. Низкое соотношение обусловливает и низкий энергетический уровень системы активного ила, что, в свою очередь, приводит к недостаточному запасу энергии движения. Энергия движения противодействует силам притяжения, а если она мала, то противодействие тоже мало, и бактерии взаимно притягиваются. Считается, что важными факторами флокуляции являются электрический заряд на поверхности клетки, образование бактерией капсулы и выделение слизи на поверхности клетки. Химический анализ слизи и капсулы (оболочки клетки) показал, что они в значительной степени состоят из ацетильных групп и аминогрупп.[ ...]

На некоторых предприятиях химического волокна применяется двухступенчатая схема химической очистки сточных вод с использованием горизонтальных отстойников большого объема. Такой метод при точном дозировании реагентов и наличии биохимической доочистки обеспечивает весьма высокое качество очистки, о чем свидетельствует наличие обычной прудовой фауны уже в буферных прудах. Очистная станция большой производительности (20 тыс. м3/сут) занимает территорию в несколько десятков гектаров. Реагентный узел, насосная станция и щит управления располагаются обычно между первичными и вторичными отстойниками. Газы и железо удаляются в первичных отстойниках, поэтому на их входе должна поддерживаться определенная величина pH. Следовательно, реагент должен транспортироваться на расстояние 300 - 400 м, а это создает недопустимое запаздывание в САР. В таких случаях непрерывные регуляторы не могут обеспечить стабильное значение параметра регулирования.[ ...]

Высокая реакционная способность озона привлекает внимание специалистов, работающих в области очистки сточных вод. В настоящее время целесообразность использования озона в технологии очистки воды уже не вызывает сомнений. В ряде стран в настоящее время действуют промышленные установки озонирования сточных вод. Так, на одном из заводов США (г.Канзас) ежесуточно для вторичной очистки воды от цианидов, фенолов, сульфидов и сульфитов используют озон . В Японии применяется озонирование на установках производительностью 100 м8/ч. Первая производственная установка для обезвреживания бытовых сточных вод озоном в Великобритании была пущена в начале 60-х годов. Во Франции действуют установки по очистке сточных вод озоном на заводах фирмы "Мишлен" в Клерманфер-ране и Сен-Дульмаре. В Канаде озон используется для доочистки производственных сточных вод, содержащих фенолы.[ ...]

Эффективность задержания твердой фазы осадков и влажность кека зависят от характера обезвоживаемого осадка (при обработке городских сточных вод более половины твердой фазы выносится с фугатом). Низкое качество фугата и необходимость его дальнейшей обработки являются основным недостатком метода центрифугирования. Наибольшее содержание взвешенных веществ остается в фугате при центрифугировании активного ила. Академией коммунального хозяйства предложена схема обработки активного ила, по которой ил из вторичных отстойников подвергается центрифугированию, а образующийся фугат направляется в аэротенки вместо циркуляционного активного ила или в смеси с ним. Использование фугата в качестве возвратного активного ила не ухудшает качества очистки сточных вод по сравнению с обычным вариантом и позволяет исключить из схемы уплотнение активного ила. Эта схема заложена в проекты очистных станций ряда городов Московской области.[ ...]

Система лицензирования предусматривает возможность как регламентации природопользования, так и осуществления экологической деятельности. Как было уже отмечено, под природопользованием понимается извлечение, добыча и использование различных природных ресурсов, использование природных ландшафтов, природных объектов и участков природы в основном для коллективных форм хозяйствования, а также организованный выброс в атмосферу и сброс вместе со сточными водами загрязняющих природу веществ и размещение бытовых и промышленных отходов. Под экологической деятельностью следует понимать работы по переработке различных отходов, использованию вторичных ресурсов, организации различного рода экологических услуг.[ ...]

Технические мероприятия по охране окружающей среды, которые проводились ранее, обычно планировались с целью ослабить влияние на природу уже разработанного технологического процесса. Выделение токсичных компонентов из отходящих газов и сточных вод осуществлялось в основном для перевода этих компонентов в безвредную форму и редко сочеталось с их повторным использованием. Во многих случаях пытались уменьшить концентрацию токсичных отходов при выводе их в биосферу. Меры по сокращению отходов и отходящего тепла при производстве продукции, а также по вторичному использованию этих отходов реализовались преимущественно в целях экономии материалов и энергии и не рассматривались как меры по охране оружающей среды. Постоянное увеличение использования естественных ресурсов, усиленное загрязнение окружающей среды требуют реализации стратегии безотходной технологии. Основы этой технологии заключаются в том, что неиспользованные отходы производства одновременно являются не полностью использованными природными ресурсами и источником загрязнения окружающей среды. Снижение количества используемых отходов по отношению к количеству изготовляемой продукции позволит произвести больше изделий из того же количества сырья и явится вместе с тем действенной мерой охраны окружающей среды.[ ...]

Такие системы очень привлекательны, но опыт их применения в крупных масштабах, включая транспорт, переработку (биогаз или жидкое компостирование), а также в сельском хозяйстве весьма ограничен. Одна о существует несколько небольших систем с локальным компостированием сточных вод из туалета, например, школа в Квиксунде (Швеци и пригородный поселок Аас (Норвегия), Для внедрения локальных систем по обработке и вторичному использованию сточных вод из туалета важно сотрудничество с соседними домашними хозяйствами и фермерами. Отдельному домашнему хозяйству трудно организовать и финансировать систему по переработке таких сточных вод. Если владельцы хозяйств не могут использовать конечный продукт переработки, то ключевую роль в решении этого вопроса играют местные власти и фермерские ассоциации.[ ...]

Апробация работы. Результаты работы обсуждались на II и III Республиканском конкурсе научных работ студентов вузов Республики Башкортостан “Безопасность жизнедеятельности” (Уфа, 1998, 2000); Всероссийской научно-технической конференции “Новые материалы и технологии - 98” (Москва, 1998); Республиканской научно-практической конференции “Экология и здоровье женщин и детей в республике Башкортостан” (Уфа, 1998); Международной научно-технической конференции “Наука-образование-производство в решении экологических проблем” (Уфа, 1999); XXXVII Международной научной студенческой конференции “Студент и научно-технический прогресс” (Новосибирск, 1999); Всероссийской научно-практической конференции "Экология, труд, здоровье. Взгляд в XXI век" (Уфа, 1999); Всероссийской научно-технической конференции "Прогрессивная технология и вопросы экологии в гальванотехнике и производстве печатных плат" (Пенза, 1999, 2000); Международной научно-практической конференции "Вторичные ресурсы: социально-экономические, экологические и технологические аспекты" (Пенза, 1999); Международной научно-практической конференции "Почва, отходы производства и потребления: проблемы охраны и контроля" (Пенза, 1999); Международной научно-технической конференции "Перспективы развития лесного и строительного комплексов, подготовки инженерных и научных кадров на пороге XXI века" (Брянск, 2000); Международно-практической конференции "Хозяйственно-питьевая и сточные воды: проблемы очистки и использования" (Пенза, 2000); межрегиональном постоянно действующем научно-техническом семинаре "Экологическая безопасность регионов России" (Пенза, 2000); специализированной конференции и семинаре "Промышленная экология. Международные стандарты качества 1БО серии 9001 и 14000" (Уфа, 2002); Всероссийской научно-практической конференции "Защитные покрытия в приборостроении и машиностроении" (Пенза, 2002).