Повторно используемая вода представляет собой отработанную воду, которая прошла очистку и поступила в производство. В зависимости от степени загрязнения и нагрева воды, а также от требований к качеству используемой технической воды повторное применение ее может быть представлено тремя вариантами (рис. 19) по сравнению со смешанной системой водоснабжения, включающей прямоточное и оборотное использование воды (рис. 20). Если в производственном цикле вода только нагревается, то отработанную воду охлаждают (в пруду, брызгальном бассейне или на градирне) и вновь подают в производство (рис. 19, а). Если в процессе производства вода не только нагревается, но и загрязняется, то ее можно очищать и использовать горячей (рис. 19, б) или наряду с очисткой охлаждать и направлять в производство взамен свежей воды (рис. 19, в). Примером может служить конденсат выпарной станции, который после очистки можно применять для производственных целей, а также вода, осветленная путем удаления взвешенных веществ.[ ...]
Повторное использование воды следует особенно рекомендовать при проектировании новых и реконструкции существующих нефтеперерабатывающих заводов.[ ...]
В использовании и охране земель - это новая техника и способы воспроизводства плодородия почв, защиты их от эрозии, опустынивания, загрязнения; в области использования и охраны водных объектов - принципиально новые водосберегающие технологии, методы очистки и обеззараживания вод (повторное водоснабжение, замкнутый водный цикл), в охране атмосферного воздуха - новые технологии и оборудование для очистки вредных промышленных отходов, газов, пыли, сажи, токсичных веществ, внедрение новых видов топлива; в использовании и охране лесов и иной растительности, животного мира - новые технологии и средства по сохранению их генетического фонда и многообразия, рыбных запасов, заповедного дела (в частности, биологические методы и средства вместо химических).[ ...]
Расход воды можно сократить за счёт повторно-последовательного использования воды как на отдельных технологических установках, так и на сложных установках и производствах (рис. 2.1-2.6).[ ...]
Предел повторного использования воды в разных отраслях с учетом существующего технического уровня оценивается равным 92- 98%. Для отдельных производств этот показатель достигает 100%, т.е. вода используется многократно без каких-либо выбросов загрязненных стоков в водоемы, а восполнение свежей водой связано с естественной убылью (испарение, химическое превращение и др.).[ ...]
Система повторного использования воды внутри промышленного комплекса является высокоэффективным направлением в сокращении водопотребления и сброса сточных вод. Такой типичной системой является бессточная система водоснабжения Первомайского промышленного комплекса. Основное предприятие этого комплекса - химический комбинат, имеющий в своем составе многотоннажное производство хлора и каустической соды, пластических масс, химических средств защиты растений, ряда продуктов органического синтеза.[ ...]
В сточных водах промышленных предприятий могут содержаться вещества (нефть, жиры, химические продукты, древесное волокно, хром и др.), которые представляют большую техническую ценность, и их необходимо выделять и возвращать для использования на этих же (или других) предприятиях. Извлечение химических веществ и повторное использование воды с успехом применяется в металлургической, пищевой и особенно химической промышленности.[ ...]
Внедрение повторного использования воды требует лишь незначительных работ по изменению обвязки трубопроводов на ваннах промывки, но позволяет снизить расход воды по отдельным линиям покрытия в 2-4 раза в зависимости от количества и типа объединенных ванн промывки.[ ...]
Состав сточных вод, их количество и условия сброса в водоемы чрезвычайно многообразны; разнообразны также и методы очистки этих вод. Необходимо отметить весьма важное значение таких мероприятий, как изменение технологии производства с целью уменьшения количества сточных вод или улучшения их состава, введение водооборота и повторного использования воды, а также ликвидация неоправданных потерь воды и реагентов. Эти мероприятия должны осуществляться, где только возможно, в первую очередь.[ ...]
В первом случае вода является только теплоносителем и в процессе использования лишь нагревается. Поэтому перед повторным применением ее предварительно охлаждают в пруду, брызгальном бассейне, градирне и т.д. (рис. 4.3,а). В случае непосредственного использования воды в технологическом процессе (реакционная среда, растворитель и др.) сточные воды перед повторным применением обрабатывают на очистных сооружениях (рис. 4.3,6). При комбинированном использовании их перед повторным употреблением очищают и охлаждают.[ ...]
Контроль качества воды исключительно важен при косвенном повторном использовании воды, а также при рассмотрении возможности ее прямого повторного использования. На основе долгосрочного (рассчитанного на 50 лет) регионального планирования и обширных исследований должна быть разработана объединенная система водоснабжения и канализации. Цель планирования заключается в следующем: создание системы контроля над качеством воды; определение происхождения всех стоков; оценка эксплуатационных свойств и возможностей всех водопроводных и канализационных очистных сооружений; проведение специальных исследований для решения некоторых специфических для данного района проблем; проверка соблюдения современных стандартов на качество воды. Последнее является основополагающим для контроля над качеством воды. На рис. 14.1 показана взаимосвязь между различными стандартами и процессами потребления и обработки природной воды и сточных вод. Стандарты для поверхностных водных источников устанавливают качество, приемлемое для того или иного применения воды, например для коммунального водоснабжения. Стандарты на качество сбрасываемых в водоемы обработанных сточных вод устанавливают качественные показатели стоков с промышленных предприятий и городов с тем, чтобы они обеспечивали критерии качества воды поверхностных источников. Промышленные предприятия, расположенные в городах, обязаны соблюдать правила пользования городской канализационной сетью. Для системы общественного водоснабжения установлены стандарты па питьевую воду.[ ...]
Особо стоит выделить повторное использование вод, но это связано с их глубокой очисткой. В США более 100 млн. жителей потребляют воду, которая уже однократно прошла канализацию.[ ...]
Промышленные сточные воды разделяют на загрязнённые, непосредственно контактировавшие с химическими веществами, и на условно чистые, применяемые, в основном, для целей охлаждения или нагревания в теплообменной аппаратуре. Основной путь уменьшения сброса в водоёмы загрязнённых и условно чистых вод - повторное их использование, то есть организация оборотного водообеспечения.[ ...]
С целью рационального использования воды и предотвращения загрязнения водоемов рекомендуется: 1) регенерацию катионитовых фильтров производить оптимальнон-дозой соли, т. е. на 1 эквивалент снятой жесткости воды расходовать 1 эквивалент поваренной соли; 2) производить очистку сточных вод от регенерации катионитовых фильтров и повторно использовать их в замкнутом цикле (рис. 89).[ ...]
Схему водоснабжения с повторным использованием воды применяют на предприятиях, где вода после прохождения в цехах совсем не загрязняется или незначительно загрязняется. Такую воду можно использовать в данном цехе после некоторой ее очистки или в других цехах, где предъявляются иные требования к чистоте воды.[ ...]
Сокращение потребления воды и уменьшение загрязнения водоемов возможно при создании технологических систем, обеспечивающих многократное использование воды без сброса загрязненных сточных вод в водоемы (добавление исходной воды вызвано только технологической необходимостью и естественными потерями). Организация производства с минимальными отходами предполагает разработку новых технологических процессов с сокращенными потреблением исходной воды и образованием сточных вод либо с исключением воды из технологических операций; локальную обработку сточных вод с утилизацией ценных компонентов н подготовкой воды для повторного использования; создание системы оборотного водоснабжения, включающей использование паводковых вод и атмосферных осадков, отводимых с территории предприятия.[ ...]
Практика сброса сточных вод в реки основывалась на предположении, что разбавление и самоочищение движущейся воды достаточно эффективны для обеспечения безопасности здоровья людей и сохранения удовлетворительных условий для размножения рыб. Очистные сооружения возводили с целью удаления подверженных биораспаду органических веществ для поддержания определенного минимального уровня растворенного кислорода в природных водоемах. Позднее было введено хлорирование очищенных сточных вод во избежание заражения природных водных источников патогенными микроорганизмами. По мере того как возможность использования самоочищающих свойств водных источников постепенно исчерпывалась, а потребление воды увеличивалось, возникла необходимость в расширении косвенного повторного использования воды, а это потребовало повышения качества очистки сточных вод. В некоторых случаях оказалось необходимым в дополнение к традиционной биологической очистке ввести доочистку сточных вод, например, с целью удаления фосфатов, стимулирующих рост водорослей. Питательные соли, пена, окрашенные вещества и другие устойчивые загрязнения могут быть удалены только специальными методами очистки.[ ...]
После отстаивания в сточных водах коксохимических заводов, газогенераторных станций, а также в сточных водах других цехов, например термических, остается взвесь (главным образом смола) в количестве до 300 мг/л, которая мешает повторному использованию воды, а также ее дальнейшей очистке и должна быть выделена из воды.[ ...]
После мойки машин и механизмов вода содержит 800 - 3000 г/м3 взвешенных частиц грязи и 50 - 900 г/м3 нефтепродуктов. При использовании этилированного бензина в воду может попадать ядовитый тетраэтилсвинец, содержание которого в сточных водах недопустимо. По санитарным нормам в сточной воде допускается содержание не более 0,25 - 0,75 г/м3 взвешенных веществ и 0,05 - 0,30 г/м3 нефтепродуктов, при повторном использовании воды для мойки автомобилей ее очистка должна быть еще более глубокой.[ ...]
По СНиП в предварительных расчетах воды на собственные нужды станции при повторном использовании воды после промывки фильтров коэффициент а принимают равным 3% количества воды, подаваемой на сооружения.[ ...]
Как показали исследования , расход воды на отмывку нефти от солей и количество образуемых сточных вод на установках ЭЛОУ можно сократить в 2-3 раза при рециркуляции части соленой воды по ступеням. Опыт эксплуатации ЭЛОУ с применением повторного использования воды показывает, что присутствие некоторого количества солей в промывной воде, поступающей на данную ступень, практически не влияет на эффективность работы установки. Это объясняется тем, что градиент «солености» между подаваемой промывной водой и водой, содержащейся в нефти, достаточно велик. На рис. 26 приведена зависимость остаточного содержания солей в нефти от количества промывной воды и ее «солености».[ ...]
Наиболее опасны для водоемов сточные воды предприятий химической и нефтехимической промышленности, несмотря на то, что объем их по сравнению с объемом сточных вод предприятий других видов промышленности невелик. Сточные воды предприятий химической и нефтехимической промышленности характеризуются сложным я переменным составом, высокой ток-снчностью, преимущественным содержанием растворенных, а не взвешенных, загрязнений, поэтому биологические методы не всегда обеспечивают очистку, достаточную для повторного использования воды на предприятиях.[ ...]
В химической промышленности даже при повторном использовании воды расход свежей воды велик и составляет в среднем на 1 т продукции 50-130 м3, а в целлюлозно-бумажной промышленности - 150-500 м3. Поэтому одной из главных задач химической технологии является дальнейшее снижение водоем-кости производств путем внедрения систем оборотного и последующего использования воды, переход на водосберегающие (бессточные) технологии.[ ...]
В рисовых оросительных системах загрязнение воды и почвы обусловлено использованием для химической прополки риса пропанида и ялана. Быст-роразлагающиеся гербициды 2,4-Д и 2М-4Х в этом отношении не опасны. Метаболит пропанида - 3,4-дихлоранилнн - более персистентный загрязнитель по сравнению с исходным веществом. Для ускорения разложения пропанида и его метаболитов НИИ агрохимии и почвоведения АН СССР и ВНИИ риса рекомендуют в течение нескольких дней после внесения гербицида влажность поверхностного слоя почвы поддерживать на уровне, близком к максимальному насыщению, избегать подсушивания почвы или быстрого напуска воды. Необходимо уменьшить или полностью прекратить сброс поливной воды после обработки гербицидами в течение одной-двух недель; выдерживать сбросную воду в специальных коллекторах, водоемах и на пути ее передвижения создать сеть водосливных плотин и перепадов. Повторное использование воды возможно только под контролем.[ ...]
По проекту Горьковского филиала института Гипронефтеза-воды на технологические нужды завода при полном его развитии (практически на тот объем, который имеется в настоящее время) должно расходоваться 41 тыс. м3!ч оборотной воды и 600 м31ч свежей речной воды, что составляет около 1,5% циркулирующей воды в системах. Кроме того, 2200 мъ/ч, или 5,5% свежей речной воды предусматривалось на восполнение потерь и продувку систем оборотного водоснабжения. Эти расходы не учитывали возврата очищенных производственных сточных вод в систему оборотного водоснабжения. За счет усовершенствований, произведенных в I системе оборотного водоснабжения, которые заключались в применении подпитки системы очищенными производственными стоками (1000 м3/ч), повторного использования воды на ЭЛОУ, АВТ и других технологических установках и в подаче вместо свежей воды (600 м3/ч) воды из II оборотной системы, потребление свежей воды значительно сократилось. Указанные выше мероприятия позволили довести водооборот в 1968 г. до 97,5% и снизить количество циркулирующей воды в оборотных системах до 27-30 тыс. м3/ч.[ ...]
Степень очистки от солей тяжелых металлов 95-99,9 проц. Степень повторного использования воды не менее 95 проц.[ ...]
Важным мероприятием, сокращающим количество сбрасываемых сточных вод, является многократное использование последних в пределах одной и той же установки. Примером этому может служить уже упомянутое ранее повторное использование воды II ступени установки ЭЛОУ в I ступени, осуществленное на Ново-Горьковском НПЗ.[ ...]
Водоснабжение промышленного предприятия может быть прямоточным, с повторным использованием воды и оборотным. Самая простая схема водоснабжения-прямоточная. Насосная станция забирает воду из водозабора и подает ее по водопроводной сети в различные цехи предприятия. Отработанная вода поступает в водоем. В систему прямоточного водоснабжения могут быть включены очистные сооружения для очистки воды на входе в предприятие и на выходе из него.[ ...]
В процессе гидролизного производства потребляете? большое количество воды, которая затем в виде сточных вод сбрасывается в водоемы. Гидролизный завод средней мощности, работающий на древесных отходах, сбрасывает в сутки 6-7 тыс. м3 сточных вод с общим количеством органических веществ цо БПК5 18 т. В дальнейшем при реконструкции существующих и строительстве новых гидролизных заводов мощность их будет увеличиваться в 5-10 раз (В. С. Минина,- 1969). Надо полагать, что и количество сточных вод на таких заводах будет в 5-10 раз большим, чем в настоящее время. В то же время повторное использование воды на заводах слишком невелико (10%), поэтому уже сейчас нужно в более широких масштабах применять во-дооборот на гидролизных заводах.[ ...]
Кроме того, озонирование не приводит к увеличению солевого состава очищенной воды, не загрязняет воду продуктами реакции и другими примесями. Это важно при повторном использовании воды для технологических нужд.[ ...]
Известно, например, что железнодорожный транспорт является крупным потребителем воды. Она участвует в таких производственных процессах, как обмывка и промывка подвижного состава, охлаждение компрессоров и другого оборудования и т. д. Объем оборотного и повторного использования воды на предприятиях железнодорожного транспорта составляет около 30%. Остальное сбрасывается в поверхностные водные объекты - моря, реки, озера и ручьи.[ ...]
Среди населения наблюдаются также заболевания вирусного происхождения в результате использования вод, загрязненных бытовыми сточными водами-. Накоплению кишечных вирусов в воде способствуют случаи повторного использования воды, что, возможно, является причиной возрастания водных вирусных заболеваний. Особое внимание уделяется вирусу инфекционного гепатита; возможность иммунизации против него пока отсутствует. Считают, что патогенное значение могут иметь даже единичные вирусы. Обзорные данные о вирусах, передающихся через воду, представлены, в частности F. Taylor (1974). Факторы загрязнения воды действуют на человека не только при питьевом, но и рекреационном использовании водоемов, при котором неблагоприятное действие могут оказывать те же виды загрязнений - химические, физические и биологические.[ ...]
Прежде чем решать вопросы очистки, необходимо рассмотреть возможности максимального использования сырья и реагентов в технологическом процессе, утилизации и переработки побочных продуктов, повторного и оборотного использования воды в производственных циклах. Осуществление этих мероприятий позволяет в ряде случаев значительно уменьшить загрязненность сточных вод.[ ...]
Современная гальванотехника основана исключительно на применении деминерализованной воды для приготовления основных растворов и для промывки изделий, подвергаемых гальванической обработке. По этой причине в применяемых системах повторного использования воды имеются устройства, позволяющие достичь такой степени чистоты воды и представляющие собой батареи ионообменников с загрузкой их катионитами и анионитами.[ ...]
Денвер (штат Колорадо) . Источником водоснабжения г. Денвера является р. Южный Платт. Кроме того, вода поступает в Денвер по двум водоводам, проложенным в горной местности. В один из них (туннель Моффат) вода забирается в верховьях оз. Этот туннель протяженностью 9,7 км был построен в 1937 г. С 1964 г. в Денвер стала поступать вода, собираемая в водохранилище Диллон с водосборного бассейна р. Блю. Из водохранилища вода подается в город по туннелю протяженностью 37 км. Потенциальные ресурсы водоснабжения включают в себя воду, потребляемую в настоящее время в сельском хозяйстве (в будущем она будет использоваться для бытовых и промышленных нужд), воду с западных склонов гор, а также очищенную сточную воду, которая будет использоваться повторно. Проведенные исследования показывают, что дополнительные объемы воды, поступающие по двум указанным выше туннелям, будут удовлетворять потребности Денвера в воде до 2010 г. Предсказывается, что в последующие 40 лет потребность в воде возрастет, в связи с чем проявляется значительный интерес к проблеме повторного использования воды. Поэтому была разработана рассчитанная на десятилетний срок программа исследований, включающая составление обзора по различным способам и процессам регенерации воды, определение областей применения восстановленной воды, изучение требований, предъявляемых к качеству восстановленной воды в различных областях ее потребления, изучение тех изменений, которые должны быть внесены в распределительную систему, выявление общественного мнения и анализ правовых и юридических аспектов проблемы. Сначала будет изучаться вопрос о повторном использовании воды для охлаждения энергетических установок и других технических целей, а также для полива парков, спортивных площадок и т. п. При определении областей применения восстановленной воды должны быть выявлены потенциальные потребители и их расположение в пределах обслуживаемой зоны. Эта информация очень полезна при размещении сооружений для восстановления воды и прокладке распределительных трубопроводов. Знание требований, которым должно удовлетворять качество восстановленной воды в различных областях ее использования, необходимо для определения степени очистки, которой должна подвергаться сточная вода. Мнение общественности в отношении потребления восстановленной сточной воды связано с предполагаемыми областями ее использования. Планируется проведение опросов через каждые 3-4 года для определения степени ознакомления общественности с данной проблемой, а также выявления отношения широкой публики к повторному использованию сточной воды для бытовых целей. Такая оценка общественного мнения может оказаться полезной при составлении информационной и разъяснительной программы по повторному использованию сточной воды.[ ...]
Метод самоочищения в биологических прудах, как сооружениях доочистки биологически очищенных сточных вод, по существу неравнозначен химическим или физико-химическим методам очистки сточных вод. Сложный комплекс биологических процессов самоочищения обеспечивает качественное изменение состава сточных вод, придавая им свойства «живой» природной воды. При последующем повторном использовании воды в случае необходимости строгого соблюдения требований к ней по содержанию взвешенных веществ и ВПК после прудов следует предусматривать соответствующие фильтровальные сооружения. При использовании доочи-щенной сточной воды в системах технического водоснабжения с целью предотвращения биологических обрастаний прибегают к хлорированию. При этом жидкий хлор следует вводить за биологическими прудами.[ ...]
Одним из основных условий на начальном внедрении малоотходной и безотходной технологии является наличие систем повторного и оборотного использования воды. Совершенствование основного технологического процесса, методов очистки сточных вод и стабилизации очищенных, использование образующихся осадков позволят создавать в дальнейшем системы замкнутого (бессточного) водоснабжения. При создании оборотных и замкнутых систем водоснабжения необходимо рассматривать основной технологический процесс и очистку сточных зод как единое целое.[ ...]
В этом разделе приводятся данные о достигнутом за год, по сравнению с предыдущим годом, снижении объема сброшенных загрязненных вод с указанием, за счет каких факторов это достигнуто (ввода очистного сооружения, внедрения новой техники, при которой сокращается потребление воды, более рационального использования воды путем применения повторного использования). Если снижение не достигнуто, а произошло увеличение объема сброса, то данные приводят со знаком минус (-) и в пояснении к отчету приводят объяснение причин.[ ...]
При помощи ионообменных смол извлекаются никель, хром, серебро, золото (метод Баера). Главной особенностью схем с ионообменной технологией является повторное извлечение компонентов и использование воды в цикле. Минпри-бор СССР выпускает ионитные установки типа ПП-379 для регенерации меди. Производительность установки 300 л/ч. Используется катионит КУ-2 и анионит АМ-7.[ ...]
С экономической точки зрения недостатком дождевального орошения является потребность в больших земельных участках. Например, для города с населением 100 000 чел. требуется участок площадью 520 га. Кроме того, необходимо иметь накопительные бассейны для хранения воды в течение зимних месяцев, когда климатические условия не допускают проведения дождевания. Этот способ имеет следующие преимущества: он позволяет производить рециркуляцию сточной воды для повторного использования; отведение воды в землю может быть дешевле, чем другие способы третичной очистки; пастбища, предназначенные для орошения сточной водой, способствуют сохранению открытых пространств и созданию зеленых поясов вокруг городов; расширяется возможность использования орошаемых пастбищ; применение сточных вод для орошения может конкурировать с использованием воды из скважин глубокого заложения и, следовательно, давать значительную экономию средств.[ ...]
Для донных отложений оросительных систем характерно также высокое содержание ХОП, что связано как с выносом последних с: поверхностными стоками, так и с их депонированием в донных отложениях. Следствием этого является переход пестицидов из донных отложений в воду, достигающий по некоторым оценкам 2-18% (441. Высокие уровни концентраций ХОП обнаруживаются в тех водных объектах, которые в большей степени подвергаются загрязнению за счет повторного использования воды на орошение. Заметим, что в общем балансе ХОП доля метаболитов значительно выше доли самих пестицидов.[ ...]
Одним из важнейших вопросов защиты окружающей среды является охрана водного бассейна от загрязнения. В утвержденных XXVI съездом КПСС «Основных направлениях экономического и социального развития СССР иа 1981-1985 годы и на период до 1990 года» поставлены задачи: «Увеличить мощности систем оборотного и повторного использования вод, разрабатывать и внедрять на предприятиях бессточные системы водоиспользования» . К важным мероприятиям по охране источников питьевой воды относятся доочистка промышленных и городских сточных вод и дальнейшее их использование для промышленного водоснабжения предприятий. Повторное использование очищеииых сточных вод для технического водоснабжения позволит в ряде районов нашей страны полностью ликвидировать существующий дефицит ресурсов пресной воды.[ ...]
Под упорядочением технологических процессов с рассматриваемой точки зрения понимают проведение комплекса мероприятий с целью уменьшения количества сбросов на промышленном предприятии до норм, предусмотренных проектными разработками. Эти мероприятия могут включать конструкторские, монтажные, эксплуатационные и другие виды работ. Под упорядочением характера использования воды в современных технологических процессах понимают преимущественное (а в пределе полное) использование воды в оборотных системах и повторное ее использование. Причем под оборотом понимают повторное использование воды в одном и том же технологическом процессе (например, охлаждающая вода), а под повтором - применение воды, использованной в одном технологическом процессе для другого процесса.
ПЕРЕРАБОТКА И УТИЛИЗАЦИЯ БЫТОВЫХ СТОКОВ
Бытовые стоки в городах - одна из главных экологических и экономических проблем. В экодоме применяется автономная система переработки и утилизации стоков, использующая биоинтенсивные методы переработки органики, содержащейся в бытовых стоках.
Система переработки стоков может основываться на переработке смешанных стоков или раздельной переработке из разных источников. Стоки, содержащие органику: кухонные, серые (ванная, стирка), черные (туалет) могут предварительно раздельно перерабатываться внутри дома и/или поступать в единую систему сбора и переработки на участке с последующим дренированием жидкой части. Накапливающаяся твердая часть в виде биологического ила перерабатывается на участке по мере накопления, совместно с твердыми органическими отходами, методом компостирования.
Выбор варианта системы определяется особенностями естественного ландшафта и пожеланиями хозяина экодома.
12.1. Простейшая система накопительного типа
Простейшая система утилизации всех типов стоков осуществляется в специальной подземной емкости достаточного объема. Система представляет собой гидроизолированный (дно и стенки) котлован на приусадебном участке, заполненный гравием и песком. Сверху он засыпан грунтом, аналогично любой другой дренажной системе, в которую сливаются все стоки. В грунт над этой дренажной зоной высаживается растительность, способная за вегетационный период выкачать из него воду. Эта система используется для слива только зимой. Летом стоки отводятся в почвенные фильтры, которые будут описаны ниже. Чтобы система не забивалась, стоки предварительно направляются в отстойник для отделения грубой фракции.
Рис. 12.1. Простейшая система накопительного типа с утилизацией смешанных стоков.
12.2. Система раздельной очистки бытовых сточных вод
с использованием компостирующего биотуалета
В этой системе используется безводный биотуалет и для обработки остаются только стоки из кухни, постирочной, ванной и бидэ. Стоки из этих источников объединяются в усовершенствованном септике (объединение септика и биофильтра-усреднителя) с последующим пропуском воды через фильтрующие траншеи, расположенные ниже зоны промерзания. Затем они направляются в накопительный резервуар (пруд), если рельеф позволяет его построить. Септик необходимо располагать в обогреваемом техническом подполье.
Рис. 12.2. Система раздельной очистки бытовых сточных вод с использованием компостирующего биотуалета.
12.3. Система раздельной очистки бытовых сточных вод с использованием смывного туалета
В отличие от системы с безводным компостирующим биотуалетом, здесь применяется смывной туалет с малым расходом воды. Слив из туалета осуществляется в биофильтр-отстойник, где оседает и подвергается переработке большая часть органических частиц. Сюда же попадают пищевые отходы с кухни. Один раз в 2-3 года биофильтр нужно чистить от переработанного ила. Ил перемешивается с компостом и вносится в почву под непищевые культуры. (Биофильтр -отстойник можно заменить фильтрующей камерой со сменными контейнерами (см. п. 11.3.), но чистят ее чаще.) Еще одним дополнением системы является то, что стоки из ванной, душа пропускаются через механический песчаный фильтр и направляются в бачок смывного унитаза для повторного использования.
Рис. 12.3 Система раздельной очистки бытовых сточных вод с использованием смывного туалета.
12.4. Основные элементы систем переработки
и утилизации стоков
Система для повторного использования воды
Количество воды, используемое в смывных туалетах на одного человека немного меньше, чем он использует в ванной и душе (23 % и 18 %). Поэтому целесообразно вторичное использование для туалета воды из ванной и душа. Это приводит к снижению потребления воды на 18 %. Система состоит из двух емкостей - буферного накопителя, куда стоки из ванной попадают самотеком с предварительной очисткой через механический песчаный фильтр, и сливного бачка унитаза, в который стоки закачиваются с помощью насоса. Бачок делается существенно больше, чем обычный, а слив дозируется.
Замечание. Система должна быть так устроена, чтобы стоки не застаивались. Эта конструкция должна быть удобна для промывки и профилактики.
Рис. 12.4. Варианты системы вторичного использования воды из ванной для смывных туалетов.
Жироуловитель
В бытовых стоках содержится много жиров. Поэтому, чтобы в трубах и других элементах конструкции системы переработки стоков на стенках не откладывался жир на, входе в систему устанавливается жироуловитель. Как правило, он устанавливается перед септиком и предназначен для отделения жиров из сточных вод. Жироуловитель - это устройство, имеющее простую и удобную для профилактической очистки конструкцию (Рис. 12.5.). Устройство состоит из грязеуловителя и собственно жироуловителя.
Рис. 12.5. Жироуловитель.
Фильтр для стоков от стиральной машины
Фильтр для стоков стиральной машины предназначен для отделения частиц одежды, жиров, пыли и др. компонентов при стирке грязной одежды. Фильтр должен быть простой, быстрозаменяемый. Песок из фильтра утилизируется на биоботанической площадке.
Рис. 12.6. Фильтр для стоков от стиральной машины.
Эффективный септик, совмещенный с фильтром
Главным элементом двух последних систем очистки стоков является трехкамерный септик, совмещенный с фильтром, расположенный в техническом подполье. Септик обеспечивает накопление стоков и медленное их движение и эффективную очистку. Для каждого расхода стоков, подбирается объем септика (3-5 м. куб.). Температура в септике должна быть такой, чтобы обеспечивать стабильную работу микрофауны и максимально возможную очистку. Целесообразно дополнить септик на выходе камерой с отсорбирующим материалом (например, цеолит или другие аналогичные материалы), чтобы в дренажную систему попадали максимально очищенные стоки. Летом роль фильтра выполняет почва.
Замечание. Если система используется для очистки только серых стоков, то ее размеры могут быть уменьшены на 30 - 40 %. Компостирующий биотуалет существенно упрощает обработку бытовых стоков. Также, как и биотуалет, септик лучше всего располагать в отапливаемом техническом подполье. С этой целью в проекте экодома предусматривается солнечный обогрев септика. Септик должен быть удобно расположен для обслуживания, которое сводится к очистке и удалению осадков.
Рис. 12.7. Эффективный трехкамерный септик.
Фильтрующая траншея
Когда стоки обработались в септике и прошли через фильтр, они направляются в фильтрующую траншею. Траншея устраивается так, чтобы после прохождения через нее вода выходила в накопительный объем (пруд). Устройство фильтрующей траншеи традиционно (Рис. 12.8). Для экодома устраиваются две траншеи: зимняя и летняя. В зимнем варианте дренажная траншея закладывается ниже глубины промерзания грунта. Летняя траншея - поверхностная и может сочетаться с почвенным фильтром. Если стоки направить в почвенный фильтр без обработки в септике и фильтре, то в почвенном фильтре будут возникать специфические запахи.
Рис. 12.8. Фильтрующая траншея.
Фильтрующая кассета
Фильтрующая кассета представляет собой подземную воздушную полость, накрытую сверху ребристой железобетонной плитой, в которую вставлены вытяжные трубы, обеспечивающие вентиляцию полости, чтобы в ней протекал аэробный процесс (Рис. 12.9.). В нижней части полости, на границе с грунтом, укладывается сначала песок, а над ним гравий. Такие системы используются на слабофильтрующих грунтах. Объем фильтрующей кассеты рассчитывается под объемы стоков от дома. Для экодома фильтрующая кассета применяется для сброса стоков в зимнее время.
Рис. 12.9. Фильтрующая кассета.
Механический фильтр после душа и ванной
Вода после ванной, душа, полоскания белья (кроме постирочной воды с моющими веществами) содержат достаточно мало разных органических взвесей и поэтому, после простого фильтрования, ее можно использовать вторично в смывных туалетах, а летом ее избыток может использоваться для полива. Это устройство входит в состав системы обработки и утилизации стоков, в которой используется смывной туалет. Устройство механического фильтра простое, с легко заменяемым песчаным фильтром (Рис. 12.4).
Замечание. Фильтр делается небольшого размера. Его задача - отделить органическую часть стоков и обеспечить необходимое количество воды для смывных бачков в туалетах.
Почвенно-песчаный фильтр
Летом для утилизации воды можно, в качестве предварительного очистного сооружения пред накопительным прудом, использовать песчано-почвенный фильтр (Рис. 12.10). Сточные воды фильтруется не в траншее, а в специально насыпанном слое песка на поверхности почвы, внутрь которого подается сточная вода. Профильтрованная вода просачивается через песок в почву и, просачиваясь через почвенный слой, доочищается в нем.
Рис. 12.10. Почвенно-песчаный фильтр.
Ботаническая площадка
Сточная вода из септика попадает в фильтрующие траншеи и, проходя через них, попадает в пруд. Для повышения качества очистки стоков ее предварительно можно пропустить через ботаническую площадку (Рис. 12.11). Устройство ботанической площадки на любом типе грунта включают гидроизоляцию, гравий, трубу для подвода сточной воды, сбор очищенной воды и направление ее в накопительный пруд.
Рис. 12.11. Ботаническая площадка.
Накопительный пруд
Летние стоки обычно больше, чем зимние. Кроме того, очищенную и профильтрованную воду можно доочищать в накопительных прудах (или, если не будет хватать стоков, в заболоченном месте). Кроме сточных вод в этот пруд будут отводиться поверхностные стоки, а весной источником воды будет снег. В этом небольшом пруду может оставаться вода, сохранившаяся с предыдущего года.
Очистка стоков в биопруде будет осуществляться путем естественного развития растительности и за счет высаживания водных гиацинтов. Осенью пруд очищается от растительности, которая используется на производство компоста. Для создания пруда необходимо использовать рельеф и строить его в низких местах, рассчитывая объем этого искусственного водоема с тем, чтобы стоки сохранялись в нем (примерно 100 м 3). Для исключения загнивания воды в пруде необходимо устроить небольшой фонтан, работающий от солнечной батареи (аналогично системе вентиляции в воздушной системе солнечного обогрева).
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.
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.
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).