Сегодня среда 15 августа 2018 г. 00:36
сделать стартовой в избранное
О проекте
Контакты
Форум
Размещение рекламы
   
 
 
Логин Пароль  
 
 
запомнить на этом компьютере
регистрация  |  если забыли пароль
 
 
№130июнь 2018Промышленная площадка
Проблемы очистки сточных вод
Систему нормирования очистки сточных вод в России в правительстве намерены приравнять к мировым стандартам. Соответствующие поправки к законодательству уже разработали в Минстрое. Проект предусматривает ужесточение требований в отношении очистки промышленных сточных вод и смягчение к технологическому нормированию централизованных систем водоотведения. Тем временем природоохранные органы регулярно фиксируют сбросы неочищенных стоков в реки и озёра. Нарушения со стороны ЖКХ и промышленников неизбежно ведут к замору водоёмов, ведь из-за концентрации вредных веществ начинается процесс заиливания. Потому очистка сточных вод по сей день остается сложной задачей. Как эту проблему планируют решать на законодательном уровне? Какие технологии в этой области предлагают разработчики и насколько они эффективны?

Фото: biotechprogress.ru

Законодательные нововведения

Предприятия больше не смогут беспрепятственно сбрасывать стоки в централизованную систему водоотведения. Ответственность за загрязняющие вещества между водоканалами и их абонентами разграничат. Для этого в Минстрое разработали соответствующие поправки. Старая система нормирования качества сточных вод этого не учитывала.
Согласно документам, коэффициенты к оплате за негативное воздействие на водоёмы для бытовых стоков будут рассчитывать на льготных условиях, предусмотрен и особый порядок зачёта указанной платы в счёт средств, потраченных на реализацию водоохранных мероприятий. Информация об этом опубликована на сайте ведомства.
Новые корректировки, по мнению властей, будут стимулировать водоканалы строить и модернизировать современные очистные сооружения, Кроме того, для всех категорий водных объектов установят чёткие показатели по очистке сточных вод.
«Принятие поправок позволит проводить нормирование сточных вод соответственно их типу и применять при этом реальные для достижения технологические нормативы, рассчитанные, исходя из наилучших доступных технологий в сфере очистки сточных вод. В целом эти изменения в законодательстве будут способствовать реализации майских указов Президента Российской Федерации в части экологии», — цитирует пресс-служба Минстроя слова заместителя министра строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации Андрея Чибиса.

От классики к новым технологиям

Пока в правительстве ищут способы контролировать сбросы стоков, учёные разрабатывают более эффективные технологии их очистки. К слову, этот вопрос уже достаточно хорошо изучен и сегодня есть все необходимые знания для успешного решения этой проблемы.
Классически обработку делят на механическую, биологическую, физико-химическую и комбинированную. Более 80% от объёма всего водоотведения составляют хозяйственно-бытовые сточные воды. Остальное — это производственные, сельскохозяйственные, ливневые, дренажные и другие стоки. В каждой из категорий свои загрязняющие элементы, которые требуют соответствующих методик очистки. Сточные воды по содержанию вредных вещества условно можно разделить на четыре группы. Первая содержит нерастворимые в воде загрязнения, вторая – вещества коллоидной степени дисперсности, третья — вещества молекулярной степени дисперсности, четвёртая группа — ионные, солевые, кислотные, щелочные растворы, а также ионы металлов — электролиты.
Потому для обработки каждого типа сточных вод нужны определённые методики. Для очистки вод, сбрасываемых предприятиями ЖКХ, успешно действует, биологическая очистка воды активным илом, центрифугирование, флотация, сорбция, обработка УФ-облучением или озонирование. На промышленных предприятиях основная проблема — обессоливание стоков, для этого применяют ионный обмен, обратный осмос, нанофильтрацию, вакуумное выпаривание. Таким образом, задача проектировщиков — подбирать соответствующее оборудование, исходя из анализа сточной воды.

Канализация и цивилизация

Основным загрязнителем как почвы, так и воды остаются отходы человеческой жизнедеятельности. Попадающие в канализацию болезнетворные бактерии не погибают самостоятельно. На очистных сооружениях стоки проходят биологическую очистку активным илом, который убивает (поедает) органические загрязнения, а также содержащиеся в этих водах азот и фосфор.
В качестве активного ила применяют аэробные или анаэробные микроорганизмы. Проходя через аэротенки, стоки уходят во вторичные отстойники, где находятся илососы, удаляющие активный ил и возвращающие его в аэротэнки. Это лишь часть сложного процесса очистки. Заключительный этап – хлорирование или применение других окислителей. Однако сегодня этот способ очистки признан небезопасным, убивать оставшиеся в водах те же яйца паразитов научились при помощи ультрафиолетового облучения. Усиливают обеззараживание стоков при помощи ультразвуковых излучателей, этот способ один из новейших. Принцип в том, что живая клетка получает от ультразвука механические повреждения и гибнет.

Фото: ienergygaz.ru

Фото: akvaprofi-nn.ru

Правда, таким оборудованием в нашей стране могут похвастаться далеко не все городские очистные сооружения. УФ-обеззараживание сточных вод присутствует в столице и ряде крупных городов. В большинстве же населённых пунктов о новых технологиях речи не идёт, при этом старые выходят или уже вышли из строя. Дело в том, что советское оборудование во многих местах физически изношенно на 100%. На модернизацию средств не хватает, в результате канализационные воды вообще без всякой очистки поступают в реки. О качестве питьевой воды в такой ситуации говорить не приходится. Вот и получается, что сегодня есть масса изобретений, но нет денег на их повсеместное внедрение.

Промышленные стоки

Применять новые технологии для очистки стоков по карману крупным промышленным предприятиям, в основном это нефтегазовая и металлургическая отрасли. К примеру, в Уфе в начале года заработали новые биоочистные сооружения «Башнефти». Проект обошёлся более чем в 11 миллиардов рублей. Сложные установки включают в себя мембранные технологии, микрофильтрацию, электродиализ, обратный осмос. Новейшие методики позволяют увеличить объём стоков до 80%. Очищенная вода при этом возвращается обратно на предприятие и применяется снова. Замкнутый цикл не наносит ущерб экологии. Кроме того, к сооружениям подключены более 60 других городских предприятий, что также существенно скажется на чистоте местной реки.
Так называемое безотходное производство, когда и очищенная вода и полученный концентрат идёт на дальнейшее применение, — сегодня единственно окупаемый вариант для промышленников. Устанавливать такие комплексы весьма затратно. Ведь требуется не только покупка самого оборудования, но и его дальнейшее обслуживание, ремонт, а также оплата работы специалистов. Небольшим предприятиям такие издержки невыгодны, потому большинство сливает стоки, если не в канализацию, то напрямую в водоёмы.

Предложения учёных

К слову, большое количество нарушений наблюдается за спиртовыми производителями, которые не хотят тратить средства на утилизацию послеспиртовой барды, а сбрасывают её в реки. При этом технологиям, способным решить эту проблему, больше ста лет, рассказывает ведущий инженер Института теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН Дмитрий Мухин. Учёный работает над вакуумно-выпарными установками или аппаратами мгновенного вскипания.

Фото: inpk-va.com

От других схожих установок их отличает то, что они могут упаривать сильнозагрязнённые жидкости, содержащие твёрдые включения. Другими словами, сибирские специалисты смогли расширить область применения конструкций установок с АМВ. Оборудование может утилизировать теплоты горячих, загрязненных, сбросных и циркулирующих жидкостей в химической, металлургической и других отраслях промышленности, а также упаривать ту самую послеспиртовую барду в производстве спирта. В целом, АМВ — хорошая альтернатива в борьбе со стоками, содержащими химические реагенты, так как этот способ гораздо дешевле химического обессаливания.

Фото: bio.msu.ru

Устройство состоит из трёх ступеней. Первый отсек — испарительная камера, туда поступают и мгновенно вскипают солесодержащие сточные воды, второй отсек – конденсатор, где происходит охлаждение и конденсация пара. Третье отделение для дистиллята.
«Одну из таких установок на 7 тонн в час мы устанавливали в Красноярском крае. Там стоял завод по производству палочек для мороженого. Их делали из берёзы, происходила варка древесины, чтобы вышли ядовитые вещества. Предполагалось, упаривать воду и возвращать чистую обратно на варку. Концентрат же продавать для изготовления кожи, так как в нём дубильные вещества содержались. Установка себя хорошо показала, а вод завод уже через полгода зарылся, оборудование до сих пор где-то там стоит», — поделился Дмитрий Мухин.
Важную работу для очистки сточных вод уже более 20 лет делают и биологи СО РАН. Учёные научились культивировать водяной гиацинт или, по-научному, эйхорнию отличную. Этот цветок изначально водился в Амазонке. Научные работники создали «фабрику» по производству этого растения в Сибири. Оно питается любыми ядами, которые попадают в сточные воды. Речь идёт о тяжёлых металлах, таких, как цинк, кадмий, медь, а также о радионуклидах.
Теплолюбивую эйхорнию не просто выращивают в сибирских условиях, но и получают от неё семена. Биопруды, заселённые водяным гиацинтом, успешно себя проявили на свинокомплексе «Кудряшовский», а также в аэропорту «Толмачёво», «Беловском горно-металлургическим комбинате», «Новосибирском заводе химических концентратов» и других предприятиях страны.
Как пояснил заведующий ЦКП Лаборатории искусственного выращивания растений СО РАН Антон Роговцев, всеядный цветок всё же больше актуален для радиоактивных прудов, нежели для сельскохозяйственных предприятий.
«От тех же свиней в стоки попадают яйца паразитов, против них эйхорния бессильна. У нас совместно с институтом ядерной физии есть проект по совмещению технологий, предполагающий облучение таких стоков, но он заморожен. Нет финансирования», — рассказал учёный.
А в Томске научный коллектив лаборатории моделирования процессов тепломассопереноса Инженерной школы энергетики ТПУ предложил радикальный метод очистки, как питьевой воды, так и промышленных стоков. А именно: учёные разработали очистку от вредных, токсичных и горючих примесей путём взрывного разрушения капель. Метод не только эффективно очищает воды с очень высоким содержанием примесей, но также позволяет существенно экономить на энергоресурсах. Результаты исследований опубликованы в International Journal of Thermal Sciences.
«При нагревании вода испаряется, негорючие примеси выпадают в осадок, а горючие — выгорают. Затем водяной пар конденсируется, и мы получаем очищенную воду, которая может быть повторно использована, например, для технологических нужд. В промышленных масштабах такая термическая очистка может производиться в теплообменных камерах различной конструкции при использовании разных греющих сред, например, в контактных теплообменных аппаратах. Такие установки конструктивно похожи на сушильные аппараты с распылительными насадками или на контактные водонагреватели. Для очистки сильно загрязнённой воды можно использовать огневой метод с применением топливных горелок. По сравнению с известными достижениями зарубежных исследователей нам удалось реализовать устойчивое взрывное дробление капель именно для группы существенно неоднородных по составу и по структуре жидкостей. Полученные результаты являются основой для разработки технологии очистки воды при малых затратах времени и энергии», — приводит пресс-служба университета комментарий профессора ТПУ Павла Стрижака.
Тем временем в Институте катализа СО РАН разработана инновационная технология утилизации иловых осадков сточных вод. Суть технологии заключается в сжигании иловых осадков в кипящем слое катализатора. Уникальность технологии обуславливается именно применением катализаторов глубокого окисления в качестве основы для кипящего слоя. Реализация каталитического сжигания позволяет утилизировать влажный осадок в автотермическом режиме (без использования дополнительного топлива). Одним из наиболее важных преимуществ данной технологии является резкое снижение выбросов токсичных продуктов в атмосферу, в том числе выбросов диоксинов до уровня, не превышающего предельно допустимые значения.
«На сегодняшний день, технология сжигания иловых осадков сточных вод в кипящем слое катализатора находится на стадии внедрения. Для технологии уже проведён полный цикл лабораторных исследований и пилотных испытаний. Первый проект установки по переработке иловых осадков производительностью по сухому осадку 1,5 тонны в час и тепловой мощностью 4 МВт разработан для ОАО «Омскводоканал». Проект прошёл экологическую и государственную экспертизу», — отмечает к.х.н., научный сотрудник Института катализа им. Г. К. Борескова СО РАН Юрий Дубинин.
Отметим, что проблема утилизации иловых осадков сточных вод в России и мире стоит достаточно остро. Ежегодно только в России образуется более 7 млн тонн осадков очистных сооружений коммунального хозяйства.
«В общем случае осадки сточных вод образуются после первичной физико-химической очистки и вторичного отстаивания после биологической очистки (активный ил). Осадки представляют собой пастообразную массу с высоким содержанием влаги (98-99%). Сухое вещество на 30-40% состоит из минеральных соединений и на 60-70% из органических веществ, представленных углеводами, белками, жирами, лигнином, дубильными веществами и другими соединениями. Несмотря на то, что основная масса осадка имеет природный характер, в его составе присутствуют минеральные и органические соединения антропогенного происхождения. Это объясняется спецификой городских канализационных систем, в которых происходит смешение городских и промышленных сточных вод. Это соединения тяжёлых металлов, органические соединения типа бенз(а)пирена, пестициды, полихлорированные дифенилы, фенолы и т. д. Многие соединения обладают мутагенной активностью. Кроме того, осадок, включая активный ил, — это живой субстрат, представляющий собой скопление различных микроорганизмов и простейших, что создаёт угрозу паразитарного заражения организма человека. Поэтому использование таких осадков в сельском хозяйстве весьма проблематично», — поясняет учёный.
По его словам, основным способом утилизации иловых осадков сточных вод является их захоронение. Для этого необходимо создавать специальные сооружения на срок 100-150 лет, т. е. до полного завершения анаэробного разложения органических составляющих осадков. В течение этого срока сооружения являются опасными для окружающей среды, а наличие тяжёлых металлов сохраняет опасность и в дальнейшем. Кроме того, складирование отходов требует отчуждения больших площадей земли. Большая часть существующих в настоящее время полигонов для захоронения осадков выработала свой ресурс или работает в перегруженном режиме. Результатом такого использования полигона является накопление токсичных соединений и тяжёлых металлов в грунте, вымывание их подвижных форм в подземные грунтовые воды, также не исключено попадание токсичных веществ в атмосферный воздух с пылью. Таким образом, метод не только не даёт приемлемого решения проблемы утилизации иловых осадков, но и является неэффективным и опасным с экологической точки зрения.

Фото: biotechprogress.ru

«Более надёжным способом обезвреживания осадков является их высокотемпературное сжигание, например, в печах с псевдоожиженным слоем инертного материала типа песка. В основном, данный метод применяют в ряде европейских государств. Примеры использования технологии сжигания влажных осадков в кипящем слое инертного материала в стране единичны и реализованы с использованием зарубежных технологий. К основным недостаткам данного способа сжигания можно отнести большие габариты печей, большой расход дополнительного топлива, повышенные требования к конструкционным материалам печей, шлакование кипящего слоя и стенок печей, образование большого количества токсичных соединений (СО, SOx, NOx, бензпирены, диоксины и др.), что требует сложной системы очистки дымовых газов. Таким образом, предлагаемая нашим Институтом технология сжигания иловых осадков сточных вод является уникальным и эффективным способом борьбы с описанной выше проблемой, не имеющим прямых аналогов. Кроме того, полный комплекс оборудования для утилизации стоит до 10 раз меньше, по сравнению со способом сжигания в кипящем слое инертного материала (песка), применяющимся в некоторых европейских странах», — заключил Юрий Дубинин.


____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________


Михаил Есин,
к.т.н., технический директор АО «МАЙ ПРОЕКТ»

«Производственные процессы на промышленных предприятиях связаны с образованием сточных вод с определённой степенью загрязнений. Наиболее высокими концентрациями загрязняющих веществ отличаются сточные воды химических, нефтехимических, целлюлозно-бумажных, пищевых, текстильных производств. Особенно остро данная проблема встаёт перед предприятиями, которые сбрасывают в канализацию или водный объект сточные воды, объём которых превышает 200 м3/сут. с высокими органическими загрязнениями. Такие предприятия, как правило, становятся объектами пристального внимания со стороны контролирующих природоохранных органов или принимающих их стоки водоканалов. Как показывает опыт многих предприятий, инвестирование в строительство или реконструкцию очистных сооружений является экономически более выгодным, чем регулярные штрафные платежи за негативное воздействие на окружающую среду, не говоря уже об экологическом эффекте. При условии, что внедряются современные технологии очистки сточных вод, позволяющие не только очищать воду до требуемых нормативов, но и экономить энергоресурсы или даже генерировать энергию, которую возможно использовать для внутренних потребностей предприятия. Для успешной реализации таких проектов крайне важно привлекать компании с большим опытом строительства и реконструкции очистных сооружений «под ключ».
Современные технологии очистки сточных вод позволяют очистить воду практически любого состава, и при этом получить воду на уровне питьевого качества. Другой вопрос, насколько целесообразно удалять некоторые специфические компоненты, чтобы получать воду высочайшего качества. При необходимости всегда можно внедрить специальную технологию для удаления тех или иных компонентов. Сейчас происходят изменения законодательства в области нормирования качества воды, внедряются принципы Наилучших Доступных Технологий (НДТ) в данной отрасли, которые подразумевают принцип достаточности при выборе той или иной технологии очистки воды.
На сегодняшний день известен широкий перечень технологий для очистки сточных вод. Все они базируются на использовании известных физико-химических методов очистки и биологических методов очистки. Дальнейшие отличия могут быть только в умении инжиниринговых компаний применять эти решения и правильно рассчитывать техпроцесс.
В компании «МАЙ ПРОЕКТ» разработана серия готовых технологических решений «MY Technologies», которая объединяет в себе наш многолетний успешный опыт реализации сооружений очистки. В результате чего конечный заказчик получает гарантированно работающие очистные сооружения для конкретного состава сточных вод.
Выбор технологии и способа очистки воды, как правило, осуществляется на базе двух показателей: стоимость решения за весь период жизненного цикла и эффективность технологии очистки. Сопоставляя эти критерии можно выбрать необходимое правильное решение под конкретную задачу.
Описанная проблема актуальная дня нашей страны: далеко не на всех предприятиях сейчас реализованы современные решения по очистке сточных вод до необходимых требований. Большинство сооружений очистки морально и физически устарели, и требуется их ретехнологизация для внедрения новых технологий в существующих сооружениях. Я уверен, что эта проблема может быть решена быстрее, если такие экологические проекты будут финансироваться в большем объёме. При этом задачу по реализации этих решений будут поручать профессионалам своей отрасли».
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________


Ангелина Селина.

Новости
 
Правительство РФ смягчит налоговый манёвр в нефтяной отрасли
Фото: vankorneft.rosneft.ruНа совещании у первого вице-премьера Антона......
 
 
«РМК» представила инвестпроекты на 180 млрд рублей
Фото: tomgok.ruНа международной промышленной выставке «ИННОПРОМ-2018» представители......
 
 
Компания «Эффективные энергосистемы» способствует развитию малой энергетики
Компания ООО «Эффективные энергосистемы» осуществила поставку запасных......
 
 
Промпроизводство в России за первое полугодие 2018 года выросло на 3%
Промышленное производство в России в период с......
 
 
Новинки ЛКМ представляет ГК «Сибирские купцы»
ГК «Сибирские купцы» предлагает потребителям целый ряд......
 
 
Проект ИНК в Усть-Куте поможет развитию северных территорий
Делегация правительства Иркутской области посетила производственные объекты......
 
 
Часть головного офиса «Русала» переедет в Красноярск в 2019 году
Компания «Русал» планирует перевести из Москвы в......
 
АРХИВ НОВОСТЕЙ
   
   
© 2006-2017. Все права защищены. «Единый промышленный портал Сибири»
Цитирование приветствуется при условии указания ссылки на источник - www.epps.ru
© Создание сайта - студия GolDesign.Ru