Локални пречиствателни станции в индустрията

В и КСп. Инженеринг ревю - брой 4/2017 • 23.06.2017

Локални пречиствателни станции в индустрията
Локални пречиствателни станции в индустрията

Bодата, както е добре известно, е необходима част от всички видове производства. Нужно е обаче получаващите се в резултат на това отпадъчни води да се управляват внимателно.

Една от възможностите е нетретираните отпадъчни потоци да се подават към местната общинска пречиствателна станция, но това е свързано със значителни разходи.

Другият, в по-голямата част от случаите по-благоприятен вариант, е водата да се пречиства на място в самото производствено предприятие.

Чрез локално пречистване на отпадъчните води например, фирмите могат да намалят обема на получените утайки и съответно разходите, свързани с тяхното транспортиране и обработка от външни подизпълнители.

Тъй като системата осигурява автоматизирано дозиране, разходите за поддръжка също могат да бъдат значително намалени чрез използването на локално пречистване.

Пречистването на водите на място позволява на предприятията проактивно да управляват въздействието на изпусканите от тях отпадъчни потоци върху околната среда, като използват специално пригодени за условията им решения. Използването на стандартни ензимни и течни разтвори може да доведе до предозиране на погрешни химикали, съответно оттам те няма да обезвредят целевите замърсители.

Наличието на високи нива на органични замърсители в отпадъчните води също може да окаже вредно въздействие върху околната среда, когато тези води се изпускат в обществената канализация и водят до замърсяване на открити водни тела, реки, потоци и океани.

И тъй като глобалната индустриализация и производствените дейности ще продължават да се разрастват поради оздравяването на икономиката, то обемът на отпадъчните води, свързани с тези процеси, също ще се увеличава.

Чрез използването на системи за локално пречистване на водите могат да се постигнат максимална ефективност, рентабилност и устойчивост, което дава възможност на компаниите да поддържат високи темпове на растеж.

Предимства на локалното пречистване
Пречистването на отпадъчните води на място е свързано с редица потенциални ползи. Сред тях са подобряване на обществения имидж, гъвкавост по отношение на спазване на нормативните изисквания за опазване на околната среда, намаляване на разходите, възстановяване на ценни ресурси и др.

Вероятно един от най-сериозните мотиви на индустриалните предприятия да инвестират в локално пречистване на отпадъчни води е постигането на съответствие с екологичните норми.

Законите, регулиращи изпускането на отпадъчни води, са необходима мярка за опазване на околната среда, предназначена да поддържа чисти и достъпни световните източници на прясна вода. Бъдещето на промишлеността зависи именно от това, което пък от своя страна обяснява защо се налагат все по-строги санкции за нерегламентирано изпускане.

Понастоящем разходите, свързани с изпускането на отпадъчни води, са се увеличили драстично, след като в миналото са представлявали незначителна част от оперативните разходи. Това кара по-пресметливите производители да преразгледат стратегията си за пречистване на отпадъчните води.

Локалните инсталации могат да намалят или дори да елиминират допълнителните разходи на предприятието, свързани с препращането на отпадъчни води към общински пречиствателни станции.

И още по-важно – използването на подходящата технология може също така да намали разходите за транспортиране на утайки, използване на химикали и електроенергия.

Повишените количества и замърсеност на отпадъчните води вследствие увеличаване на производствените обеми обикновено се свързва с по-високи разходи за пречистване извън обхвата на предприятието.

Ето защо инвестиране в локална пречиствателна станция позволява на производителите да се справят сами с допълнителните количества отпадъчни води, генерирани от увеличаване на производствените обеми и/или въвеждане на нови линии, което от своя страна помага на бизнеса да развие пълния си потенциал.

Локалното пречистване може да помогне на производствените предприятия да направят повече с по-малко. Вместо да разглеждат отпадъчните води като проблем, прогресивните компании ги предефинират като ресурс. Технологията за локално пречистване може да се използва като начин за възстановяване на ценни ресурси като чиста вода, енергия и хранителни вещества, получени от преработката на отпадъчни води.

Всички отрасли са подложени на натиск за повишаване на енергийната си ефективност. Когато става въпрос за пречистване на отпадъчни води, това често може да бъде постигнато със системи за анаеробно разграждане.

От него се генерира биогаз, предоставящ възможност за допълнително намаляване на оперативните разходи и зависимостта от външни енергийни източници. Биогазът може да бъде използван в котли за производство на топлина, изгарян в когенерационни двигатели за производство на електроенергия и топлоенергия, или в някои случаи да бъде върнат обратно в енергийната мрежа срещу получаване на кредити от комуналното дружество.

Степента на пречистване на водата зависи от предвидената й крайна употреба. Съответно, когато става дума за непитейни нужди, е необходима по-ниска степен на пречистване. Рециклираните отпадъчни води могат да се използват в охладителни кули, за почистване на оборудване, както и за напояване на обработваеми площи. Прилагането на подходящ процес може да направи пречистената вода използваема включително и за питейни нужди.

Голяма част от водите, използвани за производствени цели, съдържат ценни хранителни вещества, включително азот и фосфор. Богатите на хранителни вещества твърди биологични вещества от отпадъчните води могат да бъдат рециклирани като тор за обогатяване на почвата. С оползотворяването на утайките от отпадъчните води в почвата могат да бъдат върнати важни хранителни вещества и вода, като в същото време се намаляват разходите за логистика и свързаните с това емисии.

Дори след като вече са убедени в ползите от локалното пречистване на отпадъчните води, много индустриални производители не са сигурни откъде да започнат и как да изберат подходящата технология.

Много фактори оказват влияние, когато става въпрос за избор на нова или усъвършенстване на вече съществуващата технология за пречистване на водите, в това число: типа на отпадъчните води, регулаторните изисквания, експлоатационните условия, пространствените ограничения на работните площи, вида на дейността и икономическите условия.

Процеси и оборудване
Различните видове замърсяване на отпадъчните води изискват различни стратегии за третиране в локалните пречиствателни станции. В повечето случаи твърдите частици могат да бъдат отстранени чрез използването на прости техники за утаяване, в резултат на което се получава суспензия или утайка.

Много фините твърди частици и тези с плътност, близка до плътността на водата, поставят специфични за разрешаване проблеми. При наличието на такива може да е необходимо прилагането на филтрация или ултрафилтрация. Също така може да се използва флокулация, като се добавят алуминиеви соли или полиелектролити.

Много масла могат да се отстранят от открити водни повърхности чрез маслоуловители (скимери). Считани за надежден и евтин начин за отстраняване на нефт, мазнини и други въглеводороди от водата, скимерите понякога могат да постигнат желаното ниво на чистота на водата.

В други случаи използването на маслоуловител се явява и икономически ефективен метод за предварително отстраняване на по-голямата част от маслото, преди да се приложат мембранни филтри и химични процеси. Скимерите са средство за предотвратяване на преждевременното зацапване на филтрите. Това понижава разходите за химикали, тъй като по този начин има по-малко масло за третиране.

Тъй като улавянето на мазнини включва въглеводороди с по-висок вискозитет, скимерите трябва да бъдат оборудвани с достатъчно мощни нагреватели, за да ги поддържат течни. Ако по повърхността на водата се формират плаващи купчинки мазнини, може да се използва пръскачка, аератор или някакъв механичен инструмент, за да се улесни отстраняването им.

Хидравличните масла и повечето масла, които са разградени до определена степен обаче, също съдържат в себе си някакъв разтворим или емулгиран компонент, който също подлежи на допълнително третиране, за да бъде елиминиран. Разтварянето или емулгирането на маслото с помощта на повърхностно активни вещества или разтворители обикновено изостря проблема, вместо да го разрешава, тъй като чрез тези процеси се получава отпадъчна вода, която е по-трудна за пречистване.

Отпадъчните води от мащабни индустрии като петролните рафинерии, нефтохимическите заводи, химическите предприятия и инсталациите за преработка на природен газ обикновено съдържат големи количества нефт и суспендирани твърди вещества.

Тези отрасли използват съоръжение, известно като “маслено-воден сепаратор на API”, което е предназначено за отделяне на нефт и неразтворени твърди вещества от отпадъчните води. Името на сепаратора произлиза от факта, че е проектиран в съответствие със стандартите, публикувани от Американския петролен институт (API).

Биоразградимият органичен материал от растителен или животински произход обикновено може да се преработи чрез по-продължително третиране с конвенционални методи за пречистване на отпадъчни води, като например използване на процес с активна утайка или капещ филтър. Наличието на почистващи препарати, дезинфектанти, пестициди или антибиотици може да има вредно въздействие върху тези процеси на пречистване.

Методът с активна утайка представлява биохимичен процес за пречистване на битови и производствени отпадъчни води, който използва въздух и микроорганизми за окисляване по биологичен път на органичните замърсители. По принцип в процеса с активна утайка са включени: резервоар за аериране, в който се впръсква въздух (или кислород) и се размесва добре с отпадъчните води, и резервоар за утаяване, в който се събира утайката.

Част от отпадъчната утайка се рециклира в резервоара за аериране, а останалата част се отделя за по-нататъшно третиране и крайно обезвреждане.

Капещият филтър се състои от основен слой от скали, чакъл, шлака, торфен мъх или пластмасов материал, покрит с биофилм, през който се пропускат отпадъчните води. Аеробните условия се поддържат от принудително инжектиран въздух или посредством естествената конвекция.

Процесът включва адсорбция на органични съединения в отпадъчните води от микроорганизмите в биофилма и дифундиране на въздуха в слоя за осигуряване на кислорода, необходим за биохимичното окисление на органичните съединения. Крайните продукти включват въглероден диоксид, вода и други продукти на окислението. С уплътняването на биофилма въздухът все по-трудно може да преминава през него и по този начин се образува вътрешен анаеробен слой.

Киселините и основите обикновено могат да бъдат неутрализирани при контролирани условия. Неутрализацията често води до получаване на утайка, която изисква третиране като твърд остатък, който може да бъде токсичен. В някои случаи могат да се отделят газове, което води до нужда от третиране на газовия поток. След неутрализация понякога възниква необходимост и от някои други форми на пречистване.

Токсичните материали, които включват различни органични материали, метали (цинк, сребро, кадмий, талий и др.), киселини, основи или неметални елементи (арсен или селен) обикновено са устойчиви на биологични процеси, освен ако не са много разредени. Често металите могат да бъдат утаени чрез промяна на рН или чрез третиране с други химикали.

Много от тях обаче са устойчиви на обработка и може да се наложи да се подложат на концентриране, последвано от депониране или рециклиране. Разтворените органични вещества в отпадъчните води могат да бъдат елиминирани чрез усъвършенствани процеси на окисление.

ЕКСКЛУЗИВНО

Top