Производственные сточные воды

 

Сточными называются воды, использованные на производственные или бытовые нужды и получившие при этом дополнительные примеси (загрязнения), изменившие их первоначальный состав или физические свойства.

Воды, стекающие с территории населенных мест и промышленных предприятий в момент выпадения атмосферных осадков, поливки улиц или после этого, также считаются сточными. В зависимости от количества содержащихся примесей сточные воды могут быть загрязненные (грязные) и чистые. Сточные воды загрязняются всевозможными примесями органического и минерального происхождения, находящимися в них в виде коллоидных растворов и суспензий.

Степень загрязнения сточных вод определяется по весовому количеству примесей в единице объема (в мг/л или г/м^j).

В зависимости от происхождения, вида и качественной характеристики примесей сточные воды подразделяют на бытовые (хозяйственно-фекальные), производственные (промышленные) и дождевые (атмосферные).

Производственные сточные воды - те, которые использованы в технологическом процессе и не отвечают более требованиям, предъявляемым этим процессом к их качеству. К ним же относятся воды, откачиваемые на поверхность земли при добыче полезных ископаемых.

Производственные сточные воды бывают загрязнены в основном отходами и отбросами производства, которые могут представлять определенную ценность с точки зрения их утилизации. Количественный и качественный состав минеральных, органических и биологических примесей таких вод разнообразен и зависит от отрасли промышленности и технологического процесса. В сточных водах некоторых отраслей промышленности могут содержаться ядовитые вещества (синильная кислота, фенол, мышьяк, анилин, сероуглерод, соли тяжелых металлов - меди, свинца, ртути, хрома), а также радиоактивные элементы.

Уменьшению загрязненности производственных сточных вод способствует улучшение технологических процессов' на промышленных предприятиях, приводящее к сокращению количества отходов и отбросов. Для очистки многих видов производственных сточных вод применяют биологические методы. Такие сточные воды условно можно разделить на четыре категории [15, с. 169].

К первой категории относят сточные воды, которые нагреваются, но не загрязняются.

Ко второй категории относят сточные воды, загрязненные органическими веществами без токсических примесей. Это в основном сточные воды предприятий пищевой промышленности.

Третью категорию составляют сточные воды, содержащие биохимически окисляемые примеси и токсичные соединения. В некоторых случаях предварительное удаление токсичных соединений создает возможность дальнейшей биологической очистки, которую чаще осуществляют совместно с бытовыми сточными водами. Например, токсичные примеси кожевенных стоков - сульфиды и хром. Из сточных вод кожевенных заводов их выделяют на локальных очистных сооружениях, после чего они поступают на биологическую очистку.

Сточные воды многих видов производств (нефтеперерабатывающей промышленности, коксохимической, гидролизной и др.) содержат органические примеси, которые в обычных условиях являются ядами для микроорганизмов. К их числу относятся фенолы, спирты, нефтепродукты, сернистые соединения и т. д. Такие сточные воды могут подвергаться локальной очистке адаптированными микроорганизмами.

Четвертую категорию представляют некоторые виды сточных вод, не имеющих органических примесей и загрязненных в основном кислородсодержащими солями. К ним относятся стоки гальванических цехов, обогащенные соединениями шестивалентного хрома, меди, цинка и других металлов [11, с. 152], сточные воды некоторых производств азотной промышленности, содержащие нитраты и нитриты, сточные воды, загрязненные окисленными соединениями хлора.

Ливневые воды могут быть дождевыми и талыми. Дождевые воды образуются в результате выпадения атмосферных осадков. Воды, образующиеся от таяния льда и снега, называют талыми. Особенностью дождевого стока являются его эпизодичность и резкая неравномерность. Воды от мытья и поливки улиц, фонтанов и дренажей по качественной характеристике загрязняющих их примесей близки к дождевым водам и удаляются вместе с ними. Дождевые воды при выпадении насыщаются растворенными газами, атмосферной пылью, аэрозолями, а при стекании смывают с поверхностей крыш, городских территорий и проездов пыль, мусор, бензин, масла, другие загрязнения. В то же время эти воды, содержащие преимущественно минеральные загрязнения, менее опасны в санитарном отношении, чем бытовые и загрязненные производственные сточные воды [10, с. 147].

Диффузное загрязнение поступает в водную среду через атмосферу, со снеговыми и ливневыми сточными водами с полей и других сельскохозяйственных угодий. Роль атмосферных осадков как источника загрязнения устанавливается измерениями. Так, концентрация многих солей металлов в них значительно выше, чем в поверхностных водах, что свидетельствует о влиянии промышленных источников. Отмечено также отрицательное влияние сернокислых выделений, а также выхлопных газов двигателей на окружающую среду. Большую опасность представляет радиоактивное загрязнение, которое переносится на значительные расстояния [2, с.169].

В отличие от бытовых сточных вод многие виды производственных стоков не содержат азота и фосфора или одного из этих биогенов, поэтому для их биологической очистки требуется добавка биогенных элементов. На городские очистные станции поступает обычно смесь бытовых и производственных сточных вод, прошедших в случае необходимости локальную очистку на предприятиях. Такие сточные воды называют городскими.

В водные объекты так или иначе попадают практически все отходы производственной деятельности и быта. Резкое увеличение ' отходов антропогенной деятельности в XX веке привело к массовому загрязнению водных объектов. В конце века с речным стоком в океан выносилось 2,3 млн. т свинца, 1,6 млн. т марганца, 6,5 млн. т фосфора, 320 млн. т железа [7, с. 107].

Одним из основных и масштабных загрязнителей вод являются нефть и нефтепродукты. Ежегодные поступления нефти в Мировой океан достигают 30-35 млн. т. [12, с.308]. Загрязнение вод нефтью происходит в результате ее естественных выходов в районах залегания, при нефтедобыче, транспортировке, переработке и использовании в качестве топлива и промышленного сырья.

Загрязнение водных объектов нефтью в районах интенсивной добычи отмечается повсеместно. Неправильные действия и технические неполадки в процессе бурения и эксплуатации скважин приводят к аварийным выбросам нефти. Например, за 100 дней аварийного разлива из скважин в Санта-Барбаре (США) сброшено в океан 15 тыс. м³ нефти, которая покрыла акваторию на площади более 2000 км². [14, с. 117].

Сильное загрязнение водной среды происходит при транспортировке нефти. В настоящее время около 2/3 объема мировой добычи нефти перевозят морским путем. При поступлении в водоем нефти при авариях танкеров под действием процессов самоочищения, протекающих в водной среде, претерпевает различные изменения, характер которых определяется совокупностью физических, химических и биологических факторов. Первоначально образуются занимающие огромные пространства нефтяные пятна, растекающиеся по водной поверхности (1 капля нефти растекается на площади до 0,5 кв. метра воды) и затрудняющие газообмен между океаном и атмосферой. Под влиянием ветра нефтяные пятна передвигаются, сливаются и могут занимать большие площади. В процессе рафинирования нефти более легкие фракции испаряются (примерно 1/3 массы), а водорастворимые (около 1/3 массы) выщелачиваются за 1-3 недели. Остаток имеет повышенную вязкость, образуя с водой стойкие эмульсии - «шоколадный мусс», длительное время сохраняющийся в воде. Итак, нефтяное загрязнение отрицательно сказывается на процессе фотосинтеза морских водорослей, приводит к гибели 50 % молодых морских организмов.

Таким образом, производственные сточные воды стекающие с территории промышленных предприятий в момент выпадения осадков, загрязненные отходами и отбросами производства, в которых содержатся ядовитые вещества (кислоты, мышьяк, соли тяжелых металлов, а также радиоактивные элементы), представляют угрозу окружающей среде. Дождевые воды при выпадении насыщаются растворенными газами, атмосферной пылью, аэрозолями также опасными в санитарном отношении. Загрязнение водных объектов нефтью при добыче и транспортировке отрицательно сказывается на процесс фотосинтеза водорослей, что приводит к гибели растений, насекомых, птиц.