Abwasser aus Industriebetrieben und Methoden zu ihrer Regulierung

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-02 13:52

Die Natur ist ein sich ständig weiterentwickelnder, weiser, einzigartiger, selbstheilender Organismus. Für eine solche Erholung muss jedoch eine gewisse Zeit vergehen. Unter den Bedingungen ständiger anthropogener Angriffe hat die Natur nicht genug Kraft und Ressourcen, um sich selbst wiederherzustellen. Aus diesem Grund entstehen globale Umweltprobleme. Einer davon ist die Verschmutzung der Ozeane und der daraus resultierende Mangel an sauberem Trinkwasser in vielen Regionen der Welt. Durch die Verschmutzung der Gewässer leiden auch deren Bewohner. Dieser Artikel konzentriert sich auf das Abwasser von Industrieunternehmen, Methoden zu seiner Rationierung und Reinigung.

Umweltprobleme von Großstädten

Es ist schwer, sich eine Stadt vorzustellen, die keinen Einfluss auf die natürliche Umwelt hat. Das Erste und Wichtigstewas getan werden muss, um eine Siedlung zu gründen, ist die Entfremdung eines großen Territoriums und seine Umwandlung von einem Wald oder einem Feld in einen Stahlbetondschungel. Es endet nicht dort. Menschliche Abfallprodukte verschmutzen die Natur und richten in der Tier- und Pflanzenwelt oft irreparable Schäden an.

Zu den wichtigsten Umweltproblemen von Industriestädten gehören:

• Verschmutzung von Flüssen, Meeren und Seen durch industrielle Abwässer, die giftige Schadstoffe enth alten;
• Luftverschmutzung durch Industrieemissionen;
• Boden-, Wasser- und Luftverschmutzung (Geruch) mit gefährlichen Industrieabfällen;
• Zerstörung von Grünflächen und deren Bewohner;
• Mangel an sauberem Trinkwasser;
• Klimawandel und Ozonabbau.

Alle diese Prozesse finden unter dem Einfluss des anthropogenen Faktors statt, und daher liegt es in der Macht des Menschen, die Situation zum Besseren zu verändern. Das Abwasser von Industrieunternehmen und seine Behandlung sollten zu einer Priorität für die Innenpolitik der Städte und zur Unterstützung von Unternehmen werden, die sich mit dieser Art von Tätigkeit befassen.

Abwasserarten

In diesem Fall basiert die Einstufung auf der chemischen Zusammensetzung, um Entsorgungsmethoden auszuwählen. Industrielles Abwasser wird in drei Arten unterteilt:

• Hausmüll;
• Industrieabfall;
• Oberflächen- und Sickerabfluss.

Für jeden TypAbflüsse werden normalerweise für ihr eigenes Kanalsystem bereitgestellt, obwohl sie manchmal in einigen Städten immer noch alles miteinander vermischen. Dies verschärft nur das Problem der anschließenden Reinigung.

Haush altsabwasser

Diese Art von Entladung ist typisch für jedes Gebäude und jede Struktur, die mit einem Badezimmer ausgestattet ist, und daher ist die Zusammensetzung solcher Entladungen in der Regel immer gleich. Haush altsabwässer sind durch einen hohen Geh alt an organischen Stoffen, das Vorhandensein von Stickstoff, Phosphor und groben Verunreinigungen gekennzeichnet. Die Reinigung dieser Art von Verschmutzung ist in der Regel biologisch und verursacht keine Schwierigkeiten, hohe Energiekosten und wird daher von den Versorgungssystemen durchgeführt.

Die Zusammensetzung des Abwassers aus Industriebetrieben dieser Art unterscheidet sich nur darin, dass Arbeiter Flüssigkeiten in die Toilette und in das Waschbecken schütten können, die dort nicht abgelassen werden können. Dies ist sehr häufig in Labors, Chemieanlagen, Galvanikanlagen, pharmazeutischen Anlagen.

Oberflächenabwasser

Alle Regenfälle, die in den Städten durch das Regenwasserkanalsystem fallen, gelangen in Speichertanks und dann in Aufbereitungsanlagen. Diese Art von Abwasser ist tatsächlich nur mit Schwebstoffen und Ölprodukten verschmutzt, und daher werden alle städtischen Regenwasserkanäle nach dem Prinzip des Absetzens und Entfernens von Ölprodukten gereinigt.

Hier ist es wichtig zu verstehen, dass diese Emissionen von Dächern, Asph altbelägen gesammelt und sogar der Abfluss von Erde und Gras berücksichtigt werden. Der Hauptunterschied zwischen Abwasser aus Industrieunternehmen dieser Artin der Tatsache, dass sie bei skrupelloser Gasreinigung und Verschüttungen (Unfällen) mit spezifischen Stoffen kontaminiert werden können, die für diese Art der Produktion charakteristisch sind. Daher muss auch diese Art der Entladung vorgereinigt werden.

Industrielles Abwasser

Es gibt keine vollkommen abfallfreien Technologien. Selbst das kleinste Unternehmen, das Wasser in seinem Produktionsprozess verwendet, erzeugt Abwasser. Die Art der Verschmutzung durch solche Ableitungen variiert je nach Anlagenindustrie.

• Die Zellstoff- und Papierindustrie ist durch stark verschmutzte Abwässer gekennzeichnet. Daher soll die Reinigung in diesem Fall mehrstufig und qualitativ hochwertig sein. Die Hauptschadstoffe sind Ballaststoffe, Selen, Chlor, Terpentin, SO_2.
• Autotransportunternehmen erzeugen beim Waschen, Lackieren, Reparieren Abwasser und sind daher stark mit Ölprodukten, Phenolen, Schwebstoffen belastet.
• Raffinerien verwenden Wasserrecyclingsysteme. Abwasser einiger Industriebetriebe enthält Härtesalze, Ölprodukte, Sulfate, Schwebstoffe, Chloride.
• Geflügelfarmen und Fleischverarbeitungsbetriebe erzeugen Abwässer, die Gewässer und Abwassersysteme mit Stickstoff, Phosphor, Kalium, Viren und Bakterien verschmutzen.

Wie aus der Liste ersichtlich, richtet sich die Abwasserbehandlung von Industriebetrieben streng nach dem Umfang der Anlage und der Zusammensetzung der Schadstoffe.

Umweltregulierungssystem

AnUm Unfälle und negative Folgen zu vermeiden, ist es notwendig, die Kontrolle über jede Branche auszuüben. Zum Schutz der Umwelt sind die Behandlung von Abwässern aus Industrieunternehmen und die Methoden zu ihrer Regulierung in der Umweltgesetzgebung der Russischen Föderation festgelegt. Es basiert auf den Prinzipien der rationellen Nutzung natürlicher Ressourcen, dem Recht jedes Menschen auf eine gesunde Umwelt und dem Prinzip der nachh altigen Entwicklung.

Die Grundlage für Umweltvorschriften ist das Konzept der maximal zulässigen Konzentration (MPC) sowie der maximal zulässigen Emissionen (MPE) und Einleitungen (MPD). Diese Verordnung ermöglicht es, Höchstwerte für Schadstoffe festzulegen, die in ein Gewässer oder eine Kanalisation eingeleitet werden dürfen. Gleichzeitig ist es wichtig zu verstehen, dass die MPC für die Einleitung in ein Reservoir viel strenger sein wird als die MPC für die Einleitung in eine städtische Kanalisation, da in letzterem Fall das Abwasser zuerst gesammelt und in kommunalen Kläranlagen behandelt wird, und dann nur den Stausee betreten.

Die gesetzliche Regelung im Bereich des Schutzes der Wasserressourcen basiert auf dem Bundesgesetz 416-FZ „Über die Wasserversorgung und Abwasserentsorgung“vom 29. November 2011, Satzungen und GOSTs, SP, SanPiNs. Letztere listet zulässige Konzentrationen auf und gibt konkrete Empfehlungen.

SanPiN für das MPC von Abwasser aus Industrieunternehmen der Russischen Föderation legt Standards für die qualitative Zusammensetzung von Abwasser zur Einleitung in Gewässer und Anforderungen für den sanitären Schutz von Abwasser fest. Dieses Dokument ist praktischer Natur und daherVerunreinigungen, Farbe, Temperatur, pH-Wert, Mineralisierung, BSB5, Infektionserreger werden darin normalisiert. Am 01.01.2001 wurden die Sanitärvorschriften und -normen 2.1.5.980-00 "Wasserentsorgung besiedelter Gebiete, Sanitärschutz von Gewässern. Hygienische Anforderungen zum Schutz von Oberflächengewässern" verabschiedet. Sie basieren auf den Grundsätzen der Ressourcenschonung, d.h. sie lassen keine Einleitungen zu, wenn eine Wiederverwendung des Wassers mit Vorreinigung möglich ist.

Wenn es sich um spezifische MPCs für Schadstoffe handelt, dann gilt SanPiN für Abwasser aus Industriebetrieben hier nicht. Für solche Fälle gilt die Regierungsverordnung Nr. 644 vom 29. Juli 2013, die die Grundprinzipien für die Nutzung von Kanalisationssystemen festlegt. Das Dokument entwickelte eine Liste von Stoffen, deren Einleitung verboten ist, sowie die MPCs für Abwässer von Industrieunternehmen zur Einleitung in die Kanalisation. Wenn es sich um allgemeine Legierungs- und häusliche Abwassersysteme handelt, sollte die Konzentration einiger Schadstoffe die folgenden Werte nicht überschreiten (mg/dm3):

• Schwebstoffe ≦ 300;
• Sulfide ≦ 1, 5;
• Sulfate ≦ 1000;
• Chloride ≦ 1000;
• Gesamt-Phosphor ≦ 12;
• Gesamtstickstoff ≦ 50;
• Erdölprodukte ≦ 10;
• Chloramine und Chlor ≦ 5;
• Phenole (gesamt) ≦ 5;
• Eisen und Aluminium ≦ 5;
• Zink, Kupfer, Mangan ≦ 1;
• sechswertiges Chrom ≦ 0,05;
• Blei, Nickel ≦ 0,25;
• Cadmium ≦ 0,015;
• Arsen ≦ 0,05;
• Quecksilber ≦ 0, 005;
• STS (nichtionisch, anionisch) ≦10;
• VOC ≦ 20;
• Fette ≦ 50.

In diesem Fall sollte die Abwassertemperatur +40°С nicht überschreiten. Bei Einleitungen in die Regenwasserkanalisation werden die MPCs für einige Stoffe merklich strenger:

• Sulfate ≦ 500;
• Erdölprodukte ≦ 8.

Reinigungsmethoden

Abwassertechnik und -technologie ist eine ziemlich breite und sich ständig weiterentwickelnde Disziplin. Grundlage aller Reinigungsverfahren ist die Abtrennung und Trennung von Verunreinigungen in die feste Phase und die Bildung von sauberem Wasser. Dazu gibt es folgende Möglichkeiten:

• Verteidigung;
• mechanische Filterung;
• physikalisch und chemisch (Flotation, Flockung, Koagulation, Behandlung mit Reagenzien);
• sorption;
• Umkehrosmose und Ultrafiltration;
• Desinfektion (UV, Ozonung, Chlorung).

Es ist wichtig zu verstehen, dass all diese Methoden nicht einzeln, sondern in Kombination verwendet werden. Das klassische technologische Schema umfasst Absetzen, mechanische Filtration, physikalische und chemische Verfahren, Sorption und Desinfektion. Jeder von ihnen wird im Folgenden kurz beschrieben.

Siedlung

Die grundlegend wichtige und erste Stufe der industriellen Abwasserreinigung ist die Klärung (Klärung). In dieser Phase wird eine Ausrüstung verwendet, die als Absetzbecken bezeichnet wird. Es handelt sich um einen Tank aus Stahlbeton (manchmal Glasfaser) mit einer leichten Neigung des Bodens zur Grube. In diesem Stadium das Wassersetzt sich buchstäblich für mindestens 3 Tage ab (bleibt im Sumpf). Während dieser Zeit werden alle ungelösten Verunreinigungen freigesetzt: Schwere Schwebstoffe setzen sich am Boden ab und rutschen in die Grube, während Ölprodukte nach oben schwimmen und von einer speziellen Vorrichtung (Skimmer) oder einem mechanischen Schaber entfernt werden.

Dieser Reinigungsschritt ist wirklich der wichtigste, da alle weiteren Geräte nicht mehr funktionieren können, wenn grobe Verunreinigungen (Sand, Rost) hineingelangen und im Sumpf zurückbleiben.

Physikalisch-chemische Methoden

Abwasserreinigungstechnologien von Industriebetrieben sehen immer das Hauptaufbereitungsmodul vor, das die im Wasser gelösten Stoffe abtrennt und in eine unlösliche Form überführt. Es wird in der Regel als physikalisch-chemisches Verfahren zur Abwasserreinigung eingesetzt. Dies geschieht in Flotatoren und Koagulatoren.

Scatters

Um unlösliche Substanzen zu isolieren, werden in diesen Aggregaten Luftblasen verwendet. Floater sind Behälter, in denen sich Wasser ansammelt und von unten mit einer speziellen Sprudelvorrichtung ein Gemisch aus Wasser und Luft zugeführt wird. Luftblasen fangen Verunreinigungen aufgrund ihrer Klebrigkeit ein und tragen sie nach oben, wobei sie einen Schaum bilden, der als Flotationsschlamm bezeichnet wird. Offensichtlich ist dieses Verfahren für leicht gelöste Verunreinigungen geeignet. Auch hier können Gerinnungsmittel zugesetzt werden, die die Schadstoffpartikel vergrößern, wenn sie sehr klein sind. Die Dosis der Reagenzien wird optimal gewählt,damit sie die Luftblase nicht zerstören.

Koagulatoren

Um unlösliche Substanzen zu isolieren, verwenden diese Aggregate die Prinzipien der Adhäsion und Koagulation, dh der Adhäsion und Vergröberung von Verunreinigungen. Ein Koagulator (oder Elektrokoagulator) ist ein Behälter mit koaleszierenden Trennwänden, in den ein Koagulier-Flockungsmittel eingespeist wird, um Verunreinigungen zu vergröbern. Schwere Schmutzpartikel setzen sich schließlich im konischen Boden ab und werden entfernt. Dem Elektrokoagulator werden keine Reagenzien hinzugefügt, ihre Wirkung wird durch Aluminium- oder Eisenelektroden ersetzt.

Diese Verfahren bieten die maximale Reinigungswirkung und werden in fast allen Kläranlagen eingesetzt.

Filterung

Diese Reinigungsmethode dient dazu, Restverunreinigungen im Wasser einzufangen. Die Filtration wird bedingt in zwei Arten unterteilt: mechanische und Sorption.

Mechanischer Filter ist ein mit Kies oder Filtertuch gefüllter Behälter. Dabei erfolgt eine mechanische Reinigung von Verunreinigungen und deren Festh alten in den Poren des Materials. Zu diesem Zeitpunkt fließt Wasser durch die Poren und wird gereinigt.

Der Sorptionsfilter ist mit Aktivkohle, Kieselgel, Schungit und anderen Sorbentien gefüllt, die Verunreinigungen zu absorbieren scheinen. Diese Ladung wird entweder komplett gewechselt oder gewaschen und erneut verwendet.

Dekontamination

Diese Reinigungsmethode ist am Ende jedes Flussdiagramms installiert. Die Desinfektion erfolgt mit UV-Lampen,Hypochlorit- oder Ozoneinheit. Diese Art der Behandlung ist notwendig, um Restviren und Bakterien aus Industrieabwässern zu entfernen.

Reinigung "am Rohranfang"

Das Hauptprinzip der Ökologie ist die Prävention und besagt, dass, wenn eine Verschmutzung verhindert werden kann, ein Unfall verhindert werden kann und die Ressource wiederverwendet wird, dann ist der Naturnutzer dazu verpflichtet. Die Reinigung „am Anfang der Leitung“beinh altet bezüglich Abwasser folgendes Maßnahmenpaket:

• zirkulierende und geschlossene Wasserversorgungssysteme mit Wiederverwendung von Wasser für Haush altszwecke;
• Erstellung der Wasserbilanz und des Wasserfußabdrucks mit Darstellung der spezifischen Wassereinleitung, um diese so weit wie möglich zu reduzieren;
• Lernen von Best Practices für die Abwasserbehandlung;
• Verbesserung von Industrieanlagen zur Reduzierung des Wasserverbrauchs.

Das Problem der Versorgung der Bevölkerung mit sauberem Wasser gehört heute zu den Prioritäten der Politik vieler Länder. Wasser ist die Quelle des Lebens.