0102030405
מערכת טיהור שפכים תעשייתית ETP טכנולוגיות לעיבוד שפכים
שפכים תעשייתיים מתייחסים לשפכים, הביוב ונוזל הפסולת הנוצרים בתהליך הייצור התעשייתי, המכילים חומרי ייצור תעשייתיים, מוצרי ביניים ומוצרים שאבדו עם המים, וכן מזהמים הנוצרים בתהליך הייצור. עם ההתפתחות המהירה של התעשייה, סוגי וכמויות השפכים גדלים במהירות, וזיהום גופי המים הופך ליותר ויותר נרחב וחמור, מאיים על בריאות האדם ובטיחותו. לשמירה על הסביבה, הטיפול בשפכים תעשייתיים חשוב יותר מטיפול בשפכים עירוניים.
שפכים תעשייתיים (שפכים תעשייתיים) כוללים שפכי ייצור, ביוב ייצור ומי קירור, הכוונה לשפכים ולנוזל הפסולת הנוצרים בתהליך הייצור התעשייתי, המכילים חומרי ייצור תעשייתיים, מוצרי ביניים, תוצרי לוואי ומזהמים הנוצרים בתהליך הייצור שאבדו עם מים. ישנם סוגים רבים של שפכים תעשייתיים בעלי הרכב מורכב. לדוגמה, שפכים תעשייתיים של מלח אלקטרוליטי מכילים כספית, שפכים תעשייתיים להתכת מתכות כבדות מכילים עופרת, קדמיום ומתכות אחרות, שפכי תעשיית הציפוי מכילים ציאניד וכרום ומתכות כבדות אחרות, שפכי תעשיית זיקוק הנפט מכילים פנול, שפכים תעשייתיים לייצור חומרי הדברה מכילים ושפכים שונים בקרוב. מכיוון ששפכים תעשייתיים מכילים לרוב מגוון חומרים רעילים, זיהום הסביבה מזיק מאוד לבריאות האדם, ולכן יש צורך לפתח ניצול מקיף, להפוך נזק לתועלת, ולפי הרכב וריכוז המזהמים בשפכים לנקוט באמצעי טיהור מתאימים. לסילוק, לפני השחרור.
סיווג מי שפכים
יש בדרך כלל שלוש שיטות לסיווג שפכים:
הראשון מסווג לפי התכונות הכימיות של המזהמים העיקריים הכלולים בשפכים תעשייתיים. שפכים אנאורגניים הם המזהמים האנאורגניים המכילים העיקריים, ושפכים אורגניים הם המזהמים האורגניים המכילים העיקריים. לדוגמה, שפכים שופכים אלקטרוניים ושפכי עיבוד מינרלים הם שפכים אנאורגניים; מי שפכים מעיבוד מזון או נפט הם שפכים אורגניים.
השני מסווג לפי המוצרים וחפצי העיבוד של מפעלים תעשייתיים, כגון שפכים מתכתיים, שפכים לייצור נייר, שפכי גז קוקינג, שפכי כבישת מתכת, שפכי דשן כימיים, שפכים להדפסת טקסטיל וצביעה, שפכים לצביעה. , שפכי שיזוף, שפכי חומרי הדברה, שפכים מתחנת כוח וכו'.
השלישי מסווג לפי המרכיבים העיקריים של המזהמים הכלולים בשפכים, כגון שפכים חומציים, שפכים אלקליים, שפכי ציאנוגן, שפכי כרום, שפכי קדמיום, שפכי כספית, שפכי פנול, שפכי אלדהיד, שפכי נפט, שפכי גופרית אורגניים, שפכים זרחן ושפכים רדיואקטיביים.
שני הסיווגים הראשונים אינם מתייחסים למרכיבים העיקריים של המזהמים הכלולים בשפכים ואינם מצביעים על מזיקות השפכים. שיטת הסיווג השלישית מצביעה בבירור על הרכב המזהמים העיקריים בשפכים, מה שיכול להעיד על הפגיעה בשפכים.
בנוסף, מתוך הקושי בטיפול בשפכים והפגיעה בשפכים מסוכמים המזהמים העיקריים בשפכים לשלוש קטגוריות: הקטגוריה הראשונה היא פסולת חום, בעיקר ממי קירור, ניתן לעשות שימוש חוזר במי קירור; הקטגוריה השנייה היא מזהמים קונבנציונליים, כלומר חומרים ללא רעילות ברורה ומתכלים בקלות, לרבות חומרים אורגניים מתכלים, תרכובות היכולות לשמש כנוטריינטים ביולוגיים ומוצקים מרחפים ועוד. הקטגוריה השלישית היא מזהמים רעילים, כלומר חומרים המכילים רעילות ולא קל לפירוק ביולוגי, כולל מתכות כבדות, תרכובות רעילות ותרכובות אורגניות שאינן קלות לפירוק ביולוגי.
למעשה, תעשייה אחת יכולה להזרים כמה שפכים בעלי אופי שונה, ולשפך אחד יהיו מזהמים שונים והשפעות זיהום שונות. מפעלי צבע, למשל, מזרים שפכים חומציים ובסיסיים כאחד. הדפסת טקסטיל וצביעת שפכים, בשל הבדים והצבעים השונים, המזהמים והשפעות הזיהום יהיו שונות מאוד. אפילו שפכים ממפעל ייצור בודד עשויים להכיל מספר מזהמים בו זמנית. לדוגמה, זיקוק, פיצוח, coking, למינציה והתקנים אחרים של מגדל הזיקוק שמן עיבוי אדי מים, המכילים פנול, שמן, גופרית. במפעלי תעשייה שונים, למרות שהמוצרים, חומרי הגלם ותהליכי העיבוד שונים לחלוטין, הם עשויים גם להזרים שפכים בעלי אופי דומה. כמו בתי זיקוק לנפט, מפעלים כימיים ומפעלי גז קוקינג, עלולים להיות פריקת נפט, שפכי פנול.
מפגעי שפכים
1. שפכים תעשייתיים זורמים ישירות לערוצים, נהרות ואגמים כדי לזהם מים עיליים. אם הרעילות גבוהה יחסית, היא תוביל למוות או אפילו להכחדה של צמחי מים ובעלי חיים.
2. שפכים תעשייתיים עלולים גם לחדור למי התהום ולזהם את מי התהום ובכך לזהם גידולים.
3. אם תושבי הסביבה ישתמשו במים עיליים מזוהמים או במי תהום כמים ביתיים, הדבר יסכן את בריאותם ומותם במקרים חמורים.
4, חדירת שפכים תעשייתיים לקרקע, הגורמת לזיהום קרקע. משפיע על הצמיחה של מיקרואורגניזמים בצמחים ובאדמה.
5, לכמה שפכים תעשייתיים יש גם ריח רע, זיהום האוויר.
6. חומרים רעילים ומזיקים בשפכים תעשייתיים יישארו בגוף דרך האכלה וספיגה של צמחים, ולאחר מכן יגיעו לגוף האדם דרך שרשרת המזון ויגרמו לפגיעה בגוף האדם.
הנזק של שפכים תעשייתיים לסביבה הוא ניכר, ו"אירוע מינאמטה" ו"תקרית טויאמה" ב"שמונה אירועי המפגע הציבורי הגדולים" במאה ה-20 נגרמים מזיהום שפכים תעשייתיים.
עקרון הטיפול
הטיפול היעיל בשפכים תעשייתיים צריך לפעול לפי העקרונות הבאים:
(1) הדבר הבסיסי ביותר הוא רפורמה בתהליך הייצור וביטול היווצרות שפכים רעילים ומזיקים בתהליך הייצור ככל שניתן. החלף חומרים או מוצרים רעילים בחומרים או מוצרים שאינם רעילים.
(2) בתהליך הייצור של חומרי גלם רעילים ומוצרי ביניים ומוצרי ביניים רעילים, יאמצו תהליכים וציוד טכנולוגיים סבירים, ויופעלו תפעול ופיקוח קפדניים לסילוק דליפה ולמזעור אובדן.
(3) שפכים המכילים חומרים רעילים מאוד, כגון מתכות כבדות, חומרים רדיואקטיביים, ריכוז גבוה של פנול, ציאניד ושפכים אחרים צריכים להיות מופרדים משפכים אחרים, כדי להקל על הטיפול וההחלמה של חומרים שימושיים.
(4) אין להזרים לביוב חלק מהשפכים בעלי זרימה וזיהום אור, כגון קירור שפכים, כדי לא להגביר את העומס של מתקני ביוב וטיהור שפכים עירוניים. מי שפכים כאלה יש למחזר לאחר טיפול מתאים במפעל.
(5) שפכים אורגניים בעלי הרכב ותכונות הדומים לשפכים עירוניים, כגון שפכים לייצור נייר, שפכים לייצור סוכר ושפכים לעיבוד מזון, ניתנים להזרמה למערכת הביוב העירונית. יש לבנות מכוני טיהור שפכים גדולים, לרבות בריכות חמצון ביולוגיות, מיכלי ביוב, מערכות טיהור קרקע ועוד מתקני טיפול פשוטים ואפשריים שנבנו בהתאם לתנאי המקום. בהשוואה למפעלי טיהור שפכים קטנים, מתקני טיהור שפכים גדולים יכולים לא רק להפחית משמעותית את עלויות הבנייה והתפעול, אלא גם קל לשמור על תנאי תפעול טובים והשפעות טיפול בשל יציבות כמות המים ואיכות המים.
(6) חלק מהשפכים הרעילים היכולים להיות מתכלים, כגון שפכים המכילים פנול וציאניד, ניתנים להזרמה לביוב העירוני על פי תקן ההזרמה המותרת לאחר הטיפול במפעל, וטיפול נוסף בפירוק ביולוגי חמצוני על ידי המתקן לטיהור שפכים.
(7) אין להזרים שפכים המכילים מזהמים רעילים הקשים לפירוק ביוב עירוני ולהוביל אותם למכוני טיהור שפכים, אלא יש לטפל בהם בנפרד.
מגמת הפיתוח של טיפול בשפכים תעשייתיים היא למחזר שפכים ומזהמים כמשאבים שימושיים או ליישם מחזור סגור.
שיטת טיפול
השיטות העיקריות לטיפול בשפכים אורגניים עקשן בריכוז גבוה כוללות חמצון כימי, מיצוי, ספיחה, שריפה, חמצון קטליטי, שיטה ביוכימית וכו'. לשיטה ביוכימית יש תהליך בוגר, ציוד פשוט, יכולת טיפול גדולה, עלות תפעול נמוכה, והיא גם השיטה הנפוצה ביותר בטיפול בשפכים.
בפרויקטים של טיפול בשפכים משתמשים בעיקר בתהליכים ביוכימיים מסורתיים, כמו שיטת A/O, A2/O או תהליכים משופרים. תהליך בוצה פעילה בתהליך ביוכימי של שפכים היא השיטה הנפוצה ביותר לטיפול ביולוגי בשפכים אורגניים. בוצה פעילה היא שיטת הטיפול הביולוגי המלאכותי היעילה ביותר עם שטח פנים ספציפי גדול, פעילות גבוהה והעברת מסה טובה.
שיטת טיפול בשפכים תעשייתיים:
1. תחמוצת אוזון:
לאוזון השפעות טיהור וחיטוי הודות ליכולת החמצון החזקה שלו, ולכן טכנולוגיה זו נמצאת בשימוש נרחב בטיפול בשפכי קסנטאט. חמצון אוזון היא שיטה יעילה להסרת קסנטאט מתמיסה מימית.
2. שיטת ספיחה:
ספיחה היא שיטת טיפול במים המשתמשת בחומרים סופחים להפרדת מזהמים מהמים. שיטת ספיחה נמצאת בשימוש נרחב בגלל משאבי חומר גלם עשירים וביצועי עלות גבוהים. סופחים נפוצים הם פחם פעיל, זאוליט, סינדר וכן הלאה.
3. שיטת חמצון קטליטי:
טכנולוגיית חמצון קטליטי היא שיטה המשתמשת בזרזים כדי להאיץ את התגובה הכימית בין מזהמים לחמצון בשפכים ולהסיר מזהמים במים. שיטת חמצון קטליטי כוללת: שיטת חמצון פוטו-קטליטי, שיטת חמצון אלקטרו-קטליטי. לשיטה זו מגוון רחב של יישומים ותוצאות יוצאות דופן. זוהי טכנולוגיית חמצון מתקדמת ובעלת השפעה מצוינת על טיפול בשפכים תעשייתיים אורגניים קשים.
4. שיטת קרישה ומשקעים:
שיטת משקעי קרישה היא שיטה נפוצה לטיפול בטיהור עמוק של שפכים באמצעות חומר קרישה. יש צורך להוסיף למים חומרי קרישה ועזרי קרישה כדי לערער את היציבות של החומרים הקולואידים שקשה לזרז ולפלור זה עם זה, כדי לשקוע ולהסיר. חומרי הקרישה הנפוצים הם מלח ברזל, מלח ברזל, מלח אלומיניום ופולימר.
5. שיטה ביולוגית:
השיטה הביולוגית מוסיפה בדרך כלל מיקרואורגניזמים לשפכי קסנטאט, שולטת באופן מלאכותי בתנאים התזונתיים המתאימים לייצורם, ומשתמשת בעקרון הפירוק והמטבוליזם של חומר אורגני לטיפול בשפכי קסנטאט. היתרונות הטכניים של השיטה הביולוגית הם אפקט טיפול מעולה, זיהום משני לא או קטן ועלות נמוכה.
6. שיטת מיקרואלקטרוליזה:
שיטת מיקרו-אלקטרוליזה היא להשתמש במערכת המיקרו-סוללות שנוצרה מהפרש הפוטנציאל בחלל כדי להשיג את מטרת הטיהור האלקטרוליטי. שיטה זו מתאימה במיוחד לטיפול בשפכים אורגניים קשים לפירוק. יש לו מאפיינים של יעילות גבוהה, טווח פעולה רחב, קצב הסרת COD גבוה וביוכימיה משופרת של שפכים.
מטרת הטיפול בשפכים היא להפריד את המזהמים בשפכים בדרך כלשהי, או לפרק אותם לחומרים לא מזיקים ויציבים, כדי שניתן יהיה לטהר את הביוב. בדרך כלל כדי למנוע זיהום של רעלים וחיידקים; כדי לעמוד בדרישות של שימושים שונים, הימנע מחפצים גלויים עם ריחות שונים ותחושות לא נעימות.
טיפול בשפכים מורכב למדי, ויש לשקול את בחירת שיטת הטיפול בהתאם לאיכות המים וכמות השפכים, גוף המים הקולט המוזרם או השימוש במים. במקביל, יש לשקול את הטיפול והניצול של בוצה ושאריות הנוצרות בתהליך של טיפול בשפכים והזיהום המשני האפשרי, כמו גם מיחזור וניצול של פקקולנט.
בחירת שיטת הטיפול בשפכים תלויה באופי, בהרכב, במצב ובדרישות איכות המים של המזהמים בשפכים. ניתן לחלק באופן גס את שיטות הטיפול בשפכים לשיטה פיזית, שיטה כימית ושיטה ביולוגית.
שיטה פיזית: שימוש בפעולה פיזית לטיפול, הפרדה והשבת מזהמים בשפכים. לדוגמה, החלקיקים המרחפים עם צפיפות יחסית גדולה מ-1 במים מוסרים בשיטת משקעים ומשחזרים בו זמנית; ציפה (או ציפה אוויר) יכולה להסיר טיפות שמן אמולסיה או מוצקים מרחפים עם צפיפות יחסית קרובה ל-1; שיטת סינון יכולה להסיר חלקיקים מרחפים במים; שיטת האידוי משמשת לריכוז חומרים מסיסים לא נדיפים בשפכים.
שיטות כימיות: שחזור פסולת מסיס או חומרים קולואידים על ידי תגובות כימיות או פעולות פיזיקוכימיות. לדוגמה, שיטות ניטרול משמשות לנטרול שפכים חומציים או אלקליים; שיטת המיצוי משתמשת ב"חלוקה" של פסולת מסיסה בשני שלבים עם מסיסות שונה לשחזור פנולים, מתכות כבדות וכו'. שיטת REDOX משמשת להסרת מזהמים מפחיתים או מחמצנים בשפכים והרג חיידקים פתוגניים במקווי מים טבעיים.
שיטה ביולוגית: שימוש בפעולה הביוכימית של מיקרואורגניזמים לטיפול בחומרים אורגניים בשפכים. לדוגמה, סינון ביולוגי ובוצה פעילה משמשים לטיפול בשפכים ביתיים או בשפכי ייצור אורגניים כדי לטהר חומר אורגני על ידי הפיכתם ופירוקם למלחים אנאורגניים.
השיטות לעיל יש היקף משלהם של הסתגלות, חייב ללמוד אחד מהשני, להשלים אחד את השני, זה לעתים קרובות קשה להשתמש בשיטה יכולה להשיג אפקט ממשל טוב. איזו שיטה משמשת לטיפול בסוג שפכים, קודם כל, לפי איכות המים וכמות השפכים, דרישות הזרמת המים למים, הערך הכלכלי של השבת פסולת, מאפייני שיטות הטיפול וכו', וכן לאחר מכן באמצעות חקירה ומחקר, ניסויים מדעיים, ובהתאם לאינדיקטורים של הזרמת שפכים, מצב אזורי והיתכנות טכנית ונקבע.
אמצעי מניעה ובקרה
חיזוק ניהול מקורות הזיהום התעשייתי להטמעת מערכות ניהול סביבתיות שונות, חיזוק הניהול הסביבתי של מפעלי תעשייה, תשומת לב לבקרת זיהום של מפעלים גדולים ובינוניים וחיזוק הניהול הסביבתי של מפעלים קטנים ובינוניים. נמשיך ביישום מערך ההצהרה והרישום, מערך החיובים ומערך ההיתרים להזרמת מזהמים על ידי מפעלים, חיזוק הניטור אחר מקורות הזיהום, תקנון יציאות ביוב, מעקב שוטף אחר הפעלת מתקני טיפול בשפכים תעשייתיים וביטול מיושן. יכולת ייצור, תהליכים וציוד. פרויקטים חדשים ינוהלו ויאושרו בקפדנות בהתאם לדרישות לבקרת פליטת מזהמים כוללת.
שיפור מערך החיוב בשפכים וקידום הפעלת מתקני טיהור שפכים תעשייתיים ביצוע התאמות מתאימות למערכת החיוב בביוב, קביעת עיקרון חיוב הביוב, שיטת החיוב ועקרונות הניהול והשימוש בו, הקמת מנגנון חיוב ביוב חדש, כך מערכת חיוב ביוב תורמת להפעלת מתקני טיפול בשפכים תעשייתיים על ידי ארגונים.
אמצעים טכניים למניעה ובקרה של זיהום שפכים תעשייתיים
1. שיפור המוצר: התאמת מבנה המוצר וייעול הרכב נוסחת המוצר;
2. בקרת מקור ייצור פסולת: אנרגיה, חומרי גלם ואופטימיזציה של תהליך הייצור, שינוי ציוד תהליך וחדשנות
3. ניצול מקיף של הפסולת: מיחזור ושימוש חוזר;
4. שפר את ניהול הייצור: מערכת לאחריות לאחריות, מערכת הכשרת צוות, מערכת הערכה), עיבוד מסוף (קביעת תואר עיבוד -- טכנולוגיית עיבוד ואופטימיזציה של תהליכים -- תזמון סטנדרטי
מיחזור שפכים תעשייתיים
טיפול בשפכים תעשייתיים ושימוש חוזר הוא אחת הדרכים החשובות לחסכון במים, שיכולה להיות כרוכה בקירור, הסרת אפר, מחזור מים, חום ומערכות נוספות. מערכת מי הקירור משמשת בעיקר בסירקולציה, צעד אחר צעד ומפל לפי דרישות איכות המים השונות של המערכת. המערכת התרמית משמשת בעיקר לשחזור וניצול קיטור. הניקוז של מערכות אחרות משמש בעיקר להסרת אפר וסיג הידראולי לאחר הטיפול, והמים השונים לייצור ולמחיה מטופלים עוד כמענה למים למערכת הקירור.
לרוב המפעלים יש מתקני טיהור שפכים, אבל רק תקני ייצור שפכים וטיהור שפכים ביתיים לאחר הזרמה ישירה, רק ארגונים בודדים יכולים לעשות טיפול בשפכים ושימוש חוזר, אך שיעור המיחזור אינו גבוה, וכתוצאה מכך לבזבוז רציני של משאבי מים. לכן, ניתן לעשות שימוש חוזר בביוב ובשפכים של מפעלי תעשייה, במיוחד לתהליך הייצור, שיש לו פוטנציאל רב למיצוי.
בייצור ותפעול של מפעלים, בהתאם לדרישות השונות של איכות המים בכל תהליך, ניתן לממש את השימוש הסדרתי במים במידה מירבית, כך שכל תהליך יקבל את מה שהוא צריך, וניתן להשתמש במפל המים. להשיג, כדי להפחית את יציאת המים ולמזער את הזרמת שפכים; כמו כן, ניתן לנקוט בשיטות שונות לטיפול במים בהתאם לתכונות השונות של הביוב והשפכים, אשר ניתן להשתמש בהן בשלבי ייצור שונים, על מנת להפחית את כמות המים המתוקים הנלקחים ולהפחית את הזרמת הביוב.
פוטנציאל החיסכון במים של טיפול בשפכים ושימוש חוזר הוא גדול. תעשיית ייצור ציוד תחבורה, יכול להיות שפכים שמנים, שפכים אלקטרופורזה, חיתוך מי שפכים נוזלים וניקוי טיפול בשפכים נוזליים, מיחזור לירוק, חיים שונים וייצור. בתהליך הייצור האורגני בתעשייה הפטרוכימית ניתן למחזר את עיבוי הקיטור ולהשתמש בו כתוסף המים של מערכת המחזור. מי הבאר המשמשים לייצור ממוחזרים ומשמשים כחידוש מים במערכת המחזור; כמו כן יכול להגדיל את השימוש החוזר עומק מים התקן עיבוד, המים המטופלים כמו מערכת מחזור המים; כמה מצננים וחלקים מיוחדים דורשים קירור מים בתהליך, אך ניתן לשקול גם שימוש חוזר במים. תעשיית דפוס וצביעה של טקסטיל היא ענף תעשייתי עם צריכת מים גדולה. ניתן לטפל בשפכים המוזרמים בתהליכי ייצור שונים בתהליך הייצור ולאחר מכן לעשות בהם שימוש חוזר, או לטפל באופן מרכזי בכל השפכים ולעשות בהם שימוש חוזר במלואו או בחלקו. תעשיית הבירה יכולה להתקין מכשיר לשחזור עיבוי, להפחית ביעילות את מי הדוד; ניתן למחזר את מי שטיפת הבקבוקים של סדנת השימורים עבור אלקלי Ⅰ, אלקלי Ⅱ מים של מכונת הכביסה לבקבוקים, מי מכונת הסטריליזציה, תברואה של ציוד ותברואה במפעל וכו'. מי הייצור מטופלים ומשקעים, נשאבים לכל נקודת מים על ידי לחץ, יכול לשמש להסרת אבק והסרת גופרית מדוד, סיגים, שטיפת אסלה, שטיפת שדה ירוקה ושטיפת שדה גרועה, שטיפת מכוניות, מי אתרי בנייה וכו'. ניתן לטפל בשפכי שטיפת החיטה ולעשות בהם שימוש חוזר להסרת אבק הדוד והסרת גופרית.
תיאור2