Что такое промышленные сточные воды?
Промышленные сточные воды – это вода, которая используется в производственных процессах для создания товаров и энергии. Вода играет ключевую роль в промышленности: она применяется для охлаждения оборудования, очистки от загрязнений, транспортировки материалов и других задач. Однако после использования такая вода становится отходом, содержащим различные загрязняющие вещества.
Согласно данным Министерства энергетики США, объем промышленных сточных вод значительно сократился в начале 21 века благодаря внедрению более эффективных технологий. Тем не менее, многие отрасли промышленности по-прежнему зависят от воды, что делает проблему ее очистки и утилизации актуальной.
Как образуются промышленные сточные воды?
Промышленные сточные воды образуются в результате различных процессов, таких как:
Охлаждение оборудования
Вода используется для снижения температуры машин и устройств, что предотвращает их перегрев. После этого вода нагревается и становится отходом.
Очистка поверхностей
На заводах и фабриках вода применяется для мытья полов, оборудования и других поверхностей, собирая при этом грязь, масла и химические вещества.
Химические процессы
Вода может быть частью производственных реакций, например, в химической или металлургической промышленности.
Сельское хозяйство
Фермы и агропредприятия используют воду для полива и обработки растений, что приводит к загрязнению воды удобрениями и пестицидами.
Основные загрязнители промышленных сточных вод
Промышленные сточные воды содержат широкий спектр загрязняющих веществ, которые могут нанести вред окружающей среде и здоровью человека. Среди них:
Тяжелые металлы
Свинец, ртуть, кадмий и другие металлы часто встречаются в сточных водах металлургических и химических предприятий. Они токсичны и могут накапливаться в организме, вызывая серьезные заболевания.
Химические вещества
Растворители, кислоты, щелочи и другие химикаты используются в производстве и попадают в сточные воды.
Органические соединения
Нефтепродукты, масла и жиры могут загрязнять воду, делая ее непригодной для использования.
Биологические загрязнители
Бактерии, вирусы и другие микроорганизмы могут размножаться в сточных воды, особенно если они содержат органические вещества.
Тепловое загрязнение
Вода, используемая для охлаждения, часто возвращается в водоемы с повышенной температурой, что нарушает экосистему.
Обработка промышленных сточных вод
Очистка промышленных сточных вод – это сложный процесс, который включает несколько этапов:
Механическая очистка
На этом этапе удаляются крупные частицы, такие как песок, грязь и мусор. Для этого используются фильтры, отстойники и другие устройства.
Химическая очистка
В воду добавляются реагенты, которые нейтрализуют вредные вещества. Например, кислоты и щелочи могут быть нейтрализованы с помощью химических реакций.
Биологическая очистка
Микроорганизмы используются для разложения органических загрязнителей. Этот процесс происходит в специальных биореакторах.
Термическая обработка
Вода нагревается до высоких температур, чтобы уничтожить бактерии и вирусы.
Обеззараживание
На заключительном этапе вода обрабатывается хлором, озоном или ультрафиолетом для удаления оставшихся микроорганизмов.
Проблемы, связанные с промышленными сточными водами
Несмотря на современные технологии очистки, промышленные сточные воды остаются серьезной проблемой. Вот основные вызовы:
Коррозия оборудования
Химические вещества в сточных водах могут вызывать коррозию труб, резервуаров и других объектов, что приводит к их разрушению.
Рост бактерий
В теплой и загрязненной воде могут размножаться опасные микроорганизмы, такие как легионеллы, вызывающие болезнь легионеров.
Загрязнение водоемов
Неочищенные или недостаточно очищенные сточные воды попадают в реки, озера и моря, нарушая экосистему и угрожая здоровью людей и животных.
Накопление токсичных веществ
Тяжелые металлы и химикаты могут накапливаться в почве и воде, создавая долгосрочные экологические проблемы.
Примеры промышленных сточных вод
Одним из наиболее распространенных примеров промышленных сточных вод является вода, используемая для охлаждения оборудования. Например, на электростанциях и заводах вода циркулирует через радиаторы, охлаждая машины. После этого она нагревается и сбрасывается в водоемы, что может привести к тепловому загрязнению.
Другой пример – вода, используемая в котельных установках. Она нагревается до высоких температур и может содержать ржавчину и другие загрязнители.
Влияние на сельское хозяйство
Фермы и агропредприятия также производят значительное количество сточных вод. Удобрения, содержащие нитраты и фосфаты, смываются дождями и поливом, попадая в грунтовые воды. Это не только загрязняет питьевую воду, но и наносит ущерб морской жизни, вызывая цветение водорослей и гибель рыб.
Нефтехимические отходы
На нефтеперерабатывающих заводах и химических предприятиях вода используется для мытья оборудования и полов. Она собирает масла, нефтепродукты и другие химические вещества, которые затем сбрасываются в канализацию. Обычные очистные сооружения не всегда справляются с такими загрязнителями, что приводит к их попаданию в окружающую среду.
Роль асбеста и свинца
В 20 веке асбест и свинец широко
