Aguas residuales de empresas industriales y métodos para su regulación

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificación: 2024-01-02 13:53

La naturaleza es un organismo en constante evolución, sabio, único y autocurativo. Sin embargo, para tal recuperación, debe pasar una cierta cantidad de tiempo. En las condiciones de constante ataque antropogénico, la naturaleza no tiene suficiente fuerza y recursos para restaurarse a sí misma. Debido a esto, surgen problemas ambientales globales. Uno de ellos es la contaminación de los océanos y, como consecuencia, la f alta de agua potable limpia en muchas regiones del mundo. Debido a la contaminación de los cuerpos de agua, sus habitantes también sufren. Este artículo se centrará en las aguas residuales de las empresas industriales, métodos para su racionamiento y purificación.

Problemas ambientales de las grandes ciudades

Es difícil imaginar una ciudad que no tenga un impacto en el entorno natural. Lo primero y principallo que hay que hacer para establecer un asentamiento es la enajenación de un gran territorio y su transformación de un bosque o un campo en una jungla de hormigón armado. No termina ahí. Los productos de desecho humanos contaminan la naturaleza y a menudo causan daños irreparables al mundo animal y vegetal.

Entre los principales problemas ambientales de las ciudades industriales se encuentran:

• contaminación de ríos, mares y lagos debido a descargas de aguas residuales industriales que contienen contaminantes tóxicos;
• contaminación del aire por emisiones industriales;
• contaminación del suelo, agua y aire (olor) con residuos industriales peligrosos;
• destrucción de espacios verdes y sus habitantes;
• f alta de agua potable;
• cambio climático y agotamiento del ozono.

Todos estos procesos ocurren bajo la influencia del factor antropogénico, y por lo tanto está en el poder del hombre cambiar la situación para mejor. Las aguas residuales de las empresas industriales y su tratamiento deben convertirse en una prioridad para la política interna de las ciudades y el apoyo a las empresas dedicadas a este tipo de actividad.

Tipos de aguas residuales

En este caso, la clasificación se basa en la composición química para seleccionar los métodos de eliminación. Las aguas residuales industriales se dividen en tres tipos:

• residuos domésticos;
• residuos industriales;
• escorrentía superficial y de infiltración.

Para cada tipolos vertidos se realizan normalmente para su propio sistema de alcantarillado, aunque a veces en algunas ciudades aún se mezcla todo. Esto solo exacerba el problema de la limpieza posterior.

Aguas residuales domésticas

Este tipo de descarga es típica de cualquier edificio y estructura equipada con un baño y, por lo tanto, la composición de tales descargas, por regla general, es siempre la misma. Las aguas residuales domésticas se caracterizan por un alto contenido de materia orgánica, presencia de nitrógeno, fósforo e impurezas gruesas. La limpieza de este tipo de contaminación, por regla general, es biológica y no causa dificultades, altos costos de energía y, por lo tanto, la llevan a cabo los sistemas de servicios públicos.

La composición de las aguas residuales de empresas industriales de este tipo difiere solo en que los trabajadores pueden verter líquidos en el inodoro y el lavabo que no se pueden drenar allí. Esto es muy común en laboratorios, plantas químicas, plantas galvánicas, plantas farmacéuticas.

Aguas residuales superficiales

Toda la lluvia que cae en las ciudades a través del sistema de alcantarillado pluvial ingresa a los tanques de almacenamiento y luego a las instalaciones de tratamiento. Este tipo de aguas residuales, de hecho, está contaminada solo con sólidos en suspensión y productos derivados del petróleo y, por lo tanto, todos los desagües pluviales de la ciudad se limpian de acuerdo con el principio de sedimentación y eliminación de productos derivados del petróleo.

Es importante entender aquí que estas emisiones del techo, el pavimento asfáltico se recogen e incluso se tiene en cuenta la escorrentía del suelo y el césped. La principal diferencia entre las aguas residuales de empresas industriales de este tipo.en el hecho de que en caso de limpieza de gases sin escrúpulos y derrames (accidentes), pueden contaminarse con sustancias específicas características de este tipo de producción. Por lo tanto, este tipo de descarga también debe limpiarse previamente.

Aguas residuales industriales

No existen tecnologías completamente libres de residuos. Incluso la empresa más pequeña que utiliza agua en su proceso de producción genera aguas residuales. La naturaleza de la contaminación de dichas descargas varía según la industria de la planta.

• La industria de la celulosa y el papel se caracteriza por tener efluentes muy contaminados. Por lo tanto, se supone que la limpieza en este caso es de varias etapas y de alta calidad. Los principales contaminantes son fibra, selenio, cloro, trementina, SO_2.
• Las empresas de autotransporte generan aguas residuales durante el lavado, pintura, reparación y, por lo tanto, están muy contaminadas con productos derivados del petróleo, fenoles y sólidos en suspensión.
• Las refinerías utilizan sistemas de reciclaje de agua. Las aguas residuales de algunas empresas industriales contienen sales de dureza, derivados del petróleo, sulfatos, sólidos en suspensión, cloruros.
• Las granjas avícolas y las plantas procesadoras de carne generan vertidos que contaminan los cuerpos de agua y los sistemas de alcantarillado con nitrógeno, fósforo, potasio, virus y bacterias.

Como se puede ver en la lista, el tratamiento de aguas residuales de las empresas industriales depende estrictamente del alcance de la planta y la composición de los contaminantes.

Sistema de regulación ambiental

Apara evitar accidentes y consecuencias negativas, es necesario ejercer control sobre cualquier industria. Para proteger el medio ambiente, el tratamiento de las aguas residuales de las empresas industriales y los métodos para su regulación se establecen en la legislación ambiental de la Federación Rusa. Se basa en los principios del uso racional de los recursos naturales, en el derecho de toda persona a un medio ambiente sano y en el principio del desarrollo sostenible.

La base para la regulación ambiental es el concepto de concentración máxima permisible (MPC), así como las emisiones máximas permisibles (MPE) y descargas (MPD). Este reglamento permite establecer valores máximos para los contaminantes que pueden ser vertidos a un cuerpo de agua o sistema de alcantarillado. Al mismo tiempo, es importante entender que el MPC para la descarga en un embalse será mucho más estricto que el MPC para la descarga en el alcantarillado de una ciudad, ya que en este último caso, las aguas residuales primero se acumularán y tratarán en plantas de tratamiento de aguas residuales municipales., y luego solo ingrese al depósito.

La regulación legal en el campo de la protección de los recursos hídricos se basa en la Ley Federal 416-FZ "Sobre el suministro de agua y el saneamiento" del 29 de noviembre de 2011, estatutos y GOST, SP, SanPiNs. Este último enumera las concentraciones permitidas y hace recomendaciones específicas.

SanPiN para el MPC de aguas residuales de empresas industriales de la Federación Rusa establece estándares para la composición cualitativa de aguas residuales para descarga en cuerpos de agua y requisitos para la protección sanitaria de aguas residuales. Este documento es de carácter práctico, y por lo tantoen él se normalizan impurezas, color, temperatura, pH, mineralización, DBO5, agentes infecciosos. Las reglas y normas sanitarias 2.1.5.980-00 "Disposición de agua de áreas pobladas, protección sanitaria de cuerpos de agua. Requisitos higiénicos para la protección de aguas superficiales" fueron adoptadas el 01.01.2001. Se basan en los principios de conservación de los recursos, es decir, no permiten vertidos si es posible reutilizar el agua con una depuración previa.

Si estamos hablando de MPC específicos para contaminantes, SanPiN para aguas residuales de empresas industriales no es válido aquí. Para tales casos, se aplica el Decreto de Gobierno N° 644 adoptado el 29 de julio de 2013, que establece los principios básicos para el uso de los sistemas de alcantarillado. El documento desarrolló una lista de sustancias prohibidas para descarga, así como los MPC para aguas residuales de empresas industriales para descarga al alcantarillado. Si estamos hablando de aleaciones generales y sistemas de alcantarillado doméstico, entonces la concentración de algunos contaminantes no debe exceder las siguientes marcas (mg/dm3):

• sólidos en suspensión ≦ 300;
• sulfuros ≦ 1, 5;
• sulfatos ≦ 1000;
• cloruros ≦ 1000;
• fósforo total ≦ 12;
• nitrógeno total ≦ 50;
• productos del petróleo ≦ 10;
• cloraminas y cloro ≦ 5;
• fenoles (total) ≦ 5;
• hierro y aluminio ≦ 5;
• zinc, cobre, manganeso ≦ 1;
• cromo hexavalente ≦ 0,05;
• plomo, níquel ≦ 0,25;
• cadmio ≦ 0,015;
• arsénico ≦ 0.05;
• mercurio ≦ 0, 005;
• STS (no iónico, aniónico) ≦10;
• COV ≦ 20;
• grasas ≦ 50.

En este caso, la temperatura del agua residual no debe exceder los +40°С. Cuando se trata de descargas en sistemas de alcantarillado pluvial, los MPC para algunas sustancias se vuelven notablemente más estrictos:

• sulfatos ≦ 500;
• productos derivados del petróleo ≦ 8.

Métodos de limpieza

La ingeniería y tecnología de aguas residuales es una disciplina bastante amplia y en constante evolución. La base de todos los métodos de limpieza es la separación y separación de contaminantes en la fase sólida y la formación de agua limpia. Existen las siguientes formas de hacerlo:

• defendiendo;
• filtración mecánica;
• física y química (flotación, floculación, coagulación, tratamiento con reactivos);
• sorción;
• ósmosis inversa y ultrafiltración;
• desinfección (UV, ozonización, cloración).

Es importante entender que todos estos métodos no se usan por separado, sino en combinación. El esquema tecnológico clásico incluye decantación, filtración mecánica, método físico-químico, sorción y desinfección. Cada uno de ellos se describirá brevemente a continuación.

Asentamiento

La primera etapa y de importancia fundamental del tratamiento de aguas residuales industriales es la decantación (clarificación). En esta etapa se utilizan equipos denominados decantadores. Son un tanque de hormigón armado (a veces fibra de vidrio), con una ligera pendiente del fondo hacia el foso. En esta etapa, el agualiteralmente se asienta (permanece en el sumidero) durante al menos 3 días. Durante este tiempo, todas las impurezas no disueltas se liberan: los sólidos pesados en suspensión se depositan en el fondo y se deslizan hacia el pozo, mientras que los productos derivados del petróleo flotan hacia la parte superior y se eliminan mediante un dispositivo especial (skimmer) o un raspador mecánico.

Esta etapa de limpieza es realmente la más importante, ya que todos los demás equipos no podrán funcionar si entran impurezas gruesas (arena, óxido) y permanecen en el sumidero.

Métodos físico-químicos

Las tecnologías de tratamiento de aguas residuales de las empresas industriales siempre prevén el módulo de procesamiento principal, que separa las sustancias disueltas en el agua y las convierte en una forma insoluble. Suele utilizarse como método físico-químico de tratamiento de aguas residuales. Esto se hace en flotadores y coaguladores.

Dispersión

Para aislar sustancias insolubles, en estos agregados se utilizan burbujas de aire. Los flotadores son recipientes en los que se acumula agua, y una mezcla de agua y aire se alimenta desde abajo con un dispositivo burbujeante especial. Las burbujas de aire atrapan los contaminantes debido a su pegajosidad y los llevan a la parte superior, formando una espuma llamada lodo de flotación. Obviamente, este método es adecuado para impurezas ligeras disueltas. Aquí también se pueden añadir coagulantes, que agrandan las partículas de contaminantes, si son muy pequeñas. La dosis de reactivos se selecciona de manera óptima,para que no destruyan la burbuja de aire.

Coaguladores

Para aislar sustancias insolubles, estos agregados utilizan los principios de adhesión y coagulación, es decir, adhesión y engrosamiento de impurezas. Un coagulador (o electrocoagulador) es un recipiente con particiones coalescentes, en el que se alimenta un coagulante-floculante para espesar las impurezas. Las partículas pesadas de contaminantes finalmente se asientan en el fondo cónico y se eliminan. Los reactivos no se añaden al electrocoagulador, su acción se sustituye por electrodos de aluminio o hierro.

Estos métodos proporcionan el máximo efecto de limpieza y se utilizan en casi todas las plantas de tratamiento de aguas residuales.

Filtrado

Este método de limpieza se utiliza para atrapar las impurezas residuales en el agua. La filtración se divide condicionalmente en dos tipos: mecánica y sorción.

El filtro mecánico es un recipiente lleno de grava o tela filtrante. En este caso, se produce una limpieza mecánica de los contaminantes y su retención en los poros del material. En este momento, el agua fluye a través de los poros y se purifica.

El filtro de sorción está lleno de carbón activado, gel de sílice, shungit y cualquier otro sorbente que parezca absorber impurezas. Esta carga se cambia por completo o se lava y se vuelve a utilizar.

Descontaminación

Este método de limpieza se instala al final de cada diagrama de flujo. La desinfección se realiza con lámparas ultravioleta,unidad de hipoclorito u ozono. Este tipo de tratamiento es necesario para eliminar virus y bacterias residuales en aguas residuales industriales.

Limpieza "al principio de la tubería"

El principio fundamental de la ecología es la prevención y dice que si se puede prevenir la contaminación, se puede prevenir un accidente y se reutiliza el recurso, entonces el usuario de la naturaleza está obligado a hacerlo. La limpieza "al principio de la tubería" de las aguas residuales implica el siguiente conjunto de medidas:

• sistemas de abastecimiento de agua circulantes y cerrados con reutilización del agua para necesidades domésticas;
• recopilación del balance hídrico y la huella hídrica, mostrando los vertidos hídricos específicos, con el fin de reducirlos al máximo;
• aprender las mejores prácticas para el tratamiento de aguas residuales;
• mejora de equipos industriales para reducir el consumo de agua.

Hoy en día el problema de proporcionar agua limpia a la población es una de las prioridades de la política de muchos países. El agua es fuente de vida.