Очистка по-новому

Создание очистных сооружений само по себе не решает проблемы защиты водоемов от загрязнения. Необходим принципиально иной подход. Видимо, не всегда и не во всем нужно слепо копировать природные системы. А ведь система отвода и очистки промышленных стоков создавалась по принципу рек, рассеивающих все загрязнения в своих водах с целью естественной самоочистки. Собирать все сточные воды в один поток и пропускать огромные массы разбавленных загрязнений через сооружения, имитирующие природные, в широких масштабах малоэффективно и нецелесообразно. Ведь биологические сооружения используют живых "очистителей" - микроорганизмы, ассимилирующие лишь узкий спектр загрязнений. Многие загрязнения просто пройдут через такие сооружения без изменений.

Взамен обычного рассеивания, диспергирования примесей в природной среде полезно концентрировать их и перерабатывать на самом предприятии или за его пределами. Тогда путь промышленных стоков будет совсем иным, чем природных загрязненных вод, сливающихся в ручейки и попадающих в реки и водоемы. Современная ситуация подсказывает иные решения существующего промышленного водоотведения. Одно из них состоит в том, что предприятие сбрасывает стоки, очищенные до такой степени, чтобы не повредить реке или озеру, куда они попадают. Взамен сброшенной непрерывно забирает свежую воду из чистого водоема такой степени чистоты, которая требуется производству (например, для отвода тепла, для первичной мойки и др.). Именно так происходит большая часть промышленного водооборота. Но ведь более эффективно очистить воду настолько, насколько требуется по технологии, чтобы снова "пустить ее в дело"... Очистных сооружений потребовалось бы меньше и с более "узкой специализацией". А для отдельных потоков сточных вод нужны особые - локальные очистные установки. Это касается агрессивных стоков, содержащих соли тяжелых металлов, ядовитые соединения, нефть. Попадание их в общий поток приводит к нарастанию объема стоков, подлежащих очистке.

Таким образом, очистные сооружения явно выгоднее помещать не на общем выходе, а на отдельных стадиях технологического производственного цикла. Очистка становится уже не довеском к производству (и довольно дорогим), а одной из рабочих стадий технологического процесса. Благодаря этому, потребление воды на производстве осуществляется как циклический процесс, и водоснабжение становится оборотным. Сейчас на предприятиях УССР 70 % используемой воды находится в системах оборотного водоснабжения.

Современные системы оборотного водоснабжения дают возможность вообще ликвидировать стоки, не загрязнять водоемы. Для этого необходимо разработать и внедрить прогрессивные технологические методы очистки сточных вод, в первую очередь в тех отраслях народного хозяйства, где наряду с большими масштабами водопотребления все еще велик сброс агрессивных сточных вод. К этим отраслям на Украине прежде всего относятся металлургия, химическая и пищевая промышленность.

Повторное использование воды поможет решить сразу три задачи: сократить забор свежей воды; сократить сброс загрязненных вод; возвратить в производство ценное сырье и готовую продукцию, ранее терявшиеся со стоками.

Для оперативного внедрения замкнутых водооборотов и создания бессточных производств нужна надежная научная основа: совершенствование аппаратуры для очистных сооружений, разработка более эффективных процессов и реагентов для очистки, внедрение новых методов - физико-химических и физических - для извлечения примесей из стоков. Благодаря разработке и внедрениию методов очистных стоков на отдельных стадиях технологического процесса, самая высокая степень использования воды сейчас в металлургии: 82 % воды находится в оборотных условиях. Очистные сооружения становятся рентабельными, позволяя не только сберечь воду, но и возвратить дефицитные материалы. Например, разработан метод очистки маслоэмульсионных стоков, создана установка, которая уже внедрена на нескольких крупных предприятиях. На основе физико-химических процессов флотации и электрофлотации очищаются сточные воды рольгангов и прокатных станов; при этом улавливаются из стоков применявшиеся в производстве проката дорогостоящие масла - пальмовое и кориандровое, которые раньше загрязняли водоемы. Экономический эффект такой очистки воды составил десятки тысяч рублей в год на каждом производстве.

В масштабах республики создание бессточных схем на всех металлургических заводах даст резерв воды до 3 кубических километров в год.

В Академии наук УССР разрабатываются и уже успешно внедряются схемы очистки стоков с использованием адсорбентов и ионообменных смол. Эти схемы находят применение прежде всего на химических и целлюлозно-бумажных производствах, где состав стоков почти не поддается эффективной биологической очистке.

В скором будущем стоки города, а также бытовые стоки промышленного узла после некоторой дополнительной очистки будут "подпитывать" замкнутую систему водоснабжения промышленных объектов. Туда же вернут, очистив с помощью ионитов, и слабоминерализованные стоки этих объектов. Лишь небольшая часть наиболее концентрированных отходов будет выводиться из цикла на захоронение.

Долгое время Донецкий завод химреактивов, основная продукция которого - удобрения, вообще не имел промышленной канализации, и ядовитые стоки сбрасывались прямо в степную балку. Сейчас в комплексе очистных сооружений завода есть цех утилизации, дающий 11 видов товарной продукции. Цех имеет гибкую технологическую схему. Это позволяет либо упаривать извлеченные из стоков вещества и возвращать их в цикл, либо перекристаллизовывать их и в твердом виде извлекать соли: сульфат натрия, хлорид и сульфат аммония, железный купорос. Из отходов получают чистые продукты, и это дает заводу немалую прибыль. Интересный путь избран на Рубежанском химкомбинате. Там, где технически пока трудно извлекать из стоков некоторые примеси с последующим их возвратом в производство, на очистных сооружениях используют дешевые, практически бросовые сорбенты, отходы производства - летучую золу и шлаки ТЭЦ. Согласованность работы ТЭЦ и химического комбината в итоге оборачивается немалой выгодой для народного хозяйства в целом, так как позволяет решить сразу две важные задачи - найти применение отходам производства и защитить водоемы от загрязнения опасными примесями. Этот пример показывает, что решение проблемы очистки производственных стоков все чаще требует комплексного подхода.