RŪPNIECISKIE ŪDEŅI: NO KURIENES TIE NĀK, SASTĀVS, VEIDI, APSTRĀDES VEIDI - VIDE - 2025

Par rūpniecības ūdeņi ir tie, ko izmanto rūpnieciskās un komerciālās darbības, un pēc tam jāizmet par atkritumiem vai lūžņiem. Par atkritumiem tos sauc par rūpnieciskajiem notekūdeņiem vai notekūdeņiem.

Rūpnieciskos ūdeņus izmanto dažādiem mērķiem, piemēram, izejvielām, šķīdinātājiem, enerģijas avotiem un teritoriju, ierīču un personāla higiēnai. Tie nāk no dabiskiem avotiem vai no rūpniecisko notekūdeņu pārstrādes. Tā kā rūpnieciskie notekūdeņi, to avoti ir ļoti dažādi, atkarībā no katras nozares, kurā tie rodas.

Ūdens hidroelektrostacijā. Avots: vadimpl

Rūpniecisko notekūdeņu sastāvs mainās atkarībā no konkrētās nozares veida, pat tajā pašā rūpniecības nozarē, kurā ir ļoti dažādas ķīmiskās vielas.

Rūpnieciskos notekūdeņos var būt smagie metāli, krāsvielas, tauki, eļļas, mazgāšanas līdzekļi, skābes un narkotikas. Tajos var iekļaut arī dažāda rakstura dzīvnieku un augu atvasinājumus.

Rūpniecisko notekūdeņu veidi atšķiras atkarībā no rūpniecības izcelsmes, tiem paredzētā lietojuma un izmantotajām izejvielām. Tos var klasificēt arī pēc dominējošā vielu veida, kas tajās izšķīdis. Apstrāde, ko veic rūpniecisko notekūdeņu attīrīšanai, atšķiras atkarībā no esošo piesārņotāju veida.

No kurienes nāk rūpnieciskie ūdeņi?

Nozare saņem ūdeni no publiskā tīkla, akām, upēm, jūras ūdens vai pārstrādāta ūdens no pašiem rūpniecības procesiem. Ja tos izmanto dažādos procesos, piemēram, mazgāšanā telpās, izmantošanā kā šķīdinātājā, enerģijas ražošanā, destilācijā, filtrēšanā un personīgajā higiēnā, rodas notekūdeņi.

Papīra un kartona rūpniecība

Tā ir viena no nozarēm, kas savos procesos patērē visvairāk ūdens, un tajā pašā laikā rada lielu daudzumu rūpniecisko notekūdeņu. Šī nozare patērē 27% no visas nozares rūpnieciskā ūdens.

Tikai 5 līdz 10% patērētā ūdens tiek patērēti, un pārējo nepieciešams pārstrādāt kā rūpnieciskos notekūdeņus.

Tekstilrūpniecība

Ūdens tekstilrūpniecībā. Avots: Enric

Tam ir liels ūdens patēriņš un liela rūpniecisko notekūdeņu paaudze, un uz katru tekstilmateriāla kilogramu nepieciešami apmēram 200 litri ūdens. No otras puses, rūpnieciskie notekūdeņi sasniedz augstu piesārņojuma līmeni dažādu ķīmisku vielu lietošanas dēļ.

Ķīmiskā rūpniecība

Tam ir liels ūdens patēriņš un tas rada lielu daudzumu rūpniecisko notekūdeņu. Šajos ūdeņos ir augsts piesārņojums, un izšķīdušie piesārņotāji vairumā gadījumu ir ļoti toksiski.

Agrobizness

Tas patērē apmēram 17% rūpnieciskā ūdens, kaut arī dažās jomās, piemēram, dzērienu rūpniecībā, lielāko daļu tā izmanto galaproduktā. Šajā nozarē rūpnieciskie notekūdeņi ir ļoti atšķirīgi atkarībā no konkrētās nozares. Cita starpā ir gaļas, piena, dzērienu, konservu un cukura rūpniecība.

Farmaceitiskā rūpniecība

Rūpnieciskie notekūdeņi no farmācijas nozares rada nopietnas piesārņojuma problēmas. Īpaši tas attiecas uz tādām valstīm kā Indija un Ķīna, kur rūpniecisko noplūžu kontrole ir neliela.

Šajos rūpnieciskajos ūdeņos ir tādas zāles kā antibiotikas, kas, nonākot vidē, var radīt rezistenci patogēno baktēriju celmos.

Ieguves rūpniecība un metālapstrāde

Tiek patērēts liels daudzums ūdens, izmantojot to kā hidraulisku impulsu iežu sadalīšanai, meklējot minerālus. Pēc tam metālapstrādes rūpniecībā ūdeni galvenokārt izmanto kā dzesēšanas šķidrumu.

Termoelektriskās un atomelektrostacijas

Šajās enerģijas ražošanas nozarēs ūdeni izmanto kā aukstumaģentu, kas rada lielu daudzumu rūpniecisko notekūdeņu. Šie ūdeņi ir ļoti piesārņoti un var saturēt smagos metālus un pat radioaktīvus elementus.

Sastāvs

Rūpnieciskie notekūdeņi. Avots: Nigel Wylie

Rūpniecisko notekūdeņu sastāvs ir ārkārtīgi mainīgs, jo tas ir atkarīgs no rūpnieciskajiem procesiem, kas tos rada. Kopumā tiem ir relatīvi zems organisko vielu saturs, un smagie metāli ir galvenie piesārņotāji rūpnieciskajos notekūdeņos.

Smagie metāli

Galvenie šīs grupas piesārņotāji ir svins, dzīvsudrabs, kadmijs un arsēns. Smagie metāli ir atkritumi dažādās rūpniecības nozarēs, jo īpaši metālapstrādē, eļļā un ķimikālijās.

Īpašos gadījumos, piemēram, dzīvsudraba gadījumā, svarīgs avots ir rūpnieciskie notekūdeņi no termoelektrostacijām, kuru pamatā ir ogles.

Ogļūdeņraži

Dažādās rūpniecības nozarēs, īpaši naftas un naftas ķīmijas rūpniecībā, tos iekļauj rūpnieciskajos notekūdeņos.

Fenoli

Tie ir īpaši svarīgi rūpnieciskajos notekūdeņos no ādas miecēšanas nozares.

Virsmaktīvās vielas

Tās ir ziepes un mazgāšanas līdzekļi, un tie ir atrodami daudzu veidu rūpnieciskajos notekūdeņos. Tas ir tāpēc, ka tos plaši izmanto tīrīšanas vietās un darbarīkos, kā arī izejvielu apstrādē. Tie ir īpaši piesārņoti, pateicoties to negatīvajai ietekmei uz šūnu membrānām.

Krāsvielas

Dažādās rūpniecības nozarēs, piemēram, papīra, tekstilrūpniecības, pārtikas un ķīmiskajā rūpniecībā, tiek izmantots ļoti daudz dažādu krāsvielu.

Šķiedras un celuloze

Rūpnieciskajos notekūdeņos no papīra un tekstilrūpniecības ir svarīgi augu komponenti, piemēram, šķiedras un celuloze.

Organiskais materiāls

Rūpniecības notekūdeņi no pārtikas pārstrādes rūpniecības ir īpaši bagāti ar organiskām vielām - gan augu, gan dzīvnieku izcelsmes. Turklāt tajos var iekļaut dažādus mikroorganismus, dažus no tiem patogēnus dzīvniekiem, augiem vai cilvēkiem.

Dažādas ķīmiskas vielas

Rūpniecībā rūpniecības procesos izmanto ļoti dažādas ķimikālijas kā izejvielas vai kā dažādu reakciju starpniekus. Daudzi no šiem elementiem un ķīmiskajiem savienojumiem rūpnieciskajos ūdeņos nonāk kā piesārņojoši atkritumi.

Narkotikas

Viena no lielajām rūpniecības nozarēm ir farmācija, kurā izmanto dažādas organiskas un neorganiskas ķīmiskas vielas. Ar šo zāļu palīdzību tiek izgatavoti savienojumi, kuru pēdas daudzos gadījumos nonāk rūpnieciskajos notekūdeņos.

Narkotikas ir kļuvušas par jauniem piesārņotājiem, kam ir liela nozīme sabiedrības veselībā. Dažos ūdens objektos ir konstatēts atbilstošs antibiotiku, pretsāpju un citu zāļu daudzums.

Rūpniecisko ūdeņu veidi

Rūpnieciskos ūdeņus var klasificēt no dažādiem skatu punktiem vai nu pēc to izmantošanas rūpniecībā, vai pēc rūpniecības nozares. Katrā ziņā iegūto rūpniecisko notekūdeņu īpašības būs atšķirīgas.

- tā lietošanai

Sanitārie

Tos izmanto izejvielu, telpu, aprīkojuma tīrīšanas procesos un personāla higiēnas vajadzībām.

Siltuma pārnešana vai dzesēšana

Šajā gadījumā rūpnieciskie ūdeņi kalpo kā termiskie transportlīdzekļi vai nu siltuma iegūšanai no procesa, vai arī tā pārnešanai uz to. Piemēram, izmantot kā aukstumnesēju metālapstrādes rūpniecībā un ēdiena gatavošanai pārtikas rūpniecībā.

Tvaika ražošana

Ūdens tvaiku izmanto tvaika turbīnu vadīšanai, kā arī sterilizācijas, sildīšanas, tīrīšanas, hidratācijas un humifikācijas procesos.

Izejviela

Rūpniecisko ūdeni tieši izmanto kā izejvielu, it īpaši pārtikas un dzērienu rūpniecībā, un lielāko daļu tā atstāj sistēmu kā daļu no produkta.

Šķīdinātājs

Ūdens kā universāla šķīdinātāja raksturs padara to par nozīmīgu rūpnieciskā ūdens izmantošanu. Daudzos procesos ķīmiskajā, pārtikas, papīra, tekstilrūpniecībā, cita starpā, tas tiek izmantots šim mērķim un rada lielu daudzumu rūpniecisko notekūdeņu.

Enerģijas avots

Ūdens tiek izmantots arī hidrauliskās enerģijas ražošanai hidroelektrostacijā. Tam ir zems ķīmiskā piesārņojuma līmenis, taču svarīgs ir termiskais piesārņojums.

Attīrīšanas iekārtas

Rūpnieciskās ūdens attīrīšanas iekārtas. Avots: Annabel

Notekūdeņu attīrīšanas procesā rodas galīgais atlikums, kuru var pārstrādāt tajā pašā procesā. Tomēr noteiktu daudzumu nevar atgūt, piemēram, sedimentācijas procedūrās, kur līdz 75% no gala dūņu svara ir ūdens.

- Pēc rūpniecības nozares

Rūpnieciskos ūdeņus var klasificēt arī kā tādu nozaru nozares kā naftas ķīmija, pārtika, papīrs, tekstilizstrādājumi, metālapstrāde, ieguves rūpniecība. Katrā ziņā rūpniecisko ūdeņu klasifikāciju savukārt var iedalīt atbilstoši konkrētās rūpniecības iekārtas specializācijai.

Procedūras

Rūpnieciskās ūdens attīrīšanas iekārtas. Avots: Xavigivax

Atkarībā no nozares veida, procesiem un izmantotajām izejvielām būs atkarīgs rūpniecisko notekūdeņu daudzums un īpašības. Attīrīšanas līdzekļu izvēle to attīrīšanai ir saistīta ar notekūdeņu veidu un nepieciešamo attīrīšanas pakāpi.

- parametri

Gan pirms jebkādas attīrīšanas, gan pēc tam ir jānovērtē noteikti rūpniecisko notekūdeņu kvalitātes parametri. Tie ietver ķīmisko skābekļa patēriņu (COD), kopējo suspendēto cietvielu daudzumu (TSS) un īpašu savienojumu klātbūtni.

Ķīmiskais skābekļa patēriņš

Tas ir visredzamākais paraugs ūdens piesārņojuma novērtēšanā, mērot ūdenī esošo oksidējamo vielu daudzumu. Tas ir īpaši paredzēts, lai noteiktu organisko vielu daudzumu, kas ir izšķīdušā skābekļa patērētāja faktors.

Kopējais suspendēto cietvielu daudzums

Šis parametrs ir ļoti svarīgs rūpnieciskajos notekūdeņos, kurus izmanto kā šķīdinātāju vai tīrīšanas līdzekļus. Mēra cieto daļiņu daudzumu, kas nav nogulšņu daudzums rūpnieciskajos notekūdeņos.

Īpašu savienojumu noteikšana

Atkarībā no rūpniecisko notekūdeņu veida tas tiek pārbaudīts attiecībā uz noteiktiem elementiem vai savienojumiem. Piemēram, smago metālu, halogēnorganisko savienojumu, dioksīnu klātbūtne, cita starpā.

- Ārstēšanas procedūras

Pastāv primārās apstrādes procedūras, kas ietver sedimentācijas un flotācijas fāzes, kas ļauj atdalīt daļu piesārņotāju. Šajā gadījumā runa ir par tām materiāla daļiņām, kuras vai nu nosēžas sava svara dēļ, vai arī peld to blīvuma dēļ.

Nesaturētām daļiņām izmanto koagulāciju-flokulāciju vai ķīmiskus nogulsnes.

Koagulācija-flokulācija

Lai panāktu suspendēto daļiņu, kas nav nogulsnes, sedimentāciju, rūpnieciskajiem notekūdeņiem pievieno koagulantu. Tas ir savienojums, kas piesaista minētās suspendētās daļiņas, veidojot flokus vai recekļus, kas tiek ekstrahēti sedimentācijas tvertnē.

Citi primārie procesi

Ir daudz specifisku procesu, piemēram, kaļķu mīkstināšana, lai noņemtu kalcija un magnija sāļus no rūpnieciskajiem ūdeņiem.

Sekundārās procedūras

Kad iepriekšējās apstrādes ir veiktas, rūpnieciskajiem ūdeņiem veic atšķirīgu sekundāro apstrādi. Starp tām ir aktīvās dūņas vai dūņas (aeroba bioloģiskā noārdīšanās), anaerobā bioloģiskā noārdīšanās, ķīmiskā oksidācija, cita starpā.

Terciārā ārstēšana

Visbeidzot, rūpnieciskajiem notekūdeņiem tiek piemēroti trešās kārtas apstrādes veidi, piemēram, filtrēšana, jonu apmaiņa vai ekstrakcija. Ir arī apgrieztā osmoze, sadedzināšana vai elektroķīmiskā apstrāde.

Citas dezinfekcijas procedūras ir ozonēšana, ultravioletais starojums, karstums vai hlorēšana. Daži no tiem ir ļoti specifiski, piemēram, gāzu atdalīšana vai attīrīšana, lai atdalītu sērūdeņradi, amonjaku, spirtus, fenolus un sulfīdus.

Atsauces

1. Mainīgie tirgi un Ecostorm (2016). Antibiotiku rezistence: Kā piesārņojums no narkotiku rūpnīcām Indijā un Ķīnā izraisa superbugs parādīšanos. Ekologu darbībā tulkojums spāņu valodā.
2. COTEC Tehnoloģisko jauninājumu fonds (1999). 10. Rūpnieciskie notekūdeņi. COTEC dokumenti par tehnoloģiskajām vajadzībām.
3. Gilpavas, E., Arbeláez-Castaño, PE, Medina-Arroyave, JD un Gómez-Atehortua, CM (2018). Tekstilrūpniecības notekūdeņu attīrīšana ar ķīmisko koagulāciju, kas saistīta ar Fentona procesiem, tika pastiprināta ar zemfrekvences ultraskaņu. Starptautiskais vides piesārņojuma žurnāls.
4. Nacionālais statistikas institūts (2012). Apsekojums par vidi rūpniecībā. Rezultāti saistībā ar atkritumu rašanos rūpniecības gadā 2010. Preses izlaidumi.
5. López-Grimau, V. un Crespi-Rosell, M. (2015). Tekstilrūpniecības notekūdeņu pārvaldība. Reģionālās ekonomikas un vietējās attīstības uzlabošanas projekts. Tehnoloģisko piezīmju grāmatiņa Nr. 18.
6. Mänttäri, M., Viitikko, K. un Nyström, M. (2006). Celulozes un papīra rūpniecības bioloģiski apstrādātu notekūdeņu nanofiltrēšana. Membrānas zinātnes žurnāls.
7. Muñoz-Lucas, S. un Sánchez-García, R. (2018). Ūdens pārtikas rūpniecībā. Spānijas Medicīniskās hidroloģijas biedrības biļetens.
8. Muzzarelli, RAA, Veckx, M., Filippini, O. un Sigon, F. (1989). Metālisko jonu noņemšana no rūpnieciskajiem ūdeņiem, kodola notekūdeņiem un dzeramā ūdens ar šķērssaistīta N-karboksimetilcitozāna palīdzību. Ogļhidrātu polimēri.
9. Rodríguez-Fernández-Alba, A., Pedro Letón-García, P., Rosal-García, R., Dorado-Valiño, M., Villar-Fernández, S. un Sanz-García, JM (2006). Attīstīta rūpniecisko notekūdeņu attīrīšana. Tehnoloģiju skatīšanās ziņojums 2.
10. Romero-López, T. de J., Rodríguez-Fiallo, H. un Masó-Mosqueda, A. (2016). Kubas tekstilrūpniecībā radīto notekūdeņu raksturojums. Hidrauliskā un vides inženierija.