Кіріспе
Өнеркәсіптік кәсіпорындардың қызметінен туындайтын қосалқы өнім ретінде пайда болатын сарғыш суды тазалауға қолданылатын процестер.
Өнеркәсіптік сарғыш суды тазалау – өнеркәсіптік кәсіпорындардың қызметінен қосалқы өнім ретінде пайда болатын сарғыш суды тазалауға қолданылатын процестерді қамтиды. Тазаланғаннан кейін, тазартылған өнеркәсіптік сарғыш су (немесе ағынды су) қайта пайдалануға немесе санитарлық кәрізге немесе қоршаған ортадағы жер бетіндегі суға жіберуге болады. Кейбір өнеркәсіптік кәсіпорындар сарғыш суды ағынды суды тазарту қондырғыларында тазартуға болатын сарғыш суды шығарады. Мұнай өңдеу зауыттары, химиялық және мұнай-химиялық зауыттар сияқты көптеген өнеркәсіптік процестер өздерінің сарғыш суларын тазарту үшін арнайы қондырғыларға ие, сондықтан тазартылған сарғыш судағы ластаушы заттардың концентрациясы сарғыш суларды кәрізге немесе өзендерге, көлдерге немесе мұхиттарға тастауға қатысты ережелерге сәйкес келеді. Кейбір өнеркәсіптер кейбір ластаушы заттарды (мысалы, уытты қосылыстарды) жою үшін алдын ала тазарту жүйесін орнатады, содан кейін ішінара тазартылған сарғыш суларды қалалық кәріз жүйесіне шығарады. Көптеген өнеркәсіптер сарғыш су шығарады. Соңғы тенденциялар мұндай өндірісті азайтуға немесе өндіріс процесінде тазартылған сарғыш суларды қайта өңдеуге бағытталған. Кейбір өнеркәсіптер өндіріс процестерін қайта құру арқылы ластаушы заттарды азайту немесе жоюда сәттілікке жетті. Өнеркәсіптік сарғыш судың көздері: аккумулятор өндірісі, химиялық өндіріс, электр станциялары, тамақ өнеркәсібі, темір және болат өнеркәсібі, металл өңдеу, кен орындары мен карьерлері, ядролық өнеркәсіп, мұнай және газ өндіру, мұнай өңдеу және мұнай-химия, фармацевтикалық өндіріс, целлюлоза және қағаз өнеркәсібі, балқыту зауыттары, тоқыма фабрикалары, өнеркәсіптік мұнайдың ластануы, су тазалау және ағаш сақтау. Тазалау процестеріне тұздықты тазалау, қатты заттарды жою (мысалы, химиялық тұндыру, сүзгілеу), майлар мен майларды жою, биологиялық ыдырайтын органикалық заттарды жою, басқа органикалық заттарды жою, қышқылдар мен сілтілерді жою және улы заттарды жою кіреді.
Өнеркәсіптік салалар
Өндірілетін нақты ластағыштар және олардың нәтижесіндегі шығарындылардың концентрациясы өнеркәсіп салалары бойынша кең ауқымда өзгеруі мүмкін.
Батарея өндіру
Батарея өндірушілер электроника және тасымалдамалы жабдықтар (мысалы, электр құралдары) үшін кішкентай құрылғыларды, немесе автомобильдер, жүк көліктері және басқа да моторы бар көліктер үшін үлкен, жоғары қуатты жабдықтарды жасауға маманданған. Өндіріс орындарында пайда болатын ластағыш заттарға кадмий, хром, кобальт, мыс, цианид, темір, қорғасын, марганец, сынап, никель, күміс, мырыш, май және майлы заттар кіреді.
Орталықтандырылған қалдықтарды өңдеу
Орталықтандырылған қалдықтарды өңдеу (CWT) нысаны, өндірістік объектілерден тыс жерде пайда болатын сұйық немесе қатты өнеркәсіптік қалдықтарды өңдейді. Өндіруші, жердің шектеулі болуы, өндіріс орнында жүйе жобалау мен пайдаланудағы қиындықтар, немесе экологиялық ережелер мен рұқсаттармен белгіленген шектеулер сияқты себептермен қалдықтарын CWT зауытына жіберуі мүмкін, орнында өңдеуден бас тартуы мүмкін. Өндіруші, қалдықтарды өңдеуге қарағанда CWT пайдалану тиімдірек деп шеше алады; мұндай жағдай көбінесе өндіруші шағын кәсіпкерлік болғанда туындайды. CWT нысандары әдетте химиялық зауыттар, металл өңдеу және жасау, сондай-ақ түрлі өндіріс салаларынан пайдаланылған май және мұнай өнімдері сияқты әртүрлі өндірушілерден қалдықтар қабылдайды. Қалдықтар қауіпті деп танылуы, жоғары ластану концентрациясына ие болуы немесе өңдеуі қиын болуы мүмкін. 2000 жылы АҚШ Қоршаған ортаны қорғау агенттігі АҚШ-тағы CWT нысандары үшін сарқынды суларға қатысты ережелерді жариялады.
Органикалық химиялық заттарды өндіру
Органикалық химиялық заттарды өндірушілердің шығаратын нақты ластаушылары, өндірілетін өнімдердің түріне – мысалы, ірі көлемді органикалық химиялық заттар, шайырлар, пестицидтер, пластиктер немесе синтетикалық талшықтарға байланысты, зауыттан зауытқа өте кең ауқымда өзгереді. Шығарылатын органикалық қосылыстардың кейбіреулері: бензол, хлороформ, нафталин, фенолдар, толуол және винилхлорид. Биохимиялық оттегінің қажеттілігі (BOD), органикалық ластаушылардың кең ауқымын жуан өлшеуі болып табылады, биологиялық сарқырама суларды тазарту жүйесінің тиімділігін бағалау үшін қолданылуы мүмкін, сондай-ақ кейбір шығару рұқсаттарында реттеу параметрі ретінде пайдаланылады. Металл ластаушылардың шығарылуына хром, мыс, қорғасын, никель және мырыш кіруі мүмкін.
Органикалық емес химиялық заттарды өндіру
Органикалық емес химиялық заттар секторы өнімдер мен процестердің кең спектрін қамтиды, бірақ жеке зауыт өнімдер мен ластаушы заттардың шектеулі тізімін шығаруы мүмкін. Өнімдерге алюминий қосылыстары; кальций карбиді және кальций хлориді; фторсутек қышқылы; калий қосылыстары; борак; хром және фтор негізіндегі қосылыстар; кадмий және мырыш негізіндегі қосылыстар жатады. Шығарылатын ластаушы заттар өнім саласына және жеке зауытқа қарай өзгереді және мырыш, хлор, цианид, фтор сияқты заттарды, сондай-ақ хром, мыс, темір, қорғасын, сынап, никель және мырыш сияқты ауыр металдарды қамтуы мүмкін.
Электр станциялары
Қазба отынмен жұмыс істейтін электр станциялары, әсіресе көмірмен жұмыс істейтін станциялар, өнеркәсіптік сарсудың маңызды көзі болып табылады. Осы станциялардың көпшілігі сарсуды құрамында қорғасын, сынап, кадмий және хром сияқты металдармен, сондай-ақ мырыш, селен және азот қосылыстарымен (нитраттар мен нитриттер) бірге шығарады. Сарсу ағындарына түтін газын күкіртсіздендіру, ұшқыш күл, түпкі күл және түтін газындағы сынапты бақылау кіреді. Ауа ластануын бақылау жүйелері, мысалы, ылғалды тазалағыштар, әдетте жиналған ластаушы заттарды сарсуға жібереді. Көмірмен жұмыс істейтін станцияларда кеңінен қолданылатын тазарту технологиясы – күлді сақтау тоғандары, бұл беткі жинақтағыштардың бір түрі. Бұл тоғандар гравитация күшін пайдаланып, электр станциясының сарсуынан ірі бөлшектерді (жалпы суспензияланған қатты заттар ретінде өлшенеді) шөктіреді. Бұл технология еріген ластаушы заттарды тазартпайды. Электр станциялары ластаушы заттарды бақылау үшін қосымша технологияларды қолданады, бұл станциядағы сарсу ағынының ерекшеліктеріне байланысты. Оларға құрғақ күлмен жұмыс істеу, күлдің жабық циклмен қайта өңдеуі, химиялық тұндыру, биологиялық тазарту (мысалы, белсендірілген шлам процесі), мембраналық жүйелер және булану-кристалдандыру жүйелері кіреді. Тазарту тәсілі басқа да жоғары концентрациялы өнеркәсіптік сарсулар үшін де ұқсас.
Азық-түлік өнеркәсібі
Ауыл шаруашылығы және азық-түлік өңдеуден туындаған қалдық судың ерекше сипаттамалары бар, олар оны әлемдегі мемлекеттік немесе жеке кәріздік тазарту станциялары басқаратын әдеттегі коммуналдық қалдық судан ерекшелендіреді: ол биоразлаган және уытты емес, бірақ Биологиялық Оттегіге Сұранысы (BOD) және ерітілмеген қатты заттар (SS) жоғары. Азық-түлік және ауыл шаруашылығы қалдық суларының құрамын болжау көбінесе қиын, себебі көкөніс, жеміс және ет өнімдері ағындыларындағы BOD және pH деңгейінің айырмашылығы, сондай-ақ азық-түлік өңдеудің және жинаудан кейінгі маусымдық сипаты бар. Шикізаттан азық-түлік өңдеуге үлкен көлемде жоғары сапалы су қажет. Көкөністерді жуу нәтижесінде көп мөлшерде бөлшектер және кейбір еріген органикалық заттар бар су түзіледі. Онда беттік белсенді заттар мен пестицидтер де болуы мүмкін. Аквамәдениет шаруашылықтары (балық шаруашылықтары) көбінесе азот пен фосфордың, сондай-ақ ерітілмеген қатты заттардың көп мөлшерін шығарады. Кейбір шаруашылықтарда дәрі-дәрмектер мен пестицидтер қолданылады, олар қалдық суларда болуы мүмкін. Сүт өңдеу зауыттары дәстүрлі ластаушы заттарды (BOD, SS) шығарады. Мал сою және өңдеу кезінде дене сұйықтықтарынан, мысалы қаннан және ішек-қарыннан органикалық қалдықтар түзіледі. Шығарылатын ластаушы заттарға BOD, SS, колиформды бактериялар, майлар, органикалық азот және аммиак жатады. Сатуға арналған азық-түлік өңдеуден тамақ пісіруден туындаған қалдықтар пайда болады, олар көбінесе өсімдік органикалық материалына бай және тұз, хоштандырғыштар, бояғыштар және қышқылдар немесе сілтілер де болуы мүмкін. Үлкен мөлшерде майлар, майлар және майлы заттар ("FOG") болуы мүмкін, олар жеткілікті концентрацияда кәріз желілерін бітеуі мүмкін. Кейбір муниципалитеттер мейрамханалар мен азық-түлік өңдеу кәсіпорындарынан май ұстағыштарды пайдалануды және FOG-ты кәріз жүйесіне шығаруды реттеуді талап етеді. Өсімдіктерді тазалау, материалдарды тасымалдау, бөтелкеге құю және өнімдерді жуу сияқты азық-түлік өңдеу процестері қалдық суды тудырады. Көптеген азық-түлік өңдеу объектілері операциялық қалдық суларды жерге немесе суға немесе кәріз жүйесіне құю алдында орнында тазалауды қажет етеді. Органикалық бөлшектердің жоғары деңгейі BOD-ты арттырады және кәріз үшін қосымша төлемдерге әкелуі мүмкін. Тұндыру, кенелі сымды сүзгілеу немесе айналмалы белдік сүзгілеу (микросүзгілеу) - шығарылған алдында ерітілмеген органикалық қатты заттардың жүктемесін азайту үшін қолданылатын әдістер.
Темір және болат өнеркәсібі
Темірді рудадан өндіру жоғары пештердегі күшті тотығу-тотықсыздану реакцияларын қамтиды. Салқындату сулары сөзсіз өнімдермен, әсіресе аммиак пен цианидпен ластанады. Көмірден кокс өндіру үшін кокс зауыттарында сумен салқындату және қосалқы өнімдерді бөлу кезінде су қолдану қажет. Қалдық ағындарының ластануына бензол, нафталин, антрацен, цианид, аммиак, фенол, крезол сияқты газдандыру өнімдері, сондай-ақ полициклдік ароматты көмірсутектер (ПАҚ) деп аталатын күрделі органикалық қосылыстар кіреді. Темірді немесе болатты табаққа, сымға немесе таяқшаға айналдыру үшін ыстық және суық механикалық өңдеу кезеңдері қажет, олар көбінесе суды майлау және салқындату үшін пайдаланады. Ластаушы заттарға гидравликалық майлар, майлы заттар және қатты бөлшектер жатады. Темір және болат өнімдерін сатуға дейін соңғы өңдеуге тотықты жою және бетін қалайымен немесе хроммен жабу немесе гальванизация немесе бояу сияқты басқа беттік өңдеулерге дайындау кіреді. Көбінесе қолданылатын екі қышқыл – тұз қышқылы және күкірт қышқылы. Ағынды сулар қышқылды шаю суларын және қалдық қышқылды қамтиды. Көптеген зауыттар қышқылды қайта өңдеу орналастырған (әсіресе тұз қышқылын пайдаланатын зауыттар), онда минералды қышқыл темір тұздарынан бөлінеді, бірақ өте қышқыл ферросульфат немесе феррохлоридтің үлкен көлемі әлі де кездейсоқ болып қалады. Көптеген болат өнеркәсібінің қалдық сулары гидравликалық маймен, сондай-ақ ерітілген маймен ластанған.
Металл өңдеу
Көптеген өндірістер металл шикізаттарымен (мысалы, металл табақ, құймалар) жұмыс істейді, өнімдерін жасау барысында. Бұл өнеркәсіптерге автомобиль, жүк көліктері және ұшақтар құрастыру; құралдар мен аппараттар жасау; электрондық жабдықтар мен кеңсе техникасы; кемелер мен қайықтар; тұрмыстық техника және басқа да үй шаруалық заттары; сондай-ақ стационарлық өнеркәсіптік жабдықтар (мысалы, компрессорлар, сорғылар, қазандықтар) кіреді. Мұндай зауыттарда жүзеге асырылатын әдеттегі процестерге ұнтақтау, механикалық өңдеу, жабу және бояу, химиялық балқыту және фрезерлеу, еріткіштермен майсыздандыру, электрожұптау және анодтау жатады. Осы өнеркәсіптерден түзілетін сарғыш суларда ауыр металдар (осы өнеркәсіптерден жиі кездесетін ауыр металдар ластағыштарына кадмий, хром, мыс, қорғасын, никель, күміс және мырыш кіреді), цианид, түрлі химиялық еріткіштер, май және майлы заттар болуы мүмкін.
Кен орындары мен карьерлері
Кен орындары мен карьерлердегі негізгі ағынды сулар – судағы тау жыныстары бөлшектерінің суспензиясы. Олар жауын-шашынның ашық беттерді және тасымалдау жолдарын жууынан, сондай-ақ тау жыныстарын жуу және сұрыптау процестерінен пайда болады. Су көлемі, әсіресе үлкен учаскелерде жауын-шашынмен байланысты пайда болатындарда, өте жоғары болуы мүмкін. Кейбір арнайы ажырату операциялары, мысалы, көмірді оның құрамындағы тау жыныстарынан тығыздық градиенттерін пайдаланып бөлу үшін көмір жуу, ұсақ гематит және беттік белсенді заттармен ластанған ағынды суды тудыруы мүмкін. Майлар мен гидравликалық майлар да жиі кездесетін ластаушы заттар. Металл кендерінен және кен байыту заводтарынан шығатын ағынды сулар сөзсіз табиғи тау жыныстарындағы минералдармен ластанады. Қажетті материалдарды ұсақтап, өндіріп алғаннан кейін, қажетсіз материалдар ағынды суға түсуі мүмкін. Металл кендері үшін бұл мырыш сияқты қажетсіз металдарды және арсеник сияқты басқа материалдарды қамтуы мүмкін. Алтын мен күміс сияқты құнды металдарды өндіру өте ұсақ бөлшекті шырыштарды тудыруы мүмкін, онда ластаушы заттарды физикалық жолмен жою қиынға соғады. Сонымен қатар, мыс және алтын сияқты экономикалық құнды металдарды қамтитын геологиялық құрылымдар көбінесе сульфидтік кендерден тұрады. Өңдеу процесі тау жынысын ұсақ бөлшектерге ұнтақтауды және содан кейін қажетті металл(дар)ды алуды қамтиды, ал қалған тау жынысы – қалдықтар деп аталады. Бұл қалдықтарда тек қана қажетсіз металдар ғана емес, сонымен қатар сульфидтік құраушылар бар, олар ауа мен сумен қарым-қатынасқа түскенде күкірт қышқылын құрайды, бұл қалдықтарды үлкен жинақтағыштарға төккен кезде сөзсіз болады. Соның салдарынан пайда болатын қышқылдық кен сулары, көбінесе ауыр металдарға бай (қышқылдар металдарды ерітетіндіктен), кен өндірісінің көптеген экологиялық салдарының бірі болып табылады.
Мұнай және газ өндіру
Мұнай және газ ұңғымаларының жұмысы нәтижесінде ізбе су пайда болады, оның құрамында мұнай, улы металдар (мысалы, мырыш, кадмий, хром, сынап, қорғасын), тұздар, органикалық химиялық заттар және қатты заттар болуы мүмкін. Кейбір ізбе суларда табиғи радиоактивті материалдың іздері кездеседі. Теңіздегі мұнай және газ платформалары палубадан ағызылатын су, тұрмыстық және санитарлық қалдықтарды да шығарады. Бұрғылау кезінде ұңғыма алаптары әдетте бұрғылау қалдықтары мен бұрғылау балшығын (бұрғылау сұйықтығын) шығарады.
Мұнай өңдеу және мұнай химиясы
Мұнай өңдеу зауыттары мен мұнай-химия зауыттарынан шығарылатын ластаушы заттарға конвенциялық ластаушы заттар (BOD, май және майлы заттар, ерітілген қатты заттар), аммиак, хром, фенолдар және сульфидтер кіреді.
Фармацевтикалық өндіріс
Фармацевтикалық зауыттар әдетте әртүрлі процестік қалдық суларды тудырады, оның ішінде еріткіштер, қолданылған қышқылдар мен сілті ерітінділері, химиялық реакциялардан алынған су, өнімді жууға қолданылған су, конденсацияланған бу, газ тазарту құрылғыларынан (скрубберлерден) түсетін су және жабдықтарды жууға қолданылған су кіреді. Процеске қатысты емес қалдық суларға әдетте салқындату суы және учаскеден ағып келетін су жатады. Өнеркәсіптің қалдықтарына ацетон, аммиак, бензол, БОД (биологиялық оттегінің қажеттілігі), хлороформ, цианид, этанол, этилацетат, изопропанол, метиленхлорид, метанол, фенол және толуол кіреді. Қолданылатын тазалау технологияларына жоғары биологиялық тазалау (мысалы, нитрификациямен белсендірілген шлам), көп қабатты сүзгілеу, цианидті жою (мысалы, гидролиз), бумен тазалау және қалдық суды қайта пайдалану кіреді.
Масса және қағаз өнеркәсібі
Масса және қағаз өнеркәсібінің ағынды суларында көбінесе суспензиядағы қатты заттар мен биохимиялық оттегі сұранысы (BOD) жоғары болады. Қағаз жасау үшін ағаш массасын ақтайтын зауыттар хлороформ, диоксиндер (соның ішінде 2,3,7,8 ТКД), фурандар, фенолдар және химиялық оттегі сұранысын (ХОТ) тудыруы мүмкін. Импортталған массаны пайдаланатын жеке қағаз фабрикаларына тұндыру немесе ерітілген ауа флотациясы сияқты қарапайым алдын ала тазалау жеткілікті болуы мүмкін. BOD немесе ХОТ жүктемесінің артуы, сондай-ақ органикалық ластаушылардың болуы белсендірілген шлам немесе жоғары өтімді анаэробты шлам реакторлары сияқты биологиялық тазалауды талап етуі мүмкін. Тұз сияқты жоғары минералдық жүктемелері бар зауыттар үшін үшіншілік тазалау қажет болуы мүмкін, мысалы, ультрафильтрация немесе кері осмоз сияқты жалпы мембраналық тазалау, немесе қоректік заттар сияқты нақты ластаушыларды жоюға арналған тазалау.
Балқытушылар
Түсті металл қорыту орындары шығаратын ластағыштар негізгі металл кеніне байланысты әртүрлі болады. Боксит қорыту орындары фенолдарды өндіреді, бірақ әдетте осы қалдықтарды басқару үшін тұндыру алаптары мен булануды пайдаланады, сондықтан ағынды суларды үнемі шығару қажеттілігі туындамайды. Өнеркәсіпте қолданылатын әдеттегі өңдеу процестері – химиялық тұндыру, шөгіндіру және сүзу. Жүнді өңдеу кезінде алынған суды тазартуда жүндегі инсектицид қалдықтары айрықша мәселе тудырады. Ағынды суларда жануар майлары болуы мүмкін, егер олар ластанбаған болса, оларды май шығару немесе одан әрі өңдеу үшін қайта өңдеуге болады. Тоқыма бояу өндірісі синтетикалық (мысалы, реактивті бояулар, қышқыл бояулар, негізгі бояулар, дисперстік бояулар, ыдыс бояулар, күкірт бояулар, мордентті бояулар, тікелей бояулар, ингрейн бояулар, еріткіш бояулар, пигментті бояулар) және табиғи бояғыштар, қоюландырғыш (гуар) және әртүрлі ылғалдатушы заттар, pH буферлері және бояуды баяулатушы немесе жылдамдатушы заттарды қамтитын қалдық суды өндіреді. Полимерлік флокулянттармен және тұндырғыштармен өңдеуден кейін, қадағалау параметрлеріне БҚЖЖ, СҚЖЖ, түс (ADMI), сульфид, майлар және майлар, фенол, ТСС және ауыр металдар (хром, мырыш, қорғасын, мыс) жатады.
Өнеркәсіптік мұнаймен ластану
Мұнай ағынды суға түсетін өнеркәсіптік қолданыстарға көлік құралдарын жуу алаңдары, шеберханалар, жанармай сақтау базалары, көлік түйіндері және қуат өндіру жатады. Көбінесе ағынды су жергілікті кәріз немесе өндірістік қалдықтар жүйелеріне жіберіледі және жергілікті экологиялық нормаларға сай болуы тиіс. Әдеттегі ластаушы заттарға еріткіштер, жуу құралдары, құм-қиыршық, майлау материалдары және көмірсутектер кіреді.
Суды тазарту
Көптеген өнеркәсіптер өз процестері үшін өте жоғары сапалы су алу үшін суды тазарту қажеттігіне тап болады. Бұл таза химиялық синтезді немесе қазандықтың сумен жабдықталуын қамтиды. Сонымен қатар, кейбір су тазарту процестері сүзу және шөгу нәтижесінде пайда болатын органикалық және минералды шламдарды тудырады, оларға да тазарту қажет. Табиғи немесе синтетикалық шайырларды қолдана отырып, ион алмасу судан кальций, магний және карбонат иондарын жояды, әдетте оларды натрий, хлорид, гидроксил және/немесе басқа иондармен алмастырады. Ион алмасу бағаналарын күшті қышқылдар мен сілтілермен жаңарту қаттылық иондарына толы ағын суды құрайды, олар, әсіресе басқа ағын су компоненттерімен қосылғанда, оңай шөгінді түзеді.
Ағаш сақтау
Ағаш сақтау өсімдіктері арсен, химиялық оттегі сұранысы (ХОС), мыс, хром, тым жоғары немесе тым төмен pH, фенолдар, ерітілген қатты заттар, май және майлы заттар сияқты дәстүрлі және зиянды ластаушы заттарды бөліп шығарады.
Тұзды суды басқару
Тұзды суды басқару тұзды суды өңдеудің кең ауқымын қамтиды және үкіметтік саясат пен ережелерді, корпоративтік тұрақтылықты, қоршаған ортаға тигізетін әсерді, қайта өңдеуді, тасымалдау мен өңдеуді, қауіпсіз сақтауды, орталықтандырылған және учаскелік өңдеуді салыстыруды, алдын алу және азайту шараларын, технологияларды және экономикалық аспектілерді қарастыруы мүмкін. Тұзды суды басқару мәселелері сұйық қалдықтарды басқару және жалпы қалдықтарды басқарумен байланысты. Соңғы жылдары, жаһандық масштабта нөлдік сұйық шығарылым (ZLD) / ең төменгі сұйық шығарылым (MLD) қағидаларын енгізуге бағытталған күш-жігердің артуына байланысты тұзды суды басқару кеңінен таралды. ZLD/MLD техникаларында суды қайта пайдалану үшін жүйеден су шығарылуын азайту мақсатында жабық су айналымы қолданылады. Бұл тұжырым соңғы жылдары су шығарылымының өсуімен және мембраналық технологиядағы жаңа жетістіктермен байланысты маңызға ие болып келеді. Сонымен қатар, тұзды сулардан, әсіресе кен өндіруден, геотермалдық сарқырама сулардан немесе тұзсыздандырудан алынған тұзды сулардан материалдарды қайта өңдеуге күш-жігер артып келеді. Әртүрлі ғылыми еңбектерде натрий бикарбонаты, натрий хлориді және құнды металдар (рубидий, цезий және литий сияқты) сияқты бағалы материалдарды алудың мүмкіндігі көрсетілген. ZLD/MLD тұжырымдамасы қалдық сулардағы тұзды суларды ағызуды азайтуға және олардан құнды өнімдер алуға бағытталған кешенді басқаруды қамтиды.
Қатты заттарды алу
Қатты заттардың көпшілігін қарапайым тұндыру әдістерімен шығаруға болады, ал қатты заттар лай немесе шлам түрінде жиналады. Көтерімдігі судың көтерімдігіне жақын және өте ұсақ қатты заттар ерекше мәселелер туғызады. Мұндай жағдайларда сүзгілеу немесе ультрасүзгілеу қажет болуы мүмкін. Флоккуляцияны алюминий тұздарын қолдану арқылы немесе полиэлектролиттер қосу арқылы пайдалануға болады. Өнеркәсіптік тағам өңдеуден түсетін сарсуды төгу алдында, оны жергілікті жерде тазартса, артық төлемдерден немесе оларды азайтудан сақтануға болады. Өнеркәсіп түрі мен жұмыс істеу ережелері қандай сарсу түзілетінін және қандай тазалау қажет екенін анықтайды. Өнеркәсіптік сарсуды тазалаудың мақсаты көбінесе қалдық өнімдер, органикалық заттар және құм сияқты қатты заттарды азайту болып табылады. Қатты заттарды азайтудың кең таралған әдістеріне бастапқы тұндыру (ағыздау), еріген ауа флотациясы (DAF), белдік сүзгілеу (микроскриндеу) және барабан сүзгілеу жатады.
Майлар мен майларды алу
Май мен майдың тиімді алынып тасталуы майдың суспензия күйі мен тамшы өлшемі сипаттамаларына байланысты, бұл өз кезегінде ажырату технологиясын таңдауға әсер етеді. Өнеркәсіптік сарқынды сулардағы май еркін жеңіл май, ауыр май (шоғырлануға бейім) және эмульсияланған май, көбінесе ерітілген май деп аталады, болуы мүмкін. Эмульсияланған немесе ерітілген майларды эмульсиядан майды босату үшін әдетте "жару" қажет. Көп жағдайда бұл су ортасының pH деңгейін төмендету арқылы жүзеге асырылады. Көптеген ажырату технологиялары тиімді өңдеуге болатын май тамшыларының белгілі бір оптималды өлшем диапазонына ие. Әрбір ажырату технологиясы май тамшысының өлшеміне байланысты ең жақсы өнімділікті көрсететін өзінің өнімділік қисығына ие. Ең көп қолданылатын ажырату құралдары – гравитациялық резервуарлар немесе шұңқырлар, API май-су ажыратқыштары немесе пластиналық жиынтықтар, еріген ауа флотациясы арқылы химиялық өңдеу, центрифугалар, медиа сүзгілері және гидроциклон. Майлы судың тамшы өлшемін анықтау үшін бейне бөлшектерді талдағышпен талдау жүргізілуі мүмкін.
Гидроциклон
Гидроциклондық сепараторлар циклон камерасына кіретін және ауырлық күшінен 1000 есе артық күшпен айналатын процесте жұмыс істейді. Бұл күш су мен май тамшыларын (немесе қатты бөлшектерді) бөліп шығарады. Бөлінген материалдар циклонның бір жағынан шығарылады, ал тазартылған су одан әрі өңдеу, сүзгілеу немесе төгіп тастау үшін қарсы жағынан шығарылады. Гидроциклонды қатты заттарды сұйықтықтан бөлуден бастап, майды судан бөлуге дейін түрлі жағдайларда қолдануға болады.
Биологиялық ыдырайтын органикалық заттарды жою
Өсімдіктерден немесе жануарлардан алынған биологиялық ыдырайтын органикалық материалды, әдетте, белсендірілген лай немесе тамшылатқыш сүзгі сияқты ұзартылған стандартты сарқыңды суды тазарту процестерін қолдану арқылы өңдеуге болады. Ағынды су шаю суымен тым әлсіресе немесе сұйылтылмаған қан немесе сүт сияқты аса шоғырланған болса, қиындықтар туындауы мүмкін. Тазалау заттары, дезинфекциялаушы заттар, пестицидтер немесе антибиотиктердің болуы тазарту процестеріне зиян келтіруі мүмкін.
Фильтрдің ырғақтылық процесі
Сырғалағыш сүзгі тас, шағыл, шлак, торф немесе пластик материалдан тұрады, оның үстінен ағынды су төмен қарай ағып, төсекті жауып тұрған микробтық қабық қабатына (немесе пленкасына) жанасады. Аэробтық жағдайлар төсек арқылы мәжбүрлеп берілетін ауа немесе ауаның табиғи конвекциясы арқылы сақталады. Процесс ағынды судағы органикалық қосылыстардың микробтық қабық қабатына сіңірілуін, органикалық қосылыстардың биохимиялық тотығуына қажетті оттегіні қамтамасыз ету үшін ауаның қабық қабатына таралуын қамтиды. Соңғы өнімдерге көмірқышқыл газы, су және тотығудың басқа да өнімдері жатады. Қабық қабаты қалыңдаған сайын ауаның қабатқа енуі қиындалып, ішкі анаэробтық қабат пайда болады.
Басқа органикалық заттарды жою
Синтетикалық органикалық материалдар, оның ішінде еріткіштер, бояулар, фармацевтикалық заттар, пестицидтер, кокс өндірісінің өнімдері және тағы басқалары өте қиын өңделуге жатады. Өңдеу әдістері көбінесе өңделетін материалға қарай айқындалады. Әдістердің қатарына жоғары деңгейдегі тотығу процестері, дистилляция, адсорбция, озонмен өңдеу, шыныға жасау, күйдіру, химиялық бекіту немесе полигонға салу кіреді. Кейбір материалдар, мысалы, кейбір жуғыш заттар биологиялық ыдырауға қабілетті, сондықтан мұндай жағдайларда сарқынды суларды тазартудың өзгертілген әдістерін қолдануға болады.
Қышқылдар мен сілтілерді жою
Қышқылдар мен сілтілерді әдетте бақыланатын жағдайларда бейтараптандыруға болады. Бейтараптандыру көбінесе тұнба түзеді, оны қатты қалдық ретінде өңдеу қажет, және ол уытты да болуы мүмкін. Кейбір жағдайларда газ шығып, газ ағынын өңдеу қажет болуы мүмкін. Нейтрализациядан кейін қосымша өңдеу шаралары әдетте қажет болады. Деионизация процестерінен пайда болатын, қаттылық иондарына толы ағынды сулар, кальций мен магний тұздарының тұнуы арқылы оңай қаттылық иондарын жоғалтады. Бұл тұну процесі құбырлардың қатуына себеп болуы мүмкін, ал ең нашар жағдайларда, қалдық суды шығару құбырларының бітелуіне әкелуі мүмкін. 1970 жылдары ірі химиялық кешенге қызмет ететін 1 метр диаметрлі өнеркәсіптік теңіз құбыры осындай тұздармен бітелген болатын. Өңдеу, деионизациялық қалдық суларды шоғырландыру және оларды полигонға тасымалдау, немесе шығарылатын қалдық судың pH деңгейін мұқият басқару арқылы жүзеге асырылады.
Уытты заттарды жою
Уытты материалдар, оның ішінде көптеген органикалық заттар, металдар (мысалы, мырыш, күміс, кадмий, таллий және т.б.), қышқылдар, сілтілер, металл емес элементтер (мысалы, мырыш немесе селен) өте азайтылған кезде ғана биологиялық процестерге төзімді болады. Металдарды pH деңгейін өзгерту арқылы немесе басқа химиялық заттармен өңдеу арқылы көбінесе шөгіндіруге болады. Дегенмен, олардың көпшілігі өңдеуге немесе залалын азайтуға төзімді, сондықтан оларды шоғырландырып, содан кейін полигонға орналастыру немесе қайта өңдеу қажет болуы мүмкін. Еріген органикалық заттарды кәрі судағы қарыштану процесі арқылы жануға болады.
Ақылды капсулалар
Молекулалық инкапсуляция – ластанған көздерден қорғасын және басқа иондарды қайта өңдеу арқылы жоюға мүмкіндік беретін жүйе ұсынатын технология. 10 нм–1 мкм, 1 мкм–1 мм және >1 мм өлшемді нано-, микро- және милли-капсулалар – белсенді реагенті (ядросы) бар, оны тасымалдаушы (қабықшасы) қоршап тұрған бөлшектер. Зерттеліп жатқан капсулалардың үш түрі бар: альгинат негізіндегі капсулалар, көміртек нанотүтікшелер, полимерлік ісінуге ұшырайтын капсулалар. Бұл капсулалар ластанған суды қалпына келтірудің мүмкіндігін ұсынады.
Басқа жою әдістері
Мұнай және газ ұңғымалары сияқты кейбір объектілерге өздерінің сарғыш суларын инъекциялық ұңғымалар арқылы жерге соруға рұқсат берілуі мүмкін. Дегенмен, сарғыш суды инъекциялау индуцирленген сейсмикалық белсенділікке байланысты.
Шығындар және сауда қалдықтары бойынша алымдар
Экономикалық масштаб факторлары өнеркәсіптік ағынды суларды (алдын ала тазартудан өткізілген немесе тазартылмаған) кәрізге құйып, одан кейін ірі коммуналдық ағынды су тазарту станциясында тазартуға мүмкіндік беруі мүмкін. Мұндай жағдайда әдетте саудалық қалдықтарға арналған төлемдер қолданылады. Сонымен қатар, өнеркәсіптік ағынды суларды оларды пайдалану орнында толыққанды тазарту және осы тазартылған ағынды суларды тиісті жер үсті су қоймаларына жіберу экономикалық тұрғыдан тиімдірек болуы мүмкін. Бұл, ағынды суларды алдын ала тазарту арқылы пайдаланушылық төлемдерді есептеу үшін өлшенетін ластағыштардың концентрациясын төмендету есебінен, коммуналдық ағынды су тазарту станциялары жинаған ағынды суларды тазартуға жұмсалатын шығындарды тиімді түрде азайтады. Өнеркәсіптік ағынды су станциялары, сондай-ақ, белгілі бір ағынды суларды қайта пайдалануға болатын суға айналдырып, шикі суға кететін шығындарды да азайта алады.
Жалпы мақсаттар
Халықаралық қауымдастық өнеркәсіптік сарқынды суларды тазартуды тұрақты дамудың маңызды бөлігі деп санайды және оны 6-шы Тұрақты даму мақсатына қосты. Осы мақсаттың 6.3-тармағы: "2030 жылға дейін ластануды азайту, қауіпті химиялық заттар мен материалдарды төгуді жою және оларды шығаруды барынша азайту, тазартылмаған сарқынды судың үлесін жартысына дейін төмендету және әлемде қайта өңдеуді және қауіпсіз қайта пайдалануды едәуір арттыру арқылы су сапасын жақсарту". Осы тармақтың бір көрсеткіші – "тұрмыстық және өнеркәсіптік сарқынды су ағындарының қауіпсіз тазартылу үлесі".