Введение
Процессы, используемые для очистки сточных вод, образующихся в промышленности как нежелательный побочный продукт.
Промышленная очистка сточных вод описывает процессы, используемые для очистки сточных вод, образующихся в промышленности как нежелательный побочный продукт. После очистки очищенные промышленные сточные воды (или стоки) могут быть повторно использованы или сброшены в санитарную канализацию либо в поверхностные воды. Некоторые промышленные предприятия производят сточные воды, которые могут быть очищены на городских очистных сооружениях. Большинство промышленных процессов, таких как нефтеперерабатывающие заводы, химические и нефтехимические предприятия, имеют собственные специализированные установки для очистки своих сточных вод, чтобы концентрация загрязняющих веществ в очищенных стоках соответствовала требованиям, касающимся сброса сточных вод в канализацию или в реки, озера и океаны. Некоторые отрасли устанавливают системы предварительной очистки для удаления определенных загрязняющих веществ (например, токсичных соединений), а затем сбрасывают частично очищенные сточные воды в муниципальную канализационную систему. Большинство промышленных предприятий производят определенное количество сточных вод. Современные тенденции направлены на минимизацию такого производства или на рециркуляцию очищенных сточных вод в производственный процесс. Некоторые отрасли успешно перепроектировали свои производственные процессы для сокращения или устранения загрязняющих веществ. Источники промышленных сточных вод включают производство аккумуляторов, химическое производство, электростанции, пищевую промышленность, производство железа и стали, металлообработку, горнодобывающую и карьерную промышленность, атомную промышленность, добычу нефти и газа, нефтепереработку и нефтехимию, фармацевтическое производство, целлюлозно-бумажную промышленность, металлургические заводы, текстильные фабрики, загрязнение нефтью, очистку воды и обработку древесины. Процессы очистки включают обработку рассолов, удаление твердых веществ (например, химическое осаждение, фильтрация), удаление масел и жиров, удаление биоразлагаемых органических веществ, удаление других органических веществ, удаление кислот и щелочей, а также удаление токсичных веществ.
Промышленные отрасли
Конкретные загрязняющие вещества, образующиеся, и соответствующие концентрации сточных вод могут значительно варьироваться в зависимости от отрасли промышленности.
Производство аккумуляторов
Производители аккумуляторов специализируются на изготовлении небольших устройств для электроники и портативного оборудования (например, электроинструментов), или более крупных и мощных аккумуляторов для автомобилей, грузовиков и других моторизованных транспортных средств. Загрязняющие вещества, образующиеся на производственных предприятиях, включают кадмий, хром, кобальт, медь, цианиды, железо, свинец, марганец, ртуть, никель, серебро, цинк, масла и смазки.
Централизованная обработка отходов
Централизованное предприятие по переработке отходов (ЦППО) перерабатывает жидкие или твердые промышленные отходы, образующиеся на производственных площадках за пределами предприятия-производителя. Производитель может направлять свои отходы на ЦППО вместо проведения переработки на своей территории из-за таких ограничений, как недостаток земельных ресурсов, сложность проектирования и эксплуатации системы на месте, или ограничений, установленных экологическими нормами и разрешениями. Производитель может прийти к выводу, что использование ЦППО более экономически выгодно, чем самостоятельная переработка отходов; это особенно часто встречается в случае малых предприятий. ЦППО обычно принимают отходы от широкого спектра производителей, включая химические заводы, предприятия по обработке и отделке металлов, а также отработанные масла и нефтепродукты из различных отраслей промышленности. Отходы могут быть отнесены к опасным, содержать высокую концентрацию загрязняющих веществ или быть иным образом сложными в переработке. В 2000 году Агентство по охране окружающей среды США опубликовало правила регулирования сточных вод для ЦППО в США.
Производство органических химических веществ
Конкретные загрязняющие вещества, выбрасываемые производителями органических химикатов, значительно различаются от предприятия к предприятию в зависимости от видов выпускаемой продукции, таких как базовые органические химикаты, смолы, пестициды, пластмассы или синтетические волокна. Среди органических соединений, которые могут сбрасываться, – бензол, хлороформ, нафталин, фенолы, толуол и винилхлорид. Биохимическое потребление кислорода (БПК), являющееся обобщенной оценкой широкого спектра органических загрязнителей, может использоваться для оценки эффективности биологической очистки сточных вод и применяется в качестве нормативного показателя в некоторых разрешениях на сброс. Выбросы загрязняющих веществ, содержащих металлы, могут включать хром, медь, свинец, никель и цинк.
Производство неорганических химических веществ
Сектор неорганической химии охватывает широкий спектр продуктов и процессов, хотя отдельное предприятие может производить узкий ассортимент продукции и загрязняющих веществ. Продукция включает соединения алюминия, карбид кальция и хлорид кальция, фтористоводородную кислоту, соединения калия, буру, соединения на основе хрома и фтора, соединения на основе кадмия и цинка. Выбрасываемые загрязняющие вещества варьируются в зависимости от отрасли и конкретного предприятия и могут включать мышьяк, хлор, цианиды, фториды, а также тяжелые металлы, такие как хром, медь, железо, свинец, ртуть, никель и цинк.
Электростанции
Электростанции, работающие на ископаемом топливе, особенно угольные, являются основным источником промышленных сточных вод. Многие из этих станций сбрасывают сточные воды, содержащие значительные уровни таких металлов, как свинец, ртуть, кадмий и хром, а также мышьяк, селен и соединения азота (нитраты и нитриты). Источники сточных вод включают десульфуризацию дымовых газов, унос золы, шлак и системы контроля содержания ртути в дымовых газах. Станции, оснащенные системами контроля загрязнения воздуха, такими как влажные газоочистители, как правило, передают уловленные загрязнители в сточные воды. Зольные пруды – тип поверхностных накопителей – широко используются для обработки сточных вод на угольных электростанциях. В этих прудах используется гравитация для осаждения крупных частиц (измеряемых как общее содержание взвешенных веществ) из сточных вод электростанции. Эта технология не предназначена для обработки растворенных загрязняющих веществ. Электростанции используют дополнительные технологии для контроля загрязняющих веществ в зависимости от конкретного потока сточных вод на станции. К ним относятся сухая обработка золы, рециркуляция золы в замкнутом цикле, химическое осаждение, биологическая очистка (например, процесс активированного ила), мембранные системы и системы испарительного кристаллизации. Аналогичный подход к очистке применяется и для других сильнозагрязненных промышленных сточных вод.
Продовольственная промышленность
Сточные воды, образующиеся в результате сельскохозяйственной деятельности и переработки пищевых продуктов, обладают особыми характеристиками, отличающими их от обычных коммунальных сточных вод, обрабатываемых государственными или частными очистными сооружениями по всему миру: они биоразлагаемы и нетоксичны, но характеризуются высоким биологическим потреблением кислорода (БПК) и содержанием взвешенных веществ (ВВ). Состав сточных вод пищевой и сельскохозяйственной промышленности часто сложно предсказать из-за различий в показателях БПК и pH в стоках от производства овощей, фруктов и мяса, а также из-за сезонности переработки пищевых продуктов и послеуборочной обработки. Переработка пищевых продуктов из сырья требует больших объемов высококачественной воды. Промывка овощей образует воду с высоким содержанием твердых частиц и некоторого количества растворенного органического вещества. Она также может содержать поверхностно-активные вещества и пестициды. Аквакультурные хозяйства (рыбоводные фермы) часто сбрасывают значительные количества азота и фосфора, а также взвешенные вещества. На некоторых предприятиях используются лекарственные препараты и пестициды, которые могут присутствовать в сточных водах. Молокоперерабатывающие заводы производят традиционные загрязнители (БПК, ВВ). Убой и переработка животных приводят к образованию органических отходов из жидкостей организма, таких как кровь, и содержимого кишечника. Выделяемые загрязнители включают БПК, ВВ, колиформные бактерии, масла и жиры, органический азот и аммиак. Переработка пищевых продуктов для продажи приводит к образованию отходов от приготовления пищи, которые часто богаты растительным органическим материалом и могут содержать соль, ароматизаторы, красители, кислоты или щелочи. Также может присутствовать большое количество жиров, масел и смазок (ЖМС), которые при достаточной концентрации могут засорять канализационные сети. Некоторые муниципалитеты требуют от ресторанов и предприятий пищевой промышленности использования жироуловителей и регулируют удаление ЖМС в канализационную систему. Деятельность по переработке пищевых продуктов, такая как очистка оборудования, транспортировка материалов, розлив и мойка продукции, образуют сточные воды. Многие предприятия пищевой промышленности нуждаются в локальных очистных сооружениях перед тем, как производственные сточные воды могут быть использованы для орошения или сброшены в водоем или канализационную систему. Высокий уровень взвешенных органических частиц увеличивает БПК и может привести к значительным надбавкам к плате за канализацию. Для снижения нагрузки взвешенных органических веществ перед сбросом обычно используются осаждение, клиновые сита или ротационные ленточные фильтры (микрофильтрация).
Железодобывающая промышленность
Производство железа из его руд включает в себя мощные реакции восстановления в доменных печах. Воды охлаждения неизбежно загрязняются продуктами, особенно аммиаком и цианидом. Производство кокса из угля на коксохимических заводах также требует водяного охлаждения и использования воды при разделении побочных продуктов. Загрязнение сточных вод включает продукты газификации, такие как бензол, нафталин, антрацен, цианид, аммиак, фенолы, крезолы, а также целый ряд более сложных органических соединений, известных как полициклические ароматические углеводороды (ПАУ). Преобразование железа или стали в листы, проволоку или прутки требует горячих и холодных стадий механической обработки, при которых вода часто используется в качестве смазочно-охлаждающей жидкости. Загрязнителями являются гидравлические масла, животный жир и твердые частицы. Окончательная обработка изделий из железа и стали перед продажей в производство включает травление в сильных минеральных кислотах для удаления ржавчины и подготовки поверхности к лужению, хромированию или другим видам обработки поверхности, таким как оцинкование или окраска. Наиболее часто используемые кислоты – соляная и серная. Сточные воды содержат кислые промывные воды и отработанную кислоту. Хотя многие предприятия оснащены установками регенерации кислот (особенно использующие соляную кислоту), где минеральная кислота отгоняется от солей железа, остается большой объем сильнокислых сульфатов железа или хлоридов железа, требующих утилизации. Многие сточные воды металлургической промышленности загрязнены гидравлическим маслом, также известным как эмульсионное масло.
Обработка металлов
Многие отрасли промышленности выполняют работы с металлическими заготовками (например, листовым металлом, слитками) в процессе изготовления конечной продукции. К этим отраслям относятся автомобилестроение, производство грузовиков и самолетов; производство инструментов и оборудования; электронное оборудование и офисные машины; судостроение и производство лодок; бытовая техника и другие товары для дома; а также стационарное промышленное оборудование (например, компрессоры, насосы, котлы). Типичные процессы, осуществляемые на этих предприятиях, включают шлифовку, механическую обработку, нанесение покрытий и окраску, химическое травление и фрезерование, обезжиривание растворителями, гальванизацию и анодирование. Сточные воды, образующиеся в этих отраслях, могут содержать тяжелые металлы (распространенные загрязнители тяжелыми металлами включают кадмий, хром, медь, свинец, никель, серебро и цинк), цианиды, а также различные химические растворители, масла и смазки.
Шахты и карьеры
Основными сточными водами, связанными с шахтами и карьерами, являются взвеси частиц горных пород в воде. Они образуются в результате смыва дождевой воды с открытых поверхностей и дорог, а также в процессе промывки и сортировки горных пород. Объемы воды могут быть очень большими, особенно при больших площадях и осадках. Некоторые специализированные процессы разделения, такие как обогащение угля для отделения его от пустой породы с использованием градиентов плотности, могут приводить к образованию сточных вод, загрязненных мелкими частицами гематита и поверхностно-активными веществами. Масла и гидравлические жидкости также часто встречаются в качестве загрязнителей. Сточные воды с месторождений металлов и обогатительных фабрик неизбежно загрязняются минералами, присутствующими в горных породах. После дробления и извлечения целевых материалов, нежелательные вещества могут попадать в сточные воды. Для металлургических предприятий это могут быть нежелательные металлы, такие как цинк, и другие вещества, такие как мышьяк. Извлечение ценных металлов, таких как золото и серебро, может приводить к образованию шлама, содержащего очень мелкие частицы, что затрудняет физическое удаление загрязняющих веществ. Кроме того, геологические формации, содержащие экономически ценные металлы, такие как медь и золото, часто состоят из сульфидных руд. Процесс включает измельчение породы в мелкие частицы и последующее извлечение целевого металла, а оставшаяся порода известна как хвосты. Эти хвосты содержат не только нежелательные остатки металлов, но и сульфидные компоненты, которые при контакте с воздухом и водой, неизбежном при хранении хвостов в больших отвалах, образуют серную кислоту. Образующийся в результате кислотный шахтный дренаж, часто богатый тяжелыми металлами (поскольку кислоты растворяют металлы), является одним из многих негативных воздействий горнодобывающей промышленности на окружающую среду.
Добыча нефти и газа
В результате эксплуатации нефтяных и газовых скважин образуется пластовая вода, которая может содержать нефть, токсичные металлы (например, мышьяк, кадмий, хром, ртуть, свинец), соли, органические химические вещества и твердые частицы. Некоторые пластовые воды содержат следы природного радиоактивного материала. Оффшорные нефтегазовые платформы также производят сточные воды с палубы, бытовые отходы и фекальные стоки. В процессе бурения скважины на площадках обычно сбрасываются буровой шлам и буровой раствор (буровая жидкость).
Рафинирование нефти и нефтехимия
В число загрязняющих веществ, сбрасываемых нефтеперерабатывающими и нефтехимическими предприятиями, входят общепринятые загрязнители (БПК, нефтепродукты, взвешенные вещества), аммиак, хром, фенолы и сульфиды.
Фармацевтическое производство
Фармацевтические предприятия обычно образуют разнообразные производственные сточные воды, включая растворители, отработанные кислоты и щелочные растворы, воду, образующуюся в ходе химических реакций, воду от промывки продукции, конденсат пара, воду с отработанных газоочистных установок и воду от промывки оборудования. Непроизводственные сточные воды обычно включают в себя охлаждающую воду и поверхностный сток с территории предприятия. К загрязняющим веществам, образующимся в отрасли, относятся ацетон, аммиак, бензол, БПК, хлороформ, цианиды, этанол, этилацетат, изопропанол, метиленхлорид, метанол, фенол и толуол. Используемые технологии очистки включают в себя современные биологические методы очистки (например, активированный ил с нитрификацией), многослойную фильтрацию, разрушение цианидов (например, гидролиз), отгонку паром и рециркуляцию сточных вод.
Производство целлюлозы и бумаги
В сточных водах целлюлозно-бумажной промышленности обычно высокое содержание взвешенных веществ и БПК. Предприятия, отбеливающие древесную массу для производства бумаги, могут образовывать хлороформ, диоксины (включая 2,3,7,8 ТХДД), фураны, фенолы и химическое потребление кислорода (ХПК). Бумажные фабрики, использующие импортную массу, могут нуждаться только в простой первичной очистке, такой как отстаивание или флотация растворенным воздухом. Повышенные концентрации БПК или ХПК, а также органические загрязнители, могут потребовать биологической очистки, например, с использованием активного ила или реакторов с восходящим анаэробным слоем шлама. Для предприятий с высокой концентрацией неорганических веществ, таких как соли, может потребоваться третичная очистка, включающая общую мембранную обработку, такую как ультрафильтрация или обратный осмос, или очистку для удаления специфических загрязнителей, например, питательных веществ.
Тоннели
Загрязняющие вещества, выбрасываемые предприятиями по переработке цветных металлов, зависят от состава исходной руды. При переработке бокситов образуются фенолы, однако, как правило, для управления этими отходами используются отстойники и испарение, что исключает необходимость регулярного сброса сточных вод. Типичными методами очистки, применяемыми в отрасли, являются химическое осаждение, отстаивание и фильтрация. Особую проблему при очистке воды, образующейся в процессе переработки шерсти, представляют остатки инсектицидов в шерсти. В сточных водах могут присутствовать животные жиры, которые, при отсутствии загрязнений, могут быть извлечены для производства жира или дальнейшей переработки. Предприятия по крашению текстиля образуют сточные воды, содержащие синтетические (например, реактивные, кислотные, основные, дисперсные, кубовые, серные, дубильные, прямые, внедрённые, растворимые и пигментные красители) и натуральные красители, загустители на основе камеди (гуар), различные смачивающие агенты, буферы pH, а также замедлители или ускорители крашения. После обработки флокулянтами на основе полимеров и коагулянтами, типичные контролируемые параметры включают БПК, ХПК, цветность (ADMI), сульфиды, масла и жиры, фенол, ВСС и тяжелые металлы (хром, цинк, свинец, медь).
Загрязнение промышленной нефтью
Промышленные предприятия, где масло попадает в сточные воды, могут включать в себя автомойки, ремонтные мастерские, склады хранения топлива, транспортные хабы и электростанции. Зачастую сточные воды сбрасываются в местные канализационные или промышленные системы водоотведения и должны соответствовать местным экологическим нормам. Типичными загрязнителями могут быть растворители, моющие средства, абразивные частицы, смазочные материалы и углеводороды.
Обработка воды
Многие отрасли промышленности нуждаются в очистке воды для получения воды очень высокого качества для своих технологических процессов. Это может включать в себя процессы чистого химического синтеза или водоподготовку для котлов. Кроме того, некоторые процессы водоочистки производят органические и минеральные шламы, образующиеся при фильтрации и осаждении, которые требуют дальнейшей обработки. Ионный обмен с использованием природных или синтетических смол удаляет из воды ионы кальция, магния и карбонатов, обычно заменяя их ионами натрия, хлорида, гидроксила и/или другими ионами. Регенерация ионообменных колонн сильными кислотами и щелочами приводит к образованию сточных вод, насыщенных ионами жесткости, которые легко выпадают в осадок, особенно при смешивании с другими компонентами сточных вод.
Консервирование древесины
На предприятиях по обработке древесины образуются как обычные, так и токсичные загрязнители, включая мышьяк, БОД, медь, хром, аномально высокий или низкий pH, фенолы, взвешенные вещества, масла и жиры.
Управление соленой водой
Управление рассолами охватывает более широкий контекст обращения с рассолами и может включать в себя рассмотрение государственной политики и нормативных требований, корпоративной устойчивости, воздействия на окружающую среду, переработки, обращения и транспортировки, предотвращения утечек, централизованной и локальной обработки, предотвращения образования и сокращения объемов, технологий и экономики. Управление рассолами имеет общие проблемы с управлением фильтратами и более общим управлением отходами. В последние годы наблюдается рост внимания к управлению рассолами в связи с глобальным стремлением к нулевому сбросу жидкости (ZLD) / минимальному сбросу жидкости (MLD). Технологии ZLD/MLD используют замкнутый цикл водоснабжения для минимизации сброса воды из системы и повторного использования воды. Эта концепция приобретает все большую популярность в последние годы из-за увеличения объемов сбросов воды и последних достижений в мембранных технологиях. Все больше усилий направляется на увеличение извлечения полезных веществ из рассолов, особенно из шахтных вод, геотермальных сточных вод или рассолов опреснения. Различные научные публикации демонстрируют возможность извлечения ценных материалов, таких как бикарбонаты натрия, хлориды натрия и драгоценные металлы (например, рубидий, цезий и литий). Концепция ZLD/MLD охватывает последующее управление сточными рассолами с целью сокращения сбросов и получения из них ценных продуктов.
Удаление твердых веществ
Большинство твердых веществ можно удалить с помощью простых методов осаждения, при этом твердые вещества извлекаются в виде шлама или осадка. Очень мелкие твердые вещества и вещества с плотностью, близкой к плотности воды, представляют особую проблему. В таких случаях может потребоваться фильтрация или ультрафильтрация. Может также применяться флокуляция с использованием солей алюминия или добавлением полиэлектролитов. Сточные воды промышленных предприятий пищевой промышленности часто требуют локальной очистки перед сбросом для предотвращения или снижения платы за сверхнормативный сброс в канализацию. Тип предприятия и конкретные технологические процессы определяют состав сточных вод и необходимый тип очистки. Снижение содержания твердых веществ, таких как отходы производства, органические материалы и песок, часто является целью очистки промышленных сточных вод. Распространенные методы снижения содержания твердых веществ включают первичное осаждение (осветление), флотацию растворенного воздуха (DAF), ленточную фильтрацию (микропросеивание) и барабанные фильтры (просеивание).
Удаление масел и жиров
Эффективное удаление масел и жиров зависит от характеристик масла, таких как его состояние в суспензии и размер капель, что, в свою очередь, влияет на выбор технологии сепарации. Масло в промышленных сточных водах может присутствовать в виде свободного легкого масла, тяжелого масла, которое имеет тенденцию оседать, и эмульгированного масла, часто называемого растворимым маслом. Эмульгированные или растворимые масла обычно требуют "разрушения эмульсии" для отделения масла. В большинстве случаев это достигается путем снижения pH водной среды. Большинство технологий сепарации имеют оптимальный диапазон размеров капель масла, при котором обеспечивается наиболее эффективная обработка. Каждая технология сепарации имеет свою собственную характеристику производительности, показывающую оптимальные результаты в зависимости от размера капель масла. Наиболее распространенными сепараторами являются гравитационные отстойники или емкости, сепараторы нефти и воды API или пластинчатые блоки, химическая обработка с использованием флотации растворенным воздухом, центрифуги, фильтры с загрузкой и гидроциклоны. Анализ маслянистой воды для определения размера капель можно проводить с помощью видеоанализатора частиц.
Гидроциклон
Гидроциклоны работают по принципу, при котором сточные воды поступают в циклоновую камеру и раскручиваются под воздействием экстремальных центробежных сил, в 1000 и более раз превышающих силу тяжести. Эта сила вызывает разделение воды и масляных капель (или твердых частиц). Разделенные материалы удаляются с одного конца циклона, а очищенная вода отводится через противоположный конец для дальнейшей обработки, фильтрации или сброса. Гидроциклоны могут также применяться в различных областях, от разделения твердых веществ и жидкостей до разделения нефти и воды.
Удаление биоразлагаемых органических веществ
Биоразлагаемый органический материал растительного или животного происхождения обычно поддается обработке с использованием усовершенствованных стандартных методов очистки сточных вод, таких как метод активированного ила или капельное орошение. Возможны проблемы, если сточные воды чрезмерно разбавлены промывочной водой или имеют высокую концентрацию, например, неразбавленная кровь или молоко. Присутствие моющих средств, дезинфицирующих средств, пестицидов или антибиотиков может негативно повлиять на процессы очистки.
Процесс фильтрации
Капельный фильтр состоит из засыпки из камней, гравия, шлака, торфяного мха или пластиковых материалов, по которой сточные воды стекают вниз, контактируя со слоем (или пленкой) микробной пленки, покрывающей засыпку. Аэробные условия поддерживаются принудительной подачей воздуха через засыпку или естественной конвекцией воздуха. Процесс включает в себя адсорбцию органических соединений из сточных вод микробной пленкой, диффузию воздуха в пленку для обеспечения кислорода, необходимого для биохимического окисления органических соединений. Конечными продуктами являются углекислый газ, вода и другие продукты окисления. По мере утолщения пленки воздуху становится труднее проникать внутрь, и формируется внутренний анаэробный слой.
Удаление других органических веществ
Синтетические органические материалы, включая растворители, краски, фармацевтические препараты, пестициды, продукты коксования и тому подобное, могут быть очень трудными в обработке. Методы обработки часто специфичны для конкретного материала. К ним относятся передовые методы окисления, дистилляция, адсорбция, озонирование, витрификация, сжигание, химическая иммобилизация или захоронение на полигоне. Некоторые материалы, например, определенные моющие средства, могут подвергаться биологическому разложению, и в таких случаях можно использовать модифицированную технологию очистки сточных вод.
Удаление кислот и щелочей
Кислоты и щелочи обычно могут быть нейтрализованы в контролируемых условиях. Нейтрализация часто приводит к образованию осадка, требующего обработки как твердого остатка, который может быть также токсичным. В некоторых случаях могут выделяться газы, требующие очистки газового потока. Как правило, после нейтрализации требуются дополнительные методы обработки. Сточные воды, богатые ионами жесткости, например, образующиеся в процессах деионизации, могут легко терять эти ионы в виде накопления осажденных солей кальция и магния. Этот процесс осаждения может вызывать сильное отложение на внутренних стенках труб и, в крайних случаях, приводить к засорению трубопроводов для сброса отходов. В 1970-х годах труба диаметром 1 метр, обслуживающая крупный химический комплекс, была заблокирована такими солями. Обработка осуществляется путем концентрирования сточных вод после деионизации и их захоронения на полигоне, либо путем тщательного регулирования pH сбрасываемых сточных вод.
Удаление токсичных материалов
Токсичные материалы, включая многие органические вещества, металлы (такие как цинк, серебро, кадмий, таллий и т.д.), кислоты, щелочи, неметаллические элементы (например, мышьяк или селен), как правило, устойчивы к биологическим процессам, если не находятся в очень низкой концентрации. Металлы часто можно осадить, изменяя pH или обрабатывая их другими химическими веществами. Однако многие из них устойчивы к обработке или нейтрализации и могут потребовать концентрирования с последующим захоронением на полигоне или переработкой. Растворенные органические вещества могут быть уничтожены в сточных водах посредством процесса интенсивного окисления.
Умные капсулы
Молекулярная инкапсуляция – это технология, обладающая потенциалом для создания системы рециркуляционного удаления свинца и других ионов из загрязненных источников. Нано-, микро- и милликапсулы размерами от 10 нм до 1 мкм, от 1 мкм до 1 мм и более 1 мм соответственно, представляют собой частицы, состоящие из активного реагента (ядра), окруженного носителем (оболочкой). В настоящее время исследуются три типа капсул: капсулы на основе альгината, углеродные нанотрубки и полимерные капсулы, способные к набуханию. Эти капсулы могут быть использованы для восстановления загрязненных водных ресурсов.
Другие методы утилизации
Некоторым объектам, таким как нефтегазовые скважины, может быть разрешено откачивать сточные воды под землю с помощью нагнетательных скважин. Однако нагнетание сточных вод связывают с вызванной сейсмичностью.
Расходы и сборы за отходы
Экономия масштаба может быть выгодна в ситуации, когда промышленные сточные воды (с предварительной обработкой или без нее) сбрасываются в канализацию и затем очищаются на крупной коммунальной очистной станции. В таких случаях обычно взимаются плата за сброс промышленных стоков. Альтернативно, может оказаться более экономичным осуществлять полную очистку промышленных сточных вод непосредственно на месте их образования, а затем сбрасывать очищенные стоки в подходящий водоем. Это позволяет эффективно снизить плату за очистку сточных вод, взимаемую муниципальными очистными сооружениями, за счет предварительной обработки стоков для снижения концентрации загрязняющих веществ, используемых для расчета платы за пользование. Кроме того, предприятия по очистке промышленных сточных вод могут снизить затраты на водоснабжение, превращая отдельные сточные воды в очищенную воду для различных нужд.
Глобальные цели
Международное сообщество признало очистку промышленных сточных вод важной составляющей устойчивого развития, включив её в Цель устойчивого развития № 6. Цель 6.3 этой цели сформулирована следующим образом: «К 2030 году улучшить качество воды за счет сокращения загрязнения, прекращения сбросов и минимизации выбросов опасных химических веществ и материалов, сокращения вдвое доли необработанных сточных вод и существенного увеличения объемов переработки и безопасного повторного использования во всем мире». Одним из индикаторов достижения этой цели является «доля бытовых и промышленных сточных вод, подвергнутых безопасной обработке».