Илья Кутырин - Охрана воздуха и поверхностных вод от загрязнения

• Название: Охрана воздуха и поверхностных вод от загрязнения
• Автор: Илья Кутырин
• Издательство: Наука
• Жанр: Научпоп
• Год: 1980

Книга посвящена важным вопросам современности — охране воздуха и поверхностных вод от загрязнения. Проблема рассматривается на большом фактическом материале, характеризующем ее состояние в СССР и за рубежом. Дается оценка эффективности мероприятий по охране воздуха и воды. Освещаются организационные вопросы охраны окружающей среды и международного сотрудничества в этой области.

---

В стране действуют «Правила охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами», «Правила охраны прибрежных районов морей», строительные нормы и правила проектирования очистных сооружений. Все эти документы определяют условия отведения сточных вод в водоемы, и их выполнение обязательно для промышленных объектов, министерств и ведомств.

Так, в Правилах охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами определяются условия спуска сточных вод в водоем, утверждаются нормативы качества воды (ПДК) и т. д. Строительные организации лишаются премий, согласно существующему положению, при невыполнении объема строительных работ по очистным сооружениям.

Главным направлением, позволяющим прекратить загрязнение водоемов, является непрерывное совершенствование технологии производства, при котором возможно полностью исключить или сократить сброс сточных вод. Это значит, что осуществляется комплексная переработка сырья, многостадийные процессы заменяются на одностадийные, обеспечивается извлечение ценных веществ из сточных вод, технологические процессы из жидкой фазы переходят в газовую, вместо воды используют другие растворители и т. д.

Примером предприятия, комплексно перерабатывающего сырье, может служить Усть-Каменогорский свинцово-цинковый комбинат. Комбинат извлекает 17 из 20 полезных компонентов, содержащихся в сырье, и выпускает 28 видов готовой продукции. Сернокислые цеха комбината утилизируют отходящие газы печей обжига цинковых концентратов. Себестоимость серной кислоты, полученной на комбинате, примерно на 45 % ниже, чем в химической промышленности!

Нужно отметить, что во многих отраслях народного хозяйства наметился процесс замены существующей технологии на новую, не связанную с загрязнением водных источников.

В настоящее время имеется много примеров тому, когда в результате применения прогрессивной технологии произошло сокращение объема сточных вод и стал менее вреден их состав. Переход на новую производственную технологию, связанный с необходимостью рационального и бережного отношения к водным ресурсам, характерен для ряда отраслей промышленности.

Так, при производстве новых видов синтетического каучука вместо метода эмульсионной полимеризации с использованием воды в качестве дисперсионной среды начали применять безводные процессы полимеризации. Внедрение этой технологии исключает образование сточных вод, содержащих поверхностно-активные вещества. Или, например, изменение рецептуры полимеризации одного из видов каучука, когда в качестве эмульгатора начали применять канифольное мыло вместо некаля, исключило загрязнение сточных вод таким вредным ингредиентом, как некаль, не поддающимся разрушению при биохимической очистке. Предложены методы регенерации цинка и сероуглерода из сточных вод производства искусственного волокна, обеспечивающие возврат в основное производство цинка и сероуглерода (например, Могилевский завод искусственного волокна).

К созданию бессточных предприятий приступили в химической промышленности. Об этом в первую очередь свидетельствует опыт проектирования и строительства Первомайского химического комбината. Здесь действует схема канализации с замкнутыми системами для отдельных производств. Применив соответствующие методы очистки, авторы проекта направили все сточные воды в системы промышленного водоснабжения, использовав для восполнения безвозвратных потерь очищенные бытовые стоки. Концентрированные отходы, содержащие извлеченные из сточных вод загрязнения, закачиваются в глубинные поглощающие пласты.

На очереди дня стоит задача использования хозяйственно-бытовых вод в системе промышленного водоснабжения Краснодарского НПЗ и других. Начата разработка мероприятий по созданию бессточных систем на проектируемом Тобольском нефтехимическом комбинате и действующем Саратовском химическом комбинате.

Разработаны принципиальные решения по созданию нефтеперерабатывающих заводов без сброса сточных вод. Именно такими будут Можайский, Ачинский и Лисичанский нефтеперерабатывающие заводы.

Вместе с тем перевод промышленности на безотходную технологию требует для своего осуществления значительного времени. Достаточно напомнить, что в стране имеются тысячи и тысячи предприятий, принадлежащих различным отраслям промышленности, построенных в различное время и, следовательно, по несхожим технологическим схемам. Очевидно, что перевод этой массы существующих предприятий на новую безотходную технологию связан с большими научными, техническими усилиями и огромными капиталовложениями.

Здесь также хотелось бы подчеркнуть настоятельную необходимость осуществления «промежуточных» технологических решений, которые уже в настоящее время позволяют сократить объем сточных вод и их агрессивность. В первую очередь это относится к максимальному внедрению каталитических процессов, которые, как правило, значительно сокращают потребление воды, а следовательно, и объем стоков.

В практике все большее применение находят способы «добычи» ценных веществ из сточных вод. Именно так извлекаются жирные кислоты из сточных вод шерстомойных фабрик, масел — из стоков прокатного производства.

В результате внедрения безотходной сорбционно-экстракционной технологии при переработке золотосодержащих руд Мурун-Тау в 2–3 раза уменьшился расход воды на 1 т перерабатываемой руды и полностью прекратился сброс вод.

Другим универсальным и не менее эффективным методом борьбы с загрязнением водоемов, осуществление которого практически возможно во многих отраслях промышленности, является оборотное водоснабжение, позволяющее резко сократить расход свежей воды. Об этом, в частности говорилось в докладе А. Н. Косыгина на XXV съезде КПСС: «Во всех отраслях промышленности будет осуществляться переход на использование оборотных вод. Например, в химической промышленности, несмотря на значительный рост объемов производства, сократятся сброс промышленных сточных вод в водоемы и вредные выбросы в атмосферу, а расход свежей воды на производственные нужды в 1980 году останется на уровне 1975 года»[6]. В целом по стране экономия свежей воды за счет водооборота достигает в настоящее время примерно 63 %.

Для большинства современных промышленных предприятий стало правилом, что система водоснабжения должна быть оборотной — общей для всего предприятия или в виде замкнутых циклов для отдельных цехов. В металлургической, нефтеперерабатывающей, химической и некоторых других отраслях промышленности уже имеются предприятия, где экономия свежей воды за счет внедрения водооборота достигает 90 %. Более того, на отдельных предприятиях этот процент экономии значительно выше. Например, на новых нефтеперерабатывающих заводах — Рязанском, Пермском, Новоярославском, Новгородском и ряде других, а также на некоторых предприятиях черной металлургии он достигает 92 % и более.

Велико значение оборотного водоснабжения при переработке угля мокрым способом. Средний расход воды на 1 т обогащенного угля по нормам составляет от 4,0 до 5,5 м3.

Применение замкнутых водных циклов на углеобогатительных фабриках необходимо не только с точки зрения сокращения расходов свежей воды, соображений экономического порядка, но и охраны водоемов от загрязнения. Так, неотъемлемой частью схем оборотного водоснабжения при переработке угля на обогатительных фабриках является флотация, заключающаяся в извлечении ценных компонентов из шлама с разделением выделенных тонких частиц угля и породы.

При осуществлении схем оборотного водоснабжения следует заранее учитывать такие отрицательные явления, как коррозия металла и загрязнение теплообменных аппаратов и сооружений системы, которые появляются в результате отложения карбоната кальция и биологических обрастаний.

С каждым годом все шире распространяется метод повторного использования очищенных сточных вод.

Вот только несколько примеров его применения на различных предприятиях страны. На Волгоградском НПЗ для подпитки оборотных систем с успехом служат нейтральные сточные воды, прошедшие механическую очистку и доочистку на флотационной установке. На Краснодарском химзаводе предусмотрено использование в оборотных системах после очистки фторсодержащих сточных вод. На Челябинском тракторном заводе после биологической очистки сточные воды направляются в оборотный цикл завода.

В настоящее время огромную роль играет применение научно обоснованных норм водопотребления, что ведет к значительному сокращению объемов сбрасываемых сточных вод.

О значении мероприятий, направленных на сокращение водопотребления, говорит и то, что на единицу продукции тратятся огромные количества воды. Так, из водного источника ежегодно забирается для производства 1 т вискозного шелка 1010 м3 воды, 1 т синтетических антибиотиков — 5000 м3, 1 т силикатных эмалей — 1280 м3 и т. д. Промышленные объекты нефтеперерабатывающей, химической, металлургической, коксохимической, пищевой, а также ряда других отраслей промышленности расходуют большое количество воды для конденсации и охлаждения технических продуктов. При этом широкое распространение имеют теплообменные аппараты с водяным охлаждением.