С масштабами урбанизации в настоящее время объекты городского хозяйства оказывают большое влияние на экологическое состояние города. Значительный вклад в загрязнение вносит автомобильный транспорт. В связи с ежегодным увеличением городского автопарка появляется большое количество предприятий по обслуживанию автомобилей, которые оказывают негативное воздействие на компоненты городской среды. Одним из источников загрязнения окружающей среды являются автомойки.
В результате деятельности автотранспортных предприятий образуется большое количество сточных вод от мойки автомобилей. Сточные воды предприятий — это воды, изменившие после использования в технологическом процессе свои физико-химические свойства и требующие отведения, последующей очистки, охлаждения. Отработанная вода содержит взвешенные вещества, ПАВ и нефтепродукты в количествах, превышающих допустимые для слива в канализацию [1]. В настоящее время государством предъявляются жесткие требования к воде, поступающей в городскую систему канализации. Поэтому на автотранспортные предприятия, имеющие автомойки рассматривают необходимость установить локальные очистные системы, позволяющие довести отработанную воду до требуемых нормативов. Подбор очистного оборудования проводится с целью соблюдения водного законодательства РФ, а также экономии водного ресурса путем использования оборотной системы водоснабжения.
Расчет потребления воды автотранспортным предприятием проводится исходя из количества автомобилей, обслуживаемых автомойкой, а также действующих норм водопотребления. Если объем фактического количества сточных вод, образующихся в результате мойки автотранспорта, превышает допустимый объем сброса, то необходимо использовать систему оборотного водоснабжения.
Нормативные требования к качеству воды, используемой для мытья легковых автомобилей по «Укрупненным нормам водопотребления и водоотведения для различных отраслей промышленности» представлены в таблице 1 [2]:
Таблица 1
Нормативные требования ккачеству воды
|
Показатели |
Ед. из. |
Вода, используемая для мойки |
|
Температура |
C |
не нормируется |
|
Взвешенные вещества |
мг/л |
40 |
|
Эфирорастворимые |
мг/л |
15 |
|
Запах |
балл |
до 3 |
|
pH |
- |
7.2–8.5 |
|
Жесткость карбонатная |
мг-экв/л |
- |
|
Щелочность общая |
мг-экв/л |
до 10 |
|
Сухой остаток |
мг/л |
до 2000 |
|
Cl- (хлориды) |
мг/л |
до 350 |
|
SO42- (сульфаты) |
мг/л |
до 500 |
|
Feобщ. |
мг/л |
до 4 |
|
Окисляемость перманганатная |
мг О/л |
до 15 |
|
БПКполн. |
МгО2/л |
до 20 |
|
Биогенные элементы |
мг/л |
не нормируется |
|
Мешающие, токсичные, возгораемые вещества, выделяющиеся при нагревании с образованием огня и взрывоопасных смесей |
не допускаются |
Одним из наиболее экономически эффективных способов является повторное использование сточной воды в технологическом цикле. Подбор установки оборотного водоснабжения и очистки сточных вод зависит от количества моющих постов и числа автомобилей, которые обслуживаются. Необходимая степень очистки сточной воды для повторного использования в процессе мойки автотранспорта:
- Взвешенные вещества, не более 40 мг/л.
- Нефтепродукты, не более 15 мг/л.
- Вода не должна иметь на поверхности пленку нефтепродуктов и масел.
- Вода не должна оставлять солевых пятен на поверхности автомобиля после обдува вентилятором с целью сушки корпуса.
- Вода не должна содержать абразивных веществ, вызывающих повреждение лакокрасочного покрытия автомобиля и стекол.
Очистка отработанной воды может производится с помощью механических, химических или физико-химических методов. К ним относятся флотация, реагентная обработка, сорбционные и фильтрационные методы.
Предлагаемая установка оборотной системы водоснабжения УФОС-2 состоит из следующих компонентов [3]:
- Напорный фильтр
- Накопительная емкость
- Автоматическая станция
- Насос промывки
- Колба-фильтр
- Щит управления.
Вся аппаратура закреплена на металлической раме.
Напорный фильтр относится к типу вертикальных нисходящих фильтров с зернистой загрузкой. Наполнителем является кварцевый песок размером 2–4 мм и 0,5–0,8 мм. Корпус выполнен из высокопрочного композитного материала, армированного стекловолокном. В нижней части имеется сливная пробка. Для равномерного прохождения потока воды через зернистый слой используется дренажная система.
Для управления потоком воды на корпус напорного фильтра монтируется переключающий клапан. В верхней части клапана крепится манометр, предназначенный для контроля нагрузки на фильтр. Наличие прозрачной контрольной колбы позволяет следить за качеством воды в процессе промывки.
На патрубке отвода очищенной воды дополнительно установлен фильтр тонкой очистки, состоящий из пластиковой колбы и полипропиленового нитевого картриджа. Накопительная емкость представляет собой вертикальный цилиндрический резервуар, в котором собирается вода после прохождения очистки. Материал накопительной емкости — полиэтилен низкого давления, изготовленный методом ротационного формования. В верхней части емкости имеется горловина, закрываемая резьбовой крышкой. Внутри емкости установлен датчик уровня. Для слива воды в нижней части установлен запорный со шланговым штуцером. Автоматическая насосная станция состоит из вихревого электронасоса, гидроаккумулятора, бак 24 л., реле давления, контрольной и соединительной арматуры.
Предложенная система очистки загрязненных стоков автомойки (рис. 1) основывается на последовательном прохождении через систему фильтров и включает в себя следующие стадии:
- Механическая очистка при помощи гравитационного осаждения в отстойнике;
- Прохождение через напорный фильтр;
- Тонкая очистка при помощи волокнистого фильтра.
Принцип работы данной системы заключается в последовательном выделении из сточных вод взвешенных веществ и эмульгированных нефтепродуктов.
Рис. 1. Технологическая схема очистки сточных вод автомойки: 1 — приямок для сбора сточной воды; 2 — полупогружная перегородка; 3 — переливная кромка; 4 — погружной насос; 5 — насосная станция; 6 — напорный фильтр; 7 — волокнистый фильтр; 8 — накопительная емкость; 9 — индикатор уровня воды
На первом этапе очистки загрязненные сточные воды собираются в приямке (1), где происходит отстаивание сточных вод от крупных примесей под действием силы тяжести. Из-за разности удельного веса нефтепродукты скапливаются на поверхности и задерживаются полупогружной перегородкой (2). Осветленные стоки подаются на напорный фильтр (6).
В качестве фильтра предлагается использовать каркасный напорный фильтр с зернистой загрузкой. Он представляет собой стальной вертикальный резервуар, в который помещается зернистая загрузка. В данном случае в качестве фильтрата используется кварц двух фракций: нижний поддерживающий слой 2–4 мм и верхний слой 0,5–0,8 мм. Здесь происходит выделение из воды мелкодисперсных взвешенных веществ и высокоэмульгированных нефтепродуктов. Фильтрование производится сверху вниз со скоростью 7–9 м/ч. Продолжительность процесса составляет 15 ч. Регенерация загрузки производится обратным током воды, нагретой до 60–80 градусов [4].
Очищенные стоки поступают в накопительную емкость (8). Далее очищенная вода при помощи автоматической станции может подаваться на моечное оборудование. Непосредственно перед подачей на мойку производится тонкая очистка воды при помощи волокнистого фильтра (7).
Данное устройство представляет собой колбу с картриджем из полипропиленового волокна. После исчерпания ресурса картридж заменяют.
Концентрации веществ после очистки сточных вод на выходе с установки представлены в таблице 2 [3].
Таблица 2
Параметры очистки
|
Наименование параметров |
Ед. изм. |
Содержание веществ всточных водах до очистки |
Содержание веществ всточных водах после очистки |
|
Взвешенные вещества |
мг/дм3 |
3000 |
менее 3 |
|
Нефтепродукты |
мг/дм3 |
500 |
менее 0,3 |
|
Водородный показатель |
ед. |
7–8 |
6,5–8,5/6,5–8 |
|
БПК5 |
мгО2/дм3 |
400 |
менее 3 |
Благодаря системе фильтров отработанная вода после прохождения очистки полностью соответствует требованиям, предъявляемым для мойки автотранспортных средств. Основным преимуществом данной установки является простота использования и обслуживания, а также отсутствие необходимости применения дорогостоящих реактивов.
Литература:
- ОНТП-01–91 «Общесоюзные нормы технологического проектирования предприятий автомобильного транспорта» от 07.08.91.
- Укрупненные нормы водопотребления и водоотведения для различных отраслей промышленности/Совет экономической взаимопомощи, ВНИИ ВОДГЕО Госстроя СССР. — М: Стройиздат, 1978. — 590 с.
- Паспорт установки для очистки сточных вод автомоек УФОС-2.
- Журба М. Г. Очистка воды на зернистых фильтрах. Львов, 1980.-199 с.
