МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
ПО САНИТАРНОЙ ОХРАНЕ ВОДОЕМОВ ОТ ЗАГРЯЗНЕНИЯ СТОЧНЫМИ
 ВОДАМИ ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

     
     
     УТВЕРЖДЕНЫ Начальником Главного санитарно-эпидемиологического управления Минздрава СССР В.Е.Ковшило N 1958-а-78 29 декабря 1978 года
     
     
     Настоящие методические указания разработаны д.м.н. Селюжицким Г.В., заведующим кафедрой общей гигиены Ленинградского Санитарно-Гигиенического Медицинского института при участии и с использованием материалов к.м.н. Воробьевой Л.В. и научных сотрудников: Бурлакова А.А., Дмитриева В.С. и Жигалова В.А.
     
     Подготовлены к изданию отделом коммунальной гигиены Главного санитарно-эпидемиологического Управления Министерства здравоохранения СССР (ст. инженер Л.В.Степанова).
     
     

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

     
     В Советском Союзе сосредоточено 30 проц. всех мировых лесных ресурсов и 58 проц. наиболее ценной промышленной древесины хвойных пород. Общие запасы древесины в нашей стране исчисляются, примерно, 76,3 млрд. м, что создает большие перспективы для развития промышленной переработки этого ценного сырья.
     
     Целлюлоза, полуцеллюлоза и древесная масса являются полуфабрикатами различных видов бумаги и картона. Целлюлозу широко используют в химической промышленности для выработки различных искусственных волокон, шинного корда, пленки, эфиров целлюлозы, пластических масс, лаков и многих других товаров, необходимых народному хозяйству.
     
     В настоящее время считается экономически обоснованным строительство лесопромышленных комплексов (ЛПК), производительностью 500-750 тыс. т целлюлозы в год. Эксплуатация таких ЛПК - конгломератов различных отраслей промышленности позволяет более полно использовать промышленное сырье и отходы производства, но в то же время может приводить к значительному загрязнению атмосферного воздуха, воды и почвы целым рядом химических веществ. В результате создаются условия, при которых рабочие могут подвергаться неблагоприятному действию этих веществ на производстве и в быту через атмосферный воздух и воду, что приводит к комбинированному и комплексному действию на организм. Как известно, вопросы комбинированного и тем более комплексного действия на организм изучены пока еще недостаточно, что требует от гигиенистов специальных научных разработок с целью рекомендации конкретных мероприятий по предотвращению этого вида действия неблагоприятных факторов на организм.
     
     Настоящие "Методические рекомендации" разработаны в соответствии с поручением Минздрава СССР за N 121-11/1012 и решением Пленума Союзной Проблемной комиссии "Научные основы гигиены окружающей среды" взамен действующих.
     
     "Методические рекомендации по санитарной охране водоемов от загрязнения сточными водами целлюлозно-бумажных предприятий" имеют своей целью оказать необходимую помощь санитарным врачам в их повседневной практической деятельности.
     
     За прошедшие двадцать лет со времени выхода последних "Методических указаний", которые были составлены и утверждены в 1959 году, произошли значительные изменения в структуре целлюлозно-бумажной промышленности и в практике строительства, получены новые данные в изыскании способов и методов локальной и общей очистки сточных вод предприятий целлюлозно-бумажной промышленности (ЦБП). За это время был принят ряд важных правительственных постановлений.
     
     В настоящих "Методических рекомендациях" мы стремились отразить эти изменения, показать направления в развитии ЦБП и методах предупредительного и текущего санитарного надзора с учетом последних постановлений.
     
     В разделах, наряду с описанием отдельных этапов технологического процесса, указаны количества образующихся промышленных сточных вод, их характеристика, а также способы локальной внутрицеховой очистки, которые внедрены в настоящее время на передовых, вновь построенных предприятиях. Способы, а также сооружения по внецеховой очистке с их характеристикой и оценкой по эффективности изложены после описания технологических процессов сульфитного и сульфатного способов производства целлюлозы.
     
     Для обеспечения эффективной санитарной охраны водоемов необходимо иметь ясное представление о химическом составе древесины, об особенностях ее варки, применяемых химикатов, об основных этапах формирования сточных вод, их количестве и, наконец, о химическом составе промышленных сточных вод целлюлозно-бумажных предприятий. Все это в кратком изложении приводится ниже.
     
     

2. ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ДРЕВЕСИНЫ

     
     По химическому составу древесина представляет собой сложный комплекс органических и минеральных веществ. Основными соединениями, входящими в состав древесины, являются целлюлоза, гемицеллюлоза, лигнин, смола, красящие вещества и зольные элементы.
     
     2.1. Целлюлоза по химическому составу и строению относится к высокомолекулярным соединениям углеводов. Молекулярные цепи целлюлозы образуются из большого числа ангидридно-глюкозных остатков. Целлюлоза совершенно нерастворима в воде, спирте, эфире и других растворителях. Под действием концентрированных растворов минеральных кислот и некоторых окислителей целлюлозные цепи распадаются на составные части. Содержание целлюлозы в древесине составляет 48 проц.
     
     2.2. Гемицеллюлозы представляют собой смесь полисахаридов, способных растворяться в разбавленных щелочах, а также легко гидролизоваться в кислой среде и составляют 20 проц. от веса древесины. В состав гемицеллюлоз входят: гексозаны, пентозаны и полиуроновые кислоты.
     
     Гемицеллюлозы не имеют отрицательного значения в сульфитной целлюлозе, предназначенной для производства бумаги, а в целлюлозе, предназначенной для химической переработки, количество ее должно быть сведено к минимуму.
     
     2.3. Лигнин - инкрустирующее вещество древесины, содержание которого в последней составляет 17-32 проц. от веса абсолютно сухой древесины. Считается доказанным, что в комплекс лигнина входят ароматические соединения, состоящие из бензольного ядра с боковой цепью. При химическом воздействии реакционных групп лигнина с растворами сернистой кислоты и ее солей, щелочей, хлора и т.д. лигнин переходит в раствор.
     
     2.4. Смола - в хвойной древесине заключена в смоляных ходах. При сульфатной варке она не растворяется и остается в целлюлозе. Использование растворимых оснований в варочной кислоте способствует частичному удалению смолы из древесины, в которой ее находится до 2,5 проц.
     
     2.5. Красящие вещества древесины частично удаляются во время варки, а большая часть их удаляется во время отбелки целлюлозы.
     
     2.6. Зола древесины состоит из минеральных веществ. Основными элементами золы являются соли кальция, калия, магния. Количество ее в древесине составляет 0,2-1,0 проц.
     
     

3. СУЛЬФИТНЫЙ СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ЦЕЛЛЮЛОЗЫ

     
     Долгое время сульфитный способ варки древесины занимал ведущее место. При производстве сульфитной целлюлозы используются малосмолистые хвойные породы древесины - ель и пихта. Сульфитный способ получения целлюлозы относится к кислотному, сущность которого сводится к обработке растительного сырья при 140-170 °С, под давлением 4-6 атм, растворами кислых и нейтральных солей сернистой кислоты.
     
     Производство сульфитной целлюлозы состоит из следующих основных процессов:     
     

3.1. Окорка древесины

     
     Окорка древесины является операцией технологического процесса, которая может проводиться в окорочных бункерах или в барабанах. Количество сточных вод, образующихся при окорке баланса, 3-10 м на каждый м обработанной древесины или 15-50 м на т целлюлозы.
     
     В настоящее время на вновь построенных предприятиях окорка древесины проводится "мокрым способом" в барабанах, в которых можно использовать воду повторно от других цехов завода. В сточной воде этого цеха содержится 4,5 г/л взвешенных веществ, окисляемость ее составляет до 1000 мг/л О, БПК - до 350 мг/л О она имеет низкую прозрачность (до 10 см), специфический древесный запах и коричневый оттенок.
     
     Общие показатели загрязненности сточных вод от окорки древесины колеблются от 0,6 до 8 кг БПК на тонну целлюлозы. Сточные воды с корой, измельченной древесиной поступают на короотжимные установки, где происходит частичное обезвоживание взвешенных веществ, которые должны направляться на сжигание. На многих действующих предприятиях кора и древесное волокно обычно отвозятся в короотвалы. На некоторых предприятиях проводится сухая окорка древесины.
     
     В проектах вновь строящихся или реконструируемых предприятий необходимо предусматривать, чтобы в окорочные барабаны подавалась использованная вода из других цехов, а также было организовано и оборотное водоснабжение. Сбрасываемая вода должна направляться на сооружения биологической очистки. В качестве расчетной величины можно рекомендовать среднее значение БПК - 2,5 кг/т целлюлозы общего стока окорочного цеха.
     
     Следующей, после окорки, операцией подготовки древесины является измельчение ее на щепу на рубительных машинах. Получение щепы и ее сортировка относится к сухим процессам. Отсортированная щепа пневмотранспортом или ленточными транспортерами направляется в бункера, размещаемые над варочными котлами.     
     

3.2. Приготовление сульфитной варочной кислоты

     
     Сырая сульфитная кислота образуется в результате реакции сернистого ангидрида с раствором одного из оснований: углекислого кальция, окиси кальция, окиси магния, гидрата окиси магния, аммиака и др.
     
     Сернистый ангидрид получают при сжигании колчедана или серы в печах. Печной газ очищают, затем охлаждают до 30-35 °С и подают на поглощение в башни (турмы), наполненные известковым камнем и орошаемые сверху водой, или в барботажные колонны, которые орошаются известковым щелоком: гидратом окиси магния или раствором соды. Варочная кислота получается в результате насыщения сырой кислоты крепким сернистым газом, сдуваемым из варочных котлов, где он образуется при варке целлюлозы. Печной газ, наряду с сернистым ангидридом, содержит серный ангидрид, селен, мышьяк, пыль, огарок и др. Для его очистки широко применяются мокрые электрофильтры, скрубберы и пенные аппараты. В печных аппаратах идет одновременный процесс охлаждения и очистки газа от серного ангидрида, огарковой пыли, селена и его соединений.
     
     Образование промышленных сточных вод в кислотном цехе происходит при очистке печных газов, промывке селеновых камер, кислотных башен (турм) и смыве полов.
     
     Состав промышленных сточных вод кислотного цеха включает серную и сернистую кислоты и механические примеси. Активная реакция (рН) этих стоков равна 1,2-4,5, количество взвешенных веществ составляет 100-500 мг/л, 95-98 проц. которых составляют минеральные вещества (огарковая пыль, селен и др.). Общее количество стоков равно 1,5-3,0 м/т вырабатываемой кислоты. Внутрицеховая очистка сточных вод кислотного цеха должна сводиться к нейтрализации и отстаиванию.
     
     Наиболее прогрессивным способом удаления огарков, селена и других механических примесей в золоотвал является гидроудаление, для чего широко может использоваться оборотная вода. Расход воды при этом составляет 30 м на 1 тонну транспортируемого огарка.     
     

3.3. Варка и промывка целлюлозы

     
     Подготовленную щепу из бункера подают в варочный котел и по окончании загрузки в него закачивают варочную кислоту. Варка щепы производится при 140-170 °С и под давлением до 6 атм. По окончании варки содержимое варочного котла выдувают или выливают в сцежу.
     
     В процессе сульфитной варки целлюлозы в раствор переходит основная часть лигнина и значительное количество гемицеллюлоз. При сульфитной варке на 1 т целлюлозы образуется около 10-13 м сульфитных щелоков, вес сухого вещества которых составляет более 10 проц. Органическая часть сухого остатка сульфитного щелока достигает 85 проц.
     
     Лигнин находится в растворенном состоянии в виде лигносульфановых соединений, количество которых зависит от жесткости сваренной целлюлозы и составляет в среднем 50-60 проц. от количества органических веществ. Чем меньше жесткость, т.е. чем более облагорожена целлюлоза, тем больше из нее извлекается лигнина, гемицеллюлоз и смолы. Максимальное извлечение этих соединений происходит при варке целлюлозы, предназначенной для химической переработки. В результате сложных химических реакций в сульфитном щелоке присутствуют цимол, смолы, муравьиная, уксусная и глюконовая кислоты, метиловый спирт, фурфурол, ацетон, соединения серы.
     
     Параллельно с этим увеличивается количество гидролитически расщепленной гемицеллюлозы сахаров. Вес находящихся в щелоке простых углеводов составляет около 30 проц. от общего количества сухих веществ. Около половины углеводов представлены сбраживаемыми гексозанами.
     
     В настоящее время на вновь строящихся целлюлозных заводах предусматривается отбор щелоков в количестве 8-11 м на 1 т целлюлозы и направление их в спирто-дрожжевое производство.
     
     Получение спирта из крепких щелоков сокращает величину БПК последних на 30 проц. На предприятиях, где отсутствует спирто-дрожжевое производство и сжигание щелоков, все они поступают в сточные воды.
     
     Отбор щелока и промывка сваренной целлюлозы в сцеже проводится в четыре ступени. После окончания выдувки дают стечь первому крепкому щелоку. Первая ступень промывки производится оборотным щелоком от второй ступени промывки, щелок первой ступени имеет высокую концентрацию и утилизируется вместе с крепким щелоком. Промывные воды от второй, третьей и четвертой ступеней промывок вместе с вымытым сульфитным щелоком, а также мелким целлюлозным волокном направляется в канализацию. Масса считается промытой, когда окисляемость отжатой от массы воды не превышает 150-200 мг/л О.
     
     Общее количество сточных вод от варочно-промывного цеха, где опорожнение котлов производится выдувкой, составляет 40-80 м на тонну готовой продукции. При опорожнении котлов от целлюлозной массы вымывкой образуется от 60 до 90 м сточных вод на тонну продукции, при этом в них попадает большое количество волокна. Общее количество растворимых органических веществ в сточных водах обуславливается количеством оставшегося щелока после отбора его для утилизации и степенью отмывки целлюлозы.
     
     Сточные воды варочно-промывного цеха характеризуются неприятным запахом, исчезающим лишь при разведении в 124 раза, большим плотным остатком (5-20 г/л), очень высокими показателями окисляемостн (3,5-15,5 г/л О), ХПК (8,0-25,0 г/л О) и БПК (1,80-5,0 г/л О). Эти воды и определяют характер общего стока сульфитных предприятий (табл.3.3.1). Характерным для этих стоков является большая вариабельность их химического состава, а частые случаи нарушения технологии выдувки и промывки приводят к залповым поступлениям в общий сток значительных количеств органических веществ.
     
     

Таблица 3.3.1

Состав и свойства сточных вод при сульфитном способе варки древесины

     
     
     На вновь строящихся целлюлозных предприятиях проектом обычно предусматривается отбор 95-97 проц. щелоков и использование их в спиртодрожжевом производстве. В практике, однако, максимально достигнутый уровень отбора щелоков не превышает 90 проц. Как результат этого, величина окисляемости и БПК сточных вод этого цеха всегда выше расчетного, а это приводит к тому, что на очистные сооружения подается завышенное количество органических веществ и усложняется работа последних. Создаются условия, когда при общей удовлетворительной работе станции биологической очистки, при оценке по общему снижению БПК сточных вод, последние на выходе не отвечают санитарно-гигиеническим требованиям.
          

3.4. Сортирование и очистка целлюлозы

     
     Целлюлозная масса, полученная в результате сульфитной варки, неоднородна по составу. Она содержит много примесей - сучки, непроварившуюся щепу, кусочки коры, костру, смолу, песок и др.
     
     Прежде, чем подвергнуть эту массу сортированию, ее разделяют на отдельные волокна, пропуская через сепаратор. Для грубого сортирования используют различного рода сучкоуловители. Более тонкое сортирование проводят на центробежных сортировках. Концентрация целлюлозной массы при этом составляет 1,3-1,5 проц.
     
     Расход воды в этом цехе доходит до 300 м/т целлюлозы. Однако, использование оборотных вод позволяет сократить эту величину в 3 раза (100 м/т целлюлозы). В сточных водах содержатся взвешенные вещества от 60 до 250 мг/л, плотный остаток составляет 600-1500 мг/л, окисляемость - 50-250 мг/л О, БПК до 100 мг/л О и ХПК - 500-870 мг/л О.
     
     Волокно, содержащееся в сточных водах этого цеха и составляющее 80 проц. всех взвешенных веществ, по своему фракционному составу значительно мельче, чем волокно, поступающее в сточные воды варочно-промывного цеха.     
     

3.5. Отбелка целлюлозы и приготовление белильных растворов

     
     Сульфитная беленая целлюлоза широко используется для выработки печатной основы для мелования, основы светочувствительной бумаги, писчей бумаги и многих других видов бумаги. Облагороженная сульфитная беленая целлюлоза используется для химической переработки, где из нее получают вискозный шелк, штапель, корд и т.д.
     
     Для этих целей используется целлюлоза с минимальным содержанием соединений железа. Добиваются этого, используя так называемый ртутный каустик. При его получении непосредственно на предприятии не исключено поступление соединений ртути в водоем.
     
     Для целей отбелки может использоваться жидкий хлор, двуокись хлора, хлорат натрия, гипохлорит кальция и натрия, хлорная известь, каустическая сода, соляная и серная кислоты, перекись водорода и перекись натрия. Современные методы отбелки базируются на различных сочетаниях шести основных видах обработки целлюлозы, так называемого облагораживания - щелочной обработки, отбелки гипохлоритом, двуокисью хлора, перекисью водорода и так называемой кисловки - обработки сернистой кислотой.
     
     Хлорирование основано на взаимодействии хлора с лигнином и красящими веществами с переводом их в растворимое состояние, однако растворимость этих соединений не одинакова в кислой и щелочной среде, поэтому последующее щелочение приводит к дальнейшей очистке целлюлозы от них.
     
     Процесс горячего или холодного облагораживания сводится, наряду с дальнейшим извлечением лигнина и гемицеллюлоз, к растворению низкомолекулярных фракций целлюлозы, при этом содержание альфа-целлюлозы - основного компонента товарного продукта - может быть доведено до 98-98,5 проц. Ясно, что при этом сточные воды отбельного цеха будут содержать больше как растворимых, так и взвешенных органических веществ. Завершается процесс облагораживания обработкой целлюлозной массы сернистой кислотой. Кисловка прерывает процесс отбелки, связывает избыток щелочи, способствует более полному удалению красящих веществ древесины, уменьшает зольность, содержание железа и марганца в целлюлозе.
     
     Количество промывной воды при одноступенчатой отбелке составляет 250 м/т целлюлозы, а при отбелке и облагораживании целлюлозы достигает 350-400 м/т. Все воды отбельного цеха содержат органические вещества (окисляемость 150-300 мг/л О, БПК 20-70 мг/л, ХПК - 250-420 мг/л O) и подлежат биологической очистке. Сточные воды, содержащие взвешенное волокно в количестве, превышающем 90 мг/л, должны направляться на внутрицеховую очистку для улавливания волокна. Фильтрат от ступени хлорирования содержит значительное количество соляной кислоты, хлора, которые могут быть использованы для дезодорации дурнопахнущих сточных вод в системе сульфатцеллюлозного завода. Частично вода может использоваться для разбавления массы перед ступенью хлорирования. Остатки промышленных сточных вод и весь фильтрат должны нейтрализоваться. Канализация должна быть в закрытом исполнении, чтобы предотвратить выделение хлора в атмосферу. Сточные воды отбельного цеха весьма агрессивны, поэтому трубы канализации должны быть из кислотоупорных материалов.
     
     В промышленном отделе, в связи с последовательностью применения различных химикатов, необходимо широко практиковать раздельные методы очистки или дифференцированное использование промстоков, образующихся после каждого из шести видов обработки целлюлозы.     
     

3.6. Сушка целлюлозы

     
     Отбеленная и облагороженная целлюлоза определенной концентрации подается в сушильное отделение на преспаты. Проходя последовательно между нагретыми барабанами, происходит сушка целлюлозы от оставшейся воды после формирования слоя.
     
     Общее количество промышленных сточных вод, образующихся на преспатах, составляет до 350 м на 1 т целлюлозы, которые могут широко использоваться повторно. Они характеризуются слабожелтым цветом, хлорным запахом, содержанием сильно измельченного волокна (50-180 мг/л) и незначительным количеством органических веществ: окисляемость - 50-115 мг/л О, ХПК - 95-180 мг/л О и БПК - 15-30 мг/л О.
     
     

4. СПИРТО-ДРОЖЖЕВОЕ ПРОИЗВОДСТВО

     
     Отобранные в варочно-промывном отделе сульфитные щелока (табл.4.1.) используются для производства спирта, кормовых дрожжей и литейных крепителей.
     
     

Таблица 4.1

Химический состав сульфитных щелоков

     
     
     Если учесть, что на 1 т целлюлозы образуется около 10-13 м сульфитных щелоков, то абсолютные количества указанных соединений представляют внушительные величины. При сбросе всего количества щелоков нагрузка на водоем по БПК составляет 250 кг кислорода на 1 тонну целлюлозы.
     
     Как указывалось выше, на каждую тонну сваренной целлюлозы отбирается 8-10 м сульфитных щелоков для дальнейшей переработки. При брожении сбраживаемых углеводов сульфитных щелоков-гексозанов образуется спирт (85-90 л на тонну целлюлозы). Остаток после отгонки спирта (барда) содержит несбраживаемые пентозные сахара, которые используются для выращивания кормовых дрожжей (25-30 кг/т барды). Последние являются ценным питательным продуктом, так как содержат до 52 проц. белка. Наличие лигносульфоновых кислот в сульфитном щелоке позволяет получить из него литейные крепители.
     
     На отдельных предприятиях последрожжевая барда после упаривания до 50-60 проц. сухого вещества на вакуум-выпарных аппаратах подвергается сжиганию. При выпарке последрожжевой барды конденсируются такие легколетучие органические соединения, как уксусная кислота, фурфурол, метанон, органические сульфиды и др. Величина БПК конденсата при этом составляет 15-33 кг/т целлюлозы. Установлено, что предварительная нейтрализация последрожжевой барды на 50 проц. сокращает величину БПК конденсатов. Сульфитные щелока на отдельных предприятиях подвергаются упариванию и сжиганию с целью регенерации растворимых или полурастворимых оснований, а также получения тепла.
     
     

5. СУЛЬФАТНЫЙ СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ЦЕЛЛЮЛОЗЫ

     
     Сульфатный способ варки древесины является более перспективным, так как при нем сокращается в 2-2,5 раза время варки, он позволяет в качестве сырья использовать различные породы древесины и дает возможность более полно утилизировать побочные продукты, содержащиеся в древесине, а также регенерировать использованные для варки химикаты.
     
     При сульфатном способе варки щепа обрабатывается смесью едкого и сернистого натрия при 166-176 °С под давлением 6-8 атм.
     
     При сульфатном способе производства целлюлозы, подготовка древесного сырья, очистка сваренной целлюлозной массы, ее сортировка, отбелка и сушка не отличаются от аналогичных операций сульфитцеллюлозного производства, поэтому в настоящем разделе будут указаны только особенности и количество сточных вод.     
     

5.1. Варка и промывка целлюлозы

     
     В процессе варки едкий и сернистый натрий действует на лигнин древесины, превращая его в растворимое соединение. При подкислении щелока это соединение легко разрушается и лигнин в виде коричневого осадка выпадает из раствора. Кроме того, в процессе варки под действием щелочи и сернистого натрия на лигнин происходит отщепление метоксильных групп (СН), в результате чего образуется спирт (СНОН), а также неприятно пахнущие метилсернистые соединения: метилмеркаптан - (СНSН), диметилсульфид (СН-S-СН) и диметилдисульфид (СН-S-S-CH), которые в пределах растворимости содержатся в черном щелоке.
     
     На 1 тонну воздушно-сухой целлюлозы при терпентинной сдувке выделяется в килограммах:
     
     метилового спирта - 13,0
     
     диметилсульфида - 3,0
     
     метилмеркаптана - 1,0
     
     диметилдисульфида - 0,1
     
     Под действием щелочи при более глубокой деструкции лигнина происходит также образование таких фенольных соединений как фенол, гваякол, ванилин, ацетованилон, пирокатехин и др. Смолистые и жирные вещества образуют комплексные соединения, которые при охлаждении и отстаивании под влиянием электролитов коагулируют и всплывают в виде так называемого сырого сульфатного мыла. В раствор переходят также нейтральные электроактивные вещества, красители и дубители, находящиеся в древесине углеводороды терпенового ряда, вследствие своей летучести, переходят в парогазовую фазу без существенных изменений. Результатом указанных химических реакций является образование и формирование так называемого черного щелока (таблица 5.1.1).
     
     

Таблица 5.1.1

Химический состав сульфатного черного щелока при варке жесткой (А) и мягкой (Б) целлюлозы

     
     
     Общее количество сухого остатка черного щелока на 1 тонну целлюлозы и его состав представлены ниже (таблица 5.1.2).
     
     

Таблица 5.1.2

     
     
     Анализируя данные таблицы 5.1.2, видно, что при варке мягкой сульфатной целлюлозы количество сухого остатка черного щелока больше, хотя соотношение минеральной и органической части составляет 1:2.
     
     При взаимодействии щелочи с жирными и смоляными кислотами древесины в процессе варки целлюлозы образуется сульфатное мыло, представляющее собой темно-бурую мазеобразную массу с неприятным запахом. Выход сульфатного мыла (сырого таллоля) на практике составляет 80-100 кг/т целлюлозы. Оно подвергается дальнейшей переработке на реактификационных установках. В результате получают талловое масло, смоляные и жирные кислоты (олеиновая, линолевая, пальмитиновая). Неомыляемые вещества содержат стерины, одни из которых - фитостерин используется в фармацевтическом производстве. Образующийся пек применяется для проклейки картона и древесно-волокнистых плит.
     
     Даже при хорошо налаженном технологическом процессе будут потери мыла при его сборе, которые составляют 12-30 кг/т целлюлозы. Из них на волокне и в промывных водах остается 2,5-8,5 кг и в черном щелоке - 7,5-16,5 кг.
     
     Образование сточных вод на сульфатцеллюлозных заводах происходит при всех технологических операциях (варке, промывке, отбелке, сушке целлюлозы и регенерации щелоков). Однако, определяющими при этом будут стоки от варочно-промывного и содорегенерационного цехов.
     
     В процессе варки наиболее загрязненной является подскипидарная вода варочного цеха, в которой может содержаться сероводорода 30-190 мг/л; диметилсульфида 230-1600 мг/л; метилмеркаптана 300-500 мг/л; диметилдисульфида 40-120 мг/л.
     
     В таблице 5.1.3 приведены данные состава сточных вод по цехам сульфатцеллюлозного производства.
     
     

Таблица 5.1.3

Состав и свойства сточных вод из различных цехов при сульфатном способе варки целлюлозы

     
     
     При варке древесины и промывке целлюлозы образуются сточные воды в количестве 30-50 м/т целлюлозы, которые формируются: при охлаждении сдувочных газов, при промывке и сгущении целлюлозной массы, при опорожнении варочных котлов, при опорожнении диффузоров или вакуум-фильтров, при очистке и мойке полов.
     
     Из данных таблицы видно, что эти воды имеют высокую окисляемость (до 5500 мг/л О), БПК (до 450 мг/л О) и плотный остаток до 6000 мг/л, органическая часть которого составляет до 80 проц.
     
     Основным поставщиком органических веществ, наряду с подскипидарной водой, являются остатки черного щелока, которые остаются после отбора последнего для утилизации. Максимально достигнутый уровень отбора сульфатных щелоков для предприятий нашей страны не превышает 82 проц., а это значит, что все составные части черного щелока будут содержаться в сточных водах этих цехов. Наибольший вред для водоемов оказывают метилсернистые соединения, которые должны подвергаться окислению кислородом воздуха под давлением. Такие установки разработаны Ленинградским Технологическим институтом целлюлозно-бумажной промышленности (ЛТИ ЦБП) и должны быть предусмотрены на вновь строящихся, а также реконструируемых предприятиях.     
     

5.2. Очистка и сушка целлюлозы

     
     Технология этих операций не отличается от аналогичных при сульфитной варке.
     
     Сточные воды содержат волокно до 100 мг/л, плотный остаток до 690 мг/л. При довольно значительном количестве растворимых органических веществ, легкоокисляемые соединения, характеризующиеся БПК, составляют незначительную долю.    
     

5.3. Выпарка и регенерация щелоков

     
     Технологическим процессом при сульфатном способе варки древесины предусматривается регенерация черных щелоков, т.е. возвращение полезных химикатов для повторного использования.
     
     Процесс регенерации делится на следующие три этапа:
     
     1. Выпаривание воды из слабого черного щелока с начальной концентрацией сухих веществ в 12-15 проц. до содержания их в количества 50-60 проц.
     
     2. Сжигание плотного черного щелока в топках содорегенерационных агрегатов, где органическая часть сгорает до СО, а минеральная выплавляется в виде соды NaCO (зеленый щелок).
     
     3. Каустизация зеленого щелока (соды) действием извести и получение едкого натра (NaOH).
     
     При сжигании плотного черного щелока, при отсутствии предварительного окисления, отходящие дымовые газы будут содержать в граммах на тонну воздушно-сухой целлюлозы:
     
     сернистого ангидрида - 5500
     
     сероводорода - 6300
     
     метилмеркаптана - 1570
     
     диметилсульфида - 40
     
     диметилдисульфида - 50
     
     С целью уменьшения потерь серы и сокращения загрязнения атмосферного воздуха и водоемов этими сероорганическими соединениями, в настоящее время разработаны способы окисления их кислородом воздуха под давлением и адсорбция их из дымовых газов слабым белым щелоком. Для этой цели используются тарельчатые аппараты каскадного типа в комплексе с насадочным скруббером. Такое оборудование смонтировано на Братском и Сыктывкарском ЛПК и Байкальском целлюлозном заводе.
     
     Промышленные сточные воды выпарного цеха имеют значительный плотный остаток (до 460 мг/л) и могут содержать легкоокисляемые органические вещества до 450 мг/л О по БПК.
     
     В составе сточных вод цеха регенерации преобладают трудноокисляемые органические вещества. Сточная вода этих цехов характеризуется темным цветом, меркаптанистым запахом. Сточные воды цеха каустизации характеризуются наличием большого количества минеральных веществ как в составе взвешенных, так и растворимых соединений.
     
     Общий сток сульфатцеллюлозного завода составляет 420-500 м/т целлюлозы. Эта величина в значительной степени зависит от качества вырабатываемой продукции и назначения целлюлозы для последующей переработки.
     
     Соотношение расходов промышленного стока и загрязненности его по БПК по стадиям сульфатцеллюлозного производства представлены ниже:
     
     

Таблица 5.3.1

     
     
     Как видно из этой таблицы, наибольшее количество сточных вод образуется при отбелке, сушке, варке и промывке целлюлозы. Однако, основное количество органических веществ по БПК поступает при варке и промывке целлюлозы. Общее количество загрязнений при этом определяется выходом целлюлозы, процентом отбора щелоков и степенью их регенерации, а также породой древесины. Установлено, что из древесины лиственных пород в раствор переходит на различных технологических процессах в 1,3-2,1 раза больше легкоокисляемых органических веществ, чем при получении целлюлозы из хвойной древесины.
     
     Помимо вышеприведенных факторов, общее количество загрязнений, поступающих со стоками, будет также определяться схемой использования оборотных вод методами внутрицеховой очистки и в немалой степени уровнем технологической дисциплины.
     
     

6. БУМАЖНО-КАРТОННОЕ ПРОИЗВОДСТВО

     
     Для производства картона и бумаги используются волокнистые материалы: сульфитная и сульфатная целлюлоза, древесная масса (бурая, белая, химическая), а также волокно тряпичной полумассы и макулатуры.     
     

6.1. Древесная масса

     
     Древесная масса получается механическим путем при истирании древесины в дефибрерах.
     
     Для получения белой древесной массы балансы определенного размера после удаления коры и луба поступают в дефибрерный отдел, где их загружают в шахту и прижимают к быстровращающемуся дефибрерному камню, орошаемому водой. Тепло, образующееся в результате трения древесины о камень, способствует отделению волокон от древесины, которые поступают в ванну дефибрера. Для орошения камня обычно используется оборотная вода, получаемая при обезвоживании древесной массы.
     
     Для получения бурой древесной массы используются балансы как хвойных, так и лиственных пород древесины, предварительно пропаренные паром при 145-150 °С и под давлением в 4,5 атм.
     
     Под действием такого пара происходит разрыхление древесной структуры и частичный гидролиз полисахаридов, благодаря чему значительно облегчается процесс расщепления древесины на волокна. Выход бурой древесной массы составляет до 85 проц. к весу абсолютно сухой древесины.
     
     Химическую древесную массу (полуцеллюлозу) получают также на дефибрерных установках из балансов, предварительно пропитанных в течение 5-6 часов раствором сульфита натрия и бикарбоната натрия под давлением в 6 атм. и при температуре 145-150 °С. Выход химической массы из древесины составляет 90 проц.
     
     В результате пропитки в щелоке образуется 0,2-0,1 проц. натриевых солей органических кислот; 0,1-0,3 проц. редуцирующих веществ и 0,1-0,2 проц. лигниновых веществ. В силу незначительного изменения состава щелока он используется многократно для проварки после добавления в него свежих химикатов.
     
     Наряду с этим, используются и другие волокнистые материалы, тряпичные отходы (хлопковые, пеньковые, льняные и синтетические волокна), а также макулатура - всевозможные отходы бумаги и картона, которые после предварительного роспуска подаются в размольный отдел для приготовления бумажной массы.
     
     Для придания бумаге определенных свойств производят ее проклейку. В качестве проклеивающих материалов используют канифоль, парафин, животный клей, казеин, силиконы, крахмал, синтетические смолы.
     
     Для придания бумаге улучшенных печатных свойств, повышения белизны, светопроницаемости, мягкости, гладкости и других свойств в бумажную массу вводят наполнители.
     

     В производстве бумаги применяется подцветка или крашение бумажной массы, для чего используются красители трех групп: основные, кислотные и прямые.
     
     В данном разделе были приведены сведения и дана характеристика подготовительных мероприятий по производству бумаги и картона. Произведены также названия наполнителей красителей и клеящих веществ с тем, чтобы показать, что выработка бумаги и картона связана с использованием не только растительного, но и разнообразного химического сырья и что, естественно, все эти вещества могут поступать в промышленные сточные воды, а с ними в поверхностные водоемы.
     
     Состав сточных вод древесно-массового, картонного и бумажного производства очень близок между собой и характеризуется большим содержанием взвешенных веществ (до 100 мг/л) растворенных органических веществ (окисляемость 100-400 мг/л О, БПК - 120 мг/л О). Основная часть взвешенных веществ бумажных фабрик представлена мелким волокном (органическая часть) и наполнителями - минеральными веществами. Наряду с этим, в сточных водах могут содержаться красители, придающие определенный цвет последним.
     
     Способы очистки промышленных сточных вод бумажных фабрик сводятся к механическому осаждению взвешенных веществ, для чего используются различного типа фильтры, ловушки, осадители и отстойники. Обычно остаточное количество взвешенных веществ колеблется в пределах 20-35 мг/л. Окисляемость таких вод может доходить до 65 мг/л O, а БПК - 12-20 мг/л О.
     
     На крупных современных целлюлозно-бумажных и целлюлозно-картонных комбинатах, вырабатывающих и использующих химическую древесную массу и собственную целлюлозу, в промышленные сточные воды переходят редуцирующие вещества. Окисляемость таких вод колеблется от 100 до 400 мг/л О. Для их очистки необходимо предусмотреть строительство полного комплекса сооружений биологической очистки. Требования к набору сооружений биологической очистки остаются такими же, как и для очистки промышленных сточных вод целлюлозных заводов.
     
     

7. ВЛИЯНИЕ СТОЧНЫХ ВОД НА ВОДОЕМ И МЕТОДЫ ИХ ОЧИСТКИ

     
     Основными видами загрязнений сточных вод целлюлозно-бумажной промышленности являются взвешенные вещества, которые поступают в сток из древесно-подготовительного, очистного, отбельного и сушильного цехов. Потери волокна при этом могут составлять до 5 проц. от количества сваренной целлюлозы.
     
     Вторым видом загрязнений являются растворимые легко окисляемые органические вещества - сахара, спирты, кислоты и трудно окисляемые - смолы, жиры и особенно растительный полимер фенольной природы, лигнин. Основными источниками которых являются промывные воды, содержащие отработанный варочный щелок из цехов сортирования и сушки целлюлозы, грязные конденсаты варочного и выпарного цехов, стоки различных ступеней отбелки целлюлозы. Третьим видом загрязнений являются шлако- и золосодержащие сточные воды Обычно в проектах выделяется еще и так называемый условно-чистый поток.
     
     В результате поступления в водоем сточных вод указанного состава снижается прозрачность, изменяется цвет, появляется специфический неприятный запах и привкус, увеличивается содержание взвешенных веществ, сухого и плотного остатка, сульфатов и сульфидов, возрастает окисляемость, БПК, ХПК, уменьшается содержание растворенного кислорода.
     
     В настоящее время для очистки сточных вод предприятий ЦБП наиболее широкое распространение получил биологический способ. Анализ опыта эксплуатации очистных сооружений целлюлозно-бумажных предприятий за рубежом и в Советском Союзе дает основание утверждать, что разработанная в настоящее время технология биологической очистки промышленных сточных вод ЦБП может обеспечить необходимое качество последних. Эксплуатация сооружений биологической очистки сточных вод, построенных на Байкальском ЦЗ, Братском ЛПК, Комсомольском ЦКК, Котласском, Архангельском, Сясьском ЦБК позволяет добиться высокого эффекта очистки сточных вод. Сооружения биологической очистки, как правило, включают:
     
     а) первичные отстойки; б) преаэраторы; в) усреднители, аэротенки; д) вторичные отстойники; е) пруды-аэраторы; ж) организованный глубинный рассеивающий выпуск.
     
     Промышленные сточные воды, содержащие взвешенные вещества, поступают в первичные отстойники, где происходит освобождение воды от взвешенных веществ на 50-80 проц. При хорошо отработанном режиме работы отстойников концентрация взвешенных веществ не превышает 20-30 мг/л. Остаточные количества взвеси в сточной воде, допустимые к поступлению в аэротенки. не должны превышать 100 мг/л. После первичных отстойников волокносодержащие воды вместе с водами, содержащими растворимые органические вещества, поступают на биологическую очистку, проходя последовательно все ее ступени.
     

     В усреднителе происходит усреднение стока по всем показателям, что способствует более равномерному режиму работы аэротенков. В аэротенках идет интенсивное окисление органических веществ активным илом. Для эффективной работы аэротенков большое значение имеет отработка режима подачи питательных солей и достаточного количества воздуха.
     
     Во вторичных отстойниках происходит отстой уносимого ила из аэротенков. Для дальнейшего окисления растворимых органических веществ и насыщения воды кислородом, она должна направляться в пруды-аэраторы с последующим сбросом в водоем через глубинный рассеивающий выпуск. Указанная технология биологической очистки сточных вод ЦБП является в настоящее время наиболее эффективной.
     
     Построенные сооружения биологической очистки на различных предприятиях имеют свои характерные особенности.
     
     Несмотря на высокую эффективность работы очистных сооружений, степень очистки промстоков на предприятиях ЦБП все еще остается недостаточной. Абсолютные количества загрязнений по взвешенным веществам, окисляемости и БПК, содержащиеся в промышленных сточных водах, прошедших систему биологической очистки, находятся в таком количестве, что при спуске в водоемы, учитывая большое количество этих сточных вод, могут приводить к значительному загрязнению последних. Создавшееся положение, когда при наличии эффективной системы очистки не происходит достаточной степени очистки промышленных сточных вод предприятий ЦБП, можно объяснить наличием дефектов как в проектировании, так и в эксплуатации очистных сооружений, a также отсутствием глубоких научных разработок некоторых теоретических вопросов.
     
     

8. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ САНИТАРНЫЙ НАДЗОР ПО ОХРАНЕ ВОДОЕМОВ
ОТ ЗАГРЯЗНЕНИЯ СТОЧНЫМИ ВОДАМИ ПРЕДПРИЯТИЙ ЦБП

     
     При осуществлении предупредительного санитарного надзора необходимо руководствоваться "Положением о Государственном санитарном надзоре в СССР", утвержденном постановлением Совета Министров СССР N 361 от 31 мая 1973 г. и "Инструкцией по разработке проектов и смет для промышленного строительства" СН 202-76, действующими Санитарными Правилами, ГОСТами и другими нормативными документами.
     
     При рассмотрении проектов следует особенно обращать внимание на материальный и водохозяйственный баланс, наличие развернутой качественной характеристики всех категорий сточных вод, характеристики и эффективности работы локальных установок по улавливанию волокна, окислению и регенерации щелоков, дезодорации дурнопахнущих сточных вод.
     
     Существенными недостатками в проектировании очистных сооружений чаще всего являются следующие:
     
     1. Недостаточное использование оборотных вод в производстве 20-30 проц. вместо 60 проц., которое может быть достигнуто.
     
     2. Необоснованно высокая степень утилизации щелоков сульфит- и сульфат-целлюлозных заводов 95-97 проц., которая закладывается в проекты, против 90 проц. фактически возможных, ведет к увеличению органических веществ в сточных водах, что увеличивает нагрузку на очистке сооружения.
     
     3. Завышается проектная мощность выпарных установок спиртзавода, что создает избыток последрожжевой барды, которая направляется в сточные воды.
     
     4. При проектировании не учитывается тенденция к постоянному повышению качества продукции, что ведет к увеличению сточных вод и особенно концентрации загрязнений в последних.
     
     5. Как результат пунктов 2, 3 и 4, количество загрязнений, поступающих на сооружения биологической очистки по БПК, равно 250-300 мг/л О, а за расчетную величину этот показатель принимается равным 100-150 мг/л, что значительно уменьшает пропускную способность очистных сооружений и не обеспечивает проектной эффективности.
     
     6. Ни на одном из действующих предприятий выпуски сточных вод производства не оснащены контрольно-измерительными приборами, что делает практически невозможным надлежащий контроль.
     
     7. Разделение промышленных сточных вод по потокам и выделение так называемых "условно чистых" вод, которые не подвергаются биологической очистке, не оправдало себя на практике, так как эти сточные воды содержат большое количество растворимых органических веществ (БПК - 80-120 мг/л О) и являются основной причиной загрязнения водоемов при эффективной работе очистных сооружений.
     
     8. Часто исключаются из проекта первичные отстойники для щелокосодержащих сточных вод в расчете на эффективную работу внутрицеховой очистки, что приводит к поступлению значительного количества волокна на биологическую очистку.
     
     При проведении предупредительного санитарного надзора, особенно на стадии рассмотрения проекта или реконструкции, необходимо добиваться практического использования следующих конкретных мероприятий по снижению водопотребления. Эти рекомендации разработаны на примере сульфат-целлюлозного производства (Н.Я.Гоголев, В.И.Шапченко), а внедрение их при проектировании и реализации на вновь строящихся предприятиях ЦБП позволит значительно сократить количество забираемой чистой воды и сбрасываемых производственных сточных вод.
     
     1. На установках мокрой окорки древесины должен быть обеспечен замкнутый цикл водоиспользования.
     
     2. Для увлажнения бирж кучевого хранения балансов и щепы, мытья полов и прочих малоответственных целей следует использовать "условно чистый" или очищенный сток.
     
     3. Возможно проведение предгидролиза с заменой 20-30 проц. горячей воды предгидролизатом.
     
     4. Переливы баков горячей воды должны быть выведены в специальные емкости для исключения случайных потерь тепла и воды.
     
     5. Промывку целлюлозы необходимо проводить только способом вытеснения, а не разбавления, и только противоточно с подачей промывной воды в последнее промывное устройство.
     
     6. Для промывки небеленой массы может быть использован конденсат теплоутилизационной установки варочно-промывного отдела.
     
     7. В отбельном отделе следует использовать противоточную схему последовательного использования воды по ступеням хлорирования и ступеням щелочения (раздельно).
     
     8. Разбавление массы в гидроразбавителях брака и отходов следует осуществлять только водой оборотных систем.
     
     9. Существенную экономию воды обеспечивает автоматическая система прекращения подачи воды на бумагоделательные и картоноделательные машины при обрывах полотна на них.
     
     10. Вода с гидразаторов вакуум-насосов подлежит сбору и возврату в оборот. При необходимости она должна быть подвергнута промежуточному осветлению (удаление шерсти сукон и пр.).
     
     11. Конденсат горячих корпусов выпарных установок может быть использован для промывки каустизационного шлама белого и зеленого щелока (при этом регенерируются содержащиеся в конденсате химикаты) и в скрубберах печей для обжига извести. После предварительной дезодорации этот конденсат может быть использован в промывном отделе для промывки небеленой массы.
     
     12. Для дезодорации дурнопахнущих стоков выпарки может быть применен сток от ступеней хлорирования отбельного отдела.
     
     13. Воду от промывки каустизационного шлама можно использовать для растворения плава и улавливания уноса парогазовой смеси в вытяжной трубе растворителя плава.
     
     14. В газовых пыле- и золоулавливающих скрубберах также следует использовать для орошения сток соответствующего качества.
     
     15. Приготовление растворов реагентов для обработки промышленных стоков следует проводить на очищенном или "условно чистом" стоке для нейтрализации предгидролизата - на предгидролизате, для хлорирования дурнопахнущего стока - на хлорсодержащем стоке отбельного отдела. В каждом случае раствор реагента, вводимого в какую-либо среду, должен готовиться на этой среде.
     
     16. Промывные воды котлов ТЭС и ТЭЦ следует направлять на биологическую очистку, как несущие тепло и фосфорные соединения, необходимые для жизнедеятельности активного ила.
     
     17. В качестве рабочей жидкости системы гидравлического золо- и шламоудаления следует использовать очищенные сточные воды.
     
     18. Отмывочные воды первичной и вторичной водоподготовки подлежат полному повторному использованию путем передачи их с установок глубокой очистки воды на установки грубой очистки или другим водопотребителям. При значительной производительности водоподготовки схема ее должна предусматривать устройства для очистки воды, используемой на собственные нужды.
     
     19. Уплотнение сальников насосного оборудования может осуществляться повторно используемой или оборотной водой.
     
     20. Охлаждающие воды конденсаторов турбин, воздухо- и маслоохладителей различных систем (окорочных барабанов, короотжимных прессов, мельниц размола и подмола, редукторов приводных валов сушильных машин, резательных станков, дымососов, распылительных сушилок и пр.), цилиндров наката и холодильных цилиндров наката, холодильных цилиндров сушильных машин, вакуум-колонн дрожжевого производства, ректификационных колонн скипидарного производства, разбавителей серной кислоты, реакторов и колонн поглощения двуокиси хлора, холодильников сернистого газа, кислородной и компрессорной станций, подшипников вращающегося оборудования, холодильников отбора горячих проб (щелоков, конденсатов, пара и котловых вод) и много другого оборудования должны быть собраны и использованы повторно в зависимости от местных условий или направлены на установки первичной водоподготовки энергетического назначения.
     
     В каждом конкретном случае для предприятия эти предложения могут быть уточнены и дополнены или заменены более рациональными для местных условий. Широкое проведение работ по рационализации водоиспользования будет способствовать устранению или значительному сокращению причин загрязнения водоемов.
     
     К недостаткам эксплуатации очистных сооружений целлюлозно-бумажных предприятий можно отнести следующее:
     
     1. Не упорядочена система водопользования и водоотведения, не ведется контроль за экономным использованием воды.
     
     2. Имеет место нарушение режима работы технологических процессов и, как результат, организованный сброс рабочих растворов, полуфабрикатов, щелоков непосредственно в канализацию.
     
     3. Отсутствие качественных набивочных и прокладочных материалов приводит к завышенному поступлению растворимой органики и волокна в канализацию.
     
     4. Нерегулярная работа устройств пеногашения и незначительная ее эффективность уменьшают степень очистки сточных вод на сооружениях биологической очистки.
     
     5. Не улавливаются конденсируемые и не конденсируемые сдувки из варочных, выпарных, содорегенерационных котлов и не производится дезодорация и окисление дурнопахнущих сточных вод варочного и выпарного цехов.
     
     6. Не работают илоуплотнители и цехи обезвоживания и термической сушки ила.
     
     7. Большую часть времени фильтры Вакко работают без волокнистого подслоя, что значительно уменьшает эффект очистки и увеличивает сброс волокна в производственную канализацию.
     
     Основным в деятельности санэпидстанций по санитарной охране водоемов является систематический контроль:
     
     а) За санитарным состоянием водоемов, имеющий своей задачей изучения конкретной санитарной ситуации на участках водоемов, широко используемых, а также подлежащих использованию в перспективе, контроль за выполнением водоохранных мероприятий.
     
     б) За санитарными условиями спуска сточных вод в водоем, который ставит своей задачей выявить воздействие спуска сточных вод какого-либо конкретного источника загрязнения водоема. Главным объектом наблюдения при этом также является пункт водопользования населения.
     
     в) За гигиенической эффективностью мероприятий по санитарной охране водоемов, осуществляемых промышленными предприятиями по совершенствованию технологических процессов, имеющих санитарно-гигиеническое значение. Проведение проверки и апробации в натурных условиях разрабатываемых гигиенических нормативов. При этом виде контроля наблюдения также проводятся в пункте водопользования. Во всех случаях перед санэпидстанциями возникает необходимость проведения соответствующих наблюдений и лабораторных исследований с целью выявления имеющих место нарушений санитарного законодательства и обоснования предъявляемых санитарных требований.
     
     Конкретное содержание работы по контролю за предупреждением загрязнения водоемов вытекает из "Правил охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами"* (1974), которыми необходимо пользоваться при повседневной работе. Состав и свойства воды водоемов должны соответствовать нормативам в створе, расположенном на проточных водоемах в одном километре выше ближайшего по течению пункта водопользования, а на непроточных водоемах - водохранилищах - в одном километре в обе стороны от пункта водопользования. Общие требования к составу и свойствам воды в створе изложены ниже.
_________________
     * В настоящее время действующими документами в области охраны поверхностных вод являются СанПиН 2.1.5.980-00, ГН 2.1.5.1315-03, ГН 2.1.5.1316-03, здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.

     
     (Извлечение из Правил охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами).
     
     

Общие требования к составу и свойствам воды водоемов
 для пунктов питьевого и культурно-бытового водопользования

     
     
     В целях накопления данных, обследование и лабораторный контроль качества воды водоема проводится по сезонам года в существующем или расчетном на перспективу пункте водопользования, под которым следует понимать возможность использования водоема населением для питьевых нужд, купания, спорта и других культурно-оздоровительных целей. В проточных водоемах в выбранном створе отбираются пробы у правого и левого берегов и в фарватере на глубине 30 см.
     
     Для целлюлозно-бумажных предприятий характерно наличие в сточных водах большого количества взвешенных веществ, которые могут оседать на дно и служить источником вторичного загрязнения водоема. Поэтому во всех случаях, наряду с отбором поверхностных проб, необходимо делать отбор из глубинных (придонных) проб воды (0,5 м от поверхности грунта).
     
     Наряду с обследованием одного или нескольких пунктов водопользования, ниже спуска сточных вод необходимо обследовать также и пункт водоема на 150-200 м выше спуска сточных вод. Конечно, выбор створа выше спуска сточных вод в каждом конкретном случае зависит от характера водоема, и это расстояние может меняться.
     
     В целях большей достоверности получаемых результатов проводятся параллельные исследования: в каждой точке отбираются одновременно по две пробы воды.
     
     В целях обеспечения большей санитарной надежности получаемых результатов, наблюдения следует проводить в первую очередь в худших гидрологических условиях - при наименьших расходах воды в водоеме, в межень и в подледный период, когда санитарные последствия спуска сточных вод могут проявиться более отчетливо.
     
     Наряду с проведением лабораторных исследований проб воды из водоемов в пунктах водопользования для характеристики специфических последствий сброса сточных вод ЦБП, необходимо иметь и материалы по:
     
     а) условиям образования сточных вод на производстве, их количеству и составу по отдельным технологическим процессам;
     
     б) системе канализования и очистки сточных вод с указанием проектных показателей;
     
     в) составу сточных вод на различных этапах очистки и при спуске в водоем (фактические и проектные показатели).
     

     Данные по условиям образования сточных вод, их количество и состав по отдельным технологическим процессам, системе использования и очистки представляются предприятием один-два раза в год, уточняются и дополняются после проведения каких-либо мероприятий, изменяющих первоначальные показатели.
     
     Данные по составу сточных вод на различных этапах очистки и при спуске в водоем являются основным информационным материалом, который характеризует устойчивость и эффективность работы очистных сооружений, а также дает сведения о количестве загрязнений, поступающих в водоем в месте выпуска и может служить прогностическим материалом для предсказания складывающейся ситуации в пункте водопользования. Поэтому эти исследования должны проводиться один раз в 7-10 дней.
     
     При анализе сточных вод ЦБП можно ограничиться проведением исследований по следующим показателям:
     
     1) температура воды;
     
     2) прозрачность, в см;
     
     3) окраска;
     
     4) запах воды, его характер, интенсивность в баллах, кратность разведения, при котором запах исчезает;
     
     5) активная реакция (рН);
     
     6) взвешенные вещества в мг/л;
     
     из них: органических, мг/л;
     
     минеральных, мг/л;
     
     7) плотный остаток, мг/л;
     
     органическая часть (потери при прокаливании), мг/л;
     
     минеральная часть, мг/л;
     
     8) БПК (биохимическое потребление кислорода), мг/л О;
     
     9) ХПК (химическое потребление кислорода), мг/л О;
     
     10) окисляемость перманганатная, мг/л О;
     
     11) фенолы, мг/л;
     
     12) сульфиды (метилмеркаптан, сероводород, диметилдисульфид);
     
     13) скипидар;
     
     14) лигнин, мг/л.
     
     На предприятиях целлюлозно-бумажной промышленности должны быть организованы специализированные санитарные лаборатории по контролю за очисткой сточных вод и по их влиянию на водоемы (Постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР N 517 от 5.VII.68, п.32).
     
     Указанное постановление обязало ведомства и организации разрабатывать и осуществлять более эффективные мероприятия по охране водоемов, включать строительство очистных сооружений в состав первой очереди строительства предприятий, организовать на промышленных предприятиях лаборатории или их отделения в составе заводских лабораторий, оборудовать их необходимой аппаратурой и укомплектовать штатами для постоянного контроля за загрязнением атмосферного воздуха, почвы и водоемов промышленными выбросами. Регулярно проводить исследования внешней среды и условий работы на производстве. Все эти мероприятия проводятся силами и за счет средств предприятий.
     
     Методическое руководство работой производственной лаборатории осуществляется органами и учреждениями санэпидслужбы. "Типовое положение о санитарной лаборатории на промышленном предприятии", утвержденное Заместителем Министра здравоохранения СССР П.Н.Бургасовым 26.IX.1969 г. N 822-69.
     
     Точки отбора проб, периодичность, ингредиенты анализа, степень очистки сточных вод согласовываются с органами и учреждениями санэпидслужбы и бассейновыми инспекциями по регулированию и охране водных ресурсов.
     
     Ведущим компонентом сточных вод ЦБП является наличие большого количества растворимых легкоокисляемых (сахара), трудноокисляемых (лигнин) и взвешенных органических (волокно) веществ, что в первую очередь проявляется в нарушении санитарного режима водоемов. Поэтому наблюдение за количеством взвешенных веществ, за кислородным режимом, окисляемостью, БПК и ХПК является наиболее значимым для контроля за санитарным состоянием водоема. Следует подчеркнуть, что определение количества органических веществ по всем показателям, особенно в сравнении до и после очистки, представляет большую практическую ценность.
     
     Как показала практика, трудноокисляемые органические вещества, которые составляют показатель ХПК, только в незначительном количестве окисляются на современных сооружениях биологической очистки. Установлено, что в варочных щелоках 70-85 проц. веществ, дающих реакцию на фенолы, представлены лигнином в форме тиолигнина, алколигнина и лигносульфонатов. К таким соединениям относятся гваякол, пирокатехин, валин, резерпин и др. Эти соединения дают интенсивную цветную реакцию с антипирином. Однако при хлорировании этих сточных вод хлорфенолы не образуются и хлорфенольный запах не появляется. Именно поэтому наличие таких фенолов нельзя оценивать, исходя из установленной ПДК для фенола (карболовой кислоты - CHOН).
     
     В данных "указаниях" нет необходимости излагать методики определения всех показателей, так как многие из этих методик широко применяются в лабораториях СЭС и хорошо известны работникам последних.
     
     

Приложение 1

Нормативы расхода свежей воды
на производство различных видов целлюлозно-бумажной
продукции, утвержденные приказом Министра ЦБП

     
     
Приложение 2

Предельно допустимые концентрации вредных веществ
в воде водоемов санитарно-бытового водопользования
(Извлечения из утвержденных ПДК N 1003-72 28 декабря 1972 года)

     
     
     
Электронный текст документа