Сантехник ...: Автомойка с оборотным водоснабжением

Вряд ли бы хозяева автомоек могли получать прибыль со своего мини-предприятия, если бы отработанная вода не использовалась вторично, а просто сливалась бы в канализацию. Система оборотного водоснабжения для автомойки, работающая по циркуляционному принципу, помогает делать такой бизнес доходным и сберегать водные ресурсы. В статье мастер сантехник расскажет, как всё это работает.

В чём преимущества системы

Оборотные системы водоснабжения автомоек работают в замкнутом цикле. Главным их элементом являются очистные сооружения, благодаря которым и появляется возможность повторного использования воды. Их работа минимизирует образование отходов. Отработанная вода сливается в герметичный резервуар под полом мойки, из которого погружным насосом подаётся на очистную систему.

Вот в чём состоит эффективность системы оборотного водоснабжения для моек:

Водопотребление снижается до 90%, остальные 10% — это безвозвратные потери, которые восполняются в процессе работы.
Исключена возможность загрязнения сточными водами почвы и водоёмов, а соответственно, не наносится вреда окружающей среде.
Системы оборотного водоснабжения на автомойках позволяют минимизировать плату за водопользование, уберечься от штрафов, которые предъявляются предприятиям за превышение в стоках концентрации вредных веществ. Именно в этом и заключается экономический эффект.
Использованная вода, прошедшая через установку оборотного водоснабжения автомойки, готова к повторному применению и не требует дополнительной очистки. Хотя, при большом потоке транспорта — особенно грузового и сельскохозяйственного, может производиться биологическая или реагентная доочистка. Ведь такое оборудование используется не только для легкового авто, но и в гаражах транспортных предприятий.

Полноценная мойка одного легкового автомобиля требует не менее 100 литров воды. 1 м³ воды достаточно для помывки 9-10 легковых автомашин. Оборотная система водоснабжения позволит при том же объемном расходе чистой воды помыть 50-60 автомобилей.

Излишки стоков регулярно отводятся из рабочего объема оборотной системы через сорбционный фильтр в канализацию или в сборный резервуар и направляются на утилизацию.

Загрязняющие вещества

Вода, используемая в технологических процессах мойки машин, загрязняется взвешенными веществами, компонентами моющих растворов (ПАВ), маслами и нефтепродуктами.

ПАВ

Поверхностно-активные вещества (ПАВ) — органические вещества, чьи свойства направлены на уменьшение поверхностного натяжения воды. Широко применяются при изготовлении средств бытовой химии и автокосметики.

С другой стороны, моющие средства-детергенты не только позволяют удалять внешнюю грязь с различных поверхностей, но и сами по себе являются серьезными загрязнителями природных сред.

Моющие вещества на основе ПАВ не должны попадать в окружающую природную среду, поскольку они негативно влияют на жизнедеятельность организмов и затрудняют естественные процессы самоочищения природных водоемов.

Методы очистки сточных вод от поверхностно-активных веществ — флотация, реагентная обработка, сорбционные и фильтрационные методы. Проще всего удалить из воды ПАВ реагентным методом — добавлением гипохлорита натрия. Но этот метод имеет существенный недостаток — токсичность образующегося хлора и необходимость дальнейшей очистки воды от него.

Взвешенные вещества

Взвешенные вещества попадают в сточную воду при смывании грязи с автомобильных поверхностей. Состав и количество взвешенных веществ сильно изменяются в зависимости от типа и грузоподъемности автомобиля, от сезонных и погодных условий, от состава грунтов данной местности и даже от протекания процесса мойки.

Гранулометрический состав взвешенных веществ от стока мойки легковой автомашины следующий:

12% - частицы 300-2500 мкм;
75% - частицы 100-300 мкм;
13% - частицы менее 100 мкм.

Масло-нефтепродукты

Нефтепродукты и масла попадают в сточные воды автомоек в результате смыва с загрязнённых деталей и поверхностей автомобилей.

Нефтепродукты в сточной воде автомоек находятся в слабо эмульгированном состоянии и зачастую адсорбированы на частицах взвешенных веществ. Такие агрегатные состояния масло- и нефтепродуктов требуют дополнительной обработки и утилизации отделенных от воды нефтепродуктов.

Отработанные масла — органические фракции, чаще всего попадающие в очистные сооружения автомоек. Частично они всплывают на поверхности отстойников, частично осаждаются совместно с минеральным шламом и отводятся в шламосборник («замасленный шлам»).

Применение на мойке моющих средств на основе ПАВ вызывают эмульгирование нефтепродуктов, что затрудняет очистку обычными методами. Эмульгированные нефтепродукты удаляется методами электрокоагуляции и электрофлотации.

Нефтепродукты практически не поддаются биологическому окислению, поэтому перед стадией биологической очистки необходимо произвести максимально глубокую очистку от нефти. Нефть токсична для живых организмов и резко ухудшает работу биологических систем очистки.

Масимально-допустимая концентрация нефти в стоках перед биологической очисткой — не более 2,5 мг/л.

В условиях автомойки достичь такого показателя по нефтепродуктам затруднительно, поэтому оптимальное решение — устройство системы оборотного водоснабжения стоков.

Система водоочистки автомойки

Этапы очистки сточных вод автомойки:

Грубая механическая очистка;
Гравитационное осаждение;
Реагентная обработка;
Напорная флотация;
Фильтрация.

Предварительная механическая очистка сточных вод автомобильной мойки происходит в пескоуловителях и нефтеловушках. На дне песколовки осаждаются взвешенные твердые частицы размером свыше 250 мкм. Принцип действия песколовки основан на том, что при изменении скорости движения взвеси тяжелые частицы в потоке жидкости осаждаются и собираются в специальном отделении для осадка.

Классические гравитационные отстойники не отличаются высокой эффективностью. Такие конструкции предусмотрены только для первичного осветления воды перед дальнейшими этапами очистки. Еще один недостаток механических отстойников — значительные занимаемые площади, что усложняет проектирование и возведение очистных сооружений автомоек.

Поэтому гравитационные отстойники применяются только в комплексе с другими методами очистки и доочистки.

Масло- и нефтепродукты задерживаются в статических и динамических отстойниках или в тонкослойных блочных системах. Тонкослойные отстойники могут быть трубчатые и пластинчатые. Общий принцип работы тонкослойной очистной системы — чем меньше слой жидкости, тем эффективнее происходят процессы осаждения (или всплытия) загрязняющих примесей.

Наибольшую эффективность при очистке стоков автомоек показывают реагентные и флотационные методы.

Напорная пенная флотация позволяет очищать сточные воды автомоек до технических нормативов оборотной системы водоснабжения.

При необходимости сброса воды автомобильной мойки на рельеф местности после флотации требуется доочистка на сорбционном фильтре.

Флотационный метод реализуются следующим образом: в резервуар со стоками подается воздух, который растворяется в воде под давлением 5-6 атм. Затем сточная вода поступает во флотационную камеру, где при падении давления до нормального происходит активное пенообразование из пузырьков растворенного воздуха. От этих интенсивных процессов вода приобретает молочный цвет. В процессе пенообразования на поверхность выносятся многочисленные примеси — нефтепродукты, масла, жиры, взвешенные вещества. Для интенсивного процесса флотации в сточные воды подается флотореагент.

Недостаток метода флотационной очистки: качество очистки сточной воды напрямую зависит от количества и стоимости расходных материалов. Поэтому при высоком качестве очистки метод может стать слишком дорогостоящим. С другой стороны, использование дешевых методов не позволяет достичь требуемых нормативов качества воды и требует дополнительных затрат на утилизацию твердых отходов.

Перспективные методы очистки стоков автомоек — электрокоагуляция и электрофлотация.

Электрокоагуляционные методы требуют не только предварительной, но и дополнительной механической очистки, потому что электрокоагуляторы не очищают воду с загрязнением свыше 50 мг/л по взвешенным веществам.

Плюсы метода электрокоагуляции:

Очистка стоков до установленных нормативов;
Компактные системы очистки;
Простота в обслуживании,
Нет нужды в химических реагентах и реагентном хозяйстве;
Экономичность метода.

Минусы метода:

Существенный расход электрической энергии;
Необходимость замены растворимых электродов;
Требование предварительного разбавления стоков или предварительной очистки;
Образование осадка, необходимость его утилизации;
Лимиты по расходу сточных вод;
Вероятность зашламления пространства между электродами;
Пассивация электродов в случае конструктивных ошибок.

Фильтрация сточных вод — метод находит применение при небольшом содержании загрязняющих веществ и может использоваться в качестве доочистки. Недостаток метода — необходимость частой замены фильтрующего материала. В условиях замасленных сточных вод после мойки автомобилей фильтрование может использоваться после биологической стадии очистки.

Процесс фильтрации — это сорбция загрязняющих веществ (в том числе масел и нефти) на поверхности фильтрующего материала.

Наиболее эффективны по показателям качества воды сочетание методов реагентной обработки и последующего фильтрования, однако при этом растут затраты на очистку сточных вод автомобильной мойки.

Ни один из перечисленных методов очистки в отдельности не сможет обеспечить надлежащую очистку сточных вод автомоечных комплексов до санитарных норм. Успешная очистка стоков возможна только при грамотном подборе и сочетании нескольких методов с учетом баланса по экологической эффективности и финансовым затратам.

Спуск сточных вод автомойки в муниципальные сети канализации возможен только после очистки на локальных очистных сооружениях до достижения нормативов, предъявляемых службами Водоканала.

Сточные воды, загрязненные специфическими для автомойки компонентами — бензином, нефтепродуктами, взвешенными веществами, ПАВ, — перед сбросом в канализацию должны быть очищены с использованием методов отстаивания, реагентной очистки и фильтрации.

Проект очистных сооружений автомобильной мойки должен быть разработан с позиции минимизации количества сточных вод, сбрасываемых в системы канализации, за счет применения рациональных подходов или устройства оборотной системы водоснабжения.

При проектировании очистных сооружений должен быть предусмотрен лабораторный контроль показателей качества сточных вод.

Видео

В сюжете - Принцип работы системы оборотного водоснабжения автомойки