Раздел 5. Наилучшие доступные технологии

Раздел 5. Наилучшие доступные технологии

В данном разделе приведены сведения о наилучших доступных технологиях "Системы обработки (обращения) со сточными водами и отходящими газами в химической промышленности". НДТ изложены по принципу "от общего к частному".

В соответствии с Федеральным законом от 21 июля 2014 г. N 219-ФЗ "О внесении изменений в Федеральный закон "Об охране окружающей среды" и отдельные законодательные акты Российской Федерации" наилучшая доступная технология - технология производства продукции (товаров), выполнения работ, оказания услуг, определяемая на основе современных достижений науки и техники и наилучшего сочетания критериев достижения целей охраны окружающей среды при условии наличия технической возможности ее применения. При этом к наилучшим доступным технологиям могут быть отнесены как технологические процессы, оборудование, организационные и технические способы, так и другие способы, способствующие защите окружающей среды.

5.1 Мероприятия организационного и управленческого характера

НДТ 1. Применение системы экологического менеджмента (СЭМ)

Для всех подотраслей химической промышленности НДТ являются методы и инструменты СЭМ. Подробное описание СЭМ приведено в разделе 2.1.

СЭМ представляет собой часть системы менеджмента организации, необходимую для разработки и внедрения экологической политики и управления экологическими аспектами. Система менеджмента - это совокупность взаимосвязанных элементов, используемых для установления политики и целей, а также для достижения этих целей. СЭМ включает в себя организационную структуру, деятельность по планированию, распределение ответственности, практики, процедуры, процессы и ресурсы.

Если обратиться к главному, то основные функции СЭМ сводятся к формированию следующих основных аспектов:

1) заинтересованность (вовлеченность) руководства, включая высшее руководство;

2) экологическая политика, которая включает в себя постоянное совершенствование производства при помощи средств управления;

3) планирование и установление необходимых процедур, целей и задач в сочетании с финансовым планированием и инвестициями;

4) внедрение процедур, требующих особого внимания к:

а) структуре и ответственности;

б) набору, обучению, информированности и компетентности персонала;

в) коммуникациям;

г) участию сотрудников;

д) документообороту;

е) эффективному контролю процессов;

ж) программам технического обслуживания;

з) готовности к чрезвычайным ситуациям и своевременному реагированию;

и) соблюдению природоохранного законодательства;

5) проверка работоспособности и принятие корректирующих мер с обращением особого внимания на следующие действия:

а) мониторинг и инструментальные измерения;

б) корректирующие и превентивные действия;

в) поддержание записей;

г) независимый (когда это практически возможно) внутренний и внешний аудит, для того чтобы определить, соответствует ли СЭМ запланированным мероприятиям, внедряется и поддерживается ли надлежащим образом;

6) пересмотр СЭМ на предмет ее постоянной пригодности, адекватности и эффективности со стороны высшего руководства;

7) постоянное следование за развитием более чистых технологий;

8) рассмотрение возможного воздействия на окружающую среду при выводе производственной установки из эксплуатации, на этапах проектирования нового предприятия и на протяжении всего срока его эксплуатации;

9) план управления отходами.

В частности, для сектора химической промышленности также важно учитывать следующие потенциальные особенности СЭМ:

1) на установках (объектах) с несколькими операторами создание объединений, в которых определяются роли, обязанности и координация операционных процедур каждого оператора установки в целях расширения сотрудничества между различными операторами;

2) введение процедуры инвентаризации потоков сточных вод и отходящих газов.

Применимость систем экологического менеджмента не ограничена. Область действия (в том числе уровень детализации) и природа системы экологического менеджмента (например, стандартизированная или нестандартизированная) может зависеть от вида производства, его сложности и степени воздействия на окружающую среду.

НДТ 2. Проектирование

НДТ 2 заключается в использовании современных технических решений (НДТ) и методов проектирования для целей строительства новых технологических установок и модернизации/реконструкции и технического перевооружения существующих производств с условием соблюдения действующего законодательства Российской Федерации. При разработке проектов следует руководствоваться наилучшими практиками в области ресурсо- и энергосбережения при соблюдении условий экономической целесообразности и конкурентоспособности.

Применимость НДТ 2 не ограничена.

5.2 Производственный экологический контроль

НДТ 3. Контроль основных параметров сточных вод/выбросов в атмосферу с использованием средств автоматизации

НДТ заключается в использовании средств и программ контроля для контроля основных параметров потоков (сточных вод, выбросов в атмосферу), определенных в процессе инвентаризации выбросов в атмосферу и их источников, а также инвентаризации сбросов сточных вод и их источников, в том числе с использованием средств автоматизации.

К основным параметрам контроля могут относиться: массовый и объемный расходы, температура, рН, влажность, содержание загрязняющих веществ и т.д.

При выборе основных параметров контроля учитываются особенности технологии производства, климатические особенности, состояние окружающей среды, доступность и точность средств контроля.

Данные, полученные в результате ПЭК с применением средств автоматизации, используются для регулирования технологических процессов, влияющих на выбросы в атмосферу, сбросы сточных вод с целью соблюдения установленных нормативов.

Применимость НДТ 3 ограничена технической возможностью проведения изменения параметров потока с установленной для данного метода точностью.

НДТ 4. Периодический контроль параметров сточных вод/выбросов в атмосферу

НДТ заключается в использовании средств и программ контроля для периодического контроля параметров потоков (сточных вод, выбросов в атмосферу), определенных в процессе инвентаризации выбросов в атмосферу и их источников, а также инвентаризации сбросов сточных вод и их источников инвентаризации (см. 2.2), характеризующих степень очистки данных потоков.

К основным параметрам контроля могут относиться для сточных вод, характеризующих степень очистки: ХПК, БПХ, содержание взвешенных веществ, общее содержание азота, общее содержание фосфора, минерализация (сухой остаток).

Для выбросов в атмосферу: содержанию неорганической пыли, концентрация газообразных примесей, содержанию ЛОС.

При выборе основных параметров контроля учитываются особенности технологии производства, климатические особенности, состояние окружающей среды, доступность и точность средств измерения.

Данные, полученные в результате ПЭК, используются для регулирования технологических процессов, влияющих на выбросы в атмосферу, сбросы сточных вод, с целью соблюдения установленных нормативов.

Применимость НДТ 4 ограничена возможностями по привлечению аккредитованных центров для контроля параметров потока и применимостью тех или иных методов контроля, обеспечивающих требуемую точность, а также возможностью отбора и транспортировки репрезентативных проб потока.

5.3 Процессно-интегрированные решения

НДТ 5. Совершенствование технологии, ресурсо- и энергосбережение

НДТ заключается во внедрении и постоянном поддержании принципов энерго- и ресурсосбережения (см. 1.4.1 и 2.3.1) при разработке новых технологий, реконструкции существующих или строительстве новых производств, операционном управлении производством продукции, использовании вспомогательных технологических процессов, с целью постоянного снижения потребления ресурсов (исходная или оборотная вода, теплоэнергия, топливо, электроэнергия) как в удельном, так и в валовом отношении.

Данная НДТ может применяться без ограничения.

НДТ 6. Сокращение выбросов в атмосферу

НДТ является применение одного или нескольких из нижеперечисленных подходов:

- поддержание оптимального технологического режима, позволяющего снизить количество выделяющихся в газовую фазу веществ (снижение температуры сред на стадиях производства, получение продуктов и полупродуктов с минимальной пылимостью и летучестью и т.п.) и иметь оптимальный выход продуктов на каждой стадии производства;

- использование сырья более высокого качества (при наличии технической возможности и экономической целесообразности);

- использование герметичного оборудования и оборудования, работающего под разрежением.

Ограничением применения данной НДТ может быть технологическая или экономическая целесообразность ее реализации.

НДТ 7. Применение технологии двойного контактирования и двойной абсорбции при производстве серной кислоты из элементарной серы

Данный способ подробно описан в качестве наилучшей доступной технологии в ИТС 2-2015 и является оптимальным с точки зрения эмиссий загрязняющих веществ в атмосферный воздух.

В основе метода двойного контактирования и двойной абсорбции лежит усовершенствование технологии серной кислоты, направленное на повышение степени превращения диоксида серы в триоксид серы. Количество SO₂, выбрасываемого в атмосферный воздух с отходящими газами, зависит от степени контактирования. Получение серной кислоты методом двойного контактирования обеспечивает конверсию до 99,8 %, при этом выбросы SO₂ в атмосферу сокращаются в 2-3 раза по сравнению с методом одинарного контактирования до 0,02 % - 0,04 %, что находится на уровне ПДК. Дополнительной очистки газа от SO₂ не требуется.

НДТ 8. Очистка стоков (конденсата сокового пара) от аммиака в производстве удобрений на основе азотнокислотной переработки фосфатного сырья

При производстве удобрений на основе азотнокислотной переработки фосфатного сырья на стадиях упарки аммонизированных азотно-фосфорнокислых растворов образуются конденсаты сокового пара.

НДТ является один из перечисленных способов:

- десорбция конденсата в тарельчатой колонне отпарки конденсата. Очищенный конденсат используется в технологическом процессе, скрубберные растворы возвращаются на переработку в производство.

- обессоливание методом непрерывного ионного обмена в импульсных противоточных колоннах напорного типа с подвижным слоем сорбента, отработанные регенерационные растворы используются в производстве;

- очистка методом электродиализа с использованием концентратов и очищенной воды в производстве;

- возврат скрубберных растворов на переработку в производство.

НДТ 9. Очистка стоков (конденсата сокового пара) в производстве карбамида

В производстве карбамида конденсат сокового пара образуется на стадии упаривания раствора карбамида.

НДТ является двухступенчатая десорбция и гидролиз с узлом конденсации. Данный способ подробно описан в ИТС 2-2015 и является первой ступенью очистки конденсата сокового пара для получения возможности его использования в технологии или дальнейшей доочистки. Отличие от схемы двухступенчатой десорбции с гидролизом заключается в установке отдельного конденсатора для газов десорбции. Данное решение позволяет держать давление в конденсаторе, отличное от давления узла рецикла, что облегчает эксплуатацию данных узлов и позволяет в каждом узле держать то давление, которое является оптимальным. Применение такой схемы позволяет возвращать полезные компоненты в технологический процесс и получать сточные воды с минимальным содержанием аммиака и карбамида в очищенной сточной воде на уровне не более 2 ppm (мг/л).

НДТ 10. Очистка сточных вод производства экстракционной фосфорной кислоты, упаренной фосфорной и суперфосфорной кислот

При производстве экстракционной фосфорной кислоты, упаренной фосфорной и суперфосфорной кислот образуются кислые сточные воды с содержанием кремнефтористоводородной и ортофосфорной кислот. Для очистки сточных вод от данных примесей используется процесс нейтрализации известковым молоком с осаждением малорастворимых соединений кальция. После обработки сточных вод известковым молоком получается суспензия, которая осветляется в радиальных отстойниках (с использованием полиэлектролитов) или в гидротехнических сооружениях. В зависимости от возможностей использования или необходимости удаления сгущенная суспензия подвергается обезвоживанию на фильтрах. Осветленная вода полностью используется в технологическом процессе.

5.4 Образование сточных вод

5.4.1 Водопользование и образование сточных вод

НДТ 11. Сокращение поступлений загрязняющих веществ в сточные воды

НДТ заключается в реализации описанных выше методов (см. разделы 1 и 2) для исключения попадания компонентов технологических сред в сточные воды производств.

Данная НДТ может применяться без ограничения.

НДТ 12. Сокращение потребления исходной воды

НДТ заключается в реализации принципов, описанных в 2.3.1, в том числе применение вышеописанных НДТ.

Ограничением применения данной НДТ может быть технологическая или экономическая целесообразность ее реализации.

НДТ 13. Использование водооборотных систем

НДТ заключается в реализации подходов, описанных в 1.4 и разделе 2, с целью максимального вовлечения водных потоков во вторичное использование, вплоть до организации бессточных схем водоиспользования.

Ограничением применения данной НДТ может быть технологическая или экономическая целесообразность ее реализации, климатические условия площадки (баланс осадков и испарений) и возможность применения оборотной воды с повышенным солесодержанием.

5.5 Сбор и сегрегация сточных вод

НДТ 14. Использование условно чистых вод производственных процессов

НДТ является отдельный сбор, аккумуляция и последующее использование условно чистых вод (например, дождевые или дренажные воды) в технологических процессах.

Ограничением применения данной НДТ может быть технологическая или экономическая целесообразность ее реализации.

5.6 Обработка сточных вод

НДТ 15. Удаление из сточных вод загрязняющих веществ в соответствии с их фазово-дисперсным составом

НДТ является последовательное удаление загрязняющих веществ в соответствии с их фазово-дисперсным составом, начиная с грубодисперсных загрязнений и заканчивая ионными формами, посредством применения одного или нескольких из нижеперечисленных подходов с учетом условий применимости:

а) удаление грубодисперсных примесей из сточных вод до основных технологических стадий очистки;

б) отделение твердой фазы сточных вод методом фильтрации через сита или фильтроткань;

в) отделение быстрооседающих частиц в песколовках и гидроциклонах;

г) отделение основного количества взвешенных веществ с помощью отстаивания либо флотации;

д) интенсификация процессов отстаивания и флотации с помощью коагулянтов и флокулянтов, а также интенсификация процессов отстаивания с помощью введения затравок образования флокул/кристаллов/осадка, в том числе микропеска, и оборудования отстойников тонкослойными элементами при реконструкции распределительных узлов;

е) тонкая очистка от взвешенных веществ с помощью фильтров;

ж) глубокая очистка от взвешенных веществ с помощью мембран.

НДТ 16. Очистка сточных вод от нефтепродуктов, минеральных масел и жиров

НДТ является применение одного или нескольких из нижеперечисленных подходов с учетом условий применимости:

а) отделение основного количества неэмульгированных нефтепродуктов (жиров) в нефтеловушках (жироловках);

б) отделение основного количества эмульгированных нефтепродуктов и жиров с помощью флотации и (или) аэробной биологической очистки;

в) использование деэмульгирующих химических веществ перед последующей механической и физико-химической очисткой;

г) тонкая очистка от нефтепродуктов с помощью коалесцентных фильтров, сорберов, биосорберов.

НДТ 17. Очистка сточных вод от биологически разлагаемых органических загрязнений

НДТ является применение одного или нескольких из нижеперечисленных подходов с учетом условий применимости:

а) анаэробная биологическая очистка в биореакторах с удержанием биомассы. Применяется при концентрации БПК₅ в сточных водах, как правило, не менее 1500 мг О₂/л и БПК₅/ХПК более 0,3 (на локальных очистных сооружениях применяется как самостоятельная стадия очистки (с удалением сероводорода, при необходимости), при сбросе в водные объекты - как первая стадия биологической очистки);

б) отделение основного количества неэмульгированных нефтепродуктов методом сепарации;

в) анаэробная биологическая очистка в биореакторах-смесителях (применяется при концентрации БПК₅ в сточных водах, как правило, при высоком содержании взвешенных веществ (более 20 г/л); обязательно должна сопровождаться последующей аэробной биологической очисткой жидкой фазы, за исключением случаев почвенной утилизации обработанной сточной воды);

г) аэробная биологическая очистка в аэротенках, биофильтрах и на комбинированных сооружениях (применяется при концентрации БПК₅ в сточных водах, как правило, не более 2000 мг О₂/л и БПК₅/ХПК более 0,3);

д) аэробная биологическая доочистка в биофильтрах и биопрудах после аэробной биологической очистки;

е) управление подачей воздуха в сооружения аэробной биологической очистки производится по сигналу от датчиков растворенного кислорода с использованием частотного регулирования электроприводов воздуходувок.

НДТ 18. Удаление из сточных вод азота

НДТ является применение одного или нескольких из нижеперечисленных подходов с учетом условий применимости:

а) отгонка аммонийного азота паром с добавлением щелочи (применяется при концентрациях аммонийного азота свыше 1 г/л);

б) нитрификация - денитрификация в аэротенках, затопленных или дисковых биофильтрах (применяется при концентрациях аммонийного азота менее 1 г/л);

в) доочистка от соединений азота в биопрудах.

НДТ 19. Удаление из сточных вод фосфора

НДТ является применение одного или нескольких из нижеперечисленных подходов с учетом условий применимости:

а) биологическая очистка (с удалением азота) с улучшенным биологическим удалением фосфора;

б) осаждение фосфатов реагентами на стадиях осветления, биологической очистки либо доочистки фильтрацией;

в) выделение в форме нерастворимых соединений методом кристаллизации с последующим использованием;

г) биологическая очистка (с удалением азота) с улучшенным биологическим удалением фосфора и дополнительным осаждением реагентами;

д) доочистка от соединений фосфора (и азота) в биопрудах.

НДТ 20. Очистка сточных вод, содержащих биологически неразлагаемые и (или) токсичные органические загрязнения

НДТ является применение одного или нескольких нижеперечисленных подходов, в том числе перед подачей сточных вод на сооружения биологической очистки, с учетом условий применимости:

а) химическое окисление при БПК/ХПК менее 0,3; могут присутствовать ограничения в использовании из-за риска образования органических галогенидов при использовании в качестве окислителей хлора, гипохлорита и хлорита (или соответствующих галогеновых соединений);

б) флокуляция и осаждение (флотация) при наличии высоких концентраций смол и ПАУ;

в) экстракция органическими растворителями с последующей отгонкой при БПК/ХПК менее 0,2. Применимо к загрязнениям, которые лучше растворимы в органических растворителях, чем в воде;

г) адсорбция на активных углях при БПК/ХПК менее 0,2. Может также применяться как доочистка после биологической очистки;

д) химический гидролиз при БПК/ХПК менее 0,2;

е) ультрафильтрация с извлечением сложных органических и органоминеральных компонентов сточных вод, в том числе для возврата в основной или вспомогательный производственные процессы;

ж) вакуумное упаривание для сложных многокомпонентных концентрированных сточных вод с высоким содержанием биологически неразлагаемых или токсичных веществ.

НДТ 21. Очистка сточных вод, содержащих тяжелые металлы

НДТ является применение одного или нескольких нижеперечисленных подходов с учетом условий применимости:

а) реагентное осаждение с одновременной нейтрализацией (как правило, известью);

б) выделение в форме нерастворимых соединений методом кристаллизации с последующим использованием (применяется для средне- и высококонцентрированных сточных вод и отработанных растворов);

в) биологическое восстановление металлов из анионов (хроматредукция, сульфатредукция и др.) (применяется для сточных вод, содержащих тяжелые металлы в виде анионов в состоянии максимальной степени окисления);

г) доочистка от ионов тяжелых металлов адсорбцией на органических и минеральных адсорбентах;

д) глубокое удаление нерастворимых соединений и ионов тяжелых металлов из сточных вод, загрязненных биологически разлагаемыми органическими веществами в процессе биологической очистки;

е) глубокое удаление нерастворимых соединений тяжелых металлов после реагентной обработки с помощью нанофильтрации;

ж) глубокое удаление нерастворимых соединений и ионов тяжелых металлов с помощью обратного осмоса.

НДТ 22. Очистка сточных вод от сульфидов

НДТ является применение одного или нескольких нижеперечисленных подходов с учетом условий применимости:

а) каталитическое окисление;

б) биохимическое окисление в биофильтрах;

в) окисление пероксидом водорода в присутствии ионов металлов переходной валентности (железо, медь и др.);

г) озонирование;

д) термическое окисление кислородом воздуха при t=200 °С и давлении до 4 атм.

НДТ 23. Очистка сточных вод от неорганических солей (общей минерализации)

НДТ является применение одного или нескольких нижеперечисленных подходов с учетом условий применимости:

а) осаждение реагентами сульфатов, кальция, магния;

б) биологическая сульфатредукция;

в) выделение неорганических солей с помощью обратного осмоса и электродиализа.

НДТ 24. Стабилизация органического вещ