CC BY
11
ИЗ ПРАКТИКИ
=ss=
ЭФФЕКТИВНОСТЬ БИОЛОГИЧЕСКОЙ очистки сточных вод ГИДРОЛИЗНОГО ЗАВОДА
Б. Б. Немковский
Из Пермской областной санитарно-эпидемиологической станции
Гидролизные заводы промышленными сточными водами интенсивно загрязняют многие водоемы, делая их непригодными для питьевых и хозяйственных целей.
Попытки обезвредить сточные воды химическими способами — обработкой известковым молоком, хлорной известью, глиноземом и т. д.— не дали положительных результатов. О биологическом методе очистки сточных вод имелось мало сведений (Ц. И. Рогосская, В. В. Клюн-ков, Э. Э. Друблянец, И. К- Смирнов и др.).
В 1956 г. впервые в отечественной практике на Косьвинском гидролизном заводе были введены в эксплуатацию сооружения биологической очистки сточных вод, построенные на основе работ Всесоюзного научно-исследовательского института гидролизной и сульфитно-спиртовой промышленности (ВНИИГС).
В настоящее время этот метод очистки сточных вод осуществляется и на других гидролизных заводах. Однако гигиенической оценки биологического метода очистки сточных вод не давалось.
Проект очистных сооружений Косьвинского гидролизного завода разработан с учетом переработки отходов хвойной древесины по схеме: спирт — кормовые дрожжи — фурфурол. Но на заводе был введен в эксплуатацию только спиртовой цех, и поэтому на очистные сооружения поступала в основном спиртовая барда. Общий сток завода вследствие этого характеризуется следующими данными: БПКб 2200— 3400 мг/л, окисляемость 2400—3700 мг/л, РН 4,2—4,8, взвешенных веществ —• до 400 мг/л, температура сточных вод 34—44°; сточные воды характеризуются почти полным отсутствием солей азота и фосфора, имеется фурфурол от 30 до 150 мг/л. Лигнин в сточные воды не поступает, а складируется в отвалы. Количество сточных вод на заводе Составляет 2000—3000 м3/сутки. На очистные сооружения подаются юлько производственные стоки. Хозяйственно-фекальные воды от жилого поселка и завода поступают на отдельные очистные сооружения, где подвергаются биологической очистке.
В основу проекта очистных сооружений Косьвинского гидролизного завода положены принципы биологической очистки. Сточные воды гидролизного завода подвергаются специальной предварительной подготовке: разбавлению и обогащению питательными солями. При разбавлении сточных вод снижается БПКэ до 400—500 мг/л, происходит снижение РН до 5,8—6,5, температура понижается до 22—26°. Для разбавления сточных вод используются условно чистые воды, а также сточные воды, прошедшие очистку (рециркуляцию). Для того чтобы сточные воды стали полноценной питательной средой для микроорганизмов, добавляются растворы суперфосфата и сульфата аммония.
При выполнении указанных условий и подаче не более 0,7 м3 сточных вод на 1 м3 загрузки биофильтра создаются оптимальные условия
для работы очистных сооружений, которые состоят из песколовки, решетки, первичного отстойника биофильтров, вторичных отстойников Ил подается на золоотвал тепловой электростанции.
С момента пуска очистных сооружений лабораторией очистных сооружений ежедневно проводятся исследования сточной воды до и после очистки. Периодически анализы сточных вод до и после очистки проводятся санитарно-гигиеническими лабораториями. Согласно наблюдениям, работа очистных сооружений пока еще не является достаточно типичной, так как при работе биофильтров постоянно наблюдались отклонения от рекомендованного режима. Завод работал неритмично и были периоды, когда на очистные сооружения сточные воды совсем не поступали. Иногда допускалась большая, чем это возможно, нагрузка на очистные сооружения.
Нерегулярно добавлялись к сточным водам питательные соли. 13 декабре 1957 г. БПКг, сточных вод, подаваемых на очистные сооружения, была в пределах 163—284 мг/л, однако ввиду отсутствия питательных солей снижение БПКб не превышало 22—58%.
Отрицательно сказываются на работе очистных сооружений планово-предупредительные ремонты и аварии на заводе, когда прекращается спуск сточных вод. По данным ВНИИГС, остановки завода продолжительностью до 36 часов не влияют на микроорганизмы и окислительную мощность биофильтров. Простои биофильтров в течение 6 суток ведут к гибели микроорганизмов в поверхностном слое и на глубине до 20 см. В этих случаях снижение БПКб не превышает 20%. Восстановление работоспособности биофильтров происходит только через 10—12 дней.
Биофильтры имеют разные укрытия. Один биофильтр расположен в кирпичном здании, другой — под навесом, третий не имеет крыши, четвертый защищен крышей и стеной с трех сторон.
В закрытых биофильтрах в зимнее время, при температуре сточной воды от 4 до 5° и наружной температуре —25° и ниже, дозирующие устройства со спринклерными головками замерзают.
Активная микрофлора на биофильтрах в эти периоды погибала на глубине 50 см и резко снижалась эффективность биофильтров.
На биофильтрах открытого типа замерзание дозирующих устройств при наружной температуре —25° и ниже происходит при температуре сточной воды 12°. При оптимальной температуре сточной воды 22—26° в зимнее время поверхность биофильтров в тех местах, где не происходит орошения, частично покрывается льдом, что не оказывает отрицательного влияния на работу очистных сооружений.
По нашим наблюдениям, эффективность очистных сооружений не превышала 30—60%
Однако в оптимальных условиях очистные сооружения обеспечивают сравнительно высокую степень очистки сточных вод. Снижение БПКв в этих условиях колеблется от 70 до 90% (см. таблицу). Концентрации фурфурола, имеющиеся в сточных водах в пределах до 60 мг/л, по данным ВНИИГС, не оказывают токсического влияния на микроорганизмы биофильтров. После очистки в результате частичного окисления содержание фурфурола снижается примерно в 2 раза.
Сточные воды гидролизного завода, прошедшие очистку, сбрасываются в реку Косьву. Режим реки Косьвы, являющейся нижним бьефом Широковского водохранилища, зависит от работы турбин гидроэлектростанции. Расходы воды в реке колеблются в широких пределах — от 1,5 до 117 м3/сек.
Санитарное состояние реки на участке протяженностью 18 км ог Широковской ГЭС до г. Губахи целиком определяется сбросами гидролизного завода.
Эффективность работы очистных сооружений (летом) при оптимальных нагрузках
Неочищенные сточные воды после Очищенные сточные воды после
Год Дата отбо- первичного отстойника вторичного отстойника Снижение
ра проб взвешенные вещества фурфурол ВПК» мг/л взвешенные вещества БПК1МГ/Л ФУРФУРОЛ БПК» (в процентах)
(в мг/л) (в мг/л) о, (в мг/л) о, (в МГ/Л)
1957 23/VII 747 47 472 74 88 18 72
ЗО/УП 198 — 384 495 48 — 82
13/УШ 116 — 464 53 104 _ 78
20/VIII 50 — 464 1,4 56 _ 86
27/УШ 120 — 192 4,4 32 — 84
4/1Х 79 — 272 86 16 _ 94
10/1Х 50 51,3 189 129 3,7 17 98
25/IX — 58 576 128 46,4 31 92
1958 5/УШ _ 76 398 110 24 72
12/УШ 03 70 183 130 11 33 90
26/УШ 88 66 160 — 40 — 75
16/Х 31 132 372 28 109 72 71
30/Х 120 126 275 2,4 84 48 70
8/XI — 132 424 48 — 72
Косьва — горная река, вода ее слабо минерализована, бедна органическими веществами.
Отмечается значительное насыщение кислородом. Качество воды характеризуется следующими показателями: БПКб — от 0,5 до 2 мг/л, растворенный кислород — от 6 до 12 мг/л, окисляемость — от 6 до 7 мг/л, хлориды — от 3 до 7 мг/л.
С момента пуска в экс-плуатацию очистных соору-жений нами ведутся наблюдения за влиянием сточных вод гидролизного завода на водоем (см. рисунок). Систематически ежемесячно брали пробы воды из реки / Косьвы: на 1 км выше сброса сточных вод — створ I, у ближайшего пункта водопользования г. Губахи — створ II, где население пользуется рекой для неорганизованного водоснабжения и культурно-бытовых целей. Всего по створам было взято 97 проб. Кроме того, пробы воды брали и в промежуточных точках (52 пробы). При взятии проб определяли температуру воды, запах, цветность, жесткость, взвешенные вещества, плотный остаток, растворенный кислород, окисляемость, БПКб, хлориды. Фурфурол на очистных сооружениях окисляется только частично, данных об условиях разведения фурфурола в водоеме получено недостаточно. Проводились и гидробиологические исследования реки Косьвы (И. Ф. Ершова).
Гидрохимические и гидробиологические исследования показали, что сточные воды гидролизного завода, попадая в водоем у правого берега, долгое время текут, не смешиваясь с водой водоема. Смешение сточных вод начинается только на 3 км и к 18—20 км наступает полное перемешивание.
Полученные данные позволили по створам брать преимущественно пробы только у правого берега как достаточно типичные. Загрязненная
! Ш У П IX XI / /// V VI/ ГХ XI / III V VIIIX XI и IV VI VIIIX XIIII IV VI VIIIX XII II IV V/ VIIIX XII !Шг №7г 135Яг
Изменение БПКг в реке Косьве под влиянием сточных вод гидролизного завода.
I—БПК5 у пункта водопользования в г. Губахе 2— БПКз выше сброса сточных вод.
зона правобережья являетя а-мезасапробной зоной, левобережье и участки реки выше места сброса сточных вод — олигосапробная зона.
Не наблюдается никаких закономерностей по изменению качества воды в реке в зависимости от времени года. Это объясняется тем, что благодаря работе турбин Широковской ГЭС колебания расходов в реке в нижнем бьефе постоянны в течение всего года. Рассмотрение полученных данных показало, что под влиянием очищенных и недоочи-щенных сточных вод гидролизного завода происходит изменение основного показателя — БПКб-
БПК.5 речной воды до сброса сточных вод не превышает в среднем 2 мг/л, а ниже сброса сточных вод у г. Губахи, как правило, выше 2 мг/л и даже достигает 4 мг/л. Приведенные данные показывают, что санитарные требования спуска сточных вод гидролизного завода в реку Косьву, как правило, выполняются. Поэтому подобные изменения качества воды по БПКб не ощутимы для населения, которое за весь период эксплуатации гидролизного завода не предъявляло- жалоб на ухудшение качества воды в реке. Но вызывают опасения, как было отмечено, случаи нарушения нормальной работы очистных сооружений.
В июле 1958 г. было проведено обследование реки Косьвы в период остановки завода, когда сточные воды в водоем совсем не поступали. Было взято 32 пробы в разных точках от гидролизного завода до г. Губахи. Как и следовало ожидать, полученные данные показали, что в этот период БПКб не превышал 2 мг/л.
Таким образом, можно считать, что при спуске в водоем сточных вод гидролизных заводов расчет нагрузки на водоем по БПКб является, по нашим наблюдениям, надежным показателем
Выводы
1. Сточные воды гидролизного завода при сбросе в водоем изменяют БПКб и окисляемость воды. Санитарное состояние водоема в основном зависит от степени очистки сточных вод и последующего разбавления сточных вод в водоеме.
2. Очистные сооружения на Косьвинском гидролизном заводе показали возможность очистки сточных вод от органических веществ биологическим методом. Фурфурол на очистных сооружениях окисляется частично.
ЛИТЕРАТУРА
Гусев А. Г., Драгулин М. Г., Моисевич М. В. и др. Изв. Всесоюзн. на-учно-исслед. ин-та озерного и речного рыбного хоз., 1952, т. 31, стр. 142. — Д р у б-лянец Э. Э., Смирнов И. К., Ткаченко Н. И. и др. Гидролизная и лесохим пром., 1955, № 7, стр. 13. — Друблянец Э. Э., Ткаченко Н. И., Ц а л и к о-в а А. В. и др. Биологическая очистка сточных вод гидролизных заводов. М., 1958.— К л юнко в В. В. В кн.: Производственные сточные воды. М., 1952, в. 3, стр 69.— Моисеев С. В. Гиг. и сан., 1952, № 9, стр. 20. — Р о г о в с к а я Ц. И. В кн.: Производственные сточные воды. М., 1950, в. 2, стр. 95.
Поступила З/У 1960 г.
-ЙГ -¿Г -л-
1 Автор при этом оставляет неосвещенным вопрос об условиях спуска гидролизных сточных вод в водоемы в связи с наличием в очищенном стоке фурфурола. — Ред.
