CC BY
21УДК 628.3
Э.И. Рахимкулова, А.О. Евсеева, Э.Р. Бариева
ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД НА ПРЕДПРИЯТИЯХ МОЛОЧНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
В данной статье рассматривается технологическое решение по увеличению производительности биологических очистных сооружений на предприятиях молочной промышленности. Предложена физико-химическая очистка производственных сточных вод методом реагент-ной напорной флотации с использованием интенсифицирующих реагентов - коагулянта и флокулянта, с последующей доочисткой на существующей станции биологической очистки.
Ключевые слова: сточные воды, биологические очистные сооружения, напорная флотация, коагулянты и флокулянты, нейтрализация.
Сточные воды молокоперерабатывающего предприятия представляют сложную систему с присутствием растворенных в воде взвешенных и эмульгированных частиц, загрязняющих стоки. Они содержат белковые растворы, нерастворимые хлопья белковых веществ, частицы жиров, растворимый молочный сахар, а также дезинфицирующие и моющие средства [1, с. 303].
В соответствии с существующими требованиями, стоки молокоперерабатывающего предприятия перед их сбросом должны проходить очистку от загрязняющих веществ [2, с. 63].
Сточная вода по самотечному коллектору подается в приемный резервуар насосной станции. Далее по распределенным лоткам поступают в решетчатые контейнеры, откуда сточная вода перекачивается насосом в блок биологической очистки. Стоки поступают в анаэробный реактор-денитрификатор, где завершаются процессы аммонификации. Сточная вода через щели в верхней части металлической перегородки переливается в аэротенк-нитрификатор. В аэротенках происходят процессы биохимического окисления органических примесей сточных вод под действием активного ила, состоящего в основном из аэробных микроорганизмов. После аэротенков сточная вода поступает в первичные отстойники для удаления оседающих или всплывающих грубодисперсных примесей под действием гравитационной силы. Эти три сооружения - денитрификатор, аэротенк-нитрификатор и вторичный отстойник - образуют первую ступень биологической очистки.
Осветленная сточная вода подается во вторую ступень биологической очистки - аэротенк второй ступени, где происходит биохимическое окисление более трудно окисляемых примесей. Очищенная сточная вода вместе с активным илом поступает во вторичные отстойники, где происходит их разделение. Основная часть выделившегося ила возвращается в аэротенк, а избыточный активный ил направляется в илонакопитель, и затем утилизируется.
Сточная вода после двух стадий очистки накапливается в резервуаре очищенной сточной воды, где обеззараживается раствором гипохлорита кальция Са(С10)2. Далее сточная вода сбрасывается по самотечному коллектору в реку, которая находится по течению стока на расстоянии 655 м [2, с. 62].
Очистка производится по взвешенным веществам, нефтепродуктам, жирам, ПАВ, фосфатам, азоту аммонийному, металлам. В настоящее время очистные сооружения не дают достаточного эффекта очистки по основным показателям: аммонийному азоту, взвешенным веществам, жирам, нитритам. Содержание указанных веществ на выходе превышает норму в 5 - 12 раз, что свидетельствует о недостаточности процесса очистки сточных вод [3, с. 63].
Для увеличения производительности БОС предлагается физико-химическая очистка производственных сточных вод методом реагентной напорной флотации с использованием интенсифицирующих реагентов - коагулянта и флокулянта, с последующей доочисткой на существующей станции биологической очистки.
Предполагается предварительная механическая очистка жиросодержащих сточных вод на жиро-уловителях (рис.1).
После локальных жироуловителей сточная вода собирается в усреднителе, где происходит усреднение по объему и составу сточных вод. Из усреднителя производственные сточные воды подаются в реактор-нейтрализатор, куда предварительно, в зависимости от исходного значения рН подается раствор
© Рахимкулова Э.И., Евсеева А.О., Бариева Э.Р., 2016.
ISSN 2223-4047
Вестник магистратуры. 2016. № 4(55). T.I.
кислоты, поз.БПР1, с целью достижения значения рН среды = 7,1-7,3, что является оптимальным условием для проведения следующей стадии очистки.
Для того, чтобы получить устойчивый эффект очистки на стадии флотации, используют современные высокоэффективные реагенты: коагулянты и флокулянты. Подбор и дозировки реагентов определяются окончательно в процессе пусконаладочных работ. Из реактора-нейтрализатора сточная вода подается на стадию флотации, предварительно в статический смеситель, поз.Н2, подается раствор коагулянта; раствор флокулянта подается непосредственно во флотатор.
Принцип работы напорного флотатора состоит в создании условий для самопроизвольного образования большого количества мельчайших пузырьков воздуха, выделяющихся из раствора и захватывающих взвешенные в воде частицы. Система, состоящая из твердой частицы и пузырька воздуха, обладает положительной плавучестью и всплывает в верхний слой жидкости, создавая флотационную пену. В пене сконцентрированы нерастворенные в воде загрязнения.
Из флотатора выводятся два потока - осветленная вода и флотационная пена. Флотационная пена самотеком направляется в сборник флотопены, куда дозируется раствор пеногасителя для уменьшения объема пены.
Из сборника флотопены жидкий отход подается на узел механического обезвоживания, в основе которого заложен принцип шнекового обезвоживания. Обезвоженная флотопена вывозится на утилизацию. Фильтрат отводится в усреднитель на повторную очистку.
Реагентное хозяйство
1 г
Жироулови тель
1 г
БПР1
БПР2
Усреднитель Н3
Реактор-нейтрализатор
> Н2
Жир на утилизацию
Пенагаситель
БПР3
Напорный флотатор
Сборник флотопены
КНС БОС
(сущ.) (сущ.)
Очищенная вода на сброс в водоем
Н3
Фильтрат
Узел обезвоживания
Отход на утилизацию
Рис. 1. Принципиальная технологическая схема очистки сточных вод после модернизации (БПР1 - корректировка рН, БПР2 - коагулянт, БПР3 - флокулянт)
Осветленная вода после флотации направляется в существующую канализационную насосную станцию для подачи на биологические очистные сооружения.
В результате физико-химической очистки стоков молочных предприятий посредством коагуляции происходит уменьшение мутности стоков, удаляются взвешенные вещества. Выделенные растворенные жиры, молочные белки и масла из коллоидной фазы (составляют 75% от исходной концентрации) и могут быть подвергнуты вторичной переработке.
При проведении обработки реагентами происходит уменьшение процентного содержания аммонийного азота и фосфатов, снижается уровень БПК и ХПК. В результате дальнейший процесс биологи-
ческой чистки становится более эффективным. При высоком уровне БПК и ХПК большая часть кислорода расходуется на биохимическое окисление, лишив таким образом кислорода другие организмы.
Таким образом, внедрение данной технологии на предприятии позволит довести его стоки до норм сброса в водоемы рыбохозяйственного назначения, что делает возможным сброс очищенных сточных вод в водоем или внедрение схем оборотного водоснабжения.
Библиографисечкий список:
1. Барабанова, О.А. Экология: учеб. для вузов / О.А. Барабанова - Изд.: Библиотечно-издательский комплекс Сибирского федерального университета, 2011. - 333 с.
2. Иванова, А.О. Модернизация системы очистки сточных вод на предприятиях молочной промышленности / А.О. Иванова, Э.Р. Бариева, Е.В. Серазеева // Вестник магистратуры. - 2015. № 12(51). - С. 63-64.
3. Рахимкулова, Э.И. Повышение производительности БОС путем внедрения реагентной напорной флотации / Э.И. Рахимкулова, Э.Р. Бариева, Е.В. Серазеева // Мир науки и инноваций. - 2015. - № 1(1). Том 14. - С. 61-64.
РАХИМКУЛОВА Эльвина Ильясовна - магистрант кафедры Инженерной экологии и рационального природопользования Института электроэнергетики и электроники, Казанский государственный энергетический университет, Россия.
БАРИЕВА Энза Рафаиловна - кандидат биологических наук, доцент кафедры Инженерной экологии и рационального природопользования, Казанский государственный энергетический университет, Россия.
ЕВСЕЕВА Ангелина Олеговна - студент Института электроэнергетики и электроники, Казанский государственный энергетический университет, Россия.
