Доброго времени суток!

Вы получили данное письмо, т. к. Вы проявили интерес к предлагаемой нами еженедельной рассылки на тему «Технологии и решения экологических проблем».  Эта рассылка открыта нами, т. е. предприятием ЗАО «БМТ», в связи с имеющимся у нас желанием объединить всех неравнодушных к экологии людей, для совместного поиска назревших экологических проблем вокруг нас и совместному их решению. Мы готовы поделиться уже имеющимися методами и технологиями по их решению, т. к. наше предприятие уже долгое время занимается изучением этих вопросов, за годы работы накоплен огромный опыт. В компании ведется освоение и создание новых технологических процессов, оптимально сочетающих собственные оригинальные разработки и прогрессивные технологические решения.  В штате компании более 200 человек, среди которых  кандидаты технических наук, аспиранты, научные сотрудники, имеющие многочисленные научные публикации в России и за рубежом.  Наши технологии используются как на территории России, так и за рубежом. Прогрессивность, новаторство и высокий уровень  технологий и установок, разработанных ЗАО  "БМТ" подтверждены 27 патентами РФ.

В нашу рассылку войдет материал по следующим вопросам:
Высокоэффективные технологии для водоподготовки и контроля качества воды, очистки сточных вод и газовых выбросов предприятий различных отраслей промышленности и ЖКХ

Предлагаем Вам отметить интересующую Вас тему.:

Рады представить Вам шестой номер нашей рассылки, посвященный очистке сточных вод пищевой промышленности физико-химическими методами.

ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД ПИЩЕВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИМИ МЕТОДАМИ

Сточные воды предприятий пищевой промышленности относятся к категории высококонцентрированных стоков по органическим загрязнителям. Они содержат многочисленные и различные по природе загрязнения: жир, молоко, чешую, шерсть, кровь, кусочки тканей животных, соли, минеральные нерастворимые примеси, моющие средства и др. Эти воды характеризуются высокими показателями БПК, ХПК, взвешенных веществ, жиров и др.

При сбросе производственных стоков в городскую канализационную сеть возникает необходимость в создании на территории предприятий локальных очистных сооружений для предварительной очистки сточных вод от взвесей и жира. Сложность решения проблемы очистки производственных сточных вод обусловлена разнообразием их состава, сложностью физико-химических и биологических процессов, лежащих в основе их очистки, большими капитальными и эксплуатационными затратами на сооружение очистных комплексов и отдельных установок.

Требования к составу сбрасываемых в канализацию стоков диктуют необходимость разработки новых схем очистки, интенсификации работы существующих очистных сооружений. Последняя может быть обеспечена как путем совершенствования существующих конструкций, так и дополнительным включением в схему очистки новых эффективных узлов, обеспечивающих требуемую степень очистки.
Количество и состав сточных вод в большой степени зависят от вида обрабатываемого сырья и ассортимента выпускаемой продукции, технологического процесса, применяемого оборудования и иных факторов.

Для очистки сточных вод, содержащих значительные количества органических веществ, применяют сооружения первичной (механической, физико-химической, электрохимической) и вторичной (биологической) очистки.

Рассмотрим в основных чертах методы первичной очистки, реализация которых практически осуществлена ЗАО «БМТ».

Механическую очистку применяют для удаления из сточных вод нерастворимых примесей. Для такой очистки используют решетки, сита, песколовки, отстойники, жироловки, различные фильтры.

Из физико-химических способов очистки наиболее распространенны флотационный и сорбционный методы, а также метод коагуляции.

Процесс очистки сточных вод флотацией заключается в образовании комплексов частицы-пузырьки, всплывании этих комплексов и удалении образовавшегося пенного слоя с поверхности воды. При очистке стоков применяют компрессионный (напорный), механический и пневматический виды флотации, отличающиеся способом введения в жидкость пузырьков воздуха.

Для очистки сточных вод применяют метод коагуляции. При коагуляции применяют традиционные неорганические вещества (соли двух- и трехвалентного железа, алюминия). Для интенсификации процесса широко применяют флокулянты, добавление которых к минеральным коагулянтам приводит к уменьшению расхода последних и повышает плотность и прочность образующихся агрегатов.

К электрохимическим методам относят электрофлотацию и электрокоагуляцию. Сущность электрофлотационного метода заключается в том, что насыщение очищаемой жидкости пузырьками происходит при электролизе сточных вод. Электроды располагаются таким образом, что газовые пузырьки, поднимаясь вверх, пронизывают весь объем обрабатываемой жидкости.

Электрокоагуляция является частным случаем электрофлотации, когда применяют растворимые алюминиевые или железные электроды.

Описанные методы используют для очистки стоков в различных комбинациях с учетом характера сточных вод. Ниже будут рассмотрены варианты различных технологических и технических решений, реализованных на практике.

Сотрудниками фирмы ЗАО «БМТ» были разработаны проекты установок локальной очистки сточных вод следующих предприятий пищевой промышленности: «Евро-Трейд», «Инко-Фуд» и «Санта-Бремор» производительностью 16, 42 и 40 м³/час соответственно.  Все они находятся в г. Бресте республики Беларусь. Первые два предприятия представляют собой мясоперерабатывающие комбинаты. «Санта-Бремор» специализируется на выпуске рыбной продукции в широком ассортименте, также на предприятии действует цех по производству мороженого. Производственные сточные воды этих предприятий, безусловно, нуждаются в локальной очистке перед сбросом в городскую канализацию.  Основные показатели состава сточных вод, а также требования к сбросу в канализацию г. Бреста представлены в табл. 1.

Таблица 1

Характеристика состава сточных вод

Из данных таблицы видно, что значение показателей состава сточных вод в десятки раз превышает предельно допустимые. Возможность очистки вод различного состава до нормативного качества для сброса в канализацию г. Бреста с применением физико-химических методов будет показана ниже.

Проектирование локальных систем очистки для этих производств осуществили на основании результатов экспериментов, проведенных в лабораторных условиях и на пилотных установках непосредственно на предприятиях. При этом были выбраны основные стадии очистки, определены технологические особенности организации каждой из них, а также предполагаемое качество очистки стоков.

Предложенная технология  включила следующие стадии:

• предварительную грубую очистку на решетках;
• очистку на жироловках;
• отстаивание и усреднение стоков;
• флотацию и электрофлотодеструкцию с предварительной реагентной обработкой;
• осветление очищенных стоков в отстойниках;
• обработку образующихся осадков.

Организовали эти стадии с некоторыми модификациями, но в целом технология соответствовала описанной выше. Наиболее простая схема была предложена для очистки производственных стоков предприятия «Евро-Трейд», которые характеризуются наименьшей загрязненностью (см. табл. 1). В технологии работы  очистных сооружений  «Санта-Бремор»  заложена  более сложная схема – по противоположной причине.

Для грубой механической очистки от крупных включений использовали решетки-процеживатели производства ЗАО «БМТ». Решетка установлена в приямке – сборнике исходных стоков, она задерживает частицы более 7 мм.  Съем шлама происходит постоянно автоматически скребковым механизмом. Осадок, задержанный на решетке, собирается в промежуточном накопителе (мешок, проволочная корзина) и по мере его заполнения удаляется вручную и направляется на утилизацию. 

На очистных сооружениях дополнительно установили барабанные фильтры с прозором решетки 3 мм.   Необходимость их установки обусловлена значительным количеством сравнительно мелких частиц специй, присутствующих в сточных водах. Шлам непрерывно выводится из фильтров и выгружается в контейнер, а затем направляется на утилизацию.

Для очистки от свободных жиров выбрали жироловки, представляющие собой двухсекционные полимерные емкости. Основная масса жиров выделяется в первой секции жироловки в верхней ее части. По мере накопления жировая фракция собирается вручную и направляется на утилизацию.

Вода после жироловок самотеком поступает в усреднитель, позволяющий усреднить возможные колебания состава и расхода исходных стоков. Перемешивание воды в усреднителе осуществляется сжатым воздухом через перфорированные трубы. Стоки, пройдя через усреднитель, перетекают в отстойник, откуда насосом подаются на узел электрофлотодеструкции.

Данная стадия является ключевым моментом очистки сточных вод от органических загрязнений, в большей мере обеспечивает снижение ХПК и БПК сточных вод, а также дополнительную очистку от взвешенных веществ и эмульгированных жиров.

Способ напорной флотации основан на образовании перенасыщенного раствора газа в напорной емкости под давлением и последующем выделении мельчайших пузырьков в открытых флотаторах за счет перепада давлений. Преимущество данного метода состоит в том, что пузырьки воздуха образуются непосредственно на поверхности частиц загрязнений, благодаря чему повышается степень извлечения этих частиц.

Сущность метода электрофлотационного способа очистки сточных вод заключается в переносе вещества из жидкости на ее поверхность с помощью пузырьков газа, образующихся при электролизе воды. С поверхности обрабатываемой жидкости они удаляются в виде флотошлама шламовым механизмом. Таким образом происходит электрофлотационное извлечение остаточных жиров, взвешенных веществ, дополнительно осуществляется электрохимическое окисление органических соединений.

Дополнительно в результате окисления присутствующих в очищаемой воде хлоридов выделяющимся кислородом, наряду с другими электрохимическими процессами, происходит образование гипохлорита натрия, который диссоциирует в водной среде с образованием активного хлора (смесь гипохлорит-ионов и гипохлористой кислоты), за счет чего достигается снижение концентрации хлоридов.

Активный хлор является сильным окислителем, что обеспечивает повышение степени очистки стоков, а также их дезинфекцию.

Обработка стоков «Санта-Бремор» включает в себя оба метода флотации, конструктивно объединенных в одном аппарате: вода после зоны напорной флотации проходит через блок электродов, где происходит электрофлотодеструкция. Высокая эффективность последней обусловлена высоким содержанием солей (несколько граммов на литр) в сточной воде.

В ряде случаев скорость флотационного извлечения частиц может увеличиваться в результате их укрупнения – коагуляции. Тип и дозы коагулянтов подбирали на основании результатов предварительных экспериментальных работ. Предварительная реагентная обработка на 15 - 20 % позволяет увеличить эффективность очистки стоков. В качестве коагулянта используется  полиоксихлорид алюминия марки «Аква-Аурат». Он дозируется в виде 10 % раствора перед узлом электрофлотодеструкции, доза реагента составляет 100 мг/л.

Стоки после электрофлотодеструктора обрабатываются известью  с целью удаления большинства белковых соединений. Дозирование осуществляют сухим способом, доза извести составляет порядка 400 мг/л. Образующийся гидроксид кальция обладает коагулирующим действием, частично сорбирует загрязнения, а также повышает рН обрабатываемых стоков до величины 8 – 8,5. Повышение величины рН необходимо, так как рН исходных стоков составляет обычно 4 – 5 единиц за счет высокого содержания в них уксусной кислоты, обусловленного применением маринадов на производстве. Для ускорения седиментации осадка в отстойнике стоки обрабатываются 0,1 % раствором флокулянта марки «Праестола» в количестве до 2 мг/л. Он является  органическим синтетическим высокомолекулярным полимером на основе полиакриламида.  Обработка флокулянтами интенсифицирует выделение из водных систем разнообразных взвешенных веществ за счет их структурирования (укрупнения,  утяжеления, удаления связанной воды). Обработанная таким образом вода поступает в вертикальные отстойники, где происходит ее осветление. С целью повышения эффективности работы отстойника он оснащен тонкослойными модулями, в которых процесс осаждения взвеси происходит в слоях небольшой высоты. Осветленная вода сбрасывается в канализацию.

Таким образом, стадия отстаивания после электрофлотодеструкции обеспечивает осветление воды и, следовательно, очистку от взвешенных веществ.

Обработку осадков проводят с целью уменьшения их объема для подготовки к организованному удалению с территорий очистных сооружений и последующей утилизации. Обезвоживание осадков позволяет уменьшить их влажность с 98  до 80 % и в несколько раз сократить их объем, что значительно упрощает дальнейшую утилизацию.

В настоящее время осадок с отстойников, жировая масса с жироловок и флотошлам собираются в общем приямке и машинами АСМ вывозятся на утилизацию. Вторым этапом этой работы будет проектирование цеха механического обезвоживания.

В настоящее время в эксплуатации находятся очистные сооружения предприятия «Санта-Бремор», работы на «Евро-Трейде» и «Инко-Фуде» находятся на стадии монтажа оборудования и пуско-наладки. В процессе эксплуатации очистных сооружений «Санта-Бремор» установили, что качество очистки сточных вод соответствует заложенному в проекте и обеспечивается нормативное качество воды для сброса в канализацию г. Бреста. Значительно снижаются величина БПК и содержание жиров, весьма эффективна очистка от взвешенных веществ, их содержание в несколько раз меньше предельно допустимого к сбросу. Значение рН обработанной воды находится в пределах 8 – 8,5 единиц, что также соответствует нормативным требованиям.

Таким образом, локальная очистка сточных вод предприятий пищевой промышленности, специализирующихся на мясо- и рыбопереработке, может быть успешно осуществлена с помощью физико-химических методов даже для высококонцентрированных по органическим загрязнениям стоков.

До скорой встречи.

С уважением, ЗАО «БМТ».