Очищення стічних вод підприємств м’ясопереробної промисловості
Очищенню на біологічних очисних спорудах (БОС) підлягає суміш господарсько-побутових та виробничих стічних вод, що пройшли попереднє очищення на локальних очисних спорудах. Проектна продуктивність очисних споруд 1-ої черги становить 1 м3/сут, їх виробничі стічні води становлять 7 м3/сут, господарсько-побутові – 3 м3/сут. Загальна продуктивність двох черг становить 2 м3/добу.
Локальні очисні споруди (ЛОС)
Виробничі стічні води ТОВ «Конкордія» утворюються під час технологічного процесу виробництва харчових напівфабрикатів та готових кулінарних виробів. Вони характеризуються наявністю високих концентрацій завислих речовин, жирів, ГПК та БПК. З іншого боку, ряд виробничих ліній працюють у періодичному режимі. Непостійний склад і високий рівень забрудненості виробничих стічних вод неприпустима для скидання на біологічні очисні споруди без попереднього очищення.
Для попереднього очищення запроектовані та побудовані локальні очисні споруди, які включають барабанні грати з похилим віджимним шнеком, резервуар-усреднитель і вузол фізико-хімічного очищення на базі установки реагентної напірної флотації.
Стічні води надходять від насосної станції виробничих стічних вод по напірному трубопроводу на барабанну решітку з похилим віджимним шнеком. Ґрати необхідні для очищення води від великих частинок розміром більше 1, мм. Великі домішки, затримані на ґратах, зневоднюються та збираються у контейнер, звідки вивозяться на полігон твердих побутових відходів. Грати працюють в автоматичному режимі.
Періодично, у міру накопичення забруднення на поверхні решітки, проводиться її промивання в автоматичному режимі,підвищення рівня води у приймальній камері решітки.
Очищена на решітці стічна вода надходить у усреднитель, де відбувається усереднення та стабілізація витрати стічних вод. Усреднитель оснащений міксер-аератором, занурювальним насосом, ультразвуковим рівнеміром. Міксер-аератор необхідний для запобігання розшаровуванню стічної рідини в середнику та насичення стоків киснем повітря.
Після усреднителя до стічних вод додаються реагенти (коагулянт, гідроксид натрію, флокулянт) і далі вони направляються у флокулятор і на флотатор. Трубчастий флокулятор забезпечує змішування реагентів зі стічними водами та необхідний час реакції для проходження процесу коагуляції. Дозування реагентів здійснюється із видаткових ємностей насосами-дозаторами.
Основними спорудами ЛОС є напірні флотатори, призначені зниження навантаження на біологічні очисні споруди. Очищена на флотаторі вода надходить у середник біологічних очисних споруд. Флотошлам і флотопена, які утворюються в процесі фізико-хімічного очищення стічних вод на флотаторі, збираються скребковою системою і направляються в резервуар осаду, звідки перекачуються на механічне зневоднення.
Технологічне налагодження локальних очисних споруд здійснювалося одночасно з введенням в експлуатацію основних виробничих ліній м'ясокомбінату. У зв'язку з цим стічні води характеризувалися мінливістю складу та обсягу, що накладало свій відбиток на процес пусконалагоджувальних робіт.
У процесі пусконалагоджувальних робіт визначали оптимальні дози реагентів, що використовуються для фізико-хімічного очищення стічних вод.
Під час проведення робіт насамперед у лабораторних умовах було визначено лінійку реагентів із продукції різнихвиробників найбільше підходять для очищення стічних вод, а також визначені необхідні дози регентів. Далі було здійснено введення в експлуатацію флотаційної установки з одночасним уточненням доз реагентів. Результати фізико-хімічного очищення ЛОС представлені в табл. 1.
Як випливає з таблиці 1 локальні очисні споруди забезпечили необхідну ефективність очищення за основними показниками: зважені речовини, ГПК, жири та олії, та значно знизили навантаження на біологічні очисні споруди.
Біологічні очисні споруди (БОС)
Господарсько-побутові стічні води подаються до приймальної розподільної камери. Після неї стічні води самопливом надходять на механічне очищення, представлену механізованими решітками тонкого очищення з зором 3, мм і горизонтальними піско-жироловками, що аеруються (рис. 2). Грати та аеровані пісколовки зблоковані в один вузол і працюють повністю в автоматичному режимі.
Мал. 2. Ґрати, комбіновані з аерованими піско-жироловками
Потім господарсько-побутові стічні води самопливним трубопроводом надходять у резервуар-усреднитель, де змішуються з виробничими стічними водами після локальних очисних споруд. У цей резервуар направляються всі зворотні потоки (надилова вода, фільтрат і промивні води після фільтр-пресів). У середнику встановлено пневматичне обладнання, що перемішує. Зі усреднителя стічні води насосом через розподільчу камеру подаються на біологічну очистку - в аеротенки. В аеротенках відбувається окислення органічних забруднюючих домішок стічних вод мікроорганізмами активного мулу та видалення біогенних елементів. Місткість аеротенків розділена на дві зони: анаеробну та аеробну. Анаеробна зона відокремлюється відаеробною легкою перегородкою. В анаеробній зоні відбувається денітрифікація та селекція фосфор акумулюючих бактерій. В аеробній зоні відбувається окислення вуглецевмісних компонентів і сполук амонію, а також біологічне зв'язування фосфору.
В анаеробній зоні перемішування здійснюється за допомогою механічної мішалки. Подача зворотного активного мулу проводиться у розподільчу камеру аеротенків. Для інтенсифікації процесу очищення стічних вод крім "зовнішнього" рециклу зворотного активного мулу, також передбачений додатковий внутрішній рецикл мулової суміші з кінця аеробної зони на початок анаеробної зони, який реалізований за допомогою насосів внутрішнього рециклу. Подача повітря на аерацію в аеротенки здійснюється від роторних повітродувок з регульованою продуктивністю.
З аеротенків мулова суміш надходить у вторинні вертикальні відстійники. У відстійниках відбувається поділ біологічно очищених стічних вод та активного мулу. Осілий мул подається насосом на рецикл в аеротенки (поворотний мул), а надлишковий активний мул - в илоущільнювачі. Після вторинного відстоювання стічні води надходять у резервуар освітлених стоків, а звідти насосами подаються на доочищення на швидких фільтрах із зернистим завантаженням. На швидких фільтрах передбачено водоповітряне промивання фільтруючого матеріалу із системою низького відведення промивних вод.
Доочищені стічні води проходять знезараження ультрафіолетовим випромінюванням на безнапірній лотковій установці (рис. 3).
Мал. 3. Лоток із встановленням УФ-знезараження
Для доведення концентрації вмісту фосфору до вимог скидання у водойму рибогосподарського призначення проектом додатково передбачається вузол реагентного видалення фосфору із застосуванням 4% хлорного заліза (на схемі не показаний).Вузол приготування реагенту обладнаний витратною ємністю та насосами-дозаторами.
У період налагодження технологічного режиму БОС середньодобова витрата виробничих стічних вод за 1 місяців поступово зростала з 293 до 635 м3/сут, а господарсько-побутових з 2 до 36 м3/сут. Витрата виробничих стічних вод практично досягла проектної величини, а господарсько-побутових був на порядок менше. У цей період відбувалося нарощування активного мулу та її адаптація до складу стічних вод. Проте, до закінчення пусконалагоджувальних робіт споруди біологічної очистки практично вийшли на проектні значення. Якість очищених стічних вод представлено в табл. 2.
З табл. 2 слід, що концентрація ортофосфатів на випуску (41 мг/дм3) вище, ніж на вході (26 мг/дм3). Це свідчить про те, що в процесі біологічної очистки відбувається гідроліз речовин, що містять фосфор (поліфосфати та органофосфати), і зростання бактерій не лімітовано за цим елементом. Можна припустити, що концентрація азоту, що підлягає нітрифікації, дещо вище, ніж концентрація азоту амонійного, за рахунок органічного азоту.
Головними ланками технологічної схеми біологічних очисних споруд ТОВ "Конкордія" є аеротенки та швидкі фільтри. Використання аеротенків з А/О-схемою, а також швидких фільтрів з водоповітряним промиванням дозволило досягти необхідної ефективності очищення стічних вод за основними показниками: БПК, ГПК, сполук азоту, фосфору фосфатів, АПАВ та ін, що дозволяє з упевненістю говорити про хороший потенціал технологічних схем очищення стічних вод м'ясопереробних підприємств, заснованих на таких рішеннях.
Обробка опадів
Надлишковий активний мул з вторинного відстійника подається на ущільненняилоущільнювачі. Звідти мулова вода надходить у резервуар-усреднитель, а ущільнений осад – резервуар надлишкового активного мулу, обладнаний механічною мішалкою. З резервуару надлишкового активного мулу ущільнений осад насосами подається до цеху механічного зневоднення.
Осад, що утворюється на ЛОС після флотаційної обробки виробничих стічних вод (флотошлам і флотопена), подається в резервуар флотоосаду, обладнаний механічною мішалкою, а звідти насосом-дозатором на зневоднення стрічковими фільтр-пресами виробництва ГК «Екополімер» з шириною фільтрувального полотна 4). Фільтр-преси обладнані стрічковими гравітаційними згущувачами, виконаними із фільтр-пресом на загальній рамі. Флотошлам та флотопена подаються до камери змішування. Туди від станцій приготування робочого розчину реагенту подається флокулянт. Після камери змішування осад спочатку надходить на гравітаційний стрічковий згущувач, де він зневоднюється до вологості порядку 92%, а потім подається на фільтр-прес, де зневоднюється до вологості 75÷8%. Аналогічним чином зневоднюється ущільнений надлишковий активний мул (рис. 5).
Мал. 4. Фільтр – преси
Дослідження щодо вибору марки флокулянту та його дози, необхідних для процесу зневоднення, були проведені у 2 етапи. Досліджувалися 15 різних марок флокулянтів Flopam компанії SNF Floerger та 5 марок флокулянтів Zetag компанії Ciba.
За результатами проведених лабораторних випробувань першому етапі були рекомендовані флокулянти FO 44 SSH, FO 47 SSH, FB 3551. Доза флокулянтів становила до 9 мг/л.
Другий етап досліджень було проведено у зв'язку з тим, що в літній час флотошлам почав закисати, внаслідок чого його здатність вологовіддати значно знижувалася. При випробуванняхфлокулянтів для зневоднення закислого флотошламу, найкращий результат показав катіонний флокулянт із високим зарядом Zetag 819 компанії Ciba.
У процесі налагодження обладнання обробки осаду було визначено, що найбільш стабільні результати зневоднення можуть бути отримані при спільній обробці активного мулу і флотопени у співвідношенні 1/1,2. Така схема обробки осаду сприяє як отримання стабільної вологості на виході, а й скорочення витрати флокулянта. Результати роботи цеху механічного зневоднення осаду під час проведення пусконалагоджувальних робіт наведено у табл. 3.
Як випливає з таблиці 3 в результаті проведеної технологічної налагодження споруд обробки осаду досягнуті необхідні результати вологості осаду, а передбачені проектом "гнучкі рішення" технологічної схеми дозволили реалізувати спільну обробку мулу і флотошламу з максимальною ефективністю.
Хоча прийняті у проекті технологічні рішення показали свою ефективність, але слід зазначити, що розроблена технологія очищення стічних вод та обробки опадів для ТОВ "Конкордія" не є універсальною. Для будь-яких стічних вод, у тому числі підприємств м'ясопереробної промисловості, необхідна індивідуальна розробка технологічної схеми очищення відповідно до вихідних даних та потреб замовника. При цьому може змінюватися як технологічна схема обробки стічних вод, так і обладнання, що використовується.
Наш досвід підтверджує необхідність застосування індивідуального підходу до об'єкта при розробці технологічних схем та виборі основного обладнання при реконструкції та будівництві очисних споруд як з точки зору гарантованого досягнення кінцевого результату, так і з точки зору ефективності понесених.витрат.
Протягом кількох років саме такий підхід фахівці ДК «Екополімер» успішно застосовують на очисних спорудах різних галузей промисловості.