Водоотведение поселка с мясокомбинатом

Водоотведение поселка с мясокомбинатом

РЕФЕРАТ

Общее количество страниц……………………………………………

Общее количество рисунков………………………………………..…

Общее количество таблиц…………………………………………..…

Общее количество чертежей…………………………………………..

Количество используемых источников ………………………………

В данном дипломном проекте разработана система водоотведения поселка с

мясокомбинатом, включая канализационные сети, насосную станцию и локальные

очистные сооружения. Проведены научные исследования по теме дипломного

проекта: изучена технология производственного процесса с точки зрения

водных операций, произведен литературный обзор методов очистки сточных вод

мясокомбината, изучен физико-химический состав сточных вод. Произведена

оценка состояния окружающей среды и предложены мероприятия по ее улучшению.

Определены технико-экономические показатели разработанной системы

водоотведения, в том числе сметная стоимость монтажа оборудования очистных

сооружений, стоимость самого оборудования, рассчитанная по металлоемкости,

себестоимость отведения и очистки 1 м3 сточных вод. Разработаны мероприятия

по охране труда и технике безопасности при строительстве и эксплуатации

запроектированной системы водоотведения.

ВВЕДЕНИЕ

Охрана окружающей природной среды и рациональное использование

природных ресурсов приобретают в наши дни исключительное значение. Основным

направлением в решении проблемы рационального использования водных ресурсов

является максимальное сокращение отходов, потерь и готовой продукции,

сбрасываемых с производственными сточными водами в поселковую канализацию

и максимальное сокращение количества сточных вод.

Поселковые очистные сооружения должны обеспечить очистку стоков от

загрязняющих веществ до ПДК установленных для сброса в водоём, не причиняя

при этом ущерба здоровью людей и не нарушая жизнь водоёма.

Сточные воды мясокомбината относятся к категории высококонцентрированных по

органическим загрязнениям. На предприятии для технологических и бытовых

целей используется вода питьевого качества. Для охлаждения компрессоров

холодильных машин и других агрегатов устроена система оборотного

водоснабжения. Так как загрязнённые стоки сбрасываются в поселковую

канализацию, в соответствии с действующими "Правилами приёма

производственных сточных вод в системы канализации населённых пунктов" они

должны быть подвергнуты локальной очистке на территории предприятия с целью

доведения концентраций загрязняющих веществ до ПДК для сброса в поселковую

канализацию.

Строительство локальных очистных сооружений канализации на

мясокомбинате экономически целесообразнее, чем устраивать реконструкцию

поселковых очистных сооружений.

Предложенная в данном проекте схема электрофлотокоагуляционной очистке

сточных вод мясокомбината обеспечивает снижение концентраций загрязняющих

веществ до установленных нормативов, снижение цветности и бактериальной

загрязнённости стоков. Запроектированные очистные сооружения занимают

небольшую площадь, что очень важно в условиях дефицита свободных площадей

на площадке предприятия. Строительство очистных сооружений обеспечит защиту

поселковых канализационных сетей от засорений, уменьшение нагрузки на

поселковые очистные сооружения, а так же извлечение из сточных вод жиров

для утилизации.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 4

1. ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА 8

1.1 Природно-климатические условия 8

2. НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ЧАСТЬ 12

2.1 Технология производственного процесса с точки зрения водных операций

12

2.2 Литературный обзор методов очистки 15

3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 33

3.1 Обоснование выбора схемы очистки 33

3.2 Гидравлический расчёт канализационной сети 37

Расчет резервуара-усреднителя 41

Расчет и проектирование насосной станции 42

Расчет баланса загрязнений 45

Расчет жироловки. 49

Расчет ЭКФ-установки 53

Расчет сооружений для обработки осадка и пены 58

Расчет реагентного хозяйства 60

4. ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ 62

Источники и виды техногенных воздействий 62

Рекомендации по охране и улучшению природной среды 64

5. ЭКОНОМИКА 72

5.1 Технико-экономический анализ технических решений 75

Исходные данные к расчету годовых эксплуатационных затрат и составлению

сметы затрат 77

5.2 Расчет годовых эксплуатационных затрат 78

Амортизационные отчисления 78

Затраты на капитальный и текущий ремонты 79

Расчет затрат на электроэнергию 80

Стоимость реагентов и других основных материалов 82

Расходы на заработную плату и отчисления на социальные нужды 82

Стоимость воды, используемой на собственные нужды 85

Расчет экономического ущерба 85

Прочие расходы 86

5.3Составление локальных смет 87

Исходные данные к составлению локальных смет 89

6. ОХРАНА ТРУДА. 96

6.1 Производственная санитария. 96

6.2 Техника безопасности 99

6.3 Пожарная безопасность 100

6.4 Расчет вентиляционной системы 101

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 103

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 105

ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА

1.1 Природно-климатические условия

ООО "Мясомолпродукт" расположено в городе Бикине Хабаровского края.

Климат находится под влиянием Евроазиатского материка и Тихого океана и

носит муссонный характер и дождливым теплым летом и сухой морозной зимой.

Среднегодовая температура воздуха составляет 1.5 0С. Самый холодный месяц -

январь со среднемесячной температурой воздуха - -22,40С, а самый теплый

месяц - июль, среднемесячная температура которого составляет 21,30С.

Атмосферные осадки в течении года выпадают неравномерно. В среднем за год

выпадает 670 мм осадков, причем на зимний период приходится всего 68 мм.

Относительная влажность воздуха высока: в летний период 80-100%, а зимой 70-

85%. Средняя скорость ветра составляет 7м/с. Снежный покров образуется в

первой декаде ноября, его средняя толщина за зиму равняется 18 см,

максимальная 25 см. Длительность залегания снега колеблется от 139 до 153

дней в году. Малая толщина снежного покрова и его неустойчивость

обуславливает большую глубину промерзания грунтов в среднем 220см, что

осложняет технологию строительства в зимнее время, вызывает деформацию

оснований за счет криогенного пучения грунтов и в конечном счете деформацию

сооружений [ ].

Рельеф Бикина и его окрестностей определяется особенностями обширной

равнины. Здесь собраны все присущие ей морфологические элементы: горы с

отрогами, сопочники, холмисто-увалистая и низменная заболоченная равнина.

Площадка мясомолочного комбината находится в первом инженерно-геологическом

районе, который представляет собой террасированную равнину реки Бикин с

абсолютными отметками 45-60 м и уклоном поверхности 1-20. Рельеф площадки

спокойный, представляет собой заболоченную плоскую впадину, засыпанную в

процессе планировки и строительства, абсолютные отметки на площадке

предприятия 51-57 м. Карта инженерно-геологических условий района, в

котором расположено предприятие, представлена на рис.1.1. По данным

геологических изысканий на площадке предприятия основаниями фундамента

являются суглинки полутвердые ,техногенный водоносный горизонт в насыпных

грунтах находится на глубине 0-2 м, верховодка скапливается в интервале

глубин 2-8 м.

На основании изучения картографической информации для рассматриваемого

района составлена таблица 1-1 Оценки состояния окружающей среды. Как видно

из таблицы, природные условия района: климат, рельеф, геолого-

литологическое строение, гидрологические условия являются естественными

факторами развития таких опасных геологических процессов, как

заболачивание, суффозия, морозное пучение грунта и затопление поверхности,

которые необходимо учесть при размещении, проектировании и строительстве

систем и сооружений канализации.

Таблица 1-1 Оценка состояния окружающей среды территории

|Рельеф |Инженерно-геологиче|Подземные воды |Природные и |

| |ский комплекс пород| |техногенные |

| | | |геологические |

| | | |процессы |

| | | | |

|Террасированная |Интервал глубин, м |Техногенные |Техногенный |

|равнина р.Бикин | |водоносные |литогенез |

|1 надпойменной |0-15 Техногенные |горизонты в |(планомерное или |

|террасы. Уклон |отложения (t Q4): |насыпных грунтах|стихийное |

|поверхности1-2 |насыпи, отвалы |на глуб. 1-10м |накопление |

|град. Абс.отм. |грунтов, |Спорадическое |техногенных |

|45-60 м |золоотвалы, свалки |развитие |отложений). |

| |и др. |верховодки в |Речная эрозия и |

| |10-50 Аллювиальные |глинистых |затопление |

| |отложения |грунтах |поверхности |

| |плейстоцена и |террасовых |Овражная и |

| |голоцена: (а Q4;lа |отложений на |струйчатая |

| |Q3;аl Q2;l |глуб-2-14 м |эрозия. |

| |Q1)гравийно-галечни|Аллювиальные |Заболачивание |

| |ковые отложения, |воды |-природное в |

| |песок, гравий, |четвертичных |прибрежной зове, |

| |галька, супеси, |отложений на |в оврагах, |

| |суглинки. |глубине 1-2,5м. |долинах малых рек|

| |Горизонтальное и |Гидрокарбонатные|и ручьев, в |

| |полого-наклонное |кальцевые с |бессточных |

| |залегание слоев. |минирализацией |понижениях; |

| |2-10 |0,05-0,5 г/л при|- техногенное на |

| |Делювиально-коллюви|жесткости до 3 |застроенной |

| |альные (dQ) и |мг/л. |территории при |

| |элювиально-делювиал|Подземные воды |нарушении |

| |ьные отложения |верхней |поверх-ностного |

| |позднего |трещиноватой |стока. |

| |плейстоцена-голоцен|зоны, |Подтопление |

| |а: остроугольный |интрузивных |- природное в |

| |щебень; (eP1-2;eC3)|пород и |прибрежной зоне; |

| |гранит, дресва, |тектонических |- техногенное при|

| |щебень, песок |нарушений на |подпоре |

| |разнозернистый, |глубине до |подземного стока.|

| |базальт. |50-100 м |Оползни |

| |Наклонное и |По составу |природно-техноген|

| |горизонтальное |близки к |ные |

| |залегание слоев. |атмосферным и |- на склонах |

| | |обладают |террас и оврагов;|

| | |агрессивностью | |

| | |выщелачивания. |- в искусственных|

| | | |откосах |

| | | |Суффозия |

| | | |Морозное пучение |

| | | |грунта |

НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 Технология производственного процесса с точки зрения водных

операций

ООО "Мясомолпродукт" выпускает цельномолочную продукцию: молоко,

сметану, творог; мясные полуфабрикаты и колбасы, установлены линии по

производству пельменей и вареников. Количество воды забираемой из

городского водопровода на хозяйственно-бытовые и технологические нужды

составляет 62,24 м3/сут. Из общего количества воды предприятие расходует на

хозяйственно-питьевые нужды - 6,59 м3/сут ,на технологические нужды - 49,87

м3/сут, на мойку оборудования - 1,54 м3/сут, на производство холода - 14,23

м3/сут, на производство пара - 1,37 м3/сут

Хозяйственно-питьевые и производственные сточные воды сбрасываются в

городскую канализацию. Общее количество сбрасываемых сточных вод - 52,56

м3/сут.

ООО "Мясомолпродукт" работает на привозном сырье, то есть

мясоперерабатывающее отделение в качестве сырья использует туши животных.

В мясожировом корпусе производится мойка туш, внутренностей животных,

разделка и душирование туш. Сточные воды образуются в отделении

обескравливания, при душировании, а также при мытье оборудования, инвентаря

и помещений. Сточные воды содержат песок, кровь, жир, остатки кормов, жир,

остатки кормов, частицы каныги, волосы и прочее. Водопотребление отделения

первичной обработки мяса составляет 16,04 м3/сут , водоотведение - 16,04

м3/сут. После мясожирового корпуса жилованное мясо поступает в колбасный

цех для дальнейшей переработки. Здесь производят вареные и полукопченые

колбасы. Вода расходуется на приготовление фарша, подготовку специй,

подготовку кишечной оболочки, посол мяса и свинокопченостей, а также в

агрегатах термической обработки, при мытье оборудования, полов, тары и в

камере охлаждения студня и колбас. Сточные воды содержат частицы жира, мяса

, крови, белки, поваренную соль.

Жилы и субпродукты используют для приготовления ливерной колбасы,

вытопку жира.

В целом сточные воды от мясоперерабатывающего корпуса включают

бытовые, производственные стоки, а также незагрязненные производственные

воды, поступающие от охлаждения компрессоров холодильных установок,

котельной. После охлаждения эти воды используют в оборотной системе.

Бытовые воды являются малоконцентрированными и разбавляют технологические

стоки. Они составляют 8-12% от общего расхода.

Водопотребление колбасного цеха составляет 21,35 м3/сут, водоотведение

- 15,23 м3/сут.

Сточные воды характеризуются следующими показателями: Т=20-25 0С; pH=

7-7.6; взвешенные вещества =1300-3500 мг/л; БПК=1300-2000 мг/л; хлориды=700-

1500 мг/л.

Поступившие на переработку молоко подается в приемное отделение , где

происходит приемка и сортировка молока, а освобожденные от молока

автоцистерны моют и пропаривают. Молоко до переработки хранится в

охладителе. После этого молоко подается на дальнейшую переработку.

Вода в приемном отделении используется в следующих целях: мойка

автоцистерн из шланга, пропарка автоцистерн, мойка охладителей, мойка

молокопроводов, весов и весовых резервуаров. Сточные воды загрязнены

жирами, взвешенными веществами, щелочью, кислотой, БПК.

Линия пастеризованного молока оборудована пастеризационно-

охладительными установками. Прошедшее обработку молоко направляется в

емкость для хранения, а часть разливают в тетропаки.

Вода используется для мойки емкостей хранения молока, пропарки их, а

также оборудования и полов помещений.

Данные сточные воды содержат большое количество жира, также белки,

щелочь, взвешенные вещества.

В сметанном отделении молочного цеха вырабатывают сметану из

пастеризованных сливок путем сквашивания их закваской. После окончания

сквашивания, сметану охлаждают и фасуют в фляги.

Вода участвует в следующих операциях: ополаскивание и запуск в работу

автоматизированной пастеризационной установки, мойка труб, ванн, полов,

панелей, а также на охлаждение. Сточные воды загрязнены жирами, взвешенными

веществами, БПК, щелочью.

В отделении по изготовлению творога молоко сначала нормализуют по

жиру, очищают от механических примесей, пастеризуют и заквашивают. Затем по

технологии происходит осаждение казеина, уплотнение и обезвоживание

сгустка. Вода используется для санитарной обработки ванн, мойка охладителя

сыворотки, помещений. Сточные воды загрязнены жирами, белками, взвешенными

веществами, БПК. Водопотребление молочного цеха составляет 10,94 м3/сут,

водоотведение- 8,31 м3/сут.

Кроме производственных нужд вода расходуется на хозяйственно-бытовые

нужды (столовая, лаборатория, прачечная). Эти сточные воды загрязнены

взвешенными веществами, БПК, СПАВ, жирами.

Суточные расходы сточных вод от основных технологических цехов и

процессов, определенные в результате изучения технологии производства

представлены в таблице 2.1. В течении суток водоотведение предприятия

неравномерное, коэффициент неравномерности Кн=2.0.

Таблица 2-1 Количественный состав сточных вод

|Наименование водопотребителя |Расход сточных вод, м3/сут |

|1 |2 |

|Отделение первичной обработки | |

|мяса |16.04 |

|Отделение обработки кишок |3.27 |

|Отделение фарша |5.71 |

|Коптильное отделение |6.25 |

|Молочный цех |8.31 |

|Мойка оборудования |1.54 |

|Холодильное отделение |14.23 |

|Отопление |1.37 |

|Хозяйственно-питьевые нужды |5.76 |

|Гараж |0.31 |

|Лаборатории |1.26 |

|Всего |52.56 |

2.2 Литературный обзор методов очистки

Производственные сточные воды мясокомбинатов относятся к категории

высококонцентрированных по содержанию органических загрязнений, что не

только не позволяет сбрасывать их в водные объекты, но и передавать на

коммунальные и даже собственные сооружения биологической очистки без

предварительной обработки.

Предприятия мясной промышленности размещаются как в населенных

пунктах, имеющих условия для приема производственных стоков в системы

канализации, так и в населенных пунктах, такими возможностями не

обладающими. В первом случае производственные стоки предприятий должны быть

подвергнуты локальной (первичной) очистке на территории предприятия. Этим

достигается защита канализационных сетей от засорения, а также возможность

извлечения и возврата в фонды производства компонентов сырья (жира и

белка), унесенного стоками. Во втором случае предприятия вынуждены для

обеспечения условий сброса в водные источники строить собственные

сооружения биологической очистки.

Мясоперерабатывающее производство включает в себя следующие цеха: по

производству колбас, колбасных изделий и копченостей, полуфабрикатов и т.д.

Сырье и вспомогательные материалы данного производства - все виды

мяса, субпродукты, кровь, жиры, молоко, яйца, крахмал, соль, сахар,

фосфаты, колбасные оболочки. В связи со спецификой колбасного производства,

использующего процессы копчения, существует опасность фенольного

загрязнения стоков.

Допустимые концентрации загрязнений, поступающих на очистные системы

канализации со сточными водами ООО "Мясомолпродукт", составляют:

|взвешенные вещества |169,4 г/м3 |

|БПК5 |176,2 г/м3 |

|хлориды |42,7 г/м3 |

|нефтепродукты |1,6 г/м3 |

К методам локальной очистки жиросодержащих сточных вод относятся:

механические, химические, физико-химические, электрохимические,

электрофизические.

В состав сооружений механической очистки входят: решетки с прозором 10-

20 мм, песколовки, жироловки и отстойники.

Механический метод очистки основан на отстаивании сточных вод.

Отстаивание является наиболее простым методом выделения грубодисперсных

примесей. Этим методом выделяются как всплывающие, так и осаждающиеся

примеси.

Для отстаивания жиросодержащих сточных применяют отстойники

горизонтального, вертикального и радиального типа. Они чаще всего

оборудованы периодически или непрерывно действующими скребковыми

механизмами, в отдельных случаях - пневматическим устройством, для сбора

всплывшей жиромассы, которая собирается в специальный бункер. Установлено,

что в течении первых 10 минут отстаивания на поверхность всплывает до 45%

жира, содержащегося в сточной воде, в осадок переходит около 20%, а

остальная часть остается в эмульгированном состоянии. При увеличении

отстаивания до 2 часов эффект очистки остается практически прежним.

Для выделения жира из сточных вод используются горизонтальные

жироловки ( ). Эффект задержания жиров в указанных жироловках в

пределах 40-50% при продолжительности отстаивания 30 минут. Недостатком

отстойных жироловок горизонтального типа является трудоемкость сбора

жиромассы и осадка. Конструктивно это прямоугольные проточные сооружения.

Эффективность жироловок повышает продувка через сточные воды воздуха,

который подается в нижнюю часть жироловки.

Преимущества: вода насыщается кислородом, предотвращается оседание

взвеси, предотвращается загнивание осадка и образование сероводорода.

Длительность пребывания 3-10 минут, количество воздуха 0,3-0,8 м3на 1 м3

очищенных сточных вод.

Жироловка с аэрированием имеет форму продольной камеры с двумя

разделительными перегородками. Воздух проводится в центральную часть снизу

через систему перфорированных труб. Воздух вызывает эмульгирование жировых

веществ, которые всплывают с образующейся пеной на поверхность жидкости.

Вместе с жиром удаляется часть взвешенных веществ. Пена переливается в

боковые секции - успокаивающие камеры, выполняющие роль отстойников. В

центральной части камер взвешенные вещества оседают и затем удаляются с

обезжиренными сточными водами. Выделенные жировые вещества скапливаются на

поверхности и сливаются через перелив в сборный колодец для жира.

Известна конструкция вертикальной жироловки с реактивным

водораспределителем сточных вод ( ). Эффективность и надежность

работы вертикальных жироловок выше чем у горизонтальных. Однако, все

используемые жироловки не обеспечивают необходимой степени очистки от жиров

и жироподобных веществ, т.e. необходимы сооружения для более глубокой

очистки стоков от жиров. Вопросам повышения эффективности работы жироловок

и разработке их новых конструкций посвящен ряд работ

( ).

Эффективность работы вертикальных отстойников при продолжительности

отстаивания 0,5-0,3 часа находится в пределах 30-50%. Остаточная

концентрация взвешенных веществ составляет 200-800 мг/л. Ввиду низкого

эффекта очистки вертикальные отстойники не рекомендуются в качестве

основных очистных сооружений.

Двухъярусные отстойники до 60-х годов широко использовались в составе

очистных сооружений мясокомбинатов. Отстойники в верхнем ярусе

предназначены для осветления стоков, в нижнем - для анаэробного сбраживания

осадка. Эти сооружения отличаются рядом недостатков: эффект осветления не

превышает 40%, осветленные сточные воды в осадочных желобах контактируют с

осадком, находящимся в септической камере, что приводит к вторичному

загрязнению и загниванию очищенной воды в осадочных желобах, большое

количество взвешенных веществ всплывает на поверхность отстойников, образуя

плотную корку, осадок в септической части в зимнее время охлаждается, что

ухудшает процесс его сбраживания.

Перечисленных недостатков лишен осветлитель-перегниватель. Эффект

удаления взвешенных веществ в осветлителях достигает 75%. Остаточное

содержание взвешенных веществ колеблется в пределах 100-300мг/л. При

использовании этих сооружений для очистки стоков мясокомбинатов, жиры из

сточных вод должны быть удалены практически полностью, т. к. они могут

вывести сооружения из строя, закупоривая коммуникации.

На некоторых предприятиях для улавливания всплывающего жира используют

нефтеловушки. Однако, даже такие большие сооружения длиной25-40 м не дают

заметного увеличения эффективности очистки сточных вод от примесей.

Эксплуатация же этих сооружений в значительной степени усложнена.

Одним из методов более глубокой очистки сточных вод от загрязнений

является реагентная обработка сточных вод коагулянтами с последующим

отстаиванием. Эффективность извлечения жира при этом увеличивается до 90% (

). В качестве коагулянта рекомендуется сернокислый алюминий,

сернокислое и хлорное железо. В качестве присадки применяется известь. При

применении совместно с сернокислым алюминием или железом в дозах,

соответственно, 500-1000 мг/л и 100-200 мг/л эффект снижения по взвешенным

веществам достигал 90%, а по БПК - 35-96%. Удовлетворительные результаты

достигаются при хлорировании сточных вод. Хлорирование способствует

отделению жиров и коагуляции мелких частиц взвеси. Доза хлора 140мг/л

повышает эффект удаления взвешенных веществ до 94%. Объем осадка,

образующегося в отстойниках составляет 6-12% от расхода сточных вод. Время

отстаивания после хлорирования велико и составляет 2-3 часа. Хлорирование

дозой 400-500мг/л с одновременным применением хлорного железа в качестве

коагулянта приводило к уменьшению продолжительности отстаивания и

образованию 8% осадка от расхода сточных вод. Осадок не поддается

анаэробному сбраживанию, но хорошо сбраживается, если примешать к нему 50%

свежего осадка из городских очистных сооружений. Недостатком данного метода

очистки являются: значительные эксплуатационные затраты, большие расходы

реагентов, увеличение капитальных затрат на строительство очистных

сооружений, дорогостоящие и дефицитные реагенты, сложность дозировки

реагентов, образование большого количества осадка с высокой влажностью,

трудность обезвоживания осадка.

Таким образом применение только механических способов очистки не

является достаточно эффективным применительно к высококонцентрированным

жиросодержащим сточным водам. Вместе с тем использование их в качестве

предварительного этапа перед физико-химическими, электрохимическими или

электрофизическими способами представляется целесообразным.

В последнее время все более широкое распространение получили физико-

химические методы очистки, такие как экстракция, сорбция, флотация и другие

( ).

Физико-химические методы очистки, в отличие от биологических могут

обеспечивать устойчивую работу сооружений при низкой температуре жидкости,

изменении гидравлических и органических нагрузок, а так же рН. Такие методы

требуют значительно меньшую продолжительность обработки сточной жидкости.

Запуск этих сооружений возможен непосредственно после их монтажа или

перерывов в работе, они быстро восстанавливают требуемые параметры

процессов очистки сточных вод и обработки осадков.

Мембранный метод очистки сточных вод основан на способности мембран

задерживать загрязнения, содержащиеся в сточных водах, за счет создаваемого

осматического давления. ВНИИ жировой промышленности проведены исследования

по очистке жиросодержащих сточных вод методом обратного осмоса. На основе

полученных результатов спроектированна установка, где в качестве мембран

используются керамические трубки диаметром 20мм и длиной 150 мм с различной

пористостью (0.47, 1.15, 1.12, 1.30 мкм). Испытания этой установки

придавлении 3,0 Мпа и пористости материала 0,47 мкм дали положительные

результаты. Эффект очистки составлял более 95% микроорганизмы более чем на

98% задержались на мембране, что равносильно обеззараживанием жидким хлором

( )

Наиболее полно изучен флотационный способ очистки сточных вод,

содержащих жир, масло, нефть, нефтепродукты. Метод флотации основан на

извлечении взвешенных или коллоидных частиц из жидкости в результате их

прилипания к пузырькам воздуха, диспергированного или образующегося в этой

жидкости.

Прикрепившиеся к пузырькам частицы всплывают на поверхность, образуя

пенный слой с более высокой концентрацией частиц, чем в исходной воде.

Сущность производственных флотационных процессов заключается в том,

что искусственно созданный в жидкой среде восходящий поток газовых

пузырьков захватывает и уносит с собой к поверхности жидкости частицы жира,

взвеси, образуя слой пены. Пена удаляется различными устройствами с

поверхности очищаемой жидкости на дальнейшую обработку.

В зависимости от способа насыщения сточной жидкости различают

следующие методы флотации: импеллерную, напорную, электрофлотацию.

Способ импеллерной флотации осуществляют с помощью импеллерного типа

машин, которые представляют собой квадратный резервуар, в нижней части

которого расположена турбинка - импеллер, соединенная приводом с

электродвигателем находящимся над флотационной машиной.

Комплекс очистных сооружений с импеллерными флотомашинами состоит из

двух групп сооружений: для очистки сточной жидкости и обработки изъятых в

виде пены загрязнений (пенного продукта). Импеллерные машины

устанавливаются последовательно от 4 до 5 флотационных машин по две камеры

в каждой. Производительность их рассчитывается на 10-минутную

продолжительность флотации. Эффект извлечения жиров и взвесей при таком

режиме работы составляет 62-64% ( ). При увеличении

продолжительности флотации до 20-минут эффект извлечения жиров и взвесей

может составить 68-77 %.

Однако увеличение продолжительности флотации сопровождается ростом

объемов декантата, загрязненного жирами и взвесями, которые необходимо

направлять на повторную очистку. Это снижает экономичность способа.

Несмотря на хорошую аэрацию, возможности импеллерной флотации

ограничены, так как размер основной массы пузырьков газа, получаемых в

машинах, относительно велик: 0,5-1,2 мм. Кроме того, они энергоемки - на 1

м3 очищаемой сточной воды затрачивается до 2,6 кВт/ч электроэнергии. К

числу недостатков установок с импеллерной флотацией следует отнести также

невозможность использования реагентов. Весьма существенный недостаток -

образование больших количеств флотоконцентрата за счет перелива воды.

Известен метод пневматической флотации, которую осуществляют вводя под

напором воздух в жидкость и диспергируя его с помощью пористых материалов.

Разновидностью является пенная сепарация, отличающаяся от других видов

флотации тем, что очищаемая вода подается во флотатор на сформированный в

результате барботирования воздуха пенный слой, т.е. очищаемая жидкость

движется навстречу потоку тонко диспергированного воздуха, который,

создавая пенный слой, обеспечивает необходимую продолжительность пребывания

частиц загрязнений в пене. Попадая в пенный слой, частицы загрязнений

закрепляются не только на поверхности пузырьков воздуха, но и на

поверхности гидрофобных частиц, которые ранее закрепились на воздушных

пузырьках. В результате создается развитая поверхность пены, которая

позволяет сократить продолжительность флотации. В машинах пенной сепарации

в качестве аэраторов используют специальные перфорированные резиновые

трубки, собранные в кассеты.

Проведенные исследования показали, что этот метод дает эффект очистки

по жирам 90-95%, по взвешенным веществам 90-96%.

К недостаткам метода можно отнести то, что воздух, поступающий во

флотационные камеры плохо диспергирует, в результате чего образуются

воздушные пузырьки повышенной крупности, что отрицательно сказывается на

протекании процесса.

Метод напорной флотации заключается в насыщении сточной воды газом

(воздухом) под избыточным давлением, с последующим снижением давления до

атмосферного. При этом происходит интенсивная десорбция газа и выделение

большого количества мельчайших пузырьков ( ). Пузырьки с прилипшими к

ним частичками жира и взвеси всплывают, что позволяет значительно ускорить

процесс выделения жировых веществ из сточных вод.

Однако, как показал опыт промышленной эксплуатации таких установок,

эффект очистки жиросодержащих сточных вод не превышает 50-60%

( ).

К основным конструктивным недостаткам относятся использование

напорного резервуара барботажного типа, не обеспечивающего достаточного

насыщения сточных вод воздухом; распределение сточной воды во флотаторе с

помощью перфорированных труб, которые быстро забиваются жиром и взвешенными

веществами.

В Курском институте экологической безопасности выпускается ряд

высокоэффективных модульных установок напорной флотации с 2-х и 3-х

ступенчатой очисткой с производительностью до 20 м3/ч в сочетании с

самотечными и напорными фильтрами и адсорберами для извлечения из сточных

вод нефтепродуктов, масел, жиров, взвешенных веществ, ПАВ и т.д.

Особенности конструкции модулей - обеспечение всех функций установки

от одного насоса и возможность дополнительного 12-го рецикла воды в

установках за счет системы электродов, чем и достигается высокая степень

очистки: эффект очистки по взвешенным веществам составляет 90-95%, эффект

по жирам - 80-95%.

Установки малоэнергоемки, обеспечивают оборотное водоснабжение, не

требуют много места и больших капитальных вложений, эффективно работают как

локальные установки, так и в составе очистных сооружений ( ).

Разработанная и испытанная в условиях опытно-промышленного

производства новая конструкция флотатора способна обеспечить более надежную

и стабильную работу очистной установки. Эффективность работы такой

установки напорной флотации составляет по жирам - 86-88%, по взвешенным

веществам до 95%, по ХПК около 60% ( ).

Для очистки сточных вод колбасных цехов колбасных цехов малой мощности

отечественной фирмой "Флотекс" предложена флотационная установка колонного

типа со струйно-эжекторным аэратором (ФКСЭ). Установка смонтирована на

некоторых предприятиях горрода Москвы.

Технологический процесс осуществляется следующим образом. Из

канализационной насосной станции (КНС) сточную жидкость насосом подают в

верхнюю часть флотационной колонны. Насыщение жидкости воздухом

осуществляется с помощью помощью струйно-эжекторного аэратора. Сточную воду

прошедшую первичную обработку направляют на вторую ступень флотации.

Очищенная вода сбрасывается в канализацию, а пенный продукт, образующийся

на двух ступенях очистки, направляют в сборник пенного продукта. После

отстаивания воду декантируют, а жиромассу выгружают в емкости.

Однако применение этой установки без привлечения средств

дестабилизирующих коллоидную систему сточных вод мясоперерабатывающего

производства и создания условий для эффективного выделения коагулированной

взвеси не обеспечиваает необходимого уровня очистки стоков.

Процесс выделения из жидкости взвешенных частиц путем их флотации

газовыми пузырьками, получаемыми при электролизе воды, называют

электрофлотацией. В процессе электролиза выделяются электролизные газы:

водород, кислород, азот, хлор. Основная часть газов - водород. Преимущество

электрофлотации заключается в том, что обеспечивается генерация газовых

пузырьков весьма тонкой дисперсности - от 10 до 200 мкм, причем на долю

пузырьков от 25 до 40 мкм приходится более 50% ( ). Поверхность

пузырьков малого размера обладает большой свободной поверхностной энергией,

создает более благоприятный гидрологический режим в зоне флотации, что

увеличивает эффект отчистки.

Положительным также является и то, что при электрофлотации можно в

широком диапазоне изменять дисперсность и гранулометрический состав

пузырьков путем изменения величины и плотности тока, что имеет большое

значение в достижении оптимальных условий для извлечения жировых частиц

любых размеров. Наличие солей в сточной воде обеспечивает необходимую

электропроводность воды и делает процесс экономически целесообразным.

Исследования, выполненные ( ) с целью выяснения возможности

применения электрофлотации для обезжиривания сточных вод, показали, что на

эффективность процесса электрофлотации влияют: величина плотности тока на

электродах, продолжительность обработки, материал и способы выполнения

анода и катода, температура сточной жидкости и другие факторы.

Полученные экспериментальные данные ( ) свидетельствуют о том, что

оптимальная плотность тока при электрофлотации жировых загрязнении лежит в

интервале от 100 до 500 А/м2. Повышение плотности тока сверх оптимального

значения снижает эффект обезжиривания, что объясняется образованием

турбулентных потоков в обрабатываемой жидкости в результате бурного

выделения газовых пузырьков. Возникающие потоки ухудшают процесс флотации

частиц жировых загрязнений и препятствуют закреплению их в пене.

При исследовании влияния продолжительности обработки было выявлено,

что скорость извлечения жировых загрязнений имеет наибольшее значение в

первые 5 - 10 минут работы электрофлотациолнной установки, дальнейшая

обработка практически мало влияет на относительную эффективность

обезжиривания сточных вод.

Исследования влияния высоты слоя обрабатываемой сточной воды показало,

что при высоте слоя 80 - 100 см. эффект обезжиривания составляет около 90

%. С увеличением высоты слоя обрабатываемой жидкости эффект выделения жира

снижается ( ). От расстояния между электродами зависит величина

напряжения, а также потребляемая мощность и, следовательно, расход

электроэнергии на обработку сточной воды.

С увеличением расстояния между электродами для получения одной и той

же плотности тока величина подводимого напряжения должна изменяться в

сторону увеличения. Следовательно, расстояние между электродами должно быть

минимальным (6 - 8 мм.) и регламентироваться только конструктивными

возможностями.

Как показали исследования ( ) при подборе оптимальных параметров

процесса электрофлотационной обработки эффект отчистки жиросодержащих

сточных вод достигает 98% при начальной концентрации жировых загрязнений

4000 - 4500 мг/л. Высокий эффект отчистки в сочетании с простой

изготовления электрофлотационных аппаратов и несложностью их обслуживания,

а также возможностью регулирования степени отчистки жидкости в зависимости

от фазово-дисперсного состояния загрязнений путем изменений только одного

параметра (плотности тока) технологического процесса, отсутствие

вращающихся частей в рабочей зоне аппаратов, гарантирующие надежность

работы и исключающее перемешивание обрабатываемой жидкости и измельчения

содержащихся в ней взвешенных частиц, делает метод электрофлотационной

отчистки приоритетным в сравнении с другими методами флотации для обработки

концентрированных сточных вод масложировой промышленности.

Известен метод электрокоагуляции для отчистки промышленных сточных

вод, основанных на электролизе с исспользованием металлических (стальных

или алюминиевых) анодов, подвергающихся электролитическому растворению. В

Страницы: 1, 2, 3, 4