Методы и технологические схемы очистки сточных вод плодоовощных консервных заводов

Размещено на http://www.Allbest.Ru/

Размещено на http://www.Allbest.Ru/

Размещено на http://www.Allbest.Ru/

Методы и технологические схемы очистки сточных вод плодоовощных консервных заводов

А.А. Джумабеков, докт.с.-х.наук

Е.Ж. Кадрешев

М. Маликтай улы

Аннотация

В данной статье приводится использование вакуум- и маногидроциклонные насосные установки для очистки сточных вод от взвешенных веществ и жиропродуктов. Характеристика установки и его эффективность в использовании.

?.?. Ж?мабеков, Е.Ж. ?адрешев, М. Маликтай ?лы. К?к?ніс ??деу зауытында?ы а?аба суларды тазалау с?лбасыны? технологиясы мен ?д?сі

Берілген ма?алада вакуум-моногидроциклонды насосты? шлам-м?най ?ста?ыш ?ондыр?ыда а?аба суларды тазартудан кейін а?ын суларда?ы зиянды заттарды? концентрациясыны? н?тижесі келтірілген.

A.A. Djumabekov, E.Zh. Kadreshev, M. Maliktai uli. Rational clearing of waste water methods and technological circuits of clearing of waste water a fruit and vegetable canning factories

In this clause are resulted use vacuum and manohydrocyclone pump installations for clearing waste water of the weighed substances and fat products. The characteristic of installation and there efficiency.

Программой развития агропромышленного комплекса Республики Казахстан на 2010-2014 годы поставлена цель - обеспечить продовольственную безопасность страны, повысить производительность труда и нарастить экспортный потенциал. В связи с этим определилось основная задача по улучшению снабжения населения продуктами питания, и, в частности, плодоовощной продукцией /1/.

В настоящее время на юге Казахстана создаются крупные специализированные агроформирования для производства и переработки плодоовощной продукции. Наряду со строительством новых крупных предприятий (ТОО Концерн Азия-Казахстан, ТОО «МирасылТараз», ТОО «Fruit House» и т.д.), по переработке и хранению сельскохозяйственной продукции, производится реконструкция и расширение существующих консервных заводов, а также создаются небольшие предприятия в виде консервных цехов и пунктов первичной переработки овощей и фруктов, вблизи фермерских и крестьянских хозяйств, непосредственно в производственных коопера-тивах, с тем, чтобы вся произведенная ими продукция была сохранена, переработана и реализована. Несомненно, это приводить к повышения водопотребления, а следовательно и к значительному увеличению объема сточных вод, образующихся на этих предприятиях, что требует решения вопроса их очистки.

Количество, состав сточных вод предприятий плодоовощной консервной промышленности и концентрация в них загрязняющих веществ зависят от ряда факторов: вида и количества поступающего на переработку сырья, ассортимента выпускаемой продукции, типа применяемого технологического оборудования, наличия систем оборотного водоснабжения и повторного использования и др. Сточные воды образуются в результате технологических процессов: гидротранспортирование, сортировка сырья на конвейере, мытье сырья и полуфабрикатов, разделка полуфабрикатов и их порционирование, термическая обработка или бланшировка, расфасовка полуфабрикатов, заливка, стерилизация и автоклавирование и др. Объем отводимых сточных вод в канализацию составляет около 75-90% от общего количества потребляемой воды.

На большинстве предприятий образуются три категории сточных вод: производственные (загрязненные и условно чистые), бытовые и атмосферные.

Сточные воды содержат растворенные, нерастворенные и коллоидные вещества, удаляемые с поверхности консервируемых продуктов, отходы плодов и овощей, продукты их разложения, частицы песка, земли и др. Они богаты органическими, легко разлагающимися веществами, которые без доступа воздуха способны к быстрому загниванию. Главной причиной этого является присутствие углеводов, концентрация которых достигает 120-290 мг/л.

Разнообразие номенклатуры предприятий по количеству выпускаемой продукции, а следовательно, и по количеству образующихся сточных вод, продолжительности работы в течение года привело соответственно к применению различных методов очистки.

В зависимости от требований к качеству сбрасываемых сточных вод с территории предприятия, они подвергаются окончательной очистке.

Как в отечественной, так и в зарубежной практике общая схема очистки сточных вод включает обычно сооружения локальной очистки в местах стокообразования с последующей механической или полной биологической очисткой. В качестве сооружений локальной очистки чаще всего применяют решетки, грязеотстойники и др.

Механическая очистка сточных вод

Наибольшее распространение в качестве сооружений предварительной обработки сточных вод, как в отечественной, так и в зарубежной практике получил метод отстаивания в вертикальных (рисунок 1) и горизонтальных отстойниках, осветлителях с естественной аэрацией, осветлителях - перегнивателях, двухъярусных отстойниках /2/.

Размещено на http://www.Allbest.Ru/

Размещено на http://www.Allbest.Ru/

Размещено на http://www.Allbest.Ru/

Рисунок 1. Схема вертикального отстойника

Следует отметить, что в зарубежной практике для удаления грубодисперсных примесей из сточных вод предприятий плодоовощной консервной промышленности находят широкое применение различные типы сеток, сит, решеток и другие устройства.

Наибольшее применение нашли статические сита арочного типа выпускаемые фирмами Bausе, Wаston Static. Арочные сита являются устройствами непрерывного действия и представляют собой наклонно расположенный прямоугольный каркас в виде сводчатого устройства, выполненного из нержавеющей стали с ситами в качестве стенок.

Физико-химическая очистка сточных вод

Основными способами физико-химической очистки сточных вод на предприятиях плодоовощной консервной промышленности являются флотация (рисунок 2) и реагентная обработка. К наиболее часто применяемым реагентам относятся сернокислый алюминий, алюминат натрия, хлорное железо в совокупности с гашеной известью.

Необходимо отметить, что реагентная обработка сточных вод, несмотря на обеспечение высокой эффективности удаления взвешенных веществ, требует большого количества дорогостоящих и дефицитных реагентов, что значительно увеличивает эксплуатационные и капитальные затраты, связанные с необходимостью строительства реагентного хозяйства.

Рисунок 2. Схема очистки сточных вод на напорных флотационных установках

1 - приемная емкость; 2 - насосы; 3 - аэрорирование жироловуш-ки; 4 - приемная емкость; 5 - насос; 6 - напорный бак (сатуратор); 7 - флотационная камера; 8 - компрессор; 9 - емкость для сбора жиромассы.

При этом образуется большое количество осадков (1,8-10% от расхода сточных вод) при влажности до 99%, что так же требует дополнительных затрат /3/.

Биологическая очистка сточных вод

Принципиальная технологическая схема биологической очистки сточных вод предприятий плодоовощной консервной промышленности приведена на рисунке 3.

Анаэробная обработка сточных вод

В Национальном институте агрономических исследовании во Франции проводились исследования по очистке сточных вод от консервирования овощей методом метанового сбраживания /5/. Эксперименты, проведен-ные на 4-х категориях сточных вод консервного производства, характеризующихся высоким содержанием органических загрязнений по величине ХПК и концентрацией азота соответственно 10-26 и 0,3-11 г/л при рН 5,6-6, показали, что данный способ может обеспечить эффективную (до 95%) очистку сточных вод при нагрузке по ХПК, равной 7 кг/м³ сут., и продолжительности 3-5 сут. (рисунок 4).

Рис. 3. Принципиальная схема установок полной биологической очистки

насосный очистка сточный консервный

1 - решетчатый контейнер, 2 - отстойник, 3 - аэротенк-нитрификатор, 4, 5 - секции тонкослойного илоотделения, 6 - вторичный отстойник, 7 - фильтр с плавающей заглушкой, 8 - камера озонирования, 9 - модифицированные иловые площадки, ВС - вода сточная, ВП - вода промывочная, ВЧ - вода чистая, ВЧО - вода чистая обеззараженная, Вз - воздух, ОВ - озоно-воздушная смесь, СА - струйный аэратор, ВВЭ - водо-воздушная эмульсия, ИС - иловая смесь, ИР - ил рециркуляционный, ИзИ - ил избыточный, О - осадок первичного отстойника, ЦН - циркуляционный насос, НЧВ - насос чистой воды, ПНИВ - погружной насос иловой воды, СХВ - счетчик холодной воды, Э - эжектор, М - манометр, MOB - магнитная обработка воды, запорно-регулирующая арматура.

Анаэробный метод очистки отличается от аэробного значительно меньшим расходом электроэнергии и меньшим расходом осадков, количеством избыточной биомассы, образующейся при этом.

Аэробная обработка сточных вод

В настоящее время наиболее подходящими и перспективными методами в борьбе против загрязнения водоемов сточными водами предприятий плодоовощной консервной промышленности являются аэробные биохимические методы.

Рис. 4. Технологическая схема анаэробной очистки сточных вод консервного производства

1 - регулятор рН; 2 - процеживатель; 3 - смеситель биогенных элементов; 4 - усреднитель; 5 - метантены; 6 - резервуар иловой воды; 7 - резервуар сброшенного осадка; 8 - обеззоживатель; 9 - уплотнитель; 10 - сушка.

Анализ литературы, касающейся применения различных модификаций аэротенков, аэрируемых биопрудов, биофильтров и др., показывает, что в ней приведены в основном данные лабораторных и полупроизводственных исследований по аэробной обработке сточных вод.

С целью расширения возможности оперативного управления процессом биологической очистки сточных вод в условиях резкого колебания расходов и загрязненности стоков овощеперерабатывающих предприятий разработана установка, представляющая собой радиальный аэротенк - отстойник с центральной зоной отстаивания. Биохимическая очистка сточных вод осуществляется в каскаде реакторов, расположенных последовательно вокруг зоны отстаивания. Отмечена перспективность применения данного типа аэротенка в связи с повышенной эффективностью очистки сточных вод в среднем на 20% по сравнению с традиционными аэротенками. БПК₅ очищенных вод составляет 10,8-5,4 мг/л. Значительно улучшаются седиментационные свойства активного ила, иловой индекс равен 65 мл/г.

Выводы

1. Плодоовощные и консервные заводы являются одним из крупных потребителей питьевой воды. 85-90% используемой предприятиями воды отводится в канализацию в виде загрязненных стоков. Различные удельные расходы потребления воды и, соответственно ему количество сточных вод, а также тип применяемого технологического oбoрудования и поступающего на переработку сырья определяют колебания в них концентрацию загрязняющих веществ. Взвешенные вещества составляют 160-2180 мг/л, БПК₅ - 150-1610 мг/л, ХПК - 190-210 мг/л. Следовательно, сточные воды предприятий плодоовощной консервной промышленности являются высококонцентрированными по органическим загрязнениям.

2. Применяемые для механической очистки сточных вод отстойные сооружения различных конструкций не оправдывают своего назначения, их эффективность низка - 25-40%. Наиболее перспективными с учетом специфики рассматриваемых стоков являются сетчатые установки барабанного типа, обеспечивающие 40-75% эффективности удаления грубодисперных загрязнений. Однако существующие конструкции этих сооружений несовершенны и требуют разработки новых, приспособленных к данному виду сточных вод узлов.

3. Физико-химической метод очистки сточных вод с применением реагентов позволяет удалить 78-95% взвешенных веществ и снизить БПК₅ на 32-76%, но требует большого количества дорогостоящих реагентов и одновременно приводит к образованию больших количеств осадков, что, в конечном счете, увеличивает капитальные и эксплуатационные затраты. Наиболее приемлемым в этом отношении является обработка сточных вод напорной флотацией, позволяющая достичь достаточно высокую эффективность удаления тонкодисперсных взвешенных веществ (до 80-92%) и растворенных органических загрязнений (до 40-60%).

4. Для биологической очистки сточных вод в той или иной степени нашли применение практически все известные в настоящее время методы. Целесообразность применения анаэробного метода может рассматриваться в основном в связи с утилизацией производимого метана, однако очищенные сточные воды требуют аэробной доочистки, что усложняет общую схему обработки стоков. Кроме того, основная сложность в применении данного метода состоит в неравномерном поступлении сточных вод, и сезонности работы предприятий. Наиболее эффективной и перспективной является аэробная биохимическая очистка с помощью активного ила.

Литература

1. Мамытбеков А. Агрокомплекс в стратегии развития. /Казахстанская правда, № 339-340 от 25.10.2011 г.

2. Лоренц В.И. Очистка сточных вод предприятий пищевой промышленности. - Киев, 1982, -96с.

3. Яковлев С.В. Ласков Ю.М. и др. Очистка производственных сточных вод. М. Стройиздат. 1985, -335с.

4. Яковлев С.В., Воронов Ю.В. Водоотведение и очистка сточных вод. -М. «Мысль», 2004, -704с.

5. Жангужинов Е.М. Очистка сточных вод. Учебное пособие.- Тараз. 2009,-156с.

Размещено на allbest.ru