Методы и технологии очистки
На сыроваренных предприятиях промышленные и бытовые стоки, как правило, не разделяются, а сбрасываются в общий коллектор. Поэтому методы очистки сточных вод предусматривают совмещенную очистку. Таким образом, очистка стоков осуществляется следующими методами:
- механический (механические решетки, жироловки, усреднители);
- физико-химический (реагентная обработка, напорная флотация);
- биологическая очистка (глубина очистки зависит от нормы к сбросу сточных вод);
- обессоливание (обратный осмос);
- обеззараживание.
Механическая очистка
На стадии механической очистки сточные воды сыроваренных предприятий проходят следующие этапы:
- Очистка от крупного мусора на механических решетках.
- Отделение жировых частиц в жироуловителе.
- Усреднение по объему и концентрации в усреднителе.
Механические решетки задерживают крупногабаритный мусор, который попадает в стоки как из цехов, так и с территории предприятия во время дождевых осадков. Они представляют собой вертикальные емкости, оборудованные корзинами с прозорами. Накопившийся мусор удаляется вручную обслуживающим персоналом.
Жироуловитель предназначен для удаления из стоков крупных неэмульгированных жировых частиц, которые попадают в сточные воды сыроваренных заводов из цехов первичной переработки молока и цехов прессования. В жироуловителе в процессе очистки на поверхности сточных вод образуется масло-жировая пленка, а тяжелые взвеси опускаются на дно. Принцип работы основан на разделении эмульсии с помощью двух перегородок, расположенных вертикально. Перегородки задерживают масло-жировую пленку, а очищенная вода поступает на следующий этап очистки.
Залповые выбросы сточных вод сыроваренных предприятий предполагают обязательное использование усреднителей в технологической схеме очистки. Усреднитель регулирует расход стоков при их поступлении на последующие этапы очистки. Рекомендуется использовать в усреднителе воздушное перемешивание в течение 6 - 8 часов для предупреждения закисания. Кроме этого, происходит седиментация взвешенных веществ в зоне накопления осадка и последующее их удаление.
Физико-химическая очистка
На первом этапе физико-химической очистки сырзаводов происходит обработка стоков реагентами. Стоки проходят через трубчатый смеситель, где в них дозированно поступают корректоры рН, флокулянты и коагулянты. Особая конструкция трубчатого смесителя позволяет создать оптимальные условия для тщательного перемешивания потока и осуществления химических реакций. На выходе происходит нормализация рН, дестабилизация эмульгированных жиров, укрупнение частиц и образование хлопьев.
Следующим этапом служит напорная флотация, которая способствует осветлению сточных вод с образованием флотошлама. Принцип работы заключается в подаче через сатуратор в сточную жидкость флотатора водо-воздушной смеси, которая при резком падении давления в среде образует мельчайшие пузырьки воздуха. Частицы загрязнений и хлопья, образовавшиеся после реагентной обработки, захватываются пузырьками, поднимаются на поверхность и формируют флотопену, которая удаляется механическим скребком в шламосборник.
Биологическая очистка
Биологическая очистка стоков сыроваренных предприятий осуществляется в аэротенках при усиленной аэрации активного ила. При этом происходит окисление микроорганизмами органических соединений, осуществляются процессы нитрификации и денитрификации.
Сточные воды поступают в биореактор и проходят через слои загрузки, заселенные активным илом, который состоит из аэробных микроорганизмов. Микроорганизмы используют содержащиеся в стоках органические и минеральные загрязняющие вещества для процессов своей жизнедеятельности, тем самым очищая сточные воды.
В процессе нитрификации сточные воды очищаются от аммонийного азота, который окисляется кислородом при помощи нитрифицирующих бактерий до нитрита, а затем до нитрата. Процесс денитрификации происходит в анаэробных условиях окислением нитритом или нитратом с помощью денитрифицирующих бактерий с образованием молекулярного азота, который удаляется в атмосферу.
Затем очищенные воды направляются во вторичные отстойники, где происходит удаление осадка и его последующая обработка.
Для удаления аммонийного азота применяются сорбционные фильтры, которые состоят из плотных слоев сорбционной загрузки. Сточные воды проходят через фильтр в безнапорном режиме сверху вниз.
УФ-обеззараживание
При создании некоторых видов сыров, а также при их хранении присутствует большое количество микроорганизмов: разного рода бактерий и плесневых грибов, которые попадают в сточные воды в результате промывки оборудования и мойки помещений. УФ-обеззараживание позволяет очистить сточные воды от микроорганизмов, в том числе патогенных, которые не получилось удалить на предыдущих этапах очистки.
Действие УФ-обеззараживания основано на губительном влиянии ультрафиолетовых лучей на живые организмы. Сточные воды проходят через камеру с установленными в ней лампами УФ-излучения, где погибает большинство микроорганизмов.
Обессоливание
Высокое содержание соли NaCl в сточных водах сыроваренных предприятий происходит при попадании в стоки солевого концентрата после замачивания сыров. Для обессоливания сточных вод применяют метод обратного осмоса.
Принцип метода заключается в прохождении под давлением через полупроницаемую мембрану водно-солевого раствора из области высокой концентрации в область низкой. При этом молекулы воды просачиваются через мембранную поверхность, а молекулы соли задерживаются. Таким образом происходит ультрафильтрация воды.
