Методы очистки сточных вод
Основными методами очистки стоков консервных заводов являются:
- Механическая очистка (механические решетки, сита, жироловки, отстойники).
- Физико-химическая очистка (флотация, реагентная обработка).
- Биологическая очистка (поля орошения, биологические пруды, в том числе аэрируемые, метантенки и аэротенки).
- Фильтрация (сорбционные угольные фильтры).
- УФ-обеззараживание.
Механическая очистка
Механическая очистка стоков необходима для удаления из сточных вод консервных заводов крупных и мелких механических примесей.
Песок, частицы почвы, камни и другие тяжелые минеральные примеси размерами более 0,25 мм удаляются из сточных вод на песколовках. Принцип работы заключается в движении сточных вод с низкой скоростью 0,15 - 0,3 м/сек через осадочный элемент, где происходит накопление загрязнений под действием силы тяжести. Для очистки сточных вод консервных заводов применяются как горизонтальные, так и вертикальные песколовки.
Для удаления крупногабаритных и волокнистых загрязнений используют барабанные решетки или сита. Они представляют собой сито с ячейками размером 0,15 - 5 мм, выполненное в виде барабана, которое размещается в камере из нержавеющей стали. На сито оснащается ротор со скребками для очистки от накопившегося мусора.
Сточные воды поступают в приемную камеру и под напором подаются на барабан, где примеси, соответствующие размерам ячеек задерживаются на стенках барабана. Очищенные воды через отводящий патрубок направляются в камеру очищенных стоков.
Сточные воды с жировыми загрязнениями от мясоконсервных цехов и цехов с паромасляными печами проходят очистку на жироуловителях. Конструкционно жироуловитель имеет два отсека с перегородками. В первом отсеке происходит гравитационное разделение оседающих и всплывающих примесей. Всплывшие жировые частицы задерживаются перегородкой, а очищенная вода переливается через ее край и поступает в следующий отсек. Во втором отсеке сточные воды окончательно освобождаются от остаточных неэмульгированных жиров и поступают на следующий этап очистки.
Для удаления трудно осаждаемых взвесей сточные воды проходят через отстойники. Загрязненные воды через подводящий трубопровод поступают в камеру отстаивания, где при низкой скорости жидкости происходит седиментация взвешенных частиц. Седиментированный осадок удаляется специальными скребками. Выбор типа отстойника зависит от производительности очистных сооружений:
- Радиальные отстойники. Пропускная способность до 20 000 м³/час.
- Вертикальные отстойники. Пропускная способность до 850 м³/час.
- Горизонтальные отстойники. Пропускная способность до 650 м³/час.
Для очистки стоков консервных заводов применяют двухъярусные отстойники, которые выполняют две функции:
- Отстаивание сточных вод.
- Сбраживание осадка.
В первичных отстойниках для повышения эффекта седиментации в раствор сточных вод добавляют реагенты, в частности извести 0,6 кг/м³ и FeSO₄ 0,09 кг/м³. Продолжительность отстаивания 0,5 - 1 час.
Физико-химическая очистка
Физико-химическая очистка стоков мясных консервных и плодоовощных консервных заводов заключается в обработке реагентами и напорной флотации.
Важную роль в очистке стоков играет нормализация рН и нейтрализация загрязненных вод. Для физико-химической очистки сточные воды обрабатывают реагентами. Наиболее распространенными из них являются Al₂(SO₄)₃•18H₂O, FeCl₃, NaAlO₂, Ca(OH)₂.
Для более эффективного выделения жира из жиросодержащих сточных вод используют активный хлор. При этом эффективность очистки достигает в среднем 90 %. Также выпадение в осадок жировых частиц под действием хлора приводит к осветлению сточных вод.
Неприятный запах сточных вод консервных заводов, вызванный загниванием органической массы нейтрализуется известью, которую необходимо вносить 6 кг/м³ стоков.
Для удаления из сточных вод консервных заводов нерастворимых взвешенных частиц и остаточных жиров используют метод напорной флотации. Для интенсификации процесса в раствор добавляют коагулянты в виде извести совместно с солями железа (FeSO₄) и алюминия (NaAlO₂).
Процесс флотации заключается в пропускании сточных вод через флотационную установку, в которой через раствор сточных вод пропускается водо-воздушная смесь. В результате таких процессов образуются пузырьки, на поверхности которых адсорбируются гидрофобные вещества, например, жиры или органические или минеральные нерастворимые частицы. Пузырьки всплывают на поверхность раздела фаз, увлекая за собой частицы загрязнений. Образовавшийся флотошлам скапливается на поверхности и удаляется специальным скребковым механизмом. Очищенные воды поступают на следующий этап очистки.
Чтобы процесс флокуляции шел наиболее эффективно, добавляют коагулянты. Концентрация коагулянтов подбирается индивидуально для каждого типа стока, усредненно составляет 80 мг/л с добавками NaAlO₂.
Биологическая очистка
Из методов биологической очистки стоков мясных и плодоовощных консервных заводов наиболее эффективными являются аэротенки, метантенки и биореакторы с фильтрующей загрузкой. Также, если позволяет территория, оборудуют поля фильтрации, поля орошения, и биологические пруды.
При расположении консервных заводов на сельскохозяйственных территориях оборудуют поля орошения. Нагрузка на поля орошения составляет 10 - 20 м³/га сточных вод. Эффективность очистки по всем показателям 85 - 99%.
При использовании локальных очистных сооружений применяют аэробную и анаэробную очистку.
При очистке в аэротенках через загрузку с активным илом, состоящий из аэробной микрофлоры, пропускается воздух. Тем самым создаются условия для жизнедеятельности микроорганизмов, которые потребляют загрязняющие вещества сточных вод.
В метантенках в активном иле присутствует анаэробная микрофлора и процесс очистки осуществляется без доступа кислорода. Для средних объемов поступающих сточных вод используют двухъярусные отстойники.
Фильтрация
В качестве доочистки применяют фильтрацию на угольных сорбционных фильтрах.
Угольные сорбционные фильтры представляют собой камеру, заполненную фильтрующей загрузкой из высокопористых сорбентов. В качестве загрузки используется активированный уголь, природные цеолиты, синтетические иониты, которые обладают высокой сорбционной емкостью. Сточные воды поступают в камеру самотеком или под напором, проходят через загрузку и отводятся через отводящий патрубок.
УФ-обеззараживание
На мясоконсервных и плодоовощных консервных заводах сточные воды, как правило, загрязнены патогенными микроорганизмами, яйцами гельминтов, спорами бактерий. Для обеспечения биологической безопасности необходимо провести обеззараживание. Для этих целей используют УФ-обеззараживатели.
УФ-обеззараживатели представляют собой отсек, в котором находятся лампы ультрафиолетового излучения. Сточные воды проходят через отсек УФ-излучения, где происходит гибель патогенной микрофлоры.
