Очистные сооружения молокозаводов

В общем случае показатели загрязнений по ХПК, БПК, взвешенным веществам и хлоридам для сыродельных заводов в 1,5-2 раза выше, чем для заводов по переработке молока. Это следует учитывать при подборе очистного оборудования и проектировании схем.

Схема и расчет технологического оборудования для очистных сооружений молокозаводов проводится следующим образом.

1. Механические решетки предназначены для удаления крупного мусора и процеживания воды.

   

   Наилучший эффект дают процеживатели, у которых поверхность выполнена в виде стержней клиновидного профиля. Барабанные решетки такой формы меньше забиваются мусором.

   Наблюдения за существующими очистными системами стоков молокозаводов выявили недостаток барабанных процеживателей с наружной подачей воды, заключающийся в том, что из-под ножа, снимающего уловленный мусор, происходит проскок некоторого количества твердых примесей. Устранить этот недостаток позволили процеживатели с внутренней фильтрацией.

   Так как температура очищаемых стоков всегда повышенная, отверстия фильтрующей решетки не забиваются, поэтому процеживатели дают степень очистки: 40-45% по взвешенным веществам, 10-15% по ХПК.

2. Усреднение состава и нейтрализация — этап химической очистки стоков молочных производств.

   

   Для этого используют усреднитель, оснащенный механическим перемешивателем. Добавление кислоты или щелочи, как правило дозируется автоматически, что нейтрализует состав сточных вод молочных производств (нейтрализация смешением).

   При расчете необходимого объема усреднителя учитывают коэффициент часовой неравномерности перекачки воды, принимаемый от 1,15 до 1,4. Для предупреждения остывания воды усреднитель теплоизолируют подходящим материалом.

3. Обезжиривание – физико-химический этап очистки сточных вод молочных производств.

   

   Обезжиривание может быть проведено в аппаратах разного типа — гравитационных жироуловителях, флотационных машинах, отстойниках, сепараторах и др. Для очистных сооружений молокозаводов наилучший эффект удаления жира показывают напорные флотаторы. Эти аппараты довольно сложны в эксплуатации, но особенности конструкции решетки, блоков тонскослойного остаивания, трубопроводов с переливными кромками и шнекового транспортера значительно повышают глубину очистки от жиров.

4. Напорная флотация может быть безреагентная и реагентная (с добавлением флотореагентов).

   

   Эффективность безреагентной флотационной очистки характеризуется снижением концентраций: на 50% по жирам; на 35-45% по ХПК; на 50% по взвешенным веществам.

   Реагентная флотация дает наиболее заметное снижение загряющих веществ, содержащихся в сточных водах молочных производств. Степень очистки с применением напорных флотаторов Flotomax составляет: 95% по жирам; 65-90% по ХПК; 90-95% по взвешенным веществам.

   При реагентной флотации образуется больше флотошлама. Флотошлам может быть насыщен тяжелыми металлами, что затрудняет его аэробную переработку и увеличивает стоимость утилизации отходов. Поэтому выбор безреагентной флотации с экономической точки зрения более обоснован для мелких производств.

   Сфлотированный пенофлотошлам удаляют с поверхности стоков флотационных машин. В результате отделения жировых фракций образуется пена, насыщенная загрязнителями - флотошлам, который в дальнейшем сгущают и фильтруют.

   Пенофлотошлам подвергают аэробной стабилизации. За счет активно идущих процессов окисления во время стабилизации температура возрастает до 50°С. Выделяемую энергию можно использовать в процессах рециркуляции для подогрева потоков сточной воды.

5. Биофильтры предварительной аэробной очистки оптимально оснащать структурированными пластиковыми загрузками, которые доводят эффективность окисления до 50-60% при показателе ХПК 3–4,5 кг/м³сут.

6. Аэротенки с принудительной аэрацией работают при дозе активного ила 4–5 г/л с низкой загрузкой по БПК_полн —0,2 г/ гсут. Для этих сооружений можно предусмотреть плавающую загрузку.

   Совмещение аэробно-анаэробной схемы очистки для обработки сточных вод молокозаводов признано наиболее эффективной и разумной организацией производства с точки зрения технико-экономических показателей и реального опыта работающих предприятий.

7. Анаэробный реактор в биологической очистке сточных вод — следующий технологический этап в работе очистных сооружений молокозаводов. Перед поступлением в реактор регулируют значения температуры и pH очищаемой воды, при необходимости предусматривают подогрев в теплообменнике.

   При проектировании системы очистки можно выбрать один из видов анаэробных биореакторов. Выбор зависит от исходного состава стоков, необходимой степени очистки, особенностей строительной площадки и других условий на объекте. Окислительная мощность биореакторов измеряется по кратности снижения ХПК и находится в пределах от 10 до 40 кг ХПК/м³сут. В аэротенках аэробного типа эта величина не превышает 1,5–2 кг/м³сут.

   В образующемся биогазе доля метана составляет до 75%, а удельный выход метана 0,35–0,38 м³ на 1 кг удаляемой ХПК. Переработка биогаза на топливо полностью покрывает нужды водоочистного сооружения на отопление и подогрев воды, причем избыток энергии можно продавать сторонним потребителям.

   Образование активного ила происходит в 10-15 раз меньше по весу, чем при аэробных методах очистки. Удельные показатели выхода активного ила —0,04–0,05 кг/кг ХПК.

   С учетом анализа всех действующих схем очистки, проектирование новых очистных сооружений и расширение существующих станций водоочистки при молокозаводах более целесообразно вести с использованием анаэробных способов предварительной очистки. Несмотря на то, что оборудование анаэробных очистных сооружений обходится на 30-50% дороже аэробных схем и на несколько лет возрастает срок окупаемости, в итоге такая система становится рентабельной и может приносить прибыль.

   При сочетании методов аэробной и анаэробной глубокой очистки с использованием современных конструкторских достижений можно достичь высоких показателей эффективности.

8. Ультрафиолетовое обеззараживание традиционно является конечной стадией очистки хозяйственно-бытовых сточных вод от микроорганизмов, биологических вирусов и бактерий.

   

   На стадии уф-дезинфекции происходит уничтожение микроорганизмов на клеточном уровне. УФ-излучение воздействует на ДНК, вызывая разрушение её структуры. В результате прекращается процесс воспроизводства микроорганизмов.

   Эффективность обеззараживания сточных вод молочных производств с применением станций СДВ как правило является достаточной в технологической схеме организации водоочистки со сбросом в водоем.