Применяемые методы очистки
Наиболее важными для очистки сточных вод предприятий по переработке овощей и фруктов являются механическая и биологическая очистка. Причинами такого выбора служит неравномерность стока и большое содержание взвешенных минеральных веществ и органики. Но, в целом, следует выделить следующие методы очистки, которые по экономическим и экологическим показателям подойдут для данных предприятий:
- механическая очистка (решетки, отстойники, );
- физико-химическая очистка (реагентная обработка, напорная флотация);
- аэробная и анаэробная биологическая очистка.
Механическая очистка
Для очистки сточных вод от растительных волокнистых примесей и земли применяется механическая очистка. Задача механической очистки путем задержания или отстаивания очистить сточные воды для повышения эффективности последующих этапов очистки и сохранности очистного оборудования.
Среди сооружений механической очистки сточных вод предприятий по переработке овощей и фруктов следует выделить:
- механические решетки;
- пескоуловители;
- отстойники.
Механические решетки находятся на входе в очистные сооружения и задерживают крупногабаритные включения. На начальном этапе располагается корзина для сбора крупного мусора, ботвы, камней, перчаток и проч.
Для механической очистки сточных вод существует несколько видов решеток:
- барабанные;
- шнековые;
- ступенчатые;
- грабельные;
- крючковые;
- вертикальные.
Для очистки сточных вод предприятий по переработке овощей и фруктов от волокнистых соединений и крупных примесей чаще всего используют барабанные решетки или сита. Конструкционно барабан расположен в камере из нержавеющей стали с отводящим патрубком для отвода очищенной воды. Прозоры барабана соответствуют степени очистки и задерживают загрязнения размером 0,15 - 5 мм. Барабан оснащен скребками для очистки от накопившегося мусора.
Принцип работы заключается в подаче под напором сточных вод на вращающийся барабан, закрепленный на горизонтальной оси. Загрязняющие примеси задерживаются на стенках барабана и периодически удаляются механическим скребком. Очищенные воды направляются на следующий этап очистки.
Пескоуловители или отстойники необходимы для удаления твердых тяжелых взвесей в виде песка, почвы или других минеральных взвесей путем седиментации. Для этого сточные воды на небольшой скорости проходят через камеру отстаивания, в которой осаждаются тяжелые взвеси и происходит осветление воды. Осадок, образовавшийся в результате седиментации, удаляется механическими скребками.
Существует несколько видов отстойников, которые различаются по пропускной способности и их выбор зависит от производительности очистных сооружений предприятия. К таким отстойникам относятся:
- радиальные;
- вертикальные;
- горизонтальные.
Для очистки сточных вод предприятий по переработке овощей и фруктов применяют двухъярусные отстойники, которые представляют собой резервуар круглого или прямоугольного сечения. В верхнем ярусе расположены проточные горизонтальные желоба до 1,5 м глубиной, а в нижнем ярусе - камера сбраживания выпавшего осадка. Выбор такого типа отстойника обусловлен содержанием в сточных водах большого количества растительной клетчатки и углеводов, а в цехах квашения капусты и молочнокислых бактерий.
В верхнем ярусе происходит осветление сточных вод за счет седиментации осадка, который сползает по наклонным стенкам в камеру сбраживания, а затем удаляется по иловой трубе.
Для извлечения из образовавшегося осадка ценных веществ, например, крахмала, осадок рекомендуется подвергать дополнительному центрифугированию.
Физико-химическая очистка
Среди методов физико-химической очистки сточных вод для предприятий по переработке овощей и фруктов наиболее рациональным является напорная флотация с предварительной реагентной обработкой. Содержание мелкодисперсных трудно-осаждаемых веществ предполагает извлечение их с помощью добавления флокулянтов и коагулянтов.
Реагентное хозяйство представляет собой комплекс оборудования для приготовления химических реагентов и их дозированного добавления при прохождении сточных вод через систему трубопроводов. В данном случае для приготовления корректоров рН, флокулянтов и коагулянтов. Реагентное хозяйство состоит из емкостей для смешивания реагентов, миксеров и насосов для подачи воды.
Подготовленная вода подается на установку напорной флотации. Принцип работы флотационной установки заключается в приготовлении в сатураторе водовоздушной смеси с помощью струйного эжектора. Водовоздушная смесь подается в камеру флотатора. За счет разницы давлений, низкое в камере, высокое в эжекторе, газ из водовоздушной смеси начинает активно выделяться, образуя мелкие пузырьки воздуха. Частицы загрязнений увлекаются пузырьками воздуха на поверхность и образуют флотопену, которая убирается с поверхности установки с помощью механических скребков в шламосборник.
Предварительная реагентная обработка флокулянтами и коагулянтами повышает эффективность процесса флотации, увеличивает устойчивость пузырьков, повышает гидрофобность частиц и их способность налипать на пузырьки газа, увеличивает хлопьеобразование.
Биологическая очистка
Сточные воды предприятий по переработке овощей и фруктов после физико-химической очистки могут подвергаться как аэробной, так и анаэробной очистке. Наиболее эффективным способом будет анаэробно-аэробный.
Осветленные воды после напорной флотации поступают в аэротенк с активным илом или биофильтр с аэрируемой загрузкой. В качестве загрузки применяется песок, щебень, речной гравий, пластик или керамика, на которых развиваются колонии аэробных микроорганизмов. В результате их жизнедеятельности происходит очищение сточных вод от остаточных загрязнений. После отстаивания во вторичных отстойниках такие воды могут быть использованы в оборотном водоснабжении.
Сильнозагрязненные сточные воды из первичных и вторичных отстойников преимущественно используют анаэробный способ очистки в метантенках, в которых содержатся избыточный анаэробный активный ил. В метантенках происходит сбраживание осадка с выделением метана.
Таким образом, сточные воды полностью подвергаются очистке и на выходе часть может быть сброшена в водоемы, а часть повторно использована.
