Новая технология коагуляционной очистки производственных сточных вод

С.Ю. Андреев, В.В. Демидочкин, А.С. Шистеров, Г.П. Давыдов,

С. А. Кусакина, Кулапин В.И.

Новая технология коагуляционной очистки производственных сточных

вод

Приведены результаты промышленного внедрения новой технологии реагентной очистки производственных сточных вод, предусматривающей сочетание методов концентрированного фракционного коагулирования. Внедрение предложенной технологии позволило повысить эффект очистки сточных вод в процессе их отстаивания по органическим загрязнениям в 8,9 раза по жирам в 27,7 раза.

Ключевые слова: сточные воды; реагентная очистка; коагулянт; флокулянт; естественная биологическая очистка.

Keywords: wastewater; reagent purification, coagulant, flocculant, a natural biological purification.

Сточные воды предприятий мясной промышленности относятся к категории высоконцентрированных по органическим загрязнениям.

Содержащиеся в них загрязнения в основном находятся в виде трудноокисляемых суспензий, эмульсий, коллоидных и молекулярных растворов. Каждый вид загрязнений состоит из органической и минеральной части. Основными специфическими загрязнениями сточных вод убойных цехов являются жир, кровь, перья, остатки кормов, помет [1,2]. Содержание органических загрязнений (показатель ХПК) в сточных водах, отводимых с территории птицефабрики «Васильевская» г.Пенза колеблется в пределах 400010000 мг/л, концентрация жиров 1000-5000 мг/л.

Сточные воды проходят каскад сооружений естественной биологической очистки и сбрасываются в открытый водоем.

В качестве сооружений естественной очистки используются: пруды отстойника; пруды накопители; водорослевые пруды; рачковые пруды; биоплато. Пруды с естественной аэрацией характеризуются низкими скоростями процесса биологической очистки сточных вод [3,4]. Частично это объясняется неудовлетворительно организованной структурой потока в них. Значительная площадь прудов, малая глубина, ветровые течения создают непроточные зоны, местами повышенную струйность потока. Все это уменьшает фактическую продолжительность пребывания сточных вод в прудах, а это в свою очередь снижает эффект очистки. Скорость биохимического процесса изъятия и окисления органических загрязнений в прудах с естественной аэрацией лимитируется низкой интенсивностью атмосферной аэрации и процессов массообмена. Это обстоятельство имеет особое значение для трудноокисляемых загрязнений, к которым относятся жиры животного происхождения.

В соответствии с рекомендациями разработчиков технологии естественной биологической очистки реализованной на канализационных сооружениях птицефабрики «Васильевская» общая концентрация

органических загрязнений в сточных водах поступающих на очистку не должна

превышать 1000 мг/л. С целью интенсификации работы канализационных очистных сооружений птицефабрики «Васильевская» сотрудниками кафедр «Водоснабжение и водоотведение» и «Гидротехническое строительство» Пензенского государственного университета архитектуры и строительства была разработана новая технология коагуляционной обработки сточных вод.

Реализация традиционных схем коагуляционной обработки сточных вод, предусматривающих ввод реагентов непосредственно перед отстойным сооружением (прудом отстойником), в данном конкретном случае связана с решением серьезных инженерных проблем.

Поскольку пруды отстойники находятся на значительном удалении (более 5 км) от территории предприятия, строительство реагентного хозяйства перед выходом из напорного канализационного коллектора требует значительных капитальных затрат в связи с необходимостью прокладки дорогостоящих инженерных сетей имеющих большую протяженность.

Был принят более экономичный вариант, предусматривающий введение необходимых реагентов в напорный канализационный коллектор непосредственно на выходе из канализационной насосной станции, расположенной на территории предприятия. Режим коагуляционной и флокуляционной обработки сточных вод должен обеспечить формирование устойчивых гетерогенных микрокомплексов, скоагулированных загрязнений не разбивающихся при прохождении через протяженный канализационный коллектор и формирующих хорошо сфлокулированные хлопья при последующем отстаивании сточных вод на территории сооружений естественной биологической очистки.

С целью проведения предварительной дестабилизации коллоидных загрязнений, позволяющей обеспечить при последующем длительном перемешивании сточных вод в напорном канализационном коллекторе протекание процессов оротокинетической градиентной коагуляции, приводящих к формированию на выходе из коллектора хорошо оседающих хлопьев было рекомендовано реализовать сочетание следующих

технологических приемов:

- приема концентрированного коагулирования, заключающегося в перекачивании 4% - от общего расхода сточных вод рециркуляционным насосом через трубчатый смеситель и дозировании в него коагулянта (жидкого сульфата алюминия с содержанием А120з - 7%) и флокулянта (катионитогового сополимера полиакриламида К-280);

- приема фракционного коагулирования предусматривающего

последовательное введение в напорный канализационный коллектор сточных вод перекачиваемых рециркуляционным насосом, содержащих

сформированные гетерогенные коагулирующие комплексы, выступающих в роли центров хлопьеобразования и коагулянта (сульфата алюминия) обеспечивающего окончательную дестабилизацию коллоидных частиц сточных вод.

Силами ОАО ПФ «Васильевская» в соответствии с рекомендациями ПГУАС на канализационной насосной станции был смонтирован трубчатый смеситель, установлен рециркуляционный насос и насосы-дозаторы.

Общий вид трубчатого смесителя приведена на рисунке 1.

Рис.1. Общий вид трубчатого смесителя Общий вид насосов-дозаторов приведен на рисунке 2.

Рис.2. Общий вид насосов-дозаторов

В процессе проведения производственных испытаний коагуляционной обработки сточных вод птицефабрики «Васильевская» были получены следующие результаты:

1) Подача в сточные воды в соответствии с предложенной технологией коагулянта (дозой 700 мг/л по товарному продукту) и флокулянта (дозой 4 мг/л по товарному продукту) позволяет получить на выходе из напорного канализационного коллектора обработанные сточные воды в которых в процессе 30 минутного отстаивания формируются хорошо оседаемые хлопья скоагулированных загрязнений.

2) В процессе отстаивания обработанных сточных вод, взятых на выходе из канализационного коллектора концентрация жиров снижается в 27,7 раза ( с 1773 мг/л до 64 мг/л), концентрация органических загрязнений (показатель ХПК) снижается в 8,9 раза (с 5600 мг/л до 640 мг/л);

3) Качество сточных вод, получаемое после их коагуляционной обработки и отстаивания позволяет направить их на сооружения естественной биологической очистки.

Литература

1. Шифрин С.М., Иванов Г.В., Машуков Б.Г. Очистка сточных вод предприятий мясной и молочной промышленности.-М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981.

2. Жуков А.И., Демидов Л.Г. Канализация промышленных предприятий.-М.:Стройиздат, 1969.

3. Яковлев С.В., Воронов Ю.В. Водоотведение и очистка сточных вод. -М.: АСВ, 2004.

4. Гетманцев С.В., Нечаев И.А. Очистка промышленных сточных вод коагулянтами и флокулянтами. - М.: АСВ, 2008.