Водоподготовка и очистка сточных вод

А.А Поворов к.т.н., В.Ф. Павлова к.т.н., Н.А Шиненкова

Развитие пищевой промышленности, строительство новых и расширение существующих предприятий в настоящее время практически невозможно без решения проблемы очистки их высокозагрязненных стоков. Сточные воды предприятий отрасли относятся к категории высококонцентрированных стоков по содержанию органических загрязнителей. Загрязнения в таких сточных водах в основном находятся в виде трудноразделимых суспензий, эмульсий, коллоидных и молекулярных растворов. Кроме того, в сточные воды в значительных количествах поступают минеральные  примеси и поверхностно-активные вещества (моющие средства), для сточных вод мясокомбинатов характерно наличие существенного микробного поражения.

Сложность состава сточных вод предприятий пищевой отрасли обуславливает многостадийность, комплексность технологических схем их очистки. Практически все российские и зарубежные разработчики оборудования  включают в свои технологические схемы ряд последовательных стадий:

• грубая механическая очистка с использованием решеток-процеживателей;
• удаление свободных жиров в жироловушке;
• удаление коллоидных примесей, эмульгированных жиров на флотационных установках либо в анаэробных биореакторах (метантенках), в последнем случае из очищаемой воды удаляют и большую часть растворенной органики;
• сбор, обработка и обезвоживание осадка  и флотошлама.

Также в системе очистки, как правило,  присутствуют стадии отстаивания для осветления стоков и узлы реагентной обработки с использованием коагулянтов и флокулянтов.

С целью оптимизации технологической схемы, снижения капитальных затрат на строительство очистных сооружений, повышения удобства их эксплуатации при одновременном обеспечении необходимого качества очистки, в том числе при колебании исходного состава сточных вод, разработана технология с использованием блока электрохимической очистки для удаления из сточной воды труднодеструктируемой растворенной органики и частичного обеззараживания воды без ввода дополнительных реагентов.

В основе данной технологии лежит метод электрофлотодеструкции, который в отличие от напорной флотации  позволяет не только флотировать загрязнения за счет выделяющихся на катодах пузырьков водорода, но и одновременно обеззараживать сточную воду. Используется эффект изменения физико-химических и фазово-дисперсных характеристик загрязнений на молекулярном уровне при наложении на дисперсную систему напряжения поля постоянного тока. Обеззараживание осуществляется за счет атомарного кислорода выделяющегося на анодах и активного хлора, образующегося в растворе.  Активный хлор является  сильным окислителем, что обеспечивает повышение степени очистки стоков, а также их дезинфекциию.   В данном процессе активный хлор  полностью расходуется на окисление и деструкцию органических соединений, обеспечивающих снижение показателя БПК (ХПК) сточной воды.

Электрофлотодеструкция является звеном технологической схемы  очистки сточных вод предприятий пищевой промышленности, наиболее эффективно удаляющим наиболее трудноизвлекаемую часть состава их сточных вод – растворенную органику. Использование электрофлотодеструкции позволяет достичь жестких нормативных требований содержания в очищенной воде органических веществ (показатели ХПК и БПК).

Конкретные варианты технологических решений очистки сточных вод рыбо-, мясо-, молокоперерабатывающих предприятий имеют свои особенности и зависят от организации производственного процесса, требований к очищенной воде и могут обеспечить очистку до требований ПДК для слива в горколлектор, для доочистки на биологических очистных сооружениях или для слива в водоем рыбохозяйственного назначения.

Общая технологическая схема предполагает две ступени:

I ступень: физико-химический способ очистки с электрохимической обработкой до требований для слива в городскую канализация или на биологические очистные сооружения.

II ступень: биологический метод очистки до требований для слива в водоем рыбохозяйственного назначения.

Первая ступень в наиболее полном виде включает в себя следующие стадии: удаление крупных механических примесей, свободных и эмульгированных жиров и масел; электрообработку для деструкции органических примесей; реагентную обработку исходной сточной воды (корректировка значения рН, ввод коагулянта и флокулянта); разделение суспензии отстаиванием; обезвоживание осадков фильтрованием или центрифугированием.

Вторая ступень предполагает доочистку сточных вод биологическим методом с использованием анаэробных и аэробных процессов с одновременной нитри-, денитрификацией. Для интенсификации процессов биологической очистки используются специальная загрузка для иммобилизации активного ила («ершовая» загрузка), тонкослойные блоки в отстойниках, высокоэффективная система аэрации. Для доочистки предусмотрена стадия фильтрации на зернистой загрузке. Дезинфекция сточных вод после биологической очистки осуществляется ультрафиолетом.

На основе этой технологии были изготовлены и пущены в эксплуатацию установки очистки сточных вод на предприятиях «Инкофуд» (1 000 м³/сутки), «ЕвроТрейдБрест» (16 м³/час) и «Мостовский кумпячок» (200 м³/сутки) в респ. Беларусь, в настоящее время идет поставка оборудования на ОАО «Им. Н.Е.Токарликова» производительностью 70 м³/сутки (респ.Татарстан).