Водоотведение поселка с мясокомбинатом

изготовления электрофлотационных аппаратов и несложностью их обслуживания,

а также возможностью регулирования степени отчистки жидкости в зависимости

от фазово-дисперсного состояния загрязнений путем изменений только одного

параметра (плотности тока) технологического процесса, отсутствие

вращающихся частей в рабочей зоне аппаратов, гарантирующие надежность

работы и исключающее перемешивание обрабатываемой жидкости и измельчения

содержащихся в ней взвешенных частиц, делает метод электрофлотационной

отчистки приоритетным в сравнении с другими методами флотации для обработки

концентрированных сточных вод масложировой промышленности.

Известен метод электрокоагуляции для отчистки промышленных сточных

вод, основанных на электролизе с исспользованием металлических (стальных

или алюминиевых) анодов, подвергающихся электролитическому растворению. В

следствии растворения анодов вода обогащается соответствующими ионами,

образующими затем в нейтральной или слабощелочной среде гидроксид алюминия

или гидроксид железа, которых под воздействием растворенного в воде

кислорода переход в гидроксид железа. В результате осуществляется процесс

коагуляции аналогичный обработке воды соответствующими солями алюминия или

железа. Однако, в отличие от применения солевых коагулянтов при

электрокоагуляции вода не обогащается сульфатами или хлоридами, содержание

которых в отчищенной воде лимитируется как при сбросе ее в водоемы, так и

при повторном использовании в системах промышленного водоснабжения.

При электрокоагуляции сточных вод, содержащих тонкодиспергированные

примеси, протекают и другие электрохимические, физико-химические и

химически процессы: электрофорез, катодное восстановление растворенных в

воде органических и неорганических веществ или их химическое

восстановление, флотация твердых и эмульгированных частиц пузырьками

газообразного водорода, выделяющимся на катоде. Кроме того происходит

сорбция ионов и молекул растворенных примесей, а также частиц,

эмульгированных в воде примесей, на поверхности гидроксида алюминия

(железа), которые обладают значительно сорбционной способностью, особенно в

момент образования.

Хлопья гидроксида металла с сорбированными загрязнениями, сталкиваются

с пузырьками газа, соединяются с ними и всплывают на поверхность жидкости.

Некоторые частицы загрязнений, имеющие хлопьевидную структуру, могут

самокоагулировать друг с другом тем самым увеличивая эффект

гетерокоагуляции всей системы ( ).

Для отделения хлопьев коагулянта с сорбированными загрязнениями

применяют последующее отставание или флотацию.

Комбинированный метод, включающий электрокоагуляцию и электрофлотацию

(электрофлотокоагуляция) ( ) отличается высоким эффектом выделения из

сточной воды жиров и других загрязнений, более экономичен по расходу

электроэнергии и металлических электродов по сравнению с элктрокаогуляцией.

При использовании электрофлотокоагуляционной установки отпадает

необходимость введения реагентов в отчищаемую жидкость. Пена, получаемая

при электрокоагуляции имеет высокую стойкость. При отстаивании она

разрушается через 24 часа. Объем флотоконцентратов при установки

дюралалюминевых электродов составил 6% от расхода сточных вод, при

установки железных - 10%. Влажность полученного флотоконцентрата была

соответственно равна 80 и 90% ( ). Недостатками этого метода являются

относительно высокий расход материалов - листового алюминия или железа, а

также исключение возможности утилизации отходов, выделенных на этапе

реагентной обработки стоков.

Несмотря на эти недостатки метод электрофлотокоагуляции более

эффективен, чем флотационные методы отчистки или электрокоагуляция эффект

отчистки в электрофлотокоагуляционных аппаратов составляет по жирам 96 -

97%, по взвешенным веществам - 92 -95%.

Так как в сточных водах ООО "Мясомолпродукт" содержаться молочные жиры

в виде коллоидов и они не выделяются при обычном отстаивании или

флотоционной обработке, то целесообразно использовать именно этот метод

отчистки стоков.

Электрофлотокоагуляция заключается в пропускании постоянного

электрического тока через сточную воду, причем в качестве электродов

применяют металлические растворимые электроды. Под действием электрического

тока ионы металла подвергаются гидролизу с образованием гидроокиси. Хлопья

гидроокиси образуют частицы загрязнений, в том числе и коллоидные.

Общая продолжительность пребывания воды в установке составляет 15

минут. Выбор электродов зависит от необходимости отчистки жидкости. Так,

при использовании желесодержащих электродов, эффект отчистки на 30% ниже.

Эффект отчистки в электрофлотокоагуляционных аппаратах составляет по

жирам 96-97%, по взвешенных веществам 90-92%, по ХПК - 65%, по БПКполн - 70-

75%. К недостаткам данного метода можно отнести высокую стоимость

электроэнергии, дефицит материала электродов и т.д.

На предприятиях мясной промышленности применяют биологическую очистку

сточных вод. Установлено, что на очистных сооружениях, включающих в себя

решетки, песколовки, осветлители-перегниватели, аэротенки с механической

аэрацией, вторичные вертикальные отстойники, хлораторную и контактные

резервуары может быть обеспечено снижение БПКполн до 20 мг/л, взвешенных

веществ до 20 мг/л.

В последние годы применяется схема с использованием двухступенчатых

аэротенков с противоположным движением активного ила. Общезаводской сток

после очистки от песка в песколовках, удаления взвеси в осветлителе с

естественной аэрацией осветленную воду направляют в аэротенк первой

ступени. Пройдя последовательно через вторичный отстойник, аэротенк второй

ступени, третичные и концевые отстойники, очищенная вода поступает на

установку обеззараживания, состоящую из смесителя, контактного бассейна и

хлораторной. Затем вода сбрасывается в водоем.

По данным разработчика очищенная вода будет характеризоваться

следующими показателями - БПКполн=10-13 мг/л, жир - 0 мг/л, взвешенные

вещества - 10-15 мг/л. При условии содержания в исходной воде не более 250

мг/л жира, 250 мг/л взвешенных веществ, БПКполн не более 2000 мг/л.

Также используют в качестве биологической очистки биофильтры, которые

представляют собой очистные сооружения в виде круглых или прямоугольных

резервуаров, заполненных фильтрующим материалом (загрузкой). В качестве

загрузки применяют щебень, гравий, керамзит, пластмассу, асбестоцемент и

другие материалы. На поверхности материала загрузки нарастает биологическая

пленка, представляющая собой ассоциацию микроорганизмов, простейших и более

высокоорганизованных животных.

Особенностями процесса очистки в биофильтрах являются контактирование

с биологической пленкой свободно протекающей через загрузку сточной воды, и

диффузия загрязнений из сточной воды в биопленку.

Также к перспективным сооружениям относится биотенк. Он представляет

собой биофильтр, погруженный в аэротенк. Биологическая очистка в этом

сооружении осуществляется как с помощью биопленки, закрепленной в

биофильтре, так и с помощью активного ила, находящегося в аэротенке.

Загрузка биофильтра представляет собой блоки из полимерных жестких или

гибких материалов. Блоки в аэротенке устанавливают так, чтобы можно было

обеспечить эффективную циркуляцию иловой смеси между блоками и под блоками.

Высокие концентрации загрязнений производственных стоков мясной

промышленности обуславливают образование при их обработке значительных

количеств твердых отходов (осадков). Состав и свойства, во многом

определяющих направление их утилизации, специфичны для каждой ступени

очистки стока. Общей характерной особенностью является содержание в них

жира, белка и зараженность микрофлорой (в том числе патогенной). Осадки

способны быстро загнивать с образованием неприятных запахов. Наличие в

осадках жиров способствует образованию плотных отложений на стенках труб и

в резервуарах.

По своему химическому составу осадки мясокомбинатов относятся к

отходам, которые могут быть утилизированы. Однако эффективные

технологические, предназначенные для извлечения ценных компанентов или

производства полезных продуктов, в настоящее время не нашли применения.

Из-за зараженности осадков микрофлорой, большой влажности,

подверженности загниванию их необходимо обрабатывать и обезвоживать.

Важной и в значительной степени нерешенной проблемой для мясной

промышленности является обработка осадков из отстойных сооружений, в

которых образуются два вида отходов - концентрирующиеся на поверхности

(жиромасса) и оседающие (донные осадки).

Средний объем образующегося донного осадка (при эффективности очистки

стока около 40 % ) - 0,5кг по сухому веществу из 1 м3 стока. При влажности

95-97 % объем осадка достигает 10-30 л ( т.е. до 3% объема стока). Большие

объемы и влажность полученных осадков обуславливают сложность схем для их

обработки.

Среди немногих действующих схем в мясной промышленности можно выделить

три: механическое обезвоживание в осветлителях-перегнивателях с последующей

подсушкой на иловых площадках, подсушка на иловых площадках. обезвоживание

осадка в центрифугах - наиболее интенсивный метод. Состав полученного кека

следующий: влага - 48-62 %, жира - около 35 %, минеральных веществ - 38-45

%. Возможна утилизация полученного кека в качестве удобрений или для

вытопки жира с целью приготовления добавок к комбикормам. Но эти способы

требуют доработки в части обеспечения эффективного обезвреживания и

минерализации ( для удобрений) или выделения жира и минеральных (для

кормовых добавок).

Значительно более широко распространено обезвоживание донных осадков

на иловых площадках (например, на Ленинградском мясокомбинате). Способ

реализуется перекачкой осадка на карты - площадки. Способ становится

экономически невыгодным при удалении площадок более 10 км. Возникает

необходимость разбавления осадка водой для удобства его перекачки, что

значительно снижает производительность площадок - уплотнителей и

эффективность подсушки. Конечная влажность осадка в среднем составляет 75-

80 %.

Технологическая схема процесса вытопки жира, нашедшая широкое

применение на мясокомбинатах г.г. Сочи, Москвы и других, работает следующим

образом.

Жиромасса подается в вакуум-котел, в котором в течении 7-8 часов

подвергается тепловой обработке при температуре 1300С. По окончании

процесса термообработки жиромасса передавливается с помощью газодувки в

отстойник, в котором отделяется от жидкости и инородных частиц. Затем

процесс повторяется. Полученный жир из отстойника подается в котел для

вытопки. На этой стадии в него вводится раствор серной кислоты для

улучшения выделения процесса отделения жира от примесей. Затем очищенный

жир передается в отстойник, откуда сливается в тару и транспортируется на

утилизацию. С целью повышения влагоотдачи в очищенный жир добавляют

поваренную соль ( рассол, как более тяжелая фракция собирается в нижней

части отстойника, эффективно вытесняя жир).

При переработке свежесобранного флотоконцентрата по данной технологии

получили кормовой жир второго сорта. Если флотоконцентрат перерабатывали

через 10-12 часов после сбора, то получали технический жир третьего сорта.

Кормовой продукт, полученный из флотоконцентрата, характеризуется

следующими данными: влага - 8,07-8,51 %, жир - 12,5-14,09 %, зола - 9,4-

11,57%, белок - 8,56-10,67 %, клетчатка - 36,46-44,09 %.

Опыты по кормлению свиней с целью выявления возможности частичной

замены кормовой муки показали, полученной из флотоконцентрата, взамен

мясной муки положительно влияет на привесы и физиологическое состояние

животных.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

3.1 Обоснование выбора схемы очистки

1-поселок; 2-мясокомбинат; 3-приемная камера очистных сооружений; 4-

очистные сооружения; К1-хозяйственно-бытовые стоки; К2-промышленные стоки;

C-сточные воды после смешения в приемной камере; ОС - очищенные стоки.

Рисунок 3.1.1-Схема поступления сточных вод на очистные сооружения

Рассматриваемый поселок при суточном расходе сточных вод 1548 м3/сут.

имеет следующие концентрации загрязняющих веществ: Свв=223,15мг/л,

СБПК=387,25мг/л. Очистные сооружения принимают сточные воды от поселка и

мясокомбината с расходом Q=41.12м3/сут. Концентрации после смешения

промышленных стоков в приемной камере очистных сооружений определяются по

формуле:

Ссм=Сп*Qп+Спр*Qпр/(Qп+Qпр)

где Сп и Спр - соответственно, концентрации загрязнений поселка и

предприятия;

Qп - расход сточных вод поселка;

Qпр - расход сточных вод от предприятия.

Ссвв=41,12*400+1548*223,15/(41,12+1548)=236 мг/л

Ссж=41,12*125+1548*0/(41,12+1548)=2,2 мг/л

СсБПК=41,12*773,7+1548*387,25/(41,12+1548)=397 мг/л

При этих концентрациях поселковые очистные сооружения не будут

перегружены, что не повлияет на биологическую очистку и очистные сооружения

будут работать стабильно и устойчиво.

В настоящее время на мясомолочном комбинате значительно увеличен

выпуск продукции мясного направления, при этом расход сточных вод остался

тем же, а концентрация загрязняющих веществ увеличилась и составили

Свв=1000 мг/л, Сж=312 мг/л, СБПК=967 мг/л.

Концентрации смеси сточных вод посёлка и мясокомбината определяются по

формулам:

Свв=41,12*1000+1548*223,15/(41,12+1548)=243,1 мг/л

Сж=41,12*312+1548*0/(41,12+1548)=8,1 мг/л

СБПК=41,12*967+1548*387,25/(41,12+1548)=402 мг/л

Возросшие концентрации загрязняющих веществ отрицательно повлияли на

биологическую очистку и поселковые очистные сооружения не справлялись.

Одновременно Органами охраны окружающей среды ожесточились требования

к сбросу промышленных стоков в поселковую канализацию с целью

предотвращения зарастания труб и систем канализации жирами и к сбросу

очищенных стоков в водоём. В результате возник вопрос о расширении

поселковых очистных сооружений или же повышении эффективности работы

локальных очистных сооружений. Экономически целесообразнее строительство

локальных очистных сооружений на мясокомбинате, чем реконструкция

существующих старых и износившихся поселковых очистных сооружений.

По этому принято решение разработать схему физико-химической очистки

сточных вод мясомолочного комбината, вместо уже существующей, но не

обеспечивающей очистку сточных вод до требуемых концентраций загрязняющих

веществ, горизонтальной жироловки.

1-поселок; 2-мясокомбинат; 3-приемная камера очистных сооружений; 4-

очистные сооружения; 5-локальные очистные сооружения, К1-хозяйственно-

бытовые стоки; К2-промышленные стоки; C-сточные воды после смешения в

приемной камере; ОС - очищенные стоки.

Рисунок 3.1.2-Схема поступления сточных вод на очистные сооружения

Концентрация смеси стоков посёлка и предприятия равны

Свв=41,12*32+1548*223,15/(41,12+1548)=218 мг/л

Сж=41,12*5+1548*0/(41,12+1548)=0,13 мг/л

СБПК=41,12*193+1548*387,25/(41,12+1548)=382 мг/л

В результате после прохождения локальных очистных сооружений стоки

мясокомбината удовлетворяют требованиям к сбросу в поселковую канализацию,

не нарушая при этом работы очистных сооружений и канализационной сети.

На площадке предприятия запроектирована полная раздельная система

водоотведения. Разработана очистка производственных сточных вод в

количестве 41,12 м3/сут. Хозяйственно-бытовые и очищенные производственные

сточные воды в объеме 52,56 м3/сут сбрасываются в городскую канализацию.

Ливневые стоки поступают в городскую ливневую канализацию.

На основании изучения физико-химического состава сточных вод, режима

водоотведения, с учетом требований к сбросу сточных вод в городскую

канализацию, необходимую степень их очистки, местные условия на площадке

предприятия, а также результаты исследований по локальной очистке сточных

вод мясомолочного предприятия, принята схема очистки сточных вод,

изображенная на рисунке 3.1.3

Так как водоотведение предприятия неравномерное в течении суток, а для

стабильной работы очистных сооружений необходима равномерная подача воды,

то стоки предприятия предварительно усредняют. Усреднитель совмещен с

насосной станцией. Затем вода перекачивается насосами на очистные

сооружения.

Для очистки сточных принят метод электрокоагуляции с предварительным

отстаиванием. Отстаивание сточных вод происходит в вертикальных жироловках.

Электрохимическая очистка производится в специальных электролизерах - ЭКФ-

аппаратах. В процессе электрофлотокоагуляции на поверхности воды образуется

слой пены, состоящий из жира взвеси, частиц коагулянта и пузырьков

флотирующих газов. Слой пены сгребается с поверхности -ЭКФ - аппарата

механическими скребками, а затем подвергается гашению в пеногасителе, в

результате образуется пенный продукт, который вместе с жиромассой из

жироловок подается в бак осадка. Затем осадок обезвоживается на специальных

фильтрах, а кек (обезвоженный осадок) вывозится на компостирование, а фугат

направляется в "голову" очистных сооружений на повторную очистку.

1 - резервуар-усреднитель; 2 - насосная станция; 3 - жироловка; 4 - ЭКФ-

аппарат; 5 - резервуар осадка; 6 - пеногаситель; 7 - емкостной фильтр; 8 -

бак кека; СВ - сточная вода; ОВ - очищенная вода; Ж -жиромасса из

жироловки, ПП - пенный продукт; Ф - фугат; О1 - осадок из жироловок; О2 -

осадок, подаваемый на обезвоживание; О3 - обезвоженный осадок (кек).

Рисунок 3.1.3 - Схема очистных сооружений мясомолочного комбината

Сооружения электрохимической очистки обеспечивают требуемую степень

очистки, поэтому доочистка сточных вод не предусматривается. Очищенная вода

самотеком поступает в городскую канализацию

3.2 Гидравлический расчёт канализационной сети

Для отведения сточных вод от производственных зданий и транспортировки их в

резервуар-усреднитель на площадке предприятия запроектирована самотечная

канализационная сеть. Трассировка сети произведены в соответствии с (

). Участки сети рассчитаны на пропуск максимального секундного расхода

определенного по формуле:

Qmax c=QсутКч/Т*3.6

где Qmax c- максимальный секундный расход сточных вод, л/с;

Т- число рабочих часов в сутках, ч;

Кч- коэффициент часовой неравномерности, равный 2,0

Во избежании быстрого засорения труб жиром минимальный диаметр сети принят

150 мм, расчетная скорость принята равной 0,7-0,9 м/с.

Определение отметок и глубины заложения сети произведено по схеме

изображенной на рисунке 3.2.1. Гидравлический расчет сети произведен при

помощи ( ) и представлен в таблице .

Колодцы на сети заправлены в местах присоединений, изменений направления

уклонов и диаметров, а также на прямых участках на расстоянии 35 метров для

труб диаметром 150 мм.

Zз - отметки земли; Zл - отметки лотка, Zщ - отметки щелыги, L - длина

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8