Система водоотведения поселка с мясокомбинатом - (реферат)

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 м3стока. 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 .

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8