Файл: Технология гидролизных производств учебник..pdf

очистки сточных вод обеспечивается постоянным перемешива­ нием, а следовательно, контактом их с активным илом и непре­ рывной аэрацией смеси на всем протяжении аэротенка. Освобож­ денная от органических загрязнений сточная вода в смеси с ак­ тивным илом направляется из аэротенка во вторичный отстойник. Очищенная и осветленная сточная вода спускается в водоем. Часть осевшего активного ила из вторичных отстойников непре­

ные до БПКб 250—350 мг 0 2/л с нейтральной или слабощелочной реакцией (pH 6,5—7,5). Необходимо создавать хорошие условия аэрации в аэротенке, так как «вспухание» ила связано также с не­ достатком кислорода.

Для очистки производственных сточных вод с большим содер­ жанием органических, особенно трудноокисляемых, загрязнений, соответствующем БПКб 1500 мг Ог/л, применяются специальные аэротенки-смесители или аэротенки с рассредоточенной подачей сточной жидкости. Увеличение производительности их достигается выравниванием концентрации загрязнений и скорости потребления кислорода по длине аэротенка. Это осуществляется путем равно­ мерного смешения поступающих в аэротенк исходных сточных вод и активного ила со всей массой очищенных сточных вод, находя-

375

щихся в нем. Сточные воды и активный ил подаются в аэротенксмеситель рассредоточение по длине одной его стороны, очищен­ ная вода спускается с противоположной стороны. Активный ил, следовательно, протекает не вдоль, а поперек аэротенка (рис. 88). Концентрация ила составляет 3—3,5 г/л. Воздух распределяется равномерно по длине аэротенка-смесителя. Поэтому в таких аэро­ тенках обеспечиваются большая интенсивность, полнота окисли­ тельного процесса и надежность работы. При повышении темпе­ ратуры в аэротенке-смесителе до 35—36° С происходит более глу­ бокое окисление загрязнений. Преимуществом аэротенка-смеси­ теля является также то, что они занимают меньшую площадь по сравнению с другими биоокислителями и требуют меньших капи­ тальных вложений.

Работа очистных сооружений характеризуется по окислитель­ ной мощности, выражаемой количеством кислорода в граммах за сутки в расчете на 1 мъ емкости аппарата.

Наиболее высокая окислительная мощность у аэротенков-сме­ сителей; она равна 800— 1300 г 0 2 на 1 м3 в сутки. У обычных аэротенков — 600—700 г/м3 в сутки, у аэрофильтров — 300—500 г/м3 в сутки и у биофильтров — 50% от окислительной мощности аэро­ фильтров.

Для интенсификации процесса очистки сточных вод, а также повышения качества очистки можно применять двухступенчатую схему с использованием аэрофильтров для первой ступени и аэротенков для второй. Возможна и другая комбинация био­ окислителей.

Сточные воды гидролизных заводов содержат разнообраз­ ные вещества, и минерализация их происходит с различной ско­ ростью. Наиболее быстро происходит биохимическое окисление сахаров, особенно гексоз. Использование уксусной кислоты про­ текает медленнее. Фурфурол и оксиметилфурфурол полностью разрушаются микроорганизмами. В биологически очищенной во­ де также отсутствуют промежуточные продукты их распада. Му­ равьиная, левулиновая, уроновые кислоты и гуминовые вещества окисляются медленно. Последние можно обнаружить в очищенной воде.

В окислении и минерализации органических веществ сточных вод гидролизных заводов принимают участие многочисленные и

376

разнообразные микроорганизмы. Эффективность биологической очистки зависит от их активности. Наиболее распространены бак­ терии разных размеров с ослизненной оболочкой. Склеиваясь, они образуют большие слизистые скопления различной формы. Та­ кие бактерии называются зооглейными. Они играют основную роль в окислении растворенных органических веществ.

В состав микрофлоры биопленки и активного ила входят так­ же плесневые грибы, актиномицеты, дрожжи и дрожжеподобные грибы, корненожки, инфузории, коловратки, жгутиковые, Дмебы, клещи и черви. Некоторые представители этих групп, обладаю­ щие характерными морфологическими признаками, служат ин­ дикаторными, или показательными, организмами, по состоянию которых определяют недостатки и нарушения в работе очистных сооружений. Например, при плохой работе биоокислителя преоб­ ладают амебы, жгутиковые, уменьшается количество зооглейпых бактерий, отсутствуют инфузории, коловратки. Показателем ухуд­ шения качества активного ила является наличие нитчатых форм бактерий и исчезновение сувоек, коловраток, минерализующих иловые частицы. Развитие отдельных групп организмов зависит от режима работы очистных сооружений, от состава производст­ венных стоков, условий среды.

Для того чтобы очистка сточных вод на биоокислителях про­ исходила наиболее эффективно, надо их соответствующим обра­ зом подготовить. По технологическому режиму подготовка сто­ ков состоит из их отстаивания, разбавления, добавки питатель­ ных солей, снижения кислотности и установления оптимальной температуры.

Сточные воды содержат различные взвешенные вещества, осе­ дающие в песколовках и первичных отстойниках очистных стан­ ций. Освобождение от этих веществ особенно важно при очистке стоков на биофильтрах, так как предохраняет их от забивания и заиливания. Для минерализующего действия основных микро­ организмов 'биоокислителей оптимальной температурой является 22—30° С. Биохимические процессы, осуществляемые на очистных сооружениях, зависят от реакции сточных вод. Оптимальным для большинства организмов является pH 6,5—7,0. Если кислотность и температура сточных вод повышена, то их нейтрализуют и ох­ лаждают.

Сточные воды гидролизных заводов имеют высокую концентра­ цию загрязняющих веществ, поэтому перед поступлением на очи­ стные сооружения их необходимо разбавить. Разбавление можно производить чистой речной или условно чистой водой, а также очищенной на биоокислителях сточной водой (рециркуляцион­ ной). Использование рециркуляционной воды наиболее рацио­ нально, так как при этом сокращается расход свежей воды на очистные сооружения и объем сбрасываемых в водоем очищен­ ных вод уменьшается. Кроме того, сохраняется близкая к опти­ мальной температура в биоокислителе, что особенно важно в хо­ лодное время года, и снижается кислотность сточных вод без

377

затрат нейтрализующих веществ. На биофильтры необходимо по­

О2/л и на аэротенки-смесители— 1500— 1700 мг О2/л. При более высоких значениях БПКб сточной воды очистка не бывает глубо­ кой и эффект ее не превышает в среднем 50—65%.

Для жизнедеятельности микроорганизмов и глубокой минера­

и 0,5 мгіл Р2О5). Поэтому в сточные воды, подготовленные к очи-

Сжатый Воздух

Рис. 89. Технологическая схема очистки сточных вод гидролизного завода:

1 — камера гашения напора; 2 — песколовка; 3 — иловые площадки; 4 — преаэратор; 5 — пер- ' вичный отстойник; 6 — аэротенк; 7 — вторичный отстойник; 8 — сборник активного ила; 9 — сборник рециркуляционных вод; 10, 11, 12 — насосы

стке, добавляется недостающее количество этих элементов в виде сульфата аммония и суперфосфата.

Технологическая схема очистки сточных вод гидролизных заво­ дов представлена на рис. 89. Как было указано, для очистки сточных вод гидролизных заводов принят механо-биологический метод. Сточные воды завода поступают в камеру гашения напора 1. На линии подачи установлены расходомеры, производящие за­ мер количества сточной воды, поступающей на очистные соору­ жения. Для выделения из сточных вод нерастворимых взвешен­ ных минеральных частиц, в основном песка и гипса, которые, осаждаясь в очистных сооружениях, нарушают технологический процесс их работы, применяются горизонтальные песколовки 2

с круговым движением воды. Время нахождения в них сточной воды составляет около 30 сек. Осадки из песколовок удаляются при помощи гидроэлеваторов на иловые площадки 3, представля­ ющие собой участки земли, окруженные земляными валиками, где происходит естественное обезвоживание. Для укрупнения частиц

378

тонкодиспергированных примесей сточных вод производят их предварительную аэрацию в специальных сооружениях, называ­ емых преаэраторами, которые устанавливаются до отстойников. При этом частицы укрупняются, происходит флокуляция, что спо­ собствует лучшему выпадению их в осадок. В преаэраторе начи­ нается также процесс биохимического окисления загрязнений сточных вод с помощью микроорганизмов активного ила. Стоки после песколовок подаются на преаэратор 4, представляющий со­ бой двухкоридорный железобетонный резервуар емкостью 400 ж3, где смешиваются с периодически подаваемым избыточным актив­ ным илом из вторичного отстойника 7 или из сборника 8 актив­ ного ила. В преаэратор подается сжатый воздух от воздуходув­ ки, время аэрации 20—30 мин. Обработка сточных вод избыточ­ ным илом с аэрацией воздухом снижает количество взвешенных

меняют радиальные проточные отстойники емкостью 500— 1000 ж3, в которых движение воды происходит по радиусу от центра к пе­ риферии. Время пребывания сточной воды в них 1,5—2 ч. Отстой­ ники предназначены для выделения из сточных вод нераствори­ мых грубодисперсных веществ, находящихся во взвешенном со­ стоянии, в основном органического происхождения (лигнина, мертвых дрожжей). После механической очистки осветленная сточная вода поступает на биологическую очистку. Перед поступ­ лением в аэротенк 6 загрязненные стоки разбавляются рецирку­ ляционной водой. На биофильтрах цли в аэротенках различных конструкций происходит биохимическое окисление органических веществ сточной воды микроорганизмами-минерализаторами. Вме­ сте с очищенной водой с биоокислителей уносится биологическая пленка или активный ил. Для освобождения от них сточную во­ ду направляют во вторичный радиальный отстойник 7. Осевший ил поступает в сборник 8. Часть активного ила возвращается в аэротенки для обеспечения биологического процесса очистки. Количество его составляет 40—50% от объема очищаемой сточ­

на иловые площадки 3. Вода с иловых площадок по дренажному коллектору самотеком поступает в приемный колодец грязных сточных вод, а оттуда вновь подается на очистку. Осадки с влаж­ ностью 75—80% направляют для переработки. Часть биологиче­ ски очищенной воды из сборника 9 используют для' разбавления сточных вод, осветленных в первичных отстойниках. Часть воды подается на гидроэлеваторы песколовки. Остальная осветлен­ ная очищенная сточная вода с БПК5 15 мг О2/л спускается в водо­

емы.

Применяют также схему очистки в аэротенках с регенерацией активного ила. Возвратный ил перекачивается в регенератор, где продувается воздухом. В регенераторе происходит восстановление

379