Файл: Левенко, П. И. Поверхностноактивные вещества в кожевенной и меховой промышленности.pdf

БНСН, пропанового белого. Работают также над получением ком­ бинированных синтанов, т. е, обладающих жирующими и диспер­ гирующими свойствами. В составе этих синтанов также не должно быть свободных фенолов. В сточных водах кожевенных заводов отсутствуют фенолы, так как для наполнения и дубления кож использовали синтаны БНС и № 9.

В анализах сточных вод кожевенных заводов, приведенных

втабл. 42, ПАВ не было обнаружено, так как анионактивные ПАВ

восновном разрушаются или высаливаются при смешении сточных вод разных цехов завода. ПАВ можно обнаружить при отборе пробы на хромовом заводе; в сточных водах отмочно-зольного цеха до смешения с другими.водами было 35 мг/л ПАВ.

Для некоторых веществ, таких как оксиэтилированные спирты (синтанолов), хорошей очистки можно достичь при увеличении времени аэрации. Основным физико-химическим процессом удале­ ния синтетических ПАВ из сточных вод является сорбция.

Предельно допустимую концентрацию синтетических поверхно­ стноактивных веществ в сточных водах, подаваемых на биохими­ ческую очистку, можно устанавливать в соответствии с нормами предельно допустимых концентраций вредных веществ в водоемах, с учетом количества вещества, задерживаемого на сооружениях полной биохимической очистки.

Стоки кожевенных заводов можно разделить на стоки, требую­ щие прохождения через первичный отстойник для улавливания подзола, остатков шерсти и хромовых солей, и стоки, непосредст­ венно спускаемые в общезаводскую канализационную сеть.

По этой причине общезаводская наружная канализационная сеть, так же как и внутренняя, делится на две системы:

1)от выпусков, несущих стоки с подзолом и шерстью;

2)от выпусков, несущих стоки всех других производственных операций и фекально-хозяйственные стоки.

Стоки первой системы соединяются со стоками второй системы

лишь после прохождения через первичный отстойник и потери в нем основной, наиболее плотной и вредной массы взвесей.

Первичный отстойник для осаждения подзола и шерсти состоит из надземной кирпичной части и подземной железобетонной. Перед поступлением в первичный отстойник стоки проходят через решетку, установленную в подводящем канале под углом 60° с прозорами, равными 20 мм, для задержания крупных плавающих предметов. Тип отстойника — горизонтальный, количество отделений опреде­ ляется расчетом, но должно быть не менее четырех (по четырех­ суточному циклу работы отстойника). Пройдя решетку, стоки с по­ мощью шиберов направляются в одно из отделений отстойника. Для равномерного распределения сточной жидкости по ширине от­ стойника и наилучшего использования его объема устраивается специальный вход. Вход состоит из затопленного отверстия, водо­ слива и направляющей, так называемой плавающей доски. Каж­ дое отделение отстойника снабжено также выходной плавающей доской для задержания неосевших веществ.

143

Вода из отделений отстойников выходит через водослив. Каж­ дое отделение работает одни сутки, после чего оно выключается и

ванием осадка из рабочей проточной части отделения отстойника стоки сливают в приямок с помощью плавающего прорезиненного гибкого рукава диаметром 100 мм, заканчивающегося металличе­ ской обоймой с поплавком, имеющим круглые отверстия. Во время слива стоков гибкий рукав постепенно опускается до уровня осадка в отделении отстойника. После спуска стоков. из рабочей про­ точной части отстойника начинается процесс обезвоживания осадка. В это время воду спускают, открывая задвижку, через дре­ наж в поддренажное пространство и приямок дренажной воды. Дренаж представляет собой деревянную решетку с фильтрующим слоем шлака. Осадок в каждом отделении отстойника обезвожи­ вается двое суток, после чего его выгружают бадьей с помощью тельфера и отвозят за пределы завода автогужевым или железно­ дорожным транспортом в место, согласованное с санитарной ин­ спекцией.

Дренаж после удаления ила и сушки промывается. Вода из поддренажного пространства при открывании задвижки поступает в специальный приямок, объем которого равен объему одного от­ деления отстойника. Оттуда специальным насосом вода перекачи­ вается в выходной лоток для выпуска в наружную канализацию. Поддренажное пространство имеет уклон в сторону приямка.

. Время пребывания воды в отделениях отстойника 10 мин по среднему часовому притоку; при резких колебаниях притока стоков количество отделений рассчитывают по максимальному часовому притоку.

Стоки от зольных операций и шерстомойки, прошедшие через первичный отстойник, поступают на биологическую очистку в об­ щезаводскую канализационную сеть. Здесь они смешиваются с фе­ кально-хозяйственными стоками, после чего поступают в город­ скую канализацию или на заводские очистные сооружения второго цикла.

Стоки кожевенных заводов выпускают по согласованию с орга­ нами Государственной санитарной инспекции в водоемы, которые относятся обычно к водоемам III разряда, т. е. к таким, вода ко­ торых не используется для питьевого водоснабжения, но использу­ ется для купания и разведения рыб.

По санитарным правилам спуска промышленных сточных вод в общественные водоемы нормируются следующие показатели.

Взвешенные вещества (взвеси). Нормами допускается увеличе­ ние содержания взвешенных веществ в водоеме на' 1,5 мг/л. Общие стоки кожевенных заводов содержат взвесей свыше 1000 мг/л, из них органических — около 500 мг/л. Отсюда следует, что стоки ко­ жевенных заводов должны тщательно отстаиваться.

Запахи и привкусы. После разбавления вода в водоеме не должна приобретать специфических запахов и привкусов сточных

144

вод. Запахи и привкусы исчезают лишь при разбавлении стоков кожевенных заводов в водоеме в 100—200 раз. Перед выпуском в водоем стоки хлорируют.

Растворенный кислород и биохимическая потребность в кисло­ роде. Сточные воды после полного смешения с водой водоема не должны снижать в последнем содержание растворенного кисло­ рода ниже 4 мг/л. Как правило, остаток растворенного кислорода в водоемах, содержащих стоки кожевенных заводов, обычно бы­ вает более 4 мг/л.

Реакция. Сточные воды не должны изменять активную реакцию воды в водоеме по pH ниже 6,5 и цыше 8,5.

Общие стоки кожевенных заводов — слабощелочные. Активная реакция их колеблется в указанных пределах.

Окраска. Столбик высотой 5 см смеси сточной жидкости с ди­ стиллированной водой в пропорции, соответствующей расчетному разбавлению в водоеме, не должен иметь явно выраженной окраски. Опыты показывают, что уже при разведении в 25—30 раз окраска стоков кожевенных заводов исчезает.

Возбудители заболеваний. Сточные воды, в которых возможно присутствие возбудителей заразных заболеваний людей и живот­ ных (сточные воды боен, кожевенных заводов, шерстомоек, био­ фабрик или отдельных цехов этих предприятий), до спуска их в водоем после предварительного механического осветления дол­ жны обеззараживаться (дезинфицироваться).

Таким образом, стоки кожевенных заводов перед спуском в во­ доемы должны механически,, очищаться-и дезинфицироваться. :

Ядовитые вещества. Сточные воды ни в растворе, ни во взве­ шенном состоянии не должны содержать ядовитых веществ, кото­ рые после их разбавления в водоеме могли бы оказать прямое или косвенное вредное действие на человека, животных или рыб.

Как известно, стоки кожевенных заводов не содержат боль­ шого количества ядовитых веществ. Количество хромовых солей лишь в некоторых случаях достигает после осаждения и разбав­ ления 3—6 мг/л, в то время как токсическая доза хрома "для во­ доема измеряется несколькими десятками мг/л. Для отделения хромовых солей рекомендуется собирать сточные воды дубиль­ ного цеха в отдельный резервуар,, из которого после усреднения

иосаждения гидроокиси хрома стоки направляются для смешения

собщими стоками завода.

Плавающие примеси. Сточные воды не должны содержать ма­ сел, жиров, нефтепродуктов и других плавающих примесей в та­ ких количествах, которые способны вызвать образование сплош­ ных плавающих пленок в водоеме. Стоки кожевенных заводов загрязняют водоемы кусками сала, шерстью и мездрой. Для устра­ нения этого явления стоки должны обязательно отстаиваться.

Таким образом, для очистки стоков кожевенных заводов не­ обходимо тщательное отстаивание и хлорирование их перед вы­ пуском в водоемы. Учитывая характер производственных стоков кожевенных заводов и наличие незначительного количества (до

15%,) в них фекально-хозяйственных стоков, не рекомендуется устраивать двухъярусные отстойники или искусственные био­ фильтры. Указанные сооружения не дают должного эффекта, так как в них не создаются благоприятные условия для развития необ­ ходимых биохимических процессов. Эти сооружения дают должный эффект очистки лишь при соотношении производственных стоков кожевенных заводов с фекально-хозяйственными 1: 1.

Кроме того, для очистки и обезвреживания стоков используются поля фильтрации, но они не находят широкого применения на ко­ жевенных заводах из-за сравнительно большого количества стоков.

Наиболее эффективным видом очистки стоков кожевенных за­ водов после прохождения наиболее загрязненных и вредных из них через первичный отстойник является механическая очистка по­ средством обычных очистных сооружений.

Эти очистные сооружения второго цикла состоят из вертикаль­ ных отстойников, хлораторной, контактных резервуаров и иловых площадок. Назначение вертикальных отстойников — осветление сточных вод и освобождение их от взвешенных веществ. Пройдя вертикальные отстойники, осветленные стоки дезинфицируются (если сырье не прошло дезинфекцию на кожсырьевых заводах) и обезвреживаются от болезнетворных бактерий раствором жидкого хлора или хлорной извести. Раствор жидкого хлора или хлорной извести готовят в хлораторной, а смешивают его с осветленными стоками в канализационной сети, а затем в так называемых кон­ тактных резервуарах, пройдя которые, осветленные и обезврежен­ ные стоки спускаются в городскую канализацию.

Если спуск сточных вод в городскую канализационную сеть невозможен (для последующей биологической очистки вместе с фе­ кальными водами), на заводе их химически очищают с помощью коагулянтов и флокулентов, затем биологически очищают с по­ мощью биофильтров или аэротенков. Получаемый осадок сбражи­ вают в метантенках и обезвоживают на иловых площадках, ва­ куум-фильтрах, фильтр-прессах или в центрифугах. Обезвожен­ ный осадок сжигают в печах или вывозят на свалку.

По санитарным нормам очистные сооружения разрешается рас­ полагать на расстоянии 300 м от населенных пунктов. Стоки по­ даются на очистные сооружения самотеком или с помощью насо­ сов, устанавливаемых на станции передачи, проектируемой на про­ мышленной площадке или вне ее.

Изложенная выше схема очистки сточных вод через горизон­ тальные, а затем вертикальные отстойники, хлораторную, контакт­ ные резервуары и иловые площадки усложняется при наличии в растворах синтетических ПАВ. Установлено, что синтетические ПАВ (ОП-7, ОП-Ю, сульфонол, некаль), изготовляемые из про­ дуктов химической и нефтяной промышленности, являются веще­ ствами, трудноокисляемыми биохимическим путем.

В настоящее время охрана водоемов и нормальные условия ра­ боты очистных сооружений могут быть обеспечены только путем регулирования концентрации синтетических поверхностноактивных

146

веществ, поступающих в городскую канализацию. Концентрация синтетических ПАВ в общем стоке городских вод не должна пре­

ПАВ, сложны и дороги. Поэтому для очистки городских и значи­ тельного количества промышленных сточных вод наиболее целесо­ образным остается биохимический метод. К тому же самоочищение водоемов также основано на биохимических процессах рас­ пада органических загрязнений. Это определяет необходимость пе­ рестройки в производстве ПАВ, т. е. значительного увеличения вы­ пуска биологически «мягких» ПАВ взамен биологически «же­ стких».

Установлено, что на станциях аэрации «жестких» веществ уда­ ляется около 40—45% при исходной концентрации 10 мг/л и на станциях биофильтрации — около 17—20%. С увеличением кон­ центрации «жестких» веществ более 10 мг/л степень очистки сточ­ ных вод постепенно ухудшается, что выражается в повышении в очищенных водах содержания взвешенных веществ, ВПК и сни­ жении содержания нитратов. При концентрациях «жестких» ве­ ществ более 40 мг/л микроорганизмы активного ила отмирают.

Доказано, что ПАВ, как и все природные соединения, подвер­

ганических веществ с выделением энергии, используемой микроор­ ганизмами в процессе их жизнедеятельности и синтеза новых клеток.

Окисление ПАВ начинается с метальной группы алкильной цепи, наиболее удаленной от сульфатной и сульфонатной групп. Окисление — процесс многостадийный, каждая стадия его катали­ зируется собственными ферментами.

Наиболее трудной стадией является окисление метальной группы ПАВ, начинающееся с окисления конечного атома углерода цепи с образованием гидроперекисей. Затем*.гидроперекиси превра­ щаются последовательно в спирт, альдегид и да'лее в карбоновую кислоту, подвергающуюся окислению, характерному процессу, про­ исходящему в живых клетках. В процессе окисления образуется уксусная кислота, используемая микроорганизмами в качестве ис­ точника энергии. При этом соединения с четным числом атомов углерода в алкильной цепи, аналогичные природным карбоновым кислотам, окисляются быстрее, чем соединения с нечетным числом атомов углерода. Оптимальное биохимическое окисление происхо­ дит при длине алкильной цепи Сю—Си-

На биохимическое окисление ПАВ влияют также длина алкиль­ ной цепи, расстояние между сульфонатной группой и наиболее уда­ ленным кольцом алкильной цепи, положение бензольного кольца. Разумеется, применение только «мягких» веществ, наиболее полно