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

извлекаемых из сточных вод в процессе биологической очистки и подвергающихся более быстрому разрушению в водоемах, способ­ ствует ликвидации загрязнения водных источников ПАВ.

В связи с этим в некоторых странах вместо биологически «же­ стких» веществ начинают выпускать биологически «мягкие», что выразилось в производстве линейных алкилбензолсульфонатов.

В результате возникла необходимость разработать методы оценки степени биохимического распада ПАВ.

Как показали исследования Академии коммунального хозяй­ ства (АКХ) и Новочеркасского гидрохимического института, к био­ логически «мягким» веществам можно отнести алкилсульфаты, алкилсульфонаты и линейный алкнлбензолсульфонат (сульфонол НП-3). При концентрации 1—5 мг/л алкилсульфаты и алкилсуль­ фонаты сравнительно быстро (в течение 0,5—4,0 суток) распада­ ются в воде водоемов. Следует иметь в виду, что при концентра­ ции более 5 мг/л в воде водоемов линейного сульфонола НП-3 время его распада резко возрастает. Однако на станциях аэрации сульфонол НП-3 может быть изъят на 87%.. Следовательно, пре­ дельно допустимые концентрации этого вещества в водоемах мо­ гут быть обеспечены при сбросе сточных вод только после полной

ких» ПАВ в процессе биологической очистки сточных вод, воз­ можное снижение эффективности пневматической аэрации, необ­ ходимость в ряде случаев доочистки сточных вод, особенно после биофильтров, и снижение суточной загрузки метантенков, несом­ ненно, повлияют на экономику строительства и эксплуатации го­ родских канализаций. Поэтому параллельно с совершенствованием синтеза биологически «мягких» ПАВ необходимо интенсифици­ ровать приемы биологической очистки сточных вод и обработки осадков.

В настоящее время водное хозяйство может быть защищено от загрязнения ПАВ одновременным повышением степени биохими­ ческого распада поверхностноактивных веществ моющих средств, изготовляемых на их основе, и строительством канализационной сети с биологической очисткой сточных вод.

Необходимо заменять так называемые «жесткие» ПАВ на «мяг­ кие», т. е. такие, которые биологически распадаются при очистке сточных вод. Такие ПАВ уже производятся в СССР.

При изыскании новых смачивателей и моющих веществ в НИОПиК разработан неионогенный препарат, названный синтанолом ДС-10. Это «мягкий» ПАВ на основе синтетических жирных спиртов. Наряду с повышенной активностью (по сравнению со вспомогательными веществами ОП-7 и ОП-Ю) синтанол ДС-10 в большей степени разлагается в сточных водах микроорганиз­ мами.

148

Приводим некоторые данные очистки сточных вод целлюлознобумажных заводов методами, разработанными Всесоюзным на­ учно-исследовательским институтом целлюлозно-бумажной про­ мышленности. Схема очистки сточных вод целлюлозно-бумажных комбинатов может быть использована для очистки сточных вод кожевенно-обувных и меховых предприятий.

Стоки целлюлозно-бумажных заводов перекачиваются насос­ ной станцией в усреднитель-преаэратор. Это устройство представ­ ляет собой железобетонный проточный резервуар глубиной 5 м и длиной 70 м, разделенный перегородками на несколько коридо­ ров шириной 8 м. Сюда автоматически добавляется такое количе­ ство щелочи или кислоты, чтобы воды стали нейтральными. Воз­ духодувная станция подает в резервуар воздух, который, выходя из дырчатых труб, расположенных у самого дна, тщательно пере­ мешивает стоки — усредняет состав, обогащает их кислородом. За время прохождения через преаэратор воздух выдувает летучие сернистые соединения из стоков.

Перед поступлением в преаэратор стоки направляются в пер­ вичные отстойники или в систему внутрицеховой очистки от взве­ шенных частиц.

Подготовленные (усредненные) стоки идут на биологическую очистку в аэротенки — такие же' сооружения, как усреднители. Сюда поступает активный ил (скопление бактерий, простейших микроорганизмов и др.), который благодаря непрерывной подаче воздуха (10—15 м3 на 1 м3 воды) обогащается кислородом и тща­ тельно перемешивается со сточными водами.

Сточные воды для микроорганизмов — отличная питательная среда. Микроорганизмы испольЗуют содержащиеся в стоках орга­ нические вещества для своей жизнедеятельности. Для усиления жизнедеятельности микроорганизмов еще в преаэраторе в стоки добавляют питательные вещества — соли азота и фосфора.

В результате окислительных процессов, которые протекают под действием активного ила и кислорода воздуха, органические ве­ щества разрушаются. Одновременно увеличиваются масса бакте­ рий и количество активного ила.

Биологическая очистка сточных вод от легкоокисляемых орга­ нических веществ фактически заканчивается во вторичном от­ стойнике.

Здесь активный ил оседает на дно, а вода сливается с лотков и уходит на дальнейшую очистку. Во вторичном отстойнике имеется илосос — устройство, отсасывающее активный ил со дна резервуара и возвращающее его в систему аэротенков. Так как количество активного ила все время растет, то часть его необхо­ димо периодически удалять. Для этого из резервуара часть ила направляют на уплотнители, затем его обрабатывают коагулян­

оценить и проконтролировать ее эффективность?

149

Для этого определяют биохимическое потребление кислорода (БПК). Берут пробу воды и устанавливают, сколько кислорода она поглотит для окисления загрязнений при комнатной темпера­ туре в течение 5 (БПК5) или 20 (БПК2о) суток.

Так, до очистки БПК5 сточных вод равно 100—150 мг/л, а после биологической, очистки примерно 10—15. Таким образом, на этой стадии очистки из стоков удается удалить около 90% органиче­ ских загрязнений.

Но и после биологической очистки вода имеет темно-бурый цвет, так как в ней еще остался лигнин и другие трудноокисляемые соединения. Поэтому сточные воды подвергают химической очистке. Сточные воды проходят через смесители, в которые добавляют сернокислый алюминий с серной кислотой и по­ лиакриламид. Затем они направляются в отстойники химической очистки — резервуары глубиной около 6 м и диаметром 50 м.

Сернокислый алюминий вызывает коагуляцию органических загрязнений, а полиакриламид действует как флокулянт: соеди­ няет мелкие частицы в более крупные, опускающиеся в виде хлопьев на дно отстойника. В дне сделаны отверстия, через кото­ рые вращающиеся скребки удаляют осадок — шлам-лигнин (шлам), а осветленная вода, сливаясь по лоткам, попадает в трубопровод и направляется на фильтровальную станцию.

После химической очистки получается шлам, являющийся цен­ ным сырьем, которое может применяться в фанерной промышлен­ ности (для получения связующего), в резинотехнической про­ мышленности (вместо сажи). Решение проблемы промышленного использования шлама позволит существенно снизить стоимость очистки воды. В первоначальном состоянии шлам содержит 99,6% воды. Его надо обезводить, но сделать это оченц трудно, так как шлам забивает поры фильтрующей ткани и плохо отделяется от нее. Поэтому шлам направляют в накопителе и замораживают, что меняет его структуру. После оттаивания объем шлама уменьша­ ется примерно в 50 раз, отделяющаяся осветленная вода направ­ ляется в пруд-аэратор, соединяясь там с основным стоком.

После химической очистки в результате действия реагентов стоки перестали быть нейтральными. Чтобы их снова сделать та­ кими, в смесители добавляют нужное для нейтрализации количе­ ство щелочи (каустическую соду).

На фильтровальной станции вода, просачиваясь через слои песка и гравия (толщиной около 2 м), подвергается глубокой ме­ ханической очистке: задерживаются мельчайшие частицы лигнина

В аэраторах сточные воды окончательно очищаются благодаря усиленному снабжению их кислородом воздуха. Сейчас это дости­ гается барботажиым методом: воздух подается через перфориро­ ванные трубы. В дальнейшем будут применяться мощные меха­ нические поверхностные аэраторы — плавающие (на понтонах) перемешивающие устройства. При вращении турбинных мешалок

150

атмосферный воздух распределяется по всему объему воды в зоне действия такого аэратора.

После пребывания в прудах-аэраторах величина БПК5 очи­ щенных стоков становится равной 3—6 мг/л; содержание кисло­ рода также равно 3—6 мг/л. Это очень существенно, так как в самой воде образуется резерв кислорода, необходимый для окис­ ления остаточных загрязнений. Значит, сточные воды не будут от­ нимать кислород у воды.

Итак, цикл очистки, который длится около суток, завершен. Очищенную воду можно смешивать с речными водами. Эту очи­ щенную воду называют «оживленной».

Стоки в реку .или озеро сбрасываются на большую глубину. Такова предпоследняя мера, цель которой — уменьшить концен­ трацию сбрасываемой воды в прибрежном объеме. И наконец, по­ следняя мера: сточные воды должны спускаться в озеро или реку через разбрызгивающее устройство, которое сразу обеспечивает более чем 20-кратное их разбавление.

При проектировании очистных сооружений для кожевенных заводов принята следующая схема очистки сточных вод: сточные воды дубильного цеха, имеющие в своем составе хромовые соли, поступают в специальный отстойник — резервуар, в котором усредняются. После осаждения хромовых солей стоки смеши­ ваются со щелочными стоками отмочно-зольного цеха, и др. Эти стоки направляются в отстойник, в котором осаждаются взвешен­ ные частицы (гидроокись кальция, мел и др.), шерсть. Затем ос­ ветленные стоки с растворимыми солями и органическими соеди­ нениями поступают в аэротенки.. В аэротенках стоки обрабаты­ ваются кислородом воздуха и после биологической очистки и отстоя в очистных сооружениях или на иловых площадках разбавляются водой, фильтруются через слой песка и спускаются в водоемы. При большом количестве бытовых вод промышленные стоки уже после механической очистки спускаются в городскую канализационную сеть. Причем стоки не дезинфицируются, так как считается, что на кожсырьевых заводах сырье обезвреживается специальной об­ работкой. Накапливающийся ил обезвоживается на центрифугах и вывозится на свалку.

Но как бы ни были хороши очистные сооружения, они будут совершенствоваться и дальше. Опыт их эксплуатации, несомненно, поможет при проектировании новых сооружений.

Кроме того, надо улучшать технологию производства, разраба­ тывать способы более полной утилизации ценных отходов до по­ дачи стоков на очистные сооружения или создавать технологию производства кож с замкнутым водоснабжением и минимальным потреблением свежей воды, чтобы сточных вод вообще не было.

В ЦНИИКП разрабатывается новая технология отмочно-золь­ ных процессов — контактный способ с использованием «мягких» ПАВ — при снижении расхода Са(ОН)2, Na2S и воды. Также раз­ рабатывается контактный способ проведения дубильных и преддубильных процессов с совмещением всех операций без перегру­

151