Файл: Грушко, Я. М. Сточные воды гидролизных заводов и санитарная охрана водоемов.pdf

первичных радиальных отстойника диаметром по 16 м, два двухкоридорных аэротенка объемом по 11 000 м3 '(высота слоя жидкости 5 м) с распределением воздуха фильтросными пластинами, два вторичных радиальных отстойника диаметром 25 м.* Активный ил отбирают с помощью илососа. Подача воздуха в преаэратор и аэро­ тенки обеспечивается двумя воздухонагнетателями про­ изводительностью 18 000 мЗ/час каждый. Давление возду­ ха после компрессирования составляет 1,8 атм. Осадки из первичных и вторичных отстойников удаляются в коллектор городской канализации.

Перед сбросом в водоем очищенные сточные воды под­ вергают хлорированию. На станцию очистки сточные воды поступают с БПК5 1200—2300 мг О2/л. В преаэра­ торе и отстойнике происходит снижение ёпк5 ДО 900— 1500 мг О2/л. Преаэратор представляет собой небольшо­ го размера аэротенк. В него, кроме сточных вод, посту­ пает часть активного ила, осаждающегося во вторичных отстойниках и численно равного приросту активного ила. Содержимое преаэратора продувается воздухом с рас­ ходом его 1,1—>1,3 м3 на 1 м3 сточных вод.

В соответствии с достигнутой заводом производитель­ ностью пока работает только одна секция аэротенка и вместе с отстойником обеспечивает снижение БПК5 с 900—1500 до 15—20 мг О2/л при окислительной мощно­ сти 600—800 г О2/м3 в сутки.

Подробные данные о работе станции очистки опубли­ кованы в печати (Е. И. Тимофеев, 1967).

Проведенные в 1953 г. на Канском гидролизном заво­ де исследования работы опытных моделей аэротенков и успешная эксплуатация очистной, станции Запорожского гидролизного завода позволяют рекомендовать аэротенк, при строительстве новых очистных станций и реконст­ рукции уже построенных на гидролизных заводах.

Аэротенки имеют следующие преимущества: более высокое допустимое начальное содержание БПК (аэро­ фильтры 150—200 мг О2/л, аэротенки 300—400 мг О2/л), более глубокая очистка (БПК конечное Ю—20 мс О2/л вместо 25—40 мг О2/л) при более высокой окисли­ тельной мощности (600—700 г О2/м3 в сутки вместо 350—

40

450 г О2/м3 в сутки). Прирост активного ила при приме­ нении аэротенков выше, чем при аэрофильтрах, и со­ ставляет 40—50% от БПКб, снятых в биоокислителе. В перспективе активный ил вторичных отстойников пред^ полагается использовать как белково-витаминную до­ бавку к грубым кормам сельскохозяйственных животных и птиц.

Существует неправильное мнение, что схемы с аэро­ тенками требуют увеличения эксплуатационных затрат по сравнению с аэрофильтрами за счет повышенного удельного расхода электроэнергии. Это было бы спра­ ведливо для случая станции небольшого объема, а очи­ стные станции гидролизных заводов относятся к кате­ гории крупных сооружений. На очистку поступают сточ­ ные воды, содержащие 20—130 т БПКбДля таких круп­ ных очистных станций эксплуатационные затраты при применении аэротенков ниже, чем при использовании аэрофильтров. При использовании аэротенков капита­ ловложения также ниже.

На действующих гидролизных заводах наблюдается диспропорция между количеством поступающих загряз­ нений и мощностью очистных сооружений. Перегрузка в отдельных случаях достигает 250—300%. По этой при­ чине нельзя добиться режима, предусмотренного проек­ том, и тем более режимов, требующихся для достижения полной очистки (разбавление по БПКл до 150—200 мг Ог/л). Локальная очистка сточных вод и их разбавление должны обеспечить биологическую очистку общезавод­ ского стока на 90—95%• Однако вследствие перегрузки очистных сооружений можно ожидать снижения загряз­ нений не больше чем в 1,5—1,7 раза. Кроме того, следует учесть, что заводами уже достигнуты мощности основно­ го производства, которым соответствует объем имеющих­ ся очистных сооружений. В связи с этим с увеличением освоения заводами мощностей необходимо будет расши­ рять очистные станции.

Опыт работы показывает, что целесообразно сущест­ вующие аэрофильтры использовать как биоокислители первой ступени, а для второй ступени очистки запроек­ тировать аэротенки. Такая схема надежно обеспечит необходимую степень очистки и позволит уменьшить количество*дополнительно устанавливаемого оборудова­ ния. Например, при схеме аэротенки — аэрофильтры пришлось бы установить дополнительные отстойники

41

при. передаче сточных вод из первой во вторую ступень. При схеме аэрофильтр :— аэротенк этого не потребуется. Аэрофильтры в условиях первой ступени очистки имеют

гидролизном заводе систематически снимают 13—14,5 т загрязнений (по БПК5), имея в работе 14 секций аэро­ фильтров с объемом 1500 м3 каждая. На этой станции степень очистки сточных вод по БПК5 составляет всего

35—43%.

Недостатки эксплуатации аэрофильтров гидролизных заводов. Следует указать на характерные ошибки, до­ пущенные в ходе строительства аэрофильтров. Так, в ряде случаев тела аэрофильтров загружают плохо про­ мытым щебнем (камнем) и с отступлениями по крупно­ сти. Например, на станции очистки сточных вод ЯнгиЮльского гидролизного завода из 8 введенных в действгіе секций аэрофильтров через 2 секции вода не' фильтруется и задерживается на поверхности фильтра; в неудовлетворительном состоянии находятся и 6 других секций. Для предупреждения подобных случаев необхо­

правления допущенного брака нужно загрузить щебень, промыть, просортировать и вновь загрузить его. Имеют­ ся ■ и другие упущения, неблагоприятно отражающиеся на работе очистной станции. Так, допускаются ошибки при проектировании лотков (две струи встречаются под прямым углом без плавного поворота; удары струи о стенки каналов, наличие падающей струи). Это вызы­ вает пенообразование и уменьшает пропускную способ­ ность лотков. Нередко труба, предназначенная для пода­ чи сточных вод в дозировочный бачок, не опущена под слой жидкости (оканчивается примерно на уровне верх­ него обреза дозировочного бачка). Это также приводит к образованию пены, а значит и к снижению степени заполнения дозировочного бачка.

В ряде случаев аэрофильтры не обеспечиваются доста­ точным количеством воздуха.

Установленные на некоторых очистных станциях венти­ ляторы имеют недостаточный напор. Например, на ЯнгиЮльском гидролизном заводе напор вентиляторов лишь 60 мм, вод. ст. вместо 100—450 мм вод. ст.

42

Нередко из-за недостаточного контроля за эксплуата­ цией сооружений вентиляторы находятся в нерабочем состоянии и принудительной подачи воздуха в тело аэрофильтра не производится. Результатом этого являет­ ся снижение окислительной способности аэрофильтра. Остановка вентилятора должна рассматриваться как авария, и необходимо немедленно принимать меры . по восстановлению рабочего состояния вентиляторов.

Необходимые контрольные приборы и средства авто­ матики. Средства автоматики и контрольно-измеритель­ ные приборы еще не нашли широкого применения на очистных станциях. Имеются только самопишущие рас­ ходомеры для сточных вод, перекачиваемых с завода на станцию очистки, прошедших биофильтры или поступаю­ щих на них, pH-метры для нейтрализованных стоков.

'Такого количества пунктов контроля явно недостаточ­ но для нормальной эксплуатации станции очистки сточ­ ных вод.

Минимальными следует считать следующие положе­ ния и следующий перечень контрольно-измерительных приборов и средств автоматики.

1. Станция перекачки сточных вод с завода на очист­ ные сооружения должна быть полностью автоматизиро­ вана и закрыта. Сюда входит автоматический ввод в

действие резервных насосов и остановка работающих; автоматическая дозировка аммиачной воды, применяе­ мой для нейтрализации, в соответствии с заданным pH.

2.На очистной станции должен быть диспетчерский пульт управления и двусторонняя сромкоговорящая се­ лекторная связь.

3.Для очистных станций, оборудованных аэрофильт­ рами, должно быть автоматизировано поддержание

уровня во всасывающих колодцах путем воздействия на регулирующий клапан, установленный на напорной ли­ нии откачивающих насосов. ,

4. Обеспечение приборного контроля за соблюдением режима работы технологического оборудования. Важ­ ным элементом технологии являются длительность пау­ зы и число орошений, совершаемых в единицу времени.

В настоящее время оснащение дозировочных бачков не отвечает требованиям технологии. Настройка режима занимает несколько часов (до 5—6). Целесообразна установка счетчика числа циклов и длительности слива и паузы. Это дает возможность дистанционно управлять

43

электрозадвижками на линии поступления сточных вод и тем самым поддерживать оптимальный режим ороше­ ния. Одновременно необходимо иметь средства дистан­ ционного измерения уровня в дозировочных бачках.

Когда на очистной станции имеется два или более параллельно работающих отстойника, очень важно распределить сточные воды между ними равномерно. Для этой цели необходимо предусматривать соответст­ вующую арматуру и индикаторы расхода.

Таким образом, особенности состава сточных вод гид­ ролизных заводов требуют их предварительной подго­ товки к очистке (оптимальная температура, pH, ВПК и др.). Применяемый для нейтрализации стоков аммиак в случае передозировки, поступая вместе с фосфатами и органическими веществами в водоемы, вызывает цве­ тение воды и образование сине-зеленых водорослей, резко ухудшающих качество воды и при отмирании в хо­ лодный период года вызывающих вторичное загрязнение

многих гидролизных заводах отстойники и биофильтры оказались неэффективными. Из отстойников выносится большое количество взвешенных веществ, а биофильт­ ры оказались малоэффективными. Значительно лучшие показатели'очистки получены при применении аэротен­ ков со вторичными отстойниками.

Очистка сточных вод Зиминского гидролизного завода, гигиеническая оценка и влияние на водоем

На гидролизных заводах в первые годы их строитель­ ства наряду с общепринятой механической очисткой сточных вод применялась также биологическая очистка в аэрофильтрах. ■

В связи с тем что на ряде заводов этого профиля, по предварительным данным, степень очистки сточных вод на аэрофильтрах оказалась недостаточной (всего 25— 60%, Л. И. Брызгалов, 1970), необходимо было на при­ мере одного из гидролизных заводов (Зиминский) более углубленно изучить эффект очистки стоков с гигиениче­ ской точки зрения.

Зиминский гидролизный завод относится к заводам гидролизно-спиртового профиля с получением товарной

44

продукции в виде этилового спирта, дрожжей и фурфу­ рола. В состав завода входят гидролизное, бродильное, брагоректификационное и фурфурольное отделения, цех производства дрожжей и вспомогательные помещения (приготовления известкового молока, раствора соды, аммофоса). :

Сырье (смесь щепы и опилок) и суперфосфат загру­ жают в гидролиз-аппараты. Одновременно сюда подают-, ся серная кислота и вода. Гидролиз древесины произво­ дится при температуре 160—190° и давлении 11 —12 атм. Образующийся при этом кислый водный раствор моно­

Лигнин в виде нерастворимого осадка после гидролиза­ та древесной ткани вывозят на лигниновое поле, склады­ вают в штабеля и хранят без использования.

Пары самоиспарения гидролизата конденсируются в решоферах и направляются в фурфурольное отделение для получения фурфурола. На метанольной колонке от­ бирается метанольная фракция, которая пропускается через холодильник, эпруветку и поступает в сборник ме­ танола, а затем в мерники метанола и перекачивается на склад.

Гидролизат температуры 100—107° подается в нейт­ рализаторы и обрабатывается известковым молоком, а полученное сусло направляется в бродильные чаны, где образуется спиртовая бражка. После сепарации бражка, обогащенная спиртом, поступает в брагоперегонную ко­ лонку для отгонки спирта, а барда направляется в дрож­ жевой цех для производства дрожжей.

На Зиминском гидролизном заводе приняты следую­ щие раздельные системы канализации: 1) производст­ венно-фекальная со сбросом сточных вод после полной биологической очистки и хлорирования в реку; 2) услов­ но чистых вод со сбросом без очистки в реку; 3) гидро'- золоудаления со сбросом осветленных вод в реку.

Производственно-фекальная канализация. В сеть производственно-фекальной канализации поступило в сутки 600—800 м3 хозяйственно-фекальных сточных вод жилого поселка и 7800—8000 м3 производственных, сточных вод. По коллектору стоки подаются на очистные сооружения, проходя последовательно песколовки, пер­

45