Интересные и нужные сведения о строительных материалах и технологиях

Распиловка в нашей компании "Зона Комфорта" оправдает ваши ожидания.

Партнерский проект с компанией Руспроектэксперт, тел.: 8-495-771-14-07

Проектирование

Экспертиза

Очистка флотацией сточных вод кожевенных заводов

Сырьем для производства различных видов кож служат шкуры домашних и диких животных. В процессе их обработки употребляют большое количество различных химических веществ, таких как серная кислота, известь, кальцинированная сода, сульфат аммония, поверхностно-активные вещества — смачиватели керосин, метиловые эфиры, патока, синтаны и другие, которые попадают в сточные воды и сбрасываются в канализацию. Кроме того, в сточные воды переходят и химические компоненты самих шкур: белки, жиры и жироподобные вещества, некоторые минеральные вещества, содержащие натрий, калий, кальций и другие элементы.

В зависимости от местных условий и принятой технологической схемы очистки сточных вод, они могут отводиться либо единой сетью (общий сток), либо из общего стока могут выделяться кислые дубильные, содержащие в значительных концентрациях хром (от операций дубления и последующей промывки) и щелочные зольные (от операций золения и последующих промывок) В оставшуюся часть общего стока входят стоки от операций обеззоливания, нейтрализации, обезжиривания, жирования, крашения и промывок, завершающих каждую из этих операции. Реакция этого стока слабощелочная.

Удельное количество сточных вод в расчете на 1000 дм2 готовой продукции составляет от 2 до 9,5 м3, меньшие значения характерны для выпуска жестких кож, большие — для хромовых.

Состав загрязнений сточных вод и их концентрации широко изменяются, что усложняет выбор способов очистки и технологических схем очистных сооружений и их эксплуатацию. Большинство исследователей, изучавших различные очистные сооружения кожевенных заводов, отмечали существенные недостатки в их работе и, соответственно, невысокий эффект очистки. Поэтому исследования в этой области продолжаются, а разработка новых методов и технологических схем очистки продолжает оставаться задачей весьма актуальной.

В последние годы много внимания уделялось изучению возможности использования флотации при очистке сточных вод кожевенных заводов. Наличие в стоках ПАВ, жира и жироподобных веществ позволяет применять данный метод. По отношению же к очистке стоков от самих ПАВ, он, в данном случае, пока остается единственно приемлемым. Поэтому не случайно, что одна из первых технологических схем с флотацией, предложенная для кожзаводов в Московском инженерно-строительном институте рассматривает флотацию, в первую очередь, как метод очистки стоков от ПАВ.

В белее широком плане изучались возможности применения флотации при очистке сточных вод кожевенных заводов в Украинском институте инженеров водного хозяйства и Новочеркасском политехническом институте. Исследованы напорный и безнапорный способы флотации, импеллерная и электрофлотация на различных этапах обработки сточных вод и в различных ваопантах технологических схем.

Как показали опыты, флотация при очистке сточных вод кожзаводов может применяться для очистки общего стока от отдельных компонентов — шерсти, жира, ПАВ; осветления и очистки общего стока в сочетании с обработкой его коагулирующими реагентами; локальной очистки стоков отдельных операций, например, для очистки сбросных хромовых соков свиного хрома или смеси хромовых соков свиного и ялового хрома (отходные хромовые соки ялового хрома флотацией очищаются плохо), в том числе с применением реагентов (подщелачивание хромосодержащих стоков с последующей флотацией гидроокиси хрома) и для очистки стоков отмоки и золения от шерсти и жира.

Наиболее приемлемыми оказались напорная и безнапорная, а также электрофлотация, особенно в сочетании с электрокоагуляцией.

Все исследования выполнялись сначала на лабораторных, а затем на полупроизводственных установках различных конструкций и производительности.

Так, на кожевенном заводе им. Ильича в г. Бердичеве под полупроизводственную флотационную установку была выделена часть действующей жироловки. На ней изучалась возможность очистки стока от шерсти и жира напорной и безнапорной флотацией. Последняя на основании анализа результатов исследований показала свою приемлемость. Аналогичные исследования были проведены в производственных условиях на Ленинградском кожевенном заводе им. Коминтерна, где один из действующих отстойников был переоборудован во флотационную установку.

Исследования по обработке стоков кожевенных заводов серной кислотой и известью при двухступенчатом флотационном осветлении их проводились в Новочеркасском политехническом институте, на предприятиях Ростовского кожобъединения. В одной из рекомендуемых схем, сточные воды, предварительно освобожденные от крупных механических примесей, поступают в аэратор для подкисления (до рН = 4,5—5) стоков и выдувания образующегося сероводорода. Продолжительность аэрации 20 мин, удельный расход воздуха 10 м3 на 1 м3 сточных вод. Подкисление вызывает интенсивное хлопьеобразование в сточных водах вследствие коагуляции белковых соединений. Образовавшиеся хлопья отделяются на первой степени флотации (предусмотрена напорная флотация с использованием рабочей рециркулирующей жидкости).

Насыщается воздухом под давлением 3 ати. Рециркуляционное отношение 1 : 2. Продолжительность пребывания стоков в расчете на суммарный расход стоков и рабочей жидкости — 1 ч.

Остаточное содержание взвешенных веществ 90—100 мг/л, снижение хрома — на 23, ПАВ — на 50 и сульфидов — на 30% обеспечивает 1-я ступень флотации. Последующее подщелачивание известью до рН = 8,5—9,5 производится для нейтрализации стока, а также для перевода хрома в гидроокись и его последующего выделения на 2-й ступени флотации, которая работает без рабочей жидкости. Продолжительность пребывания стоков — 1 ч.

Другая технологическая схема очистки сточных вод кожевенных заводов с применением коагуляции и флотации разработана в Украинском институте инженеров водного хозяйства. В основной части эта схема использована при проектировании очистных сооружений бердичевского кожевенного завода им. Ильича Киевским ГПИ-5. Технологическая схема предусматривает отдельную очистку общего стока завода и совместную биологическую очистку с городскими стоками. Кроме того, схемой предусматривается возможность специальной доочистки части биологически очищенных стоков с направлением их на технические нужды завода.

Сточные воды кожевенного завода при проходе через решетки, песколовки или отстойники, рассчитанные на их 15—20 минутное пребывание, выделяют тяжелые примеси и затем направляются в вертикальные отстойники, где отстаиваются в течение 3—4 ч. В отстойниках задерживается основная масса нерастворенных примесей, что позволяет уменьшить дозу коагулянта, необходимую для полного осветления стоков. Осадок из отстойников в количестве 5—10% от объема обрабатываемых стоков с влажностью 95% направляется в шламонакопнтели. Возможно механическое обезвоживание его и вывоз.

В частично осветленную жидкость вводятся растворы сернокислого железа и извести. Доза сернокислого железа ориентировочно может быть определена в 300 мг/л, плюс по 100 мг/л на каждые 500—600 мг/л, оставшихся после отстаивания взвесей. Доза извести принимается из расчета доведения стоков до рН = = 10 (примерно на 200—300 мг/л больше дозы сернокислого железа, считая на СаО).

После смешения с реагентами стоки поступают на флотационную очистку (предусматривается напорная). Рециркуляционная жидкость (коэффициент рециркуляции — 1) насыщается воздухом в течение 2 мин под давлением 4—5 ати. Принимая меньшее давление насыщения, необходимо увеличивать коэффициент рециркуляции (при давлении 2,5—3 ати коэффициент рециркуляции следует принимать 2). Продолжительность пребывания смеси во флотационной камере 1 ч.

После флотации стоки кожевенного завода поступают в усреднитель-аэратор, где смешиваются с городскими стоками и куда направляется весь избыточный активный ил из вторичных отстойников, а затем во флотационный биокоагулятор и в аэротенки.

Часть стоков, прошедших биологическую очистку, подвергается дополнительной биологической очистке на биофильтрах, скорых фильтрах, обеззараживается и направляется снова на завод как техническая вода.

Наличие в сточных водах кожевенных заводов больших количеств сильно диспергированных загрязнений, обладающих высокой агрегативиой устойчивостью, привело к исследованию и других методов ее снижения, кроме реагентных. Одним из них стала электрокоагуляция в сочетании с электрофлотацией. Достоинство метода — отсутствие сложного реагентного хозяйства, большая компактность сооружений, лучшая управляемость ими и более надежная автоматизация.

Рекомендации по применению этого метода использованы Ленгипроводхозом при проектировании очистных сооружений кожевенного завода им. Коминтерна. Исследования проводились на лабораторных и производственных экспериментальных установках различных конструкций (малой и большой модели) производительностью 100—200 л/ч и 1—3 м3/ч. Установки были оборудованы двумя электродными системами — вертикального типа в камере коагуляции (растворимые электроды) и горизонтального в камере флотации (нерастворимые электроды). Питание выпрямленным током осуществлялось от выпрямителей марки ВСА-5.

Литература

Голышев А.Б., Бачинский В.Я., Полищук В.П., Железобетонные конструкции

Зайцев Ю.В., Строительные конструкции заводского изготовления

Е.Ф. Лысенко, Армоцементные конструкции

С.В. Поляков, Каменная кладка из пильных известняков

В. Ермолов, Пневматические строительные конструкции

Журавлев А.А., Вержбовский Г.Б., Еременко Н.Н., Пространственные деревянные конструкции

А.В. Калугин, Деревянные конструкции

Е.К. Карапузов, Г. Лутц, X. Герольд, Сухие строительные смеси

А.А. Пащенко, Теория цемента

Волков В.А., Сантехника: как все устроено и как все починить

А. Грассник, Бездефектное строительство многоэтажных зданий

Д.С. Щавелев, Гидроэнергетические установки

Д.С. Щавелев, Экономика гидротехнического и водохозяйственного строительства

Гидротехнические сооружения. Ч. I. Глухие плотины

Гидротехнические сооружения. Ч. II. Водосливные плотины

Производство гидротехнических работ

Н.П. Розанов, Гидротехнические сооружения

А. П. Юфин, Гидромеханизация

Термоэлектрические преобразователи энергии

Использование возобновляемой энергии

Бетон и железобетон, избранные статьи

Современное состояние и перспективы развития энергетики