книги из ГПНТБ / Проблемы охраны природных и использования сточных вод межведомственный сборник

Из окислительных методов перспективны озонирова­ ние и окисление при высокой температуре -и давлении, в том числе окиганне. Последний метод особенно эффективен для обезвреживания небольших расходов высоко'концентриро'ванмых сточных вод.

Учитывая большое разнообразие органических ве­ ществ, попадающих в производственные стоки, достаточ­ но широко будут использоваться экстракция и сорбция с дальнейшей утилизацией извлеченных компонентов.

К числу других перспективных методов’ относятся электрохимические, дистилляция. В перспективе можно ожидать широкого применения физических методов — ультразвуковой и магнитной обработки, воздействия электрического поля.

Вероятные пропорции использования методов: био­

стилляция и др.) — 17%.

Очистка сточных вод от тонкодисперсных и эмульги­ рованных примесей. Основные методы удаления грубо­ дисперсных и эмульгированных примесей из производст­ венных сточных вод — фильтрование и коагуляция. Сле­ дует отметить, что лучшие результаты получаются при сочетании этих методов.

Обработка сточных вод реагентами позволяет, кроме того, регулировать различные технологические свойства очищенной воды. Этот метод остается одним из основных и па перспективу.

Наиболее перспективные направления совершенство­ вания фильтрования — изыскание новых фильтрующих материалов (уже в ближайшие 10— 15 лет найдут широ­ кое применение керамзит, горелые породы и т. д.), раз­ работка режимов фильтрации сточных .вод при по­ вышенном давлении, улучшение способов регенерации фильтрующих загрузок и др.

Ассортимент коагулянтов, используемых в современ­ ной практике, невелик, а потребность в них постоянно возрастает. Это обусловливает необходимость изыска­ ния новых, более активных коагулянтов.

Перспективными являются электрохимические мето­ ды, в -первую очередь для стоков, обладающих доста­ точной электропроводностью. Интенсивно будут приме-

111

мяться физические методы обработки стоков (ультра­ звуковая, электронмиульспая, магнитная).

Для удаления жиров, волокон и других нераствори­ мых в воде веществ с развитой 'Поверхностью будет при­ меняться и метод, 'флотации, а для разделения тонкодис­ персных суспензии — флокуляция примесей. Развитие этих методов пойдет по пути изыскания новых флокуляптов и 'флотореатентов, разработки режимов насыще­ ния воды воздухом. В ближайшие поды начнут приме­ няться эффективные флокулянты, как ВА-2, ВА-3 и др.

Из других перспективных методов можно отметить центрифугирование, сорбцию, комнлексообразоваиие.

Вероятные пропорции использования методов: фильт­ рование— 24%, коагуляция — 22, физические— 18, электрохимические— 12, флокуляция— 12, флотация — 5, прочие методы — 7 %.

Обработка осадков производственных сточных вод. Наиболее перспективным направлением надо считать механическоеобезвоживание осадков, которое позволяет использовать обезвоженный осадок в различных целях: в качестве удобрения, сырья для строительных и изоля­ ционных материалов и т. д. В ближайшей перспективе две трети осадков промышленных стоков будет подвер­ гаться механическому обезвоживанию на вакуумфильтрах, центрифугах и фильтр-прессах. Наиболее широко будут применяться вакуум-фильтры. На. более далекую перспективу следует ожидать интенсивного совершенст­ вования и использования фильтр-прессов. Важными за ­ дачами являются совершенствование аппаратурного решения этих процессов, создание высокопроизводитель­ ных центрифуг с непрерывной выгрузкой осадка и авто­ матизация процессов обезвоживания.

Найдет применение термическая обработка осадков, в том числе сжигание осадков, содержащих органиче­ ские вещества. Использование сбраживания будет оп­ ределяться 'специфическими свойствами осадков.

Широко будут использоваться методы подготовки осадков к механическому обезвоживанию и его интен­ сификации. Из их числа следует указать коагуляцию, физические методы (вибрацию, воздействие электриче­ ского поля и др.).

Вероятные пропорции использования методов: вакуумфильтрация — 29%, центрифугирование — 22, поесс-

112

фильтрация— 15, термическая обработка — 12, сбражи­ вание — 7, прочие методы — 15%.

Использование сточных вод. Одним из основных на­ правлений комплексного" решения задачи охраны водо­ емов и обеспечения промышленности водой следует считать максимальное повторное использование сточных вод, что ведет к резкому сокращению их сброса и экви­ валентно созданию дополнительных водных ресурсов. Будут применяться различные схемы повторного исполь­ зования сточных вод:

рекламация стоков, т. е. повторное использование воды последовательно для различных народнохозяйст­ венных целей, при этом :в ряде случаев потребуется про­ изводить предварительную очистку сточных вод;

широкое внедрение систем оборотного водоснабже­ ния (с включением в них не только условно-чистых вод, но и загрязненных производственных стоков после соот­ ветствующей подготовки);

последовательное использование воды для различных технологических операций (на одном предприятии).;

использование специально подготовленных сточных вод для искусственного пополнения запасов подземных вод.

При решении вопросов повторного использования сточных вод на первое место .выдвигается задача разра­ ботки требований к качеству воды, предъявляемых раз­ личными потребителями и определяющих методы под­ готовки сточных вод к повторному использованию.

Из указанных выше схем использования производ­ ственных сточных вод наиболее перспективно использо­ вание их в системах оборотного водоснабжения. Уже в ближней перспективе в системы оборотного .водоснабже­ ния на промышленных предприятиях могут быть вклю­ чены практически все условно-чистые воды и сточные воды, загрязненные грубодисперсными взвешенными ве­ ществами, а также значительная часть других видов сточных вод. В дальней перспективе следует ожидать пе­ реход на замкнутые циклы, так называемые бессточные системы водоснабжения предприятий. Для создания та­ ких систем наряду с удовлетворением требований по­ требителей к качеству воды должны быть решены вопросы предотвращения отложений, биологических об­ растаний и коррозии в оборотных циклах. В этой связи

И . П . В Я Ж Е В И Ч

(ЦНИИ комплексного использования водных ресурсов)

ВОДНОЕ ХОЗЯЙСТВО САХАРНЫХ ЗАВОДОВ БЕЛОРУССИИ

AA/VW W W \AAAAAAA/W W W W W W W W VW W W wVAVW VW W \/VVW W W W W \;

На всех сахарных заводах Белоруссии (Скидельский, Городейский, Жабинковокий и Слуцкий) используется технологическая схема производства сахара из свеклы методом непрерывной диффузии. Эти схемы предусма­ тривают также возможность получения сахара из саха­ ра-сырца (импортного тростникового сахара), на кото­ ром заводы работают в периоды отсутствия основного сырья — свеклы.

Заводы работают сезонно. С октября по февраль они перерабатывают свеклу, а затем до мая — тростниковый сахар.

Производство сахара характеризуется потреблением больших объемов свежей воды (до 2500-% к весу пере­ рабатываемой свеклы) и соответственно сбросом значи­ тельных количеств отработанных сточных вод.

Основными потребителями воды на заводе являются:

1)гидротранспортер и мойка свеклы;

2)охлаждение оборудования, полупродуктов и про­ дуктов, производства, а также нужды ТЭЦ;

3)мойка и дезинфекция оборудования, разбавление полупродуктов и отходов, используемых для дополни­ тельного извлечения сахара.

Всоответствии с технологическим процессом обра­ зуются три основные категории производственных сточ­ ных вод [1, 2]:

I — условно-чистые воды;

II — транспортерно-моечные загрязненные сточные воды;

III — грязные технологические сточные воды.

Общее водоотведение заводов составляет до 2350% воды к весу перерабатываемой свеклы. Количество сточ-

115

пых вод различных видов находится для I, П и Ш катего­ рий в следующем соотношении: 1 : 0,8: 0,15.

Типовая схема водного хозяйства сахарных заводов Белоруссии изображена на рисунке.

. Белорусские сахарные заводы можно разделить на две группы как по .мощности и потреблению свежей воды, так и по типу применяемых отстойников для механиче­ ской очистки транопортер:по-моеч1Ных вод. К первой груп­ пе можно отнести Скндельский комбинат и Городейский

Д р тп ези ан ек ая Р е ч н а я S o d a

Мощность первой группы заводов в 2 раза меньше мощ­ ности второй. Расходы свежей воды на единицу сырья первой группы заводов больше второй. Аналогичная картина наблюдается и по количеству образующихся за ­ грязненных сточных вод. В первой группе заводов мень­ ше используются воды в оборотных системах водоснаб­ жения по сравнению с заводами второй группы. На заводах первой группы установлены секционные горизон­ тальные отстойники для 'механической очистки транс­

116

портерно-моечных йод, требующие значительно больше­ го количества воды для гидроудаления осадка, чем на заводах второй группы, где имеются 'радиальные отстой­ ники.

На сахарных заводах имеются неиспользованные ре­ зервы во сокращению потребления свежей воды и сбросу отработанных сточных вод за счетрасширения повтор­ ного и оборотного 'водоснабжения.

Водоснабжение заводов, использование отработан­ ных вод, очистка и отведение сточных вод имеют в неко­ торых случаях аналогию, а также и различие.

Скидельский сахарный комбинат использует свежую воду на производство сахара, а также лимонной кислоты и силикатных блоков. По отношению к объему общего водопотреблеиня н водоотведения лимонный цех состав­ ляет около 8%, силикатный — около 2%, остальные 90% приходятся на сахарный завод. В дальнейшем бу­ дет рассматриваться водопотребление и водоотведение комбината в целом, так как схема их й о д н о г о хозяйства общая. Комбинат использует речную и артезианскую воду. Общее водопотребление состаиляет 30 тыс. м3/сут, в том числе свежей воды 14,5 тыс. м3/сут, из них артези­ анской 1300 м3/сут, из последних 200 м3/сут расходуется на бытовые нужды. Воды Г категории частично исполь­ зуются в технологическом процессе и ТЭЦ, неиспользо­ ванные в количестве 7,9 тыс. м3/сут отводятся в водоем.

2,5 тыс. м3/сут., что составляет 27% от оборотной воды.

56 га. Не использованные на заводе условно-чистые воды (7,9 тыс. м3/сут) сбрасываются в ливневой коллектор, по

Городейский завод использует 14,4 тыс. м3/сут речных вод р. Уши. Общее водопотребление завода составляет

117

Условно-чистые воды завода частично используются повторно на последующих технологических операциях.

Общее водоотведение завода составляет 30,8 тыс. м3/сут, в том числе бытовых — 0,6 тыс. м3/сут. Из произ­ водственных отработанных сточных вод 4,7 тыс. м3/сут очищаются на полях фильтрации общей площадью 84 га. Остальные (9,1 тыс. м3/сут) условно-чистые воды сбрасываются непосредственно .в р. Ушу. Хозбытовые воды отводятся на поля фильтрации.

На Жабинковском заводе схема водоснабжения рас­ считана на два варианта водолотреблеиня. По первому варианту потребление свежей воды составляет 10,2 тыс. м3/сут (в случае малого уровня воды в р. Мухавце), по второму — 25,8 тыс. м3/сут. Водоснабжение завода осуществляется по второму варианту.

Общее водопотребление завода составляет 61,1 тыс. м3/сут, в том числе свежей воды — 25,8 тыс. м3/сут. Арте­ зианской воды завод потребляет 1380 м3/сут, из них для производственных нужд используется 780 и для хозбытовых — 600 м3/сут. На заводе образуется воды I кате­ гории (условно-чистых) 28,6 тыс. м3/сут. Часть образую­ щихся условно-чистых вод в количестве около 14,3 тыс. м3/сут не используется па заводе и отводится без очист­ ки в р. Мухавец.

Транспортерно-моечные воды заключены в оборот­ ную систему водоснабжения с подпиткой системы услов­ но-чистой и речной воды. Процент подпитки составляет около 20%' от расхода воды в оборотной системе, или 144% от веса перерабатываемой свеклы. Сточные воды III категории расходом до 5,8 тыс. м3/сут перекачивают­ ся на большие поля фильтрации, пройдя предварительно осветление на трех поочередно работающих земляных отстойниках размером 145X100X3,5 м каждый. Осадок из отстойников используется в качестве удобрения сель­ хозугодий. Площадь полей фильтрации, имеющих 100 карт, составляет 82 га.

Хозяйственно-фекальные воды завода (550 м3/сут) очищаются отдельно на малых полях фильтрации пло­ щадью 6 га. На малые поля фильтрации подаются также жомовые воды.

Водоснабжение Слуцкого сахарно-рафинадного заво­ да организовано за счет подземных источников —

9,9 тыс. м3/сут.

118

Общее 'водопотреблепие .завода составляет 72,5 тыс.

В оборотную .систему завода включены транспортер­

2512 ж3;

земляной отстойник емкостью 930 тыс. ж3, площадью

включены в оборот условно-чистые воды. На остальных заводах часть этих вод используется повторно, а боль­ шая часть отводится в водоемы.

Воды III категории (грязные технологические) отво­ дятся через земляные отстойники на поля фильтрации.

Практика очистки сточных вод сахарных заводов на полях фильтрации дала отрицательный результат.

Это можно объяснить следующим:

1) не всегда в районе завода имеются земляные пло щадки с грунтами, обладающими хорошими фильтраци­ онными свойствами;

119

2) недостаточно эффективна очистка сточных вод в земляных отстойниках (увеличенный вынос взвешенных веществ на поля фильтрации);

3) (недостаточно уделялось внимания другим видам очистки, а также доочистки сточных вод сахарных за ­ водов.

Весьма (перспективна очистка сточных вод в накопи­ тельно-биологических трудах с применением известкова­ ния и одноклеточных водорослей хлореллы. _ Количество извести рассчитывается для создания pH воды 7—7,5. Ранней весной после известкования БПК5 снижается на 80—90%). 'Биологические пруды используются для до­ очистки сточных вод в сочетании с очистными сооруже­ ниями других типов, в частности с накопительными пру­ дами. В данном случае нагрузка на биологические пруды принимается до 250 м3/га в сутки. При использовании биологически очищенных вод для оборотного водоснаб­ жения завода нагрузка на регулирующие и оборотные пруды принимается до 5000 м3/га в сутки. Средняя глу­ бина воды в прудах принимается не более 1 м и не менее 0,5 м. Биологические пруды активно работают с мая по октябрь.

•Перспективным способом очистки сточных вод III ка­ тегории является их очистка на земледельческих полях орошения (ЗПО). Подача сточных вод на ЗПО не всегда возможна, например во время дождей, уборки урожая и производства сельскохозяйственных работ, а также в зимний период, в связи с чем рекомендуется устраивать па более легких почвах резервные участки (от 8 до 20% общей площади), используемые под влаголюбивые ра­ стения или эксплуатируемые как поля фильтрации. Так как резервные участки заливаются не систематически, главным образом во впевегстациоппый период, нагрузки для них могут быть значительно повышены по сравне­ нию с обычными полями фильтрации. В зимний период (для местности с холодной зимой) сточные воды на по­ лях можно намораживать. Полив сточными водами ЗПО осуществляется в осенне-зимний период (влаго­ зарядка) .

Учитывая, что в летние -месяцы насосно-силовое обо­ рудование сахарных заводов не эксплуатируется и на ряде имеются избытки речной воды, 'целесообразно орга­ низовать вегетационные поливы. В этом случае эффек-

120