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

Сточные воды сахарных заводов широко применяют­ ся для орошения сельскохозяйственных культур в ПНР, ФРГ и США. В этих странах, как правило, орошаются луговые угодья и пастбища. Это 'объясняется тем, что для многолетних трав допускаются высокие ороситель­ ные нормы.

Капитальные затраты па строительство оросительной

тельную систему не превышают 30 руб/га. Производст­ венные затраты на обработку и улучшение физических свойств почвы и на орошение 15 руб/га. Общие капита­ ловложения на строительство и эксплуатацию ороси­ тельной системы в среднем равны 1600 руб!га. Срок окупаемости их 5 лет.

Отечественный опыт орошения сточными водами сви­ детельствует о целесообразности их применения как в экономическом отношении, так и в решении проблемы очистки.

Как видно из изложенного, сахарные заводы Бело­ руссии имеют большой резерв для сокращения потреб­

1. Включить в оборот условно-чистые воды. Для под­ держания их стабильности и предотвращения биологи­ ческих обрастаний коммуникаций необходимо применять антисептики. Это даст возможность до минимума сокра­ тить расход оовежающей воды.

2.Максимально использовать повторно отработан­ ные (диффузионные, жомовые и др.) воды в других тех­ нологических операциях взамен .свежей воды.

3.Для интенсификации процессов осветления транс­ портерно-моечных вод необходимо применять коагулян­ ты и вводить в оборотную систему этих вод антисептики.

4.Не сбрасывать в систему грязных сточных вод III категории осадок транспортерно-моечных вод и дефека-

121

К. В. ДУБОВИК, Т. Г. СИЛИНА, А. А. ХИЛЫСО

(ЦНИИ комплексного использования водных ресурсов)

ПОДГОТОВКА СТОЧНЫХ вод КРАХМАЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА ДЛЯ ОРОШЕНИЯ

,A/W W W W W \A/\AAAA AAAAA /W W \AAAA AAAAA /W W V'/VVW W W VW VW W W W W \,

Использование сточных .вод « а земледельческих по­ лях орошения является 'перспективным мероприятием, в котором учитываются интересы как сельского, так и вод­ ного хозяйства страны.

Стоки крахмального производства пригодны для оро­ шения, но требуют предварительной подготовки [2]. От­ сутствие нормативов на качество оросительной воды в известной мере затрудняет выбор метода .подготовки сточных вод и одновременно препятствует внедрению земледельческих полей орошения в практику в больших масштабах. Сточные воды пищевой промышленности для орошения из настоящее время практически не использу­ ются.

По данным работ [4, 5, 8], полив неосветленными во­ дами приводит к закупорке пор и ухудшению ее воздуш­ ного режима, что отражается на эффективности очистки и урожайности культур. Отмечено также, что при высо­ ких концентрациях органических веществ в ороситель­ ной воде происходит угнетение биохимических процессов в почве [5—7]. Согласно [5, 7], на поля орошения мож­ но принимать воды с величиной БПКб, не превышающей 2 г/л. Исходя из состава сточных вод крахмального про­ изводства, нами рассматриваются схема их использова­ ния и способы подготовки для ЗПО.

На картафеле-крахмальных заводах образуются две категории сильно загрязненных стопных вод [3].

грубодиеперсные примеси: песок, земля, солома, а также кусочки клубней картофеля. Количество растворенных органических веществ в них относительно невелико.

123

Состав транспортно-моечных вод характеризуется сле­ дующими показателями качества (приведены средние значения параметров): бихроматная окисляемость — 1100 мг О/л; БПКв—350 мг О2/л\ взвешенные вещества—

2000 мг/л; азот — 30 мг N/л; фосфор — 15 .мг Р2О5/Л;

калий — 55 мг КгО/л; pH — 6,3—7,5. Их нельзя, как счи­ талось ранее, относить к условно-чистым стокам.

Как показали исследования, загрязнения этого вида сточных вод неустойчивы и быстро удаляются из систе­ мы при отстаивании. За 2 час отстаивания концентрация взвешенных веществ уменьшается на 80%, БПК5 — на 50 и бихроматная окисляемость— на 75%г. Это объясняется как степенью дисперсности, так и тем, что значительная часть нерастворимых примесей представлена органиче­ скими веществами.

Остаточная концентрация взвешенных веществ не превышает 220 мг/л, а по БПК5—200 мг О;/л. Объем осадка в среднем составляет 3,7% от объема осветляе­ мого стока. После механической очистки транспортномоечные воды могут быть включены в систему оборотно­ го водоснабжения.

Вторая категория стоков — соково-промывные воды. Фактически они являются сильно разбавленным клеточ­ ным соком картофеля и содержат растворимые и коагу­ лированные белки и углеводы, растворимые в виде зерен крахмала и тонких волокон. Их состав характеризуется следующими данными (приведены средние значения па­

осаждение взвешенных веществ происходит крайне мед­ ленно, что объясняется высокой степенью их дисперс­ ности. Эффект очистки за 2 час не превышает 25*% по взвешенным и 10— 15%( по органическим веществам. Остаточная концентрация взвешенных веществ состав­ ляет 800—1300 мг/л, БПКк—3300—3500 мг 62/л и бихро­ матная окисляемость — 3500—3900 мг О/л. Удобритель­ ный потенциал этих вод при отстаивании практически не изменяется. Объем осадка составляет 0,1—0,25% от объ­ ема осветляемого стока.

124

Из приведенных данных видно, что механическая очиока как способ подготовки сточных вод для исполь­ зования на ЗПО удовлетворительна для транспортно­ моечных вод. Соково-промывные воды, поскольку вели­ чина БПК5 их и после отстаивания превышает допусти­

грязнений происходит за счет естественных физико-хи­

БПКб является и смесь соково-промывных и транспорт­ но-моечных вод в том же отношении 1:1, что соответст­ вует их пропорции в общем стоке крахмального завода при прямоточной системе водоснабжения [3]. Грубодис­ персные примеси, содержащиеся в неочищенных трас- портно-моечных водах, могут служить причиной порчи насосного оборудования станции перекачки, а также, засорять трубопроводы. Кроме того, как указывалось выше, поступление большого количества взвешенных веществ в почву понижает эффективность мероприятия. В связи с этим разбавление соково-промывных вод должно проводиться только очищенными транспортно­ моечными водами, что обусловливает необходимость механической очистки последних.

В случае применения транспортно-моечных вод для разбавления исключается возможность повторного ис­ пользования их на предприятии. В целях рационального использования водных ресурсов целесообразно включать транспортно-моечные воды в водооборотные системы, что и было предложено нами ранее в схеме водного хо­ зяйства для крахмальных заводов [9].

Как показали результаты исследований при времен­ ном аккумулировании в лабораторных условиях, кон-

125

* Ь р е м я в ы д е р ж и в а н и я тр и м е с я ц а .'

центрация органических примесей сточных вод заметно уменьшается (табл. 1). Снижение величины БПК.5 за 30 сут выдержки при 20 °С составляет: для общего сто­ к а — 94%, соково-промывных вод — 70% (при увеличе­ нии выдержки до 90 сут ■— 90%). Одновременно из сто­ ков выводятся и биогенные элементы: концентрация азо­ та снижается на 70%', фосфора — на 50%.

При температуре 5 °С убыль органических веществ и биогенных элементов соответственно меньше и для об­ щего стока за 30 сут равна: по БПКб— 50%, азоту — 50, фосфору — 30%.

При отрицательной температуре (—10°С) изменение состава сточных вод незначительно. Потери органиче­ ских веществ составляют 10—20%, количество биоген­ ных элементов практически пе изменяется.

При всех температурных режимах выдержки кон­ центрация ионов калия в сточных водах сохраняет по­ стоянство.

Потери биогенных элементов при аккумулировании приводят к снижению удобрительного потенциала сточ­ ных вод. Соотношение биогенных элементов (N : Р2О5 : : КгО) после выдержки составляет: для общего стока после 30 сут—2,2 : 1 : 8; для соково-промывных вод после

60—90 сут — 2,5 : 1 : 15; в исходных стоках — 4,5 : 1 : 5.

Потребность растений в биогенных элементах выражает­ ся пропорцией: 3,3 : I : 3,3 для луговых трав, 2,5 : 1 : 4,2 для картофеля, 2,8 : 1 : 3,3 для сахарной свеклы. [ 1],

Щ

Т а б л и ц а 2

В л и я н и е м и н ер ал ьн ы х д о б а в о к н а к а ч е с т в о а к к у м у л и р о ван н ы х со к о во -п р о м ы в н ы х в о д (в р е м я в ы д е р ж и в а н и я 5 сут )

соотношение питательных элементов как в натуральных стоках, так и в аккумулированных нуждается в коррек­ тировке. |

Введение добавок биогенных элементов .в форме минеральных солей азота, фосфора и кальция не оказы­ вает влияния на концентрационные изменения органи­ ческих веществ (табл. 2). Вводимый в аккумулирован­ ный сток азот сразу же вовлекается в биологический процесс и выводится из системы; фосфор удерживается и пропорционально введенному количеству повышает удобрительный потенциал сточных вод по этому элемен­ ту. Поэтому введение добавок непосредственно в акку­ мулируемый сток нецелесообразно.

Стоки крахмальных заводов имеют кислую реакцию, среды. В процессе выдержки pH воды увеличивается. При 20 °С уже на 10—15-е сут среда становится щелоч­ ной, а при 5° к 30 сут — практически нейтральной.

При аккумулировании образуется осадок, объем ко­ торого не превышает 1 %, от объема сточных вод. Сте­ пень влияния осадка на величину БПКь аккумулирован­ ного стока, находящегося с ним в контакте, незна-

127

чительпа и оценивается порядка 10— 15% в сторону

увеличения параметра.

На основании экспериментальных данных проведещ пых исследовании нами предлагаются следующие меро­ приятия для подготовки сточных вод крахмального про­ изводства в целях использования их па земледельческих

полях орошения.

1. Транспортно-моечные воды следует подвергать ло­ кальной механической очистке. После этого они пригод­ ны для включения в системы оборотного водоснабжения пли для разбавления соково-промывных вод, что зависит от производственных условий п предусматриваемых пло­ щадей орошения.

2.Для усреднения состава и снижения величины БПК5 следует отводить соково-промывные и продувоч­ ные воды или смесь соково-промывных и очищенных транспортно-моечных вод в накопитель. Одновременно накопитель обеспечивает регулирование сезонного рас­ хода сточных вод для полива.

3.Для обеспечения снижения величины .БПК5 акку­

мулированного стока необходимо изолировать его от притока сточных вод в течение от одного до трех меся­ цев. |

4. Корректировка биогенного состава исходных и вы­ держанных в накопителе сточных вод достигается вне­ сением фосфорных и азотных удобрений в почву или оро­ сительную воду при поливе.

Литература

з а в о д о в . В сб . « П р о б л е м ы и с п о л ь з о в а н и я и о х р а н ы в о д н ы х р е с у р с о в » .

М и н ск , 1972.

пых ресурсов от загрязнения сточными подами промышленности»

М„ 1970.

8.Ш е с т а к о в аМ . Ф. Влияние взвешенных веществ на качест­ во естественной биологической очистки сточных иод. Труды Новочер­

9. З ак . 76',-'

Т . Г. С П Л И Н А , А . А . Х Н Л Ь К О

(ЦИНИ комплексного использования водных ресурсов)

Х А Р А К Т Е Р И С Т И К А О С А Д К О В С Т О Ч Н Ы Х В О Д К Р А Х М А Л Ь Н О Г О П Р О И З В О Д С Т В А

П О Б И О Г Е Н Н Ы М Э Л Е М Е Н Т А М

^АЛЛЛААЛЛЛАЛАЛЛЛЛ/\У\АЛ/\АЛАЛААЛАЛАЛАЛЛАЛЛАЛ/^Л\Л/\ААЛЛЛАЛЛЛАЛЛЛЛЛЛЛЛА

Общий сток и транспортно-моечные воды крахмаль­ ного производства характеризуются высоким содержа­ нием грубодисперсных примесей [2]. По нашим подсче­ там, с одного завода в водоемы—приемники ежесуточно поступает до 3,5 т взвешенных веществ, что значи­ тельно ухудшает их санитарное состояние.

Для сточных вод, загрязненных нерастворимыми при­ месями, чаще всего применяется н рекомендуется меха­ ническая очистка {1, 3]. Проведенные нами исследования показали, что при отстаивании этих стоков основная масса примесей быстро оседает, за счет чего достигается высокая степень очистки не только по взвешенным веще­ ствам, но и по БПК5 и бнхроматной окисляемости (табл. 1). Количество образующихся осадков довольно значи­ тельно и составляет до 6 % от объема осветляемых сто­

почти не встречаются. В связи с этим изучение осадков представляется целесообразным, так как знание состава' необходимо при решении вопроса их использования. При длительном выдерживании, т. е. аккумулировании сто­ ков, например в целях орошения, также образуется’ оса­ док. В этом случае интересно не только знать состав, но и дать оценку его влияния на качество оросительной воды.

С этой целью в лабораторных условиях были выпол­ нены специальные эксперименты по следующей методи­ ке. Осадок общего стока, взятый непосредственно из заводского отстойника, помещали в аквариумы (6 % от объема стока). В один из них заливали предварительно

130