Предотвращение загрязнений окружающей среды является важнейшим вопросом современности. В последнее время произ­водственные мощности спиртовых заводов значительно возросли, вместе с этим увеличилось количество сбрасываемых сточных вод

Вследствие использования в производстве химикатов (серной и соляной кислот, формалина, каустической соды, поваренной соли и др.) значительно ухудшился и состав сточных вод.

Особенно в больших количествах заводы, перерабатывающие мелассу, сбрасывают барду на поля фильтрации. Отстойники по­лей фильтрации загрязняют атмосферу продуктами разложения белка (дрожжей), а проникающая глубоко в почву барда зача­стую загрязняет источники водоснабжения.

В настоящее время на многих крупных и средних спиртовых заводах делают сооружения для механической и биологической очистки сточных вод.

Очистные сооружения подобного типа являются сложными и дорогостоящими. Затраты на их сооружение и эксплуатацию тем выше, чем больше количество сточных вод.

Расход воды при производстве спирта из пищевого сырья со­ставляет от 0,5 до 1,5 м3 на 1 дал спирта. Для сокращения коли­чества сточных вод необходимо многократное ее использование. При этом одновременно следует предусматривать использование тепла для отопления, коммунальных и бытовых нужд, а также для технологических потребностей завода. Для повторного использо­вания воды в качестве хладагента ее охлаждают в градирне или брызгальном бассейне.

Даже при вынужденном сбросе горячей условно-чистой воды ее охлаждают до температуры 30° С в градирне (где одновремен­но происходит и аэрирование) и только после этого направляют в водоем.

Вода, загрязненная нефтепродуктами, независимо от наличия очистных сооружений должна проходить нефтеловушки (рис.131). Вода поступает через входной штуцер / и распределительный кар­ман 2, попадает в первый отсек отстойника 3. В нем нефтепро­дукты как более легкие всплывают вверх, вода же проходит вни­зу под перегородкой 4 и попадает во второй отсек 6, в котором перегородка 5 поддерживает уровень жидкости. Во втором отстой­ном отсеке происходит дополнительное выделение нефтепродуктов на поверхности воды. Далее вода проходит в отсек 7 и через перегородку 8 вытекает в ка­нал.

В отсеках-отстойниках 3 и € на высоте на 1—2 см выше перегородок 5 и 8 имеются сливные щели 9, через которые выводятся всплывшие нефте- примеси в сборник.


Нефтеловушка проста по конструкции и доступна в из­готовлении своими силами. Чем больше отсеки-отстойники 3 и 6, тем лучше очищаются сточ­ные воды В случае наличия в воде частиц песка, шлака вызыва­ется необходимость периодически чистить ее от осевших тяжелых частиц.

Все воды, сбрасываемые спиртовым заводом, должны быть разделены по степени их загрязнения. Воды от промывки произ­водственных аппаратов, из дрожжевых цехов, фекальные н др. должны проходить сооружения с биологической очисткой.

На основании проведенных исследований и опыта эксплуата­ции очистных сооружении Мичуринского спиртового завода раз­работана обобщенная аппаратурно-технологическая схема очистки сточных вод заводов, перерабатывающих крахмал со держащее сырье (рис 132) Схемой предусмотрены совместная биохимичес­кая очистка производственно-загрязненных и хозяйственно-быто­вых сточных вод и отдельная механическая очистка транспортно- моечных вод с возвратом их для многократного повторного ис­пользования.

Сточные воды, подлежащие биохимической очистке, поступают в приемный сборник 2 насосной станции 3. Предварительно сточ­ные воды освобождаются от крупных механических примесей на


сдвоенной решетке 1. По мере накопления осадка решетку отклю­чают и чистят, а поток воды переключается на вторую решетку.

Из колодца сточная вода насосом 4 подается на песколовушку 5. Песколовушка может быть радиальной или прямоугольной формы, размеры ее зависят от количества сточной жидкости, по­ступающей на биохимическую очистку, количества и состава нахо­дящихся в ней механических примесей Длительность пребывания сточной жидкости в песколовушке равна 30—40 с. Устанавливают две песколовушки, работающие параллельно При необходимости (в случае ремонта, чистки и т п ) может работать одна песколо­вушка. Песок из песколовушек удаляется на специальные шламо­вые площадки 35, откуда по мере накопления и подсушивания сбрасывается в отвал

Освобожденная от песка и других тяжелых примесей вода са­мотеком поступает в первичный отстойник 6, где осветляется от­стаиванием. При этом выпадают в осадок мелкодисперсные взве­шенные вещества Длительность пребывания воды в отстойнике составляет 2,5—3 ч, вертикальная скорость подъема воды в от­стойнике не более 0,5 мм/с. Предусмотрены два отстойника в целях обеспечения эксплуатационной маневренности (осмотр, ре­монт и пр ). В нормальном режиме они работают параллельно.

Осветленная сточная жидкость с содержанием остаточных взвешенных веществ 100—150 мг/л поступает самотеком в сбор­ник-смеситель 7, а из него, пройдя водоизмерительный лоток 8, по распределительному лотоку 9 в аэротенки 10 первой ступени аэрирования с механическим поверхностным аэратором

В сборник-смеситель 7 поступает также избыточная вода из ялоуплотнителя 23, дренажная вода шламовой площадки 35, 10% осветленной транспортерно-моечной воды и раствор биогенных ве­ществ из сборника 38.

Количество (не менее двух) и размер аэротенков определя­ются расчетом в зависимости от количества и степени загрязнения сточной жидкости. Это требование обусловливается необходимо­стью включать аэротенки в работу параллельно или последова­тельно в зависимости от требований технологического процесса биохимической очистки.

Продолжительность биохимического окисления органических веществ сточной жидкости в аэротенках на спиртовых заводах, перерабатывающих крахмалсодержащее сырье, составляет 6 ч. В режиме двухступенчатой биохимической обработки сточной жидкости в аэротенках (при последовательном их включении) в первом аэротенке длительность пребывания жидкости принимают 2 ч, во втором — 4 ч

Опытом эксплуатации очистных сооружений Мичуринского спиртового завода показано, что включение аэротенков на после­довательную двухступенчатую биохимическую очистку сточных вод дает более высокий эффект очистки.

Вода, биохимически обработанная в аэротенке 10, самотеком движется по трубе 11 из аэротенка в работающий с ним в блоке вторичный отстойник 12, где из нее выделяются активный ил и мелкодисперсные механические примеси. В процессе биохимиче­ской очистки осуществляется непрерывная циркуляция жидкости и находящегося в ней во взвешенном состоянии активного ила (из отстойника 12 по илопроводу 13 в аэротенк 10, а из него снова в отстойник 12).

Вторичные отстойники каждого аэротенка работают совместно с ним параллельно или последовательно. При режиме последова­тельного включения скорость подъема воды во вторичном отстой­нике первой ступени принимают не более 0,3 мм/с, в отстойнике второй ступени — не более 0,4 мм/с.

Из отстойника 12 обрабатываемая жидкость поступает по пе­репускной трубе 40 в аэротенк второй ступени биохимической очистки 15. В нем осуществляется процесс, аналогичный происхо­дящему в аэротенке первой ступени, при непрерывной циркуляции жидкости (по трубе 16 во вторичный отстойник 17, по илопроводу 18 в аэротенк 15).

Осветленная жидкость из отстойника 17 отводится в ершовый смеситель 19, при входе в который в нее дозируется из станции хлорирования 21 водный раствор хлора из расчета 5—10 мг на 1 л сточной жидкости. Доза уточняется в процессе эксплуатации.

При прохождении ершового смесителя хлорированная вода смешивается со сточной жидкостью, и смесь поступает в контакт­ный резервуар 20. Здесь ее выдерживают в течение 30 мин для обеспечения возможно более полного бактерицидного эффекта.

В условиях спиртовых заводов хлорирование очищенных сточных вод можно производить хлорной известью. При этом дости­гается такой же бактерицидный эффект, как и при пользовании жидким хлором, а установка для дозирования хлора проще, и агент более доступен, поскольку заводы используют хлорную известь для дезинфекции.

Если очищенную воду сбрасывают в природный водоем, имею­щий рыбохозяйственное значение, и к сбрасываемой воде предъяв­ляют требования повышенного содержания в ней кислорода, то перед водоемом предусматривается водослив. Переливаясь тон­ким слоем через водослив, вода обогащается кислородом воздуха.

Избыточный активный ил из вторичных отстойников 12 и 17 и осадок из первичных отстойников 6 периодически перекачивают насосом 22 в илоуплотнитель 23, а из него уплотненный осадок периодически перепускают в минерализатор 24, где осуществляет­ся процесс их биохимической минерализации. Предусматривается возможность предварительно направлять избыточный активный ил для повторного использования в первичные отстойники, а из них вместе с осадком перекачивать в минерализатор.

Минерализатор по размерам, конструкции, принципу действия аналогичен аэротенкам, но оснащается более производительным механическим поверхностным аэратором. Длительность процесса окисления в минерализаторе принимается 8—10 сут и уточняется в процессе эксплуатации. В минерализаторе окисляются органи­ческие вещества, увеличивается плотность осадка и устраняется неприятный запах разложившихся органических веществ.

Осадок из отстойника минерализатора насосом 25 подается на обезвоживание в центрифугу 27. При наличии вблизи завода свободной территории минерализованный осадок подают для обез­воживания на иловую площадку 26, откуда он по мере подсыхания в естественных условиях вывозится на удобрение полей.

Схемой предусмотрена также очистка (осветление) транспортерномоечных вод при многократном их использовании по назна­чению. Сточные воды из гидротранспортера 28, картофелемойки 29 собирают в сборник 30, где в них дозируют известковое молоко для улучшения последующего процесса осаждения взвешенных веществ в отстойнике, сокращения длительности отстаивания и получения более осветленной воды. Из сборника 30 вода насосом 32 подается в песколовушку 33, а из нее поступает в отстойник 34. Продолжительность пребывания воды в отстойнике принимают 2,5—3 ч, скорость ее подъема в отстойнике не более 0,4 мм/с. При выходе из отстойника в осветленную воду дозируют при необхо­димости хлор из станции хлорирования 21.

Осветленная вода подается снова на гидротранспортер, карто­фелемойку и гидромонитор (на схеме не показан), с помощью которого клубни из рештака смываются в гидротранспортер. Око­ло 10% осветленной транспортно-моечной воды непрерывно отво­дится из системы гидротранспортера на биологическую очистку. Взамен ее подается в систему равное количество условно-чистой воды I категории.

Описанная схема очистки сточных вод является наиболее пол­ной, отвечающей условиям спиртовых заводов.

На некоторых заводах эксплуатируются очистные сооружения, работающие по упрощенным схемам.

Очистные сооружения Липецкого спиртового завода включают объединенную насосную станцию, четырехсекционную градирню от­крытого типа производительностью 180 м3/ч, трехсекционный зем­ляной отстойник вместимостью 1250 м3, хлораторную на 5 кг хло­ра в 1 ч.

Предусмотрены две системы оборотного водоиспользовання (условно-чистых вод и транспортерно-моечных вод) и канализаци­онная система для производственно-загрязненных сточных вод.

Условно-чистые воды собираются в сборнике теплой воды, из него подаются насосом на градирню для охлаждения и аэрации и затем поступат в сборник охлажденной условно-чистой воды, где хлорируются. Охлажденная хлорированная вода откачивается в расходные баки холодной воды и используется повторно.

Транспортерно-моечные воды от мойки и гидротранспорта сочно­го сырья проходят гидроциклонную установку, очищаются и часть повторно используется для гидротранспортирования сырья. Окон­чательная очистка транспортерно-моечных вод производится пос­ле хлорирования в земляных отстойниках.


Очистка производственно-загрязненных вод производится так­же в земляных отстойниках, которые работают следующим обра­зом. Производственно-загрязненные воды из бродильного, солодо­венного и варочного отделений и транспортерно-моечные воды со­бираются в сборнике, хлорируются и направляются в первую сек­цию земляного отстойника, затем после ее заполнения — во вто­рую и третью секции. Во время заполнения третьей секции отсто­явшуюся воду из первой секции выпускают в городскую канализа­цию, затем освобождают и готовят для нового заполнения после­довательно вторую и третью секции.

Очистные сооружения Струсовского спиртового завода осуще­ствляют биологическую очистку загрязненных производственных и хозяйственно-бытовых сточных вод в аэротенках и включают в себя следующие устройства: решетку для отделения крупных ме­ханических включений; песколовушку для отделения песка; пер­вичный отстойник; преаэратор; усреднитель расхода; вторичный отстойник первой и второй ступеней; аэротенк; ершовый смеси­тель; контактный резервуар.

На решетке, в песколовушке и первичном отстойнике происхо­дят отделение и осаждение крупных механических и минеральных примесей и грубых органических включений (солома, камешки, песок, солодовые ростки, пустые зерна). Осадок из песколовушки и первичного отстойника периодически удаляется на иловую пло­щадку, где высушивается и затем вывозится с завода. Освобож­денные от механических примесей стоки после первичного отстой­ника поступают в преаэратор, где в присутствии активного ила осуществляется аэрирование воды воздухом. После преаэратора происходит отстаивание воды во вторичном отстойнике первой ступени. Далее вода, уже в некоторой степени осветленная, через усреднитель расхода направляется в аэротенк, где происходят ак­тивная биологическая очистка стоков и затем спокойная выдерж­ка во вторичном отстойнике второй ступени, где наблюдается осаждение активного ила и коллоидных веществ.

Воду хлорируют в ершовом смесителе, где происходит ее сме­шивание с хлорной водой, и в контактном резервуаре. После вы­держки воды в контактном резервуаре в течение 30 мин очищен­ная и дезинфицированная вода сбрасывается в реку.

Схема очистных сооружений предусматривает возврат актив­ного ила из вторичного отстойника второй ступени в аэротенк.

По данным производственных испытаний, очистные сооруже­ния потребляют на 1 м3 стоков 30 м3 воздуха и 1,5—2 кВт*ч эле­ктроэнергии.

Очистные сооружения Ковалевского спиртового завода разра­ботаны совместно с Одесским технологическим институтом пище­вой промышленности им. М. В. Ломоносова. Особенность их за­ключается в том, что использован погружной вращающийся дис­ковый биофильтр. Очистные сооружения включают в себя: при­емники стоков, насосную станцию, первичные отстойники, усред­няющую расходную емкость, биофильтр, вторичный отстойник, иловые площадки.


Сточные воды собираются в двух приемниках стоков, откуда перекачиваются через напорный бак в первичные отстойники, где происходит осаждение примесей. Осветленная сточная вода пода­ется в усредняющую расходную емкость и из нее через поплавко­вый дозатор поступает в биофильтр.

Биофильтр состоит из отдельных секций, каждая из них обо­рудована насаженными на валу вращающимися дисками из алю­миния диаметром 2 м, толщиной 3 мм. Расстояние между диска­ми 20 мм. Вращение вала каждой секции осуществляется от ин­дивидуального привода. Частота вращения дисков 6—8 об/мин. На дисках нарастает слой микроорганизмов активного ила, кото­рые перерабатывают органические вещества, имеющиеся в сто­ках.

После биофильтра очищенная вода отстаивается в отстойнике и затем через водослив сбрасывается в реку. Осадки из отстойни­ков периодически сбрасываются в иловый сборник и из него от­качиваются на иловые площадки.

В целях обеспечения спиртовых заводов технической докумен­тацией при строительстве очистных сооружений институтом Гипропищепром-2 на основании исследований, выполненных ВНИИПрБ, разработаны проекты сооружений биологической очистки сточных вод спиртовых заводов на 200, 400 и 600 м3 сто­ков в сутки для производительности завода 1000, 2000 и 3000 дал спирта в сутки.

Проекты сооружений предусматривают два варианта строи­тельства — из сборного железобетона и монолитной конструкции. Предусматриваются механическая очистка стоков в песколовушках и первичных отстойниках и биохимическая в две ступени в аэротенках с механическими аэраторами. Доочистка сточной во­ды осуществляется на песчаных фильтрах.

Наряду со строительством очистных сооружений на заводах следует осуществлять мероприятия, направленные на сокращение объемов и загрязненности сточных вод, обеспечивать многократ­ное, повторное использование технической воды, забирая свежую воду из водоисточников для подпитки систем оборотного водо­снабжения и для хозяйственно-бытового водоснабжения. Значи­тельное снижение водопотребления может быть достигнуто и за счет совершенствования технологических процессов, предусматри­вающих полное использование вторичных энергоресурсов и соот­ветственно снижение потребления воды на охлаждение, использо­вание загрязненных вод, например, для мойки оборудования, на приготовление замеса.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

Какие возможности имеются для сокращения объема сточных вод на спир­товом заводе?

Каково устройство нефтеловушки?

Какие устройства используются для очистки транспортерно-моечных вод?

Каковы особенности конструкции биофильтра?

Какие основные элементы должны быть в сооружениях биологической очист­ки сточных вод?

__________________________