Очистка сточных вод молочных производств до требований к сбросу - достаточно сложная задача, т.к. требования к качеству очистки в России очень высокие, а сами стоки содержат большое количество органических загрязнений. В данной статье рассмотрим основные характеристики сточных вод, образующихся на молочных производствах, а также основные методы их очистки.
Если брать усредненный показатель, то на один литр переработанного молока приходятся 1–2 литра сточной воды. Объем сточных вод и их состав изменяются в зависимости от типа продукта и вида производства, однако такая вода всегда характеризуются достаточно большим содержанием загрязнений органического характера.
Типы сточных вод молочной промышленности:
- Производственные сточные воды от различных продуктов со средним и высоким уровнем загрязнения (показатель ХПК – 1000-6000 мг/л)
- Хозбытовые сточные воды со средним или низким уровнем загрязнения (ХПК около 600 мг/л)
- Сыворотка с чрезвычайно высоким содержанием загрязняющих веществ (ХПК может достигать 71000 мг/л)
Сточные воды молочных производств характеризуются высоким содержанием азота и фосфора (из-за молочного белка), систему очистки сточной воды по этим параметрам необходимо предусматривать при проектировании очистных сооружений.
Примерно 40–60 % загрязнений в подобных стоках – это нерастворенные эмульгированные вещества, которые хорошо подвергаются биологическому разложению, поэтому эффективно применять биологические методы очистки.
Имеющийся в воде углерод (органические загрязнения) можно переработать в тепловую энергию. В смешанной воде около 1–2 кг общего органического углерода/м3, а в сыворотке около 30–40 кг общего органического углерода/м3. По этому параметру можно оценить стоит или не стоит использовать анаэробный метод очистки.
Причина сильной загрязненности стоков являются залповые сбросы, которые могут происходить довольно часто. При процессах промывки и очистки емкостей и трубопроводов концентрация ХПК в воде может достигать больших значений. К примеру, на заводах, где производят сливки, разовая концентрация ХПК после промывки может достигать 750 000 мг/л.
Особенности работы молочных производств:
- Время производства: 24 часа / 365 дней
- Сильные колебания количества и качества стоков в течение дня и на протяжении недели
- В результате некоторых технических процессов на производстве в сточные воды могут попадать неорганические загрязняющие вещества (от ремонтных работ, технического обслуживания, очистки оборудования и т. д.)
- Сброс продукции, не соответствующая требованиям
- Частая смена продукта
Целью очистки стоков производств может быть очистка сточных вод до требований сброса на городские очистные сооружения, либо сброса в поверхностный водоем. Обычно для достижения требования сброса на городские очистные необходимо удаление 50–95% содержащихся в воде загрязняющих веществ, а для сброса в водоемы, т. к. требования в России особенно жесткие, необходимо удалить 95–99% загрязнений. Для достижения таких параметров практически всегда после основного этапа очистки требуется этап доочистки.
Этапы очистки сточных вод молочных производств.
Предочистка стоков:
Удаление грубого мусора и жира. Жироловка + песколовка + решетка.
Нейтрализация и усреднение. Объем усреднителя должен быть от 50 до 100% суточного объема стоков, а также он должен быть оборудован мешалкой. Усреднитель служит не только для того, чтобы усреднить качество воды по загрязнениям, но и для частичной нейтрализации (с мойки могут поступать и кислые, и щелочные стоки – они нейтрализуют друг друга в течение суток). При необходимости щелочь или кислота дозируются.
Флокуляция и флотация. На данном этапе возможно удалить 60–80% ХПК при добавлении реагентов, без реагентов – около 40%. Также возможно удаление фосфора до 90% и азота до 50%. Для обеспечения эффективной стадии флотации необходима качественная предочистка (удаление мусора, нейтрализация), а также правильный расчет размеров установки.
Основной этап очистки:
Выбор метода или комбинации методов биологической очистки зависит от нескольких факторов, таких как состав сточных вод, требования к сбросу, ограничения по площади под строительство очистных сооружений.
Для очистки стоков молочных производств зачастую используют анаэробную очистку – это позволяет в разы уменьшить размеры очистных сооружений: 1 м3 аэробного реактора перерабатывает 0,5 кг ХПК, в то время как 1 м3 анаэробного реактора перерабатывает 5–7 кг ХПК.
При ХПК ниже 4000 мг/л для сброса воды на городские очистные сооружения аэробной стадии очистки должно быть достаточно, а при ХПК выше 4000 мг/л обычно используют комбинацию анаэробной и аэробной стадии очистки.
Вариант биологической очистки от ALMAWATECH:
При ХПК ниже 4000 мг/л: сточная вода после стадии флотации поступает на аэробную стадию очистки, где происходят обязательные процессы нитрификации и денитрификации (прим.: при большом содержании фосфора потребуется дополнительная система его удаления). После этого следует стадия осаждения. Флотационный осадок и избыточный активный ил собирается в шламонакопителе и затем подаются на дальнейшую обработку. Важная рекомендация от ALMAWATECH: использовать биореактор для сбраживания избыточного активного ила и флотационного осадка. При аэробной очистке на 1 кг ХПК образуется примерно 0,5 кг осадка, использование анаэробного сбраживания позволяет эффективно снизить его количество. При этом вырабатывается ценный ресурс – биогаз, который можно использовать для различных технических целей предприятия. Данный вариант представлен в схеме (см. фото к статье).
При ХПК выше 4000 мг/л: сточная вода после стадии флотации поступает сначала на анаэробный этап очистки (в метанреактор), а затем на аэробный этап очистки. При этом предприятие так же получает биогаз, только не от сбраживания осадка, а от очистки самих сточных вод. При этом происходит снижение нагрузки на аэробный биореактор.
Если требуется достижение параметров очистки для сброса в водоем необходима стадия доочистки и обеззараживания (фильтрация + ультрафиолетовая дезинфекция).
#очистка сточных вод #очистка сточных вод молочных заводов #альмаватех
