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.

Leave a reply

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>