Одним из основных мероприятий по рациональному использованию водных ресурсов и сохранению их от загрязнения сточными водами является оборотное использование воды на предприятиях спиртовой промышленности и повторное применение очищенных сточных вод.
За
последнее время оборотное водоснабжение в промышленности в нашей стране
составило более 60%, а на ряде тепловых электростанций свыше
90%. При этом все болте того отводится повторному использованию биологически
очищенных городских и промышленных сточных вод, благодаря чему отдельные
предприятия прекратили сброс сточных вод в водоемы.
При проектировании и строительстве водоохранных сооружений органами по охране поверхностных вод от загрязнений предъявляются жесткие требования к очищенным стокам. Например, при использовании водного объекта для хозяйственно-питьевых и рыбохозяйственных целей БПКполн (т.е. БПК 20) не должно превышать 3 мг/л, а для культурно-бытовых не более 6 мг/л, что возможно достичь только при глубокой доочистке биологически очищенных сточных вод. Это в значительной степени удорожает стоимость водоохранных сооружений.
В связи с этим, перед специалистами отрасли стоит задача создания замкнутых систем водоснабжения на спиртовых заводах, что позволит снизить объем потребляемой и отводимой воды и, соответственно, стоимость водоохранных сооружений.
Рекомендации являются обобщенным материалом, в котором для удобства пользования, наряду с новыми разработками института, представлены с уточнениями некоторые более ранние материалы по локальным схемам использования в обороте сточных вод в солодовне и многократному использованию в обороте транспортерно-моечных вод.
Рекомендации дополняют основной действующий документ - Регламент очистки сточных вод спиртовых заводов, перерабатывающих крахмалсодержащее сырье". М.,1977 г. и, наравне с ним, могут быть использованы при проектировании и строительстве водоохранных сооружений.
На основании исследований, проведенных во ВНИИ продуктов брожения разработана замкнутая система водного хозяйства для спиртовых заводов, перерабатывающих крахмалсодержащее сырье.
Водопотребление и водоотведение зависит от наличия действующих на спиртовом заводе цехов и их мощности, технологического режима работы предприятия, источников и схем водоснабжения, характеристики воды, используемой в теплообменных аппаратах, состояния оборудования, организации учета и контроля за расходом воды и других причин.
1.1. Приготовление солода.
В настоящее время на заводах при приготовлении солода используется прямоточная схема водопотребления и водоотведения. Вода от промывки и замочки зерна, дезинфекции и гидротранспорта солода, а также увлажнения воздуха при проращивании солодового зерна сбрасывается в канализацию без последовательного или многократного использования в обороте.
Технологическая схема локальных сооружений на участке подготовки солода представлена на рис. I.
Рис.1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА ВОДОИСПОЛЬЗОВАНИЯ В СОЛОДОВНЕ.
1- сборник оборотной воды; 2 - насос; 3 - камера кондиционирования; 4 - приемочные чаны; 5 – растильные ящики; 6 - желоб; 7 - корыто для дезинфекции солода; В - водоотделитель; 9 - дробилка; 11 - сборник солодового молока; 11 - сборник воды от автотранспорта.
А - артезианская вода; С - зерно, солод, солодовое зерно; Пи - повторно использованная вода; Пр - производственно-загрязненные воды; В-воздух; ОБ -оборотная вода; С-формалин.
1.1.1.
Промывка и замочка зерна
Артезианская или водопроводная вода для промывки зерна подается в один из замочных чанов 4 из расчета 2,0 м3 на 1 тонну зерна. После проведения необходимых операций загрязненная вода спускается в канализацию производственно-загрязненных сточных вод.
Вторая порция воды (1,2 м3 на I т зерна) после операции замачивания направляется в сборник оборотной воды I. В этот же сборник подается отработавшая вода (1,2 м3 на 1 тонну зерна) после третьей стадии замачивания. Потери воды по стадиям: I – 15%, II - 10%, Ш - 10% или соответственно 0,3; 0Д2; 0,12 м3 на 1000 дал. Из сборника I насосом 2 вода вновь возвращается в замочный чан и используется для первой промывки зерна, и, затем сбрасывается в канализацию. Таким образом, на вторую и третью стадии замачивания зерна расходуется свежая вода, а промывка и первая замочка осуществляются отработавшей водой. Рекомендуемая схема замочки зерна не влияет на качество солода.
1.1.2.
Гидротранспорт и дезинфекция солода
Для уменьшения расхода воды на гидротранспорт солода рекомендуется установить гидротранспортер в виде желоба с уклоном в сторону движения С = 0,025. При этом обеспечивается гидроподача смеси в весовом соотношении солод - вода 1:5. Вода для гидротранспорта и дезинфекции солода используется в обороте. Смесь солода с водой после желоба 6 подается в сборник (корыто) 7, снабженный мешалкой, куда вносится хлорная известь. Экспозиция дезинфекции зеленого солода 20-25 минут, после чего насосом 2 смесь перекачивается на разделительное сито 8. Солод направляется на дробилку 9 и из нее в сборник для приготовления солодового молока 10. Солодовое молоко дополнительно дезинфицируется раствором формалина (250 мл 40$ формалина на 100 л воды) и насосом подается в осахариватель.
Отработавшая вода после разделительного сита (водоотделителя) 8, самотеком возвращается в желоб 6.
Рабочий объем воды в системе 2,0 -2,5 м3 на 1000 дал спирта. Вода используется в обороте в течение суток, совершая за это время около семи оборотов. Потери воды 5$ за один оборот или в сутки 0,7 - 0,9 м3 на 1000 дал спирта. Свежая вода для подпитки системы вводится в гидравлический лоток.
Один раз в сутки вся вода из системы и гидротранспортера собирается в сборнике II, где подвергается предварительной очистке путем отстаивания в течение 3-4 часов. Образовавшийся в конической части сборника осадок отделяется, а осветленная вода постепенно отводится на очистные сооружения. Концентрация остаточного хлора в этой воде
170-190 мг/л.
После заполнения системы свежей водой вносится первая порция хлорной извести из расчета 400 мг активного хлора в I л воды или 2,5 кг хлорной извести с содержанием не менее 32% активного хлора на 2 м3 воды (1000 дал спирта). Последующие порции задаются через
каждые 3-4 часа работы. График дозирования извести приводится ниже.
№ партии |
I |
II |
III |
IV |
V |
VI |
VII |
Доза извести, КГ/2 м3 |
2,5 |
1,7 |
1,6 |
1,5 |
1,5 |
1,4 |
1,4 |
При содержании
активного хлора в извести ниже 32% ее
количество пропорционально увеличивается.
Сравнительные
показатели расхода хлорной извести и воды:
- Расход
хлорной извести по нормам кг/1000 дал
- 18,8
- Расход
хлорной извести по рекомендуемой схеме, кг/1000
дал -11,6
- Экономия
хлорной извести, кг/1000 дал
- 7,2 (38%)
- Расход воды
на гидротранспорт и дезинфекцию солода по нормам, м3/1000 дал - 15,0
- Расход
воды по рекомендуемой схеме, м3/1000 дал
- 3,0
- Экономия
воды, м3/1000 дал
- 12,0 (80%)
1.1.3. Увлажнение и охлаждение
воздуха в пневмосолодовне
В теплое
время года для охлаждения воздуха, поступающего в солодовню, рекомендуется
использовать артезианскую воду в количестве 221 м3 на 1000 дал.
Часть этой воды теряется на увлажнение воздуха (около I м3), мойку, замочку и гидротранспорт зерна в солодовню
-7 м3, увлажнение -2 м3 и гидротранспорт солода -3 м3,
а основное количество (210 м3) используется последовательно для
охлаждения массы при приготовлении дрожжей, осахаривании
и брожении. Отработавшая вода поступает в оборотную систему условно-чистых
вод, частично компенсируя безвозвратное потребление и потери с продуктом.
В холодное
время года, когда не требуется снижение температуры воздуха, вода расходуется
только на его увлажнение.
С целью
сокращения расхода воды на увлажнение воздуха в пневмосолодовне
рекомендуется использование ее в обороте, Для этого отработавшая вода
собирается в специальном сборнике, объемом около 2 м3, откуда она
насосом вновь возвращается на увлажнение. Потери воды при этом составляют 5%.
Подпитка систем осуществляется свежей водой в сборник. При оборотном
водоиспользовании вода хлорируется. Доза хлора 3-5
мг/л. Хлорреагент (хлорная вода) также вводится в
сборник. Один раз в сутки вода из сборника сбрасывается в канализацию.
Сводные данные по водопотреблению на стадии приготовления солода
представлены в таблице I.
Таблица I
Водопотребление при приготовлении солода
№ |
Наименование операции |
Расход воды по норме , м3/1000 дал |
Расход воды при внедрении локальной схемы м3/1000 дал |
Экономия м3/1000 дал |
Экономия вода, % |
I |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
I. |
Замочка зерна на солод |
11,0 |
7,0 |
4,0 |
36,4 |
2. |
Дезинфекция я мойка дробилки, сборника и расходного чанка солодового молока. |
7,0 |
7,0 |
— |
— |
3. |
Гидротранспорт зеленого солода |
15,0 |
3,0 |
12,0 |
80,0 |
4. |
Мойка сит и солодовенных ящиков |
1,0 |
1,0 |
— |
— |
5. |
Увлажнение зеленого солода |
2,0 |
2,0 |
— |
— |
6. |
Увлажнение воздуха в пневмосолодовне |
15,0 |
1,0 |
14,0 |
93,4 |
|
Итого: |
51,0 |
21,0 |
30,0 |
58,8 |
1.2. Мойка и гидротранспорт
При
разработке рекомендаций локальной очистки транспортерно-моечных вод
использованы материалы по анализу работы действующих в отрасли сооружений
вертикальных, горизонтальных отстойников, гидроциклонов, исследований по
интенсификации процесса очистки воды, гидротранспорта картофеля, а также
сорности сырья, поступающего на заводы.
Аппаратурно-технологическая схема
оборотною водоснабжения при гидротранспорте и мойке картофеля, а также режим
работы очистных сооружений на этой стадии технологического процесса подробно
изложен в "Рекомендациях по схемам локальной очистки и использования в
обороте сточных вод спиртовых заводов.", М., 1981 г.
Сущность
работы локальных сооружений заключается в том, что вода из гидротранспорта и
мойки клубней картофеля используется в
оборотной системе после предварительного осветления и стабилизации. В мойку
подается отработавшая вода от вакуум-охлаждения
разваренной массы и, частично, биологически очищенные производственные сточные
воды.
Ниже приводятся исходные данные для расчета локальных сооружений при максимальной среднемесячной сорности картофеля 30%, гласности примесей 20%, и среднегодовой сорности 10%:
- расход воды на гидротранспорт, м3/100 т - 700;
- коэффициент часовой неравномерности поступления воды на сооружения - 1,2;
- сорность картофеля на сухую массу, % - 24;
- количество взвешенных веществ, удаленных на песколовке, % - 10-12;
- количество взвешенных, веществ, поступающих в отстойник, т/100 т картофеля - 21;
- уклон гидротранспортера, м/пог.м. - не менее - 0,015;
- гидравлическая крупность, мм/сек - не более - 1,8;
- время отстаивания, мин не менее - 40;
- влажность осадка, удаляемого из вертикального отстойника, % - 90;
- влажность осадка после уплотнения, % - 50;
- концентрация водородных ионов в транспортно-моечной воде, рН - 9-12;
- режим обработки вода известью - I раз в смену;
- расход извести, т/100 т картофеля - 0,13;
- плотность известкового молока, кг/м3– 1100
1.3. Оборотное и последовательное использование условно-чистых вод в системе техническом водоснабжения
Условно-чистые воды образуются от охлаждения продуктов и полупродуктов производства спирта, кормовых дрожжей и пищевой жидкой углекислоты.
Состав сточных вод зависит от качества поступающей на завод воды и источника их образования. При охлаждении бражки, засевных дрожжей в спиртовом производстве и производстве кормовых дрожжей, разваренной массы, охлаждении и концентрации спиртовых паров при брагоректификации через закрытую поверхность охлаждения количество и концентрация загрязнений практически не изменяются. Несколько повышенную окисляемость имеет вода от вакуум-охлаждения разваренной массы; другие показатели (солесодержание, содержание хлоридов, сульфатов и т.п.) находятся в пределах нормы. Поскольку в барометрической воде присутствуют, главным образом, легкоокисляемые органические вещества, то при охлаждении их в смеси с условно-чистыми водами на вентиляторной градирне концентрация загрязнений в охлажденной воде стабилизируется на определенном уровне.
Количество условно-чистых вод зависит от схемы водоиспользования, температуры воды, состояния теплообменной аппаратуры и системы охлаждения условно-чистой воды при оборотном водоиспользовании.
По своему составу, частично, условно-чистые воды могут повторно использоваться на различные технологические операции, а основная часть их направляется в градирню или другой тип охладителя затем в оборотную систему условно-чистых вод на процессы охлаждения (рис.2-4).
1.4. Использование очищенных производственно-загрязных
вод
Производственные сточные воды образуются на различных стадиях получения спирта - приготовлении солода, ректификации спирта (лютерная вода), гидротранспорте картофеля, мойке технологического оборудования и др. С целью дальнейшего использования на других операциях производственные сточные воды собираются отдельно от хозбытовых и подвергаются двухступенчатой биологической очистке без последующей доочистки на гравийно-песчаных фильтрах. Такая обработка позволяет получать воду с показателями, представленными в таблице 2.
Таблица 2
Концентрация загрязнений биологически очищенных производственно-загрязненных
вод
Показатели |
Размерность |
Количество |
1 |
2 |
3 |
Взвешенные
вещества мг/л |
мг/л |
15-20 |
Окисляемость бихроматная |
мг/л |
30-50 |
Окисляемость перманганатная |
мг/л |
15-20 |
Жесткость общая |
мг-экв/л |
7-11 |
Щелочность |
мг-экв/л |
4,7 - 6,4 |
Концентрация водородных ионов (рН) |
|
7,0 - 7,7 |
Хлориды |
мг/л |
30-80 |
Сульфаты |
мг/л |
80-150 |
Солесодержание общее |
мг/л |
300-600 |
Вода с такими показателями может быть использована для различных целей:
Питание паровых котлов.
Биологически очищенные производственные воды проходят химводоочистку, затем направляются для охлаждения спиртовых паров в дефлегматоры сивушной колонии и колонны окончательной очистки, после чего с температурой 63-65°С используются для питания паровых котлов. Для предотвращения повышения солесодержания в замкнутой системе недоиспользования вода от продувки паровых котлов подвергается предварительному отстаиванию, и, далее, используется для разваривания сырья, а осадок направляется на сооружения очистки хозбытовых сточных вод и затем выводится из системы.
Возможность использования очищенных производственных вод для питания паровых котлов рассмотрена специалистами Всесоюзного теплотехнического института им. Ф.Э.Дзержинского и их заключение прилагается к рекомендациям.
Разваривание крахмалосодержащего сырья.
Очищенные производственные вода по своему составу соответствуют требованиям к качеству воды, используемой на приготовление замеса ("Рекомендация по схемам локальной очистки..." М., 1981), При переработке зерновых культур все очищенные производственные воды первоначально используются для охлаждения спиртовых паров в сивушной колонне и колонне окончательной очистки; а затем направляются на разваривание сырья.
При переработке картофеля,
ввиду использования малого объема воды на разваривание,
очищенные производственные воды рекомендуется использовать в котельной, а
остаток (около 15 м3) на 1000
дал на мойку картофеля.
Рис. 2. Балансовая схема замкнутого использования воды при переработке зерна на спирт
I – артезианская скважина; 2 - замочный чан; 3 – гидроспуск зерна; 4 - увлажнение солода; 5 - камера кондиционирования воздуха; 6 - гидрогранспортер; 7 - сборник солодового молока; 8 - разварник; 9 - вакуум - охлаждение разваренной массы; дрожжегенератор; 10 - дрожжанка; 11 - теплообменник; 12 - бродильный чан, дрожжегенератор; 13 - смыв полупродуктов; 14 - спиртоловушка; 15 - бражная, ректификационная колонна; 16 - сивушная и колонна окончательной очистки; 17 - теплообменник; 18 - фильтры ХВО хим.водоочистки; 19 - котельная; 22 - мойка полов; 20 - бак продувочной воды; 21- мойка технологического оборудования; 23 - хоз. бытовая вода; 24 - полив территории; 25 - градирня I и П ступени; 26 - блок биологической очистки производственных стоков; 27 -КУ
А - артезианская вода; ОБ - оборотная вода; ПИ -
повторно-последовательно используемая вода; УС - условно-чистая вода; БО - биологически очищенная вода; П
- пар; О - осадок; В - вода в продукт; БЗ - безвозвратное потребление и потери; ХБ – хозяйственно-бытовые
стоки; ПР - производственные стоки
Рис. 3. Балансовая схема замкнутого использования воды при переработке зерна на спирт с использованием холодильной установки
I – артезианская скважина; 2 - замочный чан; 3 – гидроспуск зерна; 4 - увлажнение солода; 5 - камера кондиционирования воздуха; 6 - гидрогранспортер; 7 - сборник солодового молока; 8 - разварник; 9 - вакуум - охлаждение разваренной массы; 10 - дрожжанка; 11 - теплообменник; 12 - бродильный чан, дрожжегенератор; 13 - смыв полупродуктов; 14 - спиртоловушка; 15 - бражная, ректификационная колонна; 16 - сивушная и колонна окончательной очистки; 17 - теплообменник; 18 - фильтры ХВО хим.водоочистки; 19 - котельная; 22 - мойка полов; 20 - бак продувочной воды; 21- мойка технологического оборудования; 23 - хозяйственно бытовая вода; 24 - полив территории; 25 – водоем; 26 – холодильная установка; 27 - градирня I и П ступени; 28 - блок биологической очистки производственных стоков;
А - артезианская вода; ОБ - оборотная вода; Х – вода с холодильной машины; ПИ - повторно-последовательно используемая вода; УС - условно-чистая вода; БО - биологически очищенная вода; УЧ – условно-чистая вода; П - пар; О - осадок; В - вода в продукт; БЗ - безвозвратное потребление и потери; ХБ – хозяйственно-бытовые стоки; ПР - производственные стоки
Рис. 4. Балансовая схема замкнутого использования воды при
переработке КАРТОФЕЛЯ на спирт
I – артезианская скважина; 2 - замочный чан; 3 – гидроспуск зерна; 4 - увлажнение солода; 5 - камера кондиционирования воздуха; 6 - гидрогранспортер; 7 - сборник солодового молока; 8 - разварник; 9 - вакуум - охлаждение разваренной массы; 10 - дрожжанка; 11 - теплообменник; 12 - бродильный чан, дрожжегенератор; 13 - смыв полупродуктов; 14 - спиртоловушка; 15 - бражная, ректификационная колонна; 16 - сивушная и колонна окончательной очистки; 17 - теплообменник; 18 - фильтры ХВО хим.водоочистки; 19 - котельная; 20 - бак продувочной воды; 22 - мойка полов; 21- мойка технологического оборудования; 23 - хозяйственно бытовая вода; 24 – водоем; полив территории; 25 – градирня I и П ступени; 26 – блок биологической очистки производственных стоков; 27 – КУ; 28 – шламонакопитель; 29- отстойник с песколовкой; 30 – мойка картофеля; 31 – гидротранспортер.
А - артезианская вода; ОБ - оборотная вода; ПИ - повторно-последовательно используемая вода; УС - условно-чистая вода; БО - биологически очищенная вода; УЧ – условно-чистая вода; В - вода в продукт; ТМ – транспортно-моечная вода; ПР - производственные стоки; О – осадок; П – пар; БЗ - безвозвратное потребление и потери; ХБ – хозяйственно-бытовые стоки;
2.
КОЛИЧЕСТВО И СОСТАВ СТОЧНЫХ ВОД ПРИ
ЗАМКНУТОЙ СИСТЕМЕ ВОДИСПОЛЬЗОБАНИЯ
При переработке зерновых культур все сточные воды завода разделяются на 3 категории: производственные, условно-чистые и хозбытовые. При использовании картофеля добавляется категория транспортерно-моечных вод. Принимая во внимание, что в случае оборотного использования транспортерно-моечных вод часть вода постоянно отводится из системы и смешивается с очищаемыми в аэротенках производственными стоками, ниже рассматриваются характеристики только трех категорий сточных вод.
2.1. Производственные сточные воды ;
При переходе на работу по замкнутой схеме водного хозяйства количество сточных вод уменьшается, а их концентрация возрастает. В таблице 3 приведены средние значения основных показателей воды при производстве спирта, сухих кормовых дрожжей и пищевой углекислоты. 1
Таблица 3
Объем и концентрация производственных сточных вод при получении спирта, кормовых дрожжей и углекислоте
Показатели |
Размерность |
Производство спирта |
Производство углекислоты |
Производство кормовых дрожжей |
|
Зерновые культуры |
Картофель |
||||
I |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
Количество вод |
м3/1000 дал |
97 |
146 |
1,9 |
2,7 |
Взвешенные вещества |
мг/л |
650 |
500 |
160 |
500 |
Бихроматная окисляемость |
мг/л |
850 |
1900 |
500 |
1700 |
БПК 5 |
мг/л |
400 |
600 |
250 |
650 |
БПК полн |
мг/л |
700 |
900 |
350 |
800 |
Концентрация водородных ионов |
рН |
6,5 |
7,0 |
6,0 |
5,7 |
Режимы
биологической очистки производственных сточных вод поддерживаются в
соответствии с "Регламентом очистки сточных вод спиртовых
заводов...", 1977 г. В теплый период года при переработке на спирт
зерновых культур необходимо предварительное охлаждение лютерной
воды, поскольку температура общего стока на 10-15°С
выше оптимальной. Промышленный опыт рационального использования тепла лютерной воды
показывает целесообразность подогрева воды, направляемой в паровой котел, или
полупродуктов перед ректификацией.
2.2. Условно-чистые воды
При
производстве спирта источниками образования условно-чистых вод являются
теплообменники разваренной и осахаренной массы,
змеевики бродильных чанов и дрожжанок, дефлегматор,
конденсатор и холодильник перегонки и ректификации спирта, барометрический
конденсатор охлаждения разваренной массы. Условно-чистые воды образуются также
при производстве углекислоты и, особенно, кормовых дрожжей.
Объем в
состав условно-чистых вод определяется количеством поступающей на завод воды,
источниками их образования и способом охлаждения. Посторонние примеси
органического характера в оборотную систему вносятся с условно-чистыми водами
от вакуум-охлаждения разваренной массы.
Суммарный объем условно-чистых вод в оборотной системе водоиспользования с градирней при производстве спирта из зерна и картофеля существенно не отличается (1350 и 1230 м3 на 1000 дал соответственно, рис.2,4), что связано с более глубоким охлаждением воды в период переработки картофеля. Применение градирен для охлаждения условно-чистых вод в теплое время года полностью не обеспечивает получение необходимого температурного градиента, в связи с чем в систему дополнительно вводится артезианская вода. Применение холодильных машин практически исключает использование артезианской воды на теплообменные процессы (рис.3).
Захоложенная до 10-12 °С вода с машины направляется для охлаждения среды в следующих технологических процессах:
- охлаждение воздуха в солодовне;
- охлаждение осахаренной массы;
- охлаждение массы при приготовлении дрожжей;
- охлаждение массы в бродильных чанах.
Для завода мощностью 3000 дал спирта в сутки рекомендуется холодильная установка, состоящая из 3-х холодильных машин типа МКТ-100, 2-х насосов типа 6к-8 для перекачки захоложенной воды, холодильного ресивера типа РЦФ-1 и бака объемом 20 м3 для захоложенной воды. Ориентировочная стоимость холодильной установки ( с учетом стоимости здания размером 30x12x6 м) - 200 тыс.руб.
Установленная мощность электродвигателей - 285 кВт, потребляемая мощность - 200 кВт.ч. Холодильная установка для условий средней полосы рассчитывается на работу 2000 часов в год. При этом годовой расход электроэнергии на заводе увеличивается на 15-20%.
2.3. Хозбытовые воды
Хозбытовые сточные воды образуются в санузлах, Якушевых, лабораториях, при мойке полов, а также за счет осадка от осветления продувочной воды паровых котлов.
Количество сточных вод около 5 м3/1000 дал спирта. Концентрация загрязнений хозбытовых сточных вод приводится в таблице 4.
Таблица 4
Концентрация загрязнений хозбытовых
сточных вод
М пп |
Показатели загрязнения |
Размерность |
Количество |
I. |
Взвешенные вещества |
мг/л |
1300 |
2. |
Бихроматная окисляемость
|
мг/л |
300 |
3. |
БПК 5 |
мг/л |
200 |
4. |
БПК полн. |
мг/л |
260 |
8.
|
Концентрация водородных ионов (рН)
|
°С
|
8,0
|
6.
|
Температура
|
°С |
28
|
2.3. Очистка хозбытовых сточных вод
Для очистки хозбытовых сточных вод рекомендуется компактная установка типа КУ, серийно изготовляемая Воронежским заводом коммунального хозяйства. Установку также можно изготовить на месте. Её основные узлы - аэротенк-отстойник и контактный резервуар для дезинфекции (обеззараживания) сточных вод. Аэрация пневматическая или механическая. Установка работает в режиме продленной аэрации на полную биологическую очистку. Осадок из отстойника удаляется раз в 1-2 месяца.
3. БАЛАНСОВЫЕ СХЕМЫ ЗАМКНУТОГО ВОДОИСПОЛЬЗОВАНИЯ
Балансовые схемы приводятся в рекомендациях. В них учтены особенности водопотребления и водоотведения при производстве спирта из зерновых культур и картофеля, показаны направления последовательного использования очищенной производственной, артезианской и отработавших вод, приведены основные данные по замкнутым схемам водоснабжения. Рассматриваются два варианта охлаждения условно-чистых вод - с помощью двухступенчатой градирни и холодильной машина. Основные показатели водоиспользования по указанным выше схемам приведены в таблице 5.
Таблица 5
Показатели использования воды
при замкнутой системе водоиспользования
( м3/1000 дал)
Показатели |
Зерновые культуры |
Картофель, система охлаждения с градирней |
|
Система охлаждения с градирней |
Система охлаждения с градирней и холодильной машиной |
||
Объем воды питьевого качества |
259,0 |
51,0 |
155,6 |
Объем технической воДЫ |
_ |
211,0 |
35 |
Потери воды с продуктом |
152,0 |
152,0 |
67,3 |
Безвозвратные потери |
102,2 |
105,2 |
119,5 |
Объем вода, сбрасываемый в водоем |
4,8 |
4,8 |
4,8 |
Балансовые схемы водоиспользоваяия при производстве пищевой углекислоты и кормовых дрожжей приведены в "Рекомендациях по схемам локальной очистки...", 2001 г.
4. ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ АПАРАТУРНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА ЗАМКНУТОГО ВОДНОГО ХОЗЯЙСТВА СПИРТОВОГО ЗАВОДА
Принципиальная схема предусматривает (рис.5):
- охлаждение и использование в обороте условно-чистых вод;
- механическую очистку и использование в обороте транспортерно-моечных вод;
- повторное и оборотное использование воды в солодовне;
- последовательное использование условно-чистой воды на ряде технологических операций;
- полную биологическую очистку производственных стоков с возвратом очищенной воды на повторное использование в котельной или на разваривание сырья;
- биологическую очистку хозяйственно-бытовых сточных вод в соответствии с требованиями СНиП и последующим сбросом в водоем.
Замкнутая схема водоиспользования позволяет практически полностью исключить сброс в водоем сточных вод, уменьшить количество потребляемой свежей воды, особенно из подземных источников, снизить капитальные затраты на строительство сооружений биологической очистки сточных вод. Как показывает практика строительство водоохранных сооружений на спиртовых заводах, к сбрасываемый в поверхностные источники очищенным стоком предъявляются жесткие требования по ряду показателей. Например, БПКД не должна превышать 3 мг/л (для источников питьевого назначения) и 6 мг/л (для источников культурно-бытового назначения). Это значительно усложняет технологию обработки воды и стоимость, сооружения. В то же время, вода, используемая на получение пара или разваривание сырья, может иметь несколько более высокую концентрацию по БПК, окисляемости или другим показателям.
Как видно из схемы 5 применение биологически очищенных производственных вод на технологические цели позволяет исключить ряд операций в аппарате, что снизит стойкость строительства сооружений на 20-25%. Кроме того, будет иметь место экономия воды в количестве 130-140 м3 при переработке зерна и 180-200 м3 при переработке картофеля на 1000 дал спирта. Годовой экономический эффект за счет использования очищенных производственных вод на технологические цели составит 33,9 тысяч руб. на одном заводе.
Рис. 5. ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ АППАРАТУРНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА ЗАМКНУТОГО ВОДНОГО ХОЗЯЙСТВА СПИРТОВОГО ЗАВОДА
I- приемный резервуар; 2-биокоагулятор; 3- первичный отстойник; 4-блок биогенных веществ; 5- аэротенк I ступени; 6-вторичный отстойник; 7-аэротенк II ступени; 8- третичный отстойник; 9- сборник очищенных стоков; 10-фильтры ХВО; II- дефлегматор; 12-котельная: 13-сборник продувочной воды: 14-потребители оборотной воды; 15 - градирня I и П ступени; 1ь - сборник оборотной воды; 17 - хлораторная; 18 - контактный резервуар; 19- приемный резервуар хозяйственно-фекальных стоков; 20- КУ; 21- дегельминтизатор; 22- сборник осадка; 23- минерализатор-уплотнитель; 24-гидро-транспортер картофеля; 25- мойка картофеля; 26- песколовка; 27- отстойник; 28- шламонакопитель.
П- производственные стоки; Р- производственные стоки после П ступени очистки; ХФ- хоз.фекальные стоки; ХФI- хозяйственно-фекальные очищенные стоки: ТМ- транспортерно-моечная вода; УЧ- условно-чистая вода; ОБ- оборотная вода; ОС- осадок; АЙ- активный ил; Б- биогенные добавки; а- хлорная вода; В- вода свежая