Проект:
Реконструкция сооружений предварительной очистки в процессе очистки сточных вод крупного предприятия по производству желатина.
Отрасль:
Производитель желатина
Описание сточных вод:
Желатин получают путём переработки кожи, костей, сарколеммы и других тканей животного происхождения. Готовая продукция обычно проходит более десятка процессов, таких как сортировка, промывка и замачивание, обезжиривание, нейтрализация, гидролиз, фильтрация, концентрирование, гелеобразование, сушка и дробление. Производственный процесс образует большое количество сточных вод, содержащих большое количество масла, взвешенных веществ, высокие концентрации ХПК и другие загрязняющие факторы. Сточные воды должны очищаться до соответствия нормам сброса.
Проблемы заказчика:
1. Имеются сооружения очистки сточных вод производительностью около 8000 м³/сут. Процесс: производственный сброс → механическая решётка → кавитационная флотация → регулирующий резервуар → вторичная флотация → первичный отстойник → ряд биохимических процессов. В подводящем канале установлена только одна механическая решётка 5 мм, что ограниченно влияет на удаление жиров из сточных вод. Хотя двухступенчатое оборудование флотации включено, микропузырьки не образуются, и эффективность удаления масла и взвешенных веществ незначительна. При этом расходуется много реагентов и энергии. Плохая работа сооружений предварительной очистки привела к высокой нагрузке на вторичную биологическую систему, нестабильной работе и большим колебаниям показателей очищенной воды.
2. В процессе промывки и замачивания кислотная и щелочная промывка проводятся поэтапно. Сточные воды имеют сильную кислотность или щёлочность, поступающая вода не гомогенизирована, поэтому оборудование первичной очистки сильно корродирует; высокие концентрации ионов Cl⁻ и SO₄²⁻ серьёзно корродируют стальные конструкции на участке предварительной очистки.
Предлагаемые решения:
Исходя из текущей ситуации, повышение эффективности удаления масла на участке предварительной очистки является ключевой задачей проекта. Добавлена напорная коагуляционная флотация, являющаяся ядром участка предварительной очистки. Из-за высокой концентрации масла в поступающей воде коэффициент рециркуляции флотации должен быть не менее 40%, при этом приоритет отдаётся площади участка. На этот раз выбрана высокоэффективная отстойная напорная флотация с гидравлической нагрузкой 9 м³/м²·ч. Такая флотация оптимизирует режим потока в зоне разделения, увеличивает смачиваемую площадь зоны разделения, значительно снижает число Рейнольдса, эффективно улучшает условия зоны разделения и переводит поток воды в зоне разделения в ламинарный режим.
Данное сооружение специально спроектировано для обработки концентрированной кислой и концентрированной щелочной воды. Такие сточные воды характеризуются высокой концентрацией жиров и взвешенных веществ, сильной коррозионной активностью и большими колебаниями расхода. Максимальная производительность системы флотации составляет 200 м³/ч.
Оптимальное проектирование системы растворённого воздуха: из-за высокого содержания твёрдых веществ в поступающей воде коэффициент рециркуляции растворённого воздуха следует соответствующим образом увеличить, но не ниже 45%; для снижения частоты засорения выпускного устройства его следует проектировать с защитой от засорения и без необходимости демонтажа для очистки. Одновременно учитывается влияние среды сточных вод на коррозию и отказ приборов на последующих стадиях.
Выбор флотационной машины: гидравлическая нагрузка консервативно принимается 5,5–7,0 м³/м²·ч; зона флотации оборудована шламовым бункером для удобства удаления шлама; в процессе флотации образуется большое количество всплывающих жиров и взвешенных веществ, скребок охватывает всю площадь без мёртвых зон, а более совершенный скребок значительно снижает помехи работе флотации и повышает эффективность сгребания.
Результат:
Система предварительной очистки работает стабильно, степень удаления животных масел и жиров из сточных вод превышает 95%. Очищенная вода может напрямую сбрасываться на станцию очистки для биохимической обработки.
При этом масло, отделённое этой системой, может перерабатываться в техническое масло, имеющее высокую экономическую ценность, а годовой доход в миллионы долларов зависит от рекуперации масла.
