Методы очистки сточных вод
Среди методов очистки, применяемых на рыбоперерабатывающих предприятиях преимущественно следует выделить:
- Механическая очистка, включающая в себя механические решетки, усреднители, жироуловитель.
- Физико-химический метод, основным элементом которого является реагентная напорная флотация.
- Биологическая очистка. В биореактор включен аэротенк и аэротенк-денитрификатор.
- УФ обеззараживание.
Механическая очистка
Для первого этапа механической очистки стоков рыбоперерабатывающих предприятий применяют механические решетки (прямоугольные, барабанные, шнековые), сита (барабанные, дисковые), корзины.
Исходя из величины прозоров, которые колеблются в диапазоне от 0,5 до 16 мм в зависимости от конструкции, в решетках задерживаются примеси разной крупности. Оптимальный размер прозоров подбирается из условия обеспечения скорости жидкости 0,8–1,0 м/с при максимальном расходе сточных вод.
Для предприятий рыбопереработки рекомендуется использовать механические решетки барабанного типа с величиной прозора 2,5 мм, которые служат для тонкой механической очистки. Крупные включения задерживаются с помощью корзины.
В используемых решетках барабанного типа сточная жидкость подается внутрь барабана. Таким образом очищенная вода поступает наружу, а твердые частицы в виде чешуи и кусочков внутренностей рыб остаются внутри. Образовавшийся осадок отправляется на утилизацию.
Следующим звеном в механической очистке является отстаивание в жироуловителе. Жироуловитель представляет собой стеклопластиковый, реже металлический резервуар цилиндрической или прямоугольной формы, разделенный на отсеки. Здесь процесс очистки разделяется на две операции:
- Осаждение взвешенных веществ под действием силы тяжести.
- Накопление на поверхности раствора всплывающего жира и удаление его ручным, механическим или автоматическим способом.
Жироуловитель разделен перегородками на технологические отсеки, которые включают в себя:
- камеру первичного отстаивания;
- основной отсек;
- аккумулирующая камера.
В жироловках за 30 мин поток сточных вод проходит через камеру отстаивания, где осаждаются тяжелые взвеси, а легкий по отношению к воде жир, всплывает на поверхность. Через перегородку с зубчатым водосливом, который гасит поток и распределяет его по всему объему жироловки, сточные воды перетекают в основной отсек. Дальнейшее движение потока сточных вод осуществляется через полупогружную перегородку в аккумулирующую камеру, и далее через сливное отверстие в усреднитель.
Для удаления тяжелых примесей минерального и органического происхождения используют песколовки. Пропускание сточных вод через песколовку в течение нескольких минут позволяет очистить воду на 80 % от оседающих примесей.
Физико-химические методы очистки. Напорная флотация
Сточные воды комбинатов по переработке рыбы содержат в избыточном количестве эмульгированные жиры, масла и коллоидные взвешенные вещества, трудно поддающиеся удалению из раствора. Для извлечения таких веществ наилучшим методом является реагентная напорная флотация. Принцип работы флотационной установки заключается в подаче водовоздушной смеси в раствор сточных вод с последующим образованием пузырьков, вместе с которыми загрязнители поднимаются на поверхность. Предварительно сточные воды обрабатывают флокулянтами и коагулянтами.
Водовоздушная смесь поступает в раствор сточных вод под давлением 0,3— 0,5 МПа. Затем резко снижается давление и образовавшиеся при этом пузырьки воздуха размером 30 - 120 мкм захватывают гидрофобные частицы и увлекают их к поверхности раздела фаз, образуя слой пены. Затем образовавшийся шлам удаляется автоматическим скребком-шламоуловителем. Время пребывания во флотационной камере 20-30 мин.
Для лучшего слипания частиц загрязнений с пузырьками и для поддержания устойчивости газовых пузырьков в раствор добавляют реагенты. Наиболее распространены флокулянты и коагулянты катионного типа, содержащие положительно заряженные частицы. При очистке сточных вод, образующихся от переработки рыбы рекомендуется использовать коагулянт Al₂(OH)₅CI.
Биологическая очистка
Биологическая очистка стоков рыбоперерабатывающих предприятий начинается с процесса удаления азота, который протекает в биореакторе - аэротенке. Процесс идет в две последовательные стадии:
- Нитрификация. С помощью нитрифицирующих микроорганизмов аммонийный азот окисляется до нитритов, а затем и нитратов.
- Денитрификация. Восстановление нитритов и нитратов до свободного азота, который в последующем выделяется в атмосферу.
Вода, насыщенная окисленными соединениями азота, вместе с иловой смесью поступает в денитрификатор, где смешивается с поступающими на очистку сточными водами. Таким образом, осуществляется рецикл очищаемой смеси, который обеспечивает денитрификацию стоков и поддерживает стабильность состава иловой смеси внутри биореактора.
В процессе денитрификации окисляются и другие органические соединения. Во время аэрации очищаемая смесь постоянно перемешивается для создания благоприятных условий для деятельности аэробных микроорганизмов. Подача кислорода осуществляется порционно. Концентрация кислорода в взвеси 1 - 3 мг/л.
После окончания окислительных процессов, осветленная вода поступает на стадию доочистки.
УФ-обеззараживание
Стоки рыбоперерабатывающих предприятий содержат патогенные микроорганизмы, которые трудно отделимы основными методами очистки. Для окончательного обеззараживания сточных вод применяется УФ-излучение.
Принцип работы УФ-обеззараживания заключается в том, что на болезнетворные микроорганизмы действуют ультрафиолетовые волны длиной 205 - 315 нм, которые разрушают их ДНК и РНК. Ультрафиолетовые лучи поглощаются молекулами воды, за счет чего образуются свободные радикалы с дезинфицирующим действием.
