DOI 10.35776/VST.2021.08.03
УДК 628.1/.3:697.911

Зубов М. Г., Обухов Д. И., Дячук С. А.

Инженерное обследование как основа успешной реконструкции сооружений очистки природных и сточных вод

Аннотация

При эксплуатации сооружений очистки природных и сточных вод могут изменяться условия относительно принятых в проектных решениях. Вследствие этого очистные сооружения прекращают выполнять возложенные на них функции. До реконструкции таких сооружений водоподготовки и очистки сточных вод инженерно-техническое обследование является основой принятия верных технико-технологических решений. При обследовании используется алгоритм принятия решений, направленный на достижение поставленных целей при проектировании мероприятий по реконструкции и их внедрении. На примере одного из предприятий пищевой промышленности рассмотрено положительное влияние проведения расширенного инженерного обследования на принятие верных точечных технико-технологических решений, позволивших обеспечить надлежащее качество очистки сточных вод при оптимальных капитальных вложениях.

Ключевые слова

реконструкция , очистка сточных вод , водоподготовка , пищевая промышленность , инженерное обследование , проект , изменение состава сточных вод , производство полуфабрикатов

bbk 000000

УДК 628.316.12:628.349.087

Доскина Э. П., Москвичева А. В., Москвичева Е. В., Игнаткина Д. О., Войтюк А. А.

Комбинированное устройство для очистки  многокомпонентных сточных вод  предприятий табачной индустрии

Аннотация

Рассмотрены вопросы очистки производственных сточных вод, образующихся в результате хозяйственной деятельности на табачной фабрике ООО «Империал Тобакко Волга» (Волгоград). На основании полученных данных по выявлению основных источников образования сточных вод на табачной фабрике и их химическому составу были проведены исследования на кафедре «Водоснабжение и водоотведение» Волгоградского государственного технического университета. Их цель – разработка конструктивно простого в исполнении и надежно работающего устройства, занимающего малую площадь, удобного в эксплуатации, а также определение основных технологических параметров его работы, обеспечивающих максимальную эффективность очистки сточных вод от многокомпонентных загрязнений. Представлен годовой объем водопотребления и водоотведения, выявлены основные источники образования сточных вод и определен их химический состав. Предложена технологическая схема локальной очистки производственных сточных вод (табачного и сигаретного цехов), включающая следующие этапы: предварительная механическая очистка, электрохимическая обработка, сорбционная доочистка. Разработано устройство – электролизер-адсорбер, предназначенный для очистки многокомпонентных сточных вод рассматриваемого предприятия. Использование метода электрохимического окисления в сочетании с сорбционной доочисткой на комбинированном устройстве электролизере-адсорбере при правильно подобранных условиях обработки загрязненных стоков позволяет улучшить качество очищенной воды по таким показателям, как БПК_полн, ХПК, АПАВ, соединения азота, хлорид-ионы, до нормативов сброса очищенных стоков в городскую канализационную сеть.

Ключевые слова

пищевая промышленность , табачная фабрика , производственные сточные воды , электрохимическое окисление , сорбционная доочистка , электролизер-адсорбер

DOI 10.35776/VST.2022.10.05
УДК 628.35

Степанов С. В., Авдеенков П. П., Пономаренко О. С., Морозова К. М.

Определение кинетических констант и коэффициентов процессов биологической очистки сточных вод предприятий глубокой переработки яиц

Аннотация

Представлены результаты исследований, проведенных в контактных условиях на активном иле лабораторного реактора периодического действия со сточными водами предприятия по глубокой переработке куриных яиц. В ходе кинетических опытов, основанных на измерении скорости потребления растворенного кислорода, для сточной воды после предварительного коагулирования были установлены следующие усредненные значения кинетических констант процессов биологической очистки: максимальная скорость потребления кислорода при концентрации ила a_i → 0 ρ`<sub>max</sub> = 44,8 мг/(г·ч) в пересчете на температуру 20°С, константа Михаэлиса K<sub>m</sub> = 77,5 мг/л, коэффициент ингибирования продуктами метаболизма φ = 0,265, температурная константа χ = 0,08°С<sup>–1</sup>, оптимальное значение рН 7,8 и рН-константа 80. В опытах с исходными сточными водами были установлены следующие усредненные значения констант: максимальная скорость потребления кислорода при 20°С и a<sub>i</sub> → 0 ρ`_max = 26,5 мг/(г·ч), константа Михаэлиса Km = 50,6 мг/л, коэффициент ингибирования продуктами метаболизма φ=0,065, температурная константа χ = 0,1°С^–1, рН_опт 7,8 и K_рН = 170. Полученные значения кинетических констант и коэффициентов могут быть использованы при расчете сооружений биологической очистки сточных вод яйцеперерабатывающего предприятия.

Ключевые слова

сточные воды , биологическая очистка , кинетические константы , пищевая промышленность , яйцеперерабатывающее предприятие , реактор периодического действия

DOI 10.35776/VST.2022.09.05
УДК 628.35

Степанов С. В., Авдеенков П. П., Пономаренко О. С., Морозова К. М.

Результаты исследований биологической очистки сточных вод предприятия переработки яиц

Аннотация

Изучена биологическая очистка сточных вод предприятия глубокой переработки куриных яиц в реакторе периодического действия (SBR). На экспериментальной установке объемом 5 л в течение четырех месяцев исследовалась очистка как исходных, так и предварительно коагулированных сточных вод в аэробных и аноксидно-аэробных условиях. В ходе эксперимента по очистке исходных сточных вод при средней нагрузке на ил по ХПК 0,18 г/(г·сут) были получены средние концентрации загрязнений в очищенной воде, мг/л: ХПК – 253, БПК_полн – 58,4, взвешенные вещества – 11, азот аммонийный – 2,1, азот нитритов – 0,06. Средние значения удельной скорости окисления органических веществ по ХПК, приведенные к 20 °С, составили 9,8 мг/(г·ч), по БПК_полн – 7,2 мг/(г·ч). При работе SBR на сточных водах, прошедших физико-химическую обработку, со средней нагрузкой на ил по ХПК 0,15 г/(г·сут) очищенная вода характеризовалась следующими средними показателями, мг/л: ХПК – 99, БПК_полн – 15,4, взвешенные вещества – 10, N–NH₄ – 1, N–NO₂ – 0,04. Средние значения удельной скорости окисления органических веществ по ХПК при 20°С оказались 8,3 мг/(г·ч) и по БПК_полн 5,7 мг/(г·ч). Концентрации азота нитратов в очищенной воде при двух аноксидных фазах в цикле SBR в среднем составили: при очистке исходных сточных вод – 21,7 мг/л, предварительно коагулированных – 15 мг/л.

Ключевые слова

сточные воды , биологическая очистка , пищевая промышленность , яйцеперерабатывающее предприятие , реактор периодического действия

DOI 10.35776/VST.2022.12.04
УДК 628.35

Степанов С. В., Авдеенков П. П., Пономаренко О. С., Морозова К. М.

Результаты исследований биологической очистки сточных вод предприятия переработки яиц в пилотном мембранном биореакторе

Аннотация

Приведены результаты исследований по биологической очистке сточных вод предприятия глубокой переработки куриных яиц в пилотном мембранном биореакторе (МБР) с предварительной денитрификацией. Показано, что диктующим показателем загрязнения, на которое необходимо вести расчет очистных сооружений, является БПК_полн. При нагрузках на беззольное вещество активного ила по ­БПК_полн от 0,06 до 0,125 г/(г·сут) для исходной сточной воды и от 0,04 до 0,12 г/(г·сут) для сточной воды после предварительной коагуляции и отстаивания значение БПКполн пермеата составляло 8–12 мг/л, концентрации аммония и нитритов соответствовали ПДК для водных объектов рыбохозяйственного значения. Минимальная рециркуляция, обеспечивающая концентрацию азота нитратов в очищенной воде на уровне ПДК, оказалась восьмикратной для исходных сточных вод и шестикратной для предварительно коагулированных. Инертная часть ХПК составила около 90 мг/л. На основании проведенных исследований были определены кинетические константы окисления органических веществ, необходимые для расчета промышленных сооружений био­логической очистки: ρ´_max по БПК_полн – 29,9 и 30,4 мг/(г·ч), K_m по БПК_полн – 34,7 и 25,2 мг/л для исходных сточных вод и сточных вод после предварительной физико-химической очистки соответственно. Суммарные объемы биореакторов производительностью 600 м³/сут, работающих с дозой активного ила 8 г/л по технологии МБР с предварительной денитрификацией, при очистке до БПКполн 12 мг/л и удалении соединений азота до ПДК для водных объектов рыбохозяйственного значения составили 3716 и 1643 м3 для исходных сточных вод и сточных вод после предварительной физико-химической очистки соответственно.

Ключевые слова

сточные воды , биологическая очистка , кинетические константы , мембранный биореактор , пищевая промышленность , яйцеперерабатывающее предприятие

DOI 10.35776/VST.2022.05.04
УДК 628.345

Степанов С. В., Авдеенков П. П., Пономаренко О. С., Морозова К. М.

Результаты исследований физико-химической очистки сточных вод предприятия переработки яиц

Аннотация

Изучен состав сточных вод предприятия по глубокой переработке куриных яиц, который характеризовался следующими параметрами: ХПК 3600–12200 мг/л, концент­рация взвешенных веществ 1206–3031 мг/л, БПК_полн 2534–8540 мг/л,, фосфаты отсутствовали, pH 5,4–13,2. Содержание соединений азота, мг/л, изменялось в пределах: аммоний – 0,4–11,4, нитраты – 0–15,3, нитриты – 0–7,3, органический азот – 26,6–89,7. На основании результатов пробного коагулирования выбран оптимальный коагулянт – низкоосновный полиоксихлорид алюминия марки «Аква-­Аурат™-14» с дозой 125 мг/л по Al₂O₃. Средняя эффективность очистки при использовании данного коагулянта составила, %: по ХПК – 77,3, по БПКполн – 76,3, по взвешенным веществам – 80,1, по органическому азоту – 58,7. Наименьшая концентрация остаточного алюминия 0,31 мг/л при его исходной концентрации 0,29 мг/л соответствовала pH 6,7–7. Удельные затраты на коагулянт составили 9,37руб/м³.

Ключевые слова

сточные воды , коагуляция , полиоксихлорид алюминия , пищевая промышленность , физико-химическая очистка , яйцеперерабатывающее предприятие