Технологія очистки циркуляційних стоків цукрових заводів

Технологія виробництва цукру пов’язана із значними витратами води, кількість якої у 6 раз перевищує масу перероблених за добу буряків. Окрім стоків, при виробництві цукру також утворюються побічні продукти – меляса та жом.

Концентрації забруднюючих речовин в стічних водах цукрового заводу.

Стічні води цукрових заводів відрізняються за хімічним складом, фізичними властивостями, ступенем забруднення та умовно розділяються на три категорії.
До І категорії відносять воду від охолодження апаратури, агрегатів і машин, конденсати технологічних парів.  
До води II категорії відноситься транспортно-мийна вода, що утворилася від гідротранспортера, бурякомийки, мийки проб буряку в сировинній лабораторії, соломопастки, каменепастки, буряконасосів і від бурякового елеватора. 
До води III категорії відносяться всі відпрацьовані води, які не використовуються в оборотних системах і направляються для очищення на загальнозаводські очисні споруди. 

ТЕХНОЛОГІЯ ОЧИСТКИ 

Спеціалісти ТОВ «Енвітек» пропонують технологію очистки саме для перших двох типів стоків – стічних вод циркуляційного контуру. 
Пропонована технологія включає комплекс очищення стічних вод циркуляційного контуру цукрозаводу. 
Схема циркуляції та очищення стічних вод включає два контури: 1 –  освітлення та повторного використання (циркуляції) освітлених у відстійнику стічних вод; 2- очищення стічних вод, що утворюються після зневоднення пульпи відстійників контуру циркуляції.
Склад контуру 1:
-    системи видалення каміння та піску, сепаратор біомаси, існуючі відстійники, насосна станція циркуляції, насосна станція подачі мулу з відстійників до ущільнювача, резервуар мулу, насоси подачі мулу на центрифуги, технічна будівля для центрифуг те технологічного обладнання
Склад контуру 2:
-    резервуар гідролізу, анаеробний біогазовий реактор UASB, два циркуляційні аеротенки, вторинний відстійник та дисковий фільтр.
Система очищення води циркуляційного контуру з повторним використанням передбачає  доочищення надлишку води до норм для скиду у поверхневі водойми.

Згідно запропонованій технології із стічних вод циркуляційного потоку спочатку видаляються каміння та пісок (1), потім рослинна біомаса відносно великого  розміру (2). Суспензія у осаджується у існуючих відстійниках (3), що після модернізації отримають сучасні скрепери – обладнання для ефективного збирання осаду в донній частині, освітлена вода повертається у виробництво насосною станцією циркуляційних вод (4). Осад відводиться з відстійників насосною станцією (5) безпосередньо на систему зневоднення, що включає ущільнювач осаду, призначений для зменшення навантаження на декантори (6), резервуар осаду, що забезпечує декантор необхідною кількістю маси для безперервної роботи. Фільтрат після деканторів поступає на очищення до споруд контуру 2.

Для підготовки до очищення стічних вод від розчинених органічних забруднень необхідна витримка  у резервуарі гідролізу перед реактором UASB (7), який знімає 70-80% органічних забруднень і виробляє при цьому біогаз. Це неможливо досягнути лише одними аеротенками. Крім того, анаеробне очищення зменшує витрати електроенергії, для аерації стічних вод у 5-6 разів, а також, відповідно, кількість надлишкового аеробного мулу, що утворюються у процесі аерації. Процес аерації проходить при концентрації активного аеробного мулу до 4-х г/л. Для того, щоб відділити мул від води використовується вторинний відстійник, з якого частина мулу повертається у аеротенки, а надлишковий мул направляється на зневоднення  на декантері. Доведення якості води до ХСК та зважений речовинам до вимог на скид у водойму забезпечує дисковий фільтр.

ПЕРЕВАГИ НАШОЇ ПРОПОЗИЦІЇ
Основна відмінність технологій очищення стічних вод циркуляційного контуру цукрових заводів, як показано вище, полягає у підходах до поводження з муловою масою, що відкачується з відстійників – це освітлення у ставках або зневоднення на відповідному обладнанні, наприклад деканторах або фільтрпресах. Тому ми порівнюємо нашу пропозицію з принциповою альтернативою - з використанням резервуарів великого об’єму, таких як ставки для освітлення стічних вод та ущільнення осаду, що відкачується з відстійників.

1. Принципово неможливо реалізувати ефективне анаеробне очищення стічних вод при застосуванні ставків для розділення мулу та стічних вод
Зважаючи на значні розміри таких резервуарів, розрахунковий термін перебування стічних вод у яких складає декілька днів, у той час якщо термін перебування у резервуарі вже протягом декількох годин, гідроліз органічних сполук перевищує 50%, при якому ефективне застосування анаеробного реактору для очищення стічних вод від органічних забруднень стає проблематичним. Коли ж час перебування у резервуарі перевищує 1 день, ступінь гідролізу досягає майже 100%, анаеробні бактерії фактично перестають функціонувати і в цьому випадку на виході реактору ми будемо мати фактично ті ж забруднення, що і на вході.

2.    Кількість твердих відходів – мулу зменшиться у багато разів
Найбільш ефективним рішенням зневоднення осаду після відстійника є використання декантерів або центрифуг. У цьому випадку, ми маємо можливість контролювати процес гідролізу органічних складових, забезпечуємо багаторазове скорочення відходів за рахунок низької вологості, а також оптимальні умови роботи анаеробного реактору з максимальним виходом біогазу та максимальним ефектом по видаленню органічних забруднень. Використання для зневоднення осаду стрічковим фільтром відрізняється
великою кількістю промивної води, що збільшує кількість стічних вод. Вологість у цьому у цьому 85% в порівнянні з 50% при зневоднені на декантері. Тому кількість осаду в кеку для стрічкового фільтру буде збільшена удвічі.

3. Отримуємо електроенергію з органічної біомаси та стічних вод після зневоднення осаду (опційно)
Видаляючи з потоку рослинну біомасу перед подачею на відстійник, отримуємо ресурс для виробництва зеленої електроенергії за допомогою біогазу (опційно), що продукується у біогазовій установці. Потенціал «зеленої» електроенергії з рослинної біомаси  знаходиться у діапазоні 1,5-2,0 МВт.
На додаток до енергобалансу підприємства анаеробний реактор UASB також вироблятиме біогаз/ «зелену енергію».

4. Безперечно поліпшуємо екологічні параметри проекту.
Використання ставків для відстоювання мулу створить екологічні проблеми Замовнику внаслідок створення естуаріїв, що забруднюють атмосферне повітря запахами, крім того, в них накопичується  осади, що будуть гнити на протязі всього сезону.
А варіант з зневоднюванням осаду на декантерах є оптимальним з точки зору екології:

• Мул швидко обробляється, і, втрачаючи вологу, процеси розкладу залишків органіки практично припиняються;
• Відсутні самі джерела забруднень атмосферного повітря та підземних вод, якими є ставки із стічними водами та мулом;
• Стічні води поступають на анаеробний реактор одразу після декантеру, при цьому органіка не встигає гідролізуватись, на відміну від ставків, тому забезпечено надійне очищення від органічних забруднень до норм ГДК на скид у річку;
• Поводження з мулом, що накопичується у ставках протягом сезону вимагає значно більших трудозатрат та зусиль, порівняно з варіантом зневоднення його декантером.

Таким чином, рішення з декантером забезпечує захист довкілля – атмосферне повітря, підземні та поверхневі води.

5. У декілька разів зменшуються виробничі площі під комплекс очищення та повторного використання промислових стоків

6.Поліпшуються    умови    експлуатації    системи    повторного    використання циркуляційних вод у цілому