СПОСОБ ПОДГОТОВКИ СТОЧНЫХ ВОД СВЕКЛОСАХАРНЫХ ЗАВОДОВ ДЛЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ Российский патент 2019 года по МПК C02F9/08 C02F103/28 

Изобретение относится к утилизации сточных вод свеклосахарных заводов и может быть использовано в сельском хозяйстве для подготовки сточных вод свеклосахарных заводов для орошения и удобрения сельскохозяйственных угодий.

Известен способ очистки (RU 2131401, 10.06.1999) транспортерно-моечных вод свеклосахарного производства, заключающийся в том, что фильтрационный осадок обрабатывают гидролизованным полиакрилонитрилом в количестве 0,3-0,5% к его массе, активируют известковым молоком в количестве 0,8-1,1% СаО к массе осадка, после чего вводят его в направленную на осветление транспортерно-моечную воду в количестве 0,4-0,5% к массе перерабатываемой свеклы, осветленную воду направляют на повторное использование, а сгущенный осадок - в отвал.

Недостатком данного способа очистки является недостаточная степень очистки и необходимость предварительной подготовки коагулянта.

Известен способ очистки (SU 1813743, 07.05.1983) транспортерно-моечных вод свеклосахарного завода, включающий обработку коагулянтом осадка, образующегося после отстаивания исходных вод при массовом соотношении осадка (1-0,5):1, а осветление во взвешенном слое с коагулированного осадка.

Недостатком данного способа очистки является не полная обработка всего объема поступающих сточных вод.

Известен способ очистки (SU 783239, 05.02.1975) сточных вод сахарного производства от взвешенных веществ и органических примесей, заключающийся в том, что жидкую фазу после отделения осадка обрабатывают сернистым газом. При этом обработку проводят до рН 5-6.

Недостатком данного способа очистки является сложность реализации технологического процесса, использование взрывоопасных газов.

Известен способ получения коагулянта для очистки (SU 1816740, 23.05.1993) транспортерно-моечных вод свеклосахарного производства, который реализуется путем смешения двух отходов свеклосахарного производства, разбавленного водой, и размолотых отходов известково-газового отделения в соотношении (500-700):1 от отделяют продукт от осадка отстаивание.

Недостатком данного способа очистки является большой расход свежей воды стоков, а также недостаточная эффективность очистки транспортерно-моечных вод.

Известен способ очистки сточных вод отходом производства алюминия (Яковлева Е.В. Сравнительная оценка эффективности и гидродинамики применения отходов производства алюминия и алюминийсодержащих реагентов для очистки сточных вод / Е.В. Яковлева // Градостроительство и архитектура. - 2013. - №4(13). - С. 100-104), заключающийся в предварительной подготовке алюмосодержащих шламов с помощью его обработки растворами кислот.

Недостатком данного способа очистки является то, что перед использованием отходы необходимо предварительно подготавливать.

Прототипом заявленного технического решения является способ очистки транспортерно-моечной воды сахарных заводов (SU 1803389, 23.03.1993), по которому транспортерно-моечную воду, поступающую на очистку, разделяют на два потока в соотношении 1/3÷2/5:2/3÷5/5, затем первый поток обрабатывают известью до рН 10,0-11,0 и отстаивают, а второй - обрабатывают соляной кислотой до рН 4,0-6,0 и также отстаивают. После чего очищенный поток, обработанный известью, и поток, обработанный соляной кислотой, соединяют до достижения рН 7,0-7,5 и возвращают на завод на гидротранспортер свеклы и свекломойку.

Недостатком данного способа является использование дефицитного и дорогостоящего реагента - соляной кислоты и трудной в приготовлении извести.

Техническим результатом изобретения является повышение степени очистки транспортерно-моечной воды, исключение из технологии дефицитных и дорогостоящих реагентов и снижение экологической нагрузки на окружающую среду за счет утилизации отходов производства алюминия в качестве регентов, а использование сточных вод в качестве оросительной воды.

Технический результат изобретения достигается за счет применения на первой стадии подготовки в качестве щелочного реагента используют коагулянт на основе шлама гидроалюмината натрия с дозой 5-30 г/дм³ по Аl₂O₃ с доведением рН до 9,5-10,5 и на второй стадии - раствор суперфосфата с дозой 1-5 г/дм³ по Р₂О₅ с доведением рН до 6,5-7,5. После тонкослойного отстаивания в горизонтальном отстойнике в течение 40-60 минут смесь разделяется на прозрачную жидкую фракцию, которая используется в качестве оросительной воды либо возвращается в производственный цикл, и осадок, который после предварительной обработки на фильтр-прессе может быть использован в качестве органического удобрения.

Способ реализуется следующим образом. Загрязненную транспортерно-моечную воду из моечного отделения завода поступает на первый блок реагентной обработки (1) щелочным коагулянтом шламом гидроалюмината натрия с доведением рН до 9,5-10,5. После чего суспензия направляется на второй блок реагентной обработки (2) раствором суперфосфата с доведением рН до 6,5-7,5. Далее обработанные сточные воды подают на тонкослойное отстаивание в горизонтальных отстойниках (3), где происходит разделение суспензии на жидкую и твердую фракции. Жидкая фракция перенаправляется либо непосредственно на земледельческие поля орошения (4) или накопители (5), либо возвращаются в производственный цикл (6). Твердая фракция подается на фильтр-прессы (7) и получаемый осадок может также использоваться в качестве органического удобрения (8) в сельском хозяйстве.

Пример 1 (по прототипу). Очистку транспортерно-моечной воды производят, разделив ее на два потока в соотношении 1/3:2/3. Первый поток обрабатывают известковым молоком до рН=10,5 и отстаивают. Температура сточной воды составила 12°С, начальная концентрация взвешенных веществ 6,5 г/дм³ и рН 7,0. При этом расход извести по СаО составил 0,5 кг на 1 м³ очищаемой воды. Эффект очистки составил 93% с остаточной концентрацией взвешенных веществ 0,5 г/дм³. После первой обработки значение рН=10,5. Второй поток обрабатывали соляной кислотой (45%), дозировка составила 1 кг на 1 м³ очищаемой воды. Эффект очистки составил 90% с остаточной концентрацией взвешенных веществ 0,51 г/дм³. После смешения потока получили рН=7,0.

Пример 2. Очистку всего объема транспортерно-моечной воды с теми же параметрами, что и в первом примере, производят в два этапа. На первом этапе вводят щелочной коагулянт - шлам гидроалюмината натрия с дозой 10 г/дм³ по Аl₂O₃ с доведением рН до 9,5, и на втором - раствор суперфосфата с дозой 2,5 г/дм³ по Р₂O₅ с доведением рН до 7,1. После тонкопослойного отстаивания в горизонтальном отстойнике в течение 60 мин произошло расслоение суспензии на жидкую и твердую фракцию. Концентрация взвешенных веществ в жидкой фракции составила 0,34 г/дм³. Эффект очистки составил 96,5%.

Пример 3. Очистку всего объема транспортерно-моечной воды с теми же параметрами сточной воды, что и в первом примере, производят в два этапа. На первом вводят щелочной коагулянт - шлам гидроалюмината натрия с дозой 22 г/дм³ по Аl₂О₃ с доведением рН до 10,2, и на втором - раствор суперфосфата с дозой 3,0 г/дм³ по P₂O₅ с доведением рН до 7,2. После тонкопослойного отстаивания в горизонтальном отстойнике в течение 60 мин произошло расслоение суспензии на жидкую и твердую фракцию. Концентрация взвешенных веществ в жидкой фракции составила 0,38 г/дм³. Эффект очистки составил 95%.

Таким образов, использование заявленного способа подготовки сточных вод свеклосахарных заводов для сельскохозяйственного использования позволяет исключить из обработки такие реагенты, как известь и соляную кислоту, сократить время отстаивания и объемы очистных сооружений.

Изобретение может быть использовано в водоочистке. Подготовка сточных вод свеклосахарных заводов для сельскохозяйственного использования осуществляется в две стадии. На первой стадии в качестве щелочного коагулянта используют шлам гидроалюмината натрия с дозой 5÷30 г/дм³ по Аl₂O₃ с доведением рН до 9,5÷10,5, а на второй стадии раствор суперфосфата с дозой 1÷5 г/дм³ по Р₂O₅ с доведением рН до 6,5÷7,5. Далее осуществляют тонкослойное отстаивание в горизонтальном отстойнике в течение 40÷60 минут для расслоения суспензии на жидкую и твердую фракции. Прозрачная жидкая фракция используется в качестве оросительной воды или возвращается в производственный цикл, а осадок после обработки на фильтр-прессе может быть использован в качестве органического удобрения. Предложенное изобретение обеспечивает повышение степени очистки сточных вод свеклосахарных заводов при исключении из технологии дефицитных и дорогостоящих реагентов. 3 пр., 1 ил.

Способ подготовки сточных вод свеклосахарных заводов для сельскохозяйственного использования путем их реагентной обработки, отличающийся тем, что на первой стадии подготовки в качестве щелочного реагента используют коагулянт на основе шлама гидроалюмината натрия с дозой 5÷30 г/дм³ по Аl₂О₃ с доведением рН до 9,5÷10,5 и на второй стадии раствор суперфосфата с дозой 1÷5 г/дм³ по Р₂O₅ с доведением рН до 6,5÷7,5 с дальнейшим тонкослойным отстаиванием в горизонтальном отстойнике в течение 40÷60 минут.