Интенсификация очистки сточных вод предприятий молочной промышленности в анаэробных условиях

• Автор: Данилович, Дмитрий Александрович
• Шифр специальности: 05.23.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 215 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР

1.1 Состав и свойства сточных вод предприятий молочной промышленности

1.2 Современное состояние технологий анаэробной очистки

сточных вод от органических загрязнений

1.2.1 Микробиологические основы анаэробной очистки

1.2.2 Современные биореакторы для интенсивной очистки

сточных вод в анаэробных условиях

1.2.2.1 Реакторы со взвешенноседиментирующей биомассой

1.2.2.2 Реакторы с прикрепленной биомассой биопленкой

1.2.3 Современные подходы к моделированию систем анаэробной
очистки
1.3 Разработки в области технологий анаэробной очистки
сточных вод предприятий молочной промышленности Выводы
2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА
ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ПРЕДПРИЯТИЙ МОЛОЧНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ В АНАЭРОБНЫХ УСЛОВИЯХ
2.1 Обоснование и общие положения методов исследований
2.1.1 Обоснование масштаба и направлений исследований
2.1.2 Общие положения методики исследований
2.2 Исследования процесса очистки в биореакторах различных
конструкций.
2.2.1 Методика проведения исследований
2.2.2 Эффект образования гранул анаэробного ила
2.2.3 Результаты исследования процесса очистки в анаэробных
биофильтрах
2.2.4 Результаты исследования процесса очистки в
комбинированных биореакторах
2.2.5 Результаты исследования процесса очистки 1М8В
реакторах
2.3 Изучение влияния концентрации трудноразлагаемых
загрязнений
2.4 Разработка и изучение эффективности усовсршенст
вованных конструкций анаэробных биореакторов
2.5 Исследования влияния температуры на процесс анаэробной
очистки
2.6 Исследования влияния перегрузок по органическим
веществам
2.6.1 Резкое увеличение расхода сточных вод
2.6.2 Повышение концентрации ХПК стока ГМЗ в
результате сброса части сырья продукта
2.6.3 Залповые сбросы сыворотки
2.7 Изучение влияния щелочности сточной воды и содержания
в ней моющих веществ
2.7.1 Влияние щелочности
2.7.2 Влияние резкого снижения сброс кислот
2.7.3 Влияние нитратов сброс азотной кислоты
2.7.4 Влияние резкого повышения сброс щелочей
2.7.5 Влияние содержания СПАВ в сточных водах
2.8 Изучение влияния рециркуляции очищенной воды
2.9 Изучение процесса очистки в биореакторе
усовершенствованной конструкции в условиях рециркуляции
2. Формализация основных зависимостей процесса анаэробной
очистки
2. Определение свойств анаэробного ила и параметров биогаза
Параметры анаэробного ила
Удельный прирост ила
Оценка возраста ила и нагрузки на ил
Определение удельного выхода и состава биогаза
Выводы
3 РАЗРАБОТКА И ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ
СХЕМ И АППАРАТУРНОГО ОФОРМЛЕНИЯ ИНТЕНСИВНОГО ПРОЦЕССА ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ
ВОД ПРЕДПРИЯТИЙ МОЛОЧНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ В АНАЭРОБНЫХ УСЛОВИЯХ
4 РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ СООРУЖЕНИЙ
ИНТЕНСИВНОЙ АНАЭРОБНОЙ ОЧИСТКИ
4.1 Расчет технологических параметров анаэробной очистки
4.1.1 Определение максимальной расчетной нагрузки по
органическим веществам через нагрузку по жирам.
4.1.2 Определение оптимальной нагрузки исходя из требуемой
загрязненности анаэробно очищенных сточных вод
4.1.3 Определение расчетной нагрузки по органическим
загрязнениям
4.1.4 Определение расчетной эффективности анаэробной очистки
4.1.5 Определение необходимого расчетного объема анаэробного
биореактора
4.2 Расчет технологических параметров анаэробной очистки для 2 условий работы биореактора при оптимальной температуре
Расчет размеров биореактора
Расчет выхода метана и его энергетической ценности Расчет прироста избыточного анаэробного ила Примеры расчетов сооружений анаэробной очистки ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ АНАЭРОБНОЙ ОЧИСТКИ
Техникоэкономический анализ температурных режимов анаэробной очистки
Техникоэкономический анализ эффективности
использования биогаза.
Техникоэкономическое сравнение анаэробной очистки и
традиционных методов
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Основным растворенным минеральным загрязнением являются хлориды. Их содержание в сточных водах сыродельных заводов может достигать 0 мгл 1. Таблица 1. И 1 2 . Взвешен. Хлориды 0 0 0 0 . По проанализированным источникам исходное значение сточных вод цельномолочных производств, в основном, близко к нейтральному и составляет . Для сточных вод сыродельных производств характерен несколько больший разброс в пределах 5,,0. Важным фактором, влияющим на загрязненность и состав сточных вод, является сыворотка, образующаяся в результате разделения сложной полидисперсной системы молока на белковожировой концентрат и фильтрат саму сыворотку. Состав и свойства молочной сыворотки зависят от вида основного продукта творога, сыра, казеина и т. Состав сыворотки колеблется в значительных пределах. Средние значения основных показателей, характеризующих состав сыворотки, в сравнении с цельным молоком, приведены в таблице 1. Основная часть органических веществ, содержащихся в сыворотке, представлена углеводами в основном, лактоза. Таблица 1. Существенной характеристикой сыворотки является пониженное значение , равное 4,4 для творожной и 6,3 для подсырной сыворотки. В сточных водах в результате жизнедеятельности бактерий, ферментирующих лактозу, значение еще более снижается. Основным способом утилизации сыворотки является непосредственное ее использование в качестве добавки в корм скота или на хлебопекарных и кондитерских заводах. В этом случае возможность полного использования сыворотки зависит от ряда факторов, а именно мощности и расположения потребителей и их потребностей, транспортных сетей в регионе и возможностей транспорта, а также регулярности вывоза. На многих предприятиях совокупность перечисленных факторов действует таким образом, что образующаяся сыворотка не может быть полностью использована и часть ее неизбежно сбрасывается в общий сток. По данным специалистов отрасли, утилизируется не более образующейся сыворотки. Трудности, связанные с утилизацией сыворотки, не являются исключением и для стран с очень высоким уровнем развития молочной промышленности, животноводства и кормопроизводства. Сброс сыворотки в канализацию значительно увеличивает концентрацию загрязнений сточных вод и их состав. При попадании в стоки даже части образующейся при выработке сыра и творога сыворотки, общего стока снижается до 5,6 6,2. Залповые сбросы сыворотки могут приводить к снижению до 4,5. Сброс сыворотки со сточными водами крайне негативно влияет на работу сооружений аэробной биологической очистки. Резкое изменение факторов среды и, прежде всего, концентрации субстрата и растворенного кислорода, а также наличие в стоках как легкоразлагаемых соединений лактоза, так и трудноразлагаемых белки, жиры, приводит к вспуханию ила в аэротенках, перегрузке биофильтров и, в конечном счете, к выходу этих сооружений из строя. ОН и Ыа2СОз. Набор возможных моющих веществ, как индивидуальных, так и композиционных, весьма широк. Композиции могут содержать в себе анионоактивные и неионогенные СПАВ. В сточных водах также могут содержаться остаточные концентрации веществ дезинфектантов, в основном препаратов, содержащих активный хлор. Температура сточных вод определяется температурой исходной водопроводной воды, нормой водопотребления и особенностями технологии. Как правило, температура колеблется от до С, при этом для зимнего периода характерны значения С, для летнего С. Высокие значения температуры определяется главным образом использованием горячей воды для мойки технологического оборудования, либо применением термических процессов в технологии производство сгущенного и сухого молока. В вышеизложенных отраслевых нормативных и справочных документах содержится весьма однозначная картина загрязненности сточных вод предприятий молочной промышленности. Однако, современные отраслевые данные в значительной степени противоречат нормативным и справочным показателям. В таблице 1. ВНИМИ 7. Таблица 1. Показатели фактической загрязненности сточных вод предприятий молочной промышленности.