Акты внедрения:
КТГО ПСВ в меховом производстве
Сточные воды меховых предприятий представляют собой сложную систему, содержащую большое количество разнообразных минеральных и органических примесей.
Поступающая на выделку овчина содержит большое количество различных загрязнений, которые необходимо удалить при обработки шкур: волосяной покров (шерсть) загрязнен частицами грунта, глины и мелкого песка, семенами растений, сухим пометом, жиропотом (шерстяным жиром и шерстяным потом - растворами калиевых солей, масляной, стеариновой, муравьиной и пропионовой кислотами, хлористым и фосфорнокислым калием), солями аммония, железа и кальция.
При мездрении в сточные воды попадает мускульно – жировой слой кожевой ткани вместе с излишками дермы, при стрижки – часть шести (волоса).
При консервации парного сырья используется хлорид натрия (соль). В мокросоленых законсервированных шкурах чистого веса 3,2 кг дополнительно находится около 768 г NaCl.
Сточные воды после выделки и крашения шкур характеризуются присутствием таких загрязняющих веществ, как соли хрома (III) и (VI), жиры, ПАВ и красители. Концентрация основных контролируемых загрязнений зависит от вида перерабатываемого сырья и принятой технологической схемы, и могут составлять: Cr3+ 2200 - 3700 мг/л; животные жиры 2500 - 3600 мг/л; ПАВ 1500 - 3200 мг/л. рН сточных вод отдельных процессов колеблется в пределах от 3,5 до 8,5.
Доминирующим в отечественных типовых проектах является биологический метод очистки объединенных стоков всех технологических процессов переработки шкур. Биологическое окисление осуществляется сообществом микроорганизмов, включающим множество бактерий. Контактируя с органическими веществами, микроорганизмы частично разрушают их, превращая в воду, диоксид углерода, нитрат - и сульфат ионы и др. Эффективность процессов биологической очистки зависит от многих факторов – температуры сточных вод, применяемых в основной технологии ПАВ, химического состава реагентов, и т.п.
Реагентные методы, применяемые для очистки подобных сточных вод от красителей, ионов хрома, с одновременной нейтрализацией рН, в настоящее время уступают по экологической и экономической целесообразности электрохимическим методам. В то же время высокая концентрация ионов хрома не позволяет применять электро – и гальванокоагуляцию в «прямом виде», т.к. происходит пассивация стального анода восстановленным хромом, и процессы электрохимического растворения анодов полностью прекращаются.
Северо-Кавказским отделением экологии Государственного учреждения «Научно-исследовательский центр по проблемам управления ресурсосбережением и отходами» (СКО НИЦ ПУРО) Министерства природных ресурсов РФ разработана и успешно эксплуатируемой более чем на 20-ти предприятий России «Комплексной технологии глубокой очистки» (КТГО) сточных вод меховых и кожевенных производств.
Поскольку наиболее неблагоприятное влияние на уровень биологической очистки оказывают ионы хрома и красители, предлагается выделять сточные воды после процессов пикелевания, дубления и крашения в самостоятельную линию.
Ниже приведена характеристика загрязнений хромсодержащих стоков одного из меховых предприятий Карачаево-Черкессии.
Характеристика загрязнений отработанных растворов и сточных вод после процессов пикелевания, дубления и крашения
Наименование и концентрация загрязняющих веществ, сбрасываемых сточными водами на ЛОС | Пикелевание | Дубление-жирование, пролежка, отжим | Нейтрализация – крашение и промывки | Всего на линии водоотведения |
---|---|---|---|---|
рН | 4,2 | 3,8 | 7,0 | 5,8 |
ХПК, мг/л в том числе: | 4400 | 2500 | 1145,45 | 4663,36 |
Жиры синтетические, мг/л | 2200 | 1134,86 | ||
Красители органические, мг/л | 1145,45 | 1119,5 | ||
Масло синтетическое, мг/л | 300,0 | 85,7 | ||
Другие органические загрязнения (остатки животного жира, органические кислоты, формиат Na и т.п.), мг/л | 4400,0 | 2323,3 | ||
CrOН(SO)4, мг/л | 15000 | 12857,1 | ||
Хром (III) – ион, мг/л | 4725 | 4050 | ||
Хлор-ион, мг/л | 24390,9 | 16968,8 | ||
Сульфат – ион, мг/л | 8100 | 7457,1 |
Для снижения концентрации ионов хрома (III) до 250 мг/л (нижний порог работы гальванокоагулятора до пассивации анодного материала), или до 50 мг/л для электрокоагуляции необходимо разбавление стоков соответственно в 5 - 10 раза.
В КТГО предусмотрено более экономичное и эффективное решение: предварительная очистка стоков сорбционноактивными ферромагнитными частицами (ФМЧ) пульпы гальванокоагулятора, используемого при второй (основной) ступени очистки, и третья ступень - глубокая очистка остаточных загрязнений стоков методом шпинельной ферритизации.
При проведении исследовательских работ по гальванокоагуляционной обработке водопроводной воды, подсоленной NaCl до концентрации хлор-иона 7000 мг/л, растворялось до 450 мг железа на 1 л раствора, и образовывалось в 1,38 раз больше ФМЧ типа FeO * Fe2O3. Через 4 - 6 часов отстаивания пульпы гальванокоагулятора образовывалось около 10% осадка, в который переходило 1,38 * 450 = 621 мг ФМЧ.
Стехиометрически, одна часть ионов Fe2+ магнетита (FeO * Fe2O3), образующегося в гальванокоагуляторе, связывает (или извлекает из растворов) две части ионов Cr3+, с образованием феррита хрома - FeO * Cr2O3.
В дальнейших экспериментах, в исходные растворы с концентрацией ионов Cr3+ 900 мг/л добавлялся осадок ферропульпы гальванокоагулятора с концентрацией ФМЧ 621 мг/л (с содержанием общего железа – 450 мг/л). При обработке этих растворов пульпой гальванокоагулятора, с активизацией сорбционных процессов кислородом аэрированного в раствор воздуха происходит образование феррита хрома (III) - FeO * Cr2O3.
Концентрация Cr3+ в исследуемых растворах, после стадии ферритизации снизилась до 0,1 мг/л, которая на последующей ступени очистки в гальванокоагуляторе составляла практически 0,001 мг/л.
Эти предположения в той, или иной степени были подтверждены практикой внедрения КТГО на ряде меховых производств Ставропольского края и Карачаево-Черкесской республики РФ.
Таким образом, предварительная очистка хромсодержащих стоков меховых предприятий от ионов хрома (и других загрязнений), и общие результаты очистки этих стоков Комплексной технологией свидетельствуют о высокой эффективности и целесообразности предлагаемых технологических решений.
Характеристика загрязнений отработанных растворов и сточных вод после процессов пикелевания, дубления и крашения

Планируемые результаты очистки хромсодержащих сточных вод
«Комплексная технология глубокой очистки»
(по результатам исследовательских работ)
Характеристика сточных вод | Водоотведение стока № II | ||||
---|---|---|---|---|---|
До очистки | После предварительной очистки и отстаивания | После гальвано- коагуляции |
После ферритизации и отстаивания | После фильтрации и сорбции (результаты комплексной очистки) | |
Объем стоков, м3/сутки | 90,0 + 9,0 (осадок) | 90,0 | 90,0 | 81,0 | 80,0 |
рН | 5,6 | 6,0 | 6,2 | 8,5 | 8,5 |
Наименование загрязняющих веществ | Концентрация загрязняющих веществ, мг/л | ||||
Взвешенные минеральные вещества | 602,8 | 520,0 | 6419,3 | 119,8 | 13,95 |
ХПК всего, в том числе: | 1632,9 | 960,4 | 720 | 37,78 | 16,54 |
Жиры | 33,5 | 20,4 | 8,0 | 0,56 | 0,056 |
Другие органические загрязнения (каротин, белки, и т.п.) | 1499,0 | 930,1 | 720 | 37,1 | 16,42 |
Красители органические | 20,1 | 3,8 | 0,2 | 0,01 | Отс. |
Масло синтетическое | 80,3 | 65,7 | 12,61 | 0,144 | 0,056 |
Реагенты | |||||
CrOН(SO)4 | 2947,5 | 1320,0 | 101,5 | 0,0317 | 0,0317 |
Хром (III) – ион | 943,1 | 422,4 | 32,48 | 0,01 | 0,001 |
Хлорид натрия | 11788,3 | 11040,6 | 10622,2 | 10622,2 | 10622,2 |
Хлор-ион | 7188,2 | 6732,1 | 6469,2 | 6469,2 | 6469,2 |
Сульфат – ион | 1709,6 | 1472,8 | 960,0 | 820,0 | 780,0 |