Очистка сточных вод и рекуперация химикатов мокрых процессов кожевенного производства

Проблема охраны окружающей среды для предприятий кожевенной промышленности остаётся весьма актуальной. В особенности это относится к крупным предприятиям, построенным и пущенным в эксплуатацию в последние два десятилетия — Курскому, Рязанскому (Российская Федерация), Гатовскому (Республика Беларусь), Вознесенскому (Украина) — кожевенным заводам, применяющим технологию с полным растворением шерсти. Такая технология требует применения более высоких концентраций реагентов — сернистого натрия, извести, хлористого натрия, серной, органических кислот и других соединений — по сравнению с технологиями кожевенного производства, сохраняющими шерсть.

Соответственно сточные воды кожевенных предприятий с полным растворением шерсти имеют значительно большую концентрацию загрязняющих веществ в сточных водах — сульфида натрия, хлористого натрия, ХПК или ВПК (так как вся шерсть переходит в раствор), сульфатов и других соединений.

С целью снижения загрязнённости сточных вод на таких предприятиях применяются оборотные системы для повторного многократного использования химических реагентов — система рекуперации отработанного зольного раствора, система рекуперации дубильного раствора. Если система рекуперации дубильного раствора позволяет достаточно эффективно вернуть в производство практически весь отработавший хромовый дубитель, не считая промывных вод с малым содержанием хрома, то в системе рекуперации отработанного зольного раствора все загрязнения сгущенной части после осветления зольного раствора, в больших количествах содержащие белки, взвешенные вещества и сульфиды, сбрасываются на очистные сооружения, резко повышая концентрацию этих соединений в общем потоке сточных вод.

Не ревенной остаётся задача снижения содержания минеральных солей в сточных водах. Солесодержание их складывается, как известно, из солей, вносимых с сырьем, и солей, применяемых в технологии выделки кож. Эти соединения биологически не разлагаются и практически в неизменном количестве попадают в водоемы.

Кроме того, воды после многочисленных промывных операций в технологии кожевенного производства содержат значительное количество загрязнений, увеличивая их концентрацию в сточных водах завода.

Поэтому представлялось целесообразным разработать и осуществить вначале на одном заводе систему мер в соответствии с новой концепцией охраны окружающей среды на кожевенных предприятиях, которая была бы применима как для сравнительно новых, так и для старых кожевенных заводов — обеспечить максимальное повторное использование химических реагентов за счёт создания локальных водооборотных систем для отдельных технологических операций с минимальным сбросом загрязняющих компонентов в общий поток сточных вод и усовершенствовать очистку сточных вод по отдельным компонентам на очистных сооружениях предприятия. Видимо, только такой комплексный подход может позволить наиболее эффективно решить задачу охраны окружающей среды на кожевенном предприятии.

В данной диссертации взяты для рассмотрения, исследования и совершенствования три, на наш взгляд, наиболее важных и первоочередных вопроса в охране водного бассейна на кожевенных заводах:

— разработка и внедрение очистки солесодержащих сточных вод после процесса промывки кожевенного сырья от аерсти и жира с повторным использованием соли для пикелевания;

— совершенствование и внедрение эффективной системы повторного использования отработанной зольной жидкости с выделением из нее сульфидов для использования в золении и удалением белков, обеспечивая снижение ХПК и БПК;

— разработка метода и обеспечение доочистки сточных вод от сульфидов с помощью внедрения электрохимического метода модифицирования алюминиевого коагулянта.

Таким образом, целью работы является реаение проблемы снижения концентрации в сточных водах кожевенного производства хлоридов и сульфидов и их рекуперации.

Научная новизна работы:

— экспериментально доказана возможность, определены метоI ды и условия очистки сточных вод после промывки кожевенного сырья, установлена возможность и целесообразность применения получаемого очищенного раствора поваренной соли для приготовления пикеля;

— экспериментально определены условия обезвреживания высококонцентрированных отработанных зольных растворов и рекуперации сульфидов с применением химических материалов, применяемых в кожевенном производстве (серная кислота, гашеная известь, сернистый натрий) ;

— разработаны способ и установка для получения электрохимически модифицированного железом алюминиевого коагулянта, обеспечивающего эффективную доочистку сточных вод от сульфидов.

Практическая ценность.

Разработаны технология и конструкция установки для очистки сточных вод после промывки кожевенного сырья с целью возврата очищенного рассола для использования в производстве.

Определены оптимальные условия и разработана конструкция установки по обезвреживанию отработанного зольного раствора с использованием реагентов, применяемых в кожевенном производстве.

Разработаны технология и конструкция установки для получения модифицированного алюминиевого коагулянта путём растворения железосодержащих металлизированных окатышей под действием постоянного электрического тока для доочистки сточных вод кожевенных заводов от сульфидов.

Внедрение результатов.

На основе экспериментальных результатов на Курском кожевенном заводе смонтированы, испытаны и могут эксплуатироваться с нагрузкой в зависимости от производительности завода следующие промышленные установки;

1. Установка по очистке минерализованных сточных вод после промывки кожевенного сырья с возвратом очищенного рассола для приготовления пикеля производительностью 80 м3/сутки.

2. Установка с объёмом реактора 70 м®по обезвреживанию отработанного зольного раствора и возврату в производство содержащихся в нём сульфидов производительностью 50 м3/сутки.

3. Установка по электрохимическому получению модифицированного железом алюминиевого коагулянта для доочистки сточных вод от сульфидов общим объёмом до 5000 м3/сутки.

Установки 1 и 2 по нашим рекомендациям запроектированы Беллегпромпроектом (г. Минск) для реконструкции Могилёвского кожевенного завода (Республика Беларусь), смонтированы на но-востроящемся кожевенном заводе под г. Йошкар-Ола (республика Марий-Эл), рекомендованы Волгоградскому кожевенному заводу (выдана техническая документация).

Рассматриваемые в диссертации вопросы являются актуальными, т.к. несмотря на непрерывное совершенствование технологии кожевенного производства каких-либо кардинальных изменений в ней не происходит и, по-видимому, в обозримом будущем не произойдет, и, по крайней мере, на отечественных заводах еще достаточно долго будет доминировать традиционная технология, снижению количества загрязнений от которой посвящена данная работа.