Москва, г. Москва и Московская область, Россия
Москва, г. Москва и Московская область, Россия
Москва, г. Москва и Московская область, Россия
В статье представлены результаты работы, проведенной на реальной сточной воде, с целью повторного использования ее в технологических процессах кожевенных заводов: отмочно-зольных, преддубильных и дубильных. Проектирование систем использования воды целесообразно проводить одновременно с проектированием основной технологии с учетом научно-обоснованных требований к качеству используемой на различные технологические операции воды. Рециркуляция отработанных технологических растворов и рекуперация из них ценных химических компонентов должны рассматриваться не как вспомогательные, а как основные технологические операции производства кожи. Показан экономический эффект, который достигается за счет сокращения сброса биологически очищенных сточных вод в водоем и уменьшения потребления технической воды на производственные операции. Полученные положительные результаты могут быть использованы при проектировании и строительстве ресурсосберегающих систем водного хозяйства кожевенных заводов.
кожевенное производство, замкнутые системы, повторное использование, промывные воды, биологическая очистка, очищенная сточная вода, техническая вода.
При комплексном решении проблемы защиты от загрязнений окружающей среды весьма актуально создание замкнутых систем оборотного водоснабжения промышленных предприятий, одной из стадий которых является повторное использование сточных вод [1].
В отечественной и зарубежной практике практически решены вопросы по многократному использованию (рециркуляции) зольных жидкостей, хромовых и пикельных растворов. Другим направлением является рекуперация хрома и сульфида натрия из отработанных жидкостей с целью их последующего использования в производстве.
Большой резерв для повторного использования в кожевенном производстве представляют промывные воды, которые составляют более 50–60% от общего водопотребления на технологические нужды [2]. Были проведены работы по повторному использованию таких вод после процесса хромового дубления и золения. Анализ санитарно-химических характеристик, сопоставление с технологическими требованиями к воде, подаваемой на отмоку, показали возможность их повторного использования в отмочных процессах. Необходимо отметить, что это должно решаться при тесном сотрудничестве технологов и специалистов по очистке сточных вод. Однако до настоящего времени отсутствуют научно-обоснованные технологические требования к качеству повторно используемой воды с точки зрения ее санитарно-химического состава. Это в значительной степени сдерживает повторное использование промывных и других различных видов сточных вод, например, после высадки хрома.
Распространенность воды в природе, низкая стоимость ее подачи на производство и сброс использованной воды привели в кожевенном производстве к преимущественному распространению так называемых мокрых технологий, которые в ряде случаев могут быть заменены сухими (например, сухое дубление). Поэтому необходимо, чтобы использованию воды в производстве предшествовало рассмотрение и оценка возможности применения безводной технологии. Проектирование систем использования воды целесообразно проводить одновременно с проектированием основной технологии с учетом научно-обоснованных требований к качеству используемой на различные технологические операции воды [3–4]. При этом должны быть уточнены правила ее использования, т.е. где, в каком количестве и какого качества воду следует использовать. Рециркуляция отработанных технологических растворов и рекуперация из них ценных химических компонентов должны рассматриваться не как вспомогательные, а как основные технологические операции производства кожи.
В последнее время в связи с повышением требований к качеству очистки промышленных сточных вод, сбрасываемых в городские канализации, на ряде заводов в состав локальной очистки запроектированы и строятся сооружения биологической очистки сточных вод. Поэтому в аспекте проблемы повторного использования должны рассматриваться и биологически очищенные сточные воды.
Исследования по использованию биологически очищенных стоков в технологических процессах были проведены на опытном производстве. На сооружениях биологической очистки в период проведения исследований очищались совместно производственные сточные воды кожевенного завода и городские, причем первые составляли 75% от общего объема. В табл. 1 приведены санитарно-химические составы технической и биологической очищенных стоков кожевенного завода.
Таблица 1
|
Показатели качества воды |
Техническая вода |
Биологически очищенная сточная вода |
|
ХПК, мг/л |
50 |
312 |
|
БПК5, мг/л |
18,5 |
22 |
|
Взвешенные вещества, мг/л |
– |
35 |
|
Сухой остаток, мг/л |
165 |
1780 |
|
Сухой остаток прокаленный, мг/л |
83 |
1220 |
|
Сульфаты, мг/л |
84,2 |
241 |
|
Хлориды, мг/л |
19,4 |
759 |
|
Жесткость, мг-экв/л |
1,4 |
5,5 |
|
Азот аммонийный, мг/л |
4,0 |
4,3 |
|
рН |
7,5 |
7,3 |
На первом этапе совместно с технологами завода исследовали возможность использования биологически очищенных сточных вод в стадиях отмочно-зольного процесса производства хромовых кож, на котором расходуется до 40% технической воды от общего водопотребления.
Отмочно-зольные процессы (первая промывка, отмока, обезволашивание, золение и вторая промывка) проводили по типовой методике выработки хромовых кож для верха обуви. Кроме того, дополнительно проводили трехкратные промывки. После каждой операции, выполненной параллельно с использованием технической и биологически очищенной сточной воды, отбирали пробы для определения основных санитарно-химических показателей. Результаты анализов стоков после отдельных операций при использовании биологически очищенных сточных вод (Вбос) и технической воды (Втех) незначительно отличались друг от друга. Разница в показателях обуславливается различием исходного содержания в них тех или иных ингредиентов. Дополнительная нагрузка на очистные сооружения, при сбросе в них повторного использованной воды Вбос, не должна ухудшить их работу.
С использованием Втех и Вбос были выработаны хромовые кожи для верха обуви. Было апробировано шесть вариантов выработки кож. Во всех вариантах голье опытных партий обрабатывали на Вбос, а контрольных партий – на Втех. В качестве сырья использовали бычину тяжелую мокросоленого способа консервирования и бычок. Масса сырья составляла от 40,2 до 58,8 кг.
Полученные результаты химического анализа и физико-механических испытаний кож и свойств покрытий на них позволили сделать определенные выводы. Кожи, выработанные с использованием биологически очищенной сточной и технической воды, не имели существенной разницы в показателях. В письменном заключении завода по качеству кожи отмечалось, что ее получение по органолептическим, физико-химическим и химическим свойствам соответствовали нормам.
На втором этапе исследовали возможность использования биологически очищенных сточных вод в операциях преддубильных и дубильных процессов выработки хромовых кож для верха обуви. На эти операции используется до 25% технической воды от общего водопотребления. Преддубильные и дубильные процессы (промывка; обеззоливание, совмещенное с мягчением; промывка; пикелевание, совмещенное с дублением) проводили также по типовой методике выработки хромовых кож для верха обуви, где были получены определенные показатели химического анализа и физико-механических испытаний кож и свойств покрытий. Кожи, выработанные с использованием биологически очищенной сточной и технической воды, не имели существенной разницы в показателях, а по органолептической оценке опытные и контрольные кожи были мягкими.
Экономический эффект за счет сокращения сброса биологически очищенных сточных вод в водоем обуславливается уменьшением величины ущерба, наносимого загрязнениями, вносимыми в водоем с очищенными стоками и за счет уменьшения потребления количества технической воды, используемой на отмочно-зольные, преддубильные и дубильные операции.
Необходимо также сказать, что очищенные сточные воды в открытых процессах (а именно это мы имеем при производстве кож), применяемые в производстве, должны удовлетворять санитарно-гигиеническим требованиям использования таких вод в системах промышленного водоснабжения.
В качестве вывода можно отметить, что установлена принципиальная возможность использования биологически очищенных сточных вод для технологических нужд отмочно-зольных, преддубильных и дубильных операций кожевенного производства, результаты которых могут использоваться для проектирования и строительства ресурсосберегающих систем водного хозяйства кожевенных заводов.
1. Шабалин А.Ф. Очистка и использование сточных вод на предприятиях черной металлургии [Текст]. А.Ф. Шабалин. - М. Изд-во “Металлургия”, 1968. - 508 с.
2. Пугачев Е.А. Эффективное использование воды на предприятиях пер-вичной обработки шерсти [Текст]. Е.А. Пугачев. - М.: Стройиздат, 1983. - 124 с.
3. Яковлев С.В., Карелин Я.А., Ласков Ю.М., Воронов Ю.В. Водоотводящие системы промышленных предприятий [Текст]. С.В. Яковлев и др. - М.: Стройиз-дат, 1990. - 511 с.
4. Ласков Ю.М., Федоровская Т.Г., Жмаков Г.Н. Очистка сточных вод предприятий кожевенной и меховой промышленности [Текст]. Ю.М. Ласков и др. - М.: Легкая и пишевая промышленность, 1984. - 168 с.
