Большинство очистных сооружений предприятий пищевой промышленности предусматривают только механическую очистку сточных вод. В состав этих сооружений обычно входят (табл. 40) жироловки, решетки, сита, песколовки, гидроциклоны, отстойники (горизонтальные, радиальные, вертикальные). Сооружения механической очистки входят в комплекс полной биологической очистки.
Таблица 40. Рекомендуемые сооружения для комплекса механической очистки в зависимости от проектируемой производительности
Примечание. Горизонтальные отстойники применяются для расхода до 10000 м3 в сутки при условии высокого уровня стояния грунтовых вод и соответствующего обоснования, метантенки — при соответствующем обосновании.
Набор сооружений зависит от характера взвешенных веществ и необходимого эффекта осветления сточных вод.
Особенностью эксплуатации очистных сооружений механической очистки является неравномерное поступление сточных вод и концентрация их загрязнений. Неравномерное поступление сточных вод в течение суток отрицательно сказывается на работе песколовок. Несоответствие фактического расхода расчетному создает условия, при которых скорости прохода сточных вод нарушают технологический режим осаждения песка. Поэтому песколовки необходимо предусматривать с несколькими отделениями. Это позволяет отключать отделение и производить выгрузку песка при условии ручной очистки и создает возможность регулирования проточной скорости путем отключения части отделений песколовки в период минимального притока сточных вод. Несмотря на это поддержание постоянных расходов и скоростей при проходе сточных вод через песколовки в процессе эксплуатации очень сложно.
Для создания благоприятного режима прохода сточных вод на выходе из песколовки рекомендуется устраивать пропорциональные водосливы, водомерные лотки Вентури, Паршаля или придавать сооружениям специальный профиль, а на отводном канале устанавливать измерительный лоток с критической глубиной.
Размеры водосливов с широким порогом для стабилизации скорости потока в песколовке при изменении расхода можно определять по формулам
, (68) 
, (69) где Р — перепад между дном песколовки и порогом водослива; Hмакс и Hмин—толщина слоя воды в песколовке при максимальном и минимальном расходах соответственно скорости V=0,3 м/сек;
qмакс и qмин— соответственно максимальный и минимальный расходы в песколовке; b — ширина водослива;
т — коэффициент расхода для водослива с широким порогом (0,35).
Работа первичных отстойников значительно влияет на качество очистки сточных вод на последующих очистных сооружениях. Так, например, повышенный вынос взвешенных веществ из первичных отстойников ухудшает качество циркулирующего и избыточного ила, увеличивает расход воздуха в аэротенках, в биофильтрах происходит значительное отложение взвешенных веществ, вследствие чего происходит заиление. Практика осветлении сточных вод в отстойниках показывает, что в результате двухчасового отстоя задерживаются только частицы размером не более 10—15 мк.
Результаты эксплуатации одиночных двухъярусных отстойников указывают на меньший эффект осветления сточных вод, чем по расчетным характеристикам (на предприятиях винодельческой промышленности 25,4—49,3%; на предприятиях плодоовощной консервной промышленности 18,25—51,0% при норме 40— 50%) [3].
Это относится к особенностям конструкции, у которой длина осадочных желобов находится в пределах диаметра отстойников.
Спаренные отстойники дают возможность увеличивать длину желоба, но при этом обязательно устройство периодического изменения впуска сточных вод в желобы, что выравнивает количество осадков в септической камере каждого из спаренных отстойников.
Интенсификация работы сооружений механической очистки сточных вод создает предпосылки к снижению эксплуатационных затрат на последующих сооружениях биологической очистки или сокращает их количество. Это целесообразно еще и потому, что строительство и эксплуатация сооружений биологической очистки сточных вод и обработки осадков обходится значительно дороже, чем строительство и эксплуатация сооружений механической очистки. Одним из методов интенсификации работы сооружений механической очистки является предварительная ее аэрация: без добавки активного ила (простая аэрация) либо с добавкой активного ила (биокоагуляция).
Жироловки. Содержащиеся в сточных водах некоторых предприятий пищевой промышленности жиры, масла и другие, легко всплывающие на поверхность вещества, подлежат удалению до спуска сточных вод в коммунальные канализации или перед направлением их на собственные очистные сооружения.
Попадая в водоемы, жировые вещества покрывают тонкой пленкой большие площади водной поверхности, прекращая доступ кислорода, его реаэрацию, и тем самым замедляют или исключают процессы самоочищения водоемов.
При поступлении на очистные сооружения жировые вещества отрицательно влияют на поля фильтрации и орошения (ухудшают структуру почвы, создают устойчивую пленку), на биофильтры (закупоривают поры фильтрующего материала), на аэротенки (нарушают структуру активного ила, затрудняют сбраживание осадка). Поэтому сточные воды, в которых содержится более 100 мг/л жиров и масел, подлежат предварительной очистке на жироловках.
По характеру использования жироловки бывают цеховые b общие, а по конструкции двух типов — горизонтальные и вертикальные (рис. 8).
Рис 8. Жироловка производительностью 10 м3/ч
а, б — рабочие отделения, 1 — подающий трубопровод; 2— распределительный лоток; 3 — плавающая доска, 4 — карман; 5 — труба; 6 — стаканы; 7 — ручной насос марки БКФ 4, 8 — сборный лоток; 9 — выпуск осветленной воды, 10, 11 — резервуары для жира, 12 — всасывающий трубопровод из резервуара, 13 — напорный трубопровод; 14— перешивной трубопровод, 15 — трубопровод, подающий жир на вторичную переработку
Техническая характеристика жироловок:
- Количество секций — 2
- Скорость движения жидкости, .мм/сек — 0,5
- Продолжительность отстаивания, ч — 2,0
- Концентрация жировых веществ, мг/л — 2,5-3.5
- Удельный вес жировой массы, г/см3 — 0,85-0,9
- Расчетный размер отдельных шариков жировых веществ (диаметр в микронах) — 80-100
Интенсификация работы жироловок может быть проведена при подогреве. В качестве теплоносителя можно рекомендовать острый пар.
Бензиноуловители. Располагаются на выходе из зданий и сооружений для улавливания бензина, керосина, растворенных масел и других горючих жидкостей, находящихся в сточных водах, от гаражей, автостоянок и от некоторых производственных цехов.
Попадая в канализационную сеть, легковоспламеняющиеся жидкости создают опасность взрыва уже при концентрации бензола или бензина в количестве 1—1,4% объема сточных вод. Опасность взрыва усугубляется еще наличием газа метана в канализационных сетях, который в смеси с бензолом представляет легковоспламеняющуюся смесь.
Технологическая схема работы бензиноуловителя предусматривает удаление по специальным трубопроводам бензиновых пленок различного удельного веса.
Бензиноуловители рассчитываются на улавливание 95% горючих жидкостей из поступающих сточных вод. Объем камеры, в которой происходит выделение, должен быть не менее чем в 30 раз больше максимального секундного притока сточных вод.
Строят бензиноуловители из огнестойких материалов с тщательным заделыванием швов и герметизацией.