К предприятиям масложировой промышленности относятся маслоэкстракционные, гидрогенизационные и маргариновые заводы. На предприятиях масложировой промышленности сточные воды образуются вследствие промывания сырых масел и жиров. При этом выделяются кислые и щелочные сточные воды, а также конденсационные, характеризующиеся неприятным запахом. В своем составе последние содержат жирную кислоту, так как их получают при перегонке растительных жиров и масел в вакууме в процессе конденсации сырого пара. Источниками образования стоков являются и регенерация жирных кислот из отработанных щелоков и гидрогенизация жиров в процессе очистки водорода.
Маслоэкстракционные заводы — это специализированные предприятия или цехи в составе масложиркомбинатов по переработке масличных семян. Сточные воды образуются от водоотделителей и шламовыпарителей экстракционного отделения, от цеховых жироловок, отделений гидратации, рафинации и расфасовки масел.
Среднегодовое количество стоков, приходящееся на 1 т перерабатываемых семян [7] при оборотной и прямоточной системе водоснабжения, составляет 1,62 м3, в том числе производственных — 0,47, хозяйственно-бытовых — 0,03, условно чистых — 1,12 м3. Коэффициенты неравномерности притока сточных вод летом и зимой равны единице [7].
В маслопрессовом цехе сточные воды образуются от очистки прессового и экстракционного масла на сепараторах. Такие стоки называются буферными водами. В канализацию они сбрасываются через цеховую жироловку. Загрязнение буферных вод первой линии очистки масла характеризуется содержанием жировых веществ от 3000 до 3500 мг/л, ХПК — 7000—7200, БПК5 — 6800—6900 мг/л.
Буферная вода окончательной очистки масла содержит жировых веществ 1045 мг/л, ХПК — 2321, БПКб — 2260 мг/л. Сточные воды от сушки экстракционного масла в вакуум-сушилке имеют незначительное содержание жировых веществ— 10 мг/л, ХПК— 24, БПКб — 20 мг/л.
В маслоэкстракционном цехе сточные воды образуются от конденсации водяных паров в конденсаторах и дефлегматорах. Пары бензина, выходящие из шламовыпарителя, с водой направляются в конденсатор, а затем в водоотделитель. В последний поступают также сточные воды с большим содержанием бензина от шнековых испарителей, отгонка из шрота и мицеллы в дистилляторах. Сточные воды из водоотделителей направляются в шламовыпарители (рекуператоры) для снижения содержания бензина, после чего они сбрасываются в дворовую бепзииоловушку. Загрязнения состоят из жировых веществ — 263 мг/л, ХПК—570, БПКб — 460, бензина — 40 мг/л.
Основными загрязнениями производственных сточных вод маслоэкстракционных заводов и цехов являются растворенный и эмульгированный бензин, а также жировые вещества. Наличие бензина в сточных водах объясняется некоторой его растворимостью, а также и выносом со шротовыми частицами, отходящими от мокрых шротоловушек, конденсаторов, шнековых испарителей и дистилляторов.
Показатели загрязнений сточных вод масложирового комбината приведены в табл. 17.
Таблица 17. Показатели загрязнений сточных вод Армавирского масложирового комбината
Гидрогенизационные заводы входят в состав масложиркомбинатов как специализированные предприятия или отдельные цехи. Сточные воды образуются от теплообмеиной технологической аппаратуры, в основном от барометрических конденсаторов. Среднегодовое количество сточных вод гидрогенизационных заводов па 1 т выпускаемой продукции (саломасса) при прямоточной системе водоснабжения составляет 16,05 м3, в том числе производственных — 16,0 и хозяйственно-бытовых — 0,05 мъ. Коэффициенты неравномерности поступления сточных вод летом и зимой такие же, как на других заводах [7].
Стоки гидрогенизационных цехов имеют температуру 40°С, содержат углекислый газ, кислород в них отсутствует. При соприкосновении с кислыми сточными водами стоки вызывают быстрое разложение бетона канализационных сооружений из-за образования алюминиево-кальциевого сульфата.
Маргариновые заводы входят в состав масложировых комбинатов. Стоки появляются в результате работы пароэжекторных вакуум-насосов, барометрических конденсаторов, холодильных установок.
Сточные воды образуются от промывки сборных молочных чанов, а охлаждающие стоки — после приготовления молочно-жировой эмульсии; кроме того, в процессе мытья: тары, аппаратуры, трубопроводов, полов. Если по технологии предусмотрена специальная промывка сырого сала, то сточные воды аналогичны по характеру и составу загрязнений водам, источником которых служит рафинирование сырых масел.
Среднегодовое количество сточных вод на 1 г изготовленного маргарина при оборотной и прямоточной системах водоснабжения составляет 20,18 м3, из них производственных — 20,13 и хозяйственно-бытовых— 0,05 м3. Коэффициент неравномерности поступления сточных вод летом — 1, зимой — 0,9 (7).
Стоки маргариновых цехов прозрачны, с легким желтоватым оттенком и сильным запахом. Состав загрязнений такой, мг/л: Б-ПКб — 400—1600, жира —40—1286, сульфатов — около 180, взвесей — 1415, хлоридов — 60, общего азота — 1,61.
Сточные воды предприятий по рафинированию растительных и животлых жиров для производства пищевых масел и маргаринов и от гидрогенизации растительных масел для их превращения в маргарины одинаковы по составу. Загрязнения их состоят в основном из эмульсий загрязненных жиров, стабилизированного мыла, полученного из жиров и жирных кислот. Температура стоков 40°С, они мутны, с острым запахом прогорклого жира, имеют желто-молочный цвет. Среднее значение БПКб — 200— 2695 мг/л, сульфатов — 80 мг/л. Органические и азотосодержащие вещества в стоках легко загнивают.
Как правило, сточные воды предприятий масложировой промышленности мутные, серого цвета с хлопьевидной взвесью. Активная реакция среды рН — 6,7, БПКб — 334—520 мг/л, содержание жира — 256—396 мг/л. Жир чаще всего присутствует в виде растительных масел, небольшие количества которых покрывают зеркало воды, затрудняя реаэрацию и растворение кислорода. Проходя по канализационным сетям, эти масла прилипают, к стенкам канала, склеивают загрязнения, от чего уменьшается сечение потока. Кроме этого, в сточных водах присутствуют органические кислоты и азотосодержащие вещества, которые после нейтрализации загнивают, образуя из разлагающихся белков и восстанавливающихся сульфатов сероводород. Запах сточных вод неприятный, окисляемость невысокая — 49—354 мг/л. Сухой остаток составляет 44—5000 мг/л.
Наличие в стоках большого количества органических соединений, которые быстро разлагаются, вызывает кислую ферментацию, в результате чего появляется гниение. Неблагоприятными показателями сточных вод предприятий жировой промышленности являются БПК и содержание большого количества жиров и взвесей.
Сточные воды предприятий масложировой промышленности сбрасываются в разные канализационные сети в зависимости от характеристики стоков (табл. 18).
Таблица 18. Источники образования сточных вод и канализационные сети
Очистка сточных вод предприятий масложировой промышленности требует применения различных способов. Обязательным в схеме очистки является раздельная обработка жиросодержащих и не содержащих жиров стоков.
Предварительная очистка обязательна перед сбросом сточных вод в канализацию. Она заключается в выделении и удалении жира при помощи жироловок, устраиваемых по типу нефтеловушек.
Состав загрязнений стоков после прохода через жироловки на предприятиях маргариновой промышленности при температуре их 30—35°С следующий: рН — 7,1—7,8; взвешенные вещества — 260—790 мг/л; БПКз — 400—1600 мг/л.
Обычные жироловки во многих случаях не обеспечивают надлежащего обезжиривания из-за особых условий распределения жира в виде тонких пленок на поверхности воды. Тогда можно рекомендовать коагулирование и аэрируемые жироловки {если предварительная очистка проводится без флотации, необходимо выделение нерастворимых веществ). Продолжительность отстаивания должна быть не менее 1,5—2 ч. Наиболее высокие результаты достигнуты при использовании коагулянтов: хлорного железа (FeCl3), сернокислого алюминия Al2(S04)3, Применение хлорного железа в дозах 300 мг/л с последующим осаждением в течение 30 мин дает прозрачную жидкость.
Затем сточные воды обрабатываются на полях фильтрации или орошения. При этом нагрузка не должна превышать 20—25 м3 сточных вод на 1 га в сутки.
Таким образом, только после тщательной предварительной обработки сточные воды сбрасываются в городские канализации или подаются на коммунальные очистные сооружения. Сброс необработанных стоков влечет за собой разрушение цементных труб и швов.
При смешении таких сточных вод с хозяйственно-бытовыми происходит выделение сероводорода.
Очистка сточных вод в биологических прудах дает положительные результаты. Например, если сточные воды находятся в биологических прудах в течение двух месяцев, это снижает загрязнение по БПК5 с 8000 до 300 мг/л, по рН — с 11 до 7,8 (отстаивание и сбраживание).
При совместной очистке производственных и хозяйственно-бытовых сточных вод на сооружениях биологической очистки также получены хорошие результаты. Эксплуатация биофильтров наиболее эффективна при небольшой нагрузке (2:1) л применении двухступенчатой очистки со сменным циклом.
Горячие стоки, такие как скрубберные воды от гидрогенизация жиров, конденсационные — от перегонки в вакууме необходимо охлаждать в градирнях, скрубберах или прудах. После этого они могут быть использованы как разбавляющая концентрированный сток среда.