Перед многими предприятиями пищевой промышленности рано или поздно встаёт непростая задача — привести систему очистки производственных стоков в соответствие с современными требованиями. Ситуация осложняется тем, что сточные воды молочных производств обладают крайне специфическим составом, и стандартные решения здесь работают далеко не всегда. Мне довелось вплотную заниматься подобным проектом на одном из крупных заводов Кировской области, и этот опыт показал, насколько важен индивидуальный подход даже в рамках типовых технологических схем.
Речь идёт о предприятии, которое ежедневно перерабатывает до 150 тонн молока и выпускает более шестидесяти наименований продукции — от питьевого молока и сметаны до творога, масла и йогуртов. Продукция этого завода хорошо известна потребителям и неоднократно отмечалась на всероссийских конкурсах качества. Однако даже у столь успешного производства существовал серьёзный инфраструктурный пробел: локальные очистные сооружения не справлялись с нагрузкой и не обеспечивали должного качества очистки.
На момент старта проекта очистные мощности завода были представлены лишь трёхсекционным горизонтальным отстойником объёмом 67 кубических метров и шламоприёмником на 5 кубометров. Этого явно не хватало для полноценной обработки всего объёма образующихся стоков. Перед нами стояла задача не просто добавить оборудование, а выстроить логичную, работоспособную систему, которая учитывала бы и текущие потребности, и перспективы развития предприятия.
1. С чего начинается грамотный проект очистки
Первым делом требовалось проанализировать исходные данные и сформировать технико-коммерческое предложение. Опираясь на накопленный опыт работы с молочными предприятиями, мы предложили классическую технологическую цепочку, которая включает несколько последовательных стадий. Сначала идёт грубая механическая очистка — решётки, барабанные фильтры, песко- и жироуловители. Затем необходимо усреднение стоков по объёму и концентрации в специальной ёмкости достаточной вместимости. Далее следует физико-химическая очистка с применением напорной флотации и предварительной реагентной обработки. Завершающими этапами могут быть биологическая очистка либо напорная фильтрация, а также ультрафиолетовое обеззараживание. При необходимости добавляется обработка отходов.
Практика показывает, что при сбросе сточных вод в централизованную канализационную сеть зачастую достаточно первых трёх стадий. Но если предприятие вынуждено сбрасывать очищенные стоки непосредственно в окружающую среду, приходится задействовать всю цепочку целиком. В нашем случае ситуация требовала комплексного решения, и это стало отправной точкой для дальнейшей проработки.
2. Адаптация схемы под реальные условия
В ходе обсуждения технического предложения мы совместно с заказчиком приняли несколько принципиальных решений. Существующий трёхсекционный отстойник было решено дооснастить системой воздушного перемешивания. Такое решение давало двойной эффект: с одной стороны, обеспечивалось выравнивание состава стоков, а с другой — происходило перенасыщение воды воздухом, что способствовало снижению концентрации органики уже на раннем этапе. Дополнительно установили насосное оборудование для напорной подачи стоков на следующую ступень очистки.
Ключевым элементом новой системы стал комплекс физико-химической очистки производительностью 10 кубометров в час. Его габариты позволили разместить оборудование в существующем помещении без серьёзной реконструкции. Отдельного внимания заслуживает решение о включении в технологию стадии обезвоживания шлама после флотатора. Это позволило сократить объём вывозимого на утилизацию осадка примерно в десять раз, что существенно снизило эксплуатационные затраты. Для этих целей подобрали шнековую установку обезвоживания.
Биологическую очистку решили отложить на второй этап модернизации, а первоочередной задачей стало проведение исследований натурных сточных вод. Это было необходимо для корректного подбора типов и дозировок реагентов, которые предстояло использовать в процессе очистки.
3. Особенности стоков молочного производства
Сточные воды подобных предприятий имеют свою ярко выраженную специфику. Основной объём образуется при дезинфекции оборудования и ёмкостей, мытье помещений, тары, полов и стен, а также при промывке продуктов. В канализацию попадает и сыворотка, остающаяся после приготовления продукции. Мойка оборудования производится с применением кислотных и щелочных растворов, а также дезинфицирующих средств, что напрямую влияет на химический состав стоков.
Качественный состав такой воды характеризуется высокой органической нагрузкой, что выражается в значительных показателях ХПК и БПК. Кроме того, в стоках присутствуют взвешенные вещества, эмульгированные и неэмульгированные жиры, фосфаты, ионы аммония, нитриты, нитраты и поверхностно-активные вещества. Отдельная сложность связана с тем, что содержащиеся в сточных водах белки и углеводы быстро загнивают, образуя органические кислоты. Это приводит к снижению pH среды. На момент наших исследований показатель pH составлял 7,35 единицы.
Исследование сточных вод стало неотъемлемой частью проекта. Специалисты выехали на предприятие, отобрали пробы и провели серию лабораторных тестов. В результате была подобрана комбинация реагентов, показавшая высокую эффективность. Параллельно с этим мы обследовали объект, провели консультации на месте и дали конкретные рекомендации по размещению оборудования и обустройству помещения.
4. Формирование окончательной конфигурации
После завершения исследований и получения данных о качестве сточных вод до и после реагентной обработки был подготовлен технический отчёт. Также обновили технологическую схему и компоновочное решение. Оставался нерешённым вопрос о накопителе шлама после флотатора, откуда осадок должен был подаваться на обезвоживание. Мы предложили два варианта: установить отдельную накопительную ёмкость рядом с помещением очистных сооружений либо выделить для этих целей отсек в уже существующем отстойнике.
После утверждения окончательной технологической схемы и состава оборудования начался этап изготовления и поставки. На объект было отгружено всё необходимое: комплект для оснащения отстойника, включая вихревые воздуходувки с резервом, систему пневматического перемешивания, насосы с трубопроводной обвязкой и запорно-регулирующей арматурой, а также устройство контроля уровня. Основным агрегатом стал напорный флотатор Flotomax-10S, дополненный трубчатым смесителем-флокулятором TS-10. Для дозирования коагулянта и флокулянта предусмотрели реагентное хозяйство RX-2х1000, а для обезвоживания осадка — шнековый обезвоживатель в нержавеющем исполнении с собственным реагентным блоком RX-1х1000. Подземная накопительная ёмкость ARMOPLAST SHE-5-1500 и комплектные шкафы управления завершили поставку.
Технологическая схема очистки производственных стоков молочного завода.
Комплекс поставленного оборудования в помещении очистных сооружений.
Отдельные узлы установки: флотатор, реагентное хозяйство и шнековый обезвоживатель.
5. Пусконаладка и вывод системы на рабочий режим
После завершения монтажных работ начался этап пусконаладки, который потребовал особой тщательности. Наши специалисты отрегулировали насосное оборудование в соответствии с требуемой производительностью, провели гидравлические испытания и проверили герметичность всех трубопроводных узлов и соединений. На натурных стоках уточнили дозировки растворов реагентов, приготовили рабочие растворы с определёнными концентрациями и настроили их подачу в соответствии с поступающим расходом стоков.
Отдельное внимание уделили узлу обезвоживания — его работа была отрегулирована таким образом, чтобы обеспечить стабильное отделение осадка и минимизировать остаточную влажность. Оборудование отладили как в ручном, так и в автоматическом режимах, после чего провели инструктаж персонала. Объект был сдан в эксплуатацию и сейчас полностью функционирует, обеспечивая высокую степень очистки сточных вод молочного производства.
Этот проект наглядно демонстрирует, что даже при наличии ограничений по площади и необходимости встраиваться в существующую инфраструктуру можно выстроить эффективную систему очистки. Главное — не пренебрегать предварительными исследованиями и грамотно адаптировать типовые решения под конкретные условия предприятия.