Глава IX. Охрана окружающей среды и очистка производственных сточных вод и используемого в производстве воздуха

В настоящее время актуальной задачей является охрана от загрязнений окружающей среды, в частности водных источников. В связи с этим большое значение приобретает очистка сточных вод.

В меховой промышленности процессы выделки мехового полуфабриката проводятся при больших значениях ж. к., в результате чего образуется большое количество сточных вод, которые необходимо очистить. Расход воды на выделку 1000 меховых овчин составляет примерно 300 м². В связи с этим сотрудниками Всесоюзного научно-исследовательского института меховой промышленности (ВНИИМП) проводятся работы по сокращению водопотребления.

Высокие темпы развития меховой промышленности связаны с использованием различных химических материалов: поверхностно-активных веществ, красителей, дубителей, новых отделочных материалов и т. д. Эти материалы, поступая со сточными водами в водоемы, загрязняют их, вызывают появление неприятных запахов, изменяют окраску и вкусовые качества воды и действуют отрицательно на организмы, живущие в воде. Кроме того, в сточных водах в большом количестве содержатся механические загрязнения, которые также попадают в водоемы.

Сточные воды на отдельных технологических участках различны по своему составу и свойствам. После отмоки и мездрения они имеют щелочную реакцию, содержат большое количество хлорида натрия, растворенных и нерастворенных органических и минеральных веществ. Сточные воды после операций пикелевания и дубления имеют кислую реакцию и содержат соли хрома и алюминия. В состав сточных вод после крашения мехового полуфабриката входят остатки красителей, карбонат натрия, аммиак и др.

Для сточных вод меховых фабрик характерна большая концентрация взвешенных веществ, отстаивание которых происходит довольно быстро. Все сточные воды в зависимости от способа их очистки могут быть разделены на три группы: хромсодержащие, красильные стоки и стоки отмочно-моечно-обезжиривающих операций. Очистка может быть механической и специальной.

Механическая очистка заключается в выделении из сточных вод нерастворенных взвешенных примесей механическим путем. При механической очистке сточных вод, которые в основном содержат шерсть и кусочки мездры, рекомендуется пропускать сточные воды сначала через решетку для задержания крупных лоскутов шкур и мездры, а затем через механизированный волокноулавливатель для шерсти и мягких волокон мездры.

Для обработки сточных вод с целью их осветления, обесцвечивания и выделения ядовитых примесей применяется специальная очистка. Хромсодержащие сточные воды подвергаются обработке с целью выделения из них солей хрома. В сточных водах может находиться трех- и шестивалентный хром.

Очистка от трехвалентного хрома проводится путем добавления в сточные воды щелочи, и хром в виде гидрата оксида выпадает в осадок. Удаление шестивалентного хрома происходит в две стадии: восстановление сульфитом натрия, бисульфитом натрия, сульфатом железа до трехвалентного хрома в виде гидрата оксида; осаждение в виде гидрата оксида.

Большой проблемой является обесцвечивание сточных вод, содержащих красители. Обесцвечивание отработанных красильных растворов после окислительного крашения может быть достигнуто обработкой формалином. При концентрации формалина 4-8 г/л раствор обесцвечивается примерно на 97-98%. Величина остаточного формалина в осветленной воде не превышает допустимой нормы.

На меховых фабриках сточные воды очищают прежде всего от механических примесей. Далее обрабатывают стоки, содержащие соли шести- и трехвалентного хрома после протравления и дубления.

Восстановление шестивалентного хрома до трехвалентного производится путем обработки железным купоросом в присутствии гидрата оксида кальция. Для проведения этой реакции в помещении для очистки сточных вод установлены резервуары для гидрата оксида кальция и железного купороса. Из этих резервуаров растворы автоматически через дозаторы подаются в резервуары для смешивания со сточными водами, насыщенными шестивалентным хромом. Перемешивание производится пропеллерной мешалкой. После обработки смесь, содержащую трехвалентный хром, перекачивают в резервуар для сбора солей трехвалентного хрома.

Красильные и хромсодержащие сточные воды поступают на обесцвечивание и высадку хрома. Далее все сточные воды направляют в отстойники, жидкость спускают в канализацию, а осадки выводят в отведенные места.

Анализ работ очистных сооружений на Ленинградской меховой фабрике № 1 показал, что они в целом отвечают современным требованиям: улавливается большое количество взвешенных веществ, а также неорганических и органических соединений.

Для более эффективного удаления вредных загрязнений требуется биохимическая очистка сточных вод. Сюда прежде всего относится удаление синтетических поверхностно-активных веществ, для чего используют метод флотации, основанный на свойстве этих веществ образовывать при диспергировании воздуха обильную и устойчивую пену, причем в пену переходит значительное количество поверхностно-активных веществ.

В связи с большими требованиями, предъявляемыми к качеству очистки сточных вод, при реконструкции старых и строительстве новых предприятий большое внимание должно быть уделено очистным сооружениям.

В связи с затруднениями, связанными с очисткой сточных вод, необходимо принять меры к снижению их объема. В условиях меховой промышленности уменьшение расхода воды может быть достигнуто путем многократного использования рабочих растворов в процессах выделки и крашения, упорядочения расхода воды на механических операциях, таких, как мездрение и отжим, проведения жидкостных обработок при низких значениях жидкостных коэффициентов, использования очищенных сточных вод, применения для некоторых процессов органических растворителей.

Отработанные сточные воды содержат целый ряд таких ценных химических материалов, как поверхностно-активные вещества, хромовые соли, красители, жиры и т. д. После повышения концентрации соответствующими материалами растворы могут быть использованы многократно, причем, как установлено проведенными работами, качество полуфабриката, выделанного при помощи отработанных растворов, не отличается от качества полуфабриката, для выделки которого были использованы свежие растворы, и соответствует требованиям государственного стандарта. При этом сокращается расход воды, уменьшается количество сточных вод и достигается экономия сульфита и хлорида натрия примерно до 80%, хромового дубителя, хромпика и поверхностно-активных веществ - до 40%.

Для снижения расхода воды при проведении механических операций необходимо разработать и внедрить регуляторы подачи воды и стабилизаторы напора в питающем трубопроводе на мездрильных, отжимных и шлифовальных машинах. Наиболее перспективным направлением в части уменьшения расхода воды и сокращения сточных вод является разработка технологий проведения процессов при низких значениях ж. к. Например, установлено, что процессы обезжиривания, пикелевания, дубления, окуночного жирования для таких видов сырья, как шкурки ондатры, кролика, кошки, сурка, можно осуществлять при ж. к. = 4 вместо ж. к. = 10.

Для проведения различных процессов при низких ж. к. требуются специальная аппаратура и тщательно отработанный режим вращения.

В противном случае волосяной покров шкур может свойлачиваться.

Очищенные сточные воды могут быть вновь использованы в производстве. Оборотное водоснабжение значительно сократит расходы воды.

При переработке меховой и шубной овчины для очистки волосяного покрова от жировых и механических загрязнений используются большие объемы моечно-обезжиривающих растворов, содержащих поверхностно-активные вещества, щелочи и формалин. Для их очистки нужны сложные сооружения. Поэтому применение органических растворителей для обезжиривания является весьма перспективным.

Кроме очистки сточных вод на меховых предприятиях большое внимание уделяется очистке воздуха, используемого в производстве для технологических целей. Установлены определенные нормы, регламентирующие количество пыли в воздухе на отдельных участках производства. Пыль, содержащаяся в воздухе после проведения некоторых процессов, относится к органической, и содержание ее в воздухе на рабочем месте должно быть равно 4 мг/м³, а в воздухе, который выбрасывается в атмосферу, - 60 мг/м³.

Для очистки воздуха, выбрасываемого в атмосферу, применяются всевозможные фильтры и циклоны.

В меховом производстве используется большое количество древесных опилок, и воздух в отделениях откатки содержит много пыли.

Для очистки воздуха пропускают через специальные циклоны ЦС, которые производят улавливание пыли.

При проведении стрижки, чесания, глажения, эпилирования и колочения мехового полуфабриката в воздухе накапливаются волос и волосяная пыль, которые отсасываются вместе с воздухом от рабочих органов оборудования. Для очистки воздуха применяются фильтры в виде металлической сетчатой ткани с различной величиной ячеек. Если нагретый воздух направляется на рециркуляцию, т. е. если хотят использовать его тепло, применяют более тонкую очистку тканевыми фильтрами (например, из капроновой ткани).

Использование фильтров и циклонов для очистки воздуха значительно оздоровляет окружающую среду, улучшая тем самым условия труда рабочих.

Вопросы для повторения

1. Почему необходима очистка сточных вод?

2. Какие методы очистки сточных вод Вы знаете?

3. Какие мероприятия необходимо использовать для уменьшения количества сточных вод?

4. Какие меры предпринимаются для очистки воздуха, выбрасываемого в атмосферу?