Файл: Белоусова Юлия Александровна ( фио обучающегося ) выпускная квалификационная работа магистерская диссертация.docx
Добавлен: 23.11.2023
Просмотров: 276
Скачиваний: 3
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Таблица 27 - Результаты микроскопирования
| № образца | Наблюдения |
| 1 | Хлопок плотный, грязный. В межхлопковом пространстве грязь. Простейшие: Epistulis эпистулис (мертвый). |
| 2 | Хлопок мелкий. Много палочек (молочных). Простейшие: центропуксис Centropyxis, аспидиска Aspidisca (живые). |
| 3 | Хлопок плотный, нитчатых мало. Много маленьких мелких кружочков (двигаются) похожи на дрожжи. Простейшие: аспидиска Aspidisca, эпистулис Epistulis, литонотус Litonotys, центропуксис Centropyxis, эуглифа Euglipha(все живые). |
Рисунок 13 – Микроскопирование образца № 2
Рисунок 14 – Микроскопирование образца № 3
Рисунок 15 – Микроскопирование образца № 1
После завершения эксперимента определяем концентрации загрязнений модельного раствора № 1 в образцах № 1, 2, 3. Результаты представлены в таблице 28.
Таблица 28 – Показатели очищенной воды при испытании модельного раствора № 1
| Параметры | Образец № 1 | Образец № 2 | Образец № 3 |
| ХПК, мг/дм3 | 570 | 625 | 211 |
| БПК5, мг/дм3 | 17 | 44 | 5,6 |
| рН | 6,8 | 6,9 | 7,0 |
| Азот аммонийный, мг/дм3 | 1,0 | 0,5 | 0,5 |
| Нитраты, мг/дм3 | 250 | 10 | 9,8 |
Рисунок 16 Показатели очищенной воды модельного раствора №1
Соотношение БПК–ХПК, равное 0,03, показывает, что очистка прошла полностью
, причем отмечается высокая эффективность по азоту аммонийному.
В качестве модельного раствора № 2 используем молочную сыворотку, разбавленную дистиллированной водой в 10 раз.
До начала испытаний в модельном растворе измеряли ХПК в фильтрованной пробе.
Тест проводили в 500 см3 цилиндрах, в которых имеются отверстия для подачи воздуха. В цилиндры насыпали пластмассовый загрузочный материал, составляющий 30% от объема цилиндра.
АИ отбирали на сооружениях БО на выходе из аэротенка в объеме 1 дм3. Затем его отстаивали не менее двух часов, после чего надиловую жидкость сливают при помощи сифона.
В цилиндры, в которых проводили тест, добавляют сгущенный АИ в расчете 2, 3, 4 г/дм3 по сухому веществу.
Цилиндры с приготовленной смесью ила, загрузкой и модельными растворами инкубировали при слабом дневном свете. Смесь аэрировали с помощью аквариумного аэратора так, чтобы перемешивание было удовлетворительным, но не избыточным (взвешенные частицы не должны адсорбироваться на дне и стенках цилиндров, жидкость не должна выплескиваться).
Ежесуточно из каждого цилиндра брали пробу с илом, отстаивали в течении двух часов, сливали сифоном. Надиловую воду фильтровали через обеззоленный фильтр «синяя лента» и определяли ХПК в фильтрованной пробе.
До начала эксперимента определяли концентрации загрязнений в модельном растворе №2. Результаты представлены в таблице 29.
Таблица 29 Характеристика модельного раствора № 2 (до начала эксперимента)
| Параметры | Концентрация загрязнений |
| ХПК, мг/дм3 | 6820 |
| БПК5, мг/дм3 | 3525 |
| рН | 3,2 |
| Азот аммонийный, мг/дм3 | 5,6 |
Были составлены смеси:
образец № 1 – модельный раствор № 2 с концентрацией активного ила 2 г/дм3;
образец № 2 – модельный раствор № 2 с концентрацией активного ила 3 г/дм3;
образец №3 – модельный раствор № 2 с концентрацией активного ила 4 г/дм3
Исследование завершили на 9 день, так как эффективность очистки составила 98 %. Результаты представлены в таблицу 30.
Таблица 30 Динамика изменения ХПК при БО для модельного раствора № 2. Концентрация ХПК, мг/дм3
| День опыта | Образец №1 | Образец №2 | Образец №3 |
| 1 | 4160 | 2700 | 1050 |
| 2 | 2060 | 1990 | 808 |
| 3 | 2056 | 1800 | 642 |
| 4 | 1838 | 1064 | 390 |
| 5 | 1448 | 704 | 259 |
| 6 | 1320 | 602 | 196 |
| 7 | 1258 | 412 | 150 |
| 8 | 850 | 381 | 143 |
| 9 | 736 | 368 | 138 |
Из таблицы 30 и рисунка 17 хорошо видно, что наиболее высокая эффективность очистки наблюдалась у образца № 3. Эффективность очистки образца № 3 (концентрация активного ила 4 г/дм3 ) на второй день исследования составила 85 %.
Рисунок 17 Изменение ХПК модельного раствора №2
После завершения эксперимента определяем концентрации загрязнений модельного раствора №2 в образцах №1,2,3. Результаты представлены в таблице 31 и рисунке 18.
На 4 день исследования провели микроскопирование активного ила (при увеличении х10) из модельного раствора № 3, так как он показал наибольшую эффективность по снятию ХПК, по сравнению с образцами № 1 и № 2.
Таблица 31 Показатели очищенной воды при испытании модельного раствора № 2
| Параметры | Образец № 1 | Образец № 2 | Образец № 3 |
| ХПК, мг/дм3 | 736 | 368 | 138 |
| БПК5, мг/дм3 | 15,0 | 9,8 | 4,0 |
| рН | 6,5 | 6,2 | 7,0 |
| Азот аммонийный, мг/дм3 | 1,0 | 0,6 | 0,5 |
Рисунок 18 Показатели очищенной воды модельного раствора №2
Рисунок 19 Микроскопирование образца №3: Коловратка
Наблюдения показали, что хлопок плотный, нитчатых мало. Из бактерий присутствуют: аспидискиAspidisca, литонотусLitonotys, коловратка Rotifera, тихоходка Tardigrada (все живые). Наличие таких микроорганизмов свидетельствует о высокой степени очистки воды.
Рисунок 20 Микроскопирование образца №3: Тихоходка
4. ВЫБОР ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ
4.1 Источники образования сточных вод молочных предприятий.
На предприятиях молочной промышленности вода используется для помывки оборудования и трубопроводов, участвующих в технологическом процессе, а также тары (цистерн, фляг, бутылок и т.д.), мытья полов, панелей производственных помещений, охлаждения молока и молочных продуктов, для работы технологических и паросиловых установок. Помимо стоков, образующихся в результате технологических процессов, в канализацию сбрасываются и хозяйственно-бытовые СВ предприятий. Расход сточных вод, сбрасываемых предприятиями, составляет 80-85% от расхода потребляемой свежей воды.
В результате процессов переработки молока образуются технологические СВ, характеризующиеся высокой, более 1000 мг/дм3, загрязненностью биоразлагаемыми органическими веществами, прежде всего жирами, белками и углеводами. Загрязненность многократно возрастает в случае, если на предприятии не решена проблема утилизации отходов производства, прежде всего, сыворотки. Общая масса загрязнений сточных вод молочных предприятий оценивается в 400 тыс. т ежегодно.
Загрязненность данных стоков значительно превышает требования, предъявляемые к приему сточных вод в системы канализации населенных пунктов. Высокая концентрация сточных вод молочных производств, а также неравномерность их поступления приводят к перегрузке многих городских очистных сооружений и их неудовлетворительной работе. Серьезные проблемы имеют место и непосредственно на очистных сооружениях предприятий молочной промышленности, осуществляющих как сброс очищенных вод в водоемы, так и предочистку стоков со сбросом в канализацию.
Оборотное использование воды на молочных предприятиях возможно только для использования холодильных установок, вакуум-аппаратов и другого оборудования, где вода не контактирует с продукцией. Воды от охлаждения продукции в пастеризаторах, от последнего ополаскивания бутылок, конденсат вторичных паров от вакуум - аппаратов можно применять для уборки помещений, полива территории, обмыва автомашин и других целей. Поскольку расход стоков, пригодных для повторного использования, слишком высок и несоизмерим с вышеуказанными нуждами, а также устройство такого повторного использования воды достаточно трудоемко и экономически затратно в исполнении, особенно в условиях уже существующих предприятий, вышеуказанный способ не используется в разработке проектов.
Поэтому разработка эффективной технологии очистки сточных вод молокозаводов до концентраций, допустимых к сбросу в водоем, является в настоящее время весьма актуальной задачей.
4.2 Состав поступающих сточных вод на очистные сооружения
Величина pH сточных вод в значительной степени определяется технологией производства и ассортиментом выпускаемой продукции. Для производств, не связанных с процессами молочнокислого брожения, показатель pH стока близок к нейтральному: для молочно-консервных комбинатов и маслодельных заводов рН=6,8-7,4. На сыродельных заводах, городских молочных заводах и других предприятиях, вырабатывающих творог и кисломолочные продукты, в канализационную сеть сбрасывается определенное количество сыворотки, что обуславливает снижение pH сточных вод до 6,2. Колебания pH стока часто вызываются также сбросом в канализацию кислотосодержащих и щелочных реагентов, применяемых при мойке оборудования. Резкое кратковременное повышение pH общего стока до 10 - 10,5 может быть объяснено залповым сбросом щелочных моющих растворов, которые в основном применяют на молочных предприятиях. Длительное пребывание сточных вод в анаэробных условиях: в канализационной сети или в отстойниках, обуславливает закисание жидкости в результате молочнокислого брожения и приводит к снижению pH.
Взвешенные вещества сточных вод молочных заводов представлены частичками твердых продуктов переработки молока: кусочки творога, молочные пленки, сырное зерно и пр. и другими примесями, такими как грунт и песок, попадающими в канализацию при мойке технологического оборудования, тары и помещений. Основная часть взвеси, до 90%, представлена органическими веществами, как правило, белкового происхождения. Концентрация взвешенных веществ колеблется в широких пределах в зависимости от технологического цикла производства. Колебание концентраций внутри одного технологического цикла наблюдается и по часам суток (это хорошо видно в таблице !). Наибольшее количество взвеси поступает в начальный период мойки оборудования. Концентрации взвешенных веществ в сточных водах могут достигать 1300-1500 мг/дм3.
Загрязненность сточных вод органическими примесями характеризуется показателями ХПК и БПК. Значения ХПК и БПК сточных вод колеблются в широких пределах, особенно на предприятиях, выпускающих сырную продукцию, где ХПК может достигать 30000 мг/дм