Очистка сточных вод кожевенных заводов в условиях Ирака тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.23.04, кандидат технических наук Хамад Аммар Тамир

• Хамад Аммар Тамир
• кандидат технических наук
• 2004

Оглавление диссертации кандидат технических наук Хамад Аммар Тамир

Введение.

Глава 1. Анализ литературных данных.

1.1.Технология производства кожевенных изделий.

1.2. Сточные воды, количество и состав.

1.3.Методы очистки сточных вод кожевенных предприятий.

1.3.1. Механическая очистка.

1.3.2. Физико-химическая очистка.

1.3.3. Химическая очистка.

1.3.4. Биологическая очистка

Выводы.

Глава 2. Изучение состава и свойств сточных вод кожевенного завода.

2.1. Технология производства кожевенных изделий.

2.2. Состав сточных вод.

2.2.1.Водообеспечение технологических процессов

2.2.2. Водоотводящая система

2.2.3. расход сточных вод.

2.2.4. Состав и свойства сточных вод

Выводы.

Ф Глава 3. Исследования по очистке сточных вод кожевенного завода в лабораторных условиях.

3.1. Исследования локальной обработки сточных вод физико-химическими методами очистки.

3.1.1. Удаление сульфидов.

3.1.2. Удаление хрома.

3.2 Исследование по отстаиванию сточных вод.

3.3. Исследование биологической очистки сточных вод.

Выводы.

Глава 4. Разработка технологических схем очистки сточных вод кожевенных заводов.

4.1. Сравнение результатов биологической очистки сточных вод с правилами охраны поверхностных водных ресурсов от загрязнения. сточными водами в Ираке

4.2. Разработка технологических схем очистки сточных вод кожевенных заводов в условиях Ирака.

Выводы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Очистка сточных вод кожевенных заводов в условиях Ирака»

Кожевенная промышленность является весьма водоемкой, а состав отработавших сточных вод агрессивным и сильно загрязненным, а их сброс в городскую водоотводящую сеть или водоемы требует соответственно предварительной или полной очистки.

В Ираке проблеме охраны водных ресурсов от загрязнения и истощения уделяется большое внимание, особенно за последнее десятилетие из-за падения уровня воды в реках, результатом которого явилось уменьшение количества осадков в регионе Ближнего востока.

Кожевенная промышленность является одной из самых распространенных в Ираке. Кожевенные заводы располагаются в основном в столице Багдад и в городе Мосул, где значительное число фабрик сбрасывает свои производственные сточные воды в городскую водоотводящую сеть и в водоемы практически без очистки, что подтверждает актуальность проблемы для Ирака. В технологию производства кожевенных изделий предприятий входят отмочно-зольные, преддубильно-дубильные (минеральные или растительные) и красильно-жировальные процессы.

На иракских кожевенных предприятиях в основном проводят технологические операции, как по подготовке шкур баранов, так и по дублению шкур коров. Кожевенные изделия применяются для бытовых и технических целей, а также на нужды мебельной, обувной, автомобильной и других отраслей промышленности. В различных операциях кожевенной промышленности для превращения животных шкур в готовые кожи используются различные реагенты (некоторые из raix токсичные). Следовательно, состав сточных вод кожевенных предприятий обусловлен технологией производства и качеством химикатов, применяемых в различных операциях данной промышленности.

В сточные воды поступают разнообразные загрязнения: частицы мездры, шерсть, кровь, навоз, поваренная соль, известь., сульфиды и сульфаты, амины, хром, едкий натр и сода, минеральные кислоты, фенолы, соли 4 циркония и др. Кроме того, в отличие от большинства других отраслей промышленности, сточная вода кожевенных заводов содержит токсичные примеси (хром и сульфиды), что обусловливает ее обработку специальными методами для защиты не только воды в водоемах, но и самих очистных сооружений, так как эти токсичные примеси препятствуют жизнедеятельности микроорганизмов, играющих важную роль в окислении органических веществ в биологических окислителях, которые являются сутью очистных сооружений. Сточные воды кожевенных предприятий отличаются высокой концентрацией загрязнений и колебанием их состава в течение суток и по дням недели.

Очистка сточных вод кожевенных предприятий осуществляется в настоящее время физическими, физико-химическими, химическими и биохимическими методами. Наряду с основными методами очистки возникает необходимость подвергать отработавшие водные растворы от процессов золения и дубления локальной обработке до их подачи в усреднитель.

Основной целью диссертационной работы являлось решение проблемы очистки сточных вод на кожевенных предприятий в условиях Ирака путем создания технологических систем обработки производственных сточных вод, позволяющих повторно использовать отработанные сточные воды в основных технологических операциях. В качестве объекта исследований был выбран иракский кожевенный завод "Альфанния".

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

- изучать количество и состав сточных вод от отдельных технологических операций в подготовительных и дубильных цехах;

- исследовать возможность повторного использования отработавших сточных вод;

- исследовать различные методы локальной и совместной очистки отработавших производственных сточных вод;

- разработать технологические схемы очистки сточных вод кожевенных заводов но обработке шкур коров и баранов, которые обеспечивает качество воды, соответствующее предъявленным требованиям к сточным водам, поступающим в водоемы и городскую водоотводящуго сеть в Ираке;

- составить рекомендации на проектирование локальных очистных сооружений кожевенных предприятий в Ираке.

Научная новизна работы заключается в следующим:

- показана целесообразность локальной очистки сточных вод от операции золения шкур коров и баранов методом аэробного окисления с применением катализатора сульфата марганца (M11SO4.H2C)).

- получена зависимость продолжительности удаления сульфидов от состава сточных вод от процессов золения шкур коров и баранов, а также концентрации сульфата марганца.

- определено оптимальное значение рН, при котором достигается максимальный эффект извлечения трехвалентного хрома из отработавших дубильных растворов.

- Доказано влияние корректирование величены рН на эффективность осветления сточных вод кожевенных заводов и определены оптимальные величены рН;

- получена зависимость снижения органических веществ (по ХПК) от нагрузки на ил при обработке сточных вод кожевенных заводов, прошедших предварительную и физико-химическую очистку при обоих видах производства.

Практическая значимость работы состоит в следующем:

- определен состав сточных вод кожевенного производства для различных видов сырья: шкур баранов и коров;

- определены удельные расходы воды на технологические процессы изготовления кож из шкур коров и шкур баранов;

- разработаны технологические схемы очистки сточных вод кожевенных • заводов при сбросе их в городскую водоотводящую сеть шш в водоемы.

Проверка результатов работы осуществлялось в лабораторных условиях на реальных сточных водах иракского кожевенного завода "Альфанния". Результаты исследований использованы для разработки проекта очистных сооружений кожевенного завода.

По теме диссертации была опубликована одна работа и сделаны два Ф доклада на научных конференциях в МГСУ. На защиту выносятся:

- результаты лабораторных исследований по очистке сточных вод кожевенного завода;

- технологические схемы очистки сточных вод кожевенного завода; Диссертационная работа выполнялось на кафедре водоотведения

Московского Государственного университета и в лаборатории завода Ф

Альфанния". Ф 1

Заключение диссертации по теме «Водоснабжение, канализация, строительные системы охраны водных ресурсов», Хамад Аммар Тамир

Общие выводы

1-Сточные воды предприятий кожевенной промышленности - смесь различных веществ органического и минерального происхождения. Они являются агрессивными и высококонцентрированными, как по органическим, так и по неорганическим растворенным и нерастворенным соединениям.

2-Анализ литературы по очистке сточных вод кожевенных заводов показал недостаток информации по методам очистки сточных вод кожевенных заводов, сырьем для которых являются шкуры крупного рогатого скота и практически полное отсутствие сведений о составе и очистке сточных вод кожевенных заводов при использовании такого сырья как шкуры верблюдов и баранов.

3.Изучен состав сточных вод кожевенного производства для различных видов сырья: шкур баранов и коров и определены удельные расходы воды на технологические процессы изготовления кож из шкур коров и шкур баранов, соответственно равные 609,5 и 332,5 л воды на 1 кг сырья.

4. Отмечено существешюе отличие, как по количеству, так и по составу сточных вод от производства кожевенных изделий и полуфабрикатов при обработке шкур коров и баранов.

5-Показана целесообразность локальной очистки сточных вод от операции золения шкур коров и баранов методом аэробного окисления с применением катализатора сульфата марганца (MnS04.H20). Получена зависимость продолжительности удаления сульфидов от состава сточных вод при процессах золения шкур коров и баранов, а также концентрации сульфата марганца.

6-Определено оптимальное значение рН, при котором достигается максимальный эффект извлечения трехвалентного хрома из отработавших дубильных растворов.

7- Доказана необходимость корректирования рН сточных вод кожевешюго завод "Альфанния" до величины 6,5 - 7 перед их подачей после 60 минутного отстаивания на биологическую очистку. В результате отстаивании снижение концентрации органических веществ по ХПК составило 60 - 63%, а взвешенных веществ - 80 - 84%.

8-Лабораторные исследования по биологической очистке сточных вод показали ^ целесообразность применения аэротенка - смесителя при обработке сточных вод кожевенного завода "Альфанния", прошедших предварительную и физико-химическую очистку при обоих видах производства. В результате биологической очистки снижение концентрации органических веществ по ХПК составило 93 -95% при нагрузке 0,2 кг ХПК на 1 кг сухого вещества активного ила в сутки.

9-На основании приведенных исследований по очистке сточных вод заводов по производству кожевенных изделий из шкур коров и баранов разработаны технологические схемы очистки сточных вод при совместной очистке бытовых и производственных сточных вод, а также непосредственно на промышленных предприятиях.

Ю-Санитарно-химические показатели очищенных сточных вод позволяют частично использовать их повторно в технологических операциях обработки сырья (промывке, золении шкур).

II-Областью применения разработанных технологических схем очистки сточных * вод кожевенных заводов могут быть страны средней Азии, Ирак, Иран, Серия, Турция и другие азиатские страны, где производятся кожи из шкур баранов и коров, а также совместного производства.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Хамад Аммар Тамир, 2004 год

1. Яковлев С.В. и Ласков Ю.М. "Очистка сточных вод легкой промышленности", Москва: изд. Литературы по строительству, 1972.

2. Федоровская Т.Г., Чурбанова И.Н. и Кудряшова И.Н. "Предварительная очистка сточных вод кожевенных заводов", Кожевенно-обувная промышленность, 1984, №11, с.9-14.

3. Божко Л.Д., Игнатенко А.В. и Шарыхина Т.В. "Безотходная интенсивная консервирования кожевенного сырья " науч. практ. конф. " Ресурсоберег. и экол. чист. Технол. ",1996, с. 273.

4. Еуе D. "Literature review of tannery wastewater", J.Water Pollution Control Fed., 1973, №6,p. 1175.

5. Яковлев C.B., Карелин Я.А., Ласков Ю.М. и Воронов Ю.В. "Очистка производственных сточных вод", Москва: стройиздат,1985.

6. Nandy Т. and others "Waste water management in cluster of tanneries in Tamil Nadu throush implementation of common efficient treatment plans, J. Sci. And. Res. 1999 № 7 p. 475-516.

7. Душин Б.П. и другие "Методы очистки сточных вод кожевенных заводов", Москва, 1978.

8. Жмаков Г.Н. "Об очистке сточных вод на меховых и кожевенных предприятиях ", Кожевенно-обувная промышленность, 1983г, №7, с. 5-8.

9. Жмаков Г.Н. "Очистка сточных вод меховых предприятий Болгарии", Кожевенно-обувная промышленность, 1977г, №4, с. 5155.

10. Байкиной Н.Д. и др. "Многократное использование отработанных зольных жидкостей", Кожевенно-обувная промышленность, 1979, №8,с.З-5.

11. Легоцкий Н.Т. "Очистка сточных вод кожевенных заводов на локальных сооружениях", Экспрес информация: кожевенная промышленность в СССР, М.: ЦНИИТЭИ легпром., 1977г, №1, с.8

12. Сьмеховски К. "Проблема сточных вод кожевенных промышленностей Польши", Кожевенно-обувная промышленность, 1996г, №3, с.30-31.

13. Samlie Т. "Package effluent treatment plant for tannery wastewater", Chemical engineering, vol.18, 1983, №ll,p.85-88.

14. Eye D. "Literature review of tannery wastewater", J. Water Pollution Control Fed, 1974, №6, p. 1283.

15. Манцев А.И. и Щербаков B.H. "Очистка сточных вод после золения шкур с целью повторного использования", М: легпромбыт издат, 1988,240с.

16. Мэм С.К., Каролинский А.М. и Фомина Т.И. "Очистка маслоэмульсионных сточных вод методом коагуляции ", Химия и Технология воды, 1984г, №5, с.451-452.

17. Ласков Ю.М., Федоровская Т.Г. и Жмаков Г.Н. "Очистка сточных вод предприятий кожевенных и меховых промышленностей", М: легкая и пшцевая промышленность, 1984, 164 с.

18. Федоровская Т.Г., Малаян М.А., и Мухина Л.М. "Исследование процесса отстаивания сточных вод кожевенных заводов в схемах локальных очистных сооружениях", в сб трудов МИСИ им. В.В.Куйбышева, Вопросы очистки сточных вод, М.: МИСИ, 1980, №175, с. 129-133.

19. Щербаков В Н. "Очистка и многократное ипользование сточных вод после золения шкур на кожевенных заводах", автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук, М., 1984, 23с.

20. Горбатов С.А. и другие "Многократное использование отработанной жидкости после хромого дубления", Кожевенно-обувная промышленность, 1980г, №5.

21. Данилкович А.Г., Бухарский В.И. и Шкоранда И.Т. "Исследование возможность многократного использования красильно-жировальных растворов в производстве кожи", Кожевенно-обувная промышленность, 1984г, №11, с. 6-8.

22. Боравков В.М. и др. " Исследование возможность многократного использования хромсодержащих растворов для додубливания кож ", Кожевенно-обувная промышленность, 1984г, №11, с. 8-9.

23. Хамид Б.Х, " Рекуперация хрома (Ш) и повторное использование хромосодержащих растворов производства автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук, М., 1983г.

24. Боровков В.М., Конопелькина JI.B, Романь А.С., Фица А.С. и Шкаранда И.Т. "Исследование возможности многократного использования хромосодержащих растворов для дублевания кож", Кожевенно-обувная промышленность, 1984, №11, с.8-9.

25. Мамков А.А. и др., "Электрофлотационная очистка сточных вод кожевенного завода от хрома и его регенерация из пенопродукта", бул. Ака. Штинце РССмолд. Изв. АН МолдССР сер Физ-техн. И Мат. Наук, 1973г. №1.

26. Дергунова Л.Н.- Научно-исследовательский институт научно-технической информации и техноэкономических исследований "Очистка сточных вод кожевенного производства", Экспрсс-информация Госплана узбекской ССР, 1985г.

27. Roets S.D. "A system developed for the treatment of tanning and others proteinaceous effluents", Wat. Sci. Tech., 1982,Vol. 14, p. 15471548.

28. Манцев А.И. и Щербаков B.H. "очистка сточных вод после золения шкур", Кожевенно-обувная промышленность, 1983г, № 7, с. 12-14.

29. De S.H. "Some aspects of tannery effluent control", Jour. Amer. Leather Chem. Ass, 1973, №8, p.316.

30. Giles M. "Chemical treatment solves tannery waste problems", Industrial Wastes, Vol. 26,1980, №2, p.30-31.

31. Чурбанова И.Н., Фёдоровская Т.Г. и Кудряшова И.Н "Очистка сточных вод кожзаводов от сульфидов "Водоснабжение и канализация, М. Б.и., 1984, с. 109-112.

32. Вебер Н.А. и Вакулова Н.А "Очистка кожевенных сточных вод от сульфидов", Кожевенно-обувная промышленность, 1983г, № 7, с. 8-10.

33. Начева П. М. , "Разработка схемы очистки высококонцентрированных сульфидсодержащих сточных вод кожевенных заводов", дессиртация на соискание ученой степени кандидата технических наук, М., 1985.

34. Гончаров B.C. "Активирование коагуляции стоков", Кожевенно-обувная промышленность, 2000г, № 2, с.35.

35. Геллер Т.Э. и Гаврилова Е.Д. "Исследование методов электрокоагуляционной очистки сточных вод", Кожевенная обувная промышленность, 1981г, №12.

36. Dickenson D. " Practical waste treatment and disposal", Applied science publisher LTD, London, 1974, p. 171-185.

37. Мацнев А.И. и Щербаков B.H. "Очистка сточных вод после золения шкур с целью повторного использования", Кожевенная промышленность, 1983г., №7. i

38. Sreeram K.J. and others " Use of hydrogen peroxide for tannery waste water treatment" J. Sci. And Ind. Res. 1998, № 2, p. 64 69.

39. Елфимова Г.И., Машников И.В."Способ очистки сточных вод от хрома", Унитр. Предприятие НИИ кожлегк. овтомиз. Легк. промети, 2000.

40. Неницеску К. Общая химия М.: мир. 1988, с.258, с.816.

41. Цао Ч.Х. "Очистка сточных вод кожевенных заводов от соединений хрома", автореферат дессиртации на соискание ученой степени кандидата технических наук, М., 1995.

42. Легоцкий Н.Т. "Очистка сточных вод кожевенных заводов на локальных сооружениях", Экспресс -Информация: кожевенного пром. В СССР, М.: ЦНИИТЭИ легпро.,1977, №1, с. 8-21.

43. Jorgensen S.E. "Industrial wastewater management", Elsevier Scientific Publication Company, Amsterdam, 1979.

44. Dawood Z.F. "Recovery and reuse of some chemicals compound from tannery waste", Msc. Thesis, University of Mosul, Iraq, 1979.

45. United Nation ESCAP "Industrial pollution control Guide Lines-Tannery waste", Bangkok, 1982,p.3-28.

46. Пугачев E.A. "Методы и средства защиты окружающей природной среды в легкой промышленности ", -М: легпромбыт издат, 1988,240с.

47. Vlimmeren P. "New development in the line sulfide unhearing process improve the quality of tannery wastewater", XlV-congress, Barcelona, 1978.

48. Чурсин В.И. "Экологические аспекты нетрадиционных технологий", Кожевенно-обувная промышленность, 1999г, №5, с.42-43.

49. Преснякова О.В. и Репин А.Г. " Экологическая чистая технология дубления " ICSEC -96: Междунар. науч. практ. конф. по использ. достиж. Науки и техн. В развитии городов, посвящ. 850 летию основания Москвы, 1996, с. 275 - 276.

50. Maeda Y. "Preliminary studies on treatment of chromium tannery waste sludge by anaerobic digestion", J. Fermentation tech., Vol. 62, 1984, №5, p.421.

51. Kiman R.N. "Treatment of tannery wastewater from Bona Allen Inc., Buford, Georgia", Jour. Amer. Leather Chem. Ass., 1973, №8, p.308.

52. Флэрти Ф.О., Родди В.Т. и Поллэр P.M. , "Химия и технология кожи-Подготовительные к дублению опирации", Издательство научно-технической литературы РСФСР, М., 1960.

53. Refling D.R., Biesinger M.G., and Barber L.K. "Advanced biological treatment of tannery wastewater", Industrial wastes, Vol. 27, 1981, №3, p 16-18.

54. Шименович B.C. " Новый способ очистки кожевенных стоков " кожевенно-обувная промышленность, № 6, 1999.

55. Jorgenson S.E. "Industrial waste water management", Elsevier scientific publishing company, Amsterdam, 1979.

56. Жмаков Г.Н. "об очистке сточных вод на мыховых и кожевенных заводов", Кожевенная промышленность, 1983г, №7, с. 5-8.

57. Train R.E. "Quality criteria for water", Castle house publication ltd., London, 1979.

58. WHO "Guide lines for drinking water quality", Geneva, Vol.2, 1984.

59. Folachier A. et. Sanejouand H. "La pollution due aux compos'es toxiques et aux sels dissous", Technicuir, 10, 1976, №8, p. 134.

60. DohnaIek D.A. and Fitzpatrickm J.A. "The chemistry of reduced sulfur species and their removal from ground water supplies", J. AWWA, Vol.75, 1983, №6, p.298.

61. Brain D.J. and Brinker F.B. "Kinetics of oxygenation of reduced sulfur species in aqueous solution", J.Envir. Sci. And Tech., Vol.11, 1977, №12, p. 1114.

62. Wilmot P.D. and others " Kinetics of sulfide oxidation by dissolved oxygen", J. Water Pollution Control Fed, Vol.60, 1988, №7, p.1246.

63. Chen K.Y. " Oxidation of sulfide by O2 : catalysts and inhabitation", J. Sanitary inhabitation division, Vol.98, 1972, p.215.

64. Caneda F. and Peters R." Evaluation of chemical oxidation for hydrogen sulfide control", J. Water Pollution Control Fed, Vol.60, 1988, №7, p. 1269.

65. Eckenfelder W.W. "Industrial water pollution control", McGraw-Hill Company, New York, 1966.

66. Яковлев C.B. и Карюхина T.A Биологические процессы в очистке сточных вод Москва: стройиздат,1980.

67. Viessman W. and Hammer J. "Water supply and pollution control ", Harper international edition, New York, 1985.

68. Яковлев C.B и Воронов Ю.В. "Водоотведение и очистка сточных вод", Москва: Издательство Ассоциации строительных вузов, 2002.

69. Metcalf and eddy Inc. "wastewater engineering", McGraw-Hill Book company, New York, 1979.

70. Минздрав-Организация защиты окружающей среды" Правила охраны поверхностных водных ресурсов от загрязнения сточными водами", № 25,1967.