УДК 628.334

Искакова Сауле Акельбековна - доктор биологических наук,

Абсеитов Ерболат Тлеусеитович - к.т.н.,

Казахский Агротехнический университет им. С. Сейфуллина г. Астана

О МЕТОДАХ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД КОЖЕВЕННЫХ ЗАВОДОВ

Сырьем для производства различных видов кож служат шкуры диких и домашних животных. В процессе их обработки употребляется большое количество различных химических веществ, таких как серная кислота, известь, кальцинированная сода, сульфат аммония, ПАВ, керосин, метиловые эфиры, патока, синтаны и другие, которые попадают в сточные воды и сбрасываются в канализацию. В сточные воды переходят и химические компоненты самих шкур: белки, жиры и жироподобные вещества, некоторые минеральные вещества, содержащие натрий, калий, кальций и другие элементы.

В зависимости от местных условий и принятой технологической схемы очистки сточных вод, они могут отводиться либо единой сетью, либо из общего стока могут выделяться кислые дубильные, содержащие в значительной концентрации хром и щелочные зольные. В оставшуюся часть общего стока входят стоки от операции отмоки, обеззоливания, нейтралилизации, обезжиривания, жирования, крашения и промывок, завершающих каждую из этих операций. Реакция этого стока слабощелочная.

Удельное количество сточных вод в расчете на 1000 дм² готовой продукции составляет от 2 до 9,5 м³, меньшие значения характерны для выпуска жестких кож, большие – для хромовых.

Таблица 1 - Характеристика сточных вод кожевенных заводов

Содержание в воде, г/л;	Сток
	Общий	зольный	Хромсодержащий
Взвешенных веществ	2,0 – 12,0	0,8 – 5,5	0,5 – 4,5
Плотного остатка	4,0 – 11,5	9,5 – 15,0	22,0 – 170,0
хрома	0,05 – 0,3	0,0	0,1 – 5,3
сульфидов	0,05 – 0,3	0,15 – 2,0	-
жира	0,2 – 0,8	0,0 – 0,6	0,06 – 0,25
СПАВ	0,0 – 75,0	0,0	-
фенола	0,0 – 40,0	0,0	-
ХПК	2,5 – 3,2	-	1,8 – 6,1
БПК5	0,7 – 1,5	0,1 – 2,0	0,5 – 4,5
рН	8,5 – 11,5	9 - 12	3 – 6,5

Наличие хрома в сточных водах превышает максимальный допустимый показатель (С_био), что губительно сказывается на активном иле и биологической пленке – основе биологической очистки.

Таким образом, сточные воды кожевенных заводов парализуют систему очистных сооружений города и, чтобы этого избежать, не могут быть сброшены в канализационную сеть без дополнительной очистки от хрома.

Способы снижения концентрации хрома в стоках кожевенного производства

Состав загрязнений сточных вод и их концентрации широко изменяются, что усложняет выбор способов очистки и технологических схем очистных сооружений и их эксплуатацию. Большинство исследователей, изучавших различные очистные сооружения кожевенных заводов, отмечали существенные недостатки в их работе и невысокий эффект очистки. Поэтому исследования в этой области продолжаются, а разработка новых методов и технологических схем очистки продолжает оставаться весьма актуальной.

Снизить объемы и концентрации сбрасываемых хромсодержащих соединений в стоках можно, используя химические, физические, ионообменные и электрохимические методы.

Физические методы. Для осаждения трехвалентного хрома используют процесс электрокоагуляции – образования нерастворимых гидрксидов в сточных водах при прохождении через электрическое поле, образованное электродами. На электроды подается постоянный ток напряжением 3 – 15 В, при силе тока 250 – 400 А. Под влиянием электрического поля дисперсные частицы становятся менее устойчивыми, но зато, легко коагулируют с образованием укрупняющихся агрегатов частиц, легко оседающих под действием силы тяжести. Несмотря на повышенный расход электроэнергии и материалов электродов, данный метод очистки позволяет перейти на оборотное водоснабжение, так как вода полностью очищается от бактерий.

Химические методы основаны на реакции осаждения хрома щело-чами с образованием нерастворимого в воде гидрата окиси хрома. Высад-ка хрома осуществляется следующим образом: поступившие в отстойник сточные воды нагреваются открытым паром до температуры 60-75° С, из дозатора поступает известковое молоко и проводится активное перемеши-вание и осаждение гидрата окиси хрома. В течение 30 минут сточная вода с реагентом барботируется воздухом для полного перемешивания и уско-рения протекания реакции. Полное осаждение происходит в течение 11 часов, в процессе отстаивания нижние слои осадка уплотняются и проис-ходит и происходит перераспределение хрома по высоте отстойника. Пос-ле отстаивания осветленная вода сбрасывается в канализационную сеть, а осадок в сборный бак для дальнейшего осаждения. Для повышения кон-центрации и более полного удаления влаги, осадок подается для обезвре-живания на рамный фильтр-пресс. Твердый осадок с содержанием 15% окиси хром и влажностью 60-70% выгружается в тару и транспортируется в чаны для приготовления хромового экстракта, фильтрат сбрасывается в канализацию.

Непрерывный процесс выделения хрома разработан Г.Г. Янгом. Он включает непрерывное перемешивание хромсодержащего осадка с непрерывной фильтрацией и прохождением через последовательно расположенные зоны фильтрования. Метод является экономически эффективным и привлекательным с точки зрения экологии. Выделяемые соединения хрома могут быть использованы для приготовления свежих дубильных растворов.

Процесс, разработанный для обработки как жидких, так и твердых отходов кожевенного производства и позволяющий повысить степень извлечения хрома, разработан Б.Г. Джонсом (патент США 4086319, 26 апреля 1978 г.). Он позволяет свести к минимуму вред, довольно экономичен, позволяет использовать горючие органические соединения, содержащиеся в обрабатываемых отходах, а также обеспечивает высокую степень извлечения хрома, пригодного для повторного использования или для хранения в устойчивой форме с уменьшением объема на 90 – 95%.

Метод выделения хрома из различных источников, включающий осаждение магнием описан Хемминго, Ханом и Д.Ж. Робинтсоном (патент США 4108596). Процесс включает контактирование кислого раствора, содержащего сульфатионы и трехвалентный хром не менее с 4-мя молярными эквивалентами MnO или Mn(OH)₂, на три эквивалента трехвалентного хрома, дополнительно к тому количеству MnO, которое требуется для нейтрализации свободной кислоты и получения рН раствора около 4. При этом образуется плотный зернистый амфотерный осадок, который легко оседает.

Ионообменные методы основаны на процессе обмена ионами, находящимися в растворе, и ионами, присутствующими на поверхности твердой фазы – ионита. Этими методами удается извлекать и утилизировать ценные примеси: соединения хрома, цинка, свинца, ртути. Наряду с этим ионообменные методы позволяют производить глубокую очистку сточных вод до ПДК с последующим использованием в технологических процессах или в системах оборотного водоснабжения.

На кожевенных заводах имеются кислые сточные воды, образующиеся от операции дубления и щелочные – от отмочно-зольных операций. При смешении кислых и щелочных вод происходит их частичная нейтрализация с образованием гидрата окиси хрома, который при отстаивании выпадает в осадок. Установка по высадке хрома состоит из усреднителя и отстойника.

Таким образом на сегодня имеется достаточный арсенал средств очистки стоков от хромсодержащих стоков, позволяющий предупредить попадание хрома в водный бассейн.