Фосфор в стічних водах підприємств харчової промисловості

waste-water-1

У стічних водах підприємств харчової та молочної промисловості необхідно регулювати рівень фосфору, який провокує зростання мікроорганізмів. Недостатній контроль фосфору негативно впливає на якість води та може привести до великих штрафів. Поширена практика перевірки очищених стоків вручну через певні проміжки часу часто призводить до неправильного дозування реагентів.
Надмірна доза викликається збереженням подачі реагентів на тому ж рівні навіть при низькому вмісті фосфору. Недостатнє дозування відбувається при різкому стрибку рівня фосфору між перевірками. У цьому випадку надлишок фосфору потрапляє в потік, перш ніж з’являється можливість регулювання його кількості.
Контроль в режимі реального часу забезпечує точність дозування. Це дозволяє підприємствам здійснювати більш якісний контроль над операціями, спрощує забезпечення відповідності нормативним вимогам і сприяє зниженню витрат.

Фосфор – коротка інформація

Фосфор є життєво важливим елементом, тому він міститься в організмах рослин і тварин. Найбільш поширеними джерелами фосфору та фосфату в харчовій промисловості є м’ясо, молоко, соя. Такі похідні, як фосфорна кислота, присутні в безалкогольних напоях, розпушувачах тесту та зубній пасті. Фосфор сприяє зростанню живих організмів, що добре для добрив, але погано для стічних вод. Коли фосфор надходить в стоки харчових і молочних підприємств (зазвичай у формі PO4), він сприяє росту водоростей, які потім розмножуються та скорочують кількість кисню у водоймах, в кінцевому рахунку витісняючи більші організми та тим самим порушуючи здоровий баланс екосистеми.

Щоб уникнути шкідливого впливу неконтрольованої кількості фосфору на природні ресурси та людей, існують нормативні вимоги, які надають економічний ефект на підприємства харчової та молочної промисловості. Очищення стоків від фосфору передбачає певні витрати, але нехтування ним обходиться ще дорожче, головним чином, через штрафи. Основною проблемою з точки зору екології є загибель риби та цвітіння водоростей, що може створити підприємству негативну репутацію. Очевидно, що необхідно контролювати вміст фосфору в стоках в безпечних межах.

Лабораторний аналіз фосфору та ручне дозування

Підприємства харчової і молочної промисловості скидають стічні води або безпосередньо у водойми, або на міські очисні споруди для подальшого очищення. Залежно від регіону нормативні вимоги можуть відрізнятися, але в будь-якому випадку існує верхня межа вмісту фосфору.

Зазвичай, щоб перевірити кількість фосфору, наглядові органи встановлюють пробовідбірник в вихідному потоці підприємства та відбирають проби з заданими інтервалами, наприклад, один раз на годину. Потім усереднена проба перевіряється, і якщо кількість фосфору перевищує дозволений рівень, наглядовий орган стягує штраф. Щоб уникнути штрафу, оператори підприємства самостійно проводять періодичні перевірки стоків. Чим частіше відбираються проби, тим точніше можна виміряти кількість фосфору та встановити дозування реагенту. Однак чим частіше виконується відбір проб вручну, тим вище вартість аналізу, тому багато підприємств виконують вимірювання через певні інтервали в надії, що цього достатньо для виявлення змін, і в результаті перевищують дозування FeCl3.

waste-water-4

Такий підхід призводить до того, що підприємства постійно використовують занадто велику кількість реагентів, але при цьому ризик недостатнього дозування та отримання штрафу зберігається. Наприклад, якщо дозволена межа становить 1,0 мг/л, підприємство може встановити рівні дозування, необхідні для досягнення 0,8 мг/л, розрахувавши середній вміст фосфору в стоках і припускаючи, що для контролю змін цієї кількості буде достатньо. Ідея полягає в тому, щоб скоротити ризик і невизначеність, але в такий спосіб не вдається поліпшити контроль. При використанні такої методики кількість хлориду заліза більшу частину часу перевищено на 20%, а раптові стрибки фосфору не регулюються. Різкі стрибки вмісту фосфору можуть виникати через зміни у виробничому процесі або процесі очищення стічних вод. В процесі миття обладнання часто використовуються безфосфатні пральні засоби, що може привести до підвищення вмісту фосфору в вихідному потоці.

Таким чином, підприємства зазнають втрат при надмірному дозуванні реагентів, але це не захищає їх від можливих штрафів за перевищення вмісту фосфору в стоках.

Контроль рівня фосфору в режимі реального часу

Збільшення частоти відбору вибіркових проб збільшує ймовірність виявлення змін рівня фосфору, але вибіркові проби дозволяють визначити стан потоку тільки на момент відбору. Тому оператори зазвичай розраховують дозування на основі статистичних даних за минулі періоди, а не поточних показаннях.
На щастя, існує перевірена технологія автоматичного моніторингу та контролю дозування в режимі реального часу, яка дозволяє без зайвих витрат на реагенти дотримуватися нормативних вимог. Керована з центрального блоку система, що включає також сумісні аналізатори фосфору та контролери дозування, робить процес очищення від фосфору передбачуваним і усуває вплив людського фактора.
Основним елементом комплексної системи регулювання в режимі реального часу є автоматичний аналізатор.

waste-water-2Цифровий аналізатор фосфатів PHOSPHAX sc компанії Hach® може проаналізувати пробу менш ніж за 5 хвилин з межею виявлення 0,05 мг/л. Міцний, стійкий до атмосферних впливів корпус дозволяє встановити прилад поруч з місцем відбору проб, що забезпечить постійні високоточні вимірювання фосфору. Прилад використовує мінімальну кількість реагентів. Опції передачі вихідного сигналу роблять аналізатор легко сумісним з існуючими системами. Аналізатор передає дані на центральний контролер – універсальний контролер Hach sc1000. Модуль контролера дозволяє підключати до 8 датчиків безпосередньо, або до 32 різних датчиків при з’єднанні модулів в мережу. Кольоровий сенсорний дисплей великого розміру дозволяє швидко відстежувати стан системи. При зміні процесів можна оперативно відрегулювати параметри.

Центральний контролер отримує дані від аналізатора та відправляє команди контролеру фосфору RTC-P, який регулює дозування коагулянтів (зазвичай FeCl3) в режимі реального часу, відправляючи сигнал дозуючому насосу. Система регулювання вмісту фосфору RTC-P від компанії Hach також оснащена програмним забезпеченням попереджувальної діагностики PROGNOSYS. Ця підсистема постійно стежить за системою RTC-P і сигналізує про необхідність діагностики, обслуговування або ремонту.

hach-phoshax-sc-scheme-1024x691

Переваги контролю фосфору в режимі реального часу

Основною перевагою контролю вмісту фосфору в режимі реального часу є можливість дотримання нормативних вимог завдяки більш точному дозуванню реагентів. Можливість контролювати рівень фосфору, навіть при значних і раптових коливаннях концентрації, дозволяє скоротити ризик перевищення допустимих норм і знизити варіативність показань в потоці стічних вод.

На відміну від використовуючіх на підприємствах систем, зібраних з різних компонентів, інтегрована система RTC-P економить людські ресурси та час. Hach, як виробник, забезпечує безперервну підтримку всієї системи. RTC-P також сумісна з іншими системами та дозволяє оптимізувати процеси управління.

Таким чином, автоматичний контроль фосфору в режимі реального часу дозволяє зменшити варіативність показників і робить роботу більш передбачуваною і керованою. Це позитивно впливає як на навколишнє середовище, так і на чистий прибуток підприємства.

Для отримання більш докладної інформації про можливості та характеристики аналізатора ортофосфатів Phosphax Hach, будь ласка, пишіть на нашу пошту info@aquaanalytics.com.ua або надсилайте запит через форму зворотного зв’язку на нашому сайті. Наші фахівці з радістю допоможуть визначитися зі специфікацією та підберуть аналізатор ортофосфатів саме для вашого застосування.