Способ очистки промстоков производства пива и безалкогольных напитков

 

Изобретение относится к способу очистки сточных вод заводов пивоварения и производства безалкогольных напитков. Его можно применять при очистке стоков предприятий пищевой промышленности, сахарной, крахмало-паточной, виноделии, текстильной промышленности. Внедрение его в производство обеспечивает высокую степень обеззараживания сточных вод и хорошую очистку от органо-минеральных веществ, снижение водопотребления, загрязнения окружающей среды и капвложений при строительстве очистных сооружений. Сущность способа заключается в том, что сточные воды обрабатывают в реакторе в противотоке озоном, где одновременно они очищаются от органоминеральных веществ, обеззараживаются и дезодорируются. Озоно-воздушная смесь под давлением 0,6-1,5 атм направляется в реактор в количестве 8,3 м³/мин, при концентрации 12 г/м³ и времени контакта сточных вод с ОВС 20 мин. 1 табл.

Изобретение относится к способу очистки сточных вод производства пивоварения и безалкогольных напитков в системе оборотного водоснабжения и может быть использовано на предприятиях пищевой промышленности, сахарной, крахмало-паточной, виноделии, текстильной.

Известен способ очистки сточных вод заводов пивоварения и безалкогольных напитков биологическим методом с помощью активного ила /1/.

Недостатком данного способа является недостаточная степень очистки, низкая эффективность обеззараживания, большие капвложения при строительстве очистных сооружений (до 50% от стоимости производственны), значительные размеры земельных участков, отводимых под очистные сооружения.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ электрокоагуляционной и деструктивной очистки, где обесцвечивание сточных вод составляло 20-97% снижение ХПК 60-70% /2/.

Недостатком данного способа является недостаточная степень очистки, низкая эффективность обеззараживания. Обеззараживающее действие озона на патогенные микроорганизмы в 15-20 раз, а на споровые формы бактерий примерно в 300-600 раз сильнее, чем хлора.

Недостатком данного способа является то, что наряду с очисткой сточных вод от органических веществ в сточных водах увеличивается солесодержание, сухой остаток за счет растворения анода, причем содержание их значительно превышало предельно допустимые концентрации, а количество ионов железа в сточных водах увеличивалось до 485 мг/л.

За счет растворения железных электродов образующаяся гидроокись железа вместе с коагулируемыми органо-минеральными веществами выпадает в осадок (осадка образуется до 10% и более), его периодическая очистка и утилизация связана с дополнительными эксплуатационными расходами, а для г. Минска существует еще и проблема отвода земельных участков под захоронение токсических отходов.

К недостаткам электрохимического способа относится то, что для его осуществления ежегодно требуется значительное количество металла для изготовления растворимых электродов, хлористого натрия для ведения электролиза и получения активного хлора.

В процессе электролиза происходит пассивация электродов, а удаление окисных пленок метод трудоемкий и малоэффективный, процесс энергоемкий, расход электроэнергии 8-11 квт. час/м³ сточных вод.

При использовании хлора как окислителя при очистке и обеззараживании сточных вод появляются хлорорганические соединения (тригалогенметаны), обладающие канцерогенностью и мутагенностью. Количество тригалогенметанов увеличивается с увеличением в стоках органических веществ, повышения дозы хлора и времени его контакта с водой.

Задача изобретения повышение степени очистки и обеззараживания сточных вод, снижение водопотребления и загрязнения окружающей среды.

Сущность способа и его отличительные признаки состоят в том, что в качестве окислителя для очистки сточных вод и их обеззараживания использовался озон. После озонирования сточные воды по микробиологическим показателям отвечали требованиям ГОСТ 2874-82 Вода питьевая. А это значит, что сточные воды можно использовать в открытых системах оборотного водоснабжения, где возможен контакт рабочих с этой водой (для технических нужд).

Способ экологически чистый в отличие от других реагентных методов, минеральный состав, щелочность, рН, показатель стабильности и содержание свободной углекислоты остаются без изменений. Процессы поддаются автоматизации, не вносятся посторонние примеси, так как не прореагированный озон через короткий промежуток времени распадается, превращаясь в O₂.

При глубоком окислении органические вещества естественного происхождения, в основном, окисляются до СO₂ и H₂O.

В отличие от хлора, который способствует образованию в сточных водах хлороорганических веществ, обладающих канцерогенностью и мутагенностью, озонирование единственный способ, обеспечивающий разрушение канцерогенных веществ до CO₂, H₂O и др. минеральных примесей. Причем бензпирен (С₂₀H₁₂), наиболее канцерогенное вещество, после 5-минутной обработки разрушался на 99,9% Процесс очистки сточных вод от оpганических и частично минеральных загрязнений, их обеззараживания, дезодорации ведется в одной технологической операции, что значительно сокращает капвложения при строительстве очистных сооружений. А это сказывается на снижении эксплуатационных расходов, себестоимости очистки, окупаемости материальных затрат.

В наших условиях сточные воды предприятия обрабатываются озоном в реакторе, где в одной технологической операции они очищаются от органо-минеральных загрязнений, обеззараживаются, дезодорируются. Озоновоздушная смесь при концентрации озона в ОВС 12 г/м³ под давлением 0,6-1,5 атм. направляется в реактор в количестве 8,3 м³/мин, где она контактирует со сточными водами 20 минут.

Способ осуществляется следующим образом.

Сточные воды самотеком направляются в усреднитель, оттуда насосом направляются в распределительное устройство и самотеком поступают в верхнюю часть реактора. В нижнюю часть реактора под давлением 0,6-1,5 атм через барботер поступает озоновоздушная смесь 8,3 м³/мин, где концентрация озона в ОВС 12 г/м³. В противотоке ОВС в реакторе контактирует со сточными водами 20 минут. За это время сточные воды обеззараживаются до норм требования ГОСТа 2874-82 Вода питьевая, очищаются от органо-минеральных загрязнений, дезодорируются и направляются в накопительную емкость.

Заполнив накопительную емкость, сточные воды через переливное устройство направляются в канализационную сеть. Оставшаяся часть сточных вод в накопительной емкости с помощью распределительного устройства используется на технические нужды.

Озоновоздушная смесь, прошедшая реактор, через отверстие направляется в устройство, где остаточное количество озона дестрактируется, а воздух сбрасывается в атмосферу.

Примеры конкретного выполнения представлены в таблице 1. Результаты анализа показывают, что обеззараживание сточных вод отмечается во всех случаях при контакте с ОВС в течение 15 минут. За это же время, в основном, окисляются взвешенные вещества, железо, нефтепродукты и ПАВ.

Увеличение времени контактирования сточных вод с ОВС до 20 минут отмечается дальнейшим заметным снижением ХПК и БПК₅. В дальнейшем увеличение времени обработки сточных вод озоном до 25 минут незначительно сказывается на эффективности окисления ХПК и БПК₅, но зато значительно увеличивается доза остаточного (непрореагировавшего) озона. Это отрицательно сказывается на суммарном КПД озона и деструкции его при выбросе воздуха в атмосферу.

Примером практической реализации предлагаемого способа является строительство и эксплуатация очистных сооружений на арендном предприятии по производству пива и безалкогольных напитков "Крыница".

Формула изобретения

Способ очистки промстоков производства пива и безалкогольных напитков, включающий усреднение сточных вод и отделение грубодисперсных примесей, подачу их на очистку и обеззараживание, очистку от органо-минеральных загрязнений, обеззараживание, дезодорацию, накопление и распределение очищенных и обеззараженных сточных вод, отличающийся тем, что очистку, обеззараживание и дезодорацию сточных вод осуществляют озоном в реакторе при подаче озоновоздушной смеси (ОВС) под давлением 0,6 1,5 атм в количестве 8,3 м³/мин, при концентрации озона в ОВС 12 г/м³ и времени контакта сточных вод с ОВС 20 мин.

РИСУНКИ

Рисунок 1