Способ очистки сточных вод молочной промышленности
Изобретение относится к реагентным способам очистки промышленных сточных вод, образующихся в молочной промышленности и содержащих кроме неорганических соединений высокие концентрации органических соединений. Для осуществления способа сточные воды нейтрализуют известковым молоком до рН 6,0-8,5 и вводят анионный флокулянт на основе полиакриламида с молекулярной массой не менее 15·106 в количестве не менее 0,01 мг/л. Образующийся осадок отделяют. Способ обеспечивает повышение степени очистки сточных вод, содержащих высокие концентрации жира и белка, до 99%. 2 табл.
Изобретение относится к реагентным способам очистки промышленных сточных вод, образующихся в молочной промышленности, содержащих кроме неорганических соединений, высокие концентрации органических загрязнений, и может быть использовано в других отраслях промышленности, имеющих аналогичные по составу сточные воды.
В настоящее время в связи с ухудшением состояния окружающей среды одной из важнейших задач является разработка технологий очистки сточных вод пищевой промышленности, в том числе сточных вод производств по переработке коровьего молока. На молочных заводах образуются загрязненные сточные воды, в том числе промывные сточные воды (от промывки оборудования, тары). Сточные воды представляют собой дисперсную систему, содержащую загрязняющие вещества в растворенном, взвешенном и коллоидном состоянии: белки, жиры, молочный сахар (лактозу). При хранении сточные воды закисают, что обусловлено распадом лактозы. Сброс указанных сточных вод в водоемы недопустим.
Известен способ очистки сточных вод от взвешенных частиц с помощью реагентов - флокулянта и алюминийсодержащего сорбента с последующим отстаиванием (Теория и практика новых технологий в производстве продуктов питания. Сб. научн. Трудов участников межрегиональн. научн.- практ. Семинара, Омск. 8 апр. 2005, г.Омск, Прогресс. 2005, с.162-164) Недостатком способа является очистка сточных вод только от взвешенных частиц.
Известен способ очистки сточных вод молочной промышленности путем обработки известью в количестве 0,5-1,0 г/л и последующей электрофлотации в присутствии ионов хлора. Максимальное осаждение сухих веществ 90%, что более эффективно, чем обработка сульфатом алюминия и хлоридом железа. (SU №979276, C02F 1/46, опубл. 07.12.1982). Недостатком способа также является низкая степень очистки
Известен способ очистки сточных вод мясомолочной промышленности, включающий коагуляцию реагентом, отстаивание и последующее осветление осадка, в котором коагуляцию ведут фрезотом в количестве 1,0-1,5 л на м3 сточной воды.
Преимущественное выполнение способа, когда процесс очистки сточной воды происходит при рН 7,5-8.5, см. патент RU №2042642, МПК C02F 1/52, 1995 г.
Недостатком известного способа является недостаточная степень очистки, до 95%.
Известен способ очистки сточных вод масложировой и пищевой промышленности, включающий введение коагулянта и флокулянта с последующим отделением образующегося осадка, в котором в качестве коагулянта используют сульфат алюминия, а в качестве флокулянта - тройной сополимер итаконовой, нитрилакриловой кислоты и метакрилата натрия. Преимущественное выполнение способа, когда коагулянт и флокулянт вводят в количестве 0,1-0,5 и 0,01-0,1 г/л соответственно (патент SU № 1799364, МПК C02F 1/56, 1993 г.). Недостатком данного способа является недостаточная степень очистки, до 91%.
Наиболее близким по технической сущности является способ очистки сточных вод, включающий введение коагулянта сульфата алюминия и флокулянта, в котором в качестве флокулянта используют полимер, являющийся продуктом взаимодействия полиакриламида с натриевой солью акриловой кислоты с молекулярной массой 12,6·106 и содержанием ионогенных звеньев 19,8 мол.% в количестве 0,03-0,05 мг/л, а сульфата алюминия - 0,4-0,6 г/л. Данный способ позволяет получить степень очистки сточных вод до 98% (RU 2234466, опубл. 20.08.2004, МПК C02F 1/56, B01D 21/01, C02F 103:24).
Технической задачей предлагаемого изобретения является разработка нового высокоэффективного способа очистки сточных вод, содержащих высокие концентрации жира и белка.
Указанная техническая задача решается тем, сточные воды предварительно нейтрализуют известковым молоком до рН 6,0-8,5 и обрабатывают флокулянтом на основе анионного полиакриламида с молекулярной массой не менее 15·106, взятым в количестве не менее 0,01 мг/л.
Экспериментальные исследования проводились на примере очистки сточных вод Чебоксарского молокозавода.
Способ осуществляют следующим образом. Сточную воду молокозавода со следующими физико-химическими характеристиками:
| рН | 4.0-5,3 |
| Массовая доля взвешенных веществ,мг/л. | 300-1500 |
| Массовая доля сухого остатка, мг/л | 3000-4500 |
| ХПК, мгО2/л | 1500-3500 |
| Содержание жиров, мг/л | 800-1600 |
| Органолептические свойства | Затхлый запах |
подают в емкость, вводят 10%-ный раствор извести (известковое молоко) перемешивают, доводят показатель рН до 6,0-8,5 и добавляют 0,01%-ный раствор флокулянта Flopam AN934 из расчета не менее 0,01 мг/л. Полученную смесь отстаивают в течение 20 мин, выпавший осадок отделяют. Полученная после отделения осадка вода пригодна для сброса в рыбохозяйственные водоемы.
В таблице представлены результаты осуществления способа с использованием различных флокулянтов и изменением технологических параметров.
Используемые в приведенных примерах флокулянты:
Росфлок КВП представляет собой анионную эмульсию высокомолекулярного частично гидролизованного полиакриламида.
Флокулянты Flopam серии AN представляют собой анионные эмульсии, полученные путем сополимеризации мономеров акриламида и акрилата натрия в различных пропорциях. Они отрицательно заряжены с плотностью заряда в диапазоне от 1 до 50% и имеют молекулярную массу от 5·106 до 22·106.
Флокулянт Праестол 2530TR представляет собой продукт сополимеризации мономеров акриламида и акрилата натрия в различных пропорциях, производится преимущественно в виде порошка или гранул.
Таким образом, как видно из примеров конкретного выполнения, заявляемый способ обеспечивает эффективную очистку сточной воды до 99%, позволяет очистить сточные воды до требуемых нормативов качества воды для рыбохозяйственных водоемов.
Использование анионного флокулянта с молекулярной массой менее 15·106 в заявленном интервале рН не позволяет получать флоккулы, состоящие не только из взвешенных, но и из коллоидных частиц, и для получения осветленной воды, максимально очищенной от взвешенных частиц, потребуется использовать дополнительные операции по очистке.
При нейтрализации коллоидной взвеси показателя рН ниже 6.0 с использованием заявленного флокулянта эффективность отделения взвешенных частиц падает. При нейтрализации коллоидной взвеси до рН свыше 8,5 получается щелочная вода выше нормы, требуемой для сброса в водоемы, кроме того, увеличивается расход нейтрализующего агента при той же эффективности отделения взвешенных частиц.
После отделения осадок можно использовать в качестве добавки к кормопродуктам.
| Таблица | |||||||
| № при ме ра |
рН | Флокулянт | Кол. во флокулянта, мг/л | Показатели качества | Исходный показатель | Показатель после обработки | Эффект очистки, % |
| 1 | 7 | FlopamAN 956 Мол.м.18·106 | 0,01 | Взвешенные в-ва, мг/л | 1300 | 15 | 98,8 |
| Жиры, мг/л | 900 | 10 | 98,9 | ||||
| ХПК, мгO2/л | 1400 | 14 | 99,0 | ||||
| 2 | 7,8 | FlopamAN 934 Мол.м.15·106 | 0,01 | Взвешенные в-ва, мг/л | 1300 | 24,6 | 98,1 |
| Жиры, мг/л | 900 | 11,3 | 98,7 | ||||
| ХПК, мгО2/л | 1400 | 20,5 | 98,5 | ||||
| 3 | 8,5 | FlopamAN 920 с Мол.м. 12·106 | 0,05 | Взвешенные в-ва, мг/л | 1300 | 30,5 | 97,6 |
| Жиры, мг/л | 900 | 25,4 | 97,1 | ||||
| ХПК, мгО2/л | 1400 | 28,5 | 97,9 | ||||
| 4 | 7,8 | Росфлок КВП с молекулярной массой 15·106 | 0,03 | Взвешенные в-ва, мг/л | 1300 | 24,5 | 98,1 |
| Жиры, мг/л | 900 | 10,4 | 98,4 | ||||
| ХПК, мгО2/л | 1400 | 21 | 98,5 | ||||
| 5 | 6.0 | FlopamAN 956 Мол.м.18·106 | 0,01 | Взвешенные в-ва, мг/л | 1300 | 30,4 | 97,7 |
| Жиры, мг/л | 900 | 26,1 | 97,1 | ||||
| ХПК, мгO2/л | 1400 | 28,5 | 97,9 | ||||
| 6 | 8,5 | FlopamAN 956 Мол.м.18·106 | 0,01 | Взвешенные в-ва, мг/л | 1300 | 25,5 | 98,0 |
| Жиры, мг/л | 900 | 14.5 | 98,3 | ||||
| ХПК, мгО2/л | 1400 | 25,0 | 98,2 | ||||
| 7 | 7,8 | Праестол 2530TR Мол.М. 15·106 | 0,02 | Взвешенные в-ва, мг/л | 1300 | 24,5 | 98,0 |
| Жиры, мг/л | 900 | 12.5 | 97,9 | ||||
| ХПК, мгO2/л | 1400 | 21,5 | 98,3 |
Способ очистки сточных вод молочной промышленности, включающий введение осаждающих реагентов с последующим отделением образующегося осадка, отличающийся тем, что сточные воды нейтрализуют известковым молоком до рН 6,0-8,5 и обрабатывают флокулянтом на основе анионного полиакриламида с молекулярной массой не менее 15·106, взятым в количестве не менее 0,01 мг/л.
