Блог системах очистки сточных вод, водоподготовке и применяемых для очистки воды химических реагентах

Сточные воды молокопераработки, в зависимости от содержащегося в них жира, могут быть очищены методами отстаивания для извлечения более крупных жировых фракций, а так же с помощью коагуляции и флотации, позволяющих выделить тонкодисперсную взвешенную, а так же эмульгированную и коллоидную фазы.

Для удаления жира из сточных вод, в которых достаточно высока доля коллоидной фазы и присутствует большое количество гидрофильных частиц, к которым в первую очередь относятся молочные жиры, более предпочтительно применение реагентов.

Для того, чтобы подобрать наиболее эффективные реагенты для очистки конкретной сточной воды, а также для определения их оптимальных доз чаще всего применяется метод пробного коагулирования, называемый еще JAR-test, или «джар-тест», то есть, сам перевод отражает сущность методики, так как ключевое слово переводится или как существительное «банка, или сосуд», или же как глагол «сотрясать».

Хлористый алюминий находит частое применение в качестве катализатора в различных технологиях органического синтеза. В частности безводный хлорид алюминия может применяться в качестве деструктивного катализатора процесса разложения нефти на фракции. В основе этого процесса лежит свойство нефти при ее нагревании с хлоридом алюминия разлагаться с получением газообразных и легких углеводородов бензинового типа.

Производство растительных масел является достаточно большим сегментом пищевой промышленности, производящей их в довольно больших объемах, что и определяет количество и специфику сточных вод, образующихся при их изготовлении.

В технологической схеме непрерывной гидратации с дальнейшим отделением осадка на герметических сепараторах сырое масло подается в смеситель вместе с подогретой водой. Излишек воды возвращается в бак ее подогрева, для дальнейшего использования на стадии перемешивания, а полученная смесь подогревается и подается в герметичный тарельчатый сепаратор.

Характеристики сточных вод, образующихся при гидратации растительных масел, определяют возможные методы их очистки. Высокое содержание коллоидной фазы предполагает использование методов физико-химической очистки, а так же озонирования и ультрафильтрации с помощью угольных фильтров.

Растительные масла состоят большей частью из триацилглицеридов, а также растворенных в них примесей и сопутствующих веществ, растворенных в них в молекулярной, либо коллоидной форме.

В зависимости от качественного и количественного состава растительного масла, к нему применяются различные метода рафинации, а так же их комбинации. Выбор того или иного способа выделения примесей и сопутствующих веществ зависит от его эффективности в отношении разрушения их связей с триглицеридами и друг с другом, ведущего к дестабилизации коллоидных систем.

Состав сточных вод предприятий по переработке растительных масел определяется видом, числом и последовательностью модулей процесса рафинации, а кроме того, еще и видом используемого оборудования.

Фосфолипиды, являющиеся основной составляющей промывных сточных вод, образующихся на стадии гидратации, представляют собой сложную группу сопутствующих триацилглицеринам, являющимся основным компонентом растительных масел, полярных липидов.

Количество находящихся в сыром растительном масле жирных кислот зависит от качественных показателей используемого для их получения растительного сырья, так как они образуются в основном при отжиме масла из недозрелых и дефектных семян.

В промышленности стадия нейтрализации определяется различными методами разделении фаз. К первому из них относится периодический способ разделение фаз в гравитационном поле с водно-солевой подкладкой. Второй способ заключается в непрерывном разделении фаз в центробежном поле в мыльно-щелочной среде.

После стадии нейтрализации в отделенном от соапстока масле все равно остаются следы мыл, присутствие которых отрицательно сказывается на последующих стадиях рафинации растительных масел.

Соапстоки, получаемые в течение модуля нейтрализации процесса рафинации растительного масла, так же являются ценным сырьем, используемым в первую очередь при производстве мыла, а так же в химической промышленности . В их состав входит вода и мыла, предоставляющие собой соли удаляемых на стадии нейтрализации жирных кислот, а так же увлекаемые мыльными пленками частицы масла и избыток щелоки, идущей на нейтрализацию.

Третий модуль рафинации, заключающийся в адсорбционной очистке растительных масел от содержащихся в них пигментов. К ним относятся каротиноиды, придающие сырым маслам окраску желто-красной гаммы, и хлорофиллы, обеспечивающие растительному маслу зеленый оттенок.

Четвертым модулем процесса рафинации растительного масла является устранение веществ, придающих растительным маслам запах и вкус. В основном она проводится для подготовки растительного масла, используемого для производства маргарина и в консервной промышленности.

Последний модуль процесса рафинации растительного масла заключается в удалении восковидных веществ, которые представлены большей частью эфирами высокомолекулярных жирных кислот и одноатомных высокомолекулярных спиртов, а так же каротиноидных спиртов.

В состав сточных вод, получаемых в процессе рафинации растительного масла, входят жиры, свободные жирные кислоты, кислые и щелочные стоки, фосфолипмиды, мыла, суспензии, следы лимонной кислоты, вещества, содержащиеся в соапстоках, отделенных и подвергшихся концентрации, а так же пигментные и придающие запах и вкус примеси органического происхождения.

Выделение коллоидной фазы из стоков проводится методами физико-химической очистки, в число которых входят коагуляция, флокуляция и флотация. Так как специфика стоков предполагает их многокомпонентность и присутствие положительно и отрицательно заряженных ионов, то для дестабилизации коллоидной фазы и образования агрегатов, которые могут быть отделены от водной фазы, необходимо применение коагулянтов и флокулянтов.

Извлечение компонентов сточных вод, образующихся в процессе рафинации растительного масла на установках флотации достаточно эффективно, благодаря содержащимся в стоках солям натрия и свободных жирных кислот, мылам, обладающих поверхностно-активными свойствами, что придает дополнительную устойчивость пенному слою, в котором содержатся выделяемые примеси.

Растворенные и не удаленные органические вещества, содержащиеся в сточной воде, в том числе азотные и фосфорные соединения, могут эффективно удаляться на стадиях биологической очистки, включающих анаэробную и аэробную ступени биохимического окисления.

Для удаления примесей органического происхождения, в том числе мыл и других соединений, образующихся в течение технологического процесса рафинации растительных масел и в качестве доочистки сточных вод, используются технологии озонирования, обратного осмоса и ультрафильтрации.

В последнее время общие тенденции в очистке сточных вод, полученных при переработке растительных масел, направлены на локальную очистку сточных вод каждого из производств, что предполагает выделение и дальнейшее использование содержащихся в сточных водах ценных веществ, и облегчает дальнейшую очистку стоков.

Все типы загрязнений сточной воды, для удаления которых требуется применение физико-химических методов, подразделяются на три основные группы – взвешенные, коллоидные и растворенные вещества.

В водной среде коллоидные частицы имеют, как правило, отрицательный заряд. Это связано с дефектами, имеющимися в кристаллической решетке, а так же зарядом функциональных групп. К этим отрицательно заряженным частицам притягиваются положительно заряженные ионы, образуя вокруг них двойной электрический слой, который и препятствует притяжению частиц.

Отстаивание является одним из методов отделения взвешенных и обработанных реагентами коллоидных веществ.

В процессе флокуляции, укрупнение уже не имеющих заряда коллоидных частиц происходит за счет связей между молекулами гидрооксида многозарядного иона коагулирующего реагента, образующихся в результате гидролиза коагулирующего реагента.

Зернистая частица в спокойной водной среде находится под влиянием нескольких противоположно направленных сил.

Различие в механизмах течения процессов коагуляции и флокуляции определяет и временной период их прохождения, поэтому длительность стадии коагуляции может составлять несколько секунд, а период флокуляции может продолжаться в течение десятков минут.