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

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

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.

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

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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

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.

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.

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

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

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.

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

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.

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.

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.

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.

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».

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.

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.

В зависимости от вида молокоперерабатывающего производства колеблется и количество взвешенных веществ в сточной воде. Для заводов по переработке молока они составляют в среднем 350 мг/л, а для стоков производства сыров они равны уже 600 мг/л.

Сточные воды молокоперерабатывающих производств образуются в основном при мытье оборудования, трубопроводов и тары, а так же при санитарной обработке производственных помещений, при использовании для хозяйственно-бытовых нужд и работе холодильных и паросиловых установок.

Очистка жиросодержащих сточных вод может проводиться так же и на установках пневматической, или эжекторной флотации.