проблемы больших городов и промышленных зон
УДК 544.77:622
Сточные воды пищевых предприятий содержат большое количество органических загрязнений. Под влиянием температуры, давления, кислорода и реагентов частицы загрязнений могут подвергаться химическим или физико-химическим изменениям (окислению, восстановлению, сбраживанию, коагуляции, осаждению, нейтрализации), в них возможны биологические процессы в результате жизнедеятельности микроорганизмов. Органические примеси способствуют исчезновению кислорода, появлению и развитию в водоемах микроорганизмов, приводящих к помутнению воды и образованию ила. Спуск сточных вод, содержащих жиры и масла, может привести к образованию пленок, прекращению доступа к воде воздуха, ухудшению санитарного состояния водоема, а иногда вызывать отравление гидробионтов. Все это необходимо учитывать при выборе метода очистки сточных вод [1].
Наиболее эффективно сточные воды данных
предприятий, на наш взгляд, можно очистить микрофлотационным методом. Выбор
метода очистки сточных вод обусловлен его экономичностью и простотой
аппаратурного оформления.
Предмет исследования: извлечение жиров из сточных
вод Мелитопольского маслоэкстракционного
завода
Цель исследования – микрофлотационное извлечение жиров из
сточных вод Мелитопольского маслоэкстракционного завода (ММЭЗ).
Промышленные сточные воды Мелитопольского экстракционного завода представляют собой непостоянные в качественном и количественном составе жидкие отходы, которые образуются при переработке органического сырья (семян подсолнечника). Наличие в сточной воде ПАВ приводит к стабилизации коллоидных частичек, за счет гидрофилизации поверхности, в результате чего уменьшается эффективность коагулирующего действия, а также появляется возможность протекания солюбилизации, то есть процесса коллоидного растворения малорастворимых веществ в водной фазе.
Основным загрязнителями сточных вод ММЭЗ являются жиры, поэтому в дальнейшем нами определялось содержание именно этих соединений.
Работа проведена
в лабораторных условиях, микрофлотационную обработку сточных вод осуществляли
на пневматической установке. Расход воздуха равнялся 0,1× 10-5 – 6,0 × 10-5 м3/c;
объём раствора, заливаемого в колонку - 3 ×10-5 м3;
время флотации – 20 мин. Температура воды составляла 18-20 0С [1].
Содержание жиров в сточных водах колеблется посезонно и лежит в пределах от 100 до 80 мг/л.
Исследования показали, что после 20 минутной безреагентной флотации содержание жиров снизилось на 20%, что не соответствует нормам сброса для данных предприятий в городскую канализацию [2].
Для повышения степени очистки сточных вод нами была применена реагентная микрофлотация с использованием сорбента СаСО3 (концентрация 1000 мг/л). Введение сорбента позволяет повысить степень очистки от жиров, по сравнению с безреагентной флотацией на 30%. Это объясняется хорошей адсорбцией жиров и жирных кислот на поверхности дисперсного носителя. Таким образом, установлено, что эффективность сорбционной микрофлотации выше, чем безреагентная флотация.
Учитывая состав сточных вод ММЭЗ, нами был использован катионный флокулянт ВПК-101. Флокулянт вводили в очищаемую жидкость при перемешивании на лабораторной мешалке, после чего флотировали. Высокая эффективность применения катионного флокулянта связана с механизмом электростатического взаимодействия между частицами флокулянта и жиров. В результате в объеме раствора образуются малорастворимые ассоциаты, которые при микрофлотации концентрируются на границе раздела фаз раствор – воздух, что повышает вероятность взаимодействия их за счет сил адгезии. В результате степень очистки сточных вод от жиров увеличивается на 20% по сравнению с сорбционной микрофлотацией.
Нами установлено, что оптимальной дозой флокулянта при 20 мин флотации является – 5 мг/л, увеличение содержания ВПК-101 в очищаемой воде, приводит к снижению эффективности флотации.
Результаты выполненных исследований показали, что эффективность флотации сточных вод существенно повышается при совместном введении в очищаемую воду носителя – СаСО3 и флокулянта ВПК-101. Степень очистки от жиров, по сравнению с безреагентной флотацией составляет 90%. Общее количество раствора перешедшего в пену не превышает 1-2% от общего объема воды.
Согласно дополнительным сериям исследований установлены оптимальные концентрации носителя (500 мг/л) и флокулянта (2 мг/л), при этом ряд загрязнений переходят из растворенного состояния в нерастворимое, приводящее к образованию дисперсной фазы, что облегчает дальнейшую очистку воды и способствует ее повторному использованию.
Таким образом, проведенные исследования показали перспективность использования реагентной микрофлотации при очистке сточных вод предприятий пищевой промышленности.
Литература
1.
Стрельцова Е.А., Хромышева Е.А. Применение флотации для очистки сточных вод
маслоэкстракционных предприятий // Вісн. Одес. націон. ун-ту. Серія «Хімія». –
2004. – Т. 9, вип. 3. – С. 83-88.
2.
Санитарные
правила и нормы охраны поверхностных вод от загрязнений № 4630-88. – М.: Мин-во
зравоохр. СССР, 1988. – 69 с.