способ очистки сточных вод молочной промышленности

Формула изобретения

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 15·10 ⁶, взятым в количестве не менее 0,01 мг/л.

Описание изобретения к патенту

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 12,6·10 ⁶ 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, мгO 2/л	1400	21,5	98,3