Способ очистки и обеззараживания сточных вод предприятий молочной промышленности
СПОСОБ ОЧИСТКИ И ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ СТОЧНЫХ ВОД ПРЕДПРИЯТИЙ МОЛОЧНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ, включающий введение хлор-ионов в количестве 0,03б , АО г/л, первичную электрофлотацию, : электрообработку и вторичную электрофлотацию , отличающийся тем ; что, с целью повышения степени очистки при одновременном эффективном обез зараживании сточных вод, электрообработку проводят микродуговыми разрядами при напряженности электрического поля «-20 В/см и плотности тока 60 100 мА/см в электролизере, межэлектродное пространство которого заполнено гранулированной алюминиевой фоль той при подаче в него сжатого воздуха I a электрофлотацию ведут при плотности тока 30-60 мА/см в течение 1520 мин.. , v / - О СО 00 СО
„SU„„1006383
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
3(Щ С 02 F 1 46
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ
I i
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3232803/23-26 (22) 07.01.81 (46) 23.03.83. Бюл. Н 11 (72) И. Л. Мархасин, В. Д. Назаров, Л. Х. Утяшева и В. Н, Измайлова ,(71) Уфимский нефтяной институт и
Московский ордена Ленина, ордена
Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени государственный университет. им. М. В. Ломоносова (53) 628.322 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство
СССР И 394324. кл. С 02 F 1/46, 1971.
2. Авторское свидетельство СССР
N 643436,. кл, С 02 F 1/46. 1977 (прототип). (54) (57) СПОСОБ ОЧИСТКИ И ОБЕЗЗАРА"
ЖИВАНИЯ СТОЧНЫХ ВОД ПРЕДПРИЯТИЙ МОЛОЦНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ, включающий введение хлор-ионов в количестве 0,036, 40 г/л, первичную электрофлотацию, .
: электрообработку и вторичную электрофлотацию, отличающийся тем, что, с целью повышения степени очистки при одновременном эффективном обез» зараживании сточных вод, электрообработку проводят микродуговыми разрядами при напряженности электрическо"
ro поля 4-20 В/см и плотности тока 60
100 мА/см в электролизере, межэлектродное пространство которого заполнено гранулированной алюмйниевой фоль.
: гой при подаче s него сжатого воздуха,, а электрофлотацию ведут при плотнос-. ф ти тока 30-60 мА/см в течение 15"
20 мин.
С:: вижь
Ю
Ю
С5
Сю:.
1 1.006
Изобретение относится к очистке и обеззараживайию промышленных сточных вод, содержащих органические загрязнения, в частности сточных вод молочной. промышленности. 5
Известен способ очистки сточных вод от органических примесей электрическим током, подводимым к опущенным в очищаемую воду электродам, пространство между которыми заполнено гранулами алюминиевой фольги, и в процессе очистки в пространство между электродами подают сжатый воздух(1 1.
Недостатком способа очистки является высокий расход электроэнергии (10-12 кВт ° ч на 1 мЭ$ что на порядок выше энергозатрат при использовании метода электрофлотации. По этому спо,собу не достигается обеззараживание воды. 20
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ очистки сточных вод от взвешенных веществ в присутствии ионов хлора, включающий первичную 25 электрофлотацию, электрокоагуляцию и вторичную электрофлотацию. Ионы .хлора вводят в количестве 0,036:40,0 г/л. Ilepвичную электрофлотацию проводят при плотности тока 3-7 мА/см зв в течение 4-5 мин, вторичную электрофлотацию проводят при плотности тока
4-6 мА/см2в течение 5-9 мин (2 ).
Недостатки такого способа заключаются в следующем.
Степень очистки сточной воды от взвешенных веществ при указанных параметрах относительно невысока. Это объясняется тем, что при плотности тока 3-7 мА/см на поверхности катода
2 образуется малое количество пузырьков флотирующего газа, поэтому для дости-. жения глубокой очистки воды от взвешенных веществ необходимо время соответственно 35-28 мин. ЭлектрокоагуlS ляцией частично удается повысить эффективность очистки сточной воды, однако в процессе электрокоагуляции происходит растворение металла (железа или алюминия), и образуется большое количество шлама, содержащего гидроокись соответствующего металла.
Это приводит к другой не менее сложной проблеме утилизации шлама. Значительные расходы электроэнергии и металла, являющиеся следствием обра-.55 зования окисной пленки на поверхности электродов, их механического загряз нения примесями сточных вод, а так383 2 же нагревания обрабатываемой воды, ограничивают область применения этого
- метода.
Степень обеззараживания сточной воды по известному способу относительно невысока. Опыты, проведенные на .сточной врде гормолкомбината показали, что колииндекс очищенной воды ! .колеблется oi 30 10 З до 30. 10 ед/л в зависимости от исходной загрязненности при допустимом значении 1000.
Целью изобретения является повыление степени очистки сточной воды при одновременном эффективном обеззараживании.
Указанная цель достигается тем, что согласно способу, включающему введение хлор-ионов в количестве
0,036-4,0 г/л, первичную электрофлотацию, электрообработку и вторичную электрофлотацию, электрообработку проводят микродуговыми разрядами при напряженности электрического поля
4-20 В/см и плотности тока 601000 мА/см в электролизере, межэлектродное пространство которого заполнено гранулированной алюминиевой фольгой при подаче в него сжатого воздуха, а электрофлотацию ведут при плотности тока 30-60 мА/см в течение 1520 мин.
Сточную воду молокоперерабатывающих предприятий, содержащую органические загрязнения, подвергают первичной электрофлотационной очистке в присутствии ионов хлора в количестве 0,036-40,0 г/л при плотности тока 30-60 мА/см в течение 1520 мин. В процессе такой предварительной очистки полностью удаляются жиры и частично удаляются белки и сахар. Эти ценные продукты с успехом могут быть-использованы в технологических процессах других производств.
Плотность тока выбрана из условия наибольшего эффекта очистки при условии малого времени обработки и относительно невысоких энергозатратах. .В процессе первичной электрофлотации происходит частичная очистка сточной воды и частичное обеззараживание. Обеззараживание объясняется жидкофазным окислением микрофлоры
I кислородом и хлором, выделяющимся на катоде в процессе электролиза воды.
Подготовленную таким образом воду обрабатывают микродуговыми раз0638
5, IS
Эффективность очистки
Р проб
XrlK, мг О/л
Белки, 3
Вход Выход
Вход . „ Выход
Ф ее ее ее
43, 36
3160
0,006
0,06
1790
90„0
2360
60,59
930
0,012
0,105
0,024
0 012
0,020
100,0
0,0
98,1
1220
2720
55,20
0,002
0,002
0,005
0,004
2140
960
55,15
91 )7
58,3
1880
800
67,45
48,00
1040
2000
80,0
Среди ее.2090
54,96
86,4
0,039 е
3 10 рядами. Обработку производят в ячейке, состоящей из двух вертикальных графитовых электродов, пространство между которыми заполнено гранулами алюминия. Обработку воды проводят в условиях продувки ячейки сжатым воздухом.
В процессе обработки сточной воды микродуговыми разрядами происходит деструкция органических соединений, что приводит к коагуляции загрязнений. Вода попутно обеззараживается микроимпульсами давлений и ультрафиолетовыми лучами, образующимися при микродуговых разрядах, возникающих на контактах алюмйниевых гранул.
Доочистку воды производят вторичной электрофлотацией, позволяющей удалить скоагулированные агрегаты и произвести дополнительное обеззараживание воды.
На фиг. 1 показан электрофлотатор; на фиг. 2 - камера микродугового разряда.
П.р и м е р. Сточную воду гормол комбината заливали в статический эле трофлотатор, объемом 0,002 мЗ. Электрофлотатор (фиг.1) состоит из корпуса 1, пеносборных лотков 2, горизонтально расположенных анода 3 и катода 4. О туцер 5 предназначен для отбора очищенной воды. Анод выполнен из графита, катод - из медной проволочной сетки.
Очистку воды вели при следующих режимах. На электроды подавали пос3 41, тоянное напряжение 6-12 В. Плотность
,тока меняли в интервале 30-60 мА/см2 в расчете на видимую поверхность ано да. Обработку вели в течение 15-?О мин.
Пенный продукт удаляли с помощью ,пеносборных лотков.
Воду, очищенную первичной электрофлотацией, подавали в камеру микродугового разряда (фиг.2), объемом
0,002 мЗ. Камера состоит из.корпуса
6 и графитовых электродов 7, простран ство между, которыми заполнено гранулами алюминиевой фольги 3. Дно камеры 9 имеет отверстия для -продувки воздуха. Перфорированная перегородка
10 предохраняет от выброса гранул из камеры при продувке аппарата воздухом, Расстояние между электродами
10 см.
Очистку воды вели при следующих . режимах. Напряженность электрическо" го поля изменяли в пределах 4-20 В/см
fllloTHocTb тока 60-100 мА/см, обработку вели в течение l мин. с„
После обработки воды микродуговыми разрядами ее подвергали вторичной электрофлотации. Режим вторичной .электрофлотации тот же, что и первичной weктрофлотации.
Результаты очистки сточных вод от эмульгированных углеводородов при следующих режимах: электрофлотация - при плотности тока 60 мА/см в теченйе
20 мин; микродуговой. разряд " прИ плотности тока 100 мА/см2, напряженности 20 В/см приведены в табл. 1.
Таблица
Результаты очистки сточных вод от змульгированных углеводородов при следующих режимах: электрофлотация - при плотности тока 30 мА/см
1006383 4 в течение 15 мин; микродуговой разряд - при плотности тока 60 мА/см напряженности 4 В/см приведены в табл. 2. Таблица 2
Эффективность очистки
Р проб
»»»»»»»»»»»»»»»»»
ХПК, мг О/л
»»» »
Вход Выход Ф
»»»В»»
3160 1840 41,8
»»»
Бел кир 3
Выход
Вход
0,060
66,7
50,8
2360
1160
0,012
75,0
1160
0,О24
2720
57,4
70,8
2140
40,7
1270
71,4
1880
35,6
1210
66,7
0,014
1220
2О00
39 0
70,0 Среднее значе" ние. 0,039
44,2
71,0
2090
»
»»
Результаты очистки сточных вод от зв эмульгированных углеводородов по известному способу при следующих режимах: первичная электрофлотацияпри плотности тока 6 мА/см2 в течеФ ние 6 мин; электрокоагуляция - при плотности тока 6 мА/см 2 в течение
30 с; вторичная электрофлотацияпри плотности тока 6 мА/см 2 в течение 9 мин приведены в табл ° 3.
Таблица 3
» »
Эффективность очистки 1. 1
Вход
Выход о
Вход
» о,обо
16,7
3160
2560 18,99
0,050
0,012
2360
0,012
0,0
1940
2720
0,043
30,0
0,105
59,0
20,8
2140
1240
42,06
1880
1740
7,45
0,0
6, 2000
1 l60
42,0
40,0
Сред нее зна» чение
28,1
2090
0,039
22,8 ленности до и после очистки приведены в,табл.4
Результаты микробиологического анализа сточных вод молочной промышN проЦ
ХПК, мг P/ë
0,024
0,012
0,020
0,105
0,012
0,020
0,019
0,012
0,012
0,020
0,063
0,007
0,030
0,004
l 006 383
I
1
1 !
Ф
Ф
Ф
Ф ! ! ! м м Ф
° О I
1 !
Ю
° ФЪ
» л
1 ОЪ
° Ь
00 (л о, Ю
1 (О о о
Ю
X а
L !
»
С(«»
3 (X
Z 4) 8О 0 с о
Фб е»
О (0
C1 L(СФ
1 1
1»"""!
IC I о
К Ф
1
3 с
IO
t» о
Фф
° ч
1 °
O C3
I
I, 1
1 о
Х I
IO I м
Ю м сО Ф О
1 Ф ь о
1 фб о
«3 о
z
C(е» и
Y »(3 )X с4с с
caO cZ (хс(Е и ах (- о х с
<О O
1 !
1! «!
I !
I . I еф« I! л бО ФФ\
Ю е
Фч Оа .00 Оа л
01 оа
Оа м
Ф
О1 о
Оа
Ф
an e аО t1
X (C с
Фб
Ф. (Ф(Y о
C о с
z
3Е
СФ б о х (.
Ф I
1
ln б о
° » фе1 I (ф( о еО о о м
C( о о ом!
I
Ф ) о
Х 1
Ф 1 !
Щ
CI
ОЪ I
4 о о
00 о о о о со
° Ф о м м
ОЪ 1!
I
t дфе, I
1 о
1О
М 1 м л
Ф (О 00
an л о -т
» » л «Ф ъ© О\ а
2
3
)«)
Z
lg
I а о о а
1
1 !
° X б о х
3 (CO °
СЧ о .ФФ\ 00
Ю
ФЧ
Ф СЧ о о
an л
O O
М «О
СЧ о л
Ф л
%» о
Ю
Ю м
ФЧ
» м
00
° Ч
Г 1
Ф 1 ("
X в о
Q, С и
Ф ФФ о о
° » Ф о
В O
° Ф an бф( о о е м еФ (Ф1 о о о о
» Ю со м.еб о о сО (о л
Ю са! о °
Ю (а
С0 о х
Ф (Фе» е фч
1 !» о са 1»
C X
»
C 3 х (о о.o
0:(° СО
cv eО 0Å (Ч О
° м бч Фч
° ч о
М 0 м е»
ФЧ Феф о
00 о сО м с«с
Ct бО м
I
I )
1
I
1 м (Ф в б
Ф !
) .I
1 б
1
1 !
1
1
1
1
1 (з
X
М 8
3 о (X !
»
Д СЗ
® !
» х х.
«kc х и фе) Ю
Ф °
Ф б
I
I
1
1
1 (I
1
1
I !
1
1
1 !
I !
I
1 б ! (1 (I
I
I
1 ! ( (t ( (I ! (1
) (!
t
I (1
I
I
1
1 (t
1
1
1 !
I
I !
t
Ф
Ф
I Ф ФФ ФЧ М .Е an
I
Ф!.
1 Ъ Ф
° !
° Ф 1
Ф)1 !
° »
З !
Ф
1
1!
1
1 еСЗ !
° !
o ) «ФФ I!
) 1
cat 1
03 ;
ki t
ОФФ !!
Ф!!
1!
1
1
9; 1006383
Квк следует из представленных вод предприятий молочной промышданных применение предлагаемого ленности при эффективном обеззараспособа позволяет значительно no- . живании и низком расходе энервысить степень очистки сточных гии.
-%.
Составитель Т.Барабаа
Редактор В.Иванова Техред И,Коатура Корретор О.билак
Заказ 2035/36 Тираж 939 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, N-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4
