СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД СПИРТОВОГО ПРОИЗВОДСТВА Российский патент 2000 года по МПК C12F3/10 

Изобретение относится к спиртовой промышленности, а именно к способам очистки производственно загрязненных сточных вод (ПЭСВ).

Известны способы очистки ПЗСВ спиртового производства, осуществляемые механическими и биохимическими методами. Механическая очистка производится в песколовушках, отстойниках, фильтрах, а биохимическая - в естественных (поля орошения) или искусственных условиях (биофильтры, аэротенки) [Канализация населенных мест и промышленных предприятий (справочник проектировщика). М, Стройиздат, 1981. - 637 с.; Рекомендации по схемам локальной очистки и использования в обороте сточных вод спиртовых заводов, перерабатывающих крахмалсодержащее сырье и требования к качеству воды, многократно используемой в обороте. Всесоюзный научно-исследовательский институт продуктов брожения, М., 1981. - 32 с.].

Из известных способов наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ очистки сточной воды (фильтрата), образующейся при утилизации мелассной барды, предусматривающий дефекацию негашеной известью и сатурацию с последующей очисткой технической воды методами механической фильтрации, ионного обмена и обратного осмоса [Авторское свидетельство СССР N 800186, кл. C 12 F 3/10, 1981].

Недостатками такого способа являются:
невозможность его использования для очистки стоков спиртового производства, имеющих разнообразный и переменный состав, так как он предназначен только для очистки технической воды, образующейся при утилизации мелассной барды;
дефекация (осаждение) известью, являющейся слабым коагулянтом и загрязняющей очищаемую воду ионами кальция, приводит к увеличению жесткости стока и необходимости дополнительной установки катионообменного фильтра;
использование обратноосмотических мембран с размером пор 20-30•10^-10 м и не позволяет снизить концентрацию минеральных примесей до норм сброса в водоем или канализацию.

Для устранения указанных недостатков коагуляцию на стадии осаждения проводят гидроксидом алюминия, органические и минеральные примеси и удаляют обратноосмотическими мембранами с диаметром пор ≤ 10-15•10^-10м, а легколетучие вещества отдувают горячим воздухом.

Гидроксид алюминия, более полно осаждающий взвешенные и коллоидные вещества и практически не загрязняющий очищаемые стоки, получают гидролизом солей алюминия или электрохимическим методом (электрокоагулятор). В обратноосмотической очистке используются высокоселективные мембраны с диаметром пор 10-15•10^-10 м, задерживающие не только органические соединения, но и 80-90% минеральных ионово - катионов и анионов, концентрация которых нормируется при сбросе воды. Удаление следовых примесей легколетучих веществ (спиртов, эфиров, и т.п.) как правило, присутствующих во всех стоках спиртового производства, производства в отдувочной колонне горячим воздухом (60-80^oC).

На чертеже изображена технологическая схема установки для реализации предлагаемого способа. Способ осуществляется следующим образом:
сточную воду с температурой 30-40^oC из сборника 1 насосом 2 направляют на коагуляцию гидроксидом алюминия, который образуется либо в электрокоагуляторе 3, либо в результате гидролиза солей алюминия, поступающих из дозатора 4. Созревание осадка проходит в реакторе 5. Затем осадок отделяют в кварцевом фильтре или центрифуге 6, а очищенную воду направляют в обратноосмотическую установку 7. Фильтрат обратноосмотической установки направляют в отдувочную колонну 8, в которую одновременно подается нагретый воздух (60-80^oC), а концентрат обратноосмотического разделения направляют в голову процесса - в сборник 1. Очищенная вода из колонны 8 может быть использована в технологическом процессе, либо сброшена в канализацию.

Пример 1.

Сточная вода, содержащая 0,4 г/л взвешенных веществ, ХПК=1123 мг O₂/л, с солесодержанием 0,96 г/л, поступает в систему очистки, где обрабатывается коагулянтом - сернокислым алюминием - с концентрацией 0,25 г/л, затем через 10 минут центрифугируется 5 минут при n = 1000 оборотов/мин. Полученный раствор обрабатывается на обратноосмотической установке с ацетатцеллюлозными мембранами МГА-90 (поры 10-15•10^-10 м) при избыточном давлении 3,5 МПа. Очищенная вода поступает в отдувочную колонну, заполненную кольцами Рашига, в которую одновременно подают воздух с температурой 65^oC и расходом 20 м²/м³ воды. Очищенная вода имеет следующие параметры: ХПК - 58 мг O₂/л, взвешенные вещества - O, солесодержание - 0,1 г/л.

Пример 2.

Сточная вода, содержащая 0,25 г/л взвешенных веществ, ХПК = 1450 мг O₂/л с солесодержанием 1,4 г/л, поступает в электрокоагулятор с пластинами алюминия, где обрабатывается в течение 5 минут при плотности тока 15 мА/см². Раствор с хлопьями гидроксида алюминия фильтруют через кварцевый фильтр с высотой загрузки песка 0,7 м. Фильтрат обрабатывают на обратноосмотической установки с ацетатцеллюлозными мембранами ИГА-90 при избыточном давлении 5,0 МПа. Очищенная вода поступает в отдувочную колонну, заполненную кольцами Рашига, в которую одновременно подают воздух с температурой 65^oC и расходом 20 м³/м³ воды. Фильтрат имеет следующие параметры: ХПК - 95 мг O₂/л солесодержание 0,15 г/л.

Предлагаемый способ очистки сточных вод спиртового производства позволяет значительно снизить площади очистных сооружений, упростить эксплуатацию, повысить качество очистки и снизить загрязнение окружающей среды.

Способ предусматривает очистку производственно загрязненных сточных вод спиртового производства с удалением взвешенных, коллоидных и растворенных органических и минеральных примесей физико-химическими методами. На стадии осаждения проводят коагуляцию гидроксидом алюминия. Органические и минеральные примеси удаляются обратноосмотическими мембранами с диаметром пор не более 10 - 15•10^-10 м, а легколетучие вещества отдувают горячим воздухом. Изобретение позволит снизить площади очистных сооружений, упростить их эксплуатацию, повысить качество очистки. 1 ил.

Способ очистки производственно загрязненных сточных вод спиртового производства с удалением взвешенных, коллоидных и растворенных органических и минеральных примесей физико-химическими методами, отличающийся тем, что коагуляцию на стадии осаждения проводят гидроксидом алюминия, органические и минеральные примеси удаляют обратноосмотическими мембранами с диаметром пор не более 10 - 15•10^-10 м, а легколетучие вещества отдувают горячим воздухом.