Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Состояние вопроса по очистке сточных вод мясоперерабатывающих предприятий 8
1.1. Характеристика сточных вод мясоперерабатывающих предприятий и и порядок их отведения 8
1.2. Источники загрязнения и схемы очистки сточных вод мясокомбинатов. Локальная очистка сточных вод мясоперерабатывающих предприятий 21
1.3. Оборудование для очистки сточных вод мясокомбинатов 32
1.4. Очистка жиросодержащих сточных вод методами фильтрования и ад сорбции 42
1.4.1. Метод фильтрования 42
1.4.2. Метод адсорбции 47
1.5. Виды фильтрующего материала и его регенерация 52
1.5.1. Современные фильтрующие материалы 52
1.5.2. Характеристика и свойства пенополиуретана 58
1.6. Фильтры, их конструкции, способы действия 64
Выводы и задачи исследования 69
Глава 2. Организация рационального процесса очистки сточных вод мясоперерабатывающих предприятий 72
2.1. Задача выбора рациональной схемы очистки по степени очистки аппаратов 72
2.2. Объективность принятия решений при проектировании систем очистки сточных вод 82
2.3. Основные параметры комплексов очистки 87
2.4. Рециркуляция стока 91
2.5. Анализ работы очистных сооружений с рециркуляцией стока 97
2.6. Поиск рационального решения задачи 102
Выводы 106
Глава 3. Очистка сточных вод мясоперерабатывающих предприятий от грубодисперсных примесей и взвешен ных веществ 108
3.1. Состояние вопроса 108
3.2. Методы расчёта фильтров 112
3.3. Оценка количества образования сточных вод на мясоперерабатывающих предприятиях 119
3.4. Описание устройства для очистки сточных вод от взвешенных веществ 122
3.5. Расчёт установки для очистки сточных вод от взвешенных веществ. 126
3.6. Организация процесса очистки сточных вод в установке модульного типа 148
Выводы 153
Глава 4. Очистка сточных вод мясоперерабатывающих предприятий от жира с использованием вспененных полимеров 154
4.1. Аналитические исследования 154
4.1.1. Состояние вопроса 154
4.1.2. Динамика процесса очистки жиросодержащих сточных вод в фильтрационных установках с высокопористой загрузкой 161
4.1.3. Математическая модель динамики процесса очистки жиросодержащих сточных вод 163
4.1.4. Математическая модель очистки сточных вод 165
4.1.5. Математическая модель процесса очистки сточных вод с учётом характеристик фильтрующего материала 170
4.2. Экспериментальные исследования по очистке жиросодержащих сточных вод 179
4.2.1. Описание лабораторных установок 179
4.2.2. Методика проведения экспериментов 182
4.2.3. Проведение экспериментов и их результаты 185
4.2.3.1. Эксперименты по определению эффективности очистки сточных вод 185
4.2.3.2. Эксперименты по определению зависимости скорости фильтрования и продвижения фронта загрязнения, а также высоты отработанного слоя ППУ от продолжительности процесса 186
4.2.4. Обработка результатов экспериментов 190
Выводы 205
Глава 5. Обеззараживание сточной воды и утилизация белково-жировой массы 207
5.1. Обеззараживание сточной воды 207
5.2. Использование новых химических реагентов для повышения качества обеззараживания 212
5.3. Использование новых химических реагентов для повышения качества очистки 217
5.4. Обработка белково-жировой массы, образующейся на очистных сооружениях 223
5.5. Расчёт термокамеры устройства для обработки осадка органического происхождения 228
5.6. Утилизация отходов от сооружений очистки сточных вод на мясоперерабатывающих предприятиях 232
Выводы 241
Глава 6. Практическое использование результатов работы 242
6.1. Построение технологических схем водоочистки 242
6.2. Очистка от грубодисперсных примесей и взвешенных веществ 244
6.3. Очистка органосодержащих сточных вод от жира 245
6.4. Методы обработки белково-жировой массы, образующейся в очистных аппаратах 248
Основные результаты работы и выводы 250
Заключение 252
Библиографический список использованной литературы 254
Приложения 284
- Источники загрязнения и схемы очистки сточных вод мясокомбинатов. Локальная очистка сточных вод мясоперерабатывающих предприятий
- Объективность принятия решений при проектировании систем очистки сточных вод
- Оценка количества образования сточных вод на мясоперерабатывающих предприятиях
- Экспериментальные исследования по очистке жиросодержащих сточных вод
Введение к работе
В соответствии с Конституцией РФ каждый гражданин имеет право на благоприятную окружающую среду, каждый обязан сохранять природу и окружающую среду, бережно относиться к природным богатствам, которые являются основой устойчивого развития, жизни и деятельности народов, проживающих на территории Российской Федерации.
Развитие производительных сил в качестве одной из важных проблем выдвигает защиту окружающей среды и, в частности водных источников, от загрязнений. В этой связи в число основных входят задачи по защите водного бассейна, рациональное использование водных ресурсов. Поэтому так важна очистка стоков перед их сбросом в водные источники.
В процессе производства мясных продуктов в значительных количествах используют воду питьевого качества. Загрязняясь отходами и потерями производства, она превращается в сточную воду и отводится в канализационную систему предприятия.
Обычно мясоперерабатывающие предприятия располагаются на территории населенных пунктов и их сточные воды направляются в городские канализации. Поэтому в соответствии с существующими нормами они должны быть подвергнуты локальной (предварительной) очистке на территории предприятия.
Сточные воды мясоперерабатывающих предприятий содержат значительное количество органических веществ, которые сравнительно легко окисляются, при этом расходуется содержащийся в воде кислород, что вызывает гибель водных организмов и развитие анаэробных процессов, создающих неприемлемые условия водопользования. Другая проблема, связанная с очисткой сточных вод, - потери белка и жира со стоками.
Как правило, очистка производственных сточных вод сводится к снижению концентрации взвешенных веществ и жиров. Этим достигается
защита канализационных сетей от засорения и возможность извлечения из сточных вод для утилизации содержащихся в них ценных веществ (жир, белок), а также загрязнений, затрудняющих последующую биологическую очистку общего стока предприятия и населённого пункта. Если же предприятие расположено вне населённого пункта, то требуется дополнительно устройство самостоятельной, принадлежащей предприятию, станции биологической очистки сточных вод.
Таким образом, становится актуальной задача разработки, проектирования и применения эффективных и недорогих очистных сооружений для мясоперерабатывающих предприятий в различных условиях их дислокации по отношению к населённым пунктам.
Трудности технологического, технического, организационного и экономического характера ограничивают мероприятия по очистке сточных вод, в результате чего наносится вред окружающей природной среде. Очистка с использованием традиционных методов требует значительных капитальных затрат и высоких эксплуатационных расходов. Требуется разработка нового, более эффективного очистного оборудования, а также использование новых материалов, предлагаемых промышленностью, как с точки зрения его эксплуатационных характеристик, так и по свойствам получаемых продуктов переработки.
Применение фильтрационных установок для очистки сточных вод мясоперерабатывающих предприятий осложняется отсутствием конструкций, отвечающих современным требованиям. Кроме того, большинство используемых в настоящее время фильтрующих материалов мало пригодны для очистки сточных вод пищевых предприятий из-за большого содержания органических веществ в последних, что приводит к сокращению продолжительности фильтроцикла и созданию многоступенчатой системы очистки.
Поэтому изучение возможностей применения новых материалов с целью использования для эффективной очистки сточных вод предприятий мясной отрасли является актуальным. Применение вспененных пластических масс, в частности пенополиуретана, в качестве фильтрующего материала является перспективным направлением в промышленной водоочистке.
Также требуют решения вопросы обеззараживания сточных вод и белково-жировой массы, образовавшейся в очистных аппаратах, а также утилизация последней.
Диссертационная работа «научно-практические основы совершенствования процесса и аппаратурного оформления очистки сточных вод мясоперерабатывающих предприятий» посвящена решению вопросов проектирования очистных сооружений, разработке новых видов оборудования и разработке методик их расчёта, а также обеззараживанию и переработке белково-жировой массы, образующейся на очистных сооружениях.
Источники загрязнения и схемы очистки сточных вод мясокомбинатов. Локальная очистка сточных вод мясоперерабатывающих предприятий
Загрязнённость сточных вод зависит от специфики цеха, применяемого оборудования, соблюдения технологического регламента и т.п. Далее приведены показатели оборудования и содержания сточных вод по основным участкам мясоперерабатывающего производства [201].
Базы и сооружения для предубойного содерэюаиия скота. Сточные воды образуются в процессе содержания скота, при мытье инвентаря и помещений. Они содержат землю, песок, навоз, шерсть и остатки кормов.
Мясожировой корпус. Сточные воды образуются при душировании свиней, в отделении обескровливания при мойке туш, внутренностей животных, а также при мытье оборудования, инвентаря и помещений. Они содержат песок, кровь, жир, остатки кормов, частицы каныги, волосы и пр. От вакуум-насосов и компрессоров сбрасываются незагрязнённые сточные воды. Шкуропосолочный цех. Сточные воды образуются при мытье шкур, оборудования и полов. Они содержат щетину, соль, песок. Цех технических фабрикатов. Сточные воды образуются при мойке сырья, мытье технологического оборудования и помещений. Они содержат остатки сырья, песок, жир. Каныжное отделение. Сточные воды отводятся от каныжных прессов, загрязнены каныгой, навозом и пр. Холодильник. Сточные воды образуются периодически при оттаивании снеговых шуб воздухоохладителей. Они загрязнены органическими веществами, обладают сильным запахом. Консервный цех. Сточные воды образуются при мойке сырья, оборудования, тары, полов, при охлаждении банок консервов после стерилизации. Они загрязнены жирами, частицами крови и мяса. При изготовлении консервных банок образуются кислые и щелочные воды. Мясоперерабатывающий корпус. Сточные воды образуются при мойке и вымачивании мясного сырья, при душевой отмывке колбас, в агрегатах их термической обработки, при мытье оборудования, тары и полов. Они содержат частицы жира, мяса, крови, белки, небольшие количества нитрита, селитры и соли. Цех переработки птицы. Сточные воды образуются при обескровливании, очистке от пера, туалете тушек и мойке пера, оборудования и помещений. Они загрязнены кровью, перьями, остатками кормов, песком, пометом и следами жира. Тщательный анализ состава сточных вод по различным производствам и их вклад в общее загрязнение проведён специалистами ВНИИМП им. В.М.Горбатова Россельхозакадемии [217]. В качестве примера в табл. 3 приводится состав сточных вод некоторых производств мясокомбинатов [53].
В соответствии с перечисленными выше показателями используются несколько схем очистных сооружений. Все эти схемы можно разделить на три вида: 1. простые схемы очистки сточных вод; 2. сложные схемы очистки сточных вод; 3. модульные (повторяющиеся) схемы очистки сточных вод. Простые схемы очистки сточных вод ограничены несколькими наименованиями очистного оборудования и рассчитаны на сточные воды с однотипными показателями загрязнения. Оборудование, в отличие от сложных схем, может частично располагаться у первоначальных источников слива и обрабатывать стоки с высоко превышенным содержанием определенного элемента загрязнения. Простые схемы используются, как правило, на предприятиях средней мощности. Оборудование, по сравнению со сложными схемами, более специфично и имеет меньшую номенклатуру. Сложные схемы очистки воды могут включать в себя несколько очистных сооружений, рассчитанных на большой объём сточных вод, содержащих различные показатели загрязнений. Оборудование, используемое при сложных схемах очистки воды, располагается на одной или нескольких производственных площадях, находящихся по близости друг от друга, и обрабатывает стоки всех участков производства одного или нескольких предприятий. Данная схема применима для предприятия большой мощности производства либо для нескольких предприятий средней мощности. Такая схема может включать в себя следующее оборудование и приборы: решётки, песколовки, усреднители, первичные отстойники, гидроциклоны, центрифуги, флотационные установки, биофильтры, биокоагуляторы, аэ-ротенки, вторичные отстойники, биологические пруды, фильтры, водо-счётчики, расходомеры, манометры. Модульная схема очистки сточных вод представляет собой ряд очистного оборудования, заключённого в одном модуле. Такие модули могут иметь разную компоновку в зависимости от характера сточных вод. Они малогабаритны и их количество на предприятии регламентировано расходом сточных вод. Располагаться такие установки могут как в цехах, так и на отдельно отведённых территориях. Модульная схема очистки воды применима, в основном, на предприятиях малой и средней мощности, но может использоваться частично и на предприятиях большой мощности. Технологические схемы очистки сточных вод представляют набор аппаратов, расставленных определенным образом. Поэтому более подробно о них целесообразно говорить после ознакомления с очистным оборудованием. При переработке мяса на мясоперерабатывающих предприятиях около 85 - 90 % от общего объёма потребляемой воды возвращаются в водоёмы в виде сточных вод, очистка которых осуществляется в два этапа: предварительная, непосредственно на предприятиях и дополнительная на центральных станциях орошения [210]. Независимо от того, очищаются ли производственные сточные воды мясокомбинатов на собственных сооружениях биологической очистки или направляются в городской коллектор для дальнейшей очистки совместно с бытовыми и другими промышленными стоками, необходимо произвести их локальную (местную) очистку.
Объективность принятия решений при проектировании систем очистки сточных вод
При проектировании технологических схем водоочистки принципиально важно обеспечить объективность принятия решений, чего можно достичь при моделировании задачи проектирования технологических схем. Работу любой технологической схемы можно представить в следующем виде на рис. 5:
Пусть исходный сток характеризуется многокомпонентным составом загрязнений с произвольными концентрациями. Обозначим количество компонентов загрязнения как М, тогда концентрацию га-го компонента загрязнения в исходном стоке определим как Gm. Величины концентраций загрязнений очищенной жидкости регламентируются санитарно-экологическими требованиями, поэтому примем, что /„, — допустимая концентрация m-го компонента загрязнения в очищенной жидкости. Следует иметь ввиду, что Im Gm, иначе очистка воды невозможна. Очищенная жидкость Исходный сток
Исходя из изложенных фактов, можно сформулировать требования к технологической схеме, состоящей из цепочки очистного оборудования. В частности, технологическая схема должна характеризоваться коэффициентом очистки от га-го компонента загрязнения Кт:
Известно, что работу любого очистного аппарата можно оценить по отношению доли выделенных им загрязнений Gm - Im к величине концен трации исходного загрязнения Gm, это отношение называют степенью очистки ет. При этом справедливо выражение: Сделав замену, получим зависимость коэффициента очистки аппарата Кт от его эффективности работы rjm:
Последовательность очистных аппаратов можно представить через произведение их коэффициентов очистки от m-го компонента загрязнения. Если в технологической схеме используется несколько очистных аппаратов х одного наименования /, например xh то их работу можно определить через коэффициент очистки Кт1 по выражению:
В общем случае, когда в технологической схеме используется L наименований очистных аппаратов, получаем зависимость: где Кт— коэффициент очистки технологической схемы, построенной из выбранных аппаратов L наименований, для выделения /л-го компонента загрязнения. При последовательном включении очистных аппаратов в технологическую схему наступает момент, когда применение дополнительного оборудования не требуется, т.к. выбранное оборудование полностью удовлетворяет требованиям к качеству очистки. Обозначим через Ктд коэффициент очистки дополнительного оборудования, тогда справедливо выражение:
Если коэффициент очистки технологической схемы, построенной из выбранных аппаратов, Ктв меньше либо равен требуемому коэффициенту очистки Кто, то дополнительное оборудование не требуется. Это условие определится по зависимости: Подставим выражение (2.9) в (2.11) и получим
В общем случае, можно получить большое число вариантов технологических схем, удовлетворяющих условию (2.12). Чтобы выбрать нужную технологическую схему, необходимо все варианты оценить каким-либо критерием оптимальности, который обычно выражается целевой функцией. При этом значение целевой функции должно зависеть от вида / и количества х, входящих в технологическую схему аппаратов, что можно представить в виде: х- оптимальное количество очистных аппаратов; / — наименование оптимальных очистных аппаратов.
При большом числе наименований очистных аппаратов в базе данных, каждый из которых, в принципе, способен выделять несколько компонентов загрязнения, сложно вручную делать перебор вариантов и точно даже невозможно аргументировать выбор того или иного аппарата. Таким образом, возникает проблема неопределённости принятия решений при проектировании технологических схем.
Из всех возможных вариантов технологических схем всегда найдётся наиболее работоспособная по выражению (2.11). Тогда, вид / и количество х, входящих в схему аппаратов, также можно считать оптимальными по этому выражению. Соответственно, принятие решений при проектировании технологической схемы в этом случае можно объективно считать рациональным. Исходя из изложенного, требуется сформулировать алгоритм принятия решений при построении технологической схемы водоочистки рациональной по выражению (2.13).
Будем строить технологические схемы по этапам выделения компонентов загрязнения т=\, 2,...,М. На каждом этапе требуется определить оптимальные вид / и количество х очистных аппаратов. Поэтому, можно сформулировать задачу многошаговой оптимизации в виде: целевая функция М- шагового процесса оптимизации, т.е. модель оптимизации технологической схемы очистки стока с М- компонентным составом загрязнений. xm-i - оптимальное количество аппаратов выделяющих т-1 компонент загрязнения. 1т - оптимальное наименование аппаратов, выделяющих т-й компонент загрязнения. /т - значение целевой функции на т-м шаге процесса оптимизации, т.е. при выделении m-го компонента загрязнения.
Эту задачу можно решать, например, методом динамического программирования [138]. В результате проведенных расчетов получим технологическую схему водоочистки, оптимальную по принятому критерию качества. Многокомпонентный состав загрязнений стоков, индивидуальный для каждого предприятия, требует индивидуального же подхода к проектированию технологических схем, исключающих применение типовых проектов.
Предлагаемый способ построения технологических схем водоочистки обладает достаточной универсальностью, чтобы на общих принципах получить частное решение, учитывающее специфику работы конкретного мясоперерабатывающего предприятия. Кроме того, в принятии решений полностью исключается субъективный фактор, что, однако, не мешает проектировщику проводить корректировку полученной схемы.
Оценка количества образования сточных вод на мясоперерабатывающих предприятиях
Для расчёта оборудования необходимо знать количество воды, поступающей на очистные сооружения.
Расход воды внутри предприятия распределяется в процентах следующим образом [217]: приём скота, предубойное содержание и мойка транспорта - 7-10; обескровливание - 3-5 для свиней и 5-10 для крупного рогатого скота; шпарка, снятие щетины, промывка - 30-40; нутровка- 15-25; обработка кишок - 30-40 для свиней и 55-65 для крупного рогатого скота; уборка помещений в конце смены - 8-12.
Расход воды на технологические нужды определяется по «Методическим указаниям по разработке индивидуальных балансовых норм водо-потребления и водоотведения для предприятий мясной промышленности» [151].
Общий объём сточных вод на мясокомбинатах за смену составляет где Qm- расход воды на технологические нужды, м3; QM— расход воды на мойку где Qo6 - расход воды на мойку оборудования, м , где qz- удельный расход горячей воды на мойку оборудования, м /т мяса; Чх - удельный расход холодной воды на мойку оборудования, м /т мяса; М- мощность предприятия, т/см.
Примечания: 1. Смывка полов в помещениях проводится в конце каждой смены. 2. В помещениях первичной переработки скота, обработки кишок, сбора и подготовки ветеринарных конфискатов и непищевых отходов кроме того, следует принимать расход воды на дополнительную смывку в течение смены из расчёта 3 л воды на 1 м площади пола, панели. 0.у.ч. - расход условно чистой воды, поступающей в сточные воды предприятия из теплообменных аппаратов, стерилизаторов и т.п.
При проведении расчётов следует учитывать испарение влаги и частичный унос ее вытяжной вентиляцией. Количество этих паров может быть определено посредством расчётов с использованием известных формул [94, 250], что всё-таки связано с рядом трудностей. Для инженерных расчётов с достаточной точностью можно принять испаренную и удалённую вентиляцией влагу в пределах 10 %.
На рис. 15 представлена установка для очистки сточных вод, защищенная патентом РФ № 2142416. Она предназначена для очистки от гру-бодисперсных примесей, например промышленных сточных вод, преимущественно производственных стоков мясной и пищевой промышленности.
Фильтрование на конических поверхностях имеет ряд преимуществ. Во-первых, работает практически вся поверхность фильтрования, чего невозможно добиться в горизонтальных цилиндрических процеживателях. Во-вторых, установка занимает меньшую площадь. Кроме того, значительно облегчена выгрузка шлама.
Принципиальная схема разработанного устройства для очистки сточных вод от грубодисперсных примесей изображена на рис. 15 и 16, в нем движение обрабатываемой жидкости совпадает с направлением действия силы тяжести. Но необходимо учитывать также и условия выгрузки взвесей используемые в уже действующем оборудовании.
Устройство содержит опорную раму 1, кожух слива 2, соединённый с рамой 1 креплением 3, входной патрубок 4 и полку отвода взвесей 5, жестко соединённых с кожухом слива 2, фильтрующую поверхность 6, закрепленную идентично кожуху слива 2, внутри фильтрующей поверхности 6, находясь с ней в соприкосновении, установлен конусный шнек 7 с лопастями 8, состоящими из упругопластичных материалов (резина, пластмасса и т.п.), лопасти 8 соединены с валом 9 шнека 7 креплением 10 и могут иметь уклон вниз, крышку сливного кожуха 11, вал 9 соединён с опорной рамой 1 подшипником крепления 12, механизм привода 13 находится в верхней части конструкции.
Установка работает следующим образом: необработанная жидкость поступает через патрубок 4 и попадает на фильтрующую поверхность 6. Лопасти 8 конусного шнека 7, вращаясь, поднимают остающийся на фильтрующей поверхности шлам к полке его отвода 5 и, тем самым, очищают фильтрующую поверхность 6. В результате жидкость, процеживающаяся через фильтрующую поверхность 6, попадает на кожух слива 2 и вытекает из установки, а отфильтрованный шлам выгружается через полку 5.
В случае необходимости получения более качественной очистки жидкости или обработки большего объёма очищаемой жидкости с меньшей степенью очистки необходимо, сняв крышку, демонтировать кожух слива и фильтрующую поверхность. Вставив фильтрующую поверхность, соответствующую необходимому качеству очистки, произвести сборку.
Таким образом, предлагаемое устройство позволяет максимально быстро и качественно осуществлять очистку сточных вод на этапах предварительной и финишной обработки, а в сочетании с другими элементами очистного оборудования - производить очистку, соответствующую полному циклу обработки сточных вод.
Заводские испытания установки была проведены на экспериментальном птицеперерабатывающем заводе НПО «Комплекс». Получены экспериментальные данные по фильтрованию и оценена возможность автоматической выгрузки взвесей. Проведенные испытания показали, что данное оборудование соответствует своему назначению и отвечает поставленным требованиям. Кроме того, в результате были выявлены узкие места в элементах оборудования.
Затем разработанное оборудование было испытанно по механической, а затем и по химической схеме очистки на ТАМП (Таганский мясоперерабатывающий комбинат). Результаты этих экспериментов отображены в приложении: акты № 1 и 2. Полученные результаты показали, что использование химических реагентов, разработанных в МГУПБ, (гигиенический сертификат Минздрава РФ № 77.4С.01.260.Т.00587.П.98 от 9 июля 1998 года) положительно влияет на процесс очистки стоков как непосредственно по окончании фильтрования, так и на дальнейших этапах очистки при отстаивании. Экспериментально было исследовано воздействие поли-гуанидиновых химических реагентов на процесс фильтрования.
Экспериментальные исследования по очистке жиросодержащих сточных вод
В процессе эксперимента по очистке жиросодержащих сточных вод использовались две лабораторных установки (рис. 32 и рис. 33). Одна (рис. 32) состоит из прозрачного пластикового цилиндрического корпуса 1 высотой 550 мм и внутренним диаметром 103 мм. Изнутри к корпусу 1 прикреплены кольца 2 из скрученной полиэтиленовой пленки для снижения пристеночного эффекта, представляющего собой «проскок» жидкости вдоль стенки корпуса фильтра без сопротивления фильтрующего материала. К корпусу 1 посредством болтов крепится коническое днище 4 со сливным патрубком 5. Внутри корпуса находится высокопористая полимерная загрузка 3, представляющая собой бесформенные хлопья пенополиуретана (ППУ) максимальный линейный размер которых не превышает 3-4 мм. Загрузка расположена между двумя перфорированными пластинами 6, нижняя неподвижно зафиксирована между корпусом 1 и днищем 4, а верхняя перемещается внутри корпуса 1 для уплотнения фильтрующего материала.
Установка работает следующим образом. Насосом через шланг (на рис. 32 не показаны) внутрь корпуса 1 подается жиросодержащая сточная вода, которая, попадая на перфорированную перегородку 6, равномерно распределяется по всей «рабочей поверхности» фильтра и, проходя через перфорацию, поступает в фильтрующий слой из высокопористой полимерной загрузки, уплотненный посредством верхней перегородки 6. Проходя через слой фильтрующего материала, жир и взвешенные вещества, находящиеся в воде, задерживаются (адсорбируются) на его поверхности, а очищенная таким образом вода сливается через патрубок 5 в приемную емкость.
Вторая лабораторная установка (рис. 33) представляет собой вертикальную металлическую трубу 10 (колонну) высотой 800 мм с внешним диаметром 275 мм и толщиной стенки 5 мм, к которой посредством болтов крепятся верхняя крышка 3 с патрубком для подачи сточной воды 1 и мерной трубкой для регулирования напора 2, а также нижняя крышка 7 со сливным патрубком 8. Внутри корпуса находится высокопористая полимерная загрузка 9, представляющая собой кубики ППУ размером 10x10x10 мм, которая расположена между перфорированными пластинами 4, и уплотняется с помощью четырех тяг 5. Эта фильтрационная установка работает следующим образом. Через патрубок 1 в верхней крышке 3 внутрь корпуса 10 насосом (на рис. 23 не показан) подается жиросодержащая сточная вода, которая, попадая на перфорированную перегородку 4, равномерно распределяется по всей «рабочей поверхности» фильтра и, проходя через перфорацию, поступает в фильтрующий слой из высокопористой полимерной загрузки, уплотненный посредством тяг 5. Проходя через слой фильтрующего материала, жир и взвешенные вещества, находящиеся в воде, задерживаются (адсорбируются) на его поверхности, а очищенная таким образом вода сливается через патрубок 8 в приёмную ёмкость. Очистка загрязненной жидкости проводилась на двух лабораторных установках, описанных выше. Эксперимент был направлен на решение ряда задач, являющихся основными при проектировании фильтров: а) определение зависимости конечной концентрации жира в фильтрате от продолжительности процесса; б) определение зависимости конечной концентрации жира в фильтрате от высоты слоя высокопористой полимерной загрузки (адсорбента); в) определение зависимости скорости фильтрования от продолжи тельности процесса; г) определение зависимости высоты отработанного слоя фильтрующе го материала от продолжительности процесса; д) определение зависимости скорости продвижения фронта загрязне ния от продолжительности процесса; Методика проведения данных экспериментов следующая. Определение зависимости эффективности очистки от продолжительности процесса. 1. Загружаем в корпус металлической установки (рис. 33) измельченный ППУ (кубики размером 10x10x10 мм) на высоту 500 мм (с учетом уплотнения). 2. Насос опускаем в колодец со сточной водой мясоперерабатывающего комбината (предварительно неочищенной), и подаём её в корпус установки. 3. После того как жидкость заполнит корпус установки и поднимется в мерную трубку до отметки напора в 500 мм вод. столба, начинаем отсчет времени фильтрования, и отбираем в емкость необходимое количество пробы из выходного патрубка, при этом давление жидкости поддерживаем постоянным (500 мм вод. столба) на протяжение всего эксперимента. 4. Через определенные равные промежутки времени осуществляем отбор проб из выходного патрубка в заранее подготовленные и пронумерованные емкости, причем берется проба и исходных стоков. 5. Отдаем пробы на анализ. Определение зависимости эффективности очистки от высоты слоя высокопористой полимерной загрузки (адсорбента). 1. Загружаем в корпус металлической установки (рис. 33) измельченный ППУ (кубики размером 10x10x10 мм) на высоту 100 мм (с учетом уплотнения). 2. Насос опускаем в колодец со сточной водой мясоперерабатывающего комбината и подаем ее в корпус установки. 3. После того как давление жидкости достигнет 500 мм вод. столба, начинаем отсчет времени, и через определенные равные промежутки времени отбираем в емкость необходимое количество пробы из выходного патрубка, при этом давление жидкости поддерживаем постоянным (500 мм вод. столба). 4. Вынимаем загрязненный фильтрующий материал и засыпаем слой чистого сухого ППУ на высоту 200 мм (с учётом уплотнения). 5. Включаем насос и после достижения давления в 500 мм вод. столба через определенные равные промежутки времени отбираем пробу. 6. Вынимаем загрязненный фильтрующий материал и засыпаем слой чистого сухого ППУ на высоту 300 мм (с учётом уплотнения). 7. Включаем насос и после достижения давления в 500 мм вод. столба через определенные равные промежутки времени отбираем пробу. 8. Вынимаем загрязнённый фильтрующий материал и засыпаем слой чистого сухого ППУ на высоту 400 мм (с учётом уплотнения). 9. Включаем насос и после достижения давления в 500 мм вод. столба через определённые равные промежутки времени отбираем пробу. 10. Вынимаем загрязнённый фильтрующий материал и засыпаем слой чистого сухого ППУ на высоту 500 мм (с учётом уплотнения). 11. Включаем насос и после достижения давления в 500 мм вод. столба через определённые равные промежутки времени отбираем пробу. 12. Отдаем пробы на анализ, в том числе и пробы исходных стоков.
