Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Анализ состояния вопроса и постановка задач исследований
1.1. Состав и характеристика жиро- и маслосо-держащих сточных вод предприятий пищевой промышленности
1.2. Методы и средства очистки жиро- и масло-содержащих вод на предприятиях пищевой промышленности
1.3. Разделение дисперсных систем мембранными методами
1.4. Особенности распределения концентрации частиц дисперсной фазы в канале при ламинарном режиме движения дисперсной системы
1.5. Постановка задач исследований
Глава 2. Математическая модель процесса микрошльтрации.алульсий
2.1. Анализ сил, действующих на сферическую частицу дисперсной фазы, при движении эмульсий в канале
2.2. Определение скорости "убегания" частицы дисперсной фазы от стенки канала
2.3. Определение допустимой скорости фильтрации
Глава 3. Эшперйменгальше исследования процесса микрошлътрации эдульсии
3.1. Описание экспериментальной установки
3.2. Обоснование применения модельной смеси для имитации жиросодержащих сточных вод
3.3. Методика измерений
3.4. Погрешность эксперимента
3.5. Программа экспериментальных исследований и методика обработки экспериментальных данных
3.6. Результаты эксперимента
Глава 4. Ишенешая методика определения характеристик процесса микрофильтрации
4.1. Определение граничного размера частиц дисперсной фазы
4.2. Определение скоростей отбора фильтрата и движения эмульсии в каналах микрофильтра
Глава 5. Рекомендации по расчету и проектированию микрофильтра для очистки жиро- и маслосоденсащих вод
5.1. Определение режимных и конструктивных характеристик микрофильтра
5.2. Выбор схемы обработки сточных вод
5.2.1. Схема обработки при периодической работе микрофильтра
5.2.2. Схема обработки при непрерывной работе микрофильтра
5.3. Расчет энергозатрат на обработку эмульсии
Глава 6. Реализация результатов исследований
Заключение
Литература
Прилошебйе
- Методы и средства очистки жиро- и масло-содержащих вод на предприятиях пищевой промышленности
- Определение скорости "убегания" частицы дисперсной фазы от стенки канала
- Обоснование применения модельной смеси для имитации жиросодержащих сточных вод
- Определение скоростей отбора фильтрата и движения эмульсии в каналах микрофильтра
Введение к работе
В технологических процессах на предприятиях пищевой промышленности используется вода питьевого качества, которая загрязняется отходами и потерями производства, в результате чего образуются сточные воды. Обычно предприятия пищевой промышленности располагаются на территории населенных пунктов, и их сточные воды принимаются в городскую канализационную сеть. В табл. I и 2 в качестве примера приведены удельные расходы потребляемой воды и сточных вод на предприятиях мясной и молочной промышленности. ііриведенные данные свидетельствуют о том, что на предприятиях пищевой промышленности образуется значительное количество загрязненных сточных вод.
Следует при этом отметить, что сточные воды предприятий пищевой промышленности относятся к категории вьтсококонцентрирован-ных по загрязнениям.
В нашей стране уделяется большое внимание охране окружающей среды. Издан ряд Постановлений ЦК КПСС и Совета Министров СССР, направленных на реализацию конкретных мер по разработке и внедрению эффективных очистных сооружений на промышленных предприятиях. Сточные воды предприятий пищевой промышленности должны подвергаться очистке на территории предприятия, в соответствии с существующими нормами /например, СНЙП ІІ-&-74/. Как правило, очистка сточных вод сводится к снижению концентрации взвешанных веществ и в том числе жиров до установленных норм. В частности, содержание жира в сбрасываемых в канализацию сточных водах не должно превышать 25-50 мг/л, в зависимости от вида производства.
Проблема очистки сточных вод предприятий пищевой промышленности имеет, кроме экологического, технологический и экономических аспекты.
Присутствие жировой фазы и других взвешанных веществ в сточных водах приводит к образованию плотных отложений на стенках и на поверхностях резервуаров насосных станций, осложняет работу аэротенков, выводит из строя биологические фильтры и засоряет канализационные сети.
Одной из ванных народохозяйственных задач при очистке сточных вод и,особенно в свете необходимости скорейшего решения Продовольственной программы 111 ,является извлечение из этих вод и дальнейшее использование ценных продуктов, в частности жиров, белков и т.д.
Извлеченные жиры и масла являются ценным сырьем для производства мыла, смазочных материалов. В последнее время в ряде стран их используют как добавки в комбикорма для домашних животных и птиц /28/.
На практике часто применяется не всегда оправданный принцип объединения цеховых сточных вод предприятия одной канализационной сетью с последующей очисткой общего стока. Это приводит к большим трудностям при обработке сточных вод. В таких условиях для большой группы промышленных сточных вод применение механического, биологического, физико-химического и других методов недостаточно эффективно и не дает положительных результатов, поэтому целесообразно на таких предприятиях как, например, мясокомбинаты, масложиркомбинаты, кондитерские производства и т.п. применять локальную систему очистки по каждому виду сточных вод.
Применение многих известных методов для извлечения из сточных вод пищевых предприятий ценных примесей связано с определенными трудностями. Во-первых, такие методы как ректификация, выпаривание, кристаллизация, центрифугирование не могут использоваться из-за больших энергозатрат, так как это экологически нецелесообразно. Во-вторых, концентрирование примесей в сточных водах путем химической, электрохимической коагуляции, а также при термической обработке приводит к загрязнению и необратимым превращениям в выделенном продукте, что снижает его ценность. В-третьих, использованию наиболее экономичных методов ультра и гиперфильтрации для концентрирования белков и углеводов в сточных водах препятствуют нерастворенные примеси, в частности жиры, которые загрязняют и выводят из строя полупроницаемые мембраны.
В конечном счете, анализ существующих методов и технических средств очистки жиро- и маслосодержащих сточных вод на предприятиях пищевой промышленности показал, что необходима разработка метода очистки, применение которого позволит обеспечить следующие необходимые условия:
- эффективную и экономичную очистку воды до установленных норм;
- длительную и безотказную работу фильтрующего оборудования;
- извлечение ценных продуктов без изменения их первоначального качества.
В процессе проведенных исследований было установлено, что одним из наиболее перспективных, с точки зрения выполнения перечисленных выше условий, при очистке жиро- и маслосодержащих вод является метод микрофильтрации і/45/. В этом случае может быть достигнуто 100% извлечение продуктов без изменения их ценных свойств и обеспечена длительная и безотказная работа оборудования. Как показали исследования, для правильного выбора режимных и конструктивных характеристик микрофильтра необходимо знание закономерностей процесса микрофильтрации и течения дисперсных систем в узких каналах Аб/ .
В результате выполненной работы была создана математическая модель процесса микрофильтрации с учетом особенностей распределения концентрации частиц дисперсной фазы в каналах при ламинарном режиме движения дисперсной системы А5/ . На основе указанной модели разработана инженерная методика для определения режимных и конструктивных характеристик фильтрующего оборудования, обеспечивающих эффективную и экономичную очистку воды, а также длительную работу фильтрующих мембран без загрязнения их рабочей поверхности ;Лб, 47/.
В конечном итоге, результаты проведенного исследования позволяют разработать эффективное и экономичное оборудование для очистки жиро- и маслосодержащих сточных вод предприятий пищевой промышленности.
Разработанный метод может быть с успехом применен также при очистке сточных вод, содержащих масла и нефтепродукты, образующихся на нефтехимических предприятиях, нефтебазах, станциях автосервиса, судостроительных предприятиях и на судах. Дисперсный состав и физико-химические свойства указанных сточных вод, в основном, идентичны сточным жиро- и маслосодержащнм водам /основное количество частиц дисперсной фазы имеет размер 2-Ю мкм и массовое содержание продукта до Ъ% от объема воды/. Это подтверждается экспериментальными исследованиями, проведенными на жиро- и маслосодержащих и нефтесодержащих водах.
Ожидаемый экономический эффект от внедрения установки по очистке жиросодержащих вод кондитерского цеха Вильяндинского хлебокомбината 3GCP составит 3 тыс.рублей в год.
Методы и средства очистки жиро- и масло-содержащих вод на предприятиях пищевой промышленности
В настоящее время на предприятиях пищевой промышленности для очистки жиросодержащих вод применяются механические, физико-химические и биологические методы. При этом после механической очистки маслосодержащих вод, как правило, используют физико-химические или биологические методы очистки. К механическим методам обработки жиросодержащих сточных вод относятся отстаивание в жироуловителях и центрифугирование в центробежных сепараторах. В работе /26/ приведены технические характеристики жироуловителя отстойного типа заводов мясомолмаша, получившего широкое распространение на мясокомбинатах, а именно: При сравнительно небольшом объеме и массе указанные жироуло-вители имеют очень низкую эффективность очистки, не более 6096. Для центробежных сепараторов типа фирмы AlfdL LaOal , кроме малой эффективности очистки / 85%/, характерны такие недостатка как большие энергозатраты и габариты, а также сложность эксплуатации. К физико-химическим методам очистки относятся: напорная и импеллерная флотация, химическая коагуляция, электрофлотация и электрокоагуляция. Напорная флотация основана на использовании мельчайших пузырьков воздуха, выделяющихся из }кидкости при снижении давления, которые, сорбируя частицы дисперсной фазы, выносят их на поверхность. Импеллерная флотация осуществляется при механическом диспергировании воздуха в очищаемой воде с помощью турбинки. В табл.1.6. /22/ приведены технические характеристики флотационной машины ФМР-63. Используя методы флотации, можно обеспечить степень ОЧИСТКИ маслосодержащих вод до 50 мг/л. Однако при этом необходимы большие затраты энергии и автоматизация процесса очистки, что значительно усложняет эксплуатацию очистных сооружений. Примером установки, работающей на принципе химической коагуляции, является установка Aminodan » которая имеет следующие технические характеристики /2/: Содержание жировой фазы, мг/л в исходной эмульсии 5000 остаточное в очищенной воде 50 Энергозатраты на I ьг очищен ной воды, кВт/час 2,5
При очистке хиросодержащих вод методом химической коагуляции может быть обеспечена хорошая эффективность очистки, но применение реагентов усложняет эксплуатацию установки и приводит к загрязнению извлекаемого продукта.
Сведения о физико-химических и электрокинетических свойствах маслосодержащих вод и анализ факторов их устойчивости подтверждают возможность применения для их очистки электрического ПОЛЯ /6,28-32,40/. Направленное движение частиц масел, жиров, имеющих отрицательный электрический заряд, в электрическом поле способствует их коагуляции. Более перспективным для практического применения считается /31,40/ метод электрокоагуляция-флотация. В этом случае отделение дисперсной фазы происходит в результате коагуляции капель под действием электрического поля с последующей их флотацией пузырьками электролитического газа. Расход электроэнергии при этом составляет 2-5 кВт на ТУТ очищенной воды. Сепаратор на основе указанного метода /электрофлотатор В2-ФФ-А / 31,32,40/ производительностью 5,0 м /ч обеспечивает очистку до 50 мг/л, однако имеет существенный недостаток. При его работе выделяется большое количество водорода, образующего взрывоопасную смесь. Например, при производительности электрофлотатора 5,0 ъг/ч выделяется до 100 л/ч водорода.
Исследования / 37/ показали, что при очистке промышленных сточных вод с помощью электрического тока возникают трудности, связанные с нестабильностью электрических свойств обрабатываемых вод в течение суток. На масложирокомбинатах при спуске жиросодер-жащих вод, где количество G&Gl достигает 10%, плотность тока возрастает в 5-6 раз. Следовательно, возникает необходимость производить усреднение рН сточных вод в течение суток. При очистке сточных вод, содержащих мелкодисперсные частицы и представляющих собой высокоустойчивые эмульсии, применяют коагулянты. Ввод коагулянтов в воду осуществляется в результате электрохимического растворения электродов, изготовленных из алюминия, железа и других металлов. Недостатками данных установок являются значительные энергозатраты и частая смена электродов.
Биологические методы очистки маслоеодержащих вод основаны на жизнедеятельности микроорганизмов, производящих минерализацию органических загрязнений. Различают два вида биологической очистки: в естественных условиях - поля орошения, поля фильтрации, пруды и водоемы для доочистки:/19,39/ и в искусственных условиях - биофильтры /56,59/. Удовлетворительные результаты при очистке масло-содержащих вод получили при использовании биоокислителей. В биоокислителе одновременно производится первичное отстаивание сточных вод, их предварительная аэрация, биологическая очистка, вторичное отстаивание и дезинфекция. Недостатками биологического метода очистки являются длительное время обработки воды IT - 8...12 часов/ и значительные энергозатраты /5,6,59/.
К методам, которые нецелесообразно использовать при очистке маслосодержащих вод, следует также отнести: ректификацию, отгонку, вымораживание, выпаривание и т.п., так как они требуют огромных энергетических затрат. Например, при выпаривании I м воды требуется затрачивать 630 кВтч /8/. Способы механического воздействия на устойчивые эмульсии /закрутка потока на завихряющих вставках, использование энергии движущейся жидкости в гидроциклонах, многократные повороты в изогнутых каналах, разбрызгивание и т.п./ не имеют самостоятельного значения, вследствие малой эффективности.
В литературе /7,16,29,24,50/ имеются сведения о применении для разделения маслосодержащих вод ультразвукового поля и приводятся результаты экспериментальных исследований. Согласно этим данным под действием ультразвука в диапазоне частот от 20 кГц до 2 мГц при наличии стоячих волн имеет место процесс коагуляции капель дисперсной фазы. При оптимальном времени облучения в указанных условиях образуются коагуляционные агрегаты повышенной прочности. Однако с увеличением времени обработки может иметь место обратный процесс. Кроме того, значительное изменение результатов деэмульгации наблюдается в зависимости от высоты слоя обрабатываемой эмульсии и интенсивности ультразвука. Имеются различные данные об оптимальном времени озвучивания. В работе /23/ это время составляет 10 мин., в то время как авторы /30/ рекомендуют оптимальное время озвучивания для тонкодисперсных систем I...3 мин. Следует отметить, что при исследовании процесса ультразвукового озвучивания была получена /24/ степень деэмульгации не более 74%, между тем как требуемая степень деэмульгации составляет более 99%. Таким образом, анализ данных /7,16,23,24,46/ позволяет сделать вывод о неперспективности использования ультразвука для разделения эмульсий типа "масло в воде" по следующим причинам
Определение скорости "убегания" частицы дисперсной фазы от стенки канала
Сравнивая формулы /I.I/ и /1.2/ для определения радиальной силы, полученные различными авторами, можно видеть, что они по существу отличаются только величиной эмпирической константы. Очевидно, что авторы исходили из одинаковых предпосылок при разработке математической модели, но различнце условия проведения экспериментальных исследований обусловили расхождение формул по величине эмпирических констант. Проведенный анализ результатов исследований по распределению концентрации частиц дисперсной фазы при ламинарном течении сус-пенций и эмульсий позволяет сделать следующие выводы: 1. Установлено, что при определенных условиях движения дисперсной системы на частицы дисперсной фазы действует сила, вызывающая их радиальное смещение от стенки к центру канала. 2. Для определения силы, вызывающей радиальное смещение частиц дисперсной фазы авторы /81,88,89,91,96/ предлагают выражения /I.I/ и /1.2/. 3. Режим течения дисперсной системы, при котором наблюдается эффект радиального смещения частиц дисперсной фазы в основном определяют: - скорость течения дисперсной системы; - размеры частиц дисперсной фазы ; - плотность и вязкость дисперсионной среды. Таким образом, рассматривая полученные результаты применительно к очистке маслосодержащих вод в процессе микрофильтрации, приходим к заключению, что, подбирая соответствующим образом ре- им течения эмульсии в каналах микрофильтра, можно исключить загрязнение рабочих поверхностей фильтрующих мембран. Однако, следует отметить, что приведенные данные исследований и математические модели получены для частного случая, а именно: - при равных плотностях дисперсионной среды и дисперсной фазы ; - для частиц размером более 0,5 мм ; скорость частиц в направлении движения потока совпадает со скоростью жидкости.
Последнее допущение не обосновано, особенно в случае неравных плотностей /фр Р/.
В связи с этим математическая модель авторов /81,88 ,8%,87, 92/ не может быть использована с достаточной степенью достоверности для определения характеристик процесса микрофильтрации жи-росодержащих сточных вод, обеспечивающих эффект радиального смещения частиц дисперсной фазы от стенки канала. Подводя итог изложенному, приходим к выводу о необходимости разработки математической модели, которая позволит определить характеристики процесса микрофильтрации жиро- и маслосодержащих сточных вод, обеспечивающие эффективную очистку воды и длительную эксплуатацию пористых мембран.
Проведенный в работе анализ литературных данных, касающихся разделения дисперсных систем, показал, что математическая модель процесса микрофильтрации в настоящее время не разработана. Использование рассматриваемых в разделе 1.4. полуэмпирических зависимостей для определения требуемых характеристик режимов обработки эмульсий не представляется возможным, так как они получены для отдельных частных случаев.
Получение зависимостей для определения характеристик процесса разделения эмульсий методом микрофильтрации позволит производить выбор режимов обработки эмульсий и конструктивных характеристик микрофильтра, обеспечивающих эффективную очистку воды и работу мембран без загрязнения, а также исключит необходимость проведения обширных и трудоемких исследований в условиях производства.
Целью настоящей работы явилась разработка методики для определения режимных и конструктивных характеристик микрофильтра, которые обеспечивают эффективную очистку эмульсий и длительную /без загрязнения фильтрующей поверхности/ работу мембран.
Для достижения поставленной цели в работе необходимо былг решить следующие задачи: 1. Провести анализ сил, действующих на частицу дисперсной фазы при ламинарном движении эмульсии в канале. Определить их влияние на распределение концентрации частиц дисперсной фазы по сечению канала. 2. Разработать математическую модель и определить характеристики процесса микрофильтрации эмульсии, обеспечивающие заданную эффективность очистки воды и работу фильтрующих мембран без загрязнения их рабочей поверхности. 3. Провести экспериментальные исследования процесса микрофильтрации на модельной смеси и на реальных сточных водах.
Обоснование применения модельной смеси для имитации жиросодержащих сточных вод
Реальные масло-жиросодержащие сточные воды /или искусственно приготовленные эмульсии с пищевыми жирами/ при температурах 15-20С содержат жиры в виде частиц мазеобразной консистенции, которые могут легко деформироваться в процессе обработки, а также твердые примеси частиц неправильной формы /белки и т.д./, что сильно затрудняет проведение экспериментальных исследований процесса микрофильтрации и проверку адекватности математической модели.
Поэтому экспериментальные исследования проводились на модельных смесях. Модельная смесь готовилась эмульгированием в воде нефтепродуктов с плотностью, близкой к плотности пищевых жиров. Такая модельная смесь позволяет проводить экспериментальные исследования при температуре окружающей среды /15-20С/. Частицы нефтепродукта при этих температурах не затвердевают /в отличие от жиров/ и сохраняют строго сферическую форму. Сферическая форма частицы дисперсной фазы /минимальная для заданного объема частицы/ обеспечивается силами поверхностного натяжения на границе раздела фаз. Величина этих сил на несколько порядков выше сил, вызывающих деформацию частицы со стороны потока среды /2Ь,38/.
При экспериментальном исследовании процесса микрофильтрации проводились измерения ряда параметров: расходов эмульсии, подаваемой на обработку, и фильтрата, отбираемого из микрофильтрационной ячейки ; давлений на входе и выходе из ячейки j концентраций в исходной смеси и фильтрата ; дисперсного состава фильтратов.
От организации измерений в сильной степени зависит их точность, в связи с чем вопрос выбора методики измерений тлеет большое значение.
Наиболее простым и, в то же время, достаточно точным является измерение скорости,жидкости объемным методом. Соотношение между скоростью жидкости и расходом имеет вид где: V - объем жидкости, - площадь сечения, по которому движется жидкость, $ - время наполнения калиброванного объема. При определении скоростей жидкости в линиях концентрата и фильтрата относительная ошибка измерения объема проб не превышала 196. Измерение времени наполнения калиброванных объемов имело относительную ошибку: по фильтрату 0,1%, по концентрату 4,0%.
Измерение концентрации нефтепродукта в фильтрате проводилось с помощью прибора "Волна-2". В основу работы указанного анализатора положена зависимость между количественным содержанием нефтепродукта, экстрагированного четыреххлористым углеродом / ССЬ /, из подлежащей анализу пробы и интенсивностью инфрокрасного излучения, прошедшего через экстракт. Принцип действия анализатора "Волна-2" основан на предварительном экстрагировании нефтепродуктов в механическом экстракторе и последующим измерении волны инфрокрасного излучения в датчике анализатора. Анализатор пригоден для определения содержания темных и светлых нефтепродуктов.
Построение градуировочной кривой проводилось по усредненным данным пятикратного анализа растворов нефтепродуктов в ССЬц . Относительная ошибка измерений на приборе "Волна-2" не превышает 2($. На рис.3.б представлены калибровочные кривые прибора "Волна-2". Анализ дисперсного состава фильтратов проводился на цитомет-ре кондуктометрическом "ЦЖ-І", разработанным ВНШМЇЇ для анализа дисперсного состава крови. Счет и измерение частиц производится кондуктометрическим методом с использованием рубинового датчика с микроотверстием. Диапазон размеров частиц, измеряемых и считаемых от I до 80 мкм по эквивалентному диаметру и от о до 2;Ь 10 мкм по объему. Результаты счета регистрируются цифровым счетчиком. Принцип действия цитометра основан на регистрации электрических импульсов, возникающих при прохождении микрочастиц через отверстие датчика. Схема датчика цитометра представлена на рис.3.?. Работа счетного блока происходит следующим образом. Каждая частица, проходя через отверстие датчика, вызывает изменение его сопротивления, и как следствие этого, появление на входе датчика электрических импульсов тока, которые усиливаются и поступают на дискриминатор, выделяющий те из них, амплитуда которых лезкит в пределах, заданных верхним и нижним порогами дискриминатора. При тарировке цитометра "ЦМК-І" использовались фракции латексов, приготовленных во ВНЙИСК. Размер частиц латексов определялся на электронном микроскопе. Тарировка проводилась на латексах с размерами частиц 1ф = /0,82 Ю""6...4,1 Ю"6/м. ilo результатам тарировки построен график зависимости диаметра частиц дисперсной фазы от пологкения порога дискриминатора.
Определение скоростей отбора фильтрата и движения эмульсии в каналах микрофильтра
Срок службы фильтрующих элементов микрофильтра зависит от ориентации потока обрабатываемой эмульсии /вертикально вверх или вертикально вниз/, от соотношения плотностей дисперсной фазы и дисперсионной среды, а также от скоростей отбора фильтрата и движения эмульсии V Для предотвращения загрязнения рабочей поверхности пористых мембран поток обрабатываемой эмульсии направляем вертикально вверх при О р или вертикально вниз при р р Режим обработки эмульсии заданной эффективности определяют скорости отбора фильтрата ttfy и движения эмульсии О , а также размер канала, по которому движется обрабатываемая смесь. Скорость фильтрата при заданной эффективности очистки рассчитывается по формуле где: Ґ ргр - определяется из условия /4.5/ ; (в-о) - определяется графически или по таблицам машинного расчета /см.приложение табл.1/. Графики P-aj- fftfnax) представлены на рис.4.5-4.7 для частиц дисперсной фазы размерами /V =0,5 10 Определение величины (-в) связано с применением ЭВМ и требует определенного машинного времени, поэтому практические расчеты целесообразно производить по формулам, полученным при / - I/ = I /допускается, что все частицы фазы с размерами находятся в непосредственной близости от поверхности мембраны/. В этом случае скорости движения эмульсии и отбора фильтрата определяются по формулам: и расчетная величина эффективности очистки больше реальной 15-20. Настоящая методика позволяет определить конструктивные и режимные характеристики микрофильтра.
Метод расчета режимов микрофильтрации эмульсии, обеспечивающих заданную эффективность очистки воды и условия работы микрофильтра без загрязнения мембран, предложен впервые при выполнении данной работы. При проектировании микрофильтра необходимо определить .режимные характеристики процесса микрофильтрации и конструктивные характеристики аппарата. Режимные характеристики процесса определяются как указано в главе 4. При этом, так как дисперсная фаза в жиро- и маслосодержащих сточных водах имеет плотность меньшую, чем плотность дисперсионной среды, т.е. Р О » поток обрабатываемой сточной воды направляется вертикально вверх. При равномерном распределении пор по поверхности фильтрующей стенки отбор фильтрата осуществляется со скоростью Щ =0,13 Щ, . Зная размер канала движения концентрата L B 2 , определяем величину фильтрующей поверхности одного конверта Максимальный расход фильтрата из одного конверта Площадь поперечного сечения канала движения концентрата Расход концентрата по одному каналу Зная производительность по фильтрату, предъявляемую к одному модулю микрофильтра Сфт , определяем: - площадь фальтругощей поверхности модуля микрофильтра Так как суточное наполнение сточных маслосодержащих вод различно в зависимости от вида производства основного продукта и степень концентрирования и очистки этих вод также различны, то обработка данных вод может производиться как периодически, так и непрерывно. Поэтому при проведении технологического расчета и выбора схемы, обработки необходимо исходить из условий образования маслосодержащих вод на конкретном производства. В случае, если суточное накопление эмульсии невелико и кратковременно, или объем поступления маслосодержащих вод в единицу времени подчиняется случайному закону, а требуемая степень концентрации дисперсной фазы достаточно велика, то целесообразна организация периодической обработки сточных вод.
В этом случае количество модулей микрофильтра равно I или 2 и их включение в схему может быть как последовательньш, так и параллельным. Поскольку режимные характеристики микрофильтра ((} Щр, йр , Сгх J определены требуемой эффективностью очистки воды, технологический расчет процесса заключается в определении времени обработки порции эмульсии, необходимого для достижения заданной концентрации вещества дисперсной фазы в концентрате. Исходные данные: Содержание дисперсной фазы в исходной эмульсии Сэ, мг/л Требуемое содержание дисперсной фазы в концентрате СК, мг/л Производительность установки по фильтрату рм /ч. Расход эмульсии на обработку (?э , м /ч. Время обработки определяется по формуле » б/ В случае, если организация непрерывного процесса разделения эмульсии невозможна, но поступление эмульсии на обработку достаточно велико и носит периодический характер, то технологический расчет сводится к определению требуемого числа модулей микрофильтра, схемы их взаимного расположения, расчету производительности и напора насоса.
Исходные данные: Количество эмульсии, образующейся при промывке оборудования Число промывок в сутки п , раз-. Время, необходимое для подготовки установки к приему новой порции эмульсии Тл , час. Концентрация дисперсной фазы в исходной эмульсии Сэ, мг/л /5.13/ /5.14/ Требуемая концентрация дисперсной фазы в концентрате Ск, мг/л. Производительность миіфофильтра по фильтрату Cf9i , м /ч. Минимальный расход концентрата через микрофильтр Q . ,м /ч. Порядок расчета. Общее время подготовки установки Общее время работы установки Время обработки одной порции эмульсии
