автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.12, диссертация на тему:Разработка процесса предварительной очистки сточных вод мясокомбинатов на модульной установке непрерывного действия

2.1. Физико-математическая модель предлагаемого процесса процеживания на начальной стадии предварительной обработки сточных воду;

2.1.2. Скорость процеживания для поверхности с формой перевернутого конуса

2.1.3. Уравнение зависимости качества очистки от угла наклона образующей конической процеживающей поверхности

2.1.4.Уравнение процеживания для разрабатываемой разделительной поверхности при постоянной разности давлений

2.1.5. Уравнение процеживания при постоянной скорости процесса для разрабатываемой разделительной поверхности

2.1.6. Процесс процеживания при резком возрастании сопротивления взвешенных веществ Rvz

2.2. Расчет параметров очистки сточных вод для экспериментальной оценки

2.2.1. Эффективность очистки и влияние на процесс изменением угла наклона поверхности разделения

2.2.2. Эффективность процесса очистки в промышленных условиях

Глава III. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПОЛЕГУАНИДИНОВЫХ

РЕАГЕНТОВ НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРОЦЕССА ОЧИСТКИ

3.1. Применение химических реагентов на различных этапах очистки

3.2. Использование разрабатываемого процесса для повышения качества очистки новыми химическими реагентами

3.3. Эффективность препарата «Полисепт-ОП» по физическим параметрам сточных вод в экспериментальных пропорциях.

3.4. Воздействие процесса химической очистки на биологические показатели обработки стоков

3.5. Регулирование предлагаемой химической очистки процессом процеживания с автоматической выгрузкой взвесей

3.6. Экспериментальная оценка введения «Полиспта-ОП» в модульную установку непрерывного действия и результаты изменения процесса очистки

Глава IV. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ

ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД В МОДУЛЬНОЙ УСТАНОВКЕ . НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ

4.1. Описание и принцип действия экспериментального узла модульной установки непрерывного действия по предварительной очистке сточных вод мясокомбинатов

4.1.1/;' Форма и площадь поверхностей разделения экспериментальной установки

4.2. Методика проведения эксперимента

4.2.1. Результаты исследования процесса очистки

Глава V. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ

РАБОТЫ

Выводы]

Сточные воды мясной промышленности относятся к категории высококонцентрированных по органическим загрязнениям и взвешенным веществам.

Обычно мясоперерабатывающие предприятия располагаются на территории-населенных пунктов и их сточные воды принимаются в городские канализации. В соответствии с существующими нормами они должны быть подвергнуты локальной (предварительной) очистке на территории предприятия. Как правило, очистка сводится к снижению концентрации взвешенных веществ и жиров, а также к снижению БПК и ХПК [1].

Этим достигается защита канализационных сетей от засорений и возможность извлечения из сточных вод для утилизации содержащихся в них ценных веществ, например, жиров, белковых веществ, а также загрязнений, затрудняющих последующую очистку общего стока населённого пункта [70].

Сточные воды мясокомбинатов имеют менее сложный состав, чем городские стоки, поэтому у предприятий нет необходимости в строительстве громоздких сооружений.

Технология предварительной очистки и применяемые в ней сооружения не всегда оправданы, так как известно, что хорошо функционирующие очистные сооружения на мясокомбинатах средней мощности будут громоздки и неэкономичны на малых предприятиях [8].

В данной диссертационной работе рассмотрено решение задачи предварительной очистки, на основе многолетнего опыта эксплуатации очистных сооружений, данные по эффективности их работы в мясной промышленности и предложена схема с используемым в ней разработанным оборудованием,

В работе предприятий мясной промышленности имеют место значительные колебания показателей сточных вод, поступающих на очистные сооружения. Сезонные и сменные колебания расхода и степени загрязнения сточных вод различными компонентами могут существенно повлиять на эффективность работы очистных сооружений. Поэтому необходима разраjPV: ботка эффективного, малогабаритного оборудования, включаемого в технологическую схему предварительной очистки [1].

Цель процессов очистки сточных вод - получить на выходе очистной станции воду требуемого качества при обеспечении бесперебойной и экономичной работы очистных сооружений [90].

По эксплуатационным данным имеется возможность установить, какие комплектующие устройства и по какой причине снижают производительность в целом, и принять надлежащие меры по устранению "узких" технологических мест в процессе очистки [2].

На основе изучения отечественного и зарубежного опытов по разработке и внедрению процессов систем предварительной-очистки сточных вод бьтли сделаны следующие выводы: 8

1. Внедрение модульных систем предварительной обработки сточных вод повышает эффективность и качество очистки.

2. Возрастает оперативность процесса очистки сточных вод.

3. Обеспечивается ритмичность и цикличность работы оборудования при выполнении очистки.

4. Улучшаются условия труда обслуживающего персонала.

5. Появляется возможность регулирования параметров очистки сточных вод и параметров работы всех устройств очистных сооружений.

Процесс предварительной очистки сточных вод с применением модульного оборудования должен обеспечивать выполнение следующих функций:

1. Достижение нужных характеристик сточных вод при максимальной эффективности очистки.

2. Компактность модульных очистных сооружений.

3. Нестационарное использование всего очистного сооружения, либо его основных элементов.

4. Снижение биохимической потребности в кислороде в начале процесса предварительной очистки за счет удаления высокобактериальных образующих примесей.

Исходя из указанных функций, оборудование по предварительной очистке сточных вод в соответствии с технологическим процессом решает задачу доведения показателя загрязнения до нормы.

Выводы:

1. Фильтрование сточных вод на наклонных поверхностях в форме перевернутого конуса с использованием устройств автоматической выгрузки отделенных взвесей (Патент РФ на изобретение № 2142416) является целесообразным как экономически так и по качеству очистки. Механические характеристики фильтрования на предварительной стадии обработки стоков удовлетворяют требованиям качества очистки, простоте управления и технического обслуживания разработанного оборудования.

2. Проведенные экспериментальные исследования механической очистки стоков, позволили установить закономерности возрастания объема отделенных взвесей на наклонной поверхности в форме перевернутого конуса. Получены зависимости изменения параметров очистки сточных вод описывающие фильтрацию на начальной стадии очистки, а так же фильтрациию и флокуляцию как взаимоуправляемые процессы на начальной стадии обработки стоков.

3. Получено уравнение, описывающее влияние параметра угла наклона разделительной поверхности в форме перевернутого конуса на эффективность работы фильтрующего оборудования.

4. Исследовано влияние на фильтрование сточных вод не применявшихся ранее химических реагентов - полимерных биоцидов пролонгированного действия и закономерности протекания процесса фильтрации при введении полимерных биоцидов с различными концентрациями. <

110

5. Установлены зависимости: позволяющие на начальной стадии обработки стоков управлять фильтрацией, процессами отстаивания, флокуляции, фильтрации при применении полимерных биоцидов; позволяющие по средствам механических процессов на начальной стадии обработки стоков ускорять малоактивные химические реакции, которые кардинально меняют процесс последующей механической очитки сточных вод.

6. Определены зависимости изменения коэффициента реструктуризации взвешенных веществ при фильтровании от изменения концентрации полимерных биоцидов в сточных водах мясокомбинатов.

Ill

1. Основные положения по автоматизации канализационных очистных сооружений. -М.: Стройиздат, 1984.

2. Оценка эффективности обеззараживания воды препаратом «Полисепт» Отчет ГУП «Институт Мосводоканалниипроект». - М. 2000.

3. Правила приема производственных сточных вод в Московскую городскую канализацию. Минмясмолпром СССР. М.: 1984.

4. Правила техники безопасности при эксплуатации водопроводных сооружений и сетей предприятий мясной и молочной промышленности.

5. Минмясмолпром СССР. М.: 1978.

6. Рекомендации по эксплуатации канализационных сетей и очистных сооружений предприятий мясной промышленности. ВНИИМП. М. 1982.

7. Тенденции развития водоснабжения городов за рубежом. Обзор М.: ВНИИИС 1987.

8. Каркасные стеклотканевые фильтры НИИО-ГАЗаизд. «Машиностроение», 1985г. Металлокерамичёские фильтры, пер. с нем. Субпромгиз, 1979г.1. Андриевский P. А.

9. Фильтры и пористые изделия из нержавеющей стали. ЦИНТЭИИН. 1970г.

10. АравинВ.И. Нумеров С.М. Банников А.Г., Рустамов А.К., 1 Вакулин А.А. Белов С,В. К^ртуесов О.Г. Слепцова Н.П. БАСОВ Н.И. ГАЛЛЕ А.Р. КАЗАНКОВ Ю.В. ЛЮБАРТОВИЧ В.А МИРОНОВ В.А. Белянин ПН. Черненко Ж.С.

11. Беспамятнов Г.П., Кротов Ю.А.

12. Пористые металлокерамические материалы. Изд. «Металлургия». 1974г.

13. Теория движения жидкостей и газов в неде-формируемой пористой среде.ТИТЛ. 1973г. Охрана природы М.: Агропромиздат 1987.

14. Гидравлическое сопротивление пористого железа. «Порошковая металлургия» №1, 1972г.

15. Интенсификация литья под давлением реакто-пластов и резиновых смесей. Л. Химия 1986.

16. Авиационные фильтры и очистители гидравлических систем. Изд. «Машиностроение», 1975г.

17. Предельно допустимые концентрации химических веществ в окружающей среде Л .: Химия 1987.

18. Большаков А.С. Технология мяса и мясопродуктов. М.: Пище

19. РейнЛ.Н. вая промышленность, 1976.1. Янушкин Н.П.

20. Бортников В. 1'. Основы технологии переработки пластическихмасс. Л.:Химия, 1983. Браверман Г.М. Стерильная фильтрация растворов в производ

21. Егоров В.Т. стве медицинских препаратов из животногосырья. ЦИНТИпшцпром, 1986.

22. Технологическое оборудование мясокомбинатов. М. «Колос». 1997.

23. Об оценке резко выделяющихся опытных данных при механических испытаниях.1. ЗЛ7»1973.1. Небурчилов В,В.

24. Бредихин С. А., Бредихин О.В., Космодемьянский Ю.В.,

25. Никифоров Л.Л. Бровман М.Н. Римен В.Х.

26. Букреев Ю.Н. Головченко В.И.

27. Устройство для разделения несмешивающихся жидкостей. Авторское свидетельство № 1223948, В 01 Д 17/02, С 02 Ф 1/40, М. 86.

28. Викторов С.И. Теория и практика способа экспериментальнойоценки проницаемости тонких пористых диафрагм и фильтров. «Порошковая Металлургия.» 1982. '

29. Виноградов ЛИ., Транспортировка сырья и мясопродуктов по

30. Косой В.Д., трубам. М. . Легкая и пищевая промышлен

31. Горбатов А.А., ность, 1981.1. Горбатов А.В.

32. Воронов Ю. В. и др. Реконструкция и интенсификация канализационных очистных сооружений. М. «Стройиздат», 90.

33. Водяницкий Я. А. Установка для глубокой биологической очистки сточных вод. Патент РФ № 2021216, М. 94.

34. Высоцкая Н.Н., Технические развертки изделий из листового

35. Иерусалимский A.M., материала. Л.: Машиностроение, 1988.1. Невельсон Р.А., ;1. Федоренко В.А.

36. Голдобеев В.И. Дружинин С. А.

37. Григорьев М.А. Овчинникова Н.А1. Григорьев М.А.1. Даниленко В.Д.

38. Дмитриев В.Д., Коровин Д.А., Медведев Г.П., Молоков М.В., Прегер Е.А., Преображенский JI.H

39. О выборе определяющего размера для пористых металлов. КАИ Казань, 1989.

40. Новые фильтрующие элементы для фильтровтонкой очистки топлива. Труды НАМИ. 1984.

41. Очистка масла и топлива в автотракторных двигателях. Изд.!«Машиностроение».1978.

42. Санитарные и ветеринарные требования к проектированию предприятий мясной промышленности. Госагропром. М. 1997. Справочник по эксплуатации систем водоснабжения, канализации и газоснабжения. -Л.: Стройиздат, Ленингр. Отд-е, 1986.

43. Под редакцией Дуганова Г.В.

44. Охрана окружающей природной Среды. Киев "Выща школа" 1990.

45. Жуков А.И. Мойгайт И.Л., Родзиллер И.Д.

46. Методы очистки производственных сточных вод М.: Стройиздат. 1996.

47. Зайчик Ц.Р. Исследование процесса центробежной очисткиводы с целью ее повторного использования после обработки зерна в моечных машинах намельницах. Канд. Диссертация МТИММП 1969.

48. Идельчик И.Е. Формы расчета раздачи потока вдоль контактных, фильтрующих и других аппаратов и коллекторов Z образной формы. «Теоретические основы химической технологии», 1980, том 4, № 2.

49. Ксенжек О.С. Центробежный метод нахождения функции

50. Калиновский Б. А. распределения пор по их размерам в пористых

51. Петрова С. А. средах.»Журнал физической химии», 1987, № 71. Литвинова В.И.

52. Кристеа Н. Подземная гидравлика, т. 1, пер. с румынского.1 остоптехиздат, 1971. Кузнецов В.Н. Определение фракционного состава порошков•а

53. Климович В.У. по данным светопропускания в суспензиях.

54. Научные труды Омского института инженеров железнодорожного транспорта, 1986. Кузнецов О.Ю. Тезисы конференции «Коагулянты и флокулян

55. Варюшина Г.П. ты в очистке природных и сточных вод» Одес

56. Данилина Н.И. са, 1988, с. 1311. Гембицкий П. А.

57. Кузнецов О.Ю. Обеззараживание природных и сточных вод

58. Данилина Н.И. без использования хлоросодержащих реагентов

59. Экологически безопасные полимерные биоциды. Материалы и технологии: Сборник статей М.: Институт экологотехнологических проблем. - 2000. Вып. 1.

60. Кузнецов Ю.С. Ольшевская Т. С Таубе П.Р,1. Кузнецова JI.C.1. Кутай А.К. Файнштейн Г.З.

61. Ласкорин Б,Н., Б.В. Громов, А.П. Цыганков, В.Н. Сенин1. Лейбензон Л.С.

62. Полисепт» полимерный биоцид пролонгиро ванного действия. М. 2001. МГУПБ

63. Об оценке резко выделяющихся наблюдений. «Измерительная техника», 1987, № 1.

64. Проблемы развития безотходных производств1. М.: Стройиздат 1985i ,

65. Движение природных жидкостей и газов в пористой среде. Гостехиздат, 1977.

66. Малиновская Т. А. Разделение суспензий в промышленности органического синтеза. Изд. «Химия», 1991.

67. Масалов Я.Ф. Уравнение для расчета массовых расходовжидкостей и газов, протекающих через пористые среды. «Порошковая металлургия», 1990, №11.

68. Митин Б. А. Устройство для осветления жидкости, содер

69. Северянина Л.П. жащей взвешенные и всплывающие вещества.

70. У редкий Е.А. Авторское свидетельство № 1212486, М. 86.

71. Митин Б.А. Устройство для очистки сточных вод. Автор

72. Рабинович АЛ. ское свидетельство № 684016, М. 79.1. Финадеев С.П.•г

73. Налимов В.В. Применение математической статистики прианализе вещества. Физматгиз, 1970.

74. Никитин i .А. Влияние загрязненности жидкости на належ

75. Чирков С.В. ность работы гидросистем летательных аппаратов. Изд. «Транспорт» 1979.

76. Никифоров Л.Л. , Инженерные решения по охране труда и около

77. Гудим Г.Н. гии. -М.: МГАПБ , 1996.1. Никонов И.В.

78. К описанию процесса дезодорации жиров. -Известия вузов. Пищевая технология, 1994,

79. Симонович Б.С. Сметанин В. И. Смирнов Д.Н.1. Смольяков Р.Т. и др

80. Под редакцией Соколова В.Н. Стабников В.Н., ЛысянскиЙ В.М., Попов В.Д. Стерлигов Б.И., Сафонова В.А., Спиридонова Л.Ф.

81. Пористые воздушные фильтры. Госстройиз-дат.1980.

82. Защита окружающей среды от отходов производства и потребления. М. «КОЛОС». 2000

83. Автоматическое регулирование процессов очистки сточных и природных вод. -М. : Стройиз-дат, 1974.

84. Экономические расчеты при проектировании и внедрении новой техники». М.,1997.128

85. Повышение эффективности процессов аэробной биологической очистки. Кондидатская диссертация. М. Д Ф42.

86. Фотометрический анализ бактерийных взвесей. «Журнал микробиологии». 1981.

87. М атематическая статистика с техническими приложениями. Изд. Иностр. Лит. 1971

88. О форме кривой распределения объемов пор поразмерам. Сборник трудов №4 «Конструкционные материалы на основе графита». Изд. «Металлургия». 1983.

89. Фильтр для очистки сточных вод и способ изготовления фильтрующей загрузки. Патент РФ № 2050335 С 02 Ф 3/04, 11/12. М. 95.

90. Физика течения жидкостей в пористой среде. Пер. с англ., Гостехтеоретиздат. 1980.11. ШенкХ.

91. Шифрин С.М., Иванов Г.В., Мишуков Б.Г., Феофанов Ю.А.113*Щнейдер Л.К.14. Юрьев Б.Т. Дорожкин С. К.

92. Под редакцией Юшманова О. А16. Яковлев С.В. Воронов Ю.В.

93. Теория инженерного эксперимента. Изд. «Мир». 1976.

94. Очистка сточных вод предприятий мясной и молочной промышленности, -М.: Лёгкая и пищевая промышленность, 1981.

95. Исследование процессов очистки жидкости вбарабанном сепараторе. Кондидатская диссертация. М. Д Ш76.

96. Рулонная загрузка для очистки сточных вод. Патент РФ № 2021978 С 02'F 3/06, М. 94.

97. Комплексное использование и охрана водных ресурсов. М.: Агрощюмиздат 1985.

98. Биологические фильтры. М. «Стройиздат», 89128. Rilburg W.

99. Milchreinigung und unschadliche Beseitigung des anfallenden Zentrifugenschlammes. «Archiv fur Lebensaittel-Hygiene», 1981, Nr. 8.

100. JacobssonL. Thurell K.F. .

101. Malinowskaya T.A, Kobrinsky I. A. Bchewtschenko W.F131. Moreno V. Kosikovski F.V.132. PotetP.133. SvataM.1. Zabnabsky Z.

102. Qualitatserfolge durch Baktofugierang von Kes-selmilch. «Deutsch Milchwirtschaft», 1971, Nr.24.

103. Filtration hochdisperser Suspezsionen auf dyna-mischen Filtern «Chemische Technik», 1972, Nr. 12

104. Phusical factors effecting bacterial removal from Liquid food centrifugation. «Milchwissenscha»1988, Nr. SI

105. Filter aus Sintermetall. «Technische Rundschau», 1960, Nr.2.V

106. Determination of pore size distribution using a sedimer tation Balance. «Powder Technology», 1969, Nr.3.1. Ъ63 2142416 4

107. Изобретение относится к фильтрованию жидкостей и может быть использовано для очистки от грубодисперсных взвесей, например, промышленных сточных вод, преимущественно производственных стоков мясной, рыбной и пищевой промышленности.

108. Целесообразно фильтрующую поверхность выполнить из одной металлической сетки или пакета сеток с фильтрующим .материалом.

109. Таким образом, предлагаемое устройство позволяет осуществлять максимально быстро и качественно очистку сточных вод.1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

110. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что фильтрующая поверхность представляет собой металлическую сетку или пакет сеток с фильтрующим материалом.1. МО"

111. УТВЕРЖДАЮ» ^'^ЩЬ^шр МГУПБ , , по научной работе / / Р.И. Титов, ; < -» W, j 2001Г-АКТ № 1 ^t^ySj О проведении исследований по очистке сточны^ вэд мясокомбината

112. При данном методе раздельного введения очистка сточных вод оценивалась с двух позиций: первая дезинфекция, т. е. подавление жизнедеятельности патогенной микрофлоры; вторая - осаждение взвешенных частиц (жир, белок, твердые частицы и т.д.).

113. Результаты микробиологических исследований по эффективностиочистки сточных вод Таганского мясокомбината

114. КЕО/1 мл воды на селективных средах1. Сабуро МПА

115. Контрольная проба 2104 плесневых грибов, 10104 дрожжей 85 1 04(из них: стептококки, сальмонелла, актиномицеты молочнокислые и др.)

116. Опыт с добавлением «Полисепта-ОП» в концентрации 0,1 % 2103 плесневых грибов, 2103 дрожжей 3 104(из них: кишечная палочка, актиномицеты молочнокислые и др.)

117. Опыт с добавлением «Полисепта-ОП» в концентрации 0,25% 3102 плесневых грибов, 8102 дрожжей 5 103(из них: актиномицеты молочнокислые и др.)

118. Опыт с добавлением «Полисепта-ОП» в концентрации 0,75% Не обнаружено Не обнаружено

119. Результаты изменения содержания взвешенных частиц в сточных водах при введении Полисепта-ОП отражены в таблице № 1 и на графиках 1 и 2.1. Заключение

120. Микробиологический анализ сточных вод показал существенное снижение микроорганизмов при добавлений «Полисепт-ОП» во всех выбранных концентрациях.

121. В результате добавления к сточным водам дезинфицирующего препарата «Полисепт-ОП» обнаружена коагуляция белков, а также выпадение их в осадок совместно с другими механическими примесями,

122. Результаты изменения содержания взвешенных частиц в сточных водах при введении1. Полисепта-ОП