СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ПРЕДПРИЯТИЙ МЯСНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ (ВАРИАНТЫ)

СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ПРЕДПРИЯТИЙ МЯСНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ (ВАРИАНТЫ)


RU (11) 2292310 (13) C1

(51) МПК
C02F 1/56 (2006.01)
B01D 21/01 (2006.01)
C02F 103/22 (2006.01) 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 25.10.2007 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

Документ: В формате PDF 
(14) Дата публикации: 2007.01.27 
(21) Регистрационный номер заявки: 2005117089/15 
(22) Дата подачи заявки: 2005.06.03 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2005.06.03 
(45) Опубликовано: 2007.01.27 
(56) Аналоги изобретения: Использование флокулянтов в процессах очистки сточных вод. Обзор. Под ред. Б.М.Худенко. - М., 1975, с.25. RU 2234465 С1, 20.08.2004. БРУСНИЦИНА Л.А и др. Опыт применения полиэлектролитов «Праестол». Вода и экология. №1, 2000 г. RU 2228301 C1, 09.01.2001. RU 2184756 С1, 20.01.2001. US 6235339 В1, 22.05.2001. WO 01/64059 A1, 09.07.2001. DE 4125990 A, 11.02.1993. 
(72) Имя изобретателя: Гумеров Тимофей Юрьевич (RU); Добрынина Александра Филипповна (RU); Барабанов Вильям Петрович (RU) 
(73) Имя патентообладателя: Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный технологический университет" (RU) 
(98) Адрес для переписки: 420015, г.Казань, ул. К. Маркса, 68, ГОУ ВПО "Казанский государственный технологический университет", патентный отдел 

(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ПРЕДПРИЯТИЙ МЯСНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ (ВАРИАНТЫ)

Изобретение относится к очистке сточных вод предприятий мясной промышленности. Способ по первому варианту включает обработку коагулянтом, в котором в сточные воды дополнительно вводят флокулянт - продукт взаимодействия полиакриламида с натриевой солью акриловой кислоты с молекулярной массой 12,6·106 и содержанием ионогенных звеньев 19,8 мол.% в количестве (0,3-0,5)·10 -3 г/л, а в качестве коагулянта используют хлорид железа (III) в количестве 0,2-0,3 г/л. Способ по второму варианту включает обработку коагулянтом, в котором в сточные воды дополнительно вводят флокулянт - продукт взаимодействия полиакриламида с натриевой солью акриловой кислоты с молекулярной массой 4,6·10 6 и содержанием ионогенных звеньев 11 мол.% в количестве (0,3-0,5)·10-3 г/л., а в качестве коагулянта используют хлорид железа (III) в количестве 0,2-0,3 г/л. Способ обеспечивает повышение степени очистки сточных вод предприятий мясной промышленности более 99%. 2 н.п. ф-лы, 2 табл.




ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к очистке сточных вод предприятий мясной промышленности.

Известен способ очистки сточных вод, включающий коагуляцию реагентом, отстаивание и последующее отделение осадка, коагуляцию ведут фрезотом, представляющим собой побочный продукт, образующийся при химическом фрезеровании алюминиевых сплавов, в количестве 1,0-1,5 л на 1 м3 сточной воды, см. патент RU №2042642, МПК С 02 F 1/52, 1995 г.

Недостатком известного способа является недостаточная степень очистки 90-95%.

Наиболее близким по технической сущности является способ очистки сточных вод предприятий мясной промышленности путем обработки коагулянтом с последующим введением флокулянта - анионного полиэлектролита марки Nalco 675 или Dow A-23 в количестве (0,75-1,25)·10-3 г/л. Причем в качестве коагулянта используют хлорид железа в количестве 0,2-0,5 г/л, что позволяет достичь степени очистки сточных вод предприятий мясной промышленности до 87%, см. JWPCF, 1971, Vol.43, №11.

Недостатком данного способа является недостаточная степень очистки 87%.

Задачей изобретения является увеличение степени очистки сточных вод предприятий мясной промышленности.

Техническая задача по первому варианту решается способом очистки сточных вод предприятий мясной промышленности путем обработки коагулянтом хлоридом железа с последующей обработкой флокулянтом, в котором в качестве флокулянта используют продукт взаимодействия полиакриламида с натриевой солью акриловой кислоты с молекулярной массой 12,6·106 и содержанием ионогенных звеньев 19,8 мол.% в количестве (0,3-0,5)·10 -3 г/л, а коагулянт берут в количестве 0,2-0,3 г/л.

Техническая задача по второму варианту решается способом очистки сточных вод предприятий мясной промышленности путем обработки коагулянтом хлоридом железа с последующей обработкой флокулянтом, в котором в качестве флокулянта используют продукт взаимодействия полиакриламида с натриевой солью акриловой кислоты с молекулярной массой 4,6·106 и содержанием ионогенных звеньев 11 мол.% в количестве (0,3-0,5)·10 -3 г/л, а коагулянт берут в количестве 0,2-0,3 мг/л.

Решение технической задачи по первому и второму вариантам позволяет получить степень очистки сточных вод предприятий мясной промышленности от жиров более 99,0%, а степень очистки от белков - 98,9%.

В качестве коагулянта используют хлорид железа (III) - FeCl3·6Н2 О, квалификации «чистый» по ГОСТу 4147-74.

В качестве флокулянта по первому варианту используют продукт взаимодействия полиакриламида (АА) с натриевой солью акриловой кислоты (Na-AK), с характеристической вязкостью 1970 см3/г-1 , содержание звеньев АА и Na-AK 80,2 и 19,8 мол.% соответственно и молекулярной массой 12,6·106. Указанный продукт производит Японский химический департамент под маркой DKS F40 NT1.

В качестве флокулянта по второму варианту используют продукт взаимодействия полиакриламида (АА) с натриевой солью акриловой кислоты (Na-AK), с характеристической вязкостью 1500 см3/г-1, содержание звеньев АА и Na-AK 89 и 11 мол.% соответственно и молекулярной массой 4,6·106. Указанный продукт производит Российско-германское предприятие ЗАО «Компания «Москва-Штакхаузен-Пермь» под маркой Праестол 2510, см. журнале «Бутлеровские сообщения» 2004. Т.4. №3. - С.42-44.

Данное изобретение иллюстрируется по первому варианту примерами конкретного выполнения 1-4.

Пример 1. Сточные воды, поступающие на очистку с предприятия мясной промышленности, с содержанием жиров 254 мг/л, белков 118 мг/л обрабатывают коагулянтом - хлоридом железа из расчета 0,2 г/л, с последующей обработкой флокулянтом, в качестве флокулянта используют продукт взаимодействия полиакриламида с натриевой солью акриловой кислоты с молекулярной массой 4,6·10 6 и содержанием ионогенных звеньев 11 мол.% в количестве 0,3·10-3 г/л. Осветление сточных вод ведут в отстойнике до содержания жиров 1,6 мг/л, белков 1,3 мг/л (в течение 60 мин). Степень очистки от жиров составляет 99,4%, а степень очистки от белков - 98,9%. Очищенные (осветленные) сточные воды из отстойника сливают в канализацию.

Примеры 2-4 аналогичны примеру 1. Сведения по примерам 1-4 приведены в таблице 1.

Таблица 1 
№ примера Концентрация Примеси Исходное содержание примесей в воде, мг/л Конечное содержание примесей в воде, мг/л Степень очистки, % 
коагулянта, г/л флокулянта, г/л 
1 2 3 4 5 6 7 
1 0,2 0,3·10 -3 Жиры 254 1,6 99,4 
Белки 118 1,3 98,9 
2 0,2 0,5·10 -3 Жиры 254 2,6 99,0 
Белки 118 2,7 97,7 
3 0,3 0,3·10 -3 Жиры 311 4,1 98,7 
Белки 147 3,6 97,6 
4 0,3 0,5·10 -3 Жиры 311 4,4 98,6 
Белки 147 3,2 97,8 


Данное изобретение иллюстрируется по второму варианту примерами конкретного выполнения 5-8:

Пример 5. Сточные воды, поступающие на очистку с предприятия мясной промышленности, с содержанием жиров 254 мг/л, белков 118 мг/л обрабатывают коагулянтом хлоридом железа из расчета 0,2 г/л, с последующей обработкой флокулянтом, в качестве флокулянта используют продукт взаимодействия полиакриламида с натриевой солью акриловой кислоты с молекулярной массой 4,6·10 6 и содержанием ионогенных звеньев 11 мол.% в количестве 0,3·10-3 г/л. Осветление сточных вод ведут в отстойнике до содержания жиров 2,1 мг/л, белков 1,7 мг/л (в течение 60 мин). Степень очистки от жиров составляет 99,2%, а степень очистки от белков - 98,6%. Очищенные (осветленные) сточные воды из отстойника сливают в канализацию.

Примеры 6-8 аналогичны примеру 5. Сведения по примерам 6-8 приведены в таблице 2.

Таблица 2 
№ примера Концентрация Примеси Исходное содержание примесей в воде, мг/л Конечное содержание примесей в воде, мг/л Эффект очистки, % 
коагулянта, г/л флокулянта, г/л 
1 2 3 4 5 6 7 
5 0,2 0,3·10-3 Жиры 254 2,1 99,2 
Белки 118 1,7 98,6 
6 0,2 0,5·10 -3 Жиры 254 2,8 98,9 
Белки 118 3,1 97,4 
7 0,3 0,3·10 -3 Жиры 311 4,7 98,5 
Белки 147 3,0 98,0 
8 0,3 0,5·10 -3 Жиры 311 5,0 98,4 
Белки 147 3,1 97,9 


Остаточное содержание солей железа после очистки сточных вод соответствует требованиям СанПиН «Концентрация вредных веществ в сточных водах» Постановление главы администрации г.Казани №917 от 15.05.2002 г.

Эффективность очистки сточных вод от жиров определяют методом Сокслета. Для этого выпаривают 100 мл пробы (сточной воды) в фарфоровых чашках, пробу отбирают колбой на 100 мл. После выпаривания со стенок чашек собирают сухой осадок на середину скальпелем, увлажняют 2 мл Ва(ОН) 2 (гидроксид бария) и снова высушивают при 105°С досуха. Сухой остаток переносят в бумажный патрон аппарата Сокслета, помещают патрон в аппарат и экстрагируют жиры кипящим эфиром 3-4 часа. Колбу аппарата предварительно взвешивают. Затем выпаривают эфир досуха, колбу с жиром высушивают до постоянного веса при 105°С и по разности веса определяют количество жира, см. «Химический анализ производственных сточных вод». Ю.Ю.Лурье, А.И.Рыбников. - М.: Химия, 1974, с.325.

Эффективность очистки сточных вод от белков определяют методом Къельдаля. В этом методе определяют общий азот, 100 мл сточной воды выпаривают с концентрированной серной кислотой (минерализация вещества), в процессе выпаривания органическое вещество распадается, окисляется до углекислого газа и воды. Азот при этом превращается в аммиак, который образует с серной кислотой аммонийную соль. После выпаривания аммонийную соль разлагают щелочью, а выделяющийся аммиак поглощают борной кислотой. Образовавшийся тетраборат аммония титруют раствором соляной кислоты и рассчитывают количество азота в навеске, см. «Практикум по общей биохимии». Ю.Б.Филиппович, Т.А.Егорова, Г.А.Севастьянова. - М.: Просвещение, 1982, с.75.

Таким образом, как видно из примеров конкретного выполнения, заявляемый способ по первому и второму вариантам позволяет получить степень очистки сточных вод предприятий мясной промышленности от жиров более 99%, а степень очистки от белков - 98,6%. Заявляемый объект расширяет арсенал средств очистки сточных вод предприятий мясной промышленности.

Способ по первому и второму вариантам прошел промышленные испытания на ОАО «Свияжский мясокомбинат».




ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


1. Способ очистки сточных вод предприятий мясной промышленности путем обработки коагулянтом хлоридом железа с последующей обработкой флокулянтом, отличающийся тем, что в качестве флокулянта используют продукт взаимодействия полиакриламида с натриевой солью акриловой кислоты с молекулярной массой 12,6·106 и содержанием ионогенных звеньев 19,8 мол.% в количестве (0,3-0,5)·10 -3 г/л, а коагулянт берут в количестве 0,2-0,3 г/л.

2. Способ очистки сточных вод предприятий мясной промышленности путем обработки коагулянтом хлоридом железа с последующей обработкой флокулянтом, отличающийся тем, что в качестве флокулянта используют продукт взаимодействия полиакриламида с натриевой солью акриловой кислоты с молекулярной массой 4,6·106 и содержанием ионогенных звеньев 11 мол.% в количестве (0,3-0,5)·10 -3 г/л, а коагулянт берут в количестве 0,2-0,3 г/л.