СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ПРЕДПРИЯТИЙ МЯСНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ (ВАРИАНТЫ)

СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ПРЕДПРИЯТИЙ МЯСНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ (ВАРИАНТЫ)


RU (11) 2292311 (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: 2005117090/15 
(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: US 6235339 B1, 22.05.2001. Использование флокулянтов в процессах очистки сточных вод. Обзор. Под ред. Б.М.Худенко. - М., 1975, с.25. RU 2234465 C1, 20.08.2004. БРУСНИЦИНА Л.А и др. Опыт применения полиэлектролитов «Праестол». Вода и экология. №1, 2000. RU 2184756 C1, 20.01.2001. 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); Швинк Константин Юрьевич (RU) 
(73) Имя патентообладателя: Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный технологический университет" (RU) 
(98) Адрес для переписки: 420015, Татарстан, г.Казань, ул. К. Маркса, 68, ГОУ ВПО "Казанский государственный технологический университет", патентный отдел 

(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ПРЕДПРИЯТИЙ МЯСНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ (ВАРИАНТЫ)Изобретения относятся к очистке сточных вод предприятий мясной промышленности. Для осуществления способа по первому варианту сточные воды обрабатывают коагулянтом с последующей обработкой флокулянтом, причем в качестве алюминийсодержащего коагулянта используют сульфат алюминия в количестве 0,3-0,5 г/л, а 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 (0,2-0,4)·10-3 г/л. Для осуществления способа по второму варианту сточные воды обрабатывают коагулянтом - хлоридом алюминия с последующей обработкой флокулянтом, причем 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 (0,2-0,4)·10-3 г/л, а коагулянт используют в количестве 0,1-0,3 г/л. Изобретения обеспечивают упрощение очистки и повышение степени очистки сточных вод предприятий мясной промышленности 99%. 2 с.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 C 02 F 1/52, 1995 г.

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

Наиболее близким по технической сущности является способ обработки сточных вод предприятий мясной промышленности коагулянтом MgCl2 (0,05%) или AlCl 3 (0,25%) с последующей обработкой флокулянтом - катионным сополимером акриламида марки Salfloc 4700 в количестве 2-3 мл 1% раствора на 250 мл исследуемой сточной воды или флокулянт марки Salfloc 6950 в количестве 2-3 мл 1% раствора на 250 мл исследуемой сточной воды. В сточные воды дополнительно вводят NaOH в количестве 0,5-2 л (50%) на 1000 л сточной воды или перекись водорода (3%) в количестве 0,05-0,2% от объема сточной воды, см. патент US 6235339 B1, 2001.

Степень очистки сточных вод предприятий мясной промышленности по известному способу составляет 90-93%. Указанный способ является нетехнологичным: многостадийный и большой расход реагентов

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

Техническая задача по первому варианту решается способом очистки сточных вод предприятий мясной промышленности путем обработки алюминийсодержащим коагулянтом с последующей обработкой флокулянтом, в котором в качестве алюминийсодержащего коагулянта используют сульфат алюминия в количестве 0,3-0,5 г/л, а 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 (0,2-0,4)·10-3 г/л.

Техническая задача по второму варианту решается способом очистки сточных вод предприятий мясной промышленности путем обработки коагулянтом - треххлористым алюминием 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 (0,2-0,4)·10 -3 г/л, а коагулянт берут в количестве 0,1-0,3 г/л.

Решение технической задачи по первому и второму вариантам позволяет упростить способ и получить степень очистки сточных вод предприятий мясной промышленности 99,0%.

В качестве коагулянта используют сульфат алюминия Al(SO4 )3·18Н2О квалификации «чистый» по ГОСТу 3758-65 или хлорид алюминия AlCl 3 квалификации «чистый» ТУ 38-1026 12-88.

В качестве флокулянта 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 PS2510, см. журнал «Бутлеровские сообщения» 2004. Т.4. №3. - С.42-44.

Данное изобретение по первому варианту иллюстрируется 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 - сульфатом алюминия из расчета 0,3 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 0,2·10-3 г/л.

Осветление сточных вод ведут в отстойнике до содержания жиров 2,2 мг/л, белков 2,1 мг/л (в течение 60 мин). Степень очистки от жиров составляет 99,1%, а степень очистки от белков - 98,2%. 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 0,3 0,2·10 -3 Жиры 254 2,2 99,1 
Белки 118 2,1 98,2 
2 0,3 0,4·10 -3 Жиры 254 2,9 98,9 
Белки 118 3,1 97,4 
3 0,5 0,2·10 -3 Жиры 311 3,5 98,9 
Белки 147 2,9 98,0 
4 0,5 0,4·10 -3 Жиры 311 4,0 98,7 
Белки 147 3,0 98,0 


Данное изобретение по второму варианту иллюстрируется 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 алюминия из расчета 0,15 г/л с последующей обработкой флокулянтом, в качестве коагулянта используют хлорид алюминия, а в качествен флокулянта используют продукт взаимодействия полиакриламида с натриевой солью акриловой кислоты с молекулярной массой 4,6·106 и содержанием ионогенных звеньев 11 мол.% в количестве 0,2·10 -3 г/л.

Осветление сточных вод ведут в отстойнике до содержания жиров 2,4 мг/л, белков 2,2 мг/л (в течение 60 мин). Степень очистки от жиров составляет 99,0%, а степень очистки от белков - 98,1%. Очищенные (осветленные) сточные воды из отстойника сливают в канализацию, см. таблицу 2.

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 0,15 0,2·10-3 Жиры 254 2,4 99,0 
Белки 118 2,2 98,1 
6 0,15 0,4·10 -3 Жиры 254 3,1 98,7 
Белки 118 3,4 97,1 
7 0,3 0,2·10 -3 Жиры 311 3,0 98,9 
Белки 147 3,1 98,0 
8 0,3 0,4·10 -3 Жиры 311 3,7 98,8 
Белки 147 3,3 97,8 


Остаточное содержание солей алюминия после очистки сточных вод соответствуют 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 тетраборатаммония 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 99,0%, а степень очистки от белков - 98,2%. 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 алюминийсодержащим коагулянтом с последующей обработкой флокулянтом, отличающийся тем, что в качестве алюминийсодержащего коагулянта используют сульфат алюминия в количестве 0,3-0,5 г/л, а 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 (0,2-0,4)·10-3 г/л.

2. Способ очистки сточных вод предприятий мясной промышленности путем обработки коагулянтом - хлоридом алюминия 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 (0,2-0,4)·10 -3 г/л, а коагулянт используют в количестве 0,1-0,3 г/л.