Осветление воды

ФИЛЬТРАЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ И МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КЛЕЯ

Фильтрационные материалы. К фильтрационным материалам, используемым в ликерно-водочной промышленности, относят фильтркартон, кварцевый песок, фильтровальную ткань (холст).

Фильтркартон представляет собой белые пластины из сульфитной целлюлозы с добавлением асбеста. Для фильтрации ликеро-водочных изделий используют фильтркартон марок Т и Ш, отличающихся одна от другой содержанием составных частей. Картон марки Т содержит не менее 45 % целлюлозы; 5—7 % ас­беста и не более 45 % отходов фильтркартона; картон мар­ки Ш — не менее 65 % целлюлозы, 6—10 % асбеста и не более 25 % отходов. Влажность фильтркартона должна быть не бо­лее 10 %.

Кварцевый песок — горная порода, зернистая, остроуголь­ная. Применяется для зарядки песочных фильтров. Фракции пес­чинок кварца должны быть размером от 0,5 до 1,0 мм, от 1,5 до 2,0 мм и от 2,0 до 3,0 мм. Не допускается наличие землистых, гли­нистых частиц и известняка.

Холст хлопчатобумажный — хлопчатобумажная ткань (ГОСТ 14257—69), белая фланель и суровое полотно.

Материалы для приготовления клея. Для наклейки этикеток на бутылки с готовой продукцией применяют клей. Для его приготов­ления используют декстрин картофельный или кукурузный кислот­ный с гарантийным сроком хранения 1 год со дня выработки, а также крахмал картофельный и кукурузный.

Эти материалы хранят в сухих, чистых, хорошо проветриваемых складах с относительной влажностью воздуха не более 75 %, транспортируют навалом в закрытых транспортных средствах, защищая от атмосферных осадков, пыли и других загрязнений.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Какие требования предъявляются к меду, лимонной кислоте, поваренной соли?

2. В чем отличие эфирных масел от эссенции?

3. Какие красители применяют для подкраски ликеро-водочных изделий?

4. Что такое колер?

5. Какие виды вспомогательных материалов применяют в ликерно-водочной промышленности?

Глава III. ПОДГОТОВКА ВОДЫ

В зависимости от состава исходной воды процесс водоподготовки на ликерно-водочных заводах может практически склады­ваться из следующих основных операций: осветление, обесцвечи­вание и дезодорирование, умягчение, в некоторых случаях прово­дят деминерализацию и приготовляют воду с заданным солевым составом.

Осветлением воды называется процесс выделения из нее раз­личных твердых частиц.

В воде, поступающей на ликерно-водочные заводы, находятся различные частицы взвешенных в ней веществ. Одни из них види­мы простым глазом, другие можно рассмотреть лишь с помощью микроскопа. Кроме взвешенных частиц в воде могут находиться органические и неорганические вещества в коллоидном состоянии.

Крупные частицы взвесей могут быть осаждены отстаиванием и фильтрованием. При наличии трудноотделяемой взвешенной му­ти воду- осветляют специальными коагулянтами — веществами, обладающими способностью при растворении образовывать хлопья, которые, обволакивая мельчайшие частицы мути, увлекают их за собой в осадок. Этот процесс осветления воды называется коагуляцией.

В качестве коагулянтов на ликерно-водочных заводах приме­няют сульфат алюминия A1₂(SO₄)₃· 18H₂O и реже железный купо­рос FeSO₄-7H₂O концентрацией 5 %.

При введении в воду сульфат алюминия вступает в реакцию с содержащимися в ней гидрокарбонатами кальция или магния по уравнениям:

Хлопья образующегося гидроксида алюминия [АL(ОН)₃] имеют сильно развитую поверхность, на которой адсорбируются органические вещества и коллоиды воды. d и теряет неприятный привкус. Реакция лучше протекает в слабо­щелочной среде (pH 7,5—7,8). При рН>8,2 хлопья гидроксида алюминия не образуются. Кроме того, из части гидроксида алю­миния получается комплексная соль Na[Al(OH)₃], хорошо раство­римая в воде. Поэтому нельзя совмещать обработку воды суль­фатом аммония с умягчением ее известково-содовым способом.

При введении в воду раствора железного купороса последний взаимодействует с солями, обусловливающими карбонатную жест­кость воды, аналогично сульфату алюминия по уравнению

Полученный гидрокарбонат железа (II) [Fe(HCO₃h] способен терять углекислоту, в результате чего получается гидроксид желе­за Fe(OH)₂ и выделяются хлопья. Однако этот процесс происхо­дит медленно, и образующиеся хлопья могут быть небольшими. Для ускорения выделения углекислоты к воде добавляют гаше­ную известь, способствующую выделению углекислоты и ускоре­нию образования хлопьев гидроксида железа (II):

Непрерывное коагулирование — применяется на Ле­нинградском ликерно-водочном заводе, где смонтирована непрерывно действующая установ­ка, принципиальная схема которой представлена на рис. 6.

Рис. 6. Схема непрерывнодействующей коагуляционной установки: 1 — чаны для приготовления раствора коагу­лянта; 2 — насос; 3 — напорный бак; 4 — доза­тор; 5 — воронка; 6 — напорный бак для освет­ляемой воды; 7 — регулирующий кран; 8 — контактный осветлитель (фильтр); 9 — сливное устройство; 10 — барботер; // — дренажный кол­лектор

Процесс коагуляции осу­ществляется следующим образом. Водный раствор коагулянта концентрацией 4—5 % приготовляют в двух попеременно работающих чанах, снабженных механи­ческими мешалками. Для этого в чан засыпают 40— 50 кг коагулянта и прили­вают половину расчетного количества воды (500 л), тщательно перемешивают и добавляют остальное количество воды (500 л), за­тем все перемешивают в те­чение 2—2,5 ч и оставляют на 4—6 ч для отстаивания. Отстоявшийся раствор по трубе, установленной выше дна чана на 15 см, подают насосом в напорный бак, откуда он самотеком поступает в до­затор, снабженный поплавковым регулятором уровня. Из дозатора раствор непрерывной струей сливается в приемную воронку, а из нее — в коммуникацию, подводящую воду в контактный освет­литель (фильтр). Подлежащая осветлению вода из водопроводной сети поступает в напорный бак, снабженный поплавковым регу­лятором уровня и паровым змеевиком для подогрева. На трубе, подающей смесь в фильтр, установлен регулирующий кран с электроприводом, который в комплекте с датчиком уровня и балансным реле образует систему, поддерживающую заданный уро­вень воды в напорном баке.

Фильтр представляет собой стальной цилиндрический резер­вуар высотой 4,5 м и диаметром 2,2 м, покрытый изнутри кислото­упорным лаком. В резервуаре имеется решетка, установленная на расстоянии 0,5 м от днища. Фильтр заполнен гравием трех фракций в следующем порядке, начиная снизу: слой высотой 20 см с частицами размером 4—2 мм, слой высотой 60 см с части­цами 2—1,2 мм и слой высотой 1,2 м с частицами 1,2—0,8 мм. Под гравием помещают фильтрующий слой песка. Смесь воды и рас­твора коагулянта поступает в верхнюю часть фильтра. Проходя через насадку из гравия и песка, образующиеся хлопья создают сверху фильтрующую пленку, не пропускающую даже тонкодис­персные частицы.

Фильтр работает 23—30 ч, после чего фильтрующий слой гра­вия и песка промывают. Перед промывкой перекрывают подачу осветляемой воды и раствора коагулянта и в течение 35 — 45 мин подают воду с большой скоростью через дренажный коллектор с помощью насоса снизу вверх. При этом слой песка взрыхляется, пленка разрушается и загрязнения вместе с промывной водой уда­ляются из фильтра через сливное устройство в канализацию. Про­мывку ведут до тех пор, пока вода станет совершенно прозрачной. При необходимости, для более эффективного взрыхления, в фильтр подают воздух через барботер.

При переводе фильтра в рабочее состояние в начале процесса осветления вводят на 50 % больше раствора коагулянта, чем рас­считано (для ускорения образования фильтрующей пленки).

Процесс коагуляции таким способом довольно длителен и тре­бует больших производственных площадей. Кроме того, в резуль­тате коагуляции в осветляемой воде увеличивается содержание

анионов СН или

в зависимости от применяемого коагулянта. Для интенсификации процесса коагулирования специали­стами Украинского научно-исследовательского института спирто­вой промышленности УкрНИИСПа разработано несколько других способов, которые применяются на некоторых предприятиях в за­висимости от состава используемой воды.

Двойное коагулирование заключается в том, что суль­фат алюминия [Α1₂(5Ο₄)3·18Η₂Ο] применяется вместе с небольшим количеством алюмината натрия (NaAlO₂). Вначале добавляют NaAlO₂ в виде 0,2%-ного раствора, который образует хлопья. Это повышает эффект коагуляции хлопьев, появляющихся при после­дующем введении сульфата алюминия, а также способствует под­держанию в процессе коагулирования оптимального значения pH исходной воды. Двойное коагулирование позволяет получить бо­лее прочные хлопья и значительно ускоряет их осаждение.

Контактная коагуляция — способ осветления, когда к воде добавляют все расчетное количество коагулянта и смесь сра­зу же фильтруют через зернистую среду, например через слои песка. При этом мелкие частички загрязнений прилипают к песчинкам и полное осветление достигается за 5—10 с, в то время как при обычной коагуляции затрачивается 20—40 мин.

Раздельное коагулирование — процесс осветления осуществляется введением всей дозы коагулянта в часть объема воды, чаще всего в половину ее объема. При этом в обработанной воде образуются крупные хлопья. Затем обработанную воду сме­шивают с необработанной, создавая условия прилипания мелких частиц взвеси к сформировавшимся хлопьям. При этом достигает­ся экономия времени обработки и расхода коагулянта.

Φлокуляция — процесс, при котором происходит ускорение коагуляции за счет добавления специальных веществ флокулянтов. Флокулянты подразделяются на минеральные и органические.

Из минеральных флокулянтов наибольшее распространение получила активированная кремниевая кислота (АКК), которую получают из силиката натрия путем нейтрализации его 1—2 %-ным раствором серной кислоты. Применение АКК эффективно при очистке маломутных окрашенных вод.

К органическим флокулянтам относятся полиакриламид, полиакрилат натрия, щелочной крахмал, альгинат натрия. Наиболь­шее применение получил полиакриламид (ПАА). При взаимодей­ствии его с гидроксидом алюминия образуются крупные быстро-оседающие хлопья. Небольшие добавки (до 1 мг/л) полиакриламида позволяют ускорить процесс в 15—20 раз и уменьшить расход коагулянта в 2—3 раза. ПАА добавляют в воду в виде раствора концентрацией не выше 0,1 %.

Дата добавления: 2014-10-31