ПРАКТИЧЕСКИЕРЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРИМЕНЕНИЮ УЛЬТРАФИЛЬТРАЦИИ ДЛЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ШЕРСТНОГО ЖИРА ИЗСТОЧНЫХ ВОД ПРЕДПРИЯТИЙ ПЕРВИЧНОЙ ОБРАБОТКИ ШЕРСТИ
ЕвтюшкинаКристина Сергеевна,
СедякинаТамара Викторовна,
МадиевУскенбай Кабулбекович
На основанииэкспериментальных исследований процесса ультрафильтрации шерстомойных сточныхвод, проведенных в лабораторных условиях Межотраслевой проблемной лабораториимембранных технологии ТарГУ им. М.Х.Дулати и производственных условияхТаразского предприятия первичной обработки шерсти АО «Тулпар» можносформулировать следующие рекомендации по применению ультрафильтрации дляконцентрирования шерстного жира из сточных вод предприятий первичной обработкишерсти с целью более полного его извлечения а также для очистки стоков ивозврата воды в технологический цикл.
Ухудшающеесяэкологическое состояние окружающей среды, вследствие развития экстенсивныхспособов производства стимулирует поиски экологически чистых или малоотходныхтехнологии. С другой стороны очистительные сооружения дорогостоящие и требуютзначительных капиталовложений. Изыскания и разработки эффективных методовочистки сточных вод продолжают оставаться актуальными. Загрязнения, которыепопадают в водоемы со сточными водами предприятий первичной обработки шерсти выпускающихв сутки до 50 тонн мытой шерсти соответствуют загрязнениям бытовых сточных водгорода с населением 400-500 тысяч человек. В то же время сточные водыпредприятий первичной обработки шерсти содержат ценные вещества и в первуюочередь шерстный жир спрос, на который постоянно растет.
В процессе промывки шерстиобразуются большие объемы сточных вод. Расход воды зависит от вида шерсти исоставляет от 12 до 25 м3/т мытой шерсти. Загрязнения сточных вод состоятиз шерстного жира, калийных солей и органических кислот пота, взвесейминерального и органического происхождения и поверхностно-активных веществ.
Под механическимипримесями понимается шерстное волокно, ачстицы грубодисперсных примесей, песок.
Жиропот образуется врезультате соединения выделяющихся из кожи овец шерстного жира и пота. Потпредставляет собой смесь калиевых солей: хлористого, фосфорнокислого,кремнекислого и углекислого, а также соли аммония. Пот легко растворим в воде.Его раствор имею щелочной характер и обладает моющими свойствами.
Шерстный жир состоит изсмеси сложных химических соединений – кислот, спиртов и эфиров. В немобнаружено более 30 высокомолекулярных кислот, таких как миристиновая С14Н28О21,пальмитиновая С16Н32О2. В небольшихколичествах содержатся низкомолекулярные летучие кислоты, такие как уксусная,валериановая, муравьиная и другие. В числе спиртов, имеющихся в шерстном жиренаходится холестерин, ланостерин, цериловый спирт и другие всего от 40 до 55% высокомолекулярныхспиртов. Среди эфиров встречаются простые с общей формулой РСООR и сложные, как правило трудно омыляющиеся.
Шерстный жир незаменимоесырье для косметической, фармакологической и кожгалантерейной промышленности,спрос на который постоянно растет. В то же время он является одним из самых вредных,биологически активных загрязенний вод.
Одним из перспективныхнаправлений для решения указанных проблем является использование мембранныхтехнологий.
Эффективность мембранных технологийподтверждена при очистке воды эмульгированных стоков, иогенных органических веществ,устойчивых эмульсий и ряда других трудно удаляемых ингредиентов.
Рекомендациипо применению ультрафильтрации для концентрирования шерстного жира из сточныхвод фабрики первичной обработки шерсти
На основанииэкспериментальных исследований процесса ультрафильтрации шерстомойных сточныхвод, проведенных в лабораторных условиях Межотраслевой проблемной лабораториимембранных технологий ТарГУ им.М.Х.Дулати и производственных условиях Таразскойфабрики первичной обработки шерсти АО «Тулпар» можно сформулироватьследующие рекомендации по применению ультрафильтрации для концентрированияшерстного жира из сточных вод фабрик первичной обработки шерсти с целью болееполного его извлечения, а также для очистки стоков и возврата воды втехнологический цикл.
Ультрафильтрацииможно подвергать стоки от мойки как тонких, так и грубых сортов шерсти, то естьсильно и мало зажиренные стоки.
Рекомендуетсяиспользовать для процесса концентрирования стоков мембраны с размером пор0.03-0.05 мкм. Из выпускаемых на сегодняшний день промышленностью стран СНГмембран целесообразно применять мембраны марки УПМ-ПП, УПМ-100П, либо УПМ-П,керамические мембранные элементы АРТМ-05 ПЗ.
Для процессаультрафильтрации и концентрирования стоков можно использоватьультрафильтрационные установки с плоскорамными и трубчатыми керамическими мембраннымиэлементами. При использовании плоскорамных элементов процесс проводить притемпературе 45°С и давлении 0.3-0.4 МПа, При использовании керамическихэлементов процесс проводить при температуре 45-50°С и давлении 0.2 МПа.
С цельюстабильной работы установки, исключения забивания каналов и повреждения мембраннеобходимо проводить удаление грубых механических примесей и предварительныйотстой стоков в течение не менее 4-ч часов или обработку стоков нагидроциклоне.
В установкедолжны быть предусмотрены теплообменники для поддержания температуры процессаультрафильтрации на оптимальном уровне, а также фильтры на 100 мкм дляконтрольной очистки исходных стоков от грубо-диспресных частиц перед подачей ихна ультрафильтрацию.
Рекомендуемаясхема работы установки — полунепрерывная. Кон-центрирование стоков проводить взависимости от зажиренности стоков.
Минимальнаястепень концентрирования (отношение объема фильтрата к объему стоков,находящихся в установке) по стокам от мойки грубых сортов шерсти 5-7 раз, отмойки тонких сортов шерсти 7-10 раз. Максимальная степень концентрирован™определяется уравнением скорости ультрафильтрации и конструктивными особенностижиродобывающих сепараторов.
Очищенныестоки (фильтрат) можно направлять во вторую барку шерстомойной машины дляучастия в процессе промывки шерсти после соответствующего подкрепления моющимисредствами.
Ультрафильтрационнаяустановка должна быть оснащена моющей станцией, включающей циркуляционнуюемкость для моющего раствора, специальные резервуары для приготовленияконцентрированных растворов очищающих и дезинфицирующих средств.
Регенерациюмембран производить в соответствии с данными нами рекомендациями (см. разд.5.4)
Установкадолжна комплектоваться контрольно-измерительными приборами и средствами автоматики,позволяющими осуществлять следующие операции:
контрольдавления и температуры продукта (или моющего раствора) на входе и выходеустановки;
автоматическоерегулирование температуры продукта и моющих средств в пределах 40-50 и 55-60 °Ссоответственно;
определениерасхода фильтрата и концентрата;
контрольпрозрачности фильтрата на выходе из установки;
отключениевсей установки при температуре продукта или моющих средств более 75°С, придавлении жидкости на выходе установки более 0.5 МПа;
контроль уровняпродукта в циркуляционном баке, сигнализацию верхнего и нижнего уровней,автоматическую подачу или отключение подачи исходных стоков в зависимости отуровня.
Конструкцияустановки должна быть модульной для удобства размещения и монтажа в действующемцехе предприятия первичной обработки шерсти.
Узлы и деталиустановки, а также трубопроводы и арматура, соприкасающаяся с продуктомфильтрации, должны бать изготовлены из нержавеющей стали.
Системасмазки механизмов должна быть стойкой к воздействию агрессивных сред. Всеемкости, через которые проходит продукт, должны иметь закрывающиеся крышки илилюки для предотвращения излишнего испарения в помещении цеха.
В установкедолжна быть предусмотрена возможность слива остатков продукта из фильтрационнойи концентрационной линий.
Литература
1. Пугачев В.А., Викулин П.Д., Шехавцов И.М., Акимцева Н.Ю.Очистка сточных вод предприятий первичной обработки шерсти. – М., 1986 г.
2. Терещук А.И. Очистка сточных вод и обезвоживание осадка нафабрике первичной обработки шерсти.
3. Мачилин В.С., Щербакова Л.Н., Лялин В.А.Ультрафильтрационная очистка сточных вод предприятий.
4. Пугачев Е.А. и др. Определение оптимальных условий биологическойочистки шерстомойных вод.
Жүнді бірінші ретті өңдеу кәсіпорындарыныңағынды суларынан жүн майларын шығырландыру үшін ультрасүзілуді қолдану бойынша практикалық ұсыныстар
ЕвтюшкинаК.С.
СедякинаТ.В.
МадиевУ.К.
М.Х.Дулати атындағыТарМУ – дің салаларының мәселелі мембрациялықтехнологиялардың зертханалық жағдайында және АО «Тұлпар»жүнді бірінші ретті өңдеудің Тараздық кәсіпорынындағыөндірістік жағдайындағы игерілген жүн жуушы ағындысулардың ультрафильтрация процесінің экспериментальдыңзерттеулер негізінде жүндерді бірінші ретті өңдеу кәсіпорындарындаағынды сулардан жүн майларын шоғырландыру үшін, су құрамынанжүн майларын толық көлемде алып, сол сияқты ағындысуларды тазалау, суларды технологиялық цикліне қамтамасыздандыру мақсатында,ультро сүзілуді қолдану бойынша келесідей ұсыныстарға қорытындылауғаболады.
М.Х.Дулати атындғыТараз Мемлекеттік Университеті
Practical recommendations on appliance of theultrafication for the concentration of the wool fat from the sewage of thefirst wool proceed factories
YevtyushkinaK.S.
Sedakina T.V.
Madiyev U.K.
On the basis of theexperimental research of the ultrafication process of the wool washing sewage,which was taken place in the laboratory conditions of the inter-branch’sproblems laboratory of the inter-membrane technologies of Taraz StateUniversity named after M.Kh.Dulaty and in the industrial conditions of the JSB“Tulpar” — the first wool proceed factory of Taraz City, I can formulate thefollowing recommendations for the appliance of ultrafication for concentrationof the wool fat from the sewage of the first wool proceed factories for itstotal extract, as well as to clean and return of water to the technologicalcycle.