Главная страница
Сведения об авторах

Инновационные мембранные технологии очистки мыло- и жирсодержащих сточных вод

Мачигин В. С., Щербакова Л. Н., Всероссийский научно-исследовательский институт жиров, Санкт-Петербург, Россия
Яковлев В. И., Иванов А. Ю., ООО «Промтехэксперт», Санкт-Петербург, Россия
 Санова Л. А., Международная академия наук экологии и безопасности жизнедеятельности, Санкт-Петербург, Россия
Жук Ю. Н., ООО «Технический экологический консалтинг», Санкт-Петербург, Россия

В жироперерабатывающей отрасли локальные производственные сточные воды содержат различные загрязняющие вещества: жиры, белки, углеводы, глицерин, фосфатиды, сульфат натрия, хлористый натрий и др. На предприятиях сложилась практика объединения этих вод в один поток и очистки реагентными физико-химическими методами. Такое решение имеет ряд недостатков:

— видоизменение жиров с образованием алюминиевых мыл и гидроокиси алюминия, вследствие чего утилизация извлеченной жиромассы становится невозможной и она вывозится на свалку;

— потребность в реагентах, отдельных зданиях и сооружениях;

— сложность, связанная с наличием различных загрязняющих веществ.

Используя мембранные технологии, в каждом цеху необходимо осуществлять локальную очистку сточных вод с извлечением из них ценных компонентов и возвратом последних в производство без изменения физико-химических свойств (рис. 1).

Рис. 1. Целесообразность применения мембранных процессов в зависимости от размеров молекул растворенных веществ

В ряде случаев для достижения нормативов допустимого сброса в канализацию общего потока достаточно локально очистить наиболее загрязненные сточные воды одного производства, имеющие небольшой объем.

Мембранные процессы можно реализовать в конструктивно простых малогабаритных и неэнергоемких установках.

Поскольку жировые вещества почти не обладают осмотическим давлением, их можно успешно выделить из водного раствора ультрафильтрацией под давлением до 6 атм, а низкомолекулярные жирные кислоты и другие сопутствующие вещества с незначительным осмотическим давлением — нанофильтрацией. При больших осмотических давлениях применяют обратный осмос.

В масложировой промышленности РФ накоплен значительный опыт применения ультрафильтрации при очистке мыло- и жирсодержащих сточных вод (МЖСВ). Десятки лет эксплуатируются ультрафильтрационные установки (УФУ) с различными полимерными мембранами.

Построенные на основе компромиссов мембранные технологии очистки МЖСВ должны обеспечивать:
 

— выполнение трех взаимоисключающих условий разделения (минимальная концентрация жиров в фильтрате (50 мг/л), максимальный поток через мембрану, максимальная концентрация жиров в концентрате);

— простоту изготовления и низкую стоимость оборудования.

Общие критерии применимости мембранных технологий — техническая осуществимость и экономическая целесообразность. УФУ должна быть интегрирована в оборудование и рассматриваться не как установка для очистки МЖСВ, а как аппарат основного процесса (рис. 2).

Рис. 2. Технологическая схема очистки оборотной воды маслоэкстракционного цеха (МЭЦ)

Оборотная система МЭЦ Бельцкого масложиркомбината предусматривала очистку бензин­ и жирсодержащих сточных вод путем 2-стадийной реагентной напорной флотации и гравийной фильтрации. Проблемы утилизации жиромассы и забивания трубок конденсаторов белково-слизистым комплексом и гравием не были решены. Применение УФУ типа М8-УУФ с трубчатыми ультрафильтрами БТУ-0,5/2 марки Ф1 позволило отказаться от использования реагента, 2-й ступени флотации и гравийной фильтрации. Показатели очистки приведены в таблице.

Эффективность очистки с помощью УФУ

Таким образом, локальная мембранная ультрафильтрационная установка для очистки МЖСВ в месте их образования интегрируется в оборудование технологического процесса, обеспечивая его заключительную стадию — жиры без видоизменения извлекают из сточных вод и возвращают в производство, а очищенные сточные воды применяют повторно. В большинстве случаев такой подход позволяет отказаться от дорогостоящих общих очистных сооружений и эффективно использовать ценные компоненты сточных вод, а также очищенную воду вместо свежей. Это улучшает экономические результаты деятельности предприятий и исключает отрицательное воздействие на окружающую среду.