Производство промышленных продуктов на основе химической технологии в России и Псковской области. Единое окно доступа к образовательным ресурсам
Главная
Каталог
Библиотека
Форум
Новости
Глоссарий
Порталы
О проекте
Производство промышленных продуктов на основе химической технологии в России и Псковской области
Текстовая версия документа PDF (размер: 1946.4 КБ)
Качество преобразования для различных документов может сильно различаться. Изображения (картинки, формулы, графики) в документе игнорируются. Защищённый документ не может быть преобразован.
Предыдущая
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
Следующая
рирование воды. Подача хлора обеспечивается системой хлорирова-
ния, состоящей из испарителя, где жидкий хлор переходит в газооб-
разное состояние, фильтрующего элемента для очистки хлора от ме-
ханических примесей и влаги, дозирующего устройства и инжектора
для ввода хлора. Далее вода поступает в смесители (камеры коагуля-
ции), в которые подаются коагулянт и известковое молоко для под-
щелачивания. Реагенты готовят в реагентном цехе: раствор коагулян-
та с массовой долей Al2(SO4)3 10 – 15%, известковое молоко получа-
ют в гасильных аппаратах из негашеной извести. Флокулянты в на-
стоящее время не используются.
После смешения вода поступает в отстойники горизонтального
типа (или осветлители), где оседает основная масса взвешенных час-
тиц. Осветление воды заканчивается после прохождения ее через ско-
рые песчано-гравийные фильтры. Затем вода подвергается вторич-
ному хлорированию и поступает в резервуары – накопители чистой
воды. С помощью насосов второго подъема вода подается к потреби-
телю.
Качество питьевой воды определяется гигиеническими нор-
мативами – предельнодопустимыми концентрациями (ПДК) ра-
створенных в воде веществ. Кроме того нормируются физичес-
кие и органолептические свойства воды: прозрачность, (мут-
ность), цветность (окраска), вкус (привкус) и запах. Основные
показатели качества воды в соответствии с ГОСТом приведены в
приложении 2.
Контроль за качеством воды осуществляет химическая ла-
боратория. Для определения химических показателей использу-
ют различные методы анализа: весовые, объемные, физико-хи-
мические (потенциометрия, фотоэлектроколориметрия).
Цех № 2. Очистные сооружения канализации
Очистные сооружения канализации (ОСК) были введены в
эксплуатацию в конце 80 – ых годов ХХ века. Первый комплекс
был построен в 1982 году, второй – в 1995 г. Сырьем ОСК явля-
ются усредненные канализационные стоки хозяйственно – быто-
вых и промышленных предприятий, которые транспортируются
на территорию д. Монькино на левом берегу р. Великой в 10 км
121
Рис. 4.6 Технологическая схема подготовки воды на очистных
сооружениях водопровода
122
от г. Пскова.
Предприятия поставляют в канализационные стоки ионы
тяжелых металлов в катионной растворимой форме и в виде осад-
ков – оксидов, гидроксидов и карбонатов, отходы строительной
индустрии (известь, битый кирпич, древесина, стекловата и др.),
отходы производства пищевых продуктов (жиры, маргарины,
масла, костная мука, остатки мяса и др.), нефтепродукты, синте-
тические поверхностно-активные вещества (СПАВ).
Промышленные и бытовые стоки собираются с помощью
внутренней канализации. Поверхностные стоки поступают через
люки в ливневую канализацию.
Основные процессы и аппараты очистки канализационных
стоков
На ОСК г. Пскова очистка сточных вод осуществляется ме-
ханическими и биологическими методами. Сооружения механи-
ческой очистки включают решетки – дробилки, песколовки и
первичные отстойники. С их помощью происходит отстаивание
и осветление сточных вод. Решетки-дробилки в виде сетчатых
конструкций или решеток служат для задержания и дробления
крупных загрязнений. Песколовки представляют собой бетонные
резервуары с диаметром 6 м и глубиной 5 м с круговым горизон-
тальным движением воды. Под влиянием силы тяжести минераль-
ные частицы (песок) оседают на дно.
Отстойники в зависимости от назначения подразделяют на
первичные и вторичные. Первичные отстойники устанавливают
до сооружений биологической очистки. Они представляют ем-
кости конусного типа с разделительной чашей диаметром 30 м. Вода
поступает в центр отстойника и движется к периферии по радиусу.
Частицы с плотностью больше единицы оседают, легкие жировые
вещества всплывают, образуя жировую пленку, которая поступает в
жиросборник. В нижней части отстойника имеется илоскреб, с по-
мощью которого осадок собирается в приямок. Эффект осветления в
первичных отстойниках колеблется в пределах 30–50 %. Эффектив-
ность их работы повышается при использовании предварительной
123
аэрации – продувании сточной воды воздухом в течении 10 мин.,
которое осуществляется а преаэраторе.
Метод биологической очистки основан на биологическом окис-
лении органических и некоторых неорганических веществ в резуль-
тате деятельности микроорганизмов, использующих примеси сточ-
ных вод как питательный субстрат. При этом образуются безвредные
продукты окисления – вода, углекислый газ, нитрат – и сульфат ионы,
а также биологическая масса (активный ил), состоящая из различ-
ных групп бактерий, простейших и червей.
Биологическая очистка требует строгого соблюдения техноло-
гического режима, так как жизнедеятельность и достаточно высокий
КПД микроорганизмов возможны только в определенных условиях:
при температуре 20 – 25 0С, рН 5,5 – 8,5 и при нормировании концен-
трации веществ, оказывающих вредное действие на микроорганиз-
мы (фенол, формальдегид, метанол, ПАВ, цианиды, сульфиды, ионы
тяжелых металлов). При концентрации примесей, превышающих
ПДК биологической очистки, сточные вода следует разбавлять перед
направлением их на очистные сооружения.
Существует два способа биологической очистки сточных вод –
аэробный – при непрерывном притоке кислорода воздуха и анаэроб-
ный – в отсутствие кислорода. Универсален и повсеместно распрос-
транен аэробный метод, позволяющий достигнуть максимальной ско-
рости и эффективности очистительных процессов. Перемешивание
сточной воды с активным илом для поддерживания его во взвешен-
ном состоянии и турбулизация смеси увеличивают скорость биохи-
мического окисления. При этом возрастает скорость лимитирующей
стадии массообмена – доставки питательных веществ и кислорода к
поверхности микробных клеток. Содержание кислорода в сточной
воде должно быть не менее 1 мг/л и активного ила 2 – 4 г/л по сухому
веществу.
Аэробную очистку проводят в биологических прудах, био-
фильтрах, аэротенках и других сооружениях. На ОСК г.Пскова
используются трехкоридорные аэротенки с распределительным
пуском воды.
В этих резервуарах медленно движется смесь активного ила
и очищаемой воды. По всей длине аэротенка подается воздух с
124
помощью воздуходувок. Это необходимо не только для обеспечения
микроорганизмов достаточным количеством кислорода, но и для под-
держания ила во взвешенном постоянно.
В процессе очистки сточных вод происходит непрерывный
прирост биологической массы, поэтому смесь очищенной воды
и активного ила поступает во вторичные отстойники, где проис-
ходит их разделение. Принцип работы и конструкция этих аппа-
ратов такие же, как и первичные отстойники. Часть активного
ила из вторичных отстойников возвращается в первый коридор
каждого аэротенка. Вода проходит контактные каналы и сбра-
сывается в реку Великую через береговой и рассеивающий вы-
пуски. Обеззараживание очищенных стоков не производится.
Осадки из песколовок, первичных и вторичных отстойни-
ков поступают с помощью илососов на илоуплотнители, где про-
исходит частичное снижение влаги. Далее осадок поступает на
илонакопитель, представляющий собой естественный овраг с
двумя запирающими дамбами. На территории ОСК имеется два
метантенка, предназначенные для сбраживания осадка. Однако,
эти сооружения в настоящее время не используются.
К концу ХХ века площадки илонакопителя были заполне-
ны и появилась острая проблема утилизации ила, для решения
которой было предложено ряд проектов. Попытка использовать
осадок в качестве удобрения оказалась неудачной из-за высоко-
го содержания тяжелых металлов (до 1000 т в 1,5 млн м3 осадка),
патогенных микроорганизмов и гельминтов. По второму проек-
ту была разработана химическая технология по переработке осадка.
Она включала три стадии: I – получение удобрений в виде оксидата;
2 – получение медноникелевого концентрата; 3 – производство строй-
матероиалов (керамзита, черепицы и др.). Эта технология в наших
условиях оказалась нерентабельной. Частично данная проблема ре-
шена за счет ввода в эксплуатацию цеха механического обезвожива-
ния 3 октября 2001 года с производительностью 15 м3 влажного осадка
в час. Проект был разработан и реализован совместно с датской фир-
мой. Обезвоживание осадка осуществляется на центрифугах с пос-
ледующей сушкой. Это позволило резко сократить объем иловой мас-
сы и сделать ее менее опасной в биологическом плане.
125
Первая очередь ОСК, вступившая в стой в 1982 г., имела произво-
дительность 80 тыс. м3 / сут. С вводом второй очереди в 1995 г. произво-
дительность возросла до 120 тыс. м3/сут сточной воды. Технологичес-
кая схема очистки стоков представлена на рис. 4.7.
С помощью двух насосных станций сточные воды поступа-
ют на ОСК в приемные камеры, где происходит гашение напора
воды. Кроме того, на ОСК поступают стоки с п. Писковичи и
совхоза «Родина». Технологическая схема состоит их трех узлов.
Узел механической очистки включает решетки-дробилки, песко-
ловки, преаэратор и три первичных отстойника. Узел биологи-
ческой очистки состоит из шести аэротенков и трех вторичных
отстойников. Проектируются два вторичных отстойника диамет-
ром 40 м. Узел обработки осадка включает илоуплотнители, ило-
накопитель, метантенки и цех механического обезвоживания.
Состав примесей в сточных водах постоянно контролирует-
ся на входе и выпуске химической лабораторией. Косвенными
показателями загрязненности сточных вод (и водоемов) органи-
ческими веществами являются окисляемость или химическое по-
требление кислорода (ХПК) и биохимическое потребление кис-
лорода (БПК). Под ХПК принимают массу кислорода (мг), не-
обходимую для окисления органических примесей содержащих-
ся в 1 дм3 воды. Окисляемость определяется методом перманга-
натометрии, ХПК – методом хроматометрии.
БПК – главный показатель загрязненности воды органи-
ческими примесями, а также эффективности очистки воды. Под
БПК принимают содержание кислорода (мг/ дм3), израсходованного
за определенный промежуток времени на аэробное биохимическое
окисление органических веществ, содержащихся в воде. В зависимо-
сти от периода времени, за который определяют БПК, различают БПК5
(за пять суток), БПК 10(за десять суток) вплоть до БПК (полное), ког-
да все биологически окисляемые вещества разлагаются микроорга-
низмами.
В таблице 4.1 приведены показатели очистки сточных вод
в апреле 2002 г. Как видно из таблицы, сточные воды на приеме
имеют высокие значения ХПК и БПК5, которые в результате
очистки воды снижаются в 3-4 раза. Резко снижается содержание
нефтепродуктов, СПАВ и тяжелых металлов. Ионы кадмия и
126
127
никеля в сточных водах отсутствуют. Но, мало снижается содержа-
ние ионов аммония и фосфат – анионов. При этом, следует отметить,
что накопление фосфора в водоеме ухудшает его гидробиологичес-
кий режим вследствие чрезмерного развития водорослей.
Вопросы и задания
1. Дайте характеристику качества воды р. Великой.
2. В чем сущность процесса самоочищения водоемов?
3. Какие методы используются при подготовке питьевой воды?
4. Какую роль играет коагуляция?
5. Что происходит при хлорировании воды? Какие химические
частицы обладают бактерицидным действием?
6. Назовите основные аппараты, используемые при подготовке
питевой воды?
7. Каковы источники загрязнения природных вод в г. Пскове?
8. В чем сущность метода биологической очистки сточных вод?
9. Какие сооружения применяются для очистки сточных вод?
Таблица 4.1.
Содержание примесей в сточных водах
128
Каково их назначение?
10. Как контролируется качество очистки сточных вод?
11. Что характеризует показатель качества воды БПК 5?
12. На титрование 100 мл воды из р. Великой было израсходова-
но 2,8 мл раствора КМnО4 концентрацией 0,02 моль/л. Вычисли-
те окисляемость воды и сравните полученное значение с ПДК.
4.5. Производство молока и кисломолочных продуктов
В г. Пскове хорошо развита пищевая промышленность, ко-
торая представлена следующими крупными предприятиями: гор-
молзавод, хлебокомбинат, макаронная фабрика, мясокомбинат,
птицефабрика и др. Важная роль в улучшении структуры пита-
ния населения принадлежит городскому молочному заводу за счет
увеличения выпуска молочных продуктов и расширения их ас-
сортимента.
Пищевая ценность любого продукта определяется содержа-
нием белков, жиров, углеводов, витаминов, минеральных веществ,
ферментов и ряда других биологически активных веществ. Со-
держание белков в коровьем молоке находится в пределах 3,0-
4,0%. По аминокислотному составу – молоко полноценный бел-
ковый продукт, в котором отмечается лишь небольшой недоста-
ток серосодержащих аминокислот. Различают две фракции бел-
ков: первая – при подкислении молока до рН 4,6 выпадает в оса-
док (казеин), вторая – при подкислении остается в растворимом со-
стоянии (сывороточные белки).
Содержание жира в молоке обычно находится в пределах
2,7-6,0%. На долю триглицеридов приходится 98,2-99,5% от об-
щего содержания жира. Кроме того, в молочном жире содержат-
ся фосфолипиды, свободные жирные кислоты и вещества, сопут-
ствующие жирам, - холестерин и жирорастворимые витамины.
Липиды образуют стойкую жировую эмульсию, шарики которой
состоят из жиров, белков и минеральных веществ.
Содержание углеводов находится в пределах 4,5-5,0%. В
основном в молоке содержится лактоза. Она относится к вос-
станавливающим дисахаридам, ее молекулы состоят из остат-
129
ков β -D- глюкозы и β -D-галактозы.
Молочные продукты – важный источник витаминов В 2 (ри-
бофлавина), А и β -каротина. Содержание витаминов колеблет-
ся в зависимости от сезона и кормов животных.
По элементному составу молоко богато кальцием (~ 120 мг %)
и фосфором (~ 90 мг %), большая часть которых связана в казеин-
кальцийфосфатном комплексе. Другие микроэлементы, например
цинк, железо, медь, содержатся в молоке в небольшом количестве и
связаны как с белками, так и с жировыми шариками.
В молоке обнаружено более 100 ферментов. Большая их часть
имеет нативное происхождение и переходит в молоко их клеток
молочной железы во время секреции. Часть ферментов образу-
ют микроорганизмы, попадающие в молоко при доении. Их дей-
ствие на качество продукта всегда отрицательное. Например, по
активности дегидрогеназы – фермента из класса оксидоредуктаз
– судят о микробной зараженности молока (редуктазная проба).
По активности щелочной фосфатазы делают заключение об эф-
фективности пастеризации молока. Бактерицидные свойства мо-
лока связывают с присутствием в нем лизоцима – фермента, уча-
ствующего в разрушении полисахаридов клеточных стенок бак-
терий и тем самым вызывающего их гибель.
Из молока и сливок с использованием специальных заква-
сок получают кисломолочные продукты. Их пищевая ценность
определяется не только содержанием указанных выше питатель-
ных веществ, но и наличием микроорганизмов, которые угнетают
гнилостные бактерии в пищеварительном тракте человека. Этому же
способствует и молочная кислота, присутствие которой снижает рН
среды и тем самым препятствует деятельности гнилостных бакте-
рий. Кисломолочные продукты усваиваются быстрее молока пример-
но в три раза, поэтому их используют в лечебном питании.
Хранение и переработка молока
На Псковский гормолзавод молоко поставляют 4 района:
Псковский, Порховский, Печорский и Пустошкинский. До 40%
от всего объема закупаемого молока поступает из хозяйства «Пе-
редовик» Псковского района.
При приемке молока в химической лаборатории определя-
130
Предыдущая
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
Следующая
Поставщики ресурсов
Авторам
Контакты
Обратная связь
Вопросы и ответы
bella italia
-
elmos
dolmar
revol
certification microsoft
k610
tag heuer
dimplex model plasma (sp9)