Большое распространение для удаления мелкодисперсных частиц получил флотационный метод, при котором образующиеся комплексы частиц загрязне­ний и пузырьков воздуха, всплывая, образуют пенный слой, который затем уда­ляют.

Механическая очистка как самостоятельный метод применяется в тех слу­чаях, когда вода после очистки используется для производственных нужд или сбрасывается в водоем. Во всех иных случаях механическая очистка является предварительной стадией перед биологической очисткой.

Физико-химический метод подразделяется на реагентный и безреагентный. При реагентной обработке используют различные коагулянты и флокулянты, а также окислители (озон, хлор, перекись водорода). К безреагентным способам очистки относятся электрохимические, сорбционные. в том числе с применением ионообменных смол, обратный осмос, ультрафильтрация.

Наибольшее распространение из известных физико-химических методов по­лучили осветление с применением неорганических коагулянтов или флокулян-тов (активная кремниевая кислота, полиакриламид, крахмал, полиарилат нат­рия и др.), фильтрование через песчано-гравиевые фильтры с активным углем и аэрацией (отгонка аммиака воздухом).

При физико-химической обработке сточных вод предусматривается извле­чение из них тонкодисперсной и растворенной примеси неорганических ве­ществ, а также трудноокисляемых биохимическим методом органических веществ с последующим их разрушением в результате физического и химического воз­действия.

Проблема улучшения качества воды и интенсификации работы очистных сооружений в настоящее время решается применением флокулянтов. Среди фло-кулянтов наиболее перспективными являются активная кремниевая кислота и полиакриламид.

Физико-химическая сущность очистки сточных вод методом аэрации заклю­чается в окислении примесей кислородом воздуха и переходе растворенных ле­тучих веществ в газообразную фазу. Интенсивность реакции окисления зависит от концентрации веществ, температуры, рН среды.

Аэрацию сточных вод производят прежде всего при наличии большой по­верхности соприкосновения сточных вод с воздухом и устройств, позволяющих добиться их интенсивного перемешивания. Для этого на пути потока сточных вод устанавливают перегородки, устраивают каскады, пороги, направляют воду в мелкие пруды. Интенсивность окисления можно повысить добавлением азот­нокислых солей (селитры).

Среди перспективных физико-химических методов, применяемых в СССР, следует назвать ионообменные методы, гиперфильтрацию.

Биологический метод очистки является наиболее распростра­ненным, самым освоенным и достаточно экономичным. Он применяется для очистки стоков, загрязненных в основном органическими веществами. Метод основан на способности микроорганизмов использовать в качестве питательного субстрата многие органические и некоторые неорганические соединения, содер­жащиеся в сточных водах. При этом часть соединений расходуется на биосинтез микробной массы, а другая часть превращается в безвредные продукты окис­ления: воду, углекислый газ и др. Биологический метод позволяет удалять из сточных вод разнообразные органические соединения, в том числе и токсичные. Очистка производится в анаэробных и аэробных условиях.

Очистка сточных вод анаэробным методом осуществляется в очистных со­оружениях. Процесс может идти при 20—35 и 45—55 °С.

В анаэробных условиях и температуре 20—35 °С органические   соединения распадаются до метана, углекислого газа, водорода, азота, сероводорода. Кроме того, в жидкости остается какое-то количество жирных кислот, сульфидов, гуминовых веществ и других соединений. При температуре 45—55 °С происходит более глубокий распад.

Анаэробный биологический метод применяют при очистке сточных вод с высокой концентрацией органических веществ. Этот метод является предвари­тельной ступенью перед аэробной доочисткой.

Аэробная доочистка осуществляется микроорганизмами, нуждающимися в притоке кислорода, и может происходить в естественных условиях (в водоемах, прудах, на полях орошения) и в искусственных очистных сооружениях.

Наиболее эффективным сооружением для очистки промышленных сточных вод являются аэротанки с применением активного ила (массы микроорганиз­мов).

Сочетая различные методы в определенной последовательности, можно до­стичь большого эффекта в очистке сточных вод.

Одной из важнейших задач в настоящее время является создание на каж­дом предприятии оборотного водоснабжения, которое позволит максимально снизить, потребление свежей воды из поверхностных и подземных источников. 

3. ТЕХНОЛОГИЯ ВОДКИ

3.1. Принципиальная схема производства водки

В настоящее время отечественные ликерно-водочные заводы вырабатывают следующие виды водок: Старорусская, Русская, Посольская, Пшеничная крепостью 40 % об., Сибирская крепостью 45 % об. В небольшом количестве выпускают волки Московская особая и Столичная крепостью 40 % об., Столовая крепостью 50 % об. и Крепкая крепостью 56 % об.

Кроме того, отдельные заводы выпускают Украинскую горилку, а также водки Кристалл Дзидрайс и Виру-Валге.

Качество водок определяется аналитическими и органолептическими показателями. К аналитическим показателям относятся содержание спирта, органических примесей, щелочность. Органолептические показатели характеризуют прозрачность водок, их аромат и вкус.

По содержанию этилового спирта и примесей водка должна удовлетворять ряду определенных требований. Водку выпускают крепостью 40, 45, 50 и 56 % об. Отклонения от этой крепости не  должны превышать для отдельной бутылки ±0,2% об., а в сред­ней пробе из 20 бутылок ±0,1 % об.

Щелочность 100 мл водки не более 3,5 мл 0,1 н. раствора НС1. Содержание альдегидов в пересчетена уксусный в 1 л безвод­ного спирта для водок, приготовленных на спирте высшей очистки, не более 8 мг, на спирте экстра—не более Змг; содержание сивушного масла в пересчете на смесь изоамилового и изобутилового спиртов (3: 1) в 1 л безводного спирта для водок на спирте высшей очистки не более 4 мг, а на спирте экстра — не более 3 мг. Количество эфиров в пересчете на уксусноэтиловый в 1   л безводного спирта для водок на спирте высшей очистки не более 30 мг, а на спирте экстра — не более 25 мг.

Органолептическую оценку водки производят по десятибалльной системе. Высшая оценка 10 баллов присваивается водке при без­укоризненной прозрачности (2 балла), при характерном для водки аромате и отсутствии запаха посторонних веществ (4 балла), при отсутствии во вкусе жгучего и горьковатого привкуса (4 балла). Процесс приготовления водок складывается из следующих ос­новных технологических операций: приемка   ректификованного спирта; подготовка воды; приготовление   водно-спиртовой смеси (сортировки); предварительное фильтрование и обработка актив­ным углем; фильтрование водки и доведение крепости до   стан­дартной (корректировка); розлив водки в бутылки.

Наряду с этими основными операциями выполняется ряд вспо­могательных, которые необходимы для проведения некоторых ви­дов сырья и материалов в такое состояние, чтобы они могли всту­пить в основной поток производства. Кроме того, проводят реге­нерацию бывших в работе материалов, чтобы сделать их вновь пригодными для использования в производстве.

К вспомогательным операциям относятся смешивание раство­ров уксусной кислоты и питьевой соды, приготовление сахарного сиропа, варка клея, приготовление растворов моющих средств для мойки стеклянной посуды, а также регенерация отработавшего активного угля, фильтрация и доведение до требуемой концентра­ции отработавших растворов моющих средств, предназначенных для повторного использования при мойке бутылок, и др.

Последовательность операций технологического процесса при­готовления водок представлена на приведенной ниже схеме.

Водку приготовляют в очистном цехе. Спирт в очистной цех поступает из епиртоприемного цеха, а умягченная вода — с водо­очистительной станции. Розлив водок в бутылки производится в моечно-разливочном цехе, куда стеклянная посуда подается из по­судного цеха. Готовая продукция направляется в упаковочно-отпускной цех.

К вспомогательным цехам относятся котельная, электроцех, механический и др. По ходу процесса производства все цехи меж­ду собой связаны.

Смесь подготовленной воды и этилового спирта-ректификата требуемой крепости приготовляют в специальном отделении очистного цеха, называемом сортировочным. Приготовленную водно-спиртовую смесь (сортировку) предварительно фильтруют для удаления взвешенных веществ, затем обрабатывают активным уг­лем для придания свойственных водке вкуса и аромата. Для ос­вобождения водки от частичек угольной пыли и придания ей безукоризненной прозрачности и кристального блеска обработан­ную активным углем водно-спиртовую смесь фильтруют через кварцевый песок.

В случае, если после фильтрации крепость полученной водки будет отличаться от требуемой, производят корректировку путем добавления в водку необходимого количества ректификованного спирта или умягченной воды. Приготовленную водку направляют на контрольную фильтрацию и далее — на розлив в предваритель­но отсортированную, очищенную и вымытую стеклянную посуду без щербин, посторонних включений, рассортированную по вме­стимости и форме.

В моечно-разливочном цехе розлив водок в бутылки и их оформление производятся на автоматических поточных линиях в определенной последовательности: розлив, укупорка бутылок, бра­кераж укупоренных бутылок путем просмотра их содержимого пе­ред световым экраном; наклейка этикеток; укладка готовой про­дукции в ящики.

В процессе бракеража водка, разлитая в плохо вымытые или поврежденные бутылки, а также водка, в которой обнаружены включения, отбраковывается и сливается в особый сборник. От­сюда в виде так называемого исправимого брака она возвращает­ся в очистной цех для переработки и приготовления очередной партии водно-спиртовой смеси. К исправимому браку относят также первые мутные порции фильтрата из песочных фильтров и угольных колонок после их зарядки, а также водку, сливаемую из угольных колонок при их отключении для регенерации отработав­шего активного угля.

Пролитую при розливе водку — неисправимый брак — собира­ют в отдельный сборник, откуда после перегонки ее используют для приготовления денатурированного спирта.         

3.2. Внесение ингредиентов.

 В соответствии с рецептурой выпускаемых водок в сортировку вносит небольшое количество ингредиентов: сахар, мед, лимонную кислоту, питьевую соду (гидрокарбонат натрия), перманганат ка­лия,; сухое молоко, уксусную кислоту и др. Так, на 1000 дал сорти­ровки водки. Столичная добавляют 20 кг рафинированного саха­ра-песка в сортировку водки Экстра — 25 кг рафинированного са­хара-песка и от 1 до 10 г КMnО4.         

Сахар вносят в сортировку в виде водного раствора, сахарного сиропа концентрацией 65,8 % масс, или инверсного сиропа.

Мед предварительно разбавляют водкой в отношении 1 ; 10 (1 кг меда на 10 л водки), профильтровывают через асбестоцеллюлозные пластины с намывным кизелыуровым слоем (3 кг ки­зельгура на 1 м2 поверхности фильтрующих пластин) для удале­ния коллоидных веществ, образующихся при: растворении меда.

Сахарный сироп и раствор меда надо вносить в сортировку после ее обработки активным углем. Марганцовокислый калий добавляют в сортировку в виде водного раствора до введения са­харного сиропа.

Для некоторых видов водок при приготовлении сортировок по рецептуре добавляют гидрокарбонат натрия (питьевую соду) и уксуснокислый натрий.

Щелочность сортировки и водки определяют титрованием 0,1 н, раствором НС1 при индикаторе метиловый красный.

Гидрокарбонат предварительно размешивают в луженом бачке с небольшим количеством сортировки до получения однородной суспензии. Смесь сливают в сортировочный чан, перемешивают с основной массой водно-спиртового раствора в течение примерно 10 мин, после чего дают отстояться 15 мин и снова возобновляют перемешивание, добавляя раствор уксуснокислого натрия, предварительно приготовленный в небольшом эмалированном или луженом бачке. В бачок наливают 0,4 л 80% -ной уксусной кислоты на 1000 дал сортировки, разводят до 2 л умягченной водой и в полученный раствор при постоянном перемешивании вводят небольшими порциями гидрокарбонат натрия до нейтральной   реакции.

В сортировку водки Посольская вводят сухое   обезжиренное молоко в количестве 6,2 кг на каждые 1000 дал.

Сухое молоко предварительно заливают 20 дал воды, размеши­вают и через 2 — 3 ч вводят в водно-спиртовую смесь. После до­бавления молока сортировку перемешивают и оставляют в покое для отстаивания на 2 — 3 ч. Под действием спирта происходит коа­гуляция молочного белка, которая завершается выпадением  хлопьевидного вещества в осадок. Хлопья сорбируют на своей поверхности содержащиеся в водно-спиртовой смеси органические и красящие вещества, увлекая их в осадок. Благодаря этому вод­ка приобретает кристальный блеск и высокие вкусовые качества. Внесение в сортировку вкусовых веществ повышает ее плотный остаток, состоящий из минеральных и органических веществ воды, поэтому показания спиртомера при. определении видимой крепости будут заниженными. Истинную крепость определяют после, пере­гонки пробы и разбавления отгона дистиллированной водой до первоначального или внесением поправки на видимую крепость.

3.3. Способ приготовления водно-спиртовых смесей.

Водно-спиртовые смеси готовят периодическим и непрерывным способом.

Периодический способ. Спирт и воду смешивают в чане-смесителе.

Чан-смеситель представляет собой герметически закрытый стальной цилиндр со сферическими днищем и крышкой. На крышке укреплена горловина с патрубком для установки воздушника и имеются смотровые стекла. Через патрубки чан заполняется спир­том, возвратными продуктами и водой. Для измерения объемов на нем установлено измерительное стекло. Перемешивание смеси осуществляется пропеллерной мешалкой, вращающейся с часто­той 480 Об./мин, время перемешивания 20 мин.

Перемешивание можно проводить и сжатым воздухом, пода­ваемым от компрессора или воздуходувки. В этом случае в чане-смесителе устанавливают лучевой барботер, состоящий из шести радиальных лучевых трубок с отверстиями диаметром. 1,5 мм. Расход воздуха около 1 м3 в минуту на 1 м2 поперечного сечения чана. Длительность перемешивания 10 мин. При перемешивании сжатым воздухом несколько улучшаются вкус и аромат водки, но возрастают потери спирта. Для улавливания спиртовых паров из воздуха, выходящего из смесителя, устанавливают спиртоловушки.

Иногда перемешивание осуществляют при помощи насоса, пе­рекачивая смесь из нижней в верхнюю часть чана.

Число чанов-смесителей зависит от производительности завода и вместимости чанов: Смесители устанавливают в сортировочном отделении.

На площадке, расположённой над смесителем, устанавливают конические и цилиндрические мерники для спирта, мерник для умягченной воды, сборники возвратных продуктов, чанок для при­готовления растворов питьевой соды и уксуснокислого натрия (ацетата натрия), несколько ниже — паровой или центробежным насос для перекачки сортировки в напорные чаны.

Для приготовления сортировки в чан-смеситель вводят рассчи­танные количества сначала спирта, затем умягченной воды. После тщательного перемешивания отбирают пробу, в которой опреде­ляют крепость.

Готовую сортировку перекачивают из чана-смесителя центро­бежным насосом по трубопроводу в напорный чан. Внутренний ко­нец трубопровода для полного опорожнения чана опущен в за­глубленную коробку. Если крепость сортировки не отвечает задан­ной, то ее корректируют (исправляют), после чего смесь вторично перемешивают.

Указанная последовательность подачи в чан-смеситель сначала спирта, а затем воды ускоряет процесс перемешивания, так как спирт, плотность которого меньше плотности воды, поднимаясь вверх, способствует лучшему перемешиванию смеси. Спирт и во­ду можно вводить в чан и одновременно; при этом спирт смешивается с водой уже при заполнении чана, но все же целесообразнее введение спирта заканчивать несколько раньше, чем воды. Приготовление сортировки описанным способом длится 1,5 ч.

Непрерывный способ. В настоящее время на многих заводах для  приготовления водно-спиртовых  смесей   применяются  непрерывно действующие смесители. Основным требованием, предъ­являемым к их работе является высокая точность дозировки смешиваемых объемов с целью получения стабильной по крепости водно-спиртовой смеси.

Впервые в промышленности непрерывный метод приготовления водно-спиртовых смесей был внедрен на Ленинградском ликерно-водочном заводе.

Спирт и умягченная вода из напорных емкостей поступают в напорные бачки, снабженные поплавковыми регуляторами уровня. Расход спирта и волы контролируется ротаметрами. Спирт и вода в соотношении [1: (1,38—1,44)] через регуляторы напора и расходомеры поступают   в двухступенчатый кольцевой смеситель поточного типа. Такое соотношение потоков позволяет   получить крепость сортировки выше номинальной на 0,5—1,5 % об. При выходе из смесителя сортировка   засасывается и дополнительно перемешивается центробежным насосом, работа которого контролируется мановакуумметрами, а производительность контролируется вентилями, регулирующими расход основных компонентов.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5