Інтегрований процес коагуляції-сорбції для видалення органічних забруднень із промислових стоків

Abstract

Мета. Мета дослідження полягала у пошуку оптимальної комбінації процесів коагуляції і сорбції та режимів технологічних параметрів для очищення стічних вод молокопереробних підприємств. Методика. Методологія базувалася на порівняльному аналізі ефективності трьох коагулянтів визначеної оптимальної кількості. Оптимальну кількість дозованого коагулянту визначали за значенням каламутності та забарвленості модельних розчинів. Ефективність сорбції для видалення залишкових концентрацій полютантів визначали при порівнянні активності регенерованого активованого вугілля і чистого. Як забрудники в модельних розчинах використовували тригліцерини, аланін та молочну кислоту в концентраціях, наближених до реальних стічних вод молокопереробного виробництва. Результати. Було визначено оптимальне поєднання процесів коагуляції та сорбції та ефективні технологічні параметри процесів для очищення стічних вод з молокопереробних заводів. Визначено, що співвідношення жирів та білків у стічних водах корелюється з оптимальною дозою сорбента. Дослідження включало вивчення адсорбції первинного барвника (метиленового синього) активованим вугіллям. Спостережувана ефективність регенерації підтверджує доцільність використання сорбентів на основі активованого вугілля для очищення стічних вод на підприємствах харчової промисловості. Наукова новизна. Наукова новизна роботи полягає у поглибленні розуміння механізмів взаємодії забруднювачів із коагулянтами та сорбентами та отриманні оптимальних комбінацій та режимів технологічних параметрів для стічних вод певного складу. Практичне значення. Практичне значення дослідження полягає в удосконаленні технології очищення стічних вод на молокопереробному підприємстві за допомогою комбінації методів коагуляції та сорбції. При оптимальному комбінуванні процесів коагуляціі і сорбціі варто очікувати більш ефективного очищення стічних вод, зниження собівартості процесу і його тривалості.

Purpose. The purpose of the study was to find the optimal combination of coagulation and sorption processes and technological parameter settings for treating wastewater from milk processing plants. Method. The methodology was based on a comparative analysis of the effectiveness of three coagulants in specified optimal amounts. The optimal amount of dosed coagulant was determined based on the turbidity and color of the model solutions. The sorption efficiency for removing residual pollutant concentrations was determined by comparing the activity of regenerated activated carbon and pure activated carbon. Triglycerides, alanine, and lactic acid were used as contaminants in the model solutions at concentrations close to those found in real wastewater from dairy processing plants. Results. The optimal combination of coagulation and sorption processes and effective technological parameters for wastewater treatment from milk processing plants were determined. The findings indicated a correlation between the ratio of fats to proteins in wastewater and the optimal dosage of the sorbent. The study included an investigation into the adsorption of the primary dye (methylene blue) by activated carbon. The observed efficiency of regeneration supports the recommendation of using of activated carbon sorbents for treating wastewater in food industry enterprises. Scientific novelty. The scientific novelty of the work lies in deepening the understanding of the mechanisms of interaction between pollutants and coagulants and sorbents, as well as obtaining optimal combinations and modes of technological parameters for wastewater of a certain composition. Practical importance. The practical significance of the research is improving the wastewater treatment technology at a milk processing plant using a combination of coagulation and sorption methods. With optimal combination of coagulation and sorption processes, more efficient wastewater treatment can be expected, along with a reduction in process cost and duration.