1631124715-0a3bd39a6c28aa899fa452e670e4dc1f (Производство продуктов питания и воды и методы их отчистки), страница 4

- ионообмен;

- электродиализ;

- обратный осмос;

- термические методы.

Подробнее для примера рассмотрим обратный осмос. Обратный осмос – процесс, в котором с помощью давления вода проходит через полупроницаемую мембрану, разделяясь на чистую воду и раствор с загрязнениями, при этом мембрана пропускает чистую воду, но не пропускает растворённые вещества (рис. 13).

Метод обратного осмоса используется с 1970-х годов при очистке воды, получении питьевой воды из морской воды, получении особо чистой воды для медицины и промышленности. В настоящее время эта самая популярная технология, используемая для предварительной очистки воды, предназначенной для розлива в пластиковые и стеклянные бутыли.

Обратный осмос относится к наиболее перспективным и широко применяемым способам очистки воды. Обратноосмотические фильтры эффективно удаляют из воды частицы размером от 0.001 до 0.0001 мкм. В этот диапазон попадают соли жёсткости, сульфаты, нитраты, ионы натрия, малые молекулы, красители. Мембраны, используемые для обратного осмоса, очень чувствительны к загрязнениям. Для более эффективной и продолжительной работы фильтров с обратноосмотической мембраной перед системой устанавливается предварительная фильтрация, задерживающая более крупные частицы.

В системах очистки воды обычно используются синтетические полупроницаемые мембраны. Мембрана задерживает высокомолекулярные загрязнители, но пропускает низкомолекулярные вещества, а также растворённые газы, такие как кислород, углекислый газ и пр. Эффективное давление для фильтров – от 3 до 6 атм. Если давление ниже этих показателей, нужен насос, если выше – необходимо установить клапан понижения давления. В производстве используются производительности – от 0.6 до 2.0 м³/час. Такие системы устанавливаются в кафе, ресторанах, пивоварнях, пекарнях, лабораториях, небольших промышленных объектах, для водоподготовки паровых котлов и парогенераторов.

3.3.4. Биологические методы очистки воды

Как следует из названия, методы очистки данной группы основаны на использовании живых организмов. Несмотря на очевидность метода, биологическая очистка является наиболее передовым и перспективным направлением в очистке сточных вод. Для осуществления процесса обычно используются бактерии различных видов, но также это могут быть низшие грибы и водоросли, простейшие и даже некоторые многоклеточные, такие как красные черви и мотыль. Одной из особенностей биологического метода очистки является возможность подбора определенных живых организмов для оптимальной очистки сточных вод заданного химического состава. Так нитрофицирующие бактерии, такие как Nitrobacter и Nitrosomonas, способны окислять азотосодержащие соединения в процессе питания, а фосфат аккумулирующие организмы применяются для очистки воды от фосфора.

В общем случае все используемые в биоочистке микроорганизмы можно разделить на две большие группы, определяющие характер проведения процесса: аэробные и анаэробные. Аэробные организмы потребляют кислород в процессе питания, необходимый им для окисления веществ. В свою очередь анаэробные организмы не нуждаются в кислороде. Для процесса очистки использование микроорганизмов того или иного типа определяет характер проведения процесса и необходимое для его осуществления оборудование.

Биологическая очистка может проводиться в следующих условиях:

- биологические пруды;

- поля фильтрации;

- биофильтры;

- аэротенки (окситенки);

- метантенки.

В первых двух случаях используются крайне простые сооружения. Биологический пруд – это естественный или искусственный водоем с, как правило, естественной аэрацией, в котором обитают микроорганизмы активного ила. Поле фильтрации представляет собой участок почвы (песок, глина, суглинок или торф), через который осуществляют фильтрацию воды и ее очистку за счет содержащихся в почве микроорганизмов. Сооружения такого типа неспособны работать с сильнозагрязненными водами при большом расходе. В тоже время они почти не требуют эксплуатационных затрат и постоянного контроля со стороны человека.

Биофильтр – это сооружение, в котором очистка воды осуществляется путем фильтрации через слой загрузочного материала, покрытого слоем аэробных микроорганизмов, который также называется биопленкой. Для обеспечения достаточного количества кислорода, необходимого организмам для биоразложения загрязнителей, предусматривается воздухораспределительная система. Однако аэрация может осуществляться и естественным путем.

Аэротенк (рис. 14) является более сложным очистным сооружением, в котором аэрация осуществляется искусственным образом. Как следует из описания, в нем проводится очистка аэробными микроорганизмами.

Перед подачей в аэротенк вода предварительно смешивается с активным илом. Аэрация в аэротенке не только насыщает среду кислородом, стимулируя процессы биоразложения загрязнений, но и обеспечивает дополнительное перемешивание. Обычно для аэрации используется атмосферный воздух, но в случае окситенков (модификация аэротенка) вместо него используется технический кислород, что значительно увеличивает эффективность процесса.

Заключение

Пищевая промышленность является основой экономики в любой стране. Основная ставка в современном обществе начинает делаться на изготовление качественной продукции с применением новейших технологий производства. Новые методы обработки, изготовления и хранения позволят сделать продукцию более безопасной и качественной для человека, продлить срок годности, а также минимизировать энергетические и временные потери на производстве.

Немаловажную часть в производстве играют водные ресурсы, как участники производства и как продукт потребления человеком. Но вода становится основным предметом загрязнения промышленными отходами. Поэтому на сегодняшний день существует множество способов очистки воды: физические, химические, физико-химические, биологические.

Список литературы

1. Рей Д.. Экономия энергии в промышленности: Справочное пособие для инженерно-технических работников. Пер. с англ. — М.: Энергоатомиздат,1983. 208 с.

2. .И. Назарова, А.Ф. Фан-Юнг "Технология плодоовощных консервов" М. Легкая и пищевая промышленность 1981.

3. Вода в пищевых продуктах / Под редакцией Р.Б. Дакуорта. — Перевод с англ. — М.: Пищевая промышленность,1980. — 376 с.

4. Гинзбург A.C., Громов М.А., Красовская Г.И. Теплофизические характеристики пищевых продуктов: Справочник. - М.: Агропромиздат, 1990. -287 с.

5. Ляйстнер, Л. Барьерные технологии: комбинированные методы обработки, обеспечивающие стабильность, безопасность и качество продуктов питания / Л. Ляйстнер, Г. Гоулд. — Перевод с англ. — М.: ВНИИ мясной промышленности им. В.М. Горбатова, 2006. — 236 с.

6. Моик И.Б. Термо и влагометрия пищевых продуктов. Под ред. И.А.Рогова-М.: Агропромиздат, 1988. - 303 с.

7. Пищевая химия/Нечаев А.П., Траубенберг С.Е., Кочеткова А.А. и др.Под ред. А.П. нечаева.Издание 3-е,испр.- СПб.:ГИОРД, 2004. – 640с.

8. Ребиндер, П.А. О формах связи воды с материалом в процессе сушки / В кн. Всес. совещание по интенсивности процессов и улучшение качества материалов при сушке в основных отраслях промышленности и сельского хозяйства. — М.: Профиздат, 1958. —483с.

9. Простакова Т.М. Технология приготовления пищи. - Ростов на Дону: Феникс, 1999. – 98 с.

10. Анфимова Н.А. Кулинария. Учебное пособие. - М.: Академия, 2000 – 200 с.

11. Ермакова В.И. Основы кулинарии. - М.: Просвещение, 1993. – 123 с.

12. Кутепова М.А. Товароведение пищевых продуктов. М.: Высшая школа, 1989. – 345 с.

13. Основы промышленного и сельскохозяйственного производства. Изд. «Просвещение», 1981г, А.Ф.Куракин

14. Основы промышленного производства. М. «Высшая школа», 1977г, М.Р. Плоткин

15. Учителю о производстве. М. «Просвещение», 1991г.

16. Шимова, О.С. Основы экологии и экономика природопользования: Учебник / О.С. Шимова, Н.К. Соколовский. - Мн.: БГЭУ, 2001 -367 с.

17. Акимова, Т.А. Экология: Учебник для вузов / Т.А. Акимова, ВЛЗ. Хаскин. - М: ЮНИТИ, 1998, - 445 с.

18. Маврищев, В.В. Основы общей экологии: Учеб. пособие / В.В, Маврищев. - Мн.: Выш. шк., 2000, - 317 с.

19. Экология: Учебное пособие / Общая ред. С.А. Боголюбова. - М: Знание, 1997.-288 с.

20. Экология и безопасность жизнедеятельности: Учеб. пособие для вузов / Под ред. Л.А. Муравья. - М. ЮНИТИ-ДАНА, 2000. - 447 с.

21. Кормилицын В.И. Основы экологии: Учеб, пособие / В.Ц. Кормилицын. - М.: Интерстиль. 1997. - 368 с.

22. Реймерс, Н.Ф. Охрана природы и окружающей человека среды: Словарь-справочник / Н.Ф. Реймерс. - М: Просвещение, 1992. - 320 с.

23. Охрана окружающей среды: Учеб, для техн. спец, вузов / Под ред. СЗ. Белова. - М.: Высшая школа, 1991. - 319 с.

24. Маглыш, С.С. Основы экологии и экономика природопользования: Пособие / С.С. Маглыш. - Гродно: ГрГУ, 2002 - 126 с.

25. Шимова О.С. Основы экономики природопользования: Учеб. пособие / О.С. Шимова, Н.К. Соколовский. - Мн: НКФ Экоперспектива. - 1995. - 127 с.

26. Шимова О.С. Эколого-экономическое регулирование: Учеб. пособие / О.С. Шимова. - Мн., 1998. - 110 с.