Сточные воды молочных заводов представляют собой достаточно сложную систему, образующуюся при мытье оборудования и аппаратов, в которых продукты, отличающиеся по кислотности и содержанию жира и белка.
Макрочастицы могут осаждаться самопроизвольно. Поэтому как один из вариантов их удаления может использоваться метод осаждения. Однако он малопроизводителен и практически не применяется. Ускорение процесса осаждения достигается путем агрегатирования частиц при добавлении специальных реагентов методами флокуляции и коагуляции.
Среди функциональных материалов, применяемых для обеспечения водоочистки и водоподготовки, важное место занимают водорастворимые высокомолекулярные флокулянты.
Флокулянты - растворимые в воде, высокомолекулярные вещества, применяемые для отделения твердой фазы от жидкости и образующие с частицами дисперсий трехмерные структуры: агрегаты, хлопья, комплексы.
Однако, для постоянно растущих требований к степени очистки водных растворов флокулирующая способность таких веществ недостаточна. В связи с этим необходимо проводить работы в направлении улучшения свойств имеющихся флокулянтов.
Одним из наиболее эффективных путей получения скоростных флокулянтов является их модификация органическими веществами, при которой изменяется структура полиэлектролитов.
Согласно современным научным представлениям модификаторы - это химические вещества, малая добавка которых к обрабатываемой матрице полимера резко меняет ее физико-химические свойства.
Принято считать, что высокоанионный полиакриламид (ПАА) плохо флокулирует молочно-белковые растворы из-за одноименности зарядов. Поэтому введению высокоанионного ПАА в молочно-белковые сточные воды, предшествует добавление солей алюминия.
Целью настоящей работы является увеличение полноты выделения белковых веществ из сточных вод молочной промышленности с сохранением их пищевой и биологической ценности; сокращение длительности процесса; снижение расхода добавляемого реагента.
Поставленная задача достигается путём введения в молоко солей алюминия концентрацией 0,1% до рН=6,1. После этого, в этот раствор вводится водорастворимый полимер - исходный высокоанионный полиакриламид (ПАА) и этого же полиэлектролита, модифицированного аминокислотами и спиртами, с последующим перемешиванием смеси и отделением образовавшегося осадка.
Эксперимент проводят с молоком при комнатной температуре и начальным рН=6,7. Образующийся комплекс белок-полимер выпадает в виде хлопьевидного осадка, который легко отделяется фильтрованием. Степень извлечения белка составляет при этом 100%.
Высокая степень извлечения белковых веществ связана с большой молекулярной массой полиакриламида и особенностями химического строения его макромолекул.
Результаты испытаний представлены в таблице 1.
Таблица 1. Результаты испытаний
Реагент |
Концентрация флокулянта, % |
Расход молока, мл |
Степень выделения белка, % |
Количество солей ал,мл |
Количество флокулянта,мл |
Полиакриламид исходный |
0,5 |
500 |
100% |
200 |
13 |
Полиакриламид модиф. спиртами |
0,5 |
500 |
100% |
200 |
10 |
Полиакриламид модиф. Амин. к-ой |
0,5 |
500 |
100% |
200 |
12 |