Видалення органічних речовин з води
2006-11-07 12:18:56
В будь-якій воді містяться неорганічні і органічні речовини, концентрація яких регламентована вимогами СанПиН 2.1.4.1074-01. Органічні домішки води, які знаходяться в колоїдному стані і мають високу ступінь дисперсності, є одним з факторів, що обумовлюють кольоровість води. Інші органічні речовини надають неприємний запах і володіють токсичною дією. Вони значно погіршують або спотворюють органолептичні показники харчових продуктів і являють собою суміші ароматичних вуглеводнів та кисневмісних сполук-спиртів, альдегідів, кетонів, складних ефірів. У їх складі виявлені леткі і нелеткі кислоти: бузкова, ванілінова, масляна, оцтова, мурашина, пропіонова, піровиноградна, янтарна, молочна, щавлева, винна та ін Органічні речовини води представлені в основному високомолекулярними речовинами: полісахаридами і білковими речовинами. Полісахариди – це крохмаль (продукт фотосинтезу рослин), а також целюлоза (клітковина) – головна складова частина рослин. Вимиваються з грунту водами гумус є органічні сполуки – продукти фізико-хімічних та біологічних процесів перетворення залишків рослинного походження. Гумусові речовини є продуктами конденсації ароматичних фенольних сполук з амінокислотами і протеїнами і розрізняються молекулярною масою і співвідношенням функціональних груп. 45 – 90% гумусу складають гумінові речовини: кислоти та їх солі. Гумінові кислоти – складні високомолекулярні сполуки з розміром асоціатів близько 50 А, в молекулах яких є ароматичні кільця ізо-та гетероциклічної будови, а також карбоксильні і фенольні групи. Розчини гумінових кислот мають яскраво виражений кислотний характер і осідають кальцієм, кобальтом, нікелем і марганцем, тому, як правило, у жорстких вод менша забарвлення. Серед офарблюючих воду сполук виділяють також колоїдні й істинно розчинені фульвокислоти (креновие і апокреновие кислоти), що володіють підвищеною стійкістю до дії сорбентів і окислювачів. Зміст вуглецю в них нижче, а водню вище, ніж в гумінових кислотах. Гумінові речовини гідрофільних, їх агрегативна стійкість пояснюється наявністю розвинених гідратних оболонок. Дія електролітів на гумінові речовини зводиться до утворення пористих асоціатів, наприклад, з залізом і іншими металами. З ростом у воді концентрації електролітів ймовірність асоціації зростає. В окрему групу органічних речовин, що обумовлюють кольоровість води, виділяють галловую кислоту і таніни (відносяться до класу дубильних речовин), не є індивідуальними хімічними сполуками, а представляють собою комплекс речовин, що містять ароматичні кільця з кількома оксигруп. Останнім часом стали звертати особливу увагу на наявність у воді хлорфенольного сполук, що є шкідливими для людини, і вживати заходів до їх усунення. Органічні речовини знаходяться у воді у вигляді колоїдних частинок. Вони зазвичай мають яскраво вираженими гідрофільними властивостями і являють собою пухкі агрегати ланцюгових молекул, рясно насичені водою. Особливо велика гідрофільність білків та їх похідних. Внаслідок високої гідрофільності коагуляція білків протікає повільно. Значне зниження стійкості білків, як і багатьох інших гідрофільних речовин, досягається зменшенням кількості полярних груп шляхом обробки води хлором, озоном та іншими окислювачами. Залишкова забарвлення деяких вод, які зазнали коагуляционной обробці, викликається гуміновими речовинами. Для адсорбції органічних речовин з води використовуються великопористі аніоніти. Гумінові речовини майже повністю видаляються при коагуляції, але добре діє і аніонообмен. Тому сільноокрашенние води необхідно ще й аніоніровать. Усунення неприємних запахів і присмаків, що викликаються малими концентраціями домішок, зване дезодоруванням, досягається окисленням і адсорбцією. Органічні домішки води добре сорбуються на активних вугіллі і руйнуються сильними окислювачами. Окислення можна проводити хлором, діоксидом хлору, перманганатом калію, озоном. Застосування хлору і його сполук небажано, так як вони надають воді власні неприємні запах і присмак. Озонування коштує дорого. Діоксид хлору практично не реагує з органічними речовинами у воді і не утворює шкідливі для здоров'я людини хлорорганічні сполуки, а також виявляє сильно виражений дезінфікуючий ефект в широкому діапазоні рН. Дезодорування адсорбентами, зокрема активним вугіллям, є дешевим способом і знаходить широке застосування. Можна використовувати як порошкоподібний, так і гранульований активне вугілля. Необхідно враховувати, що пропускна здатність вугільних фільтрів для видалення органічних сполук з води в 2 рази нижче, ніж їх пропускна здатність при видаленні хлору. Компанія «КФ Центр» є однією з провідних в області підготовки води і спеціалізується не тільки на забезпечення високої якості водопідготовки, а й на здійснення економічно вигідних проектів для замовників. Для видалення органічних домішок «КФ Центр» пропонує систему серії KOSAR і аналогічну систему безперервної дії серії KOSAR ТА. Домішки видаляються на спеціальній макропористістю іонообмінної смолі, призначеної для видалення великих молекул органічних речовин, що додають кольоровість поверхневим водам. Регенерат служить розчин кухонної солі. Регенерація здійснюється автоматично. Система серії KOSAR складається з однієї фільтруючої колони, автоматичного керуючого механізму і бака для солі. А система KOSAR ТА має дві паралельно встановлені фільтруючі колони, з яких одна працює в режимі «сервіс», інша – в положенні «Резерв», що дає можливість користуватися обробленої водою без обмеження. Колони, виконані з армованого скловолокна з внутрішньою поверхнею харчового класу, без швів, забезпечують максимальну корозійну стійкість. Вони значно легше металевих колон, зручні при монтажі та експлуатації. Потік оброблюваної води на серійному устаткуванні може становити від 0,6 до 100 м3 / ч (і більше). Температура оброблюваної води може бути до 380С. Для видалення зважених часток, органічних речовин, залишкового хлору, токсичних речовин, поліпшення смаку і запаху призначена система серії КАС з гранульованим активним вугіллям з автоматичною або ручною зворотним промиванням. Система складається з однієї колони і механізму управління процесами. Продуктивність серійних установок становить від 1,2 до 100 м3 / ч (і більше). Установка більшої продуктивності розробляється під конкретне замовлення. Все обладнання компанії широко застосовується в харчовій промисловості, в тому числі для підготовки води при виробництві алкогольних і безалкогольних напоїв, консервованих продуктів, майонезів, кетчупів, при розливі води в ємності та ін
ДЖЕРЕЛО: Харчова промисловість