Разработку схем, раздел затрагивающий вопросы экологии и безопасности

8 
 
1.Современное состояние очистки сточных вод в предприятий 
первичной обработки шерсти и защита от загрязнения окружающей 
среды 
1.1 Краткое описание технологического производства первичной 
обработки шерсти 
Вода широко используется в отрасли первичной обработки шерсти 
(ПОШ) для промывочных процессов. После промывки из сырья удаляются 
загрязняющие примеси, которые целиком переходят в промывочные водные 
растворы. Обычно в исходной (загрязненной) шерсти содержится до 40% 
чистого волокна и 60% примесей. 
Шерсть, поступившая на фабрику ПОШ, проходит предварительную 
подготовку перед погружением в моющие машины. Она включает следующие 
операции: взвешивание, классификация, сортировка, трепание, встряхивание. 
Для очистки шерсти от загрязнений используют водные технологиче-
ские промывочные процессы: 
однокаскадные - периодические и прямоточный непрерывный; 
каскадные многоступенчатые противоточные последовательные; 
каскадные многоступенчатые прямоточные с периодической сменой 
моющего раствора; 
комбинированные противоточные и прямоточные; 
рециркуляционные однокаскадные; 
рециркуляционные многокаскадные. 
Процесс полного смешения шерсти и воды является непрерывным. В 
аппарат непрерывно подается определенное количество исходного сырья и 
жидкости [1]. На рисунке 1 показана принципиальная схема образования 
сточных вод в промывочных процессах. 
1 - промывочная ванна 
Рисунок 1 - Принципиальная схема образования сточных вод в 
промывочных процессах 

9 
Уравнение материального баланса в общем виде имеет вид: 
н
k
k
C
C
C
C



)
(
0

(1.1)
где С
k
- осредненная концентрация раствора в порах шерсти на выходе 
из аппарата; С
н
- начальная концентрация загрязнений в моечном растворе;
β- коэффициент эффективности промывки; С
0
- первоначальная концентрация 
раствора в порах шерсти; С
k
- концентрация загрязнений в сточной воде. 
Вследствие энергетического перемешивания концентрация загрязнений 
жидкой фазы C
1
будет одинакова во всех точках рабочего объема и равна 
концентрации сточных вод С
k
, покидающих аппарат. Шерсть, движущаяся в 
рабочем объеме моечной барки, содержит различные количества взвешенных 
веществ. Только что поступившие в барку порции шерсти содержат в порах 
раствор с первоначальной концентрацией С
0
. 
Из уравнения (1.1) видно: чем дольше частица остается в барке, тем 
меньше концентрация раствора в ее порах С
k
будет отличаться от концен-
трации сточных вод С
k
. Практика показывает, что наиболее трудно 
промывается тонкая шерсть (например, мериносовая, верблюжья), имеющая 
выход 40% и ниже. Обычно для такой шерсти применяются моечные машины, 
состоящие из пяти или шести барок. На рисунке 2 показана принципиальная 
схема шестикаскадного моечного агрегата, в котором грязная шерсть 
последовательно отмывается в шести моечных барках. Каждый цикл процесса 
промывки заключается в замачивании, полоскании и однократном отжиме при 
передаче промываемой шерсти в следующую моечную барку. Назначение 
последней по ходу движения шерсти барки заключается в вымывании из 
шерсти остатков моечных средств. Чистая вода подается в направлении, 
противоположном движению шерсти, т.е. сначала в шестую барку, затем из 
нее в пятую и т.д. Такой процесс получил название противоточной промывки 
шерсти. Из первой барки отводятся высококонцентрированные шерстомойные 
сточные воды (ШСВ), содержащие загрязнения и использованные реагенты. 
ЧВ - чистая вода; ЧШ - чистая шерсть; ГШ - грязная шерсть; ГВ - гряз-
ная вода; МС - моющие средства. 

10 
Рисунок 2 - Принципиальная схема каскадного промывочного процесса 
При промывке шерсти в моечной машине накапливается большое 
количество минеральных загрязнений. При промывке мериносовой шерсти с 
содержанием минеральных загрязнений около 40% на одной машине за смену 
их накапливается около 3000 кг, причем около 2000 кг минеральных загряз-
нений обычно смывается в первой и второй барках. В этих барках раствор 
перенасыщается загрязнениями, в результате чего оказывается непригодным 
для дальнейшей промывки. Для смены растворов машины останавливают. 
Чтобы избежать больших простоев машины, раствор во всех барках 
непрерывно меняют. Для этого из первой барки постоянно сливается опре-
деленное количество раствора. Недостаток его восполняется из второй барки, 
а недостаток раствора во второй барке восполняется из третьей барки. 
Недостаток раствора в четвертой барке восполняется относительно чистой 
водой из пятой полоскательной барки. 
Противоток должен быть таким, чтобы в первой барке установилось 
равновесие между принесенными шерстью и смытыми раствором мине-
ральными загрязнениями и унесенными противотоком минеральными за-
грязнениями [2,3]. 
Если в первую барку с шерстью вносится больше твердых частиц, 
чем уносится противотоком, то концентрация этих частиц в барке возрастает, 
что приводит к преждевременной остановке машины на чистку. Если про-
тивотоком уносится больше твердых частиц, чем их вносится с шерстью в 
первую барку, то концентрация частиц снижается. Такой противоток уносит 
много неиспользованных моющих веществ. 
Эти процессы достаточно полно рассмотрены В.Е. Гусевым [4]. Когда 
волокна шерсти попадают в раствор моющего вещества, жир под действием 
температуры раствора расплавляется. Однако силы поверхностного натяже-
ния жира не собирают его в шарики, так как межмолекулярные силы сцеп-
ления между волокном и жиром значительно выше. 
В процессе промывки на отдельных участках поверхности волокна 
моющие вещества проникают в жир и снижают межмолекулярные силы, от-
тесняют вновь образовавшиеся шарики жира с поверхности волокна. Верхние 
слои жира слабее удерживаются межмолекулярными силами и поэтому легче 
оттесняются моющим веществом. Нижние слои жира отделяются от 
поверхности волокна только при повторных погружениях в моющий раствор. 
Тонкий слой жира, граничащий с поверхностным слоем волокна, не 
отмывается, так как частично проникает внутрь поверхностного слоя волокна 
и имеет несколько иной химический состав, чем смываемый жир. 
Большую роль в промывке шерсти играют электрокинетические явле-
ния, теория которых основывается на существовании двойного электриче-
ского слоя с распределением заряженных частиц на межфазных границах 

жүктеу/скачать 1,1 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: