Файл: Левенко, П. И. Поверхностноактивные вещества в кожевенной и меховой промышленности.pdf

В п р о ц е с с е к р а ш е н и я к а р а к у л я в ч е р н ы й ц в е т применяли следующие вспомогательные материалы и красители:

бланкит IN — вспомогательное отбеливающее вещество на ос­ нове гидросульфита для кожевой ткани, используют в ванне умо­ рения;

басинтана FCBI-I и неканил W применяют при протравливании; красители БАСФ урзол прочный черный, БАСФ урзол А, БАСФ

урзол ЕД;

пельцвашмиттель LPK — универсальное моющее средство для шкурок всех видов — применяют в комбинации с содой кальциниро­ ванной или без нее при промывке (концентрация 2—В г/л). При необходимости используют вместе с органическим растворителем, например с трихлорэтиленом;

липодермликер О — устойчивая катионная жировая эмульсия на основе спермацетового масла — применяется для дополнитель­ ного жирования окрашенных шкурок при концентрации 8—15 г/л.

впроцессе минерального дубления меховых шкурок. Эти продукты

всочетании с другими органическими кислотами придают кожевой ткани большую мягкость и пластичность. Используются в боль­ шинстве случаев вместе с муравьиной кислотой при концентрации

5—10 г/л.

В процессах выделки меховой овчины можно применять следую­ щие вспомогательные продукты фирмы «Сандоз» (Швейцария):

сандопан UT — анионактивное средство, которое обладает не только моющим, но и смачивающим и диспергирующим действием. Его используют для промывки и мойки шерсти в нейтральной среде при концентрации 0,5—2 г/л. При крашении субстантивными, сер­ ными и кубовыми красителями сандопан UT применяют как сма­ чивающий агент. Выпускается в виде порошка или жидкости.

Например, обработка меховой, овчины (молодняка) продуктами фирмы «Сандоз» осуществляется по следующей схеме. Отмоку проводят при ж. к. = 30 (во всех последующих процессах ж .к.=20), температуре 20° С в течение 24 ч с добавлением в ванну 0,5 г/л терготана EW. Затем овчину промывают при температуре 35° С в те­ чение 1 ч в ванне, содержащей 1 г/л сандопана UT, 0,3 г/л тердоликса А и 0,5 г/л соды кальцинированной. Далее овчину мездрят, строгают и вновь промывают в течение 30—45 мин в ванне, содер­ жащей 0,5 г/л сандопана UT и 0,3 г/л соды кальцинированной.

Затем следует пикелевание при температуре 20°С в течение 20—24 ч. Начальное pH ванны 2,4, конечное — 3,2.

134

После добавления бикарбоната натрия pH ванны составляет 4,6—4,8 и дубление продолжают еще 4 ч. В течение 24 ч после дуб­ ления овчина находится на пролежке, после чего поступает на промывку и нейтрализацию. Нейтрализацию проводят при темпе­ ратуре 40° С в течение 2 ч.

Состав, г/л, ванны для нейтрализации

Поскольку сульфозин РО является слабым катионактивным продуктом, то перед его заливкой pH ванны должен быть 5,5. Да­ лее жидкость сливают, овчину пролеживают, сушат, увлажняют, откатывают в барабане с опилками и шлифуют шкуркой.

Г л а в а V

ОЧИСТКА СТОЧНЫХ вод

ХАРАКТЕРИСТИКА СТОЧНЫХ ВОД И ОЧИСТНЫЕ СООРУЖЕНИЯ

Уменьшение количества сточных вод, несущих биохимически стойкие вещества, и их очистка являются сейчас народнохозяй­ ственными задачами. В Постановлении ЦК КПСС и Совета Ми­ нистров СССР от 13 марта 1972 г. «О мерах по предотвращению загрязнений бассейнов рек Волги и Урала неочищенными сточными водами» отмечается, что, несмотря на большое строительство очистных сооружений и обезвреживающих устройств, в бассейны этих рек до сих пор сбрасывается большое количество неочищен­ ных и недостаточно очищенных сточных вод. Министерства и ве­ домства СССР и Советы Министров союзных республик обязаны разработать и осуществить в 1972—1975 гг. мероприятия по сниже­ нию безвозвратных потерь воды и количества сточных вод как за счет совершенствования технологических процессов, так и за счет уменьшения потерь воды в водохозяйственных и оросительных си­ стемах и городских водопроводных хозяйствах. Большая роль в осуществлении намеченных мероприятий принадлежит научнотехническим разработкам. В связи с этим Государственному коми­ тету Совета Министров СССР по науке и технике поручено разра­ ботать предложения о проведении научных, исследований в области

135

рационального использования и охраны водных ресурсов с учетом передового отечественного и зарубежного опыта. В Постановлении ЦК КПСС и Совета Министров СССР от 10 января 1973 г. «Об усилении охраны природы и улучшении использования природных ресурсов» отмечается необходимость мероприятий, обеспечиваю­ щих полное прекращение сброса в водоемы неочищенных и недо­ статочно обезвреженных сточных вод.

Внедрение на предприятиях «безводной технологии» или «тех­ нологии с оборотным водопользованием» позволяет резко сокра­ тить затраты на подачу огромного потока воды, на строительство крупных очистных сооружений, прекратить слив в реки и озера за­ грязненных стоков, сохранив в чистоте водоемы.

Внедрение в кожевенной и меховой промышленности новой тех­ нологии с использованием ПАВ при интенсификации процессов и совмещение операций резко сокращает расход воды. Так, в коже­ венном производстве при внедрении контактного способа произ­ водства кож для всех жидкостных операций расход воды сокра­ щается на 48%. Такое сокращение расхода воды имеет огромное значение, так как, например, только Ленинградское кожевенное объединение в год расходует около 2 млн. м3 воды. В целом за­ воды Главного управления кожевенной промышленности Росглавкож в год расходуют около 21 млн. м3 воды.

Однако, сокращая расход воды в кожевенном и меховом произ­ водстве при интенсификации производственных процессов с ис­ пользованием ПАВ и ПАС, мы в то же время должны освобо­ диться от поверхностноактивных веществ при повторном исполь­ зовании отработанных растворов или при спуске сточных вод в водоемы, так как ПАВ и ПАС, поступая не полностью разрушен­ ными в водоемы, вредно влияют на все живое.

Непрерывное увеличение количества сточных вод, несущих био­ химически стойкие вещества, повышает загрязненность водоемов, что требует улучшения очистки сточных вод предприятий.

Компоненты сточных вод определяются технологией производ­ ства. Их количество и свойства составных частей определяют ме­ тоды очистки, возможности повторного использования и утилиза­ ции ценных примесей, спуска сточных вод в водоемы или общую систему канализации.

Характеристики сточных вод устанавливают по анализам. К ха­ рактеристикам относятся:

температура, °С; цвет;

интенсивность окраски по разведению до бесцветной; запах по «пороговой концентрации»; прозрачность, см;

количество взвешенных веществ, мг/л, и их зольность, %; сухой остаток, мг/л, и его зольность, %; химическое потребление кислорода (ХПК), мг/л;

биохимическое потребление кислорода (БПК), мг/л, за 5 суток; активная реакция (pH);

136

щелочность, мг/л; количество общего азота и аммонийных солей, мг/л;

количество сульфатов и хлоридов, мг/л; количество фосфатов и калия, мг/л; осадок, % от объема воды, и его влажность, %.

Биохимическим потреблением кислорода называется количество кислорода, требуемое для полного окисления всех органических ве­ ществ в результате происходящих в сточных водах биохимических процессов. Биохимическое потребление кислорода не включает рас­ ход кислорода на нитрификацию. Полное биохимическое потребле­ ние кислорода — БПК (полн) определяют за 15—20 суток до на­ чала процесса нитрификации.

При биохимическом потреблении кислорода производственными сточными водами не все органические вещества полностью биохи­ мически окисляются (например, дихлорэтан и другие вещества окисляются частично). Величина БПК (полн) оказывается меньше количества кислорода, теоретически необходимого для окисления входящих в органические вещества углерода, водорода, фосфора, азота и др. Отсюда биохимическое потребление кислорода оказы­ вается неэквивалентным количеству органических веществ, содер­ жащихся в сточных водах. Поэтому более достоверно, что количе­ ство органических веществ эквивалентно количеству кислорода, приближающемуся к величине ХПК. Сближение показателей БПК (поли) и ХПК характеризует нормальный процесс минерализации легко биохимически окисляемых органических веществ.

При установлении ХПК органические вещества практически полностью окисляются, при этом углерод переходит в углекислый

в единицах потребления кислорода, необходимого для образования окислов, соответствует его максимальному количеству, которое мо­ жет быть затрачено на минерализацию данного количества органи­ ческих примесей сточных вод в природных условиях.

Кроме того, определяют специфические характеристики, загряз­ нения сточных вод, такие как количество синтетических поверх­ ностноактивных веществ, солей тяжелых металлов и др.

После очистки в сточных водах определяют количество взве­ шенных веществ, ХПК и БПК, активную реакцию, количество ни­ тритов и нитратов, растворенного кислорода, синтетических по­ верхностноактивных веществ.

По физическому состоянию загрязнения сточных вод разделяют на нерастворимые взвеси, суспензии и эмульсии, коллоидные, полуколлоидные и растворимые вещества. По природе загрязнения раз­ деляют на минеральные, органические и бактериальные.

Сточные воды, содержащие растворенные и коллоидные орга­ нические вещества, становятся благоприятной средой для массо­ вого развития микроорганизмов, большинство из которых является сапрофитными. В сточдых водах могут находиться и патогенные микробы, возбудители болезней людей и животных.

137

При действии микроорганизмов органические вещества сточных вод в природных или искусственных условиях подвергаются рас­ паду — минерализации. Распад органических веществ обусловли­ вается жизнедеятельностью аэробных микроорганизмов, окисляю­ щих соединения, содержащих углерод, азот, фосфор и серу, с об­ разованием минеральных солей и углекислоты. При отсутствии или недостатке кислорода в результате жизнедеятельности анаэробных микроорганизмов происходит сбраживание органического вещества с выделением метана, водорода и углекислоты, причем сначала окисляются -вещества, содержащие углерод, а затем — азотсо­ держащие.

В состав сточных вод кожевенных заводов входят белковые ве­ щества, быстро гидролитически распадающиеся на аминокислоты с последующим образованием углекислого аммония. В результате распада углекислого аммония получаются аммиак и углекислота. При окислении аммонийных солей — процесс нитрификации — по­ лучаются соли азотистой кислоты (нитриты), а затем соли азотной кислоты (нитраты). При этом происходит не только распад азот­ содержащих соединений, но и накопление связанного с азотом кис­ лорода под действием денитрифицирующих бактерий.

Органические примеси в сточных водах разнообразны, поэтому дифференцированно определять количество отдельных компонентов практически невозможно. Взамен этого определяют различные по­ казатели, приближенно характеризующие общую концентрацию органических веществ. К таким показателям относятся перманганатная окисляемость (окисляемость по Кубелке), хроматная, или йодатная, окисляемость, иначе химическое потребление кислорода (ХПК) и биохимическое потребление кислорода (ВПК).

Концентрация ионов водорода является важной характеристи­ кой сточных вод. Оптимальной для развития микроорганизмов при­ нято считать активную реакцию pH 6,5—8,5. Для каждой группы микроорганизмов существует оптимальное значение актив­ ной реакции, стимулирующее их жизнедеятельность.

Торможение жизнедеятельности микроорганизмов, развиваю­ щихся в сооружениях искусственной биохимической очистки сточ­ ных вод, происходит при значениях pH меньше 6 и больше 9,5.

Ускорение биохимических процессов, так же как и химиче­ ских, зависит от температуры среды. При увеличении температуры среды на 10° С скорость биохимических процессов увеличивается в 2—3 раза. В отличие от химических биохимические процессы требуют медленного изменения как температуры, так и pH среды, чтобы живые организмы могли приспособиться к этим измене­

ниям.

Чувствительность микроорганизмов к свету различна. Для ми­ кроскопических водорослей, синтезирующих органические вещества посредством аккумуляции углекислоты, свет является основным условием существования. На патогенную микрофлору свет дей­ ствует губительно. Бактерицидное действие на патогенные микро­ организмы оказывает ультрафиолетовое облучение.

138