Инновационная технология сорбционной очистки воды в ликеро-водочном производстве.

С. Олейник, канд. техн. наук, В. Ковальчук, Т. Опанасюк, ГНУ «Украинский научно-исследовательский институт спирта и биотехнологии продовольственных продуктов», г. Киев, Украина А. Ловягин, Бахчисарайский винодельческий завод, г. Бахчисарай, АР Крым, Украина

Для обеспечения требований к качеству подготовленной воды для ликеро-водочного производства (ЛВП) применяют сорбенты с развитой или специфической поверхностью природного или искусственного происхождения, но наиболее часто используют иониты и гранулированный (дробленый) активный уголь (АУ). Фильтрование воды через слой гранулированного АУ является наиболее универсальным методом удаления из нее растворенных органических веществ природного и техногенного происхождения.

АУ — пористый углеродный адсорбент, получаемый из разного сырья: твердого толива различной степени метаморфизма (торфа, бурого и каменного угля), древесного материала (древесины, древесного угля, отходов бумажного производства), отходов кожевенной промышленности. АУ, изготовленный из скорлупы кокосовых и других орехов, а также косточек плодов, имеет высокую механическую прочность. Наряду с высоким эффектом очистки воды от органических примесей АУ может повышать ее жесткость, щелочность, содержание железа, марганца, силикатов, что связано с присутствием в нем водорастворимой золы.

В системах водоочистки ЛВП используют такие адсорбенты, как АУ Фильтрасорб Сhemviron Carbon марок F300, F500, F830. При этом улучшаются органолептические характеристики воды, уменьшается ее перманганатная окисляемость. АУ этих марок характеризуется повышенной зольностью, требующей увеличения затрат на его подготовку к работе и уменьшения фильтровального цикла.

С целью усовершенствования сорбционного способа кондиционирования воды для ЛВП были проведены исследования и установлены физико-механические и сорбционные характеристики минеральных и углеродных микропористых сорбционных материалов (СМ), выполнено моделирование процесса, установлен оптимальный технологический режим, обеспечивающий получение подготовленной воды, качество которой соответствует требованиям СОУ 15.9-37-237:2005 и ТРУ 18.5084–96.

Установлено, что исследуемые СМ (марок УКС-2, Silcarbon S 835, Silcarbon К 3060, AquaSorb НS, С 607, Сulligan Сullar D, Centaur СDС, Crуstal-Right CR200, А500Р, Purolite А500Р) в сравнении с контрольным образцом АУ марки F300 имеют меньшую зольность на 1–2 %, большую механическую прочность на 20–25 %, общий суммарный объем пор по воде — больший на 10–20 % и адсорбционную активность по йоду — большую на 8–16 %.

За счет лучших физико-механических и сорбционных характеристик исследуемых СМ в сравнении с контрольным образцом уменьшается расход воды на их подготовку в 1,25–2 раза, взрыхление и скорую промывку — в 1,2–2 раза, при этом фильтровальный цикл увеличивается в 1,2–1,3 раза для СМ марок Silcarbon S 835, Silcarbon К 3060, С 607, Aqua Sorb HS, Сulligan Сullar D, Centaur СDС и в 1,4–1,7 раза для СМ марок Crуstal-Right CR200, УКС-2.

Исследуемые СМ в разработанной технологии водоподготовки обеспечивали кондиционирование воды по органолептическим показателям, а также содержанию железа, марганца, аммония. Установлено, что исследуемые СМ обеспечивали кондиционирование воды по показателям: вкус, запах, цветность, мутность (кроме Purolite А500Р и Silcarbon К 3060). При кондиционировании воды с помощью СМ марок Silcarbon S 835, Silcarbon К 3060, С 607 содержание железа и марганца уменьшалось на 10–17 %, марок Aqua Sorb HS, Сulligan Сullar D, Centaur СDС — на 30–40 %, а перманганатная окисляемость при этом улучшалась на 35–40 % в сравнении с контрольным образцом.

СМ марок Crуstal-Right CR200, УКС-2 уменьшают общую жесткость воды при одновременном улучшении ее органолептических показателей и обеспечивают уменьшение перманганатной окисляемости на 50–60 %, снижение содержания железа — в 5 раз, марганца — в 28 раз и аммония — в 15 раз.

Установлено, что фильтровальный цикл увеличивался в 1,5–1,7 раза, повышалась эффективность очистки воды при использовании комбинаций СМ разного типа в соотношении 1:1:комбинация № 1: СМ Purolite А500Р и СМ одной из марок Silcarbon S 835, Silcarbon К 3060, С 607, Aqua Sorb HS, Сulligan Сullar D, Centaur СDС; комбинация № 2: СМ Crуstal-Right CR200 или УКС-2 и СМ одной из марок Silcarbon S 835, Silcarbon К 3060, С 607, Aqua Sorb HS, Сulligan Сullar D, Centaur СDС.

Таким образом, исследуемые СМ являются перспективными и дают возможность не только значительно уменьшить в воде содержание органических соединений, но и железа, марганца, азотосодержащих веществ, улучшить органолептические показатели как воды, так и ликеро-водочной продукции с ее использованием.

На основе проведенных исследований разработано и утверждено «Правило усталеної практики 15.9-37-092:2006». Разработанная инновационная технология сорбционной очистки воды внедрена в ЛВП.