Для очистки сточных вод от взвешенных веществ используют процеживание, отстаивание, обработку в поле действия центробежных сил и фильтрование.
Процеживание реализуют в решетках и волокноуловителях. В вертикальных или наклонных решетках ширина прозоров обычно составляет 15...20 мм. Для удаления осадка веществ с входной поверхности решеток используют ручную или механическую очистку.
Песколовки используют для очистки сточных вод от частиц металла и песка размером более 0,25 мм. Песколовки защищают отстойники от загрязнения минеральными примесями.
В зависимости от направления движения сточной воды применяют горизонтальные песколовки с прямолинейным и круговым движением воды, вертикальные и аэрируемые.
Отстойники используют для очистки сточных вод от механических частиц размером более 0,1 мм, а также от частиц нефтепродуктов. В зависимости от направления движения потока сточной воды применяют горизонтальные, радиальные или комбинированные отстойники.
Очистку сточных вод в поле действия центробежных сил осуществляют в открытых или напорных гидроциклонах и центрифугах. Открытые гидроциклоныприменяют для выделения из сточной воды крупных твердых примесей со скоростью осаждения более 0,02 м/с. Такие гидроциклоны имеют большую производительность и малые потери напора, не превышающие 0,5 м. Эффективность очистки сточных вод от твердых частиц в гидроциклонах зависит от состава примесей (материала, размера, формы частиц и др.), а также от конструктивных и геометрических характеристик гидроциклона.
Фильтрование применяют для очистки сточных вод от тонкодисперсных примесей с малой их концентрацией. Его используют как на начальной стадии очистки сточных вод, так и после некоторых методов физико-химической или биологической очистки. Для очистки сточных вод фильтрованием применяют в основном два типа фильтров: зернистые, в которых очищаемую сточную воду пропускают через насадки несвязанных пористых материалов, и микрофильтры, фильтроэлементы которых изготовляют из связанных пористых материалов (сеток, натуральных и синтетических тканей, спеченных металлических порошков и т. п.). Фильтрация сточных вод при помощи данного метода можно организовать двумя различными способами: либо под действием силы тяжести – при отстаивании сточных вод, или под действием центробежной силы. Установки, очищающие сточные воды такими способами, как правило, могут удалять нерастворимые взвеси размером более нескольких долей миллиметра. В некоторых случаях применяются магнитные фильтры.
Твердые фракции, такие как песок, волокна, металл и другие материалы, накопившиеся на ситах, решетках, в песколовках, в отстойниках периодически вывозятся на полигоны утилизации, как твердые отходы.
Промышленный обратный осмос – это технология система очистки воды, на которую сделали ставку практически во всех отраслях промышленности. Промышленная система обратного осмоса применяется при подготовке питьевой, котловой, технологической и другой воды, где необходима высокая степень очистки от растворённых в воде ионов, а также используется при обессоливании морской воды. Зачастую промышленные системы обратного осмоса называют «мембранные опреснители воды», т.к. внутри этого оборудования происходит обратноосмотическое обессоливание воды или деминерализация.
Промышленная установка обратноосмотического опреснения включает обычно следующее оборудование: фильтр тонкой очистки воды, система реагентной подготовки, насос высокого давления, блок фильтрующих модулей, датчики и приборы управления. Основной элемент установки обратного осмоса — полупроницаемая обратноосмотическая мембрана, помещённая в корпус. В неё поступает исходная вода, а отводится два потока — очищенная и обессоленная, которая называется пермеатом, и вода с концентрированными примесями, называемая концентратом, которая сливается. Продавливание воды через мембрану ведётся при высоком давлении, которое создает насос, обычно центробежный многоступенчатый или роторный. Для замедления образования нежелательных отложений на мембранах применяется дозирование ингибитора осадкообразования. Для снятия осадков с поверхности мембран используется система химпромывки. Для контроля качества очистки и рН — проточные измерители солесодержания и рН-метры. Для контроля расхода пермеата и концентрата — проточные расходомеры
Физико-химические методы очистки. В настоящее время в связи с использованием оборотных систем водоснабжения существенно увеличивается применение физико-химических методов очистки сточных вод, основными из которых являются флотация, экстракция, нейтрализация, сорбция, ионообменная и электрохимическая очистка, гиперфильтрация, эвапорация, выпаривание, испарение и кристаллизация. Данные методы используют для очистки от растворенных примесей, а в некоторых случаях и от взвешенных веществ.
Хмель лучше хранится при температуре от 0 до 2°C и относительной влажности воздуха в пределах 60-70%. Для этого требуются специальные склады. В хмелепроизводящих предприятиях такие склады отсутствуют, а на пивоваренных предприятиях они имеются в небольшом количестве.
Сохранению шишкового хмеля способствует его химическая подработка, в частности сульфитация. При хранении сульфитированного хмеля на складах с нерегулируемыми условиями потери альфа-кислот в сырье за год достигают более трети, за 2 года - 70%, за 3 года - 90%. В процессе окисления альфа-кислоты переходят в мягкие смолы, которые превращаются в последующем в твердые смолы.
Хмель хранят в чистых продезинфицированных от вредителей и болезней темных складских помещениях на деревянном полу или настиле с просветом 20 см для циркуляции воздуха. В складе хмель распределяют по видам и товарным сортам. Каждая партия хмеля сопровождается биркой с указанием даты поступления на хранение, сортотипа, содержания альфа-кислоты и первоначальной влажности.
Баллота с прессованным хмелем хранят без соприкосновения со стенами хранилищ. Между рядами баллот оставляют проходы 0,5 м. При хранении осуществляют периодический контроль за температурой и относительной влажностью воздуха в окладе. Для этого используют термометры (термографы) и психрометры. Температуру внутри мешка с сырьем контролируют при помощи термоштанг. В случае резкого повышения температуры внутри мешка он должен быть распакован и из него должен быть удален поврежденный хмель.
При хранении шишкового прессованного, гранулированного и брикетированного сырья в атмосфере углекислого газа или азота хмель хорошо сохраняет свое качество на протяжении нескольких лет. Однако стоимость хранилищ подобного типа обходится очень дорого.
В металлических цилиндрах и вакуумных упаковках хмелевые препараты можно хранить при температуре +2-3°C до пяти лет, при температуре до +12°С - до двух лет. Стойкость хмелевых экстрактов сохраняется в течение четырех лет.
В помещениях, предназначенных для хранения хмеля, запрещается оставлять материалы с сильным запахом, так как хмелевое сырье легко воспринимает посторонние запахи.
Хмель транспортируют в крытых транспортных средствах или с укрытием их водонепроницаемыми материалами в соответствии с правилами перевозок пищевых продуктов.
Производство этилового спирта.
Разваривание крахмалсодержащего сырья протекает тем быстрее и полнее, чем ниже рН. Слабокислая среда благоприятна для спиртового брожения, а в щелочной среде брожение направлено в сторону образования глицерина. Кроме этого, слабощелочная среда способствует развитию кислотообразующих бактерий. Применение жесткой воды для приготовления солодового молока снижает его ферментативную активность.
Высокая карбонатная жесткость воды повышает расход кислоты на подкисление мелассы. Качество воды, идущее на разведение мелассы, влияет на качество ректификованного спирта. С водой могут попадать маслянокислые, гнилостные бактерии и другие микроорганизмы , а также сероводород, аммиак, фенолы, которые даже в ничтожных количествах заметно ухудшают качество спирта.
Производство хлебопекарных дрожжей.
Жесткость воды должна быть невысокой, но в тоже время нельзя применять и очень мягкую воду из-за недостатка магния и микроэлементов, что приводит к снижению выхода дрожжей. Кроме того, вода не должна содержать нитратов и повышенное количество железа, так как они являются ядом для дрожжей и приводят к их дегенерации.
В пивоваренном производстве.
Используется мягкая вода. Жесткость и щелочность воды оказывают влияние на процесс затирания, выход экстракта и качество готового пива. Натриевые соли ухудшают состав и качество пива.
Окисляемость не должна превышать 2 мг/дм3. Не допускается присутствия в воде сероводорода и аммиака, которые ухудшают органолептические показатели пива.
В производстве солода.
Высокая карбонатная жесткость воды, применяемой для замачивания зерна, задерживает последующее его прорастание, снижает ферментативную активность солода. Поэтому, по жесткости к воде предъявляются такие же требования, как в производстве пива.
В производства безалкогольных напитков.
Используется очень мягкая вода. Соли кальция и магния, содержащиеся в воде, взаимодействуют с лимонной и другими кислотами, тем самым уменьшают кислотность напитков, вызывают перерасход лимонной кислоты. Кроме этого, соли кальция и магния образуют выпадающие в осадок нерастворимые комплексы с фенольными и пектиновыми веществами соков, морсов и вин, входящих в состав напитков.
В ликероводочном производстве.
Общая жесткость – не более 1 мг-экв/дм3, временная – не выше 0,3 мг-экв/дм3. Более жесткая вода не пригодна для приготовления водки и ликероводочных изделий, так как при смешивании со спиртом растворимость солей кальция и магния снижается, и они выпадают в осадок, водно-спиртовая смесь становится мутной. Жесткая вода придает водке неприятный вкус. Отрицательно влияют соли кальция и магния на стабильность готовых ликероводочных напитков, т.к. способствуют образованию осадков с белковыми, фенольными, пектиновыми веществами
Поэтому, если качество воды не удовлетворяет требованиям, предъявляемым к ней в конкретном производстве, то проводят исправление ее состава.
Влажность. При производстве темного солода всегда стремятся к высокой влажности (45...47%) проращиваемого ячменя, чтобы достичь более глубокого растворения зерна. По современной технологии светлого солода также предусматривается проращивание ячменя при повышенной влажности (45...48%) по сравнению с принятой ранее (42...44%). При этом важно, чтобы влажность увеличивалась с учетом изменений, происходящих в зерне.
Высокий показатель влажности поддерживают в течение 2... 4 суток, для чего зерно орошают водой. Благодаря повышению влажности ячменя при проращивании до 48% можно улучшить степень растворения солода. Увеличивается активность амилаз, но повышается цветность солода вследствие увеличения степени растворения низкомолекулярных азотистых веществ и полифенолов. Потери сухих веществ также повышаются, но при этом не наблюдается понижения экстрактивности солода.
Температура. На активацию и образование ферментов при проращивании первоочередное влияние оказывает температура. В большинстве случаев ячмень необходимо проращивать при температуре 13... 18 °С. При температуре ниже 6 °С и выше 30 °С процессы жизнедеятельности в ячмене прекращаются. В диапазоне от 13 до 18 °С обеспечиваются высокая экстрактивность солода, усиление амилолитической и протеолитической активности ферментов, более глубокое растворение белков и снижение потерь сухих веществ. На 4…5-е сутки проращивания ячменя деятельность ферментов ослабевает, и для дальнейшей их активации необходимо повысить температуру. Для повышения степени растворения белков температуру повышают до 19...20 °С. В последующие сутки проращивания ячменя с высоким содержанием белка (выше 11,5%) температуру увеличивают до 20...22 °С, чтобы усилить действие цитолитических ферментов и растворение зерна. Для получения светлого солода ячмень проращивают при низкой температуре — от 13 до 18 °С, для приготовления темного солода в первые сутки ращения температура 15...17 °С, а в последующие ее повышают до 22...25 °С.
Степень аэрации. В начале проращивания ячмень нуждается в кислороде, поскольку диоксид углерода препятствует дыханию зародыша и образованию амилазы, эндо-3-глюканазы и эндопептидазы. Следовательно, в этот период ячмень следует аэрировать. На 4…5-е сутки проращивания, когда накопившиеся в достаточном количестве ферменты уже могут действовать без кислорода, ограничивают аэрирование ячменя, что приводит к сокращению потерь сухих веществ на дыхание. Обоснованная аэрация ячменя при проращивании приводит к снижению потерь сухих веществ и приготовлению качественного солода.
Продолжительность проращивания. Время, необходимое для достижения требуемой степени растворения зерна, зависит от сорта, года урожая и места произрастания ячменя, а также от типа приготовляемого солода и способа солодоращения.
Обычно для приготовления светлого солода хорошего качества достаточно 6...7 суток. Если в течение 6 суток невозможно достичь желаемого растворения зерна, то солодоращение следует проводить 7...9 суток. При увеличении периода солодоращения на двое суток и повышении влажности ячменя до 49% удается получить нужную степень растворения зерна. Однако качество этого солода уступает 6—7-суточному солоду, приготовленному из хорошего ячменя. Потери сухих веществ в этом случае на 1,0...1,7 % выше. Следовательно, приготовление солода из ячменя низкого качества приводит к увеличению времени проращивания и повышению потерь сухих веществ.
В солодовенном производстве для уменьшения периода солодоращения и потерь сухих веществ применяют активаторы и ингибиторы роста зерна.
Наибольшее практическое значение из всех активаторов имеет гиббереллиновая кислота. При использовании гиббереллиновой кислоты можно сократить продолжительность солодоращения почти на сутки и увеличить экстрактивность солода на 1,3%.
Для уменьшения потерь сухих веществ солода применяют вещества, ограничивающие рост, — ингибиторы. Они могут противодействовать чрезмерному развитию и влиянию ферментов. В последнее время за рубежом в качестве ингибиторов стали применять бромид калия, бромат калия, хлорид кальция, хлорид натрия, формальдегид, нитрат магния и др.