Сетевое издание

Международный студенческий научный вестник

ISSN 2409-529X

Данные исследования направлены на усовершенствование коагуляционных методов очистки сточных вод и утилизацию образующихся при этом осадков.

Объектом исследования был высокоосновный гидроксохлорид алюминия (ГОХА) – полимер с содержанием Al3+ 11,2 % [1-4]. Добавляемый реагент – органический флокулянт полиакриламид (ПАА).

Для оценки коагулирующей способности реагентов использовали модельную дисперсную систему, содержащую 0,5 % каолина. Кинетику седиментации определяли на торсионных весах. Рабочие растворы коагулянтов готовили путём разбавления исходных в 10 раз. Результаты этого эксперимента показаны в табл.1 (дозы рабочих растворов вводимых реагентов 0,02 мл/л).

Прежде всего следует отметить высокую эффективность как чистого ГОХА, так и его совместного продукта с ПАА: введение в систему даже очень малых доз этих реагентов (в таблице – 0,02 мл/л) приводит к образованию крупных хлопьев, основная масса которых оседает в первые 3-4 минуты. Из данных табл. 1 также видно, что добавка ПАА к ГОХА приводит к резкому ускорению процесса седиментации каолина. Аналогичные исследования были проведены и на реальных стоках химических предприятий (трубного и абразивного заводов), и лучшие результаты также наблюдались при использовании совместного реагента.

Осадки сточных вод относятся к труднофильтруемым суспензиям, поэтому их также нужно подвергать обработке с целью снижения влажности и объёма. Показателем, характеризующим способность осадков к водоотдаче, является удельное сопротивление фильтрации [5]. Для определения способности сырых осадков к влагоотдаче нами было рассчитано удельное сопротивление фильтрации осадков, полученных после обработки модельной системы (0,5 % водная суспензия каолина) чистым ГОХА и совместным реагентом ГОХА+ПАА. Эффективность обезвоживания осадка определяли по величине удельного сопротивления фильтрации (r, м/кг), которое рассчитывали по формуле

r = 2PF2b/ηc,

где P – вакуум, при котором происходила фильтрация (76000 Па); С – концентрация осадка (3,8·10-5 кг/м3); η – вязкость фильтрата (0,001 н·с/м2); b – параметр, определяемый опытным путём (b=τ/v, где τ – время фильтрации; v – объём выделяемого фильтрата).

При обработке водных суспензий коагулянтами на основе ГОХА размеры частиц, образующих осадки, достаточно велики. Тогда удельное сопротивление должно быть мало и можно ожидать хорошей водоотдачи при уплотнении осадков. Это подтверждается данными наших исследований, представленных в табл. 2.

Прослеживается схожий характер изменения удельного сопротивления от концентрации вводимого реагента. Во всех случаях сопротивление сначала уменьшается, а при достижении определённых доз реагентов начинает расти. Как видно из табл. 2, лучшие результаты были получены при обработке осадков совместным реагентом: сопротивление осадков фильтрации здесь было наименьшим.

Таблица 1

Седиментационные свойства суспензии каолина после обработки её реагентами

Таблица 2

Влияние типа и дозы коагулянта на удельное сопротивление фильтрации