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
|
Реагент |
Время осаждения, мин |
|||||
|
2,5 |
3,0 |
3,5 |
4,0 |
4,5 |
5,0 |
|
|
Масса образующегося осадка, мг |
||||||
|
ГОХА |
19,3 |
25,7 |
32,2 |
33,9 |
37,2 |
39,4 |
|
ГОХА + ПАА |
38,9 |
57,6 |
58,3 |
61,4 |
62,1 |
64,3 |
Таблица 2
Влияние типа и дозы коагулянта на удельное сопротивление фильтрации
|
Реагент |
Дозировка реагента, мг/л |
Сопротивление фильтрации r·1016 , м/кг |
|
|
Al3+ |
ПАА |
||
|
«холостой опыт» |
- |
- |
1,76 |
|
ГОХА |
25,0 50,0 |
- - |
0,52 0,71 |
|
ПАА |
- - - |
10,0 150,0 200,0 |
0,95 0,73 1,01 |
|
ГОХА + ПАА |
25,0 50,0 70,0 |
5,0 10,0 30,0 |
0,48 0,37 0,68 |
Библиографическая ссылка
Жохова О.К., Пудовкин В.В., Бутов Г.М. КОАГУЛЯНТ ДЛЯ ОЧИСТКИ ПРОМЫШЛЕННЫХ СТОКОВ И УПЛОТНЕНИЯ ОСАДКОВ // Международный студенческий научный вестник. – 2016. – № 3-3. ;URL: https://eduherald.ru/ru/article/view?id=15071 (дата обращения: 21.11.2024).