Закономерности обезвоживания осадков биологических очистных сооружений с использованием полиэлектролитов и их смесей с изменяемой гидрофильностью

• Автор: Липатов, Сергей Викторович
• Шифр специальности: 02.00.06, 03.00.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 127 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. ПОЛИЭЛЕКТРОЛИТЫ В РАСТВОРАХ И ПРОЦЕССАХ РАЗДЕЛЕНИЯ ДИСПЕРСИЙ Литературный обзор у

1.1 Закономерности флокуляции и коагуляции

в дисперсных системах о

1.2. Особенности физикохимических свойств полиэлектролитов в растворах .

2. СТРУКТУРООБРАЗОВАНИЕ В СУСПЕНЗИИ АКТИВНОГО ИЛА И ИНТЕНСИФИКАЦИЯ ПРОЦЕССОВ ОБЕЗВОЖИВАНИЯ

Обсуждение результатов

2.1 Исследование процессов структурообразования в суспензиях активного ила и выбор концентрационных условий обезвоживания.
2.2. Особенности разделения дисперсий с использованием бинарных смесей катионных полиэлектролитов.
2.3. Опытнопромышленная апробация обезвоживания избыточного активного ила с применением бинарных смесей катионных полиэлектролитов.
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
3.1. Получение и определение характеристик полиэлектролитов
3.2. Оценка флокулирующей активности бинарной смеси полиэлектролитов уз
3.3. Определение гидродинамических свойств растворов смесей полиэлектролитов.
3.4. Исследование флокулирующей активности бинарной смеси катионных полиэлектролитов в процессах обезвоживания активного ила лм
3.5. Определение реологических свойств растворов полиэлектролитов и дисперсий различной природы Р
ВЫВОДЫ.
Список использованных источников


Известно использование в качестве эффективных флокулянтов поли1,2диметил5винилпиридинийметилсульфата КФ, его сополимеров с неионогенными акриламидом, винилпирролидоном и винилацетатом, а также полиЫ,И,К триметилоксиэтилметакрилоиламмоинийметилсульфата КФ обладающих высокой молекулярной массой и гидролитической устойчивостью солевых групп. Кроме того, для разделения дисперсий в настоящее время наряду с отечественными марками флокулянтов применяются и импортные марки катионных акриламидных реагентов Ргаею1 и ,. Изучению проблемы, связанной с повышением эффективности разделения водных дисперсий индивидуальными катионными флокулянтами и выявлению механизма флокуляции уделено большое внимание. Однако работы в области флокуляции и стабилизации дисперсных систем в присутствии смесей катионных полиэлектролитов мало описаны. В то же время результаты исследования катионных полиэлектролитов в процессах разделения дисперсий позволяют предположить, что использование смесей таких флокулянтов повысит эффект флокуляции. Очевидно, что при использовании бинарных смесей полиэлектролитов проявляется более сложный механизм агрегации, изменяются условия адсорбции макромолекул на частицах дисперсной фазы. Это, вероятно, связано с термодинамической несовместимостью полимеров в общем растворителе и изменением гидродинамических параметров макромолекул. Таким образом, в данной главе обсуждаются особенности применения бинарных смесей в процессах флокулообразования, формирования осадков и осаждения суспензии, а также результаты исследований гидродинамических свойств растворов катионных полиэлектролитов. Развитие в последнее время физикохимических методов очистки дисперсий, основанных на применении процессов коагуляции и флокуляции, связано с возможностью регулирования термодинамической и кинетической устойчивости систем. Флокулирующая способность реагентов является предметом исследования большого числа работ, посвященных механизмам агрегации и применению их в качестве коагулянтов и флокулянтов в технологии разделения дисперсий. В результате обобщения экспериментальных данных в монографиях и обзорах , 2,7 сформулированы основные теоретические положения и технологические принципы флокуляции. Флокулянтами могут служить полимеры, которые обладают высокой молекулярной массой, хорошо адсорбируются частицами и при этом растворяются в дисперсионной среде. Влияние природы ВМС на флокуляцию в значительной мере определяется характером адсорбционных взаимодействий макромолекулы с поверхностью частицы. ВМС и зависимостью толщины адсорбционного слоя от молекулярной массы реагента. Следоватльно, устойчивость дисперсий непосредственно связана как со свойствами дисперсной фазы и дисперсионной среды и силами межфазного взаимодействия, так и с особенностями адсорбции макромолекул ионов ВМС частицами дисперсной фазы и параметрами формирующихся на поверхности адсорбционных слоев, их толщины, характера распределения плотности заряда звеньев, гибкости адсорбированных полимерных цепей . В течение последних лет проведены многочисленные исследования взаимодействий межфазных поверхностей через тонкие прослойки жидкостей применительно к коллоидам. Это направление составляет фундаментальную основу для решения таких технологических задач, как управление свойствами дисперсий, процессами водоочистки, а также проблем охраны окружающей среды . Физикохимия поверхностных явлений рассматривает различные составляющие поверхностных сил и влияние на них модифицирования межфазных поверхностей за счет адсорбции ионов, поверхностноактивных веществ ПАВ, полимеров, в том числе полиэлеюролитов. Между фазами, разделенными тонкой прослойкой газа или жидкости, проявляются силы притяжения или отталкивания, радиус действия которых намного превосходит длину химических связей. Физическая природа таких дальнодейсгвующих сил различна. Причиной их возникновения могут быть электрические поля заряженных поверхностей, флуктуационные электромагнитные поля, связанные с движением электронов в атомах и молекулах, структурные силы, возникающие при перекрывании граничных слоев жидкостей с измененной структурой . В случае растворов ПАВ и полимеров необходимо дополнительно учитывать стерические силы, возникающие при сближении и перекрывании адсорбционных слоев .