Алюмокремниевые флокулянты-коагулянты в процессах водоподготовки и водоочистки

• Автор: Кручинина, Наталия Евгеньевна
• Шифр специальности: 03.00.16
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Иваново
• Количество страниц: 278 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение.

1. Литературный обзор

1.1. Теоретические основы процессов коагуляции и флокуляции

в системах с участием сульфата алюминия и кремниевой кислоты

1.2. Получение сульфата алюминия и активной кремниевой кислоты

1.3. Алюмосиликаты сырье для получения алюмокремниевых флокулянтовкоагулянтов.

1.3.1. Нефелинсодержащее сырье.

1.3.2. Бокситы и каолины в производстве коагулянтов

1.3.3. Производство коагулянтов из промышленных отходов.

1.3.4. Синтез флокулянтовкоагулянтов.

1.4. Коагулянты и флокулянты в очистке сточных вод
1.4.1. Коагулянты и флокулянты в очистке сточных вод пищевой промышленности.
1.4.2. Очистка сточных вод от нефтепродуктов
1.4.3. Сточные воды кожевенного и мехового производства и методы их очистки.
1.4.4. Очистка радиоактивных сточных вод низкой активности
2. Экспериментальная часть.
2.1. Методы анализа
2.2. Приготовление растворов АКФК.
2.3. Исследования физикохимических свойств алюмокремниевого флокулянтакоагулянта.
2.4. Коллоиднохимические закономерности очистки вод алюмокремниевым флокулянтомкоагулянтом
2.5. Сравнительное исследование алюминийсодержащих коагулянтов, применяемых в процессах очистки поверх
постных вод.
2.6 Очистка ливневых вод от взвешенных веществ и
нефтепродуктов
2.7. Очистка сточных вод пищевых производств.
2.7.1 Очистка сточных вод молочных производств.
2.7.2 Очистка сточных вод мясоперерабатывающих производств
2.7.3 Очистка сточных вод пивоваренного производства.
2.8. Очистка радиоактивных сточных вод низкой активности.
2.8.1 Коагуляционная и коагуляционносорбционная очистка растворов Московской станции переработки
2.9 Некоторые другие области применения алюмокремниевых флокулянтовкоагулянтов.
2.9.1 Алюмокремниевые флокулянтыкоагулянты в очистке сточных вод кожевенного и мехового производства.
2.9.2 Выделение лигносодержащих примесей из сточных вод целлюлознобумажной промышленности
2.9.3 Применение алюмокремниевого флокулянтакогулянта при переработке солеотвалов.
2. Обращение с твердыми отходами процессов водоочистки и водоподготовки
21 Композиция для получения строительных изделий.
22 Отверждение отработанного шлакощелочного сорбента в цементных композициях.
23 Выщелачивание цезия из отвержденных образцов на основе шлакощелочного сорбента.
3. Экономические аспекты внедрения технологий синтеза и
применения алюмокремниевых флокулянтовкоагулянтов
Выводы.
Список литературы


Это объясняется тем, что, как и в случае коагуляции, введение электролита с одной стороны снижает агрегативную устойчивость системы вследствие сжатия ДЭС и снижения заряда и потенциала частиц особенно для многозарядных противоионов, а с другой увеличивает ионную силу раствора, уменьшая адсорбцию неионных полимеров и расширяя, тем самым, зону флокуляции. Иначе говоря, флокуляция протекает эффективнее в сильно минерализованных водах. Особо следует выделить случай, когда в дисперсную систему добавляются многозарядные ионы, способные взаимодействовать с сорбированными на поверхности частиц макроионами или просто присутствующими в системе полиэлектролитами с образованием нерастворимых соединений 1, . В случае, если макроион и поверхность частицы имеют одинаковый заряд, многозарядный ион может экранировать их, уменьшая взаимное отталкивание и образуя мостиковую структуру частица макроион многозарядный противоион макроион частица 1, , . Например, внесение электролита может изначально дестабилизировать систему с тем, чтобы снизить расход вносимого затем флокулянта, стоимость которого всегда выше, чем стоимость электролита или традиционного коагулянта . Того же эффекта очистки можно достичь, если вначале внести высокомолекулярный полимер анионного типа, хорошо адсорбируемый дисперсной фазой, а затем добавить небольшое количество катионного флокулянта и наоборот . Что касается кинетики флокуляции, то она определяется кинетикой двух взаимосвязанных процессов адсорбции полимера на поверхности частиц и агрегации частиц полимером. Ф. 1 Ф. Фг объемная доля полимер содержащих частиц, К константа скорости образования флокул. Это уравнение нашло экспериментальное подтверждение только в отношении второго порядка по концентрации диспергированных в системе частиц Ы. В основу выведенных другими авторами соотношений ,,, были заложены представления о том что, покрытые оболочкой полимерных молекул частицы всегда имеют больший радиус, что скорость флокуляции лимитируется частотой столкновения частиц, а равновесие адсорбциидесорбции полимера достигается очень быстро и т. Эти базовые предпосылки весьма спорны, а полученные на их основе уравнения нашли свое экспериментальное подтверждение лишь для некоторых предельных случаев например, при описании начальных участков кинетических кривых для весьма ограниченного числа модельных систем. Активная кремнекислота является золем диоксида кремния. Этот флокулянт имеет преимущества перед другими препаратами, так как его употребление в системах водоочистки, и особенно водоподготовки, безвредно и дешево. Действительно , сыворотка крови человека содержит до 0 мгл, мышечная ткань до 0 мгл i2. Диоксид кремния не накапливается в организме. Стоимость одной тонны АК в раз ниже стоимости сопоставимого с ней по своей эффективности полиакриламида. Активная кремнекислота достаточно успешно использовалась при водоподготовке на Чикагском, Барселонском, Манчестерском водопроводах . Флокуляционные свойства АК исследовались в России, начиная с х годов, в работах Будрина, Поздняковой, Кульжинского, Литвиненко, Кульского, Первова и других. Эти исследования носили эмпирический характер, проводились в лабораторных условиях и не привели к разработке промышленного способа получения АК и разработке конкретных рекомендаций по использованию этого реагента. В дальнейшем были проведены обширные исследования по технологии получения АК и ее использованию в процессах осветления, обесцвечивания, умягчения вод питьевого и технического водоснабжения, а также при очистке сточных вод бумажной, текстильной, деревообрабатывающей, пищевой промышленности, для удаления масел, нефти и других органических примесей, радиоактивных веществ. В литературе содержатся данные о том, что АК способствует удалению из воды микроводорослей , бактерий и вирусов 5, 6. Гей 7 сообщает о положительном влиянии АК на очистку высокоминерализованных сточных вод промышленных предприятий и на осветление морской воды. Наилучшие результаты были достигнуты при использовании добавок АК к традиционно используемым коагулянтам. При этом наблюдается ускорение процесса хлопьеобразования и седиментации.