Разработка методов получения и использования новых эффективных коагулянтов из отходов производств

• Автор: Елхов, Александр Анатольевич
• Шифр специальности: 03.00.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 162 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ Стр.

ВВЕДЕНИЕ

1 ФИЗИКОХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ ОСНОВНОГО ХЛОРИДА АЛЮМИНИЯ

1.1 Производство и потребление основного хлорида алюминия.

1.2 Физикохимические основы получения основного хлорида алюминия

1.3 Способы получения основного хлорида алюминия.

1.3.1 Взаимодействие оксида или гидроксида алюминия с соляной

кислотой.

1.3.2 Взаимодействие металлического алюминия с соляной кислотой

1.3.3 Нейтрализация растворов хлорида алюминия.

1.3.4 Термогидролиз хлорида алюминия.

1.3.5 Хлорсульфатный метод получения ОХА.
1.3.6 Электрохимический метод получения ОХА
2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1 Методика проведения экспериментов по получению коагулянтов.
2.2 Методика исследования основных физикохимических и коагуляционных свойств полученных коагулянтов
3 ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ПОЛУЧЕНИЯ АЛЮМИНИЙСОДЕРЖАЩИХ КОАГУЛЯНТОВ ИЗ ОТХОДОВ ПРОИЗВОДСТ
Обсуждение результатов.
3.1 Исследование процесса получения основного хлорида алюминия
из отходов производства, содержащих гидроксид алюминия.
3.2 Исследование процесса получения основного хлорида алюминия
из отходов, содержащих некондиционный хлорид алюминия
3.3 Исследование процесса получения смешанного алюмокальциевого коагулянта на основе накипных отложений
4 ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИОХИМИЧЕСКИХ И КОАГУЛЯЦИОННЫХ СВОЙСТВ ПОЛУЧЕННЫХ РЕАГЕНТОВ
Обсуждение результатов.
4.1 Исследование физикохимических свойств растворов ОХА.
4.2 Исследование коагуляционных свойств полученных реагентов в
процессе очистки сточных вод.
4.2.1 Изучение влияния дозы коагулянтов на обработанной воды
4.2.2 Изучение влияния дозы коагулянтов на степень очистки сточных
вод от взвешенных частиц, жиров и на снижение ХПК
4.2.3 Изучение влияния температуры на процесс коагуляционной очистки сточных вод
4.2.4 Изучение влияния коагулянтов на токсичность очищенной воды по отношению к активному илу
4.2.5 Изучение процесса осаждения и обезвоживания осадка сточных вод
4.3 Исследование коагуляционных свойств полученных растворов в процессе очистки поверхностных вод.
4.3.1 Изучение влияния дозы коагулянтов на , щелочность и мутность очищенной воды.
4.3.2 Изучение кинетики осаждения взвешенных частиц при различных
дозах коагулянтов
4.3.3 Исследование коагуляционных свойств реагентов при очистке воды, содержащей мелкодисперсные трудноосаждаемые частицы.
4.3.4 Исследование коагуляционных свойств реагентов при очистке
речных вод
5 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ КОАГУЛЯНТОВ ИЗ ОТХОДОВ ПРОИЗВОДСТВ
5.1 Технологическая схема получения ОХА из отходов, содержащих гидроксид алюминия
5.2 Технологическая схема получения смешанного алюмокальциевого коагулянта
5.3 Разработка технологии получения ОХА из некондиционного
хлорида алюминия
5.3.1 Отработка технологии получения ОХА в опытнопромышленных условиях
5.3.2 Промышленная схема получения ОХА
5.3.3 Экологическое обоснование инженернотехнологических решений получения ОХА.
5.3.4 Техникоэкономические показатели разработанного процесса получения ОХА.
5.4 Технология очистки СВ с использованием ОХА
5.4.1 Технологическая схема очистки СВ
5.4.2 Экологические и техникоэкономические показатели процесса
очистки СВ
ВЫВОДЫ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Например, созданная в Екатеринбурге установка по производству ОХА под торговой маркой БОПАК удовлетворяет потребность города в коагулянтах при очистке питьевой воды лишь на . Отмечается , что для классификации изготавливаемых в России различных марок ОХА и, соответственно, упрощения работы с современными коагулянтами необходима разработка государственного стандарта на данный продукт, что также создаст единые условия конкуренции для всех производителей коагулянтов. В связи с дефицитом высокоэффективных отечественных коагулянтов на российский рынок выходят различные компании, предлагающие довольно широкий спектр зарубежных коагулянтов. В таблице 2 представлены марки ОХА различных производителей, расположенные по мере увеличения основности продукта. Компания ДЕГРЕМОН Франция предлагает свои услуги по применению таких коммерческих продуктов, как РАС, АС, , А1рос1аг с общей формулой А1ПОНрС1ч,г, которые характеризуются молярным отношением ОНА1 0,4 0,6, а также предлагает полимеры алюминия например, основной полихлорид алюминия, которые производятся непосредственно на месте их использования. Компания Акзо Нобель Нидерланды провела лабораторные и промышленные исследования ОХА марки ЕкоАоск при очистке воды р. Москвы на Рублевской станции водоочистки , доказавшие ряд преимуществ ОХА по сравнению с сульфатом алюминия. Основным же импортером ОХА в Россию является предприятие транснациональной фирмы Кегшга, имеющей заводы в Финляндии, Швеции и Польше 2,. Эта фирма поставляет свою продукцию на предприятия и водоканалы СеверноЗападного федерального округа России. Широкому распространению ОХА для очистки воды и обработки сточных вод способствуют значительные преимущества его по сравнению с сульфатом алюминия, применяемого для этих же целей. ОХА эффективнее понижает мутность воды обеспечивает более высокую скорость хлопьеобразования и осаждения образовавшихся хлопьев незначительно снижает и щелочной резерв очищаемой воды обладает хорошей коагулирующей способностью при низких температурах эффективнее снижает цветность воды, содержание тяжелых металлов и органических веществ. Применение ОХА позволяет снизить содержание остаточного алюминия в очищенной воде, избежать процесса первичного хлорирования воды и применения флокулянтов. Расход ОХА в расчете на А на коагуляцию в среднем на ниже по сравнению с сульфатом алюминия . В мировой практике чаще всего используют высокоосновной хлорид алюминия, хотя имеются большие возможности для получения низкоосновных хлоридов алюминия из алюминийсодержащих отходов , что также стимулирует изучение их коагуляционной способности. Объем реализации коагулянтов и флокулянтов в Европе, среди которых значительное место принадлежит ОХА, в г. Германию, на. Францию, на Англию, на Италию, на страны Скандинавии . Большая часть реагентов использовалась для кондиционирования воды систем оборотного водоснабжения и для подготовки питьевой воды . Для очистки бытовых и промышленных стоков использовано соответственно и реагентов. В г. Объем выпуска коагулянтов свидетельствует, что коагуляционный метод очистки является одним из основных методов удаления загрязнений из поверхностных и сточных вод. Усилия ученых в данной области направлены на совершенствование технологии очистки и на создание более эффективных коагулянтов, среди которых большое внимание уделяется основному хлориду алюминия, а также комбинированным и смешанным коагулянтам . Образующиеся продукты гидролиза различают по количеству групп ОН, приходящихся на один атом алюминия, либо по отношению числа атомов хлора, замещенных на гидроксил, к общему числу атомов хлора в молекуле средней соли, причем слово основной часто заменяют на гидроксо. Таким образом, А1ОНС2 1 основной хлорид алюминия, или гидроксохлорид алюминия А1ОН2С1 2 основной хлорид алюминия, или гидроксохлорид алюминия АОНзС1 2,5 основной хлорид алюминия, или гидроксохлорид алюминия. Основность определяется как отношение количества ОНгрупп к числу атомов алюминия в бруттоформуле. Так как основные хлориды алюминия это соединения переменного состава, то их состав принято выражать общей формулой А1ОН3. С1х, где х изменяется от 0 до 3 .