Разработка технологии очистки сточных вод с использованием модифицированных анионных флокулянтов

• Автор: Яковченко, Марина Александровна
• Шифр специальности: 03.00.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Кемерово
• Количество страниц: 194 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Источники загрязнения внутренних водоемов

1.2. Методы очистки сточных вод

1.3. Выбор технологической схемы очистки сточных вод

1.4. Физикохимические методы очистки сточных вод с применением коагулянтов

1.5 Отделение взвешенных частиц от воды

1.6. Виды флокулянтов

1.6.1. Природные флокулянты

1.6.2. Синтетические флокулянты

1.7. Свойства флокулянтов
1.8. Использование флокулянтов
1.9. Основные методы наращивания ММ флокулянтов
1.9.1. Модификация органическими соединениями
1.9.2. Модификация полимерами
1.9.3. Модификация полисахаридами
1.9.4. Модификация неорганическими соединениями
1.9.5. Модификация ионогенными и неионогенными ПАВ
1 Флокуляция
11. Основные закономерности флокуляции дисперсий полимерами
12. Механизмы флокуляции
ВЫВОДЫ ПО ЛИТЕРАТУРНОМУ ОБЗОРУ
ГЛАВА 2. ПОСТАНОВКА ЭКСПЕРИМЕНТА И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Структу ра эксперимента
2.2. Характеристика объектов исследования
2.3. Методы исследования флокулянтов
2.3.1. Вискозиметрия
2.3.2. Определение реологических свойств
2.3.3. Кондуктометрия
2.3.4. Оптические методы
2.3.5. Определение анионов хлора
2.3.6. Потенциометрическое кислотно основное титрование
2.3.7. Набухание флокулянтов
2.3.8. Адсорбция флокулянтов
2.3.9. Флокуляция суспензий оксида меди И
2.3 Флокуляция суспензии угля
ГЛАВА 3. ПОЛУЧЕНИЕ МОДИФИЦИРОВАННЫХ ФЛОКУЛЯНТОВ И ИЗУЧЕНИЕ ИХ ФИЗИКО ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ
3.1. Получение модифицированных флокулянтов
3.2. Свойства модифицированных флокулянтов
3.2.1. Физическая структура макромолекул
3.2.2. Реологические свойства флокулянтов
3.2.3. Электропроводность растворов флокулянтов
3.2.4. Светопоглощение
3.2.5. Содержание хлорид ионов
3.2.6. Потенциометрическое кислотно основное титрование
ГЛАВА 4. ИЗУЧЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МОДИФИЦИРОВАННЫХ ФЛОКУЛЯНТОВ И ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ В ПРОЦЕССАХ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД УГОЛЬНЫХ ПРЕЛПРИЯТИЙ
4.1. Набухание флокулянтов
4.2. Адсорбция флокулянтов
4.3. Флокуляция стандартных суспензий оксида медиП
4.4. Флокуляция шламовых вод
4.5. Предлагаемая технологическая схема флокуляции шламовых
вод с использованием модифицированных флокулянтов
4.6. Предлагаемая технология очистки шахтных вод с использованием модифицированных флокулянтов
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Широкое распространение получили коагуляция и флотация. Реагентный способ очистки достаточно эффективен и прост. Этот способ можно применять практически при неограниченных объмах сточных вод. Совместное использование коагулянтов и флокулянтов позволяет расширить использование этих реагентов для очистки сточных вод. Большие резервы интенсификации метода коагуляции и флокуляции связаны как с более глубоким исследованием механизмов явлений, сопровождающих эти процессы, так и с более эффективным использованием различных физических воздействий 8. Данные зарубежные исследования 9 показывают, что значительного повышения эффективности реагентного способа можно добиться оптимизацией технологии очистки, предусматривающей смешение реагентов с водой, а также подбором используемых коагулянтов и флокулянтов. Эффективность реагентного способа можно также повысить, при наложении физических воздействий на обрабатываемую воду и водные системы например, электрические и магнитные поля, ультразвук, радиацию и другие способы. Однако внедрение подобных методов интенсификации тормозится недостаточной изученностью совместных процессов. Наибольшее применение в качестве коагулянтов получили сульфат и гидроксохлорид алюминия, хлорид железаШ. Реже используются сульфаты железа и смешанные коагулянты в виде солей алюминия, железа. Возрастает степень использования коагулянтов соли железа и алюминия, получаемых электрохимическим способом 3, обладающих повышенной активностью. Управление процессом очистки сточных вод с использованием коагулянтов и флокулянтов в значительной мере осуществляется за счет регулировки основных параметров обработанных сточных вод, электропроводность, мутность, окислителыювостановительный потенциал, доза флокулянтов и коагулянтов. Доза коагулянтов и флокулянтов для очистки сточных вод и обезвреживания осадков имеет большое значение. Определение оптимальной дозы реагентов представляет собой весьма сложную задачу, так как в практике очистки воды возможно одновременное изменение множества факторов. Поддержание оптимальной дозы реагентов для соблюдения основных качественных параметров процесса коагуляции пока ещ затруднено, поэтому используют метод пробного коагулирования 9. Перемешивание воды с реагентами целесообразно осуществлять в две стадии, причм первую стадию проводить в режиме, приближающемся к режиму идеального смешения, а вторую в режиме идеального вытеснения. Это обусловлено тем, что на первой стадии должно быть обеспеченно равномерное распределение реагента по всему объму очищаемых сточных вод, а на второй создание условий, исключающих распад образовавшихся агломератов частиц загрязнений. Первый режим можно осуществить, например, в аппарате с интенсивно вращающейся мешалкой, а второй в слое взвешенного осадка. Как показывают результаты многих исследований, процесс перемешивания воды с реагентами, в частности с неорганическими коагулянтами, необходимо проводить с максимальной скоростью. Оптимизация режима смешения коагулянта с водой может привести к более эффективному использованию, а в некоторых случаях и к сокращению расхода коагулянта. В направлении интенсификации перемешивании воды с реагентами развивается и разработка смесителей . Рекомендуется при выборе типа, конструкции и режима действия перемешивающих устройств на стадиях быстрого смешения воды с реагентами и медленного перемешивания воды в камерах хлопьеобразования учитывать закономерности коагуляционного структурообразования, определяющие начальные значения скоростного градиента, необходимость постепенного перемешивания и концентрации тврдой и жидкой фаз на поверхности раздела. Быстрое перемешивание реагентов с водой может быть достигнуто в электромагнитных смесителях. Электромагнитные смесители целесообразно применять прежде всего при контактировании воды с растворами электролитов, например с растворами кислот, щелочей, солей . Наиболее просты в аппаратурном оформлении смесители, содержащие камеру электрообработки ,в которой установлены два или несколько электродов.