Влияние основных факторов на коагулирующую способность комплексных хлоридных и фосфатных солей алюминия

• Автор: Назаров, Александр Владимирович
• Шифр специальности: 05.23.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 172 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ЗЕДЕНИЕ.
ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ МЕТОДОВ СИНТЕЗА ВОДНЫХ РАСТВОРОВ КОМПЛЕКСНЫХ ХЛОРИДНЫХ И ФОСФАТНЫХ СОЛЕЙ АЛЮМИНИЯ. СВОЙСТВА ДАННЫХ СИСТЕМ
Выводы

Цель и задачи исследований

МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ СИНТЕЗА ВОДНЫХ РАСТВОРОВ ПОЛИГИДРОКСОХЛОРИДОВ АЛЮМИНИЯ И КОМПЛЕКСНЫХ ФОСФАТНЫХ АЛЮМИНИЙСОДЕРЖАЩИХ СИСТЕМ, И КОАГУЛЯЦИОННОЙ ОЧИСТКИ ВОДЫ.
2.1. Методика проведения синтеза водных растворов полигидроксохлоридов алюминия и комплексных фосфатных алюминийсодержащих систем.

2.1.1. Исходные вещества

2.1.2. Лабораторная установка.

2.1.3. Анализ продуктов синтеза.

2.2. Методика проведения коагуляционной очистки воды.

2.3. Анализ показателей качества воды
2.3.1. Определение цветности
2.3.2. Определение мутности.
2.3.3. Определение концентрации иона алюминия.
2.3.4. Определение концентрации фосфатаниона.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПО СИНТЕЗУ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ КОМПЛЕКСНЫХ ХЛОРИДНЫХ И ФОСФАТНЫХ СОЛЕЙ АЛЮМИНИЯ И АНАЛИЗ ИХ СВОЙСТВ.
3.1. Синтез водных растворов полигидроксохлоридов алюминия
3.2. Анализ свойств водных растворов полигидроксохлоридов алюминия
3.3. Синтез водных растворов комплексных фосфатных алюминийсодержащих систем.
3.4. Анализ свойств водных растворов комплексных фосфатных алюминийсодержащих систем
ИЗУЧЕНИЕ КОАГУЛЯЦИИ С ПРИМЕНЕНИЕМ ПОЛИГИДРОКСОХЛОРИДОВ АЛЮМИНИЯ.
4.1. Влияние исходной цветности на процесс очистки воды с
использованием коагулянта К2.
4.2. Влияние температуры на процесс очистки воды с использованием коагулянта К2.
4.3. Влияние среды на ход коагуляционной очистки воды с
использованием коагулянта К2.
ИЗУЧЕНИЕ КОАГУЛЯЦИИ С ПРИМЕНЕНИЕМ КОМПЛЕКСНЫХ ФОСФАТНЫХ АЛЮМИНИЙСОДЕРЖАЩИХ СИСТЕМ.
5.1. Влияние исходной цветности на процесс очистки воды с
использованием коагулянта КФАС
5.2. Влияние температуры на процесс очистки воды с использованием коагулянта КФАС2
5.3. Влияние среды на ход коагуляционной очистки воды с
использованием коагулянта КФАС2.
Выводы.
ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ ВЫСОКОЭФФЕКТИВНОГО КОАГУЛЯНТА К2.
6.1. Коагуляционная очистка продувочных сточных вод котельной с использованием коагулянта К2.
6.2. Технологическая установка коагуляционной очистки продувочных сточных вод с применением коагулянта К
ЭКОНОМИЧЕСКАЯ И ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ КОАГУЛЯНТОВ К2 И КФАС
7.1. Экономическая эффективность применения в качестве коагулянтов водных растворов К2 и КФАС2.
7.2. Экологическая эффективность применения в качестве коагулянтов водных растворов К2 и КФАС2.
Выводы.
ЭТЕРАТУРА
РИЛОЖЕНИЕ 1. Таблицы экспериментальных данных по коагуляционной истки воды с использованием водных растворов комплексных хлоридных и
эсфатных солей алюминия.
РИЛОЖЕНИЕ 2. Акты внедрения.
ВВЕДЕНИЕ


Еще одним существенным преимуществом коагулянтов на основе ПГХА вляется то, что они практически не снижают среды и щелочной резерв чищаемой воды, благодаря чему кислотная коррозия коммуникаций резко нижается. В , при проведении исследований по коагуляционной очистке оды волжского источника водоснабжения г. Москвы, было отмечено, что спользование метода подкисления целесообразно именно в сочетании с ПГХА з качестве подкисляющего агента была использована 2. Водные растворы ПГХА также получают при взаимодействии А1ОН3 с С1. Товарная гидроокись алюминия, получаемая в производстве глинозема, редставляющая собой фактически метагидроокись алюминия АЮОН, имически инертна и не способна к переходу в высокоосновные ПГХА при бработке НС1, даже при нагревании реакционной массы до температуры кипения . Для синтеза пригодна только свежепереосажденная гидроокись алюминия, оэтому синтез основных хлоридов алюминия на основе АЮОН и НС1 проводят од давлением 1,2 ати в специальных реакторах при постепенном агревании до С . Данный способ получения водных растворов ПГХА путем взаимодействия АЮОН и НС1, под избыточным давлением, на наш згляд является наиболее предпочтительным и имеет ряд преимуществ перед стальными, выражающихся в простоте технологической схемы и отсутствии тходов производства. Исследователями предложены и другие способы получения водных астворов ПГХА частичной нейтрализации растворов А1С карбонатами щелочных и щелочноземельных металлов, аммиаком, растворами СаОН2 , 9 гидролизом безводного А1С , анодным растворением металлического пюминия и его сплавов, где электролитом служит раствор А1С , зрмогидролизом А1С и методом ионообмена , . Однако эти способы е нашли промышленного применения, за исключением метода основанного на ейтрализации хлористого алюминия водой с образованием ПГХА различной сновности. Большое число работ посвящено идентификации водных растворов X, определению их химической структуры, при помощи различных методов изикохимического анализа. Однако вопрос о составе растворов до сих пор стается дискуссионным, поскольку такие системы являются метастабильными . Так в работе , авторы делают вывод о том, что состав ПГХА, полученных азличными способами, отвечают формуле АпОН3пС1б. НС1. Это экспериментальный факт указывает, как инимум, на различное содержание ОН групп в комплексных ионах. В работе , авторы приходят к мнению, что в водных растворах реально , уществует только один 1 ХА пентагидроксохлорид алюминия общей юрмулой АОН5С1, который можно легко выделить в свободном состоянии. На яду с этим, исследователями , отмечено, что все основные хлориды люминия существующие одновременно в растворе, начиная с А1ОН2С1, можно тнести к ряду полигидроксохлоридов, с общей бруттоформулой 3i. Имеющаяся в литературе информация не позволяет составить целостную артину о составе водных растворов 1 ХА. В тоже время можно отметить, что в аждом конкретном случае состав комплексных хлоридных солей алюминия удет зависеть от среды и условий проведения синтеза , , . Очевидно, то 1 ХА различной структуры, даже при наличии общих для них свойств, олжны обладать различной коагулирующей способностью. Это является резвычайно важным фактором. Однако, на основании литературных данных, еально оценить этот факт не представляется возможным, поскольку при зучении синтеза водных растворов ПГХА исследователями не рассматривались оагуляционные свойства этих систем, не проводилось сравнения их оагулирующей способностей между собой. Подобную картину можно проследить в литературных данных, касающихся оагуляционного метода очистки воды с применением ПГХА , , , . Однако, авторы не равнивают между собой водные растворы ПГХА, синтезированные в различных словиях, из различного сырья, в результате не возможно установить какие омплексные хлориды алюминия являются наиболее эффективными оагулянтами. Так, в работе , касающейся коагуляционной очистки донской оды, проводили сравнение ПГХА и было отмечено, что при одинаковых словиях основные соли алюминия проявляют разные коагулирующие свойства.