Высокомолекулярные флокулянты в процессах очистки природных и сточных вод

СОДЕРЖАНИЕ
Цветность, град. Мутность, мг·л^-1 Концентрация, мг·л^-1
Al Fe Mn
Исходная вода
62 2,5 0 0,9 0,16
(46)* (3,8) (0) (0,8) (0,14)
Требования СанПиН
20 1,5 0,5 0,3 0,2
Очищенная вода. Коагулянт К₂
20 0,3 0,2 0,2 0,06
(20) (0,5) (0,1) (0,18) (-)
15 0,1 0,1 0,15 0,08
(23) (0,4) (0,1) (0,22) (0,05)
17 0,2 0,2 0,2 0,07
20 0,3 0,2 0,2 0,05
Коагулянт К₁
22 0,9 0,2 - -
(18) (0,2) (0,1) (0,15) (0,05)
21 0,7 0,4 - -
(20) (0,2) (0,2) (0,3) (0,04)
21 1,1 0,3 -- -
21 0,8 0,1 - -
22 0,7 0,2 - -
20 0,7 0,2 0,25 0,04
Доза флокулянта, мг·л^-1 Интервал времени, с Очищенная вода
Цветность, град. Мутность, мг·л^-1
0 0 23,5 1,3
0,02 30 18,0 0,4
0,02 60 18,0 0,4
0,02 120 18,0 0,4
0,30 30 21,0 0,4
0,30 60 20,0 0,4
0,30 120 19,0 0,4
Образец Полимер [h], см³ М_h Содержание в сополимере звеньев, мол. %
акриламида акрилата натрия
А ПАА 900 4,2 100 0
Б ПАА 580 2,3 100 0
В ГПАА 580 1,3 89 11
Г ГПАА 580 1,2 82 18
Е ГПАА 900 2,2 82 18
Ж Праестол 2500 1550 8,7 97 3
З Праестол 2515 TR 1500 4,4 89 11
И Праестол 2515 TR 1500 4,0 83 17
К Праестол 2530 TR 1800 4,6 80 20
Л Праестол 2540 TR 1600 4,4 72 28
Дата Флокулянт С_К С_П Мутность, мг·л^-1 Al
до очистки после очистки
01.10 Праестол (З) 13 0,014 4,4 0,7 0,3
02.10 - // - // - 13 0,012 4,9 0,9 0,2
03.10 - // - // - 17 0,014 5,1 0,8 0,3
04.10 - // - // - 17 0,014 4,2 1,0 0,2
02.12 ПАА (Б) 35 0,15 2,1 1,7 0,8
21.12 - // - // - 34 0,15 2,2 1,2 0,8
28.12 - // - // - 34 0,15 1,9 1,2 0,4
03.12 ГПАА (Г) 35 0,15 3,5 0,8 0,5
20.12 - // - // - 34 0,15 2,2 1,4 0,5
21.12 ГПАА (В) 34 0,15 2,2 1,2 0,4
27.12 - // - // - 35 0,15 2,2 1,0 0,4
22.12 Праестол (З) 34 0,014 2,2 1,2 0,5
23.12 - // - // - 34 0,019 2,8 1,4 0,5
25.12 - // - // - 34 0,022 2,0 0,7 0,4
Дата С_К С_П Очищенная вода
Мутность, мг·л^-1 Al (III), мг·л^-1
ПР ГПР ПР ГПР
1.06 13 0,015 1,10 0,97 0,33 0,28
2.06 13 0,017 1,16 1,09 0,32 0,27
3.06 14 0,013 1,12 1,02 0,30 0,24
5.06 13 0,010 1,34 1,26 0,38 0,29
10.06 16 0,017 1,16 1,15 0,24 0,17
11.06 14 0,013 1,20 1,11 0,19 0,16
12.06 16 0,016 1,01 0,90 0,21 0,15
13.06 16 0,013 1,31 0,61 0,18 0,16
В среднем за год Доза реагентов, мг·л^–1 Мутность воды, мг·л^–1
ВПК-402 сульфат алюминия исходной в смесителе после отстойника очищенной
1993 - 19,9 12,5 12,2 5,3 1,1
1995 0,23 - 13,3 7,7 3,7 0,96
Показатели Среднегодовые данные
1993 г. (сульфат алюминия) 1995 г. (ВПК-402)
р. Дон Вода очищенная р. Дон Вода очищенная
Цветность, град 17 7 18 8
рН 8,2 7,8 8,1 7,8
Сухой остаток, мг·л^–1 928 924 781 780
Жесткость общая, мг·л^–1 7,75 7,75 6,57 6,57
Щелочность, мг·л^–1 3,6 3,4 3,4 3,3
Хлориды, мг·л^–1 154 156 115 117
Сульфаты, мг·л^–1 280 278 230 229
Аммиак, мг·л^–1 0,37 0,13 0,43 0,15
Нитриты, мг·л^–1 0,058 0,003 0,0057 0,005
Нитраты, мг·л^–1 3,88 3,03 3,59 2,75
Железо, мг·л^–1 0,40 0,17 0,58 0,23
Алюминий, мг·л^–1 0,07 0,18 0,07 0,08
Цинк, мг·л^–1 0,012 0,009 0,009 0,001
Медь, мг·л^–1 0,021 0,016 0,020 0,016
Марганец, мг·л^–1 0,054 0,028 0,110 0,084
Нефтепродукты, мг·л^–1 0,15 0,05 0,100 0,05
Дозы реагентов, мг·л^–1 Очищенная вода
Al₂ Магнафлок LT Цветность, град Мутность, мг·л^–1
0 0 23,0 0,5
0,02 0 21,0 0,5
0,02 0,01 18,0 0,3
0,02 0,02 18,0 0
0,02 0,05 18,0 0
0,02 0,07 21,0 0
0,02 0,10 21,0 0
0,02 0,30 22,0 0
Дозы реагентов, мг·л^–1 Очищенная вода
Al₂ Магнафлок LT Цветность, град Мутность, мг·л^–1
0 0 23,0 4,0
0,02 0 18,0 0,4
0,02 0,015 15,0 0,4
0,02 0,025 15,0 0,4
0,02 0,050 15,0 0,4
0,02 0,150 15,0 0,4
0,02 0,250 15,0 0,4
0,02 0,500 14,5 0,4
Показатели Двухступенчатая очистка Контактное коагулирование
К₂ К₂ К₁ К₁ К₂ К₂ К₁ К₁
Цветность 84,3 76,3 82,4 70,0 80,5 72,4 79,5 70,0
Мутность 72,1 65,5 69,5 64,5 78,0 74,0 60,4 55,4
Окисляемость 69,7 61,3 64,4 62,2 73,0 62,0 69,9 55,9
Железо (общ.) 86,2 79,4 84,5 80,3 83,2 78,0 77,9 75,4
ХПК 51,2 35,1 48,2 40,1 58,9 45,2 48,6 39,8
Гуминовые кислоты 57,6 41,4 53,5 44,7 56,3 44,3 55,1 43,8
Фульвокислоты 50,6 45,3 48,2 43,0 54,4 47,0 42,8 39,6
Показатель Исх. вода Коагулянты
гидроксохлорид алюминия сульфат алюминия
Доза по Al₂ 5 15 25 35 45 5 15 25 35 45
Доза ПАА, мг·л^–1 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5
Цветность, град 98 115 20 11 12 12 104 25 18 15 25
Концентрация взв. в-в, мг·л^–1 1,3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
рН 7,28 7,30 7,24 7,10 7,05 6,80 7,15 6,75 5,2 4,62 4,5
Алюминий, мг·л^–1 - 0,5 0 0 0 2,15 2,1 0,45 2,25 4,48 6,22

ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Вид флокулянта Доза, мг·л^–1 Показатели качества воды
ПАА Al₂ Взвешенные вещ-ва, мг·л^–1 рН Al³⁺ Fe_(общ.)
ПАА 2 – 3 30 – 60 6 – 10 4,0 – 4,6 2,6 –7,1 0,20 –0,28
Флотин 3 – 4 - 26 – 42 6,2 – 7,0 2,1 –2,5 0,18 –0,29
Тимаксол-П 4 – 5 - 2 – 4 6,5 – 7,3 0,8 –1,2 0,20 –0,23
Интенсивность запаха Характер проявления запаха Оценка интенсивности запаха, балл
Нет
Запах не ощущается
0
Очень слабая Запах не ощущается потребителем, но обнаруживается при лабораторном исследовании 1
Слабая Запах замечается потребителем, если обратить на это его внимание 2
Заметная Запах легко замечается и вызывает неодобрительный отзыв о воде 3
Отчетливая Запах обращает на себя внимание и заставляет воздержаться от питья 4
Очень сильная Запах настолько сильный, что делает воду непригодной к употреблению 5
Интенсивность вкуса и привкуса Характер вкуса и привкуса Оценка интенсивности вкуса и привкуса, балл
Нет Вкус и привкус не ощущаются 0
Очень слабая Вкус и привкус не ощущается потребителем, но обнаруживается при лабораторном исследовании 1
Слабая Вкус и привкус замечаются потребителем, если обратить на это его внимание 2
Заметная Вкус и привкус легко замечаются и вызывают неодобрительный отзыв о воде 3
Отчетливая Вкус и привкус обращают на себя внимание и заставляют воздержаться от питья 4
Очень сильная Вкус и привкус настолько сильный, что делает воду непригодной к употреблению 5
Раствор №1, мл 0 1 2 3 4 5 6 8 18 12 14
Раствор №2, мл 100 99 98 97 96 95 94 92 90 88 85
Градусы цветности 0 5 10 15 20 25 30 40 50 60 70
D

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Концентрация, мг/л
Сополимер
[η], дл/г концентрация сополимера,% Степень осветления
70:30 3,2 0,05 75,8
70:30 2,2 0,05 95,8
70:30 1,6 0,05 72,4
60:40 2,8 0,05 77,5
60:40 1,7 0,05 82,8
60:40 1,0 0,05 66,9
Образец Время осаждения, мин.
Объем осадка, мм²
Остаточная мутность, %
1:99 35 3,4 63
5:95 60 4,0 56
70:30 15 4,5 34
Дист. вода+ каолин 140 2,0 55
Коагулянт Порядок дозирования Концентрация сополимера Остаточная мутность, %
ОМ ОМ+сополимер 70:30 0,5 % 10 %
ОМ сополимер 70:30+ОМ 0,5 % 28 %
Полимеры и сополимеры Число колоний, выросших на 1 см³ воды Качественная оценка биоцидности
1 1206 неудовлетворительная
2 31 хорошая
3 35 хорошая
4 103 удовлетворительная
ЛИТЕРАТУРА
1. Кульский Л.А., Строкач П.П. Технология очистки природных вод. Киев: Вища школа. 1981. 328 с.
2. Небера В.П. Флокуляция минеральных суспензий. М.: Недра. 1983. 288 с.
3. Вейцер Ю.И., Минц Д.М. Высокомолекулярные флокулянты в процессах очистки природных и сточных вод. М.: Стройиздат. 1984. 202 с.
4. Запольский А.К., Баран А.А. Коагулянты и флокулянты в процессах очистки воды: Свойства. Получение. Применение. М.: Химия. 1987. 208 с.
5. Николаев А.Ф., Охрименко Г.И. Водорастворимые полимеры. Л.: Химия. 1979. 144 с.
6. Абрамова Л.И., Байбурдов Т.А., Григорян Э.П., Зильберман Е.Н., Куренков В.Ф., Мягченков В.А. Полиакриламид. Под. ред. В.Ф. Куренкова. М.: Химия. 1992. 192 с.
7. Яковлев С.В., Мясников И.Н., Потанина В.А., Буков Ю.В., Ляхтеэнмяки Х., Кескинен Т. Водоснаб. и сантехника. 1995. №3. С. 28.
8. Куренков В.Ф. Соросовский образовательный журнал. 1997. №7. С.57-63.
9. Мягченков В.А., Баран А.А., Бектуров Е.А., Булидорова Г.В. Полиакриламидные флокулянты. Казань: Из-во Каз. гос. технол. ун-та. 1998. 288 с.
10. J. Vostrcil, F. Juracka. Commercial organic flocculants. Park (N.Y.). Noyes data corp. 1976. V.7. 173p.
11. Unno Hajime. Кагакукогё. Chem.Ind. 1984. V.35. No.2. С.171-179.
12. Попов Х.Я. Флокулянты. София: Техника. 1986. 267с.
13. V.A. Myagchenkov, V.F. Kurenkov. Polym.-Plast.Technol.Eng. 1991. V.30. No.2-3. P.109-135.
14. M.B. Hocking, K.A. Klimchuk, S.J. Lowen. Macrom. Sci.Part C. 1999. Vol.39. No 2. P.177-203.
15. Фрог Б.Н., Левченко А.П. Водоподготовка. Под ред. Г.И. Николадзе. М.: Изд-во МГУ. 1996. 680 с.
16. Бабенков Е.Д. Очистка воды коагулянтами. М.: Наука. 1977. 356 с.
17. Драгинский В.Л., Алексеева Л.П. Водоснабжение и сан. техника. 2000. №5. С.11-14.
18. Герасимов Г.Н. Водоснаб. и сан. техника.. 2001. №3. С.26-31.
19. Гандурина Л.В. Вода и экология. 2001. №2. С.60-75.
20. Линевич С.Н., Игнатенко С.И., Гулевич Е.П., Пасюкова М.А. Водоснаб. и сантехника. 1996. №7. C.16-17.
21. Куренков В.Ф., Снигирев С.В., Чуриков Ф.И. ЖПХ. 2000. Т.73. №8. С.1346-1349.
22. Ярошевская Н.В., Муравьев В.Р., Соскова Т.З. Химия и технология воды. 1997. Т.19. №3. С.308-314.
23. Куренков В.Ф., Чуриков Ф.И., Снигирев С.В. ЖПХ. 1999. Т.72. .№5. С.828-831.
24. Куренков В.Ф., Снигирев С.В., Дервоедова Е.А., Чуриков Ф.И. ЖПХ. 1999. Т.72. №11. С.1892-1896.
25. Куренков В.Ф., Чуриков Ф.И., Снигирев С.В. ЖПХ. 1999. Т.72. №9. С.1485-1489.
26. Куренков В.Ф., Ильина И.В., Геркин Р.В., Карнаухов Н.А. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 1996. Т.39. №1-2. С.71-73.
27. Куренков В.Ф., Чуриков Ф.И., Снигирев С.В. Вестник Казанского технологического университета. 1998. №2. С.104-108.
28. Куренков В.Ф., Хартан Х.Г., Лобанов Ф.И. ЖПХ. 2001. T.74. №4. С.529-540.
29. Куренков В.Ф., Cнигирев С.В. Флокулирующие свойства полимеров. Казань: Казан. гос. технол. ун-т. 2000. 32 с.
30. Моравец Г. Макромолекулы в растворе. М.: Мир. 1969. 398с.
31. T.G. Fox, P.J. Flory. J.Fm.Chem.Soc. 1951. V.73. No.5. P.1904-1908.
32. Куренков В.Ф., Снигирев С.В., Ленько О.А., Чуриков Ф.И. Вестник Казанского технологического университета. 1999. №1-2. С.97-101.
33. СанПиН 2.1.4.559. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. М.: Госкомсанэпиднадзор. 1996. 112 с.
34. Куренков В.Ф., Снигирёв С.В., Чуриков Ф.И., Рученин А.А., Лобанов Ф.И. ЖПХ. 2001. Т.74. №3. С.435-438.
35. Куренков В.Ф., Нурутдинова Н.С., Чуриков Ф.И., Мягченков В.А. Химия и технология воды. 1991. Т.13. №4. С.309-312.
36. K. Muhle, K. Domash. J. Colloid Polym. Sci. 1980. V.258. №11. P.1296-1298.
37. Михайлов В.А., Бутко А.В., Лысов В.А., Моктар А.А., Самоследов О.А., Ивлев В.С., Боридько В.А. Водоснаб. и сантехника. 1997. №7. С.15-19.
38. Котовская А.И., Белоусова Т.В., Наконечный А.Н. Водоснаб. и сантехника. 1999. №3. С.17-18.
39. Строкач П.П., Кульский Л.А. Практикум по технологии очистки природных вод. Минск: Высшая школа. 1980. 320 с.
40. Брусницына Л.А., Пьянков А.А., Богомазов О.А., Лобанов Ф.И., Хартан Х.Г. Вода и экология. 2000. Т.1. С.40-47.
41. Пальгунов П.П., Ищенко И.Г., Миркис В.И.,Садова Н.И., Благова О.Е. Водоснабжение и сан. техника. 1996. №6. С.4-5.
42. Куренков В.Ф., Гоголашвилли Э.Л., Сайфутдинов Р.Р., Снигирев С.В., Исаков А.А. ЖПХ. 2001. T.74. №9. С.1551-1554.
43. Куренков В.Ф., Гоголашвилли Э.Л., Исаков А.А. Сб. Структура и динамика молекулярных систем. Йошкар-Ола. 2001. № 2. Ч. 2. С. 116-120.
44. Цюрупа Н.Н. Коллоидный журнал. 1964. Т.26. №1. С.117-125.
45. Бектуров Е.А., Бимендина Л.А. Интерполимерные комплексы. Алма-Ата: Наука. 1977. 264 с.
46. Орлов Д.С. Гумусовые кислоты почв и общая теория гумификации. М.: МГУ. 1990. 324 с.
47. Серышев В.А. Субаквальный диагноз почв. Автореф. дисс.д-ра техн. наук. Новосибирск. 1992. 32 с.
48. Чернышова Н.Н., Свинцова Л.Д., Гиндулина Т. М. Хим. и технол. воды. 1995. Т.17. №6. С.601-608.
49. Апельцина Е.И. Водоснаб. и сан. техника. 1986. №2. С.8-10.
50. Никитин А.М., Курбатов П.В. Водосн. и сан. техника. 1999. №3. С.26-28.
51. Гончарук В.В., Герасименко Н.Г., Соломенцева И.М., Пахарь Т.А. Хим. и технол. воды. 1997. Т.19. №5. С.481-488.
52. Куренков В.Ф., Снигирев С.В., Шишкарева Л.С. ЖПХ. 2000. Т.73. №2. С.257-261.
53. Куренков В.Ф., Снигирев С.В., Когданина Л.С. ЖПХ. 2001. Т.74. №1. С.83-86.
54. Hogg R. Flocculation and dewatering. Int. J.Miner.Process. 2000. Vol.58. P.223-236.
55. Нагель М.А., Куренков В.Ф., Мягченков В.А. ЖПХ. 1986. Т.59. №7. С. 1579-1584.
56. Буцева Л.Н., Гандурина Л.В., Штондина В.С. Водоснаб. и сан. техника. 1996. №4. С. 8-9.
57. Феофанов Ю.А., Смирнова Л.Ф. Водоснаб. и сан. техника. - 1995. №7. С. 5-6.
58. Буцева Л.Н., Гандурина Л В., Керин А.С., Штондина В.С., Черняк В.Д., Юдин В.Г. Водоснаб. и сантехника. 1998. №8. C. 27-30.
59. Цао Чжун Хуа. Водоснаб. и сан. техника. 1999. №2. C. 37-38.
60. Мясников И.Н., Потанина В.А., Демин Н.И., Леонов Ю.М., Попов В.А. Водоснаб. и сан. Техника. 1999. №1. C. 8-9.
61. Эпоян С.М., Пантелят Г.С. Водоснаб. и сан. техника. 1996. №9. С.22-23.
62. Клейн М.С., Байченко А.А., Иванов Г.В. Материалы Всесоюзной конференции «Коагулянты и флокулянты в очистке природных и сточных вод». 14-17 окт. 1988. Одесса. С. 126-127.
63. Проскурина В.Е., Мягченков В.А. ЖПХ. 1999. Т.72. №10. С. 1704-1708.
64. Гроздова Г.В. Современные тенденции в разработке и развитии использования синтетических полиэлектролитов. – Химическая промышленность за рубежом. – 1981. - №5.
65. Коростелева Е.А., Дымарчук Н.П. Способ получения эффективного полиакриламидного флокулянта. – Журнал прикладной химии. – 1976. –т.49. - № 6.
66. Липатов Ю.С., Сергеева Л.М. Адсорбция полимеров. – Киев: Наукова думка, 1972.
67. Яминский В.В. и др. Коагуляционные контакты в дисперсных системах. – М.: химия, 1982.
68. Фридрихсберг Д.А. Курс коллоидной химии. – М.: Химия, 1974.
69. Небера В.П. Флокуляция минеральных суспензий. – М.: Недра, 1983.
70. Левич В.Г. Физико-химическая гидродинамика. М: Физмат, 1959.
71. Баран А.А., Соломенцева И.М. Флокуляция дисперсных систем водорастворимыми полимерами и ее применение в водоочистке. – Химия и технология воды. – 1983. – т.5. – 32.
72. Бектуров Е.А., Бимендина Л.А. Интерполимерные комплексы. – Алма-Ата: Наука, 1977.
73. Вейцер Ю.И. и др. Использование катионных полиэлектролитов для очистки воды от вирусов. Гигиена и санитария. – 1976. – 3.
74. Эпштейн С.И., Пантелят Г.С. К вопросу разрушения хлопьев взвешенных веществ в турбулентном потоке. – В кн.: Вопросы технологии обработки воды промышленного и питьевого водоснабжения. – Киев: Будивельник, 1969.
75. С.Ю. Хаширова, З.Р. Курманова. Полимеры и сополимеры акриламида – эффективные флокулянты для очистки воды. // Сб. науч. тр. молодых ученых. Нальчик. 2006 г. Каб.-Балк. гос. университет. с. 311 – 314.
76. Булидорова Г.В., Мягченков В.А. Кинетические особенности седиментации каолина в присутствии анионного и катионного полиакриламидного флокулянтов // Коллоид, журн. - 1995. - Т.57, N6. -С. 778-782.
77. Булидорова Г.В., Мягченков В.А. Кинетика седиментации каолина при совместном введении флокулянта (катионного полиакриламида) и коагулянта // Коллоид, журн. - 1996. - Т.58, N1. - С.29-34.
78. Gregory J. Turbidity fluctuations in flowing suspentions // J. Colloid and Interface Sci. - 1985. - V.105, N2 - p. 357.
79. Барань Ш. (Баран A.A.), Грегори Д. Флокуляция суспензии каолина катионными полиэлектролитами // Коллоид, журн. - 1996. -Т.58, N1.-С. 13-18.
80. Куренков В.Ф., Чуриков Ф.И., Снегирев СВ. Седиментация суспензии каолина в присутствии частично гидролизованного полиакриламида и А12(804)з. // ЖПХ, 1999 - т. 72, № 5. - С. 828-833.
81. Куренков В.Ф., Шарапова З.Ф., Хайрулин М.Р и др. Влияние молекулярных характеристик натриевой соли 2-акриламидо-2-метилпропан сульфокислоты с N-винилпирролидоном на флокулирующие свойства. // ЖПХ, 1999. - т . 72, № 8. - с. 1374-1379.
82. Куренков В.Ф., Снегирев СВ., Древоедова Е.А, Чуриков Ф.И. Исследование флокулирующих свойств полиакриламидных флокулянтов марки Praestol. // ЖПХ, 1999. - т. 72, № П. - с. 1892-1899.
83. Мягченков В.А, Баран А.А, Бектуров Е.А. и др. Полиакриламидные флокулянты.- Казань.: Казан, гос. тех. ун-т.-1998,-288 с.
84. Burcket H. Die Bestimung von Spuren Polyacrylamid in Wasser, Gas und Wasserflach, 1970, III, 5.

содержание .. 520 521 522 ..

Полимеры и сополимеры^* Диаметр зоны задержки роста (мм) Качественная оценка биоцидности
1 2 неудовлетворительная
2 15 отлично
3 10 хорошая
4 6 удовлетворительная