№8|2011

ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД

bbk 000000

УДК 628.345.1.001.2

Гетманцев С. В., Гандурина Л. В., Сычев А. В.

Исследование коагулирующих свойств «АКВА-АУРАТТМ18» и сульфата алюминия при самостоятельном и совместном применении

Аннотация

Представлены данные экспериментальных исследований по коагуляции загрязнений разного типа (взвешенных веществ, красителей и гуминовых веществ) коагулянтом «АКВА-АУРАТ™18» и сульфатом алюминия при совместном применении в зависимости от их соотношения и порядка ввода в сравнении с композиционным коагулянтом «АКВА-АУРАТ™105». Показано, что совместное применение сульфата алюминия и «АКВА-АУРАТ™18» при последовательном вводе или в виде композиции интенсифицирует процесс очистки воды от взвешенных и растворенных кислотных веществ (гуматов и кислотных красителей) по сравнению с самостоятельным применением коагулянтов при меньшей или равной дозе. Композиционный коагулянт «АКВА-АУРАТ™105» эффективен для извлечения из сточной воды взвешенных веществ в большей степени, чем растворенных органических загрязнений кислотного типа.

Ключевые слова

, , , , ,

 

Скачать статью в журнальной верстке (PDF)

В настоящее время основной и определяющей стадией очистки сточных вод от взвешенных и растворенных анионных загрязнений остается коагуляция воды. Дальнейшее совершенствование этого метода возможно путем применения новых реагентов и их сочетаний, изменения способов их подачи и гидравлических параметров проведения процесса1. В частности, интенсификация очистки воды может быть достигнута при совместном использовании алюминийсодержащих коагулянтов, отличающихся основностью, а также при изменении порядка их ввода в очищаемую воду.

08_12_ris_01

Целью данной работы было изучение эффективности коагуляции различных загрязнений (взвешенных веществ, красителей и гуминовых веществ) с применением «АКВА-АУРАТ™18» и сульфата алюминия в зависимости от их соотношения и порядка ввода, а также сравнение с эффективностью применения композиционного коагулянта «АКВА-АУРАТ™105».

08_12_ris_02

Методикииобъектыисследований.В работе были использованы стандартные методики исследований и анализа, позволяющие получить достоверные и воспроизводимые результаты, а также легко их реализовывать на очистных сооружениях коагуляционной очистки воды.

08_12_ris_03

Коагуляцию воды проводили в стаканах объемом 0,5 л на лабораторной установке пробного коагулирования «Капля», позволяющей варьировать режим перемешивания в интервале от 10 до 200 мин–1. Эксперименты по очистке воды коагулянтами проводили по схеме: смешение – хлопьеобразование – отстаивание. Смешение осуществляли в течение 1 мин при скорости 150 мин–1, хлопьеобразование – в течение 5 мин при скорости 50 мин–1, отстаивание – в течение 5–10 мин. Эти процессы обеспечивали гидравлическую крупность выделяемых скоагулированных загрязнений не менее 0,1 мм/с.

08_12_ris_04

Коагулянты дозировались в очищаемую воду в виде 0,1-процентных растворов по оксиду алюминия. Дозы коагулянта варьировали в интервале, охватывающем предполагаемую оптимальную дозу, при которой достигалась минимальная остаточная мутность очищенной воды. Модельная вода готовилась на водопроводной воде, имеющей рН 7,05–7,2, щелочность 2,9–3,1 мг-экв/л, с добавлением требуемых количеств минеральных и органических загрязнителей (почвы, гумата натрия, красителя).

08_12_ris_05

Экспериментальныерезультаты очистки мутных вод с концентрацией взвешенных веществ почвы 100 мг/л представлены на рис. 1–3. Из рис. 1 следует, что взвешенные вещества лучше извлекаются при последовательном вводе сначала сульфата алюминия, а затем «АКВА-АУРАТТМ18» суммарной дозой 5 мг/л. Оптимальное процентное содержание сульфата алюминия в подаваемой суммарной дозе составляет 5–10% (рис. 2). Остаточная мутность очищенной воды при  совместном применении сульфата алюминия и «АКВА-АУРАТТМ18» с раздельным последовательным вводом или в виде композиционного реагента «АКВА-АУРАТТМ105» (рис. 3) составляет 10–12 мг/л, что в 1,8 раза меньше, чем при самостоятельном использовании первых двух коагулянтов (18–22 мг/л). Суммарная доза коагулянта при этом практически не меняется.

08_12_ris_06

Результаты очистки среднецветных вод, содержащих гумат натрия (10 мг/л) и имеющих цветность 123 град, мутность 12 мг/л, щелочность 3,1 мг-экв/л, представлены на рис. 4–7.

08_12_ris_07

Из рис. 4 следует, что с увеличением дозы коагулянтов мутность отстоянной цветной воды, обработанной коагулянтами, проходит через максимум и начинает снижаться только при дозе более 8 мг/л. Наличие максимума обусловлено образованием более легких и плохо осаждаемых хлопьев при коагуляции органических гуматов по сравнению с коагуляцией минеральных взвесей (рис. 1). Самое высокое содержание взвеси в коагулированной и отстоянной воде наблюдается при использовании сульфата алюминия, а самое низкое – при применении композиционного коагулянта «АКВА-АУРАТ™105».

Сравнение эффективности снижения цветности при совместном и самостоятельном применении сульфата алюминия и «АКВА-АУРАТ™18» с раздельным вводом и в виде композиционного реагента «АКВА-АУРАТ™105» (рис. 4, 5) показывает, что большее снижение цветности очищаемой воды достигается при совместном использовании и последовательном вводе сульфата алюминия и «АКВА-АУРАТ™18», чем при самостоятельном их применении. Суммарная доза коагулянта при этом может быть снижена с 8–10 до 4 мг/л.

Из рис. 6 следует, что оптимальное процентное содержание сульфата алюминия в вводимой суммарной дозе для снижения цветности составляет 10–50%. Мутность очищенной воды при этом не меняется.

08_12_ris_08

На основании полученных данных можно предположить, что интенсификация коагуляционной очистки природных вод, особенно по мутности, может быть достигнута с применением композиционного реагента «АКВА-АУРАТ™105» или совместного применения сульфата алюминия и «АКВА-АУРАТ™18» с раздельным последовательным вводом. Результаты, полученные при коагуляционной очистке речных вод коагулянтами, производимыми ОАО «АУРАТ», подтверждают высокую эффективность композиционного реагента «АКВА-АУРАТ™105», при использовании которого мутность очищенной воды р. Тверцы была значительно ниже, чем с использованием сульфата алюминия и «АКВА-АУРАТ™18» (рис. 7). Аналогичные результаты получены при очистке сточных вод рек Волги и Орши.

Результаты сравнительных исследований эффективности применения разных реагентов для очистки красильных сточных вод, проведенных на модельной воде, содержащей кислотный зеленый краситель с концентрацией 100 мг/л, представлены на рис. 8. Взвесь скоагулированного красителя лучше удаляется при отстаивании и применении «АКВА-АУРАТ™105» дозами 80–100 мг/л. При этом следует отметить, что удельный расход коагулянта на 1 мг удаляемого гумата натрия и кислотного красителя одинаков и составляет 0,8–1 мг, что является косвенным доказательством преобладающей роли химических взаимодействий при удалении анионных органических веществ, к которым относятся и гумат натрия, и кислотный краситель, приводящий к образованию нерастворимых алюминийорганических поликомплексов.

В порядке убывания эффективности снижения содержания взвеси скоагулированного красителя коагулянты можно расположить в ряд: «АКВА-АУРАТ™105» > «АКВА-АУРАТ™18» > сульфат алюминия + «АКВА-АУРАТ™18» > сульфат алюминия. В то же время требуемое значение содержания растворенного красителя в коагулированной и фильтрованной воде (≤ 1 мг/л) достигается при меньших дозах (60–80 мг/л) и использовании сульфата алюминия и «АКВА-АУРАТ™18» при самостоятельном или совместном применении. Доля сульфата алюминия в суммарной дозе коагулянтов составляла при этом 5%. Изменение процентной доли сульфата алюминия при совместном применении с «АКВА-АУРАТ™18» и их последовательном вводе практически не влияет на содержание красителя в очищенной воде, которое составляет 1,1–1,5 мг/л. При этом содержание взвешенных веществ в отстоянной воде повышается (рис. 8).

Выводы

Совместное применение сульфата алюминия и «АКВА-АУРАТ™18» при последовательном вводе или в виде композиции интенсифицирует процесс очистки воды от взвешенных и растворенных кислотных веществ (гуматов и кислотных красителей) по сравнению с самостоятельным применением коагулянтов при меньшей или равной дозе. Степень очистки и доза коагулянтов зависят от вида и концентрации загрязнений. Композиционный коагулянт «АКВА-АУРАТ™105» эффективен для извлечения из сточной воды взвешенных веществ в большей степени, чем растворенных органических загрязнений кислотного типа.

 

Российская ассоциация водоснабжения и водоотведения

ecw18 vst 200

Banner konferentciia itog 200x100

VAK2

bajkal forum 100x100

Трубопроводная арматура АБРАДОКС, АБРА, ABRADOX, ABRA

Авторизация

Внимание! Рекомендуется просматривать сайт максимально свежими версиями браузеров. Некоторые устаревшие версии (IE 8) не смогут корректно скачать материалы номеров журнала.