Кручинина Наталия Евгеньевна. Алюмокремниевые флокулянты-коагулянты в процессах водоподготовки и водоочистки

Короткий опис

Кручинина Наталия Евгеньевна. Алюмокремниевые флокулянты-коагулянты в процессах водоподготовки и водоочистки : диссертация ... доктора технических наук : 03.00.16 / Кручинина Наталия Евгеньевна; [Место защиты: Иван. гос. хим.-технол. ун-т].- Иваново, 2007.- 278 с.: ил. РГБ ОД, 71 07-5/629

Российский химико-технологический университет имени Д. И. Менделеева
На правах рукопис
Кручинина Наталия Евгеньевна
Алюмокремниевые флокулянты-
коагулянты в процессах
водоподготовки и водоочистки
Специальность 03.00.16 - Экология
Диссертация
на соискание ученой степени доктора технических наук
Президиум ВАК Минобрнауки России (решение от *й.» 09 2оо£г. шЩ/А решил выдать диплом ДОКТОРА
У^ЛІШшеепиу наук
|Начальник отдела /fy
Иваново - 2007

СОДЕРЖАНИЕ
Введение 4
1. Литературный обзор 6
1.1. Теоретические основы процессов коагуляции и флокуляции
в системах с участием сульфата алюминия и кремниевой
кислоты 6
1.2. Получение сульфата алюминия и активной кремниевой кислоты 37
1.3. Алюмосиликаты - сырье для получения алюмокремниевых флокулянтов-коагулянтов : 41

1.3.1. Нефелинсодержащее сырье. 42
1.3.2. Бокситы и каолины в производстве коагулянтов 50
1.3.3. Производство коагулянтов из промышленных отходов 54
1.3.4. Синтез флокулянтов-коагулянтов 56
1.4. Коагулянты и флокулянты в очистке сточных вод 58
1.4.1. Коагулянты и флокулянты в очистке сточных вод пищевой промышленности 58
1.4.2. Очистка сточных вод от нефтепродуктов 65
1.4.3. Сточные воды кожевенного и мехового производства и методы их очистки 67
1.4.4. Очистка радиоактивных сточных вод низкой активности 72
2. Экспериментальная часть 82
2.1. Методы анализа 82
2.2. Приготовление растворов АКФК 85
2.3. Исследования физико-химических свойств алюмокремниевого флокулянта-коагулянта 105
2.4. Коллоидно-химические закономерности очистки вод алюмо-кремниевым флокулянтом-коагулянтом 113
2.5. Сравнительное исследование алюминийсодержащих коагулянтов, применяемых в процессах очистки поверх-

ностныхвод 124
2.6 Очистка ливневых вод от взвешенных веществ и
нефтепродуктов 146
2.7. Очистка сточных вод пищевых производств 159
2.7.1 Очистка сточных вод молочных производств 159
2.7.2 Очистка сточных вод мясоперерабатывающих производств....174
2.7.3 Очистка сточных вод пивоваренного производства 178
2.8. Очистка радиоактивных сточных вод низкой активности 186
2.8.1 Коагуляционная и коагуляционно-сорбционная очистка
растворов Московской станции переработки 188
2.9 Некоторые другие области применения алюмокремниевых
флокулянтов-коагулянтов 221
2.9.1 Алюмокремниевые флокулянты-коагулянты в очистке сточных вод кожевенного и мехового производства 221
2.9.2 Выделение лигносодержащих примесей из сточных вод целлюлозно-бумажной промышленности 226
2.9.3 Применение алюмокремниевого флокулянта-когулянта при переработке солеотвалов 229
2.10 Обращение с твердыми отходами процессов водоочистки и
водоподготовки 232
2.10.1 Композиция для получения строительных изделий 232
2.10.2 Отверждение отработанного шлакощелочного сорбента в цементных композициях 234
2.10.3 Выщелачивание цезия из отвержденных образцов на основе шлакощелочного сорбента 237
3. Экономические аспекты внедрения технологий синтеза и
применения алюмокремниевых флокулянтов-коагулянтов....243
Выводы 253
Список литературы 255
Приложения

4
В теории все понятно, но ничто не работает; в прак-тике все работает, но никто не понимает, почему; ко¬гда мы объединяем теорию и практику, ничто не рабо¬тает, и никто не понимает, почему...
А. Эйнштейн
ВВЕДЕНИЕ
Проблемы водоподготовки и водоочистки являются одними из акту-альнейших в современном мире. Они усугубляются постоянным ростом во-допотребления и повышением требований к качеству воды. И хотя разрабо-тано большое число методов очистки воды, в промышленных масштабах ис-пользуются только некоторые из них. К ним, прежде всего, следует отнести реагентные методы, основанные на использовании коагулянтов неорганиче-ской или органической природы. До настоящего времени традиционно наи-более широко используются сульфат (СА), и гидроксохлорид (ГОХ) алюми-ния, полиакриламид и его производные. Коагулянты применяются для очи¬стки сточных и природных вод от истинно растворенных, коллоидных и эмульгированных веществ. При этом одновременно снижаются цветность, бактериальная загрязненность, а в отдельных случаях запахи и привкусы во¬ды. Очищенные сточные воды используют преимущественно в оборотном водоснабжении промышленных предприятий и в меньшей мере в сельском хозяйстве для орошения. Требования к качеству воды для производственно -технических целей отличаются большим разнообразием, они зависят от спе¬цифики производства и особенностей технологического процесса.

Список літератури

ВЫВОДЫ
1. Определены условия получения алюмокремниевых флокулянтов-коагулянтов на основе различных видов алюмосиликатов: каолина, сиенито¬вого концентрата, хвостов апатитовой флотации и уртита. Показано, что вскрытие каолина, в отличие от других видов сырья, следует проводить по¬сле его прокаливания при 600 °С в течение 30 минут.
2. Методом гель-хроматографии установлено, что входящий в состав фло¬кулянтов-коагулянтов алюминий находится в ионной форме и не образует смешанных соединений с активной кремниевой кислотой. При рН очищае¬мой воды 4,5-8,5 коагуляция-флокуляция осуществляется за счет аддитивно¬го действия олигомерных форм активной кремниевой кислоты и гидроксо-соединений алюминия.
3. Изучены коллоидно-химические закономерности очистки сточных вод различного состава растворами алюмокремниевых флокулянтов-коагулянтов. Показано, что совместное присутствие сульфата алюминия и активной крем¬ниевой кислоты в растворах флокулянтов-коагулянтов интенсифицирует процессы водоочистки, обеспечивая универсальность этих реагентов в отно¬шении различных типов загрязняющих веществ в совместном присутствии и расширяя рабочий диапазон рН коагуляции.
4. Проведено сравнительное исследование эффективности коагулянтов (сульфат и гидроксохлорид алюминия, жидкие алюмокремниевые флокулян-ты-коагулянты) в процессах водоподготовки и водоочистки на модельных и реальных сточных водах различных отраслей промышленности. Показано, что полученные жидкие алюмокремниевые флокулянты-коагулянты по сво¬им свойствам не уступают традиционно используемым алюминийсодержа-щим коагулянтам или превосходят их, обеспечивая более глубокую степень очистки и лучшее отделение осадка при сниженных дозах коагулянта.