автореферат диссертации по строительству, 05.23.04, диссертация на тему:Влияние основных факторов на коагулирующую способность комплексных хлоридных и фосфатных солей алюминия

выводы

1. Изучен синтез водных растворов комплексных хлоридных и фосфатньгх ш алюминия. Установлено, что взаимодействие ортофосфорной и соляной нот с различного рода алюминийсодержащим сырьем приводит к образованию ных растворов комплексных солей алюминия, отличающихся своими физико-ическими и коагулирующими свойствами.

2. Наиболее эффективными коагулянтами являются ПГХА и КФАС гезированные на основе А10(0Н).

3. Установлено, что водные растворы комплексных хлоридных солей миния синтезированные на основе А10(0Н), оставаясь в метастабильном :оянии, сохраняют свои свойства в течение нескольких лет.

4. В качестве критерия оценки эффективности коагулянтов предложена 1чена удельного снижения оптической плотности воды на единицу дозы улянта. Показано, что органические вещества, обуславливающие цветность л, способствуют формированию хлопьев, обладающих более высокой щионной способностью, что подтверждается анализом зависимостей шного эффекта очистки от дозы вводимого коагулянта.

5. Температура обрабатываемой воды мало влияет на эффективность уляционной очистки с применением комплексных хлоридных и фосфатных ;й алюминия.

6. Увеличение дозы коагулирующих агентов способствует снижению точной концентрации ионов алюминия в очищенной воде.

7. С понижением показателя кислотности среды в интервале от 6,0 до 9,0 ективность коагуляции, при использовании ПГХА, снижается, а в случае ленения КФАС увеличивается.

8. На эффективность обесцвечивания воды, при использовании в качестве улянта КФАС, существенное влияние оказывает анионный состав системы, азано, что фосфаты, вносимые в систему с коагулянтом, усиливают лz^qpллл гативную устойчивость коллоидов, обуславливающих цветность воды, и ;твуют в формировании водо-растворимых, кислых фосфатов алюминия.

9. Для очистки волжской воды в створе г. Самары рекомендована доза улянта ПГХА 8 мг/л в интервале изменений температуры 3-л20 °С и исходной гности 35-ьбО град, цв., эффект очистки при этом составляет 93 %.

10. КФАС могут быть использованы в качестве коагулянтов для получения >1 питьевого качества, только при дозах реагента < 10 мг/л и одновременном шлении Са(ОН)2 в количестве 0,1 мг/л, при этом исходная цветность воды не кна превышать 60 град. цв.

11. С использованием синтезированного в настоящей работе экоэффективного коагулянта К-2 была разработана и внедрена на локальных :тных сооружениях ОАО «Волгокабель» г. Самара технология уляционной очистки продувочных сточных вод котельной. Сточная вода, [ценная по предложенной технологической схеме, имела следующие основные 1затели: А1А* - 0,1 мг/л; Рсобщ - 0,54 мг/л; рН = 6,7; оптическая плотность [НОЙ воды снижается с 1,2 до 0,1.

12. Экономия от внедрения высокоэффективного ПГХА в замен сульфата миния составляет 0,0608 руб на 1 мл очищаемой воды, а при использовании улянта на основе КФАС - 0,06915 руб, при этом предотвращаемый югический эффект при использовании коагулянта К-2, при условной изводительности очистных сооружений 50000 мл/сут, составил 31954,09 'год, а при использовании коагулянта КФАС-2 - 54672,81 руб/год.

1. C. B. Яковлев, A. K. Стрелков, A. A. Мазо. Охрана окружающей среды. М.: АСВ.-1998.-179С.

2. Справочник химиков, инженеров и врачей. Вредные вещества в промышленности. Неорганические и элементоорганические соединения.— Л.: Химия.-т. 3-1977.-С. 405.

3. Нормирование алюминия в питьевой воде различной жесткости / Н. В. Тулакина, Ю. В. Новиков, С. И. Плитман и др. // Гигиена и санитария. 1988. -№ 12.-С. 75-77.

4. Гигиеническое регламентирование селена в питьевой воде разной жесткости / Ю. В. Новиков, С. И. Плитман, Н. Н. Карасева, Б. П. Зайцева // Гигиена и санитария. 1985.-№ 3. - С. 12 - 15.

5. Waldron-Edward D., Chan P., Skorina С. Metabolism of P04-compounds in the presence of Al // Can. Med. Ass. 1971. - 105. P. 1297 - 1299. . Кульский Л. A. Теоретические основы и технология кондиционирования воды. - Киев: Наук, думка, 1983. - 527 с.

6. Клячко в. А. Новый коагулянт 2,5-оксихлорид алюминия // Водоснабжение и санитарная техника. 1962. - № 7. - С. 13-л15.

7. Повышение эффективности реагентной обработки воды на водопроводных станциях / Драгинский В. Д., Алексеева Л. П. // Водоснабжение и санитарная техника. 2000. - № 5. - С. 11 - 14.

8. Treadwell W. D. Heiv. Chim. Acta. - 1931. - Bd. 14. - P. 473 - 481. Патент № 150410 (Австралия).

9. Bailey G. J. Soc. Chem. Indust. - 1920. - 39. - P. 118 - 120. Патент № 2048273 (ФРГ).

10. Кузнецов С. И. Производство глинозема. -М.: Металлургиздат. 1956. . Патент № 2107970 (ФРГ). , Патент № 2174114 (Франция).

11. Изучение и исследование свойств основных солей алюминия / Шишниашвили М. Е., Каргин В. А., Бацанадзе А. Л. // Жури. физ. химии 1947. - 21, f 3. - С. 391 -394.

12. Авторское свидетельство № 690280 (СССР). А. П. Шутько, В. Ф. Панасенко, М. В. Шабанов и др. Способ очистки оборудования от карбонатных отложений.

13. Авторское свидетельство № 722567 (СССР). Е. П. Бабин, А. П. Шутько, В. И. Лозовой, и др. Способ регенерации каталитического комплекса на основе хлористого алюминия для алкилирования бензола.

14. Авторское свидетельство № 952741 (СССР). А. П. Шутько, В. Г. Ламбрев, Б.

15. А. Ильин и др. Способ получения основных хлоридов алюминия.

16. Авторское свидетельство № 132624 (СССР). В. Н, Ермин, В. К. Яковлев, И. Д.

17. Быстрова. Способ электрохимического полунения оксихлоридов алюминия.1. Патент №2392531 (США).1. Патент № 8398 (Япония).

18. Патент № 823092 (Великобритания).1. Патент № 2791486 (США).

19. Tanabe H. J. Pharmac. Soc. Japan. - 1957. - 7. - P. 33 - 38.

20. Левицкий Э. A., Максимов В. H. О составе продуктов гидролиза в растворах AICI3. Докл. АН СССР. - 1961. - 141, № 4. - С. 865 - 867.

21. Kohlshutter H. W., Hautelman H, Z. anorg. allgem. Chem. - 1941. - Bd. 248. - P. 319-344.06 основных солях алюминия / Лепинь Л. К., Вайваде А. Я. // Жури. физ.химии. 1953. - 27, № 2. - С. 217 - 232.

22. Sillen L. G. Acta Chem. Scand. - 1954. - 8. - P. 299 - 313.

23. Знаменская М. В. Разработка новых композиций алюминиевого коагулянта с целью повышения эффективности очистки природных вод от гумусовых веществ: Автореф. дис. . канд. хим. наук. Киев, 1976. - 22 с.-из

24. Tepping Е., Backes С. А. Organic complexation of Al in acid waters: model-testing by titration of a stream water sample // Water Res. 1988. - 22, N 5. - P. 593 -595.

25. Steinberg G., Kuhnel W. Influence of cation acids on dissolved humic substances under acidified conditions// Ibid. 1987. - 21, N 1.-P. 95-98.

26. Johannsen K. H. Beitrag zum Einfluss von Medeltuben // Acta hydrochim et hydrobiol. - 1974. - 2, N 1. - P. 65 - 76.

27. Ван Везер. Фосфор и его соединения. М.: ИЛ. 1962.

28. Синтез и исследование растворов полифосфатов алюминия / Тарноруцкий М. М., Ефремова Л. Н. //Журнал общей химии. -л1л

29. Рашкован И. Л., Кузьминская Л. Н., Копейкин В. А. Изд. АН СССР. Сек. Неорганические материалы. 1966. - т. 2.

30. Callis С. Р., Van Waser, Arvan P. G. Chem. Rev. - 1954.

31. Jameson R. P., Salmon I. E. J. Chem. Soc. - 1954. - 40, N 13.

32. Назаренко В. A., Антонович В. Т., Невская Е. М. Гидролиз ионов металлов в разбавленных растворах. — М.: Атомиздат, 1979, 192 с.

33. Пилипченко А. Т., Фалендыш Н. Ф., Пархоменко Е. П. Состояние алюминия (Ш) в водных растворах // Химия и технология воды. 1982.- 4, № 2. - С. 136 -150.

34. Еремин Н. И., Волохов Ю. А., Миронов В. Е. Некоторые вопросы структуры и ? поведения алюминатных растворов // Успехи химии. 1974. - 43. № 2. - С. 224-251.

35. Brosset С. On the reaction the aluminium ion with water // Acta Chem. Scand. -1952.-6, № 6 . P. 910-940.

36. Кондратов П. И., Кондратова Т. С. Влияние различных факторов на гидролитическое поведение солей алюминия // Изв. высш. учеб. заведений. Химия и хим. технология. 1978. - 21, № 2. - С. 236 - 238.

37. Органические реагенты в неорганическом анализе / Хольцбехер 3., Дивиш Л., Крап М. и др. М.: Мир. - 1979. - 752 с.

38. Mesmer R. Е., Baes С. F. Acidity measurements of elevated temperatures. V. Aluminium ion hydrolysis // Inorg. Chem. 1971. - 10, № 10. - P. 2290 - 2296.

39. Лепинь Л. К., Вайваде Я. А. Об основных солях алюминия (по данным потенциометрического титрования) // Журн. физ. химии. 1953. - 27, № 2. -С. 217-232.

40. Patterson J.H., Тугес S.G. А light scattering study of the hydfolytic polymerization of aluminium // J. Colloid and Interface Sci. 1973. - 43, № 2. - P. 389 - 398.

41. Запольский A.K., Баран A.A. Коагулянты и флокулянты в процессах водоочистки. Л.: Химия, 1987. - 208 с.

42. Detection of metal ion hydrolysis by coagulation. 3. Aluminium / E. Matievic, K. G. Mathai, R. N. Ottewil, M. Kerker // J. Phys. Chem. 1961. 65, № 5. - P. 826 - 830.

43. MacdonaldD.D.y Butler P., Owen D. Hydrothermal hydrolysis of AAaa precipitation of boehmite from agueous solution // J. Phys. Chem. 1973. - 77, № 20.-P. 2474-2479.

44. Герасименко Н. Г., Соломенцева И. М., Запольский А. К. Роль электрокинетических свойств продуктов гидролиза основных солей алюминия при водоочистке // Химия и технология воды. 1988. - 10, № 4.- С. 329 - 332.

45. СанПиН 2.1.4.559 96. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества.

46. Подготовка воды для промышленного и городского водоснабжения. В. А. Клячко, И. Э. Апельцин., М. - 1962. С - 12.

47. Morris J. К., Киоске W. R. Temperature effect on the use metal-ion coagulants for water treatment // J. Amer. Water Works Assoc. 1984. - 76, N 3. - P. 74 - 79.

48. Апельцина E. И. Методы снижения концентрации остаточного алюминия // Водоснабжение и санитарная техника. 1986. - № 8. - с. 8 - 10.

49. Larson Т. Е., Sollo F. W.'Loss in water main carrying capacity // J. Amer. Water Works Assoc. 1967. - 59, N 12 - P. 1563 - 1572.

50. Снижение содержания остаточного алюминия в питьевой воде / А. К. Запольский, Э. П. БорсукЛ В. А. Костюк и др. 7/ Химия и технология воды. — 1989.-11,№4.-с.4-6.

51. Миркис В. И., Антонов В. А., Багоцкая Н. В. Задержание алюминия при фильтровании маломутных цветных вод // Водоснабжение и сан. техника. -1988.-№ 10.-с. 4-6.

52. Апельцина Е. И., Агапова Е. И. Влияние условий коагуляционной обработки воды на содержание в ней остаточного алюминия // Физико-химические методы очистки воды и обработки осадков. М., 1985. - с. 36 - 41.

53. Применение основного сульфата алюминия при очистке воды / А. К. Запольский, И. М. Соломенцева, Н. Г, Герасименко и др. // Водоснабжение и сан. техника. 1988. - № 5. - с. 26 - 28.

54. Amirtharajah А., Mills R. Rapid-mix design for mechanism of alum coagulation // J. Amer. Water Works Assoc. 1982. - N 4. - P. 210 - 216.

55. Hall E. S., Packham R. F. // J. Amer. Water Works Assoc. 1965. - 57. - P. 1149.

56. Maulding J. S., Harris R. H. // J. Amer. Water Works Assoc. 1968. - 60. - P. 460.

57. Black A. P., Singley J. E., Whittle 0. P. et al. // J. Amer. Water Works Assoc. -1963.-55.-P. 1347.

58. Ockershausen R. W. Pulp and Paper Mag. Canada. 1968. - 69. - P. 29.

59. Федотов M. A., Криворучко О. П., Буянов P. А. Исследование гидролитической поликонденсации акваионов алюминия (III) как промежуточного этапа формирования гидрогелей алюминия (III) методом

60. РД 118.02.8-88. Методика выполнения измерений содержания сухого остатка (растворенных веществ) в сточных водах.

61. ГОСТ 33-82 (CT СЭВ 1494-79). Нефтепродукты. Метод определения кинематической вязкости и расчет динамической вязкости.

62. Трунин A.C. Петрова Д.Г. Визуально-политермический метод М.: 1978 г. -93 с. Деп. в ВИНИТИ 20.02.78. № 584 - 78.

63. ГОСТ 3351-74. Вода питьевая. М. - 1984.

64. Лурье Ю. Ю., Рыбникова А. И. Химический анализ производственных сточных вод. М.: Химия. - 1974.

65. Справочник химика. Химическое равновесие и кинетика. Свойства растворов. Электродные процессы. Л.: Химия. - Ш-том. - 1964. - С. 279.

66. Евстратова К. И., Купина Н. А., Малахова Е. Е. Физическая и коллоидная химия. М.: Высшая школа. — 1990.

67. Справочник химика. Основные свойства органических и органических соединений Л.: Химия. - П-том. - 1964.

68. Кульский Л. А. Рационализация технологии очистки питьевых вод. Киев: АН УССР.-1951.

69. Гончарова Т. О., Кужекова Н. И. и др. Гидрохимические материалы. т. 48. -Л.: Гидрометеоиздат. -1968.

70. Кройт Г. Р. Наука о коллоидах, т. I. Необратимые системы. М.: ИЛ. - 1955.

71. Скрылев Л. Д., Калитина Л. Н. Коллоидный журнал. 29. - С. 876. - 1965.

72. Методика определения предотвращаемого экологического ущерба. М. -1999.

73. Расчет платежей за загрязнения водной среды при сбросе загрязняющих веществ через системы канализации. Методические указания. ч. 2. - Самара -1997.