Блог системах очистки сточных вод, водоподготовке и применяемых для очистки воды химических реагентах

Для улучшения эффективности осаждения примесей и сточной воды применяется совместное воздействие коагулянтов и флокулянтов.

Условия смешивания сточной воды с коагулянтами и флокулянтами являются немаловажным фактором, обеспечивающим качество очистки стоков, так как только при оптимальных условиях перемешивания воды происходит формирование больших и плотных хлопьевидных образований, обладающих высокой осаждающей способностью.

Подбор совместно используемых коагулянтов и флокулянтов проводится с учетом нескольких параметров сточной воды. Тип коагулянта подбирается на основании величины рН сочной воды и методом последующего отделения твердой фазы.

Подробное описание методики проведения лабораторных испытаний по подбору флокулянта для обезвоживания осадка, образующегося в процессах очистки сточной воды.

Все используемые в настоящее время в промышленной очистке сточной воды коагулирующие реагенты являются солями железа, или алюминия. Они подразделяются на химикаты, имеющие в составе гидроксильные группы, и коагулянты кислотного типа.

Сульфат алюминия является солью, хорошо растворимой в воде и при содержании в нем оксида алюминия в количестве меньшем пятнадцати процентов, склонен к слеживанию, а так же образованию нерастворимого остатка и свободной серной кислоты при растворении.

К хлоросодержащим коагулянтам, распространенным в настоящее время, относятся хлорид полиалюминия и полиоксихлорид алюминия, имеющие в своем составе гидроксильные группы.

Кроме вышеперечисленных коагулянтов на основе алюминия, в состав которых входят анионы соляной и серной кислот, для очистки сточной воды применяется и алюминат натрия, представляющий собой натриевую соль алюминиевой кислоты, при гидролизе образующую гидрооксид натрия и нерастворимый осадок гидрооксида алюминия.

Шахтные воды, в состав которых входят, помимо взвешенных веществ, соли жесткости, фосфаты, нефтепродукты и фоториды, осаждаются сульфатом железа, совместно с известью и гидрооксидом натрия, при этом эффективно осаждаются фосфаты и происходит сорбирование взвешенных веществ, а также осаждение ионов поливалентных металлов.

Сточная вода нефтеперерабатывающих производств, а также предприятий по транспортировке и хранения нефти и нефтепродуктов, очищается обработкой сульфатом алюминия в сочетании с катионным флокулянтом на основе полиакриламида. Отделение образующейся фазы производится на установках напорной флотации.

В настоящее время самыми распространенными синтетическими флокулянтами являются производные полиакриламида, так как их свойства можно изменть в зависимости от используемых в их синтезе мономеров и условий полимеризации.

Растворы флокулянтов в воде имеют свои особенности, объясняемые тем, что при растворении их макромолекулы диссоциируют с образованием макроинов, имеющих большую массу.

Флокулянты широко используются для извлечения из сточной воды примесей минерального характера.

В сточной воде могут присутствовать загрязнения не только минерального характера, но и органического происхождения, находящиеся в твердофазном состоянии.

Очистка флокулянтами сточных вод, содержащих растворенные вещества, обладающие ионными свойствами, также имеет свою специфику.

Сточные воды, содержащие нефть, имеют в своем составе углеводородные эмульсии, коллоиды и растворенные органические вещества, с определенной долей минеральных примесей.

Катионные флокулянты, имеющие низкую молекулярную массу, как и коагулянты на основе железа и алюминия, способствуют удалении гуминовых соединений и фульвокислот, придающих цветность сточной воде, за счет формирования связей между их карбоксилиными и фенольными функциональными группами с аминогруппами флокулянта.

Присутствие в стоках поверхностно-активных веществ анионного типа в небольших концентрациях даже способствует процессу флокуляции за счет их взаимодействия с катионными флокулянтами.

Сульфаты могут содержаться в сточных водах многих промышленных производств. Их источником могут быть шахтные воды и вода, стоки, полученные при обогащении полиметаллических серосодержащих руд, в которых они содержатся в сочетании с ионами тяжелых металлов.

Физико-химический способ удаления сульфатов основывается на их осаждении в виде нерастворимого осадка сульфата кальция и последующем его отделении от обработанной воды.

Выпаривание содержащих сульфат-ионы сточных вод под вакуумом производится при их высокой концентрации в сточной воде, с дальнейшим возвратом концентрата в производственные технологии, как, например, в некоторых технологиях переработки древесного сырья.

Свойства осадка, образующегося под действием коагулянта, определяются силами межмолекулярного взаимодействия, благодаря которым они слипаются друг с другом, а также гидродинамическим воздействием, под которым хлопья разрушаются.

Характеристиками состояния хлопьевидного осадка, полученного при коагуляции, являются его гидравлическая крупность, определяемая через скорость его осаждения и объемный вес хлопьев, который, в свою очередь, зависит от объемного веса воды и содержащейся в ней твердой фазы.

Прочностные свойства хлопьев коагулянта зависят от их структурного и фракционного состава, а так же степени их пластичности.

В природной среде алюминат натрия является составной частью глинозема, представляющего продукт переработки бокситовых руд перед извлечением алюминия с помощью электролиза. Этот способ переработки был предложен австрийским химиком Байером, и его суть состоит в выделении алюмината натрия и последующем его переходе в гидрооксид алюминия при обработке бокситов раствором едкого натра.

Алюминат натрия как химическое соединение, используется достаточно широко. Например, он применяется в качестве связующего вещества при производстве бумаги и картона в целлюлозно-бумажной промышленности.

Алюминат натрия является эффективным реагентом при подготовке питьевой воды, которой подвергаются в основном поверхностные воды, при этом основной целью его применения является обезжелезивание и обескремнивание воды.

Многие технологические процессы включают использование веществ, обладающих поверхностно-активными свойствами. В первую очередь это касается использования синтетических моющих средств, применяемых при мытье технологического оборудования, трубопроводов и тары в различных производствах пищевой промышленности.

При удалении поверхностно-активных веществ реагентными методами существуют два основных аспекта этого процесса, касающихся влияния этих загрязнений сточной воды на скорость коагуляции, а так же эффективности действия на них коагулирующих веществ.

Но так как воздействие коагулянтов обычно не ограничивается только удалением поверхностно-активных веществ, то обычно обработка этими реагентами проводится при повышенных значениях рН среды, при которых подавляются реакции образования с ними гидроксокомплексов.