Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Литературный обзор 12
1.1. Существующие способы очистки сточных вод 12
1.2. Особенности коагуляционной очистки воды 15
1.3. Основные факторы и закономерности электролитной коагуляции 22
1.6. Факторы, влияющие на эффективность коагуляции особенности солей железа как коагулянтов 26
1.7. Получение коагулянтов из промышленных отходов 26
1.8. Экологическое состояние водных объектов в российской федерации 27
1.9. Качество сточных вод и объемы их сброса в водоемы российской
1.10. Влияние качества питьевой воды на состояние здоровья населения 32
1.11. Мониторинг поверхностных водных объектов белгородской области 34
1.12. Характеристика сточных вод некоторых предприятий, содержащих
органические и неорганические взвеси 36
1.12.1. Сточные воды молокоперерабатывающих предприятий 36
Глава 2. Объекты и методы исследований 40
2.1.2. Модельные растворы, неорганические и органические взвеси 43
2.2.1. Исследование физико-химических свойств пыли ЭДСП 43
2.2.2. Исследование процессов очистки модельных растворов, суспензий
Глава 3. Оптимизация технологических факторов процесса получения железосодержащего коагулянта-флокулянта и определение его коллоидно-химических свойств 48
3.1. Исследование физико-химических свойств пыли ЭДСП 48
3.1.1. Рентгенофазовый анализ 49
3.1.2. Термогравиметрический анализ пыли 50
3.1.3. Гранулометрический состав пыли 53
3.1.4. Исследования микроструктуры поверхности частиц пыли 55
3.1.5. Энергодисперсионные исследования пыли ЭДСП 55
3.1.6. Характеристика пыли эдсп после обработки ее HCL 56
3.2. Определение удельной поверхности пыли ЭДСП 60
3.3. Обоснование теоретической возможности получения железного коагулянта на основе пыли ЭДСП 63
3.4. Разработка условий кислотной активации пыли ЭДСП 66
3.4.1. Расчет теоретической полноты перехода железа (II) и железа (III) в раствор 66
3.4.2. Влияние рн водной среды на растворение пыли ЭДСП 68
3.4.3. Влияние длительности воздействия кислых растворов на растворение пыли ЭДСП 69
3.4.4. Изменение рн воды при добавлении исходной пыли эдсп 69
3.4.5. Изменение рн среды в модельных сточных водах при добавлении к ним пыли ЭДСП 71
3.5. Влияние условий обработки пыли на содержание ионов железа в растворе адсорбционные свойства пыли ЭДСП 75
3.6. Исследование суспензионного эффекта 78
3.7. Определение величины электрокинетического -потенциала поверхности частиц пыли ЭДСП 81
3.8. Коагуляционно-реагентные свойства пыли ЭДСП 83
3.9. Определение порога коагуляции 89
Глава 4. Исследование влияния различных технологических факторов на степень очистки 95
4.1. Очистка от неорганических взвесей 95
4.1.1. Влияние объема суспензии пыли на степень очистки 95
4.2. Очистка модельных эмульсий коагулирующей суспензией, полученной путем обработки пыли ЭДСП 4н НС1 (ЖКФ) 103
4.4. Очистка модельных эмульсий коагулирующей суспензией, полученной путем обработки пыли ЭДСП 1н НС1 1 исследование седиментационной устойчивости суспензии глины 108
4.5. Предполагаемый механизм очистки 110
4.6. Осветление модельных эмульсий молокоперерабатывающих 4.7. Выбор технологической схемы 116
4.8. Утилизация осадка водоочистки 117
Глава 5. Испытания ЖКФ в производственных условиях и экономические расчеты 124
5.1. Исследование процесса очистки сточных вод с помощью коагулянта- препарата ЖКФ в производственных условиях 124
5.2. Расчет предотвращенного экологического ущерба от загрязнения водохозяйственного участка 125
5.3. Расчет объема поверхностного стока 127
5.4. Расчет сброса загрязняющих веществ со сточными водами 130
5.5. Расчет снижения индекса загрязненности поверхностного стока 131
5.6. Расчет снижения индекса загрязненности городских сточных вод, поступающих на очистные сооружения МУП "Водоканал" г. Алексеевка 132
5.7. Расчет предотвращенного экологического ущерба при очистке Заключение 135
Библиографический список
- Факторы, влияющие на эффективность коагуляции особенности солей железа как коагулянтов
- Исследование физико-химических свойств пыли ЭДСП
- Энергодисперсионные исследования пыли ЭДСП
- Очистка модельных эмульсий коагулирующей суспензией, полученной путем обработки пыли ЭДСП 4н НС1 (ЖКФ)
Факторы, влияющие на эффективность коагуляции особенности солей железа как коагулянтов
В настоящее время для очистки многокомпонентных сточных вод (СВ) используют разнообразные физико-химические способы очистки сточных вод: реагентный, коагуляционный, метод ионного обмена [1-9], а также биологический метод очистки [10-15]; мембранные методы очистки [16]. Много публикаций посвящено вопросу извлечения различных загрязняющих веществ из СВ с помощью различных растений. Так, в работе [16] описан способ биоэлектрического извлечения тяжелых металлов из растворов ряской малой при стимулирующем воздействии электромагнитного поля. Установлена возможность достижения высокой степени очистки.
Работы [17-19] посвящены исследованию процессов аккумуляции ионов меди из сульфатных растворов ряской под воздействием электромагнитного поля КВЧ-диапазона. Показано, что электромагнитное воздействие КВЧ-диапазона на исследуемые системы оказывает активационное действие, что значительно повышает степень очистки.
Значительное внимание в научной литературе уделяется коагуляционной очистке СВ [20-29]. Так, авторами [27] описан способ получения и применения нового титанового коагулянта при очистке природных вод от взвешенных веществ, несущих на своей поверхности микроорганизмы, что позволяет при обеззараживании оказаться от предварительного хлорирования или существенно уменьшить дозы хлора. Это, в свою очередь, позволяет избежать образования канцерогенных хлорорганических соединений при получении питьевой воды и облегчить последующую работу ионообменных фильтров. Авторами [27] был проведен большой объем исследований и практических испытаний по очистке природных вод и стоков от органических соединений. Как показали результаты, благодаря присутствию в хлопьях коагулянта большого количества микропор наблюдается сорбция не только ионогенных, но и неионогенных органических соединений. В результате применение титанового коагулянта можно достичь глубокой очистки природной воды от органических соединений, а стоков - от нефтепродуктов.
До появления в 60-х годах прошлого столетия синтетических органических и неорганических полимеров коагуляция производилась с использованием таких неорганических коагулянтов, как сульфат алюминия и хлорид железа [30, 31]. Они используются и в настоящее время, но многие предприятия уже отказываются от них в пользу применения полимерных гидроксохлоридов и гидроксосульфатов металлов. Выбор обусловлен рядом преимуществ коагулянтов нового поколения в сравнении с более простыми коагулянтами - хлоридами и сульфатами. Так, полиоксихлорид алюминия (ПОХА) в сравнении с широко используемым сульфатом алюминия имеет следующие преимущества: - снижение расхода реагента; - снижение дозы хлора при первичном хлорировании; - снижение затрат на электроэнергию и промывную воду; - ПОХА быстро и полностью гидролизуется в холодной воде даже при температуре 3 С; - соли оксихлориды, как частично гидролизованные соли алюминия, обладают способностью к полимеризации, что ускоряет образование хлопьев и процесс осаждения; - ПОХА работает в более широком диапазоне рН по сравнению с сернокислым алюминием; - щелочность воды при коагулировании ПОХА уменьшается значительно, что ведет к снижению коррозийной активности воды; - применение ПОХА позволяет в несколько раз снизить содержание остаточного алюминия в питьевой воде, по сравнению с использованием с сульфатом алюминия; - в процессе коагуляционной обработки ПОХА снижается показатель бактериального заражения воды; - при последовательной обработке воды ПОХА и синтетическим флокулянтом можно выполнить задачи, недостижимые для аналогичной схемы обработки сульфатом алюминия[26].
Коагуляционные виды очистки очень распространены в настоящее время [32-55].
Разработаны также модифицированные коагулянты на основе полигидрохлорида алюминия. Этот коагулянт имеет улучшенные характеристики по сравнению с его немодифицированной формой [32].
Исходный коагулянт гидроксохлорид алюминия (ГОХА) характеризуется следующими показателями: основное вещество А12(ОН)5С1 с содержанием А13+ 11,2 %, вязкость раствора 120 Па-с, рН 4,6.
ГОХА используется для очистки СВ цеха производства ДВП со следующими параметрами: ХПК - 8510 мгО2/л; взвешенные вещества - 1420 мг/л; рН - 5,9; температура - 46 С. Оптимальные дозы коагулянта устанавливались экспериментальным путем.
Высокоэффективный алюминиевый флокулянт-коагулянт для применения в процессах водоподготовки и водоочистки был получен авторами [61-63]. Результатами исследований показали, что при добавлении в водную систему алюминиевого флокулянта-коагулянта (АКФК) достигается быстрое и глубокое осветление воды. За счет "обволакивания" коагулянтами и флокулянтами частиц глин образуются агрегаты, крупность которых несколько выше крупности глиняных частиц в исходных суспензиях. При этом происходит компенсация отрицательного заряда на поверхности глинистых частиц, что благоприятно влияет на процесс и степень осветления воды.
Широко описаны в научной литературе также сорбционные способы очистки природных и сточных вод [56-70]. Эти способы высокоселективны, позволяют извлекать из растворов малые количества загрязняющих веществ. Однако во многих случаях предлагаемые сорбенты имеют высокую стоимость, что значительно удорожает стоимость водоочистки.
Исследование физико-химических свойств пыли ЭДСП
Растворы соляной кислоты готовили путем растворения фиксиналов в заданном объеме дистиллированной воды.
Растворы, содержащие катионы металлов и анионы кислотных остатков готовили путем растворения навесок соответствующих реактивов в дистиллированной воде. Квалификация реактивов – х.ч.
Модельные взвеси неорганических веществ (суспензии) готовили добавлением навески природной глины Бессоновского месторождения белгородской области в дистиллированной воде. Концентрация глины составляла 1000 мг/дм3; размер частиц глины 0,08 мм.
Модельные взвеси органических веществ (эмульсии) готовили путем разбавления цельного молока жирностью 2,5 % в дистиллированной воде, имитируя сточные воды молокоперерабатывающих комбинатов. Исходной значение ХПК модельных эмульсий составляло от 270 до 540 мгО/дм3.
Содержание магнитной фракции в пыли ЭДСП определяли по ГОСТ 18866. Определение СаОакт пыли проводили по сахаратному методу, MGOакт – трилонометрически. [143]. Фракционный состав сыпучих отходов, используемых в работе исследован методом рассева. Влажност ь материала (%)определяли по разнице масс исходного образца и высушенного при 100. рН водной вытяжки определяли после 3-минутного кипячения 5 г тонкоразмолотой пыли в 50 см3 дистиллированной воды. Для определения раст воримост и (%) навески (пыль) растворяли дистиллированной водой и раствора 1,0 н серной кислоты. Насыпную плотность пыли (нас) определяли с помощью мерного цилиндра. Значение нас, г/ см3 определяли по формуле: =M/V, (2.1) где M – масса пыли, г, занявшая объем V, см3 . Размеры частиц пыли ЭДСП, а также их изменение в результате кислотной модификации определяли с помощью седиментационного анализа.[145] Удельную поверхность (Sуд, м2/кг) являющуюся суммарной поверхностью частиц материала в единице их массы, находили, используя прибор Sorby по методике низкотемпературной адсорбции азота (метод БЭТ).
Рентгенофазовый анализ пыли ЭДСП осуществляли на дифрактометре ДРОН-3 с рентгеновской трубкой БСВ-27(Cu) [146, 147].
Для определения знака поверхности частиц системы и степени их взаимодействия проводили с помощью лазерного анализатора Zetatrac методом электрофореза [148].
Мутност ь модельных суспензий и эмульсий определяли с помощью портативного турбидиметра HI98703 фирмы HANNAinstruments. Точность определения ± 2 % значения + 0,02 NTU, воспроизводимость ± 1 % значения или 0,02 NTU. Минимально возможное для измерения значение – 0,001 NTU, максимальное – 1000 NTU. NTU – нефелометрическая единица мутности.
Мутность воды является оптическим свойством рассеивать и поглощать свет. Рассеяние света, проходящего через жидкость, происходит, в основном, на взвешенных частицах. Чем выше мутность, тем сильнее рассеивается свет. Работа прибора (рисунок 2.4) основана на современной оптической системе, гарантирующей высокую производительность и надежные результаты.
Оптическая система состоит из лампы накаливания с вольфрамовой нитью, детектора рассеянного света (90о, нефелометрический детектор) и детектора проходящего света. Микропроцессор вычисляет значение мутности по уровням сигналов от двух детекторов. Алгоритм расчета учитывает и компенсирует окраску, благодаря чему, результаты измерений не зависят от окраски жидкости. Оптическая система и метод измерений также компенсируют неравномерность свечения лампы, уменьшая необходимую частоту калибровки.
Определение потерь при прокаливании (п.п.п.). Пыль ЭДСП прокаливали в муфельной печи при 950… 1000 оC до постоянной массы, в течение 30 мин. (2.2) G1 100 с2 П.п.п.= где G1– разность в массе тигля с навеской до и после прокаливания, r; G2 – масса исходной навески, r.
Термогравиметрический анализ проводили на приборе дериватографеQ-1500.Для уточнения фазового состава исследуемой пыли ЭДСП использовали термографический анализ. Он основан на фиксировании термодинамических эффектов, сопровождающих физико-химические процессы, протекающие при нагревании пробы. Так, о разрушении соединений свидетельствуют эндотермические эффекты [149]. При анализе одной пробы в ходе дериватографического анализа записываются следующие кривые: T, TG, DTA, DTG.
Микроструктурные исследования пыли проводили с помощью электронного микроскопа (PEM) "Hitachi– 8 – 800", совмещенного с персональным компьютером.
Определение суспензионного эффекта. К воде и модельным растворам объемам по 100 мл добавляли навески пыли ЭДСП массой от 1 до 7 г. Образовавшиеся суспензии перемешивали на механическом встряхивателе в течение 5 мин., затем определяли pH суспензии на рН-метре. Суспензии фильтровали через бумажный фильтр, в фильтрате снова определяли pH.
Определение концентрации ионов железа (II),железа (III), силикатов (в пересчете на кремний), фосфатов, карбонатов и др. ингредиентов осуществляли фотоколориметрическими и объемными методами в соответствии с [160].
Определение порога коагуляции (Пк). Для определения Пк в стеклянные цилиндры наливали по100 мл суспензии глины с известной концентрацией, а затем добавляли заданные объемы суспензии коагулянта. Через 30 мин наблюдали процесс коагуляции (помутнения в цилиндрах). Выводы
В работе использованы физико-химические методы (рентгенофазовый, атомно-адсорбционный, микроскопический, электрокинетический,
дериватографический, лазерно-гранулометрический, нефелометрический) и методики (определение химического состава пыли и осадков водоочистки и их поверхности, насыпной и истинной плотности, рН водной вытяжки, суспензионного эффекта; порога коагуляции, электроповерхностных свойств). Глава 3. Оптимизация технологических факторов процесса получения железосодержащего коагулянта-флокулянта и определение его коллоидно-химических свойств
В связи с высоким содержанием в пыли соединений железа по результатам исследований химической лаборатории ОЭМК и ее высокой дисперсностью для дальнейших исследований была выбрана пыль после пылегазоулавливающего устройства ДСП-150.
В начале работы были изучены физико-химические свойства пыли ЭДСП. Насыпной вес пыли ЭДСП, влажность, рН водной вытяжки, истинную плотность, растворимость пыли определяли по методикам, описанным в главе 2. Растворимость в воде определяли путем добавления пыли ЭДСП к дистиллированной воде в соотношении Т:Ж = 1:10. Перед растворением пыль высушивали в сушильном шкафу типа СНОЛ до постоянной массы. Навеску пыли ЭДСП взвешивали на аналитических весах с точностью до 0,002 г. Дистиллированную воду с помещенной в нее пыли ЭДСП перемешивали в течение 60 мин, затем фильтровали через бумажный фильтр, осадок высушивали до постоянного веса и рассчитывали долю растворившейся пыли ЭДСП по формуле: G = (Gисх -Gкон)/Gисх 100, где G – доля растворившейся пыли ЭДСП, % масс.; Gисх – исходная навеска пыли ЭДСП, г; Gкон – конечная масса пыли ЭДСП после растворения, г.
Аналогично описанному определяли массовую долю пыли ЭДСП, растворимой в 1,0 НCl. Соляная кислота была выбрана в связи с тем, что она не образует нерастворимых соединений с металлами, содержащимися в пыли ЭДСП, в отличие от H2SO4, которая образует малорастворимый осадок СаSO4 с содержащимся в пыли ЭДСП оксидом кальция. Образующийся осадок СаSO4 забивает поры частиц, покрывает их поверхность коркой СаSO4, что препятствует дальнейшему процессу растворения.
Энергодисперсионные исследования пыли ЭДСП
Пыль ЭДСП из расходного бункера 1 подается при помощи ленточного конвейера 3 в растворный бак 5, куда из емкости 2 поступает HCl. В баке 5 происходит обработка пыли раствором HCl. Обработанная пыль (ЖКФ) попадает в расходный бак 6, откуда поступает в смеситель 8. В смесителе ЖКФ смешивается со сточной водой, поступающей в смеситель из усреднителя 7. После этого сточная вода подается в вертикальный отстойник 9, где происходит отделение очищенной сточной воды от осадка. Образовавшийся осадок из отстойника направляется на иловые карты. После отстойника очищенная сточная вода сбрасывается в водоем или возвращается в производственный цикл.
В результате водоочистки образуются крупнотоннажные вторичные отходы -осадки, шламы, пасты и т.д., которые также загрязняют окружающую среду. Таким образом, при этом нарушается принцип рационального использования природных ресурсов и охраны окружающей природной среды.
Нами для утилизации образовавшегося при очистке неорганических и органических взвесей препаратом ЖКФ осадка предложено добавлять его к керамическим глиняным массам в качестве упрочняющей добавки. Такое использование осадка водоочистки позволит сократить масштабы изъятия земель под промышленные полигоны для хранения токсичных отходов нами была исследована возможность использования шлама в качестве упрочняющей добавки в производстве кирпича керамического красного. Красный керамический кирпич изготавливается из природной глины с различными добавками путем обжига при температурах около 900-1200 С.
Исследования авторов [181] показали, что лучшими интенсификаторами спекания глинистого сырья при производстве керамических материалов являются техногенные сырьевые материалы, у которых соотношение Fe2O3/(CaO+MgO) наиболее высокое. При этом первая стадия образования муллита заканчивается при 1100-1150 С, т.е. смещается его образование в область более низких температур на 50 С. В работах [182, 183] была показана классификация и принципиальная возможность использования железосодержащего техногенного сырья цветной металлургии в производстве керамических материалов. Нами были проведены исследования по влиянию железосодержащего осадка водоочистки на фазовый состав и прочностные показатели керамических изделий. Для изготовления керамических образцов использовалась глина Бессоновского месторождения, фазовый состав которой указан на рисунке 4.28.
Для исследования оптимальных условий утилизации осадков водоочистки при производстве керамических изделий высушенный осадок добавляли к глине перед затворением. Глиняную массу формовали в виде цилиндров диаметром 20 мм, высотой 25 мм методом пластичного прессования. Обжиг сформованных образцов после высушивания проводили при температуре 1100 С в течение 90 мин.
Рентгенограмма образца с добавкой осадка водоочистки 10 % Полученные данные можно объяснить также и с помощью схемы, предложенной авторами [183], в соответствии с которой при обжиге каолинитовых глин существует реакционная серия со структурной неисправностью от каолинита через метакаолинит (Al2О33SiО2) к фазе типа шпинели (2Al2О33SiО2), при этом в интервале температур 925-950 С миграцией через эти структуры образуется кремнезем. Повышенное содержание образовавшейся жидкой фазы в составе глиняной смеси с добавкой железосодержащей пыли ЭДСП, способствует переводу кристобалита в жидкую фазу из выделившегося кремнезема при 1100 С. При более высокой температуре фаза шпинельного типа переходит в муллитовую фазу переменного состава при 1100 С. Именно муллит повышает прочность керамических материалов [180-183].
Железосодержащий осадок водоочистки способствует также образованию нового минерала волластонита, снижающего усадку изделий. Образование волластонита подтверждается рентгенограммой образцов уже с добавкой осадка водоочистки 7 % (рисунок 4.32). Этим, вероятно, можно объяснить снижение усадки изделий (рисунок 4.33).
Влияние добавки осадка водоочистки на усадку изделий Рентгенограммы образцов из различных составов, обожженных при 1100 оС представлены на рисунке 4.34.
Из представленных рентгенограмм видно, что фазовый состав образцов с добавкой осадка водоочистки практически не изменяется по сравнению с контролем. Исключение составляют муллит и волластонит. Таким образом, исследования показали, что добавка осадка водоочистки к керамическим смесям в количестве до 12 % повышает прочность изделий по сравнению с контролем на 33 % и снижает усадку изделий на 7 %.
Очистка модельных эмульсий коагулирующей суспензией, полученной путем обработки пыли ЭДСП 4н НС1 (ЖКФ)
В результате водоочистки образуются крупнотоннажные вторичные отходы -осадки, шламы, пасты и т.д., которые также загрязняют окружающую среду. Таким образом, при этом нарушается принцип рационального использования природных ресурсов и охраны окружающей природной среды.
Нами для утилизации образовавшегося при очистке неорганических и органических взвесей препаратом ЖКФ осадка предложено добавлять его к керамическим глиняным массам в качестве упрочняющей добавки. Такое использование осадка водоочистки позволит сократить масштабы изъятия земель под промышленные полигоны для хранения токсичных отходов нами была исследована возможность использования шлама в качестве упрочняющей добавки в производстве кирпича керамического красного. Красный керамический кирпич изготавливается из природной глины с различными добавками путем обжига при температурах около 900-1200 С.
Исследования авторов [181] показали, что лучшими интенсификаторами спекания глинистого сырья при производстве керамических материалов являются техногенные сырьевые материалы, у которых соотношение Fe2O3/(CaO+MgO) наиболее высокое. При этом первая стадия образования муллита заканчивается при 1100-1150 С, т.е. смещается его образование в область более низких температур на 50 С. В работах [182, 183] была показана классификация и принципиальная возможность использования железосодержащего техногенного сырья цветной металлургии в производстве керамических материалов.
Нами были проведены исследования по влиянию железосодержащего осадка водоочистки на фазовый состав и прочностные показатели керамических изделий. Для изготовления керамических образцов использовалась глина Бессоновского месторождения, фазовый состав которой указан на рисунке 4.28.
В глине Бессоновского месторождения присутствуют: каолинит (d = 7,202; 2,498; 2,393; 2,240; 2,131; 1,983); кварц (d = 4,267; 3521,983), иллит (d = 10,050); альбит (d = 3,251); монотермит (d = 1,821); галлуазит (d = 2,564); мусковит (d = 1,544), гидрат глинозема (d = 1,675).
Для исследования оптимальных условий утилизации осадков водоочистки при производстве керамических изделий высушенный осадок добавляли к глине перед затворением. Глиняную массу формовали в виде цилиндров диаметром 20 мм, высотой 25 мм методом пластичного прессования. Обжиг сформованных образцов после высушивания проводили при температуре 1100 С в течение 90 мин.
Оксидные составы глиняных композиций с добавкой осадка водоочистки представлены в таблице 4.18. Причем, в таблицу внесены оксиды, массовая доля которых в смеси составляет не ниже 0,3 % масс.
Рентгенограмма образца с добавкой осадка водоочистки 10 % Полученные данные можно объяснить также и с помощью схемы, предложенной авторами [183], в соответствии с которой при обжиге каолинитовых глин существует реакционная серия со структурной неисправностью от каолинита через метакаолинит (Al2О33SiО2) к фазе типа шпинели (2Al2О33SiО2), при этом в интервале температур 925-950 С миграцией через эти структуры образуется кремнезем. Повышенное содержание образовавшейся жидкой фазы в составе глиняной смеси с добавкой железосодержащей пыли ЭДСП, способствует переводу кристобалита в жидкую фазу из выделившегося кремнезема при 1100 С. При более высокой температуре фаза шпинельного типа переходит в муллитовую фазу переменного состава при 1100 С. Именно муллит повышает прочность керамических материалов [180-183].
Железосодержащий осадок водоочистки способствует также образованию нового минерала волластонита, снижающего усадку изделий. Образование волластонита подтверждается рентгенограммой образцов уже с добавкой осадка водоочистки 7 % (рисунок 4.32). Этим, вероятно, можно объяснить снижение усадки изделий (рисунок 4.33).
Влияние добавки осадка водоочистки на усадку изделий Рентгенограммы образцов из различных составов, обожженных при 1100 оС представлены на рисунке 4.34. Из представленных рентгенограмм видно, что фазовый состав образцов с добавкой осадка водоочистки практически не изменяется по сравнению с контролем. Исключение составляют муллит и волластонит. Таким образом, исследования показали, что добавка осадка водоочистки к керамическим смесям в количестве до 12 % повышает прочность изделий по сравнению с контролем на 33 % и снижает усадку изделий на 7 %. С целью апробации результатов, полученных на модельных сточных водах, были проведены испытания в лаборатории МУП "Водоканал" г. Алексеевка.
В ходе исследований очистке подвергались сточные воды, прошедшие через первичный отстойник перед их поступлением на аэротенки. К отобранным пробам воды добавляли пыль, предварительно прошедшую кислотную обработку. К сточной воде добавляли препарат ЖКФ из расчета 2 мл на 1 дм3.
Предлагаемый для очистки препарат ЖКФ является твердым отходом сталеплавильного производства, имеет низкую себестоимость и образуется в большом количестве. Пыль электродуговых сталеплавильных печей представляет собой тонкодисперсный порошок с большим содержанием соединений железа, которые в процессе кислотной обработки превращаются в препарат со свойствами коагулянта.
Эффективность процесса очистки оценивали по снижению концентрации загрязняющих веществ в очищенной воде. После добавления к воде препарата ЖКФ суспензию перемешивали в течение 10 мин. после чего фильтровали ее через бумажный фильтр, в фильтрате определяли остаточные концентрации загрязняющих веществ.