Содержание к диссертации
1. Литературный обзор 6
1.1. Теоретические основы процессов коагуляции и флокуляции
в системах с участием сульфата алюминия и кремниевой
кислоты 6
Получение сульфата алюминия и активной кремниевой кислоты 37
Алюмосиликаты - сырье для получения алюмокремниевых флокулянтов-коагулянтов : 41
Нефелинсодержащее сырье. 42
Бокситы и каолины в производстве коагулянтов 50
Производство коагулянтов из промышленных отходов 54
Синтез флокулянтов-коагулянтов 56
1.4. Коагулянты и флокулянты в очистке сточных вод 58
Коагулянты и флокулянты в очистке сточных вод пищевой промышленности 58
Очистка сточных вод от нефтепродуктов 65
Сточные воды кожевенного и мехового производства и методы их очистки 67
Очистка радиоактивных сточных вод низкой активности 72
2. Экспериментальная часть 82
Методы анализа 82
Приготовление растворов АКФК 85
Исследования физико-химических свойств алюмокремниевого флокулянта-коагулянта 105
Коллоидно-химические закономерности очистки вод алюмо-кремниевым флокулянтом-коагулянтом 113
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
Очистка сточных вод молочных производств 159
Очистка сточных вод мясоперерабатывающих производств....174
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
Алюмокремниевые флокулянты-коагулянты в очистке сточных вод кожевенного и мехового производства 221
Выделение лигносодержащих примесей из сточных вод целлюлозно-бумажной промышленности 226
Применение алюмокремниевого флокулянта-когулянта при переработке солеотвалов 229
2.10 Обращение с твердыми отходами процессов водоочистки и
водоподготовки 232
Композиция для получения строительных изделий 232
Отверждение отработанного шлакощелочного сорбента в цементных композициях 234
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
В теории все понятно, но ничто не работает; в практике все работает, но никто не понимает, почему; когда мы объединяем теорию и практику, ничто не работает, и никто не понимает, почему...
А. Эйнштейн
Введение к работе
Проблемы водоподготовки и водоочистки являются одними из актуальнейших в современном мире. Они усугубляются постоянным ростом во-допотребления и повышением требований к качеству воды. И хотя разработано большое число методов очистки воды, в промышленных масштабах используются только некоторые из них. К ним, прежде всего, следует отнести реагентные методы, основанные на использовании коагулянтов неорганической или органической природы. До настоящего времени традиционно наиболее широко используются сульфат (СА), и гидроксохлорид (ГОХ) алюминия, полиакриламид и его производные. Коагулянты применяются для очистки 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 воды. 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 специфики производства и особенностей технологического процесса.
Образовавшиеся в процессе гидролиза гидроксосоединения алюминия коагулируют с образованием агрегатов и, в конечном счете, более или менее крупных хлопьев, которые осаждаются вместе с загрязняющими воду веще-
ствами. Гидролиз коагулянтов является одним из наиболее важных процессов коагуляции, и полнота его протекания влияет как на качество и эффективность очистки, так и на расход коагулянтов. Процесс хлопьеобразования и последующей седиментации хлопьев может быть интенсифицирован добавлением флокулянтов различного состава. Выпускаемые в промышленном масштабе коагулянты и флокулянты достаточно дороги, а потому поиск новых дешевых, доступных и эффективных коагулянтов и флокулянтов остается весьма важной задачей. Перспективным направлением поиска таких реагентов является получение так называемых алюмокремниевых флокулянтов-коагулянтов (АКФК), получаемых на основе алюмосиликатного сырья. Растворы АКФК содержат как соли алюминия, так и активную кремниевую кислоту (АК), обеспечивая тем самым как коагуляционную, так и флокуляци-онную активность растворов. Интенсификация очистки невозможна без знания механизмов протекающих в дисперсных системах процессов. Следовательно, установление форм нахождения активных компонентов в растворах АКФК и особенностей их взаимодействия с загрязняющими веществами сточных вод является неотъемлемой частью данной работы. Транспортировка растворов АКФК нецелесообразна. Поэтому целью настоящей работы явилась разработка принципов производства АКФК на основе различных видов алюмосиликатов, месторождения которых расположены в непосредственной близости от места потребления коагулянтов-флокулянтов, а также доказательство эффективности растворов АКФК для очистки природных вод, сточных вод пищевой и ряда других отраслей промышленности, в том числе предприятий атомной энергетики. Отдельной задачей исследования стала возможность переработки и утилизации твердых отходов и шламов, образующихся в ходе синтеза АКФК и в процессах очистки сточных вод различного происхождения.
1. Литературный обзор
