Содержание к диссертации
Введение
1. Способы получения гидроксихлоридов алюминия и физико-химические свойства его водных растворов (литературный обзор) 7
1.1. Способы получения высокоосновного пентагидроксохлорида алюминия (ПГОХА) 7
1.2. Существующие производства ПГОХА 18
1.3. Технико-экономическая целесообразность получения ПГОХА 20
1.4. Физико-химические свойства водных растворов ПГОХА 22
1.5. Свойства, характеристики и механизм
агрегатообразования продуктов гидролиза ПГОХА 31
1.6. Токсикологическая оценка ПГОХА 36
1.7. Применение ПГОХА в качестве коагулянта для очистки воды и для других целей 38
2. Исследование закономерностей получения пентагидроксихлорида алюминия и изучение его свойств (обсуждение результатов) 42
2.1. Особенности взаимодействия алюминия и алюминиевых сплавов различных марок с хлороводородной кислотой и выбор алюминийсодержащего исходного материала для получения высокоосновного ПГОХА 42
2.2. Кинетические закономерности гетерогенного процесса взаимодействия сплавов алюминия с хлороводородной кислотой 46
2.3. Оптимизация процесса получения ПГОХА, образующего гель-композиции 61
2.4. Исследование свойств водных растворов ПГОХА и разработка гель-композиций на его основе 72
2.5. Исследование коагуляционной активности ПГОХА. 77
2.6. Сравнительное изучение коагуляционных свойств гель-композиций ПГОХА 86
2.7. Опытно-промышленные испытания ПГОХА и гель-композиций на его основе в процессах водоподготовки и водоочистки сточных вод. Технико-экономические показатели процессов 97
2.8. Применение коагулянта ПГОХА в технологии водоподготовки 98
2.9. Использование коагулянтов «ПГОХА» и «ОХА-Т» в процессах очистки сточных вод Л 101
3. Экспериментальная часть 105
Выводы 114
Литература 116
Приложения
- Способы получения высокоосновного пентагидроксохлорида алюминия (ПГОХА)
- Особенности взаимодействия алюминия и алюминиевых сплавов различных марок с хлороводородной кислотой и выбор алюминийсодержащего исходного материала для получения высокоосновного ПГОХА
- Опытно-промышленные испытания ПГОХА и гель-композиций на его основе в процессах водоподготовки и водоочистки сточных вод. Технико-экономические показатели процессов
- Использование коагулянтов «ПГОХА» и «ОХА-Т» в процессах очистки сточных вод
Способы получения высокоосновного пентагидроксохлорида алюминия (ПГОХА)
Известно достаточно большое число способов получения ПГОХА. Выбор способа определяется, как правило, экономическими факторами и прежде всего доступностью сырья.
Несмотря на технологическое разнообразие известных способов получения основных хлоридов алюминия, сущность их сводится к направленному процессу гидролиза по схеме:
А13+ - А1(ОН)2+ - А1(ОН)2+ - А1(ОН)3
Дальнейшее взаимодействие продуктов гидролиза между собой приводит к образованию полимерных гидроксосоединений [7], например 2А1(ОН)2+
9-І -» [АЦОЦЬ-дСЬс] , которые в свою очередь гидролизуются:
2[А12(ОН)4]2+ + 2Н20 о 2[А12(ОН)5]+ + 2ІҐ.
В литературе широко обсуждается состав и свойства продуктов гидролиза. При достижении равновесного состояния, состав и свойства продуктов гидролиза не зависят от способа их получения и определяются концентрацией раствора, его основностью, температурой, активностью присутствующих анионов. Время, необходимое для установления равновесия, зависит от состава исходного сырья, условий проведения процесса и может колебаться от нескольких часов до нескольких лет. Эти факторы очень важны для производственной технологии, так как ими определяются выход целевого продукта и его стабильность [8].
Идентифицировано несколько десятков продуктов гидролиза хлорида алюминия [7, 9-11]. Однако к реально выделенным в твердом виде растворимым основным солям относятся соединения состава А12(ОН)5С1, А13(ОН)8С1 и А1і304(ОН)24СІ7 [12, 13]. Более изучен и применяется в практических целях первый из них - пентагидроксохлорид алюминия (ПГОХА). В литературе он приводится под названием 5/6-основной хлорид алюминия (отношение числа ОН-групп к общему числу анионов в соли). Отношение ОН-групп к числу атомов алюминия называется основностью. Для ПГОХА она имеет максимальное значение - 2,5, поэтому он называется высокоосновным гидроксо-хлоридом алюминия. Именно он проявляет лучшие свойства как коагулянт и на разработку способа его получения направлены усилия исследователей.
Простым и эффективным способом получения чистых растворов ПГОХА заданной основности и концентрации является растворение металлического алюминия в водных растворах АІСІз, впервые предложенный Тредвел-лом [14].
Также предложен способ получения ПГОХА растворением металлического алюминия в соляной кислоте [15]. Позже были предложены различные технологические решения: действие на алюминий газообразного хлора в присутствии избытка воды или в растворе, растворение алюминия в 1-3 %-ой соляной кислоте при 100 С из расчета 2 моля алюминия на 1 моль кислоты. Заявлен способ получения ПГОХА путем непрерывного пропускания 5-15 %-ой соляной кислоты без доступа воздуха через неподвижный слой гранулированного алюминия [16]. Процесс ведут в вертикальном реакторе при 20-25 С.
Предложен способ получения ПГОХА путем растворения алюминий содержащего сырья в виде сплавов и отходов, содержащих 79-98% алюминия и 2-22% других металлов в 3-15%-ой соляной кислоте, который позволяет значительно интенсифицировать процесс, использовать различные отходы металлического алюминия или его сплавов и шлаков, а также малоконцентрированные кислоты и кислотные стоки химических хлорорганических производств [17].
Как видно из приведенных методов получения ПГОХА они являются наиболее простыми в технологическом исполнении, однако исходным сырьем служит дорогой алюминий и отходы алюминиевого производства. При этом важное значение имеет состав алюминиевого сырья, поскольку не всегда удается получить продукт требуемого качества из различных отходов производства.
Во всех работах, связанных с использованием окиси и гидроокиси алюминия отмечается, что для получения ПГОХА пригодны только свежепе-реосажденные, обладающие высокой дисперсностью и химической активностью. Именно эта стадия и различает варианты этого способа. Так, нейтрализуя растворы хлорида алюминия аммиачной водой до слабощелочной среды, получают свежепереосажденную гидроокись алюминия, которую выдерживают при 75 С и перемешивают в течение 1 часа с последующей фильтрацией и промывкой от хлор-иона. Промытый осадок обрабатывают раствором хлорида алюминия 15 часов при 90 С до получения прозрачного раствора оксихлорида алюминия [18].
Процесс, основанный на нейтрализации 0,1 М раствора хлорида алюминия 10%-ым раствором аммиака при 80-90 С с последующим растворением свежеосажденной гидроокиси в 0,1-0,5 N соляной кислоте, описан в работе [19]. В работе [20] предложено в качестве исходного сырья использовать алюминатные растворы, которые подвергают быстрой карбонизации при температуре выше 30 С с последующей промывкой осадка и растворением при нагревании в соляной кислоте. Способ позволяет получить раствор оксихлорида алюминия, содержащий 13-14% А1203. В работе [21] предложен способ получения концентрированных растворов оксихлорида алюминия путем растворения свежеосажденнои гидроокиси алюминия воздушно-хлорной смесью, что позволяет упростить и интенсифицировать процесс растворения гидроокиси алюминия.
Основными недостатками этих способов является необходимость применять дорогостоящее оборудование, трудности с утилизацией больших отходов фильтрата, а также неэкономичность процессов. Поэтому эти способы не нашли промышленного распространения.
Способ, предложенный в работе [22], состоит в следующем: кристаллическую гидратированную окись алюминия обрабатывают в автоклаве при 1,2-10 атм менее чем эквивалентным количеством соляной кислоты или смеси соляной и серной кислот при мольном соотношении H2SO4:HCl=0,05:2. При постепенном нагревании получают ПГОХА.
Предложен способ получения ПГОХА, использующий в качестве исходного сырья тригидрат окиси алюминия [23]. Полученный по этому способу продукт содержит сульфаты в количестве, соответствующем ионному со-отношению СГ: SO4 " от 8:1 до 80:1. Исходное сырье обрабатывают в реакторе при нагревании до кипения в течение 1 часа концентрированной соляной кислотой. Полученный раствор хлорида алюминия смешивают с гидраргили-том и концентрированной (50%) серной кислотой в приведенных выше соотношениях. Смесь нагревают в течение 1-5 часов до 130-200 С и получают растворы ПГОХА, содержащие 16,7-18,4% А1203.
Существует непрерывный способ получения ПГОХА, согласно которому суспензию А1203 и НС1 или HN03 пропускают через трубчатый реактор, а затем через устройство, где происходит реакция исходного продукта с не-прореагировавшей А1203 [24].
Данные способы получения ПГОХА имеют некоторые преимущества перед ранее описанными, выражающиеся в простоте технологического оформления, отсутствии отходов производства. Однако проведение процессов под давлением и при высоких температурах не позволяет широко использовать их в промышленности.
В ряде патентов и изобретений предлагают получать ПГОХА растворением оксида или гидроксида алюминия в соляной кислоте или хлориде алюминия. При этом особое внимание уделяется качеству алюминийсодержаще-го сырья. Особенно интенсивно растворяется свежеосажденный гидроксид алюминия, полученный, например, при взаимодействии алюмината натрия и хлорида алюминия или быстрой карбонизацией раствора алюмината натрия на холоде. Для получения пентагидроксохлорида алюминия в этом случае из обескремненного алюминатного раствора А1203 путем быстрой карбонизации при 20-30 С и рН в пределах 11,4-11,8 выделяют гидроксид алюминия. Осадок А1(ОН)3 отделяют от маточного содового раствора фильтрованием, промывают водой и растворяют в соляной кислоте при нагревании для получения А12(ОН)5С1. При растворении поддерживается рН среды в пределах 4-4,5. Изменение концентрации соляной кислоты практически не оказывает влияния на процесс растворения. Раствор основного хлорида выпаривают и сушат с получением твердого продукта АІ2(ОН)5СГ2,5Н20, содержащего 42-43 % А1203 [25].
Особенности взаимодействия алюминия и алюминиевых сплавов различных марок с хлороводородной кислотой и выбор алюминийсодержащего исходного материала для получения высокоосновного ПГОХА
Проведенный анализ литературы показал, что из всех известных способов получения ПГОХА наиболее простым, технологичным и экологически чистым является процесс взаимодействия металлического алюминия с хлороводородной кислотой. Исходным материалом могут служить как чистый алюминий, так и различные полупродукты и отходы алюминиевого производства, при этом параметры процесса и качество получаемого ПГОХА зависят от вида и состава исходного алюминиевого сырья.
В данной работе в качестве исходного материала были использованы продукты алюминиевого производства с различным содержанием основного компонента - алюминия и примесей. Характеристики их приведены в табл.2.1. Вторым реагентом являлась хлороводородная кислота различной концентрации - от 6% до 13% масс.
Реакцию проводили в реакторе с обратным холодильником путем добавления алюминийсодержащего материала к хлороводородной кислоте. Алюминий А7Е и А6 был в виде обрезков прокатного листа, а А99 и АГ - в виде гранул. Контроль за ходом реакции вели, анализируя содержание А13+ в реакционной массе.
Для сравнительной оценки способности алюминийсодержащих материалов к взаимодействию с хлороводородной кислотой, реакцию проводили
Данная реакция взаимодействия металлического алюминия с хлороводородной кислотой является гетерогенной и протекает на границе раздела фаз: твердое тело - жидкость с выделением тепла. Количество выделившегося тепла и скорость химической реакции в большой степени зависят от площади контактируемой поверхности, а также от химического состава алюминиевого сплава. На скорость растворения алюминия влияет также химическая структура образца, состояние поверхности, состояние дефектов и адсорбция ионов из раствора [8].
Характер растворения алюминия первых трех марок практически один и тот же. Период бурного течения реакции длится примерно 2 часа, далее скорость ее постепенно замедляется. При этом наблюдается повышении плотности и рН раствора. Необходимо отметить, что интенсивное растворение алюминия начинается при температуре 30-35 С, поэтому с целью исключения времени на индукционный период, который наблюдается при комнатной температуре и может длиться 30-40 минут, целесообразно проводить начальный подогрев раствора до температуры 30-35 С. Далее в процессе растворения температура раствора самопроизвольно повышается. Во избежание сильного перегрева и закипания раствора необходимо дозирование алюминия частями. После этого для поддержания необходимой скорости реакции температуру в реакторе поддерживают внешним обогревом в интервале 90 - 95 С. Процесс ведется в течение 14 часов. В табл. 2.2 представлены данные по приросту концентрации алюминия в реакционной массе, соответствующие различным периодам растворения.
Из табл. 2.2 видно, что в течение каждого последующего периода растворения прирост концентрации уменьшается более чем в 2 раза и в последние 4 часа составляет всего лишь 1-2 г/л. Отсюда следует, что подогрев эффективен лишь первые 2-3 часа после самопроизвольного растворения, максимально достигаемое содержание алюминия в растворе не превышает 40-44 г/л.
Взаимодействие алюминиевых гранул марки АГ (химический состав см. в табл. 2.1) с хлороводородной кислотой значительно отличается от растворения чистого и технического алюминия. В этом случае реакция начинается практически сразу же после загрузки гранул в раствор хлороводородной кислоты. Индукционный период отсутствует вне зависимости от начальной температуры раствора.
Из данных табл. 2.2 видно, что интенсивность растворения гранул АГ гораздо выше и общее количество растворенного алюминия значительно больше, чем в случае чистого и технического алюминия. Основной прирост концентрации алюминия в растворе происходит в начальный период реакции. Таким образом, отличительной чертой алюминиевого сплава АГ является его высокая реакционная способность при взаимодействии с хлороводородной кислотой. Наиболее вероятной причиной этого может быть различие в химическом составе использованных алюминиевых материалов (см. табл. 2.1). Исходя из сравнительного анализа этих сплавов, было сделано предположение об активирующем действии железа, присутствующего в относительно больших количествах в сплаве АГ. Причин этого может быть несколько. Так, катализирующее действие многозарядных катионов на растворение алюминия связывают с формированием ионных пар, которые являются посредниками в ионо- и электрообмене [8].
Из литературы известно также, что процесс растворения начинается на активных участках твердой фазы, которые отличаются по стехиометрическо-му составу от её основной массы [83]. В некоторых случаях наблюдается аномально быстрое развитие этого процесса, как, например, при растворении в кислотах АЬОз за счет гидратации его поверхности [84], или при введении в реакционную систему ионов железа [85]. В целом ряде случаев введение добавок металлов переменной валентности приводит к ускорению или замедлению процесса растворения твердых фаз [86]. Отмеченные факторы имеют место в данном случае - растворении сплавов алюминия марки АГ в хлороводородной кислоте.
Выявленная повышенная реакционноспособность сплава АГ представляется весьма важной, т.к. она позволяет получить ПГОХА с высоким содержанием основного вещества - пентагидроксохлорида алюминия, что является главной практической целью данной работы. В связи с этим во всех дальнейших экспериментах использовались алюминийсодержащие сплавы марки АГ.
Эти сплавы являются полупродуктом в производстве алюминия электрохимическим способом, выпускаются в гранулированном виде и имеют различное содержание железа в различных партиях. В связи с чем, возникает необходимость более детального изучения влияния железа на реакционную способность исходного алюминийсодержащего материала при взаимодействии с хлороводородной кислотой. Это определило необходимость кинетических исследований гетерогенной реакции сплавов алюминия с хлороводородной кислотой.
Опытно-промышленные испытания ПГОХА и гель-композиций на его основе в процессах водоподготовки и водоочистки сточных вод. Технико-экономические показатели процессов
В результате проведенных исследований по изучению закономерностей взаимодействия сплавов алюминия АГ с хлороводородной кислотой была предложена технология получения высокоосновного ПГОХА в виде водного раствора. На ОАО «Волжский азотно-кислородный завод» была смонтирована установка, на которой проводились наработки коагулянта в соответствии с ТУ 38-303-029-96 со следующими характеристиками (приложение 1,2):
- внешний вид - прозрачная сиропообразная жидкость с зеленоватым от тенком;
На базе данной технологии был разработан процесс получения гель-композиции ПГОХА-бишофит. Производство коагулянта под торговой маркой «ОХА-Т» было организованно на Волгоградском ОАО «Химпром». В соответствии с ТУ коагулянт имел следующие характеристики (приложение 3,4).
В соответствии с гигиеническим сертификатом № 1726-23/6х (приложение 5) жидкий коагулянт ПГОХА был предназначен для очистки оборотной воды и промышленных стоков. Производственные испытания опытной партии коагулянта были проведены на станции осветления оборотной воды Волжского Химкомплекса (приложение 6). Испытания проводились в течение 10 часов при среднем часовом расходе воды 3000 м3. Доза коагулянта по основному веществу составляла 7,0 г/м воды или по А1 - 2,1 г/м . При исходном значении прозрачности воды по «кресту» - 15 см, прозрачность очищенной воды составила 50-51 см при норме 50 см. Важным преимуществом ПГОХА по сравнению с традиционно применяемым сульфатом алюминия является возможность непосредственного дозирования коагулянта в камеру смешения, что позволяет исключить из технологической схемы узел растворения реагента. Однако, была отмечена повышенная коррозионная активность разбавленного 1%-ного раствора ПГОХА. В связи с этим были проведены испытания на коррозионную стойкость стали марки Ст-3 (приложение 7). Испытывались рабочие растворы ПГОХА и сульфата алюминия, оборотная вода до и после очистки. Скорость коррозии определялась гравиметрическим методом в статических условиях без аэрации. Было установлено, что скорость коррозии в очищенной воде не превышает 0,043 мм/год, в 1%-ном (рабочем) растворе ПГОХА она несколько выше - 0,14 мм/год, что значительно ниже скорости коррозии Ст-3 в 6%-ном (рабочем) растворе сульфата алюминия.
Для сравнительной оценки коагуляционной активности были проведены лабораторные испытания следующих коагулянтов: низкоосновного окси-хлорида алюминия производства Волгоградского ОАО «Химпром» и окси-хлорида алюминия ОАО «ВАКЗ». Исследования проводили на оборотной воде Волжского химкомплекса с исходной прозрачностью по «кресту» - 30 см (приложение 8). Было установлено, что начало хлопьеобразования для ПГОХА происходит при дозе (по А1 ) - 3 мг/л, а для оксихлорида алюминия (ОАО «Химпром») - 7,5 мг/л.
При использовании ПГОХА образуются более крупные хлопья, скорость оседания их выше. Проведенный седиментационный анализ показал, что наиболее вероятный размер оседаемых частиц при использовании ПГО-ХА составляет 20,8 10" м, а удельная поверхность частиц - 743525 м /кг. Для оксихлорида алюминия (ОАО «Химпром») эти значения составляют со-ответственно - 10,5 10" ми 1411000 м /кг.
В связи с тем, что основным назначением оксихлорида алюминия является его применение в технологии подготовки воды хозпитьевого назначения, были проведены сравнительные лабораторные испытания опытно-промышленных партий ПГОХА по очистке речной воды (приложение 9). Сравнивалась эффективность очистки воды коагулянтом ПГОХА (шифр К-80), ПГОХА, полученного по данной технологии в растворе хлороводородной кислоты с добавкой бишофита (шифр К-81) и оксихлорид алюминия производства Волгоградского ОАО «Химпром». Было установлено, что рабочие показатели коагулянтов К-80 и К-81 выше, чем у оксихлорида алюминия Волгоградского ОАО «Химпром». Исходя из результатов данных лабораторных испытаний, были проведены производственные испытания опытно-промышленной партии коагулянта ПГОХА на водозаборных сооружениях
МП «Водоканал» г. Волжского (приложение 10). Данное предприятие в практике водоподготовки использовало оксихлорид алюминия Волгоградского ОАО «Химпром». Расход воды в течение эксперимента составлял 500-600 м3/час, температура воды - 20 С. Испытания проводились в течение одной смены. Расход коагулянта ГТГОХА был установлен в пересчете на А1 в 2-2,5 раза меньше, чем для коагулянта оксихлорида алюминия Волгоградского ОАО «Химпром». В выбранном режиме при исходной мутности воды 15,0 мг/дм , мутность очищенной воды составила 1,47 мг/дм , что удовлетворяет требованиям ГОСТ 2874-82 на питьевую воду. Был проведен полный анализ очищенной воды лабораторией ВЗС и «Водоканала» (приложение 11), который показал, что очищенная вода соответствует ГОСТу на питьевую воду.
Промышленные испытания ПГОХА были проведены при очистке ус-ловно-чистой (оборотной) воды при часовом расходе воды 2900 м /час (приложение 12). При исходной прозрачности воды 17-18 см после обработке коагулянтом была достигнута прозрачность по «кресту» 55-60 см при норме 50 см. доза коагулянта составляла 2,1-2,5 г А1+3 на 1 м3. Характерной особенностью ПГОХА является его высокая активность как коагулянта по отношению к зеленой биомассе фитопланктона.
На основании проведенных испытаний была выполнена сравнительная оценка стоимости очистки 1 м условно чистой воды (приложение 13) по существующей технологии (сульфатом алюминия в комплексе с флокулянтом КФ-91) и очистки коагулянтом ПГОХА без флокулянта. Расчет показал, что по существующей технологии цена 1 м3 условно чистой воды составляет 0,228 руб., при использовании ПГОХА она будет составлять 0,040 руб., т.е. более чем в 5 раз ниже.
После выдачи гигиенического сертификата № 77ЭГ.06.2163.00058Ж.98 на применение ПГОХА в качестве коагулянта для очистки воды хозпитьево-го назначения (приложение 14) на водозаборной станции г. Волжского были проведены натурные испытания ПГОХА на действующем оборудовании с непосредственной подачей очищенной воды в водопроводную сеть города (приложение 15). Для сравнительной оценки эффективности коагулянтов -применявшегося ранее низкоосновного оксихлорида алюминия Волгоградского ОАО «Химпром» в комплексе с полиакриламидом и оксихлорид алюминия ОАО «ВАКЗ», первоначально дозировался коагулянт оксихлорид алюминия с расходом 1,0 мг/дм по А1 и 0,025 мг/дм по полиакриламиду. При исходной мутности речной воды 7,0 мг/дм мутность очищенной воды после фильтров составила 0,70 мг/дм . Через 3 часа 45 минут был совершен переход на высокоосновный коагулянт ПГОХА. Анализируя мутность очищенной воды после фильтров, она дала нулевое значение. При снижении до-зы ПГОХА до 0,6 мг/дм по А1 мутность воды составила 0,7 мг/дм , содер-жание остаточного алюминия было 0,22 мг/дм . Проведенный полный анализ очищенной воды показал её соответствие требованиям ГОСТ 2874-82. Результаты проведенных испытаний подтвердили высокую коагуляционную активность ПГОХА при получении питьевой воды, а сам коагулянт ПГОХА рекомендован в качестве реагента при подготовке воды для нужд города.
Использование коагулянтов «ПГОХА» и «ОХА-Т» в процессах очистки сточных вод
Важной областью применения алюминийсодержащих коагулянтов является очистка сточных вод различного происхождения. В связи с этим был проведен ряд опытно-промышленных испытаний жидкого коагулянта ПГОХА и гель-композиции «ОХА-Т».
Так, для очистки сточных вод Волжского АООТ «Латекс» использовался водный раствор ПГОХА с концентрацией 5% вес. по основному веществу, полученный предварительным разбавлением концентрированного раствора товарного ПГОХА. Сточные воды после промывки диэлектрических перчаток представляют собой дисперсию каолины с присутствием органических веществ, содержат взвешенные частицы 225,2 мг/дм3 и имеют ХПК 312 мг 02/дм . Доза коагулянта составила 20 г А1 на 1 м стоков. Интенсивное хлопьеобразование и оседание взвеси наблюдалось сразу же после введения коагулянта. Степень очистки по взвешенным веществам составила 66,2%, по ХПК - 54,6% (приложение 16).
На основании результатов опытных испытаний были проведены производственные испытания ПГОХА при очистке сточных вод с линий по производству эластичных нитей. Исходные параметры сточных вод: ХПК - 511,0 мг 02/дм , рН - 5,3. Доза вводимого коагулянта - 80 г А1 на 1 м стоков. Степень очистки по ХПК составила 69,3%. Было отмечено, что во-первых, коагулянт эффективно работает даже в относительно кислых стоках (рН=5,3) и, во-вторых, коагулянт ПГОХА хранился на заводе 4,5 года, при этом коагу-ляционная активность его не снизилась. Коагулянт рекомендован для очистки сточных вод предприятия до уровня «условно чистых» (приложение 17).
На Волгоградском ОАО «Каустик» были проведены лабораторные испытания высокоосновного ПГОХА в качестве реагента при очистке ртутьсо-держащих сточных вод. Сущность существующего способа очистки состоит в коагуляции коллоидных примесей и осаждение взвеси в виде шлама. Пробы отбирались в различных позициях существующей схемы и анализировались на содержание ртути до, и после коагуляции (приложение 18). Было установлено, что применение коагулянта ПГОХА при очистке сточных вод даёт положительный эффект. Степень очистки зависит от содержания ртути в сточной воде и составляет 71,6-96,6%. Признано целесообразным продолжить испытания с целью определения позиции в схеме, дающей максимальный эффект.
Важной областью использования неорганических коагулянтов является очистка нефтесодержащих стоков. Обычно для этих целей используется сульфат алюминия или его смеси с высокомолекулярным флокулянтом. На ООО «Лукойл-Волгограднефтепереработка» используется смесь раствора
A12(S04)3 с катионоактивным флокулянтом ВПК-402. В связи с ужесточением требований к содержанию нефтепродуктов в сточных водах данный реагент не обеспечивает норм очистки. Известно, что основной стадией при очистке сточных вод нефтесодержащих вод является деэмульгирование, которое происходит под действием неорганических электролитов. В связи с этим на данном предприятии были проведены испытания гель-композиции «ОХА-Т». После предварительных лабораторных испытаний на различных позициях схемы очистки (приложение 19) был проведен опытно-промышленный пробег по очистке сточных вод на установке напорной флотации с применением коагулянта «ОХА-Т» (приложение 20). Испытания показали положительный результат. Однако, в связи с отсутствием узла растворения реагента, предпочтительным является использование реагента в виде раствора. На ОАО «Химпром» был наработан раствор оксихлорида алюминия с характеристиками, приведенных в табл. 2.12. Результаты подтвердили высокую эффективность коагулянта ПГОХА (табл. 2.21).
Как видно из представленных данных, для достижения эффекта очистки от нефтепродуктов 71 %, необходима доза ПГОХА 2,8 мг/л без добавления флокулянта. В смеси с флокулянтом ВПК-402 он позволил очистить сточные воды до содержания нефтепродуктов в них 10-15 мг/дм , при норма-тивной величине 25 мг/дм (для оборотной воды завода). В настоящее время продолжаются испытания данного реагента с целью подбора оптимального соотношения коагулянт: флокулянт при очистке сточных вод на установке напорной флотации.
