Розробка реагентів для комплексних технологій очищення води та утилізації відходів - Автореферат

НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ УКРАЇНИАВТОРЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук Робота виконана на кафедрі екології та технології рослинних полімерів Національного технічного університету України “Київський політехнічний інститут” Міністерства освіти і науки України. Науковий керівник: доктор технічних наук, доцент Гомеля Микола Дмитрович, Національний технічний університет України “Київський політехнічний інститут”, м. Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор Мальований Мирослав Степанович, Національний університет “Львівська політехніка”, завідувач кафедри екології та охорони навколишнього середовища. доктор технічних наук, професор Ємельянов Борис Михайлович Київський національний університет будівництва і архітектури, завідувач кафедри хімії 30 хв. на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.002.05 в Національному технічному університеті України “Київський політехнічний інститут” за адресою: 03056, м.Проте через високу їх вартість більшість водоспоживачів України не використовує ці реагенти в своїх технологічних процесах, хоча потреба в таких реагентах сьогодні досить гостра. Робота виконувалась по пріоритетному напрямку “Збереження навколишнього середовища та сталий розвиток” на замовлення Міністерства освіти і науки України в межах держбюджетної науково-дослідної роботи “Створення нових коагулянтів та флокулянтів для ресурсозберігаючих технологій очищення води та утилізації відходів” (номер державної реєстрації 0102U000736), а також згідно плану основних напрямків наукової діяльності кафедри екології та технології рослинних полімерів Національного технічного університету України “Київський політехнічний інститут”. Мета роботи полягала в створенні нових методів синтезу високоефективних коагулянтів та флокулянтів, розробці нових реагентів для інтенсифікації процесів освітлення природних та стічних вод, комплексної технології дезактивації води та зневоднення гідрофільних осадів в сучасних технологіях утилізації відходів, що дозволить запобігти скиду шкідливих речовин в навколишнє середовище, забезпечить зменшення обємів споживання свіжої води, зменшення обємів твердих відходів, що направляються на захоронення. Наукова новизна одержаних результатів: визначено, що утворення хлориду та 1/3 гідроксохлориду алюмінію при взаємодії гідроксиду алюмінію із соляною кислотою відбувається при надлишку гідроксиду алюмінію та при нагріванні суміші до 160 - 180 0С при тиску 0,05 МПА; створено новий метод отримання високоосновних гідроксохлоридів алюмінію із розчинів хлориду та 1/3 гідроксохлориду алюмінію, синтезованих при взаємодії гідроксиду алюмінію з соляною кислотою, оснований на видаленні води та залишків соляної кислоти у вакуумі при нагріванні суміші при 80 - 140 0С;У другому розділі приводяться характеристики використаних водних середовищ, методики отримання коагулянтів та флокулянтів, оцінки їх ефективності, описуються використані установки та лабораторне обладнання для проведення досліджень. Третій розділ присвячено розробці нових методів отримання основних солей алюмінію та вивченню процесів освітлення та знебарвлення природних та стічних вод. Для отримання гідроксохлоридів алюмінію замість дорогого металевого алюмінію був використаний технічний гідроксид алюмінію (ТУ 48-5-128-89), що є напівпродуктом при отриманні металевого алюмінію. Як і у всіх інших випадках, при знебарвленні модельної суспензії гумату натрію у воді, гідроксохлориди були ефективніші за сульфат алюмінію. Поліоксипропіленанілін (Алколін-А) (V), поліоксипропіленморфолінхлоргідрат (Алколін-МХ) (VI), поліоксипропіленетаноламінхлоргідрат (Алколін-ЕХ) (VII), поліоксипропіленетаноламін (Алколін-Е) (VIII) поліоксипропіленметиламін (Алколін-М) (ІХ), сополімер аніліну, моноетаноламіну та епіхлоргідрину (Алколін-АМ) (Х), поліоксипропілендиетилентриамін (Алколін-ДТ) (ХІ а-в) синтезували поліконденсацією відповідно аніліну, морфоліну, етаноламіну, етаноламіну в присутності лугу, метиламіну в присутності лугу, суміші аніліну з моноетаноламіном та диетилентриаміну з епіхлоргідрином при температурі 60 - 95 0С.Розроблено новий метод отримання гідроксохлоридів алюмінію із гідроксиду алюмінію та соляної кислоти при використанні надлишкового тиску на першій стадії процесу та вакууму на другій стадії процесу та при взаємодії отриманого на першій стадії 1/3 гідроксохлориду алюмінію з основними реагентами (CAO, MGO, CACO3). Вивчено процеси освітлення природної води із застосуванням отриманих новим способом коагулянтів відстоюванням та фільтруванням. Показано, що ефективність процесів підвищується при збільшенні доз коагулянтів і при переході від алюмінату натрію до сульфату алюмінію та до гідроксохлоридів алюмінію. На прикладі модельних розчинів бентоніту та гумату натрію у воді показано, що ефективність видалення завислих речовин та знебарвлення води вища при застосуванні розроблених гідроксохлоридів алюмінію.

Основний зміст роботи