Синтез коагулянтів із алюмінату натрію та оцінка їх ефективності при очищенні води - Автореферат

Національний технічний університет України АВТОРЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наукРобота виконана в Національному технічному університеті України “Київський політехнічний інститут” Міністерства освіти і науки України на кафедрі екології та технології рослинних полімерів Захист відбудеться “12” листопада 2007р. о 14:30 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.002.05 в Національному технічному університеті України “Київський політехнічний інститут” за адресою: 03056, м.Київ, просп.Перемоги,37, корп.21, ауд.209. З дисертацією можна ознайомитись у науково-технічній бібліотеці ім.Г.Денисенка Національного технічного університету України “Київський політехнічний інститут” за адресою: 03056, м.Київ, просп.Перемоги,37.На сучасному етапі як перспективні визначають такі напрямки раціонального використання водних ресурсів: більш повне використання і розширене відновлення ресурсів прісних вод; розробка нових технологічних процесів, що дозволять попередити забруднення водойм; застосування високоефективних методів очистки поверхневих і стічних вод. Гідроксохлориди порівняно з найбільш вживаним сульфатом алюмінію, діють в більш широкому діапазоні температур, зменшують час коагуляції в 1,5-3,0 рази, значно зменшують концентрацію залишкового алюмінію у воді. Тому на даному етапі актуальним залишається розробка нових методів синтезу високоефективних гідроксохлоридів алюмінію з недорогої, доступної сировини і застосування їх в процесах водопідготовки і очищення стічних вод. Робота виконувалась по пріорітетному напрямку “Збереження навколишнього середовища та сталий розвиток” на замовлення Міністерства освіти і науки України в межах держбюджетних науково-дослідних робіт “Створення нових коагулянтів та флокулянтів для ресурсозберігаючих технологій очищення води та утилізації відходів” (номер державної реєстрації 0102U000736), “Розробка та використання допоміжних хімічних добавок для забезпечення ресурсозбереження у виробництві паперу та картону (номер державної реєстрації 0206U0002373), 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 для інтенсифікації процесів освітлення та знебарвлення природних і стічних вод, що дозволить зменшити скид шкідливих речовин в природні водойми, забезпечити вищу ефективність очищення води для потреб споживачів.Третій розділ присвячено розробці нових методів отримання основних солей алюмінію та вивченню процесів інтенсифікації освітлення та знебарвлення природних вод і модельних суспензій. Отримання гідроксохлоридів алюмінію при безпосередній взаємодії соляної кислоти з алюмінатом натрію ускладнюється утворенням гідроксиду алюмінію,що погано рзчиняється в соляній кислоті навіть при тривалому нагріванні. Проте, після фільтрування ефективність освітлення води як для гідроксохлоридів, так і для інших алюмінієвих коагулянтів (АІ2 (SO4)3, Аква-аурат®30) зросла до 82-100% - залежно від дози коагулянту. Враховуючи високий ефект освітлення води і модельних суспензій на стадії відстоювання ми вважали за доцільне дослідити кінетику освітлення природної води (рис.1) та модельних суспензій в залежності від дози та типу алюмінієвого коагулянту. За результатами кінетичних досліджень було виявлено, що швидкість освітлення зростає з часом та при збільшенні дози коагулянту і при переході від сульфату алюмінію до гідроксохлоридів алюмінію, які забезпечували високу ефективність освітлення води на рівні 70-100% незалежно від методу їх отримання.Розроблено новий метод отримання гідроксохлоридів алюмінію, оснований на взаємодії алюмінату натрію з солями кальцію і магнію на першій стадії та розчиненні отриманих гідроксоалюмінатів у соляній кислоті на другій стадії. Показано, що ефективність освітлення при відстоюванні підвищується із зростанням вихідної каламутності природної води та із підвищенням дози коагулянту. Вивчено процеси фільтрування природної води і показано, що розроблені гідроксохлориди освітлювали воду на рівні відомих алюмінієвих коагулянтів, а в деяких випадках переважали їх. На прикладі освітлення висококаламутних модельних суспензій бентоніту та каоліну у воді показано, що ефективність процесу зростає зі збільшенням дози коагулянту, і при застосуванні розроблених 2/3-та 5/6 гідроксохлоридів алюмінію досягає найвищих значень - 90-98%. Досліджені процеси знебарвлення природних вод і модельних розчинів гумату натрію та показано, що найвищий ефект знебарвлення досягається за допомогою 2/3 гідроксохлориду алюмінію.

Основний зміст роботи