Вдосконалення процесів реагентного пом’якшення води. Дослідження процесів вилучення іонів міді з води в присутності іонів жорсткості флокулянтами і коагулянтами. Визначення умов ефективного очищення води від іонів заліза та міді в процесах її пом’якшення.
Аннотация к работе
НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ УКРАЇНИАвтореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук Робота виконана в Національному технічному університеті України «Київський політехнічний інститут» Міністерства освіти і науки України на кафедрі екології та технології рослинних полімерів. Радовенчик Вячеслав Михайлович, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут», доцент кафедри екології та технології рослинних полімерів. З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут» за адресою: 03056, м.Україна з розрахунку запасів води на душу населення або одиницю площі території відноситься до держав з обмеженими водними ресурсами. Сьогодні склалась така ситуація, що більша частина населення України через системи централізованого водопостачання із поверхневих водойм, частково із артезіанських свердловин, споживає неякісну питну воду, а в окремих регіонах використовується вода з недопустимо високою мінералізацією та жорсткістю. Робота виконувалась по пріоритетних напрямках «Екологічно чиста енергетика та ресурсозберігаючі технології» на замовлення Міністерства освіти і науки України в межах держбюджетної науково-дослідної роботи «Розробка екологічно чистих інгібіторів корозії металів, накипоутворення та біообростання (біопошкодження)» (номер держреєстрації 0100U000940) та «Збереження навколишнього середовища та сталий розвиток» на замовлення Міністерства освіти і науки України в межах держбюджетних науково-дослідних робіт: «Розробка комплексної технології стабілізаційної обробки води для ресурсозберігаючих замкнутих систем водокористування» (номер держреєстрації 0104U003432); «Розробка комплексної технології вилучення із стічних вод важких металів та виділення їх у вигляді продуктів, придатних для повторного використання», (номер держреєстрації 0103U008592); «Розробка наукових основ хімічної технології очищення вод від пріоритетних екологічно-небезпечних забруднювачів сорбційно-каталітичними методами» (номер держреєстрації 0108U000674). Наукова новизна одержаних результатів: - визначено взаємний вплив характеристик природної води, типу та дози реагентів, РН середовища на ефективність помякшення та освітлення води, її залишкову лужність, обґрунтовано механізм дії гідроксоалюмінату натрію в процесах помякшення води; вперше визначено умови глибокого помякшення води з підвищеною жорсткістю та мінералізацією, умови повного очищення води від іонів міді при застосуванні коагулянтів та флокулянтів; вперше показано, що отруєння катіонітів сполуками заліза при натрій-катіонному помякшенні води відбувається внаслідок підвищення РН середовища за рахунок зростання концентрації карбонатів натрію у воді при її катіонуванні і гідролізу іонів заліза, що унеможливлює їх десорбцію при регенерації катіонітів нейтральними сольовими розчинами;витрата води на виробничі потреби; Qkp.в - втрата води за рахунок крапельного виносу; Qck - скид води при продувці системи; Сп - концентрація солей в воді, що подається на підживлення; Соб - концентрація солей в водоциркуляційній системі; Кв - граничний коефіцієнт концентрування солей (випаровування); L - індекс насиченості Ланглієра; PHS - показник концентрації солей; ILS - індекс Ларсона-Скольда. Виходячи з цих даних, а також прийнявши індекс L<0 (вода не схильна до накипоутворення), та індекс ILS<0,8 (хлориди та сульфати не стимулюють корозію металів) було визначено допустимі значення гідрокарбонатної жорсткості в воді системи та в воді, що подається для підживлення системи, а також допустимий сумарний вміст хлоридів та сульфатів. Згідно розрахованих показників, вода в циркуляційних системах буде стабільною щодо осадовідкладень та буде мати низьку корозійну агресивність при досить низьких концентраціях солей жорсткості, хлоридів та сульфатів. Виходячи із цих даних можна сказати, що існуючі на сьогодні технології реагентного помякшення води які забезпечують зниження жорсткості води до 1,5 - 4,0 мг-екв/дм3, не задовольняють вимогам щодо стабільності води в замкнутих системах охолодження. Проведені дослідження показали, що найвищої ефективності помякшення води було досягнуто при використанні в композиціях з вапном, лугом та содою алюмінату натрію.При комбінованому застосуванні алюмінату з лугом, содою та вапном ефективні дози алюмінату натрію знижуються при РН 10,0 - 10,5 до 0,1 - 1,0 мг-екв/дм3 при зниженні залишкових концентрацій алюмінію до 0,0 - 6,5 мг-екв/дм3 та залишковій жорсткості води до 1,2 - 0,2 мг-екв/дм3. При застосуванні алюмінату натрію в композиції з лугом або вапном ступінь помякшення досягає 80 - 96 % при залишковій гідратній лужності 0,00 - 0,25 мг-екв/дм3. Вивчено процеси вилучення іонів міді з води методом флотації при застосування катіонних флокулянтів та сульфанолу в присутності іонів жорсткості та реагентним методом із застосуванням гідроксоалюмінату натрію.