Спосіб підготовки розчину алюмовмісного коагулянту для освітлення природних і стічних вод

Спосіб підготовки розчину алюмовмісного коагулянту для освітлення природних і стічних вод шляхом магнітної обробки і електрокоагуляції, який відрізняється тим, що розчин коагулянту після магнітної обробки підлягає окисленню хлором з розрахунку 0,5 - 7,5мг на 1 мг аноднорозчиненого заліза Винахід відноситься до підготовки коагулянтів для очищення природних і стічних вод і може бути використаний у комунальній, ХІМІЧНІЙ, теплоенергетичній та інших галузях, де має місце освітлення води на очисних спорудах та пристроях комунального й промислового водопостачання та каналізації Відомий електролітичний спосіб освітлення з використанням алюмовмісного коагулянту [Кульский А А , Строкач П П Технология очистки природных и сточных вод - К Вища школа, 1981 328 с ] Проте під час освітлення води цим коагулянтом необхідно пропускати через електролізер увесь об'єм освітлюваної води, що призводить до великих витрат електроенергії і використання великих за габаритами приладів, що не завжди дозволяє застосовувати цей спосіб з технічних та економічних причин Найбільш близьким до винаходу за технічною суттю є спосіб підготовки розчину алюмовмісного коагулянту для освітлення природних і стічних вод шляхом обробки магнітним полем і електрокоагуляцією [Авторское свидетельство СССР №806618, кл C02F1/48 Способ подготовки алюмосодержащего коагулянта для осветления природных и сточных вод / Душкин С С , Скубченко В Ф , Ткачев В А и др - Бюллетень изобретений №19, 1982] Недоліком способу є низька якість очищення висококольорових вод і значні витрати реагентів та електроенергії, необхідність додаткових виробничих площ для реагентного господарства очисних споруд і, як наслідок, підвищення собівартості очищення води Використання коагулянту в способі для освітлення високомутних вод зі значним вмістом органічних забруднень не завжди доцільно з техніко-економічних причин В основу винаходу поставлене завдання удосконалення способу підготовки розчину алюмовмісного коагулянту для освітлення природних і стічних вод, в якому шляхом створення нового технологічного режиму забезпечується покращення коагулюючих властивостей коагулянту і за рахунок цього досягається поліпшення якості освітленої води, зниження витрати сульфату алюмінію при очищенні природних і стічних вод, а також скорочення витрат електроенергії на отримання анодно-розчиненого заліза Поставлене завдання досягається тим, що у способі підготовки розчину алюмовмісного коагулянту для освітлення природних і стічних вод шляхом магнітної обробки і електрокоагуляції, згідно з винаходом, розчин коагулянту після магнітної обробки підлягає окисленню хлором з розрахунку 0,5 - 7,5мг на 1 мг анодно-розчиненого заліза Приклад 1 Освітлення природної води з такими показниками рН 7,5, Загальна жорсткість, мг-екв/дм3 4,1, Лужність, мг-екв/дм3 2,8, Завислі речовини, мг/дм3 90, Кольоровість, град 180 Вихідну воду обробляють 10%-ним водним розчином сульфату алюмінію в КІЛЬКОСТІ со Ю 54932 55,0мг/дм (у перерахунку на АЬОз) та подають на контактний освітлювач у вигляді циліндру діаметром 100мм і висотою 2,5м Висота засипки контактного освітлювача прийнята згідно з рекомендаціями СНиП 2 04 02-84 "Водоснабжение Наружные сети и сооружения " і складає 2,3м Для засипки використовували пісок з еквівалентним діаметром 0,9 - 1,1мм, висота шару 0,75м, коефіцієнт неоднорідності засипки 2,5 Товщина підтримуючих гравійних шарів складає 1,55м Швидкість фільтрування знаходилась у межах 5,5м/год Промивка виконувалась водопроводною водою, тривалість її складала 7хв, інтенсивність 15n/(cV) Оцінка якості освітленої води проводилася за вмістом завислих речовин і кольоровості, що визначалася за стандартними методиками технологічного аналізу води Приклад 2 Природну воду, аналогічно прикладу 1, обробляли 10%-ним розчином сульфату алюмінію у КІЛЬКОСТІ 55,0мг/дм (у перерахунку на АЬОз), підданим дії магнітного поля напруженістю 10,5 х 103кА/м, та окисленню хлором в розрахунку 3,5мг на 1мг анодно-розчиненого заліза із забезпеченням вмісту анодно-розчиненого заліза в розчині коагулянту 550мг/дм3, а потім - електрокоагуляції і подавали на контактний освітлювач Технологічний контроль за освітленням води такий самий, що і у прикладі 1 Приклад 3 Природну воду, аналогічно прикладу 1, обробляли 10%-ним водним розчином сульфату алюмінію в КІЛЬКОСТІ 50% від КІЛЬКОСТІ, прийнятої в прикладі 1 Розчин коагулянту готували за прикладом 2 Технологічний контроль освітлення води той самий, що наведений у прикладі 1 У таблиці наведено дані із 4 - 5 досліджень, де ефективність запропонованого способу покращення коагулюючих властивостей розчину коагулянту показана у порівнянні з відомим способом, причому показники контрольного досліду прийняті за 100% З даних, наведених у таблиці, виходить, що окислення розчину коагулянту після його магнітної обробки з наступною електрокоагуляцією дозволяє інтенсифікувати процеси контактної коагуляції, що значно знижує вміст завислих речовин і кольоровість, у порівнянні з відомим (контрольним) способом освітленням води (приклади 1, 2) Порівняльні дані, наведені у таблиці показують, що максимальне поліпшення показників освітлення води як за завислими речовинами, так і за кольоровістю спостерігається при окисленні розчину коагулянту після магнітної обробки з розрахунку 0,5 - 7,5мг на 1 мг анодно-розчиненого заліза і подальшої електрокоагуляції розчину коагулянту Отримані результати показують можливість зниження витрат коагулянту при використанні запропонованого способу підготовки алюмовмісного коагулянту (приклад 3) без погіршення якості освітлюваної води Таким чином, запропонований спосіб підготовки розчину алюмовмісного коагулянту для освітлення природних і стічних вод у порівнянні з відомими способами, покращити якість освітленої води, знизити витрати коагулянту на 35 - 50% з отриманням освітленої води потрібної якості, а також скоротити витрати електроенергії на отримання анодно-розчиненого заліза на 25 - 30% і зменшити виробничі площі для реагентного господарства очисних споруд, при цьому собівартість освітленої води на контактних освітлювачах знижується на 30% Таблиця Вміст анодПоказники Покращення показників, % Доза ноНапруженість Спосіб підготовки хлору, розчиненого Завислі Завислі магнітного Кольоровість, Кольоровість, заліза, коагулянту мг/мг речовини, речови3 поля,кА/м Град град 3+ 3 3 мг/дм коаFe мг/дм ни,мг/дм гулянту 1 Основні ДОСЛІДНІ дані Контрольний 2,6 ЗО дослід (приклад 1) Запропонований 105 3,5 550 1,8 18 44,4 66,6 спосіб (приклад 2) Запропонований спосіб зі зниженням дози ко105 3,5 550 2,3 28 13,0 7,1 агулянту на 50% (приклад 3) 2 Порівняльні ДОСЛІДНІ дані Запропонований 300 0,5 350 2,1 24 23,8 36,3 спосіб Те саме 725 7,5 775 2,0 28 30,0 42,8 -II950 5,0 1200 2,2 18 18,2 30,4 -II600 0,4 650 2,2 18 18,2 20,0 -II900 2,2 1175 2,1 24 23,8 30,4 -II1200 6,0 1500 1,9 36 36,8 42,8 54932 Продовження таблиці Показники Покращення показників, % Вміст анодДоза ноНапруженість Спосіб підготовки хлору, розчиненого Завислі Завислі магнітного Кольоровість, Кольоровість, заліза, коагулянту мг/мг речовиречовини, поля,кА/м Град град 3+ 3 мг/дм3 коани,мг/дм3 Fe мг/дм гулянту 36 36,8 25,0 -II1200 2,5 1500 1,9 24 23,8 20,0 -II1000 4,0 1200 2,1 13 13,0 36,3 -II1200 0,4 1500 2,3 18 30,0 30,4 -II300 3,0 550 2,0 Підписано до друку 03 04 2003 р Тираж 39 прим ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24