Спосіб реагентного очищення природних та стічних вод

1 Спосіб реагентного очищення природних та стічних вод, що полягає у введенні до очищуваль ного середовища порошкоподібного коагулюючого реагенту, відстоюванні та відокремленні осаду, який відрізняється тим, що до складу коагулянту на основі неочищеного сульфату алюмінію вводять розпушений перліт та клиноптилоліт у масовому співвідношенні коагулянт перліт клиноптилоліт = 1 (0,01 -0,5) (0,01 -0,5) 2 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що коагулянт, перліт та клиноптилоліт беруть у співвідношенні 1 0,03 0,34 Винахід відноситься до галузі реагентних способів очищення природних та стічних вод, забруднених домішками різноманітного походження та складу ВІДОМІ способи очистки природних вод з підвищеною колірністю та каламутністю за допомогою коагулююче-сорбуючих сумішей За способом [Ас 1747392 СССР, MKH6C01F1 /52 Способ очистки маломутной природной воды / Глоба Л И , Никовская Г Н , Загорная Н Б - Заявл 17 05 90, Опубл 15 07 92, Бюл №26] до очищуваної води вводять суміш глинистого мінералу з сульфатом алюмінію та водою Компоненти змішують у масовому співвідношенні глинистий мінерал сульфат алюмінію вода, рівному 1 (1-2) (20-30), на протязі 15-30 хв Отриману суміш вводять у воду в КІЛЬКОСТІ 0,02-0,04 об % В якості глинистого мінералу використовують монтморилоніт, або палигорськіт, або каолініт За способом [Ас 1747391 СССР, МКИ6 С 01 F 1/52 Способ очистки природной воды / Тарасевич Ю И , Остапенко В Т , Костюк В А , Синельник Н А , Кулишенко А Е - Заявл 17 05 90, Опубл 15 07 92, Бюл №26 ] до природної води вводять суміш сульфату алюмінію (у перерахунку на АЬОз) з природним силікатом та водою Компоненти змішують у масовому співвідношенні сульфат алюмінію природний силікат вода, рівному 1 (0,5-2,0) (11,5-49,0) на протязі 1-2 год ристання їх у вигляді суспензій Найбільш близьким до запропонованого способу є спосіб, за яким до очищувального середовища (води, що містить переважно технічні мастила металеву окалину та поверхнево-активні речовини) вводять порошкоподібний коагулянт, який вміщує сіль металу, здатну до гідролізу, вапно та алюмосилікатні мінерали у масовому співвідношенні 1 (0,05-0,3) (0,05-0,7) [Пат 10086 А Україна, МПК С 02 F 7/52 Спосіб реагентного очищення стічних вод / Латиський А В , Астрелін І М , Супрунчук В І , Омельченко Ю А , Джемелінський В В - №93006706, Заявл 30 11 93, Опубл ЗО 09 96, Бюл №3 ] В якості алюмосилікатних матеріалів застосовують перліт або бентоніт Недоліком цього способу є вузькі межі застосування пропонованої суміші (склад видаляємих домішок обмежується завислими органічними речовинами) В основу винаходу поставлена задача удосконалення способу реагентного очищення природних та стічних вод, шляхом введення до складу коагулянту природних мінералів з сорбційними властивостями, що дозволяє розширити асортимент домішок, що можуть бути видалені за одну технологічну стадію Ця задача досягається тим, що у способі реагентного очищення природних та стічних вод, що полягає у введенні до очищувального середовища порошкоподібного коагулюючого реагенту, відстоюванні та відокремленні осаду новим є те, що до Недоліком цих способів є вузькі межі ефективного застосування пропонованих сумішей та вико О со (О сч (О 62630 складу коагулянту на основі неочищеного сульфату алюмінію вводять розпушений перліт та клиноптилоліт у масовому співвідношенні коагулянт перліт клиноптилолгг=1 (0,01-0,5) (0,01-0,5) Для досягнення найкращих ступіней очистки коагулянт, перліт та клиноптилоліт беруть у співвідношенні 1 0,03 0,34 Загальними суттєвими ознаками прототипу та пропонованого способу є застосування реагенту для очищення води у порошкоподібному вигляді та використання у його складі природних мінералів з сорбційними властивостями ВІДМІТНИМИ суттєвими ознаками є заміна у складі реагенту вапна на природний сорбент та використання співвідношення коагулянту (неочищеного сульфату алюмінію) до сорбційних мінералів у складі реагенту 1 (0,1-0,5) (0,1-0,5) Спосіб реалізується наступним чином У пробу стічної води одного з перерахованих нижче типів об'ємом 2дм 3 при інтенсивному перемішуванні (140об/хв) вносять 0,5г порошкоподібного реагенту та перемішують протягом 1хв Після цього на протязі 20хв проводять повільне перемішування (40об/хв) Після припинення перемішування вода відстоюється 40хв та фільтрується Ступінь очищення визначається для кожного типу забруднень за загальноприйнятими критеріями Реагент представляє собою суміш коагулянту на основі неочищеного сульфату алюмінію, виробленого шляхом сульфатного розкладання каолінової глини Веселовського родовища, з розпушеним перлітом та клиноптилолітом Закарпатських родовищ, подрібнених до розмірів часток < 0,25мм (масове співвідношення коагулянт перліт клиноптилоліт = 1 (0 -0,5) (0 - 0,5)) Він показав ефективну дію при використанні його для очистки наступних типів природних та стічних вод 1 вода з підвищеною колірністю (до ЮОград ), 2 вода з підвищеною каламутністю (до 220мг/дм3), 3 вода з підвищеним вмістом органічних речовин (хімічне споживання кисню - до ЗОмг С^/дм3), 4 вода з підвищеним вмістом хрому (у вигляді ІОНІВ СГ2О72 - до 90мг/дм3), 5 вода з підвищеним вмістом цинку (у вигляді ІОНІВ Zn 2 + - до 150мг/дм3) У таблиці представлені результати очистки природних та стічних вод (номер типу води відповідає наведеному вище) за допомогою реагенту різного складу В усіх прикладах доза застосованого для очистки неочищеного сульфату алюмінію складала 25мг/дм3 у перерахунку на АЬОз У прикладі 1 наведено результати застосування неочищеного сульфату алюмінію, що містить 11% водорозчинного АІ2О3 та 1% активної кремнекислоти, без додавання сорбентів Наведені цифри свідчать про достатньо високу ефективність даного типу коагулянту в обраних межах по відношенню до вод, забруднених завислими речовинами, іонами цинку та речовинами, що обумовлюють підвищену колірність У той же час недостатнім виявляється ступінь очистки від ІОНІВ хрому та органічних речовин Додавання до коагулянту розпушеного перліту та клиноптилоліту спричинює до наступних результатів У випадку природної води підвищеної колірності (див стовпець 1) додавання до коагулянту перліту дещо підвищує ступінь очистки (приклади 2 та 3), в той час як додавання клиноптилоліту призводить да значного погіршення результатів процесу (приклади 4 та 5), що виявляється дійсним і для сумішей цих сорбентів (приклади 6-9) Найоптимальнішим виявляється використання реагенту складу 1 0,1 0,1 (приклад 6) Для природної води з підвищеною каламутністю (див стовпець 2) коливання складу реагенту на призводить до значних змін ступеня очистки Додавання сорбентів у цьому випадку лише незначно його збільшує (приклади 2-9) Для стічних вод з підвищеним вмістом органічних речовин (див стовпець 3), що збільшують хімічне споживання кисню, справедливими виявляються наступні результати Найкращим виявляється застосування разом з коагулянтом розпушеного перліту (приклади 2 та 3), в той час як використання клиноптилоліту лише дещо збільшує ступінь очистки (приклад 4), а при великому його ВМІСТІ у суміші призводить навіть до погіршення результатів очистки (приклад 5) Оптимальний склад коагулююче-сорбуючої суміші дозволяє підвищити ефективність процесу більш ніж у 5 разів у порівнянні з індивідуальним коагулянтом (ступінь очистки 10,57% - приклад 6) У випадку стічних вод з підвищеним вмістом важких металів ситуація виявляється прямо протилежною (див стовпці 4 та 5) Додавання до коагулянту клиноптилоліту виявляється більш ефективним, ніж введення до складу суміші розпушеного перліту, що погіршує результати (приклади 2 -5) Стосовно використання сумішей усіх трьох компонентів найкраще працюють у випадку видалення сполук хрому реагент складу 1 0,1 0,1 (приклад 6), у випадку видалення цинку -1 0,13 0,38 (приклад 7) Таблиця Вплив складу реагенту на ступінь очистки води Масове співвідношення № прикоагулянт кладу перліт клиноптилоліт 1 00 1 0,2 0 1 0,5 0 1 0 0,2 1 0 05 1 0,1 0,1 1 0,13 0,38 1 0,38 0,13 1 0,25 0,25 9 Ступінь очистки різних типів забруднених вод, % 1 84,6698,962,02311,7851,38 89,8599 889,171 10,4127,99 89,8597,889,0906,52325,97 76,6399,702,28215,2267,47 69,1296,901,721 14,59 74,71 93,9699,0010,5721,5211,21 78,3499 91 0,62616,0186 63 88,5099,739,4443,25727,22 75,2698,395,55618,0241,31 На основі наведених результатів очистки природних та стічних вод від різних типів забруднювачів за допомогою методів математичного моделювання було знайдено універсальний склад реагенту, що найоптимальнішим чином працює на усіх досліджених типах вод (масове співвідношен 5 62630 6 ня компонентів - 1 0,03 0,34) При використанні цинку - 57,11% Даний реагент може бути модифіреагенту наведеного складу досягнуті наступні кований шляхом введення до його складу природступені очистки для води з підвищеною колірністю них сорбентів (наприклад, морденіту, палигорські- 97,69%, для води з підвищеною каламутністю ту, каолініту тощо) для більш повного вилучення з 100%, для води з підвищеним вмістом органічних води домішок органічного походження та ІОНІВ варечовин - 5,44%, для води з підвищеним вмістом жких металів хрому - 15,38%, для води з підвищеним вмістом Комп'ютерна верстка М Клюкш Підписне Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119