Коагулянт для очистки води

1 Коагулянт для очистки води на основі пдроксохлориду алюмінію, який відрізняється тим, що він додатково містить флокулянт та до бавку, яка мінералізує, при такому співвідношенні компонентів, мас % Гідроксохлорид алюмінію (у перерахунку на АІ2О3) 45-50 Флокулянт 40-50 Добавка, яка мінералізує 5-10 2 Коагулянт за п 1, який відрізняється тим, що як добавку, яка мінералізує, він містить гідрокарбонат лужного металу або галогенід лужного або лужноземельного металу, або їх суміш Винахід відноситься до технології коагуляційноі очистки природних та стічних вод, а саме до коагулянтів для очистки води Найбільш близьким за технічною суттю та результатом, що досягається, до винаходу, що заявляється, є коагулянт для очистки води на основі пдроксохлориду алюмінію (див Очистка воды основными хлоридами алюминия А П Шутько и др , Киев, "Техніка", 1984г, с 96 - 98) При використанні відомого коагулянту для очистки води внаслідок гідролізу пдроксохлориду алюмінію утворюються малорозчинні поліядерні пдроксокомплекси з великим позитивним зарядом та розвинутою активною поверхнею Продукти гідролізу коагулянту адсорбують на своїй поверхні колоїдні та дрібнодисперсні домішки води, внаслідок чого останні дестабілізуються та агломеру налення коагулянту для очистки води шляхом нового якісного та КІЛЬКІСНОГО складу, що забезпечує підвищення коагулювальної активності коагулянту і за рахунок цього досягається підвищення ефективності коагуляційної очистки води Поставлена задача вирішується тим, що у відомому коагулянті для очистки води на основі пдроксохлориду алюмінію, новим, згідно з винаходом, є те, що він додатково містить флокулянт і добавку, яка мінералізує, при такому співвідношенні компонентів, мас % Гідроксохлорид алюмінію (у перерахунку на АІ2О3) 45 - 50 Флокулянт 40 - 50 Мінералізувальна добавка 5-10 Новим є також те, що як добавку, яка мінералізує, коагулянт містить гідрокарбонат лужного металу або галогенид лужного або лужноземельного металу або їх суміш Між сукупністю суттєвих ознак винаходу, що заявляється, та технічним результатом, що досягається, є такий причинно-наслідковий зв'язок Сумісне уведення до складу коагулянту на основі пдроксохлориду алюмінію флокулянта та добавки, яка мінералізує, у співвідношенні, що заявляється, забезпечує підвищення коагулювальної активності коагулянту, а саме підвищує його адсорбційну ємність і інтенсифікує процес коагуляції, за рахунок чого досягається більш повна і швидка очистка води При уведенні флокулянта до складу коагулянту підвищується ступінь гідрофобності поверхні ються з утворенням пластівців коагульованої зависі, ЯКІ ВІДДІЛЯЮТЬСЯ ВІД ВОДИ Відомий коагулянт характеризується недостатньо високою коагулювальною активністю, тому що не забезпечує глибоку очистку води і має низькі седиментаційні властивості Ступінь очистки води від солей при використанні відомого коагулянту складає 86 - 91%, при цьому на 30% підвищується залишкова МІСТКІСТЬ алюмінію внаслідок неповного гідролізу пдроксохлориду алюмінію Процеси утворення пластівців і осаджування коагульованої зависі протікають повільно, що пояснюється високою МІСТКІСТЮ води у порожнині поліядерних ланцюжків пдроксокомплексів В основу винаходу поставлено задачу удоско (О (О 46446 + + 2+ 2+ вими іонами, як К , Na , Ca , Mg , СІ та J пдроксохлориду алюмінію, який гідролізується, що Так, наприклад, при використанні для очистки обумовлює підвищення адсорбційної здатності води коагулянту, який містить як добавку, яка мікоагулянту Це, в свою чергу, забезпечує підвинералізує, йодид калію, залишкова МІСТКІСТЬ ІОНІВ щення ступеня очистки води від забруднень, при калію в очищеній воді складає до 2,5мг/л, а ІОНІВ цьому знижується також і МІСТКІСТЬ залишкового йоду - до 0,05мг/л Іон калію відіграє суттєву роль алюмінію у регулюванні функцій організму людини Він є Підвищення гідрофобних властивостей коагуосновним внутрішньоклітинним іоном і разом з лянту обумовлює також зниження КІЛЬКОСТІ ВОДИ, іоном натрію, який є головним позаклітинним іояка утримується коагульованими осадками, що ном, утворює систему, яка забезпечує ІЗОТОНІЧНІСТЬ сприяє утворенню більш великих та щільних агреклітин, а також нормальну течію біоелектричних гатів Інтенсифікуючий вплив флокулянта на проявищ, пов'язаних з процесами нервової та м'язової цес коагуляції домішок обумовлюється утворензбудливості та провідності Калій є антагоністом ням флокулянтом довгих макромолекулярних серцевих ГЛІКОЗИДІВ за їх впливом на ритм серця, ланцюгів, що збільшує сферу взаємодії часток але не протидіє їх позитивному шотропному вплиВнаслідок цього зростають розміри і ЩІЛЬНІСТЬ ву пластівців коагульованої зависі, збільшується швидкість їх осадження Іони натрію та хлору є найбільш важливими неорганічними компонентами позаклітинної рідиЯк флокулянт можуть бути використані органіни, які підтримують ВІДПОВІДНИЙ осмотичний тиск чні і неорганічні речовини аніонного, катіонного та плазми крові і позаклітинної рідини Йод впливає катіонно-аніонного типу, наприклад флокулянти на ЛІПІДНИЙ та білковий обмін, запобігає накописерій К-4, К-6, ВА-102, активована кремнієва кисченню радіоактивного йоду в щитовидній залозі, лота та ІНШІ сполуки забезпечує и захист від дії радіації, сприяє вивеУведення добавки, яка мінералізує, до складу денню радіоактивного йоду з організму коагулянту забезпечує підвищення його коагулювальної активності за рахунок мінералізації води, Важливу роль в організмі виконують також іояку очищують, і активізації процесу гетеро коагуляни кальцію, які необхідні для процесів формування ції Очистка води з підвищеною мінералізацією кісткової тканини, регулювання ДІЯЛЬНОСТІ серцепротікає краще, ніж зі зниженою солемісткістю Під во-судинної системи, виявляють протиаперпйну, дією розчинених у воді солей відбувається стиспротизапальну та гемостатичну дію Магній принення дифузійного шару колоїдних часток, що ймає участь у ферментних реакціях, зменшує нейсприяє зниженню їх усталеності і, як наслідок, акронну збудливість тивізується та інтенсифікується процес коагуляції Заявлене співвідношення компонентів у складі коагулянту є оптимальним і установлене експериЯк добавку, яка мінералізує, коагулянт, що заментально являється, містить гідрокарбонат лужного металу або галогенид лужного або лужноземельного меПри очищенні води коагулянтом, який містить талу або їх суміш Негативно заряджені галоген- і компоненти у заявленому співвідношенні, досягапдрокарбонат-юни є коагулювальними для позиється високий ступінь очищення води від широкого тивно заряджених продуктів гідролізу пдроксохлопереліку домішок та забруднень, які контролюють, риду алюмінію, тобто підвищення МІСТКОСТІ указашвидка седиментація пластівців, що утворилися, з них аніонів активізує процес коагуляції Крім того, одержанням щільного осаду, знижується МІСТКІСТЬ пдрокарбонат-юни забезпечують утворення певзалишкового алюмінію, при цьому рН середовища ного лужного резерву води, яку очищують, що практично не змінюється До того ж при очищенні сприяє більш повному гідролізу пдроксохлориду питної води забезпечується нормативна МІСТКІСТЬ у алюмінію ній життєво важливих мінеральних солей Таким чином, і флокулянт, і добавка, яка мінеПри співвідношенні компонентів, яке виходить ралізує, забезпечують підвищення коагулювальної за заявлені межі, знижується коагулювальна актиактивності, їх сумісне уведення до складу коагулявність коагулянту, що призводить до зниження нту на основі пдроксохлориду алюмінію забезпеступеня очистки води і погіршення седиментаційчує синергічний коагулювальний ефект і досягненних властивостей ня більш високих ступенів очистки води та Коагулянт, що заявляється, готують таким чишвидкості осадження коагульованої зависі, ніж при ном їх розподільному використанні у складі коагулянту Гідроксохлорид алюмінію, одержаний відомим Це пояснюється тим, що за рахунок підвищення способом, наприклад, взаємодією при нагріванні гідрофобних властивостей продуктів гідролізу пдметалевого алюмінію або його сплаву з соляною роксохлоридів алюмінію, обумовленого уведенням кислотою в присутності каталізатора, змішують у флокулянта, підвищується чутливість коагулянту вигляді розчину з флокулянтом В одержаному до МІСТКОСТІ солей Тобто, у присутності флокулянрозчині розчинюють добавку, яка мінералізує, при та активізується вплив добавки, яка мінералізує, цьому компоненти змішують у заявленому співвідна процеси гетерокоагуляцм ношенні При очищенні питної води заявленим коагуляЯк флокулянт використовують органічні і неорнтом, який містить як добавку, яка мінералізує, ганічні речовини аніонного, катіонного та катіонногідрокарбонат лужного металу або галогенид лужаніонного типу, наприклад, флокулянти серій К-4, ного або лужноземельного металу або їх суміш, не К-6, ВА-102, активовану кремнієву кислоту (АК) та тільки досягається глибока та швидка очистка воІНШІ сполуки ди, але і оптимізується склад питної води за рахуЯк добавку, яка мінералізує, використовують нок певного насичення її такими життєво важлигідрокарбонат лужного металу або галогенид луж ного або лужноземельного металу або їх суміш Одержаний коагулянт постачається споживачу як у вигляді розчину, так і у вигляді порошку, одержаного випарюванням розчину Порошок непгроскопічний, добре розчинюється у воді, при цьому властивості і активність коагулянту не змінюються Коагулянт, що заявляється, було виготовлено і випробувано у лабораторних умовах при очищенні стічної та питної води Для випробувань були виготовлені коагулянти, які містили різні флокулянти (типу К-6 або ВА-102 або АК) і різні добавки, які мінералізують (КСІ, NaCI, NaHCO3, KJ, CaCI2, MgCb, суміш NaCI та СаСЬ та ІНШІ комбінації указаних солей) при заявленому співвідношенні компонентів та при співвідношеннях, які виходять за заявлені межі Коагулювальну активність коагулянтів, а саме, ступінь очистки води від забруднень і седиментаційні властивості (час повного освітлення води), досліджували за відомою методикою пробного коагулювання (ОСТ 92-1070-82) При очищенні стічної води коагулянт подавали у вигляді 5%-ного розчину у КІЛЬКОСТІ 25мл на 1л води При очищенні питної води коагулянт подавали у вигляді 1,5%-ного розчину у КІЛЬКОСТІ 1мл на 1л води У таблиці наведені результати досліджень по очищенню стічної води гальванічного цеху машинобудівного заводу коагулянтами на основі пдроксохлориду алюмінію, які містили одну і ту ж добавку, яка мінералізує - хлорид калію, а як флокулянт - АК (досліди №№ 1 - 5), К-6 (досліди №№ 6 - 10), ВА-102 (досліди №№ 11 - 15), при заявленому співвідношенні компонентів (досліди №№ 2 - 4, 7 - 9, 12 -14) та при співвідношенні компонентів, яке виходить за заявлені межі (досліди №№ 1, 5, 6, 10, 11, 15) Дослід № 16 проводився з 46446 коагулянтом за прототипом, дослід № 17 - з коагулянтом, який містить пдроксохлорид алюмінію з добавкою хлориду калію, дослід № 18 - з коагулянтом, який містить пдроксохлорид алюмінію та флокулянт - АК Із таблиці видно, що найкращі результати по очищенню води при використанні коагулянту із заявленим співвідношенням компонентів (досліди №№ 2 - 4, 7 - 9, 12 - 14) Причому, досягнуті результати підтверджують виникнення синергічного коагулювального ефекту від сумісного уведення флокулянта і добавки, яка мінералізує, до складу коагулянту, оскільки досягаються більш високий ступінь очистки води і швидкість седиментації не тільки у порівнянні з дослідом № 16 за прототипом, але і з дослідами №№ 17, 18, в яких досліджували розподільний вплив флокулянта і добавки, яка мінералізує, на коагулювальну активність коагулянту При співвідношенні компонентів, яке виходить за заявлені межі, коагулювальна активність коагулянту знижується, досягається більш низький ступінь очистки води, а час повного освітлення води зростає (досліди №№ 1, 5, 6, 10, 11, 15) Результати по очищенню води коагулянтами, які містили ІНШІ добавки, які мінералізують, були аналогічними наведеним утаблиці При очищенні питної води заявленим коагулянтом були досягнуті такі ж високі ступінь очистки води та швидкість седиментації До того ж в залежності від добавки, яка мінералізує, оптимізувався склад води відносно того чи іншого корисного для організму людини елемента із рядка К+, Na+, Ca2+, Мд2+, СІ та J Причому при заявленому співвідношенні компонентів у складі коагулянту залишкова МІСТКІСТЬ указаних ІОНІВ не перевищувала нормативних для питної води (ГОСТ 2874-82) ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044) 456 - 20 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71