Введение к работе
Актуальность проблемы. Состояние водоемов нашей страны вызывает естественную тревогу в связи с прогрессирующими загрязнениями их промышленными стоками, химизацией и индустриализацией сельского хозяйства. Помимо проблем, характерных для очистки питьевой воды а пас-штабах страны, существуют индивидуальные особенности водоподготовки на Урале, где основными источниками водоснабжения являются поверхностные воды. Большинство источников, используемых в регионе для водоснабжения, имеют высокие показатели цветности, содержания железа, ме-таллорганических комплексов и окисляемости. Очистка высокоцветных и маломутных вод, осуществляемая по традиционным технологиям, связана с большими технологическими трудностями, обусловленными особенностями состава и фазово-дисперсного состояния загрязнений.
годы и, судя по прогнозам, будут продолжать расти. Быстро растет ассортимент коагулянтов и сопутствующих им реагентов, предлагаемых для очистки природных вод с целью получения питьевой воды высокого качества, поэтому актуален поиск путей к усоьсршснстБОБакию процесса коагуляции, а также методов, позволяющих его интенсифицировать.
Необходимо критически рассмотреть предлагаемые подходы к повышению эффективности кондиционирования питьевой воды на основе имеющихся физико- и коллоиднохимических представлений о процессах коагуляции, гетерокоагуляции, флокуляции и адсорбции.
Основная цель. Целью данного исследования явилось изучение физико-химических закономерностей коагуляционной очистки воды с помощью совместного использования коагулянтов различной основности и коллоидных модифицированных алюмосиликатов; разработка на их основе высокоэффективной технологии реагентной обработки маломутных высокоцветных вод.
4 Объекты и методы исследования. Объектами исследования явились
полученные в ходе работы алюминийсодержащие коагулянты различной основности и анионного состава, модифицированный природный монтмориллонит С реГуЛИрусМЫМй СОрбцИОННЫМИ К фЛОКуЛїфуїОІЦїІМЇЇ CEGHCTBSJ
ми, а также ряд органических флокулянтов, применяемых в процессах во-доподготовки. Лабораторные и опытно-промышленные исследования проводились на природных водах Всрх-Исетского и Волчихккского водохранилища, а также р.Чусовой. При проведении исследований использоватись физико-химические методы: фотоэлектроколориметрия, нефелометрия, се-диментационный анализ, электрофорез, ультрафильтрация, микроскопия, ионообменная сорбция, а также методы аналитической химии и разработанная нами методика определения скорости отстаивания взвеси, обра-
чуЮмїйИОй ПОИ Ги/ТрилйЗс KOdi vji»JriiOo, rS3D
грязняющих компонентов природных вод по фазово-дисперсному составу на основе существующих подходов. В работе использовался метод многофакторного планируемого эксперимента, в рамках которого проводилась статистическая обработка данных на ПЭВМ в программе «Siatistica for windows г. 4.3».
гшучнеш новизна риоошы заключается ъ следующем: проведен скс* темный анализ физико-хішических и технологических свойств коагулянтов различной основности применительно к маломутным и цветным водам; рассмотрены физико-химические закономерности процесса коагуляции и его отдельных стадий (образования первичных частиц гидроксидов алюминия, ортокинетической и гравитационной коагуляции) при использовании коагулянтов различной природы, а также при совместном использовании коагулянтов с коллоидным модифицированным монтмориллонитом; определены оптимальные параметры процесса коагуляции в аппаратах отстаивания со встроенной камерой хлопьеобразования водоворотного и вих-
5 ревого типа при обработке воды коагулянтами и монтмориллонитом; разработана технология двухступенчатой комбинированной реагентной водо-подготовки.
работанной технологии с применением модифицированного монтмориллонита для повышения качества очистки маломупгых цветных вод. В настоящее время введена в постоянную эксплуатацию технология контактного осветления с применением реагента «Экозоль», разработанным на кафедре ФАиОХ УГЛТА (на основе модифицированного монтмориллонита) на Ф/С «Маяк» г. Полевской, а также технология двухступенчатой очистки подземных скважинных вод с применением реагента в пос. Таежный Ханты-Мансийского автономного округа. На стадии рабочего проектирования
золь-401» для нужд Свердловской ТЭЦ, а также технология подготовки питьевой воды на 4-м блоке Ф/С «Маяк» г. Полевской.
Положения, выносимые на 'защиту: физико-химические закономерности коагуляциоккой очистки тфяродгтьтх под с псмсгцыо коллоидного модифицированного монтмориллонита; оптимальные технологические режимы процессов объемной коагуляции wv, совместном использовании монтмориллонита и коагулянтов различной основности; двухступенчатая технология совместного применения коагулянтов и модифищірованного монтмориллонита при очистке маломутных цветных вод.
Публикации и апробация работы. По теме работы было опубликовано 3 статьи и 9 тезисов. Работа докладывалась на трех конференциях.
Структура работы. Диссертационная работа изложена на 195 страницах и состоит из введения, 3 глав, заключения и библиографического списка, включающего 108 работ отечественных и зарубежных авторов; содержит 66 рисунков и 37 таблиц. Обзор литературы П глава) содержит