ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ КОАГУЛЯНТОВ ПРИ ВОДОПОДГОТОВКЕ В ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ В УСЛОВИЯХ СЕВЕРА
DOI:
https://doi.org/10.37482/0536-1036-2019-1-141–152Ключевые слова:
взвешенные вещества, рН, цветность, осветление природной воды, коагуляция, полиоксихлорид алюминияАннотация
Исследованы процессы водоподготовки в условиях предприятия целлюлозно-бумажной промышленности. Выявлены недостатки, существующие в схеме очистки воды на фильтроочистных сооружениях целлюлозно-бумажного комбината в Архангельской области: влияние сезонных колебаний качества воды на эффективность очистки, содержание остаточного алюминия и химическое потребление кислорода в обработанной воде. Для повышения качества водоподготовки предложено заменить используемый реагент на один из современных коагулянтов. В лабораторном эксперименте работали по методике пробной коагуляции воды р. Северная Двина при температуре 15...20 оС. Отбор проб, определение исходных показателей качества воды и контроль процесса по остаточным железу и алюминию, цветности, рН, химическому потреблению кислорода выполнены по стандартным методикам. Исходная речная вода имела высокую цветность, малую мутность, низкую щелочность и высокое содержание органических природных соединений. Изучены условия применения реагентов для коагуляции и влияние их дозы на рН воды. Определена эффективность применения реагентов на основе полиоксихлорида алюминия (PAX XL100, UltraPAC-V1, UltraPAC-V2, ПОХА), сернокислого алюминия и соли трехвалентного железа – Ferix-3. Выполнен сравнительный анализ эффективности действия коагулянтов между собой и с применяемым по стандартной схеме сернокислым алюминием. Отмечено, что использование коагулянта Ferix-3 в неоптимальных условиях (низкие значения рН, недостаточная или избыточная доза реагента) приводит к увеличению цветности обработанной воды в несколько раз по сравнению с исходными показателями. Установлено, что при применении сернокислого алюминия значительно уменьшается рН воды из-за ее невысокого щелочного запаса, при этом эффективность коагуляции снижается. Для решения этой проблемы необходимо увеличивать дозировку щелочного реагента. Экспериментальные данные подтверждают бóльшую эффективность и глубину очистки в случае использования ПОХА по сравнению с другими реагентами. Доказана целесообразность замены сернокислого алюминия на ПОХА при очистке воды с высокой цветностью, низкими мутностью и щелочностью и большим содержанием природных органических соединений.
Скачивания
Библиографические ссылки
Апельцина Е.И., Беляева С.Д., Короткова Е.В. Исследование влияния свойств анионных флокулянтов на эффективность коагуляционной очистки природных цветных вод // Изв. Жилищ.-коммун. акад. гор. хоз-ва и экологии. 1999. № 3. С. 64–68.
Бабенков Е.Д. Очистка воды коагулянтами. М.: Наука, 1977. 356 с.
Гандурина Л.В. Органические флокулянты в технологии очистки природных и промышленных сточных вод и обработки осадка: аналит. обзор / ФГУП ВОДГЕО. М., 2002. 41 с.
Гетманцев С.В., Нечаев И.А., Гандурина Л.В. Очистка производственных сточных вод коагулянтами и флокулянтами. М.: АСВ, 2008. 272 с.
ГН 2.1.5.1315–03. Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования. Гигиенические нормативы. М., 2003. 154 с.
Гончарук В.В., Герасименко Н.Г. Электрокинетические свойства продуктов гидролиза основных сульфатов железа в условиях процесса водоподготовки // Химия и технология воды. 1996. Т. 18, № 3. С. 227–232.
Зубакова Л.Б., Тевлина А.С., Даванков А.Б. Синтетические ионообменные материалы. М.: Химия, 1978. 184 с.
Комиссаренков А.А., Пругло Г.Ф., Федоров В.А., Федорова О.В. Основы водоподготовки в целлюлозно-бумажной промышленности и теплоэнергетике: учеб.- метод. пособие. СПб.: СПбГТУРП, 2012. 98 с.
Коряйкина А.В., Аюкаев Р.И. Применение биотехнологий для очистки высокоцветных природных вод из поверхностных источников в условиях Севера // Изв. Казан. гос. архитектурно-строит. ун-та, 2010. № 1(13). С. 245–251.
Лотош В.Е. Экология природопользования: учеб. пособие. Екатеринбург: Изд-во УрГУПС, 2002. 540 с.
СанПиН 2.1.5.980–00. Гигиенические требования к охране поверхностных вод. М.: Минздрав России, 2000. 18 с.
СанПиН 2.1.4.1074–01. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. Гигиенические требования к обеспечению безопасности систем горячего водоснабжения. М.: Информ.-изд. центр Минздрава России, 2002.
Ebeling J.M., Sibrell P.L., Ogden S.R., Summerfelt S.T. Evaluation of Chemical Coagulation–Flocculation Aids for the Removal of Suspended Solids and Phosphorus from Intensive Recirculating Aquaculture Effluent Discharge // Aquacultural Engineering. 2003. Vol. 29, iss. 1-2. Pp. 23–42. DOI: 10.1016/S0144-8609(03)00029-3
Folkard G.K., Sutherland J.P., Shaw R. Water Clarification Using Moringa Oleifera Seed Coagulant. London: Intermediate Technology Publications, 1999. Pp. 109–112.
Letterman R.D., Driscoll Ch.T. Survey of Residual Aluminum in Filtered Water // Journal AWWA. 1988. Vol. 80, iss. 4. Pp. 154–158. DOI: 10.1002/j.1551-8833.1988.tb03020.x
Letterman R.D., Pero R.W. Contaminants in Polyelectrolytes Used in Water Treatment // Journal AWWA. 1990. Vol. 82, iss. 11. Pp. 87–97. DOI: 10.1002/j.1551-8833.1990.tb07056.x
Muyibi S.A., Evison L.M. Coagulation of Turbid Water and Softening of HardWater with Moringa Oleifera Seeds // International Journal of Environmental Studies. 1996. Vol. 49, iss. 3. Pp. 247–259. DOI: 10.1080/00207239608711028
Narkis N., Rebhum M. Flocculation in Present of Organic Macromolecules of Natural Water and Secondary Effluents // Water Science and Technology. 1997. Vol. 36, iss. 4. Pp. 85–91. DOI: 10.1016/S0273-1223(97)00423-X
Park H., Lim S., Lee H., Woo D.-S. Water Blending Effects on CoagulationFlocculation Using Aluminum Sulfate (alum), Polyaluminum Chloride (PAC), and Ferric Chloride (FeCl3) Using Multiple Water Sources // Desalination and Water Treatment. 2016. Vol. 57, iss. 16. Pp. 7511–7521. DOI: 10.1080/19443994.2015.1025583
Roussy J., Van Vooren M., Dempsey B.A, Guibal E. Influence of Chitosan Characteristics on the Coagulation and the Flocculation of Bentonite Suspensions // Water Research. 2005. Vol. 39, iss. 14. Pp. 3247–3258. DOI: 10.1016/j.watres.2005.05.039
Wei N., Zhang Z., Liu D., Wu Y., Wang J., Wang Q. Coagulation Behavior of Polyaluminum Chloride: Effects of pH and Coagulant Dosage // Chinese Journal of Chemical Engineering. 2015. Vol. 23, iss. 6. Pp. 1041–1046. DOI: 10.1016/j.cjche.2015.02.003
Zhang Z., Wang J., Liu D., Li J., Wang X., Song B., Yue B., Zhao K., Song Y. Hydrolysis of Polyaluminum Chloride Prior to Coagulation: Effects on Coagulation Behavior and Implications for Improving Coagulation Performance // Journal of Environmental Sciences (China). 2017. Vol. 57. Pp. 162–169. DOI: 10.1016/j.jes.2016.10.014
Zhao Y.X., Phuntsho S., Gao B.Y., Yang Y.Z., Kim J.H., Shon H.K. Comparison of a Novel Polytitanium Chloride Coagulant with Polyaluminium Chloride: Coagulation Performance and Floc Characteristics // Journal of Environmental Management. 2015. Vol. 147. Pp. 194–202. DOI: 10.1016/j.jenvman.2014.09.023
