Неочищений сульфат алюмінію перспективний реагент для комплексного очищення води

Особливий інтерес з екологічної точки зору в плані недорогих процесів кондиціонування промислових стічних вод може представляти одержання коагулянтів на основі неочищеного сульфату алюмінію, модифікованого природними мінералами з сорбційними властивостями, що в сукупності на порядок здешевить витрати, як на реагенти, так і на процеси очищення забруднених малотоннажних водних систем у порівнянні з існуючими у світовій практиці методами і технологіями.
        Для виробництва коагулянту використовується алюмовмісна сировина, яка завозилась до України, що значно підвищувало собівартість продукту, але Україна багата на каолінову глину, яка містить Al2O3, тому перспективним є використання власних родовищ каолінової сировини. В роботі запропонована технологія одержання неочищеного коагулянту на основі Al2(SO4)3, який об’єднує в собі властивості сорбентів – коагулянтів.
        Метою дослідницької  роботи є розробка технології одержання порошкоподібного коагулянту із української каолінової сировини [1] та дослідження його властивостей в процесах коагуляційного очищення води. Проблемою при виробництві Al2(SO4)3 з каолінових глин є складність розділення алюмовмісного розчину та кремнеземистого шламу. Виробництво ж неочищеного Al2(SO4)3 дозволяє уникнути цих труднощів. При цьому в отриманому продукті міститься не відділений кремній, який служить джерелом активної кремнієвої кислоти, що застосовується у практиці очищення води як флокулянт [2].
Розкладання каоліну здійснювали сульфатною кислотою в недостатку від стехіометрії. Це проводилось для  зменшення вільної кислоти у готовому продукті. В результаті досліджень було встановлено, що при температурі 850С, концентрації сульфатної кислоти 12,4%, дози кислоти від стехіометрії 0,75 вихід водорозчинного алюмінію склав (перерахунок на оксид) 10,23% , SiO2 – 0.7%, вільної H2SO4 – 8.5%. SiO2, який утворюється в процесі розкладу, є водорозчинним. Методом ІЧ-спектроскопії було встановлено, що в готовому продукті присутні групи, які характерні для гідролізованих алюмосилікатів[3]. Гідролізовані алюмосилікати виявляють задовільні сорбційні властивості за рахунок наявності мінерально-матричної  системи, в якій присутні колоїднодисперсні та золь-гелеві фази. Для підвищення ефективності дії коагулянту використовували обробку природними мінералами[4], зокрема – кліноптілолітом. Для зменшення вільної кислоти обробляли готовий продукт алюмінатом кальцію або оксидом титану(IV). Зразки досліджували на стічних водах текстильних та красильних цехів.
Порівняльна характеристика очищення (%) стічних вод різними реагентами
Показники
 якості води

Al2(SO4)3

Синтезований
реагент коагулянт

Модифікований
 зразок № 1
(50% TiO2)

Модифікований
зразок №2
(50% Ca(AlO2)2
Мутність

99

87

75

99
Кольоровість

80-95

79-92

85-97

90-96
ХСК

65-70

70-97

80-95

70-90
ПАР

40-60

55-70

50-65

55-80
Барвники

5-10

15-30

20-50

15-45
Література
1. Потапенко С.В. Глины и глинистые породы Украинской ССР. – К.: Изд-во академии архитектуры УССР, 1952. – 268 с.
2. Николадзе Г.И. Технология очистки природных вод. – М.: Высшая школа, 1987. – 480 с.
3. Материалы конференции "Экологическая геология и рациональное недропользование" (Россия, Санкт-Петербург, 2003 г.) Щербакова Е.В., Кнатько В.М. (СПбГУ, Санкт-Петербург), Масленникова И.С. (СПбГИЭУ, Санкт-Петербург). Перспективная технология очистки промышленных стоков с использованием гидролизованных алюмосиликатов.
4. Астрелін І.М., Артюх Ю. В., Толстопалова Н. М. Порошкоподібний флотокоагулянт – сорбент, вироблений на основі каолінової сировини / Вісник Черкаського державного технологічного університету, №3, 2004р. – 120с.
 
Неочищений сульфат алюмінію перспективний реагент для комплексного очищення води / Астрелін І. М., Толстопалова Н.М., Кримець Г.В., Тимчик О. М. // І-й Всеукраїнський з’їзд екологів: міжнар. наук.-техн. конф., 4–7 жовтня 2006 р.: тези допов. – Вінниця, 2006. – С. 37.
МНПК “Перший Всеукраїнський з’їзд екологів”,  4-7 жовтня, 2006 р. 
Вінницький національний технічний університет
Секція 1 “Техногенно-екологічна безпека України і прогнозування ризиків. Переробка та утилізація промислових і побутових відходів”.
Скачати в форматі pdf: 
Оцінка: 
0
No votes yet