СПОСОБ ОЧИСТКИ ПРИРОДНЫХ И СТОЧНЫХ ВОД ОТ ВЗВЕШЕННЫХ ЧАСТИЦ

СПОСОБ ОЧИСТКИ ПРИРОДНЫХ И СТОЧНЫХ ВОД ОТ ВЗВЕШЕННЫХ ЧАСТИЦ


RU (11) 2174104 (13) C1

(51) 7 C02F1/52, C02F1/56, C02F103:02 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 26.12.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 2000115973/12 
(22) Дата подачи заявки: 2000.06.16 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2000.06.16 
(45) Опубликовано: 2001.09.27 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: СОЛОМЕНЦЕВА И.М. и др. Влияние неорганических электролитов на флокуляцию дисперсий марганцевых руд полиакриламидом. - Физико-химическая механика и лиофильность дисперсных систем, 1975, вып.7, с.68-72. RU 2040528 С1, 27.05.1995. RU 2114068 C1, 27.06.1998. GB 2322128 A, 19.08.1988. US 5332506 A, 26.07.1994. US 5108622 A, 28.04.1992. US 5116514 A, 26.05.1992. US 5073272 A, 17.12.1991. WO 92/00247 А1, 09.01.1992. WO 00/09453 A1, 24.02.2000. 
(71) Заявитель(и): Волгоградский государственный технический университет 
(72) Автор(ы): Новаков И.А.; Быкадоров Н.У.; Радченко С.С.; Жохова О.К.; Пархоменко А.И.; Радченко Ф.С.; Семенов Ю.В.; Отченашев О.П. 
(73) Патентообладатель(и): Волгоградский государственный технический университет 
Адрес для переписки: 400131, г.Волгоград, пр-кт Ленина, 28, ВолгГТУ, Начальнику отдела интеллектуальной собственности Н.Н.Кондратьевой 

(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ПРИРОДНЫХ И СТОЧНЫХ ВОД ОТ ВЗВЕШЕННЫХ ЧАСТИЦ 

Изобретение относится к способам очистки природных и сточных вод водорастворимыми реагентами, полученными полимеризацией акриламида в растворе высокоосновного гидроксохлорида алюминия, обладающими свойствами как флокулянта, так и коагулянта. Способ очистки природных и сточных вод от взвешенных частиц включает введение водорастворимого реагента, перемешивание и отделение образующегося осадка отстаиванием, причем в качестве реагента используют продукт взаимодействия, полученный путем радикальной полимеризации акриламида в гидроксохлориде алюминия, взятых в массовом соотношении (0,033 - 0,533) : 1 в присутствии оксиалкил-трет-бутилпероксида при содержании Al (III) и полиакриламида во вводимом продукте (0,5 - 50) : (0,14 - 235) мг/л соответственно. Техническим результатом является повышение степени очистки от твердых диспергированных веществ, ускорение времени седиментации. 2 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение может быть использовано при очистке природных и сточных вод от твердых диспергированных веществ, в частности в водоподготовке питьевой воды, на лесоперерабатывающих, резинотехнических и металлообрабатывающих предприятиях, а также при очистке хозбытовых сточных вод.

Известен способ очистки сточных и природных вод, содержащих твердую фазу, путем добавления в них коагулянтов сульфата алюминия, хлорида железа и гидроксохлорида алюминия (Родионов А. И. и др. Техника защиты окружающей среды. М.: Химия, 1989, с. 222).

Однако при использовании этих компонентов для очистки маломутных вод требуется дополнительное применение флокулянтов.

Известно совместное применение гидроксохлорида алюминия (ГОХА) и флокулянта для очистки природных и сточных вод (Запольский А.К., Баран А.А. Коагулянты и флокулянты в процессах очистки воды. Л.: Химия, 1987, с.204).

Но при совместном использовании ГОХА и флокулянта рекомендуют их раздельное введение, что, во-первых, усложняет технологическую схему очистки воды, во-вторых, введение флокулянта в камеру смешения требует дополнительного перемешивания, что приводит к разрушению сетки продуктов гидролиза ГОХА и, как следствие, к прекращению седиментации.

В качестве прототипа выбран способ очистки природных и сточных вод смесью коагулянта и флокулянта при одновременном их введении в камеру смешения (Соломенцева И.М., Баран А.А., Куриленко О.Д. Влияние неорганических электролитов на флокуляцию дисперсий марганцевых руд полиакриламидом // Физико-хим. механика и лиофильность дисперсных систем. - 1975. - Вып. 7, 68-72 с.).

Причиной, препятствующей достижению требуемого технического результата способа очистки по прототипу, является использование двух компонентов, что экономически не выгодно как на стадии их получения и транспортировки, так и на стадии применения.

В предлагаемом изобретении решается важнейшая задача - разработка экономически выгодного способа очистки природных и сточных вод от твердых диспергированнных веществ и уплотнение выделенной дисперсной взвеси, что может быть использовано на предприятиях лесоперерабатывающей, бумажной, резиновой промышленности, а также при очистке хозбытовых стоков и в водоподготовке.

При реализации предлагаемого способа очистки сточных вод получают следующий технический результат: повышается степень очистки от твердых диспергированных веществ, ускоряется время седиментации в 2-5 раз.

Технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в способе очистки сточных и природных вод от взвешенных частиц, заключающемся в добавлении водорастворимого реагента, перемешивании и отстое, в качестве реагента используют продукт взаимодействия, полученный путем радикальной полимеризации акриламида в гидроксохлориде алюминия, взятых в массовом соотношении (0,033-0,533): 1 в присутствии оксиалкил-трет-бутилпероксида при содержании Al (III) и полиакриламида в готовом продукте (0,5 -5,0):(0,14-235) мг/л соответственно.

Эффект улучшения технико-экономических показателей процесса очистки природной и сточной воды, содержащей твердые диспергированные вещества, происходит за счет ГОХА и полиакриламида (ПАА), продуктов их взаимодействия, входящих в полученный реагент, который способен выступать как продукт, обладающий как свойствами коагулянта, так и флокулянта для очистки воды.

Наличие электролита (ГОХА) в полученном продукте улучшает флокулирующие действия водорастворимых полимеров. При этом уменьшается доза реагента, которая необходима для достижения определенной степени флокуляции; одновременно с этим расширяется зона флокуляции.

Применение предлагаемых реагентов для очистки природной и сточной воды определяется соотношением Al (III): ПАА в готовом продукте, причем при низшем значении содержания алюминия Al (III) не проявляется преимуществ ГОХА и начинается стабилизация дисперсий в воде за счет большой концентрации ПАА, а при высоком содержании Al (III) практически не проявляются флокулирующие свойства ПАА.

Эффект улучшения технико-экономических параметров очистки природной и сточной воды с помощью продукта, полученного полимеризацией АА в ГОХА, происходит за счет использования одного вещества, обладающего свойствами как коагулянта, так и флокулянта. Кроме того, применение такого продукта не требует отдельного узла ввода флокулянта. Выбранные дозировки продукта полимеризации обусловливаются их исходным составом и максимальной степенью очистки природной и сточной воды от взвешенных примесей.

Известно, что в высококонцентрированных дисперсных системах, примером которых могут служить сточные воды производств и хозбытовые стоки, эффективнее использовать флокулянты типа полиакриламида. В маломутных же дисперсных системах, примером которых служит природная вода, лучше работают алюминийсодержащие коагулянты. Поэтому эффективность применения продукта полимеризации АА в ГОХА определяется не только соотношением содержащихся в нем компонентов Al3+ и ПАА, но и характером дисперсионной системы, для очистки которой он используется, что иллюстрируется примерами 1 - 4.

Пример 1

В этом примере обусловлено применение в качестве коагулянта и флокулянта продукта полимеризации акриламида (АА) в растворе гидроксохлорида алюминия в присутствии оксиалкил-трет-бутилпероксида в соотношении ГОХА:АА = 1:0,033 массовых частей. Полученный продукт имел молярную массу 2,12105 г/моль и представлял собой вязкий, хорошо растворимый гель. В 1,0 г полученного продукта содержится 108,4 мг Al (III) и 31,85 мг ПАА. Из полученного продукта готовили рабочий раствор путем растворения продукта в дистиллированной воде из расчета, что в 1 мл раствора содержится 1 мг Al (III) и 0,29 мг ПАА.

В цилиндр емкостью 1,5 л наливали 1 л природной воды с мутностью 25 мг/л и добавляли рабочий раствор в количествах, указанных в табл. 1. После отстоя в течение 1,5 ч измерялась мутность надосадочной жидкости.

Пример 2

В этом примере обосновывается применение в качестве коагулянта и флокулянта продукта полимеризации АА в ГОХА в присутствии оксиалкил-трет-бутилпероксида, взятых в соотношении ГОХА:АА = 1:0,266 массовых частей. Полученный продукт имеет молярную массу 4,5105 г/моль и представлял собой каучукоподобный гель, набухающий в воде до полного растворения в течение суток. В 1 г полученного продукта содержится 88,7 мг Al (III) и 208,3 мг ПАА. Из полученного продукта готовится рабочий раствор путем растворения его в дистиллированной воде из расчета, что в 1 мл раствора содержится 1мг Al (III) и 2,3 мг ПАА.

В цилиндр емкостью 1,5 л наливали 1 л природной воды с мутностью 25 мг/л и добавляли рабочий раствор в количестве, указанном в табл. 1. После отстоя в течение 1,5 ч измерялась мутность надосадочной жидкости.

Пример 3

В этом примере обосновывается применение в качестве коагулянта и флокулянта продукта полимеризации АА в ГОХА в присутствии оксиалкил-трет-бутилпероксида, взятого в соотношении ГОХА: АА= 1:0,533 маc. ч. Полученный продукт имеет молярную массу 6,60105 г/моль и представляет собой каучукоподобный гель, труднонабухаемый и растворяющийся в течение двух суток. В 1 г полученного продукта содержится 73,4 мг Al (III) и 344,8 мг ПАА. Из полученного продукта готовится раствор путем растворения его в дистиллированной воде из расчета, что в 1 мл раствора содержится 1 мг Al (III) и 4,70 мг ПАА. В цилиндр емкостью 1,5 л наливали 1 л природной воды с мутностью 25 мг/л и добавляли рабочий раствор в количестве, указанном в табл. 1. После отстоя в течение 1,5 ч измерялась мутность надосадочной жидкости.

Пример 4

В этом примере обосновывается применение в качестве коагулянта и флокулянта продуктов полимеризации АА в ГОХА в присутствии оксиалкил-трет-бутилпероксида с различной молекулярной массой полученного продукта (табл. 2) для очистки сточной воды производства диэлектрических перчаток, получаемых отложением латексной композиции на формах, покрытых фиксатором, содержащим 40,0 мас.% каолина.

Характерной особенностью данной сточной воды является большая концентрация дисперсной фазы, сложность ее состава и в силу этого относительно высокая седиментационная устойчивость дисперсной системы.

В цилиндр емкостью 1,5 л наливали 1 л сточной воды, образующейся от производства диэлектрических перчаток, содержащей дисперсию каолина, латекс и ингредиенты латексной смеси, не растворимые в воде. После внесения продукта взаимодействия АА и ГОХА в количествах, указанных в табл. 2, измеряли скорость седиментации по движению границы осветления и мутность над осадком через 1,5 ч. Рабочие растворы готовили как в примерах 1-3.

Концентрацию вводимого продукта коагулянта и флокулянта по прототипу выбирали таким образом, чтобы степень очистки сточной воды была максимальной для данной системы.

Из приведенных примеров следует, что использование предлагаемого способа очистки сточных и природных вод с помощью продуктов полимеризации акриламида в ГОХА в присутствии инициирующих систем радикального характера по сравнению с прототипом дает лучшую степень очистки и более высокую скорость седиментации дисперсной фазы. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Способ очистки природных и сточных вод от взвешенных частиц, включающий введение водорастворимого реагента, перемешивание и отделение образующегося осадка отстаиванием, отличающийся тем, что в качестве реагента используют продукт взаимодействия, полученный путем радикальной полимеризации акриламида в гидроксохлориде алюминия, взятых в массовом соотношении (0,033-0,533) : 1 в присутствии оксиалкил-трет-бутилпероксида при содержании Al (III) и полиакриламида в готовом продукте (0,5-50): (0:14-235) мг/л соответственно.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Воздухо- и водоочистка. Опреснительные установки






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "очистка воды" будет найдено словосочетание "очистка воды". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("очистка" или "воды").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+очистка -воды".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "сток" будут найдены слова "стоков", "стоки" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "сток!".


Устройства и способы водоочистки | Опреснительные установки. Дистилляторы | Устройства и способы воздухоочистки


Рейтинг@Mail.ru