Научный журнал
Современные наукоемкие технологии
ISSN 1812-7320
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,909

МОДЕРНИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИИ ПОДГОТОВКИ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ: РЕГЕНЕРАЦИЯ КОАГУЛЯНТА

Бойко Е.В. Климов Е.С.
Одной из важных проблем в технологии водоподготовки остается проблема обработки и утилизации гидроксидного осадка, образующегося в процессе подготовки питьевой воды. Этот осадок относится к труднофильтрующимся суспензиям коллоидного типа и для его обезвоживания, а затем длительного хранения необходимы либо большие поля фильтрации, либо сравнительно дорогая стадия обезвоживания с применением флокулянтов и ленточных пресс-фильтров.

Возможным вариантом решения этой проблемы может стать переработка этого осадка с целью регенерации коагулянта. Мы предлагаем использовать в качестве растворяющего агента раствор сульфата алюминия, который используется в технологии водоподготовки в качестве коагулянта. Этот способ отличается высокими технико-экономическими показателями.

Растворение гидроксида алюминия из осадка идет за счет процесса пептизации. Образовавшийся золь Al(OH)3 относится к промежуточным системам, где дисперсная фаза может находиться, как в виде коллоидных частиц, так и в виде макромолекул. Процесс пептизации при 200С протекает достаточно быстро, растворение гидроксида алюминия из осадка в золь на 90% происходит за 40 минут при интенсивном перемешивании. После быстрой стадии - пептизации начинается более медленная стадия - химическая реакция образования гидроксосульфата алюминия, образовавшийся золь переходит в истинный раствор.

В результате исследования растворения осадка сульфатом алюминия были найдены оптимальные условия проведения этого процесса. Во-первых, соотношение количества алюминия в пептизаторе к количеству алюминия в осадке должно быть не менее 1,3 , чтобы степень растворения осадка была не менее 80%. Во-вторых, чтобы образовался устойчивый со временем коагулянт, необходимо поддерживать концентрацию регенерированного коагулянта не менее 3% по Al2O3. В производственных условиях устойчивость раствора можно контролировать по рН среды, которая должна быть не более 3,3. В-третьих, обрабатываемый осадок должен иметь влажность порядка 96-98%, а подаваемый раствор сульфата алюминия должен быть максимально концентрированным 17-25%.

Время реакции зависит от температуры процесса. Экспериментально найдена энергия активации для различных условий, ее значение находится в интервале 150-170 кДж/моль. Расчеты показали, что степень растворения Al(OH)3 из осадка на 90% при 50С достигается за 21 час, а при 150С - за 2 часа.

Предложена следующая схема технологического процесса. Осадок по мере накопления в отстойнике сливается в сгуститель. Уплотненный осадок с влажностью 96-98% частично поступает в реактор для обработки сульфатом алюминия. После реактора суспензия поступает на фильтр. На регенерацию подается только часть осадка, чтобы предотвратить накопление массы алюминия в технологическом цикле.

Расчет на основе материального баланса, составленного в соответствии с технологической схемой, показал, что внедрение в технологию водоочистки процесса регенерации позволит вернуть в рабочий цикл до 30% использованного коагулянта и на 35% сократит объем образующихся осадков.


Библиографическая ссылка

Бойко Е.В., Климов Е.С. МОДЕРНИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИИ ПОДГОТОВКИ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ: РЕГЕНЕРАЦИЯ КОАГУЛЯНТА // Современные наукоемкие технологии. – 2004. – № 2. – С. 61-61;
URL: http://www.top-technologies.ru/ru/article/view?id=21633 (дата обращения: 23.09.2019).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074